Procesado de polvos Co-Cr-Mo mediante fusión selectiva por láser

Abstract

[ES] Este trabajo tiene como objetivo analizar y optimizar un proceso de fusión selectiva por láser (SLM) de piezas para implantes médicos a partir de polvos de aleación Co-Cr-Mo ASTM F75. El programa experimental se realizó usando un diseño factorial de experimentos. Se estudió la influencia de la variable velocidad de avance del láser en cuatro niveles y otras tres variables a dos niveles: el espesor de la capa de polvo, la superposición o la separación entre pasadas sucesivas y la velocidad reavance del láser durante la fusión del contorno externo de las piezas, con un total de 32 combinaciones diferentes. Los resultados demuestran la buena aptitud del proceso para obtener piezas con baja porosidad y adecuadas propiedades mecánicas. En las condiciones más desfavorables, correspondientes a procesado a alta velocidad (300 mm/s) de dos capas de polvo y con un solape bajos, la máxima porosidad observado ha sido aproximadamente de 0,2%. La microestructura presenta los componentes típicos de las aleaciones fundidas de modo convencional, pero con una estructura mucho más fina y con valores de dureza superiores.

[EN] This work was aimed at analyzing and optimizing a Selective Laser Melting (SLM) process, able to obtain metal parts for medical implants from powders of the Co-Cr-Mo ASTM F75 alloy. The experimental program was performed using a factorial design of experiments, evaluating the influence of the parameters laser speed at four levels and other three variables at two levels: the layer thickness of powder, the overlap or separation between successive fusion runs and the speed of the laser during fusion of the external contour of the parts, with a total of 32 different combinations. Results demonstrated the ability of the process to obtain sound parts. In the most unfavorable conditions, corresponding to high-speed processing (300 mm/s) of two layers of powder and with low overlap, the maximum observed porosity was 0.2%. The microstructure presents the typical components of conventionally cast alloy parts, but with a much finer structure and with higher hardness values.

[CA] Aquest treball te com a objetiu analitzar i optimitzar un proces de fusió selectiva per làser (SLM) de peces per a implants medics partint de pols de Co-Cr-Mo ASTM F75. El programa experimental es va realitzar utilitsant un diseny factorial d'experiments. Es va estudiar la incluencia de les variables velositat de avanç del làser en cuatre nivells y altres tres variables en dos nivells: EL gruix de cada capa de pols, la superposicio o la separació entre pasades succesives y la velositat d'avans del làser durant la fusió del contorn extern de les peces, amb un total de 32 combinacions diferents. Els resultats demostren la bona aptitut del proces per a obtindre peces de baixa porositat y adecuades propietas mecániques. En els condiiones mes desfavorables, corresponents al procesat a elevada velositat de (300 mm/s) de los capes de pols i un solapament reduït, la màxima porositat observada ha sigut aproximadament del 0.2%. la microestructura presenta els componentes tipics de les aleacions foses de manera convencional, però amb una estructura molt mes fina y amb uns valors de durea superiors.