Guía WAAM
Integración de extremo a extremo
Gestiona la planificación de rutas, la supervisión en tiempo real y el análisis posterior a la impresión en una única plataforma integrada.
Control dinámico de procesos
Adaptación a los cambios térmicos mediante la información en tiempo real de los sensores para garantizar la estabilidad metalúrgica.
Certificación Streamline
Genera informes 3D auditables a partir de los datos registrados para cumplir con las estrictas normas industriales.
¿Qué es WAAM?
Guía completa sobre la fabricación aditiva por arco con hilo
La fabricación aditiva por arco con alambre (WAAM) es un proceso de impresión 3D metálica a gran escala que utiliza un arco eléctrico para fundir alambre metálico y depositarlo capa a capa mediante un brazo robótico industrial, produciendo componentes de tamaño industrial y densidad total. Como la forma más rápida de deposición de energía dirigida (DED), la WAAM combina la tecnología probada de soldadura por arco con el control robótico del movimiento y la supervisión del proceso en tiempo real para crear piezas con una forma cercana a la definitiva a velocidades de deposición de 2-15 kg/h, más de 10 veces más rápido que la fabricación aditiva basada en láser.
La industrialización de WAAM
El futuro de la industria pesada
Hoy en día, la tecnología WAAM de MX3D ha pasado de ser una innovación de laboratorio a convertirse en un proceso de fabricación certificado y listo para la producción destinado a la industria pesada, incluyendo los sectores de la energía, el marítimo, la defensa y las infraestructuras. Al prescindir de herramientas, moldes y matrices, ofrece una alternativa radical a los procesos tradicionales de fundición y forja, reduciendo los plazos de entrega hasta en un 80 % y logrando una utilización del material de aproximadamente el 90 %. Como planta de producción de WAAM líder en Europa, MX3D ofrece sistemas WAAM integrados sistemas WAAM, el software patentado MetalXLy servicios de impresión bajo demanda para pasar del diseño digital a una pieza metálica certificada en una fracción del tiempo.
Dado que se pueden utilizar alambre de soldadura, gas y consumibles estándar, los gastos operativos (OPEX) de la tecnología WAAM son inferiores a los de otras tecnologías de impresión 3D. Además, los materiales están disponibles en todo el mundo a precios competitivos. Una máquina WAAM se compone de equipos de soldadura estándar y un robot industrial. Esto garantiza una máquina con unos gastos de capital (CAPEX) relativamente bajos y una durabilidad industrial de varias décadas.
En esta guía
Descubre todo el proceso de fabricación aditiva por arco con alambre (WAAM), sus aplicaciones industriales y sus ventajas frente a los métodos tradicionales. Esta guía también detalla la compatibilidad de los materiales, la rentabilidad y las normas de certificación industrial.
Nuestros usuarios de WAAM
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¿Cómo funciona la fabricación aditiva por arco con hilo?
El proceso WAAM sigue un flujo de trabajo totalmente digital. En lugar de sustraer material de una pieza sólida o verter metal líquido en un molde, el WAAM fabrica piezas desde cero mediante un sistema de deposición ágil y controlado por software, lo que lo convierte en la solución ideal para la impresión 3D metálica a gran escala de geometrías complejas.
El proceso WAAM paso a paso
- Diseño CAD y optimización topológica: El proceso comienza con un modelo 3D. Con WAAM, puede copiar un diseño existente que ofrezca un rendimiento igual o superior al de una pieza fabricada mediante fundición. Pero los ingenieros también pueden utilizar la optimización topológica para colocar material solo donde sea estructuralmente necesario, reduciendo el peso de la pieza hasta en un 80 % en comparación con los componentes diseñados de forma convencional.
- DPQ / DPS: El usuario del sistema MX3D WAAM selecciona un conjunto de parámetros calibrados y certificados, creado y probado para cada aleación específica, con el fin de garantizar una calidad del 100 % tras la impresión.
- División en capas y planificación de la trayectoria de la herramienta: El modelo 3D se divide en capas imprimibles. El software MetalXL WAAM calcula la trayectoria óptima de la herramienta robótica, teniendo en cuenta los parámetros de soldadura, la acumulación de calor y la prevención de colisiones.
- Deposición robótica: Un robot industrial (como el sistema MX3D M1 o MX) utiliza un arco eléctrico para fundir alambre metálico estándar, depositando el material fundido sobre una placa de construcción capa a capa. Las velocidades de deposición oscilan entre 2 y 10 kg/h, dependiendo del material y del proceso de arco utilizado.
- Enfriamiento entre pasadas y monitorización durante el proceso: El proceso WAAM genera una cantidad significativa de calor. Los sensores integrados registran los datos térmicos en tiempo real, pausando o ajustando de forma autónoma el proceso de deposición para garantizar que el material se enfríe hasta alcanzar la temperatura interpaso correcta, fundamental para las propiedades mecánicas. Se utilizan otros muchos sensores y puntos de datos para comprobar si una impresión se realiza dentro de los límites establecidos por el ingeniero en función de los estándares de calidad disponibles.
- Posprocesado (mecanizado CNC): La pieza resultante, de forma casi definitiva, presenta una superficie ondulada típica del proceso WAAM. Se somete a un mecanizado CNC específico en las interfaces funcionales para alcanzar las tolerancias finales. Dependiendo de la aplicación, las superficies tal y como se imprimen pueden ser aceptables sin necesidad de mecanizado.
- Inspección y homologación: Antes de la impresión, el cliente y el fabricante acuerdan el programa de cualificación aplicable. Durante la impresión, es necesario realizar un seguimiento y registrar todos los parámetros para su revisión. La pieza acabada se somete a ensayos no destructivos (END), como la inspección por ultrasonidos o radiográfica, para validar su integridad estructural con arreglo a normas industriales como ASME, API o DNV.
ARC DED
Procesos de soldadura por arco utilizados en WAAM
Aunque el principio de la deposición de alambre capa por capa se mantiene, el WAAM puede utilizar diferentes fuentes de alimentación de soldadura en función de la velocidad de deposición requerida, el material y la calidad de la pieza:
- GMAW (soldadura por arco con gas y electrodo metálico / MIG/MAG): El método más común y rápido utilizado en la soldadura por arco con gas (WAAM). Utiliza un electrodo de alambre consumible y gas de protección, alcanzando velocidades de deposición de hasta 15 kg/h. Ideal para componentes de acero al carbono, acero inoxidable y aluminio.
- GTAW (soldadura por arco con gas y tungsteno / TIG): Utiliza un electrodo de tungsteno no consumible con alambre alimentado por separado. Es significativamente más lento que el GMAW, pero ofrece un control del arco excepcional y una calidad de superficie superior, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta integridad. Por lo general, el WAAM con TIG se compara con las soluciones de láser-alambre, ya que ambos tienen una tasa de depósito baja similar, pero un acabado superficial refinado.
- PTA (arco de transferencia de plasma): Utiliza un arco de plasma restringido para aleaciones especializadas como el Inconel. Sin embargo, sus tasas de deposición, mucho más bajas en comparación con el GMAW, y la mayor complejidad del equipo frente al GTAW lo limitan a aplicaciones especializadas, en lugar de a la impresión industrial rápida a gran escala.
MetalXL
El papel del software en el WAAM
El hardware por sí solo no basta para fabricar una pieza certificada mediante WAAM. Un sofisticado software WAAM actúa como el «cerebro» de toda la operación. La plataforma plataforma MetalXL gestiona:
- Comprobación de viabilidad: Antes de iniciar una impresión, MetalXL comprueba si la pieza es imprimible.
- Planificación de trayectorias generación de trayectorias robóticas sin colisiones optimizadas para la distribución térmica
- Gestión térmica en tiempo real control de las temperaturas entre pasadas
- Control de calidad durante el proceso Registro de cada capa para garantizar la trazabilidad digital completa y la preparación para la certificación
- Control adaptativo de procesos ajusta de forma autónoma los parámetros de soldadura basándose en la información proporcionada por los sensores
- Informes Para permitir una impresión adecuada, el software debe proporcionar un informe completo de todos los eventos clave, los cambios de parámetros y las intervenciones.
Esta capa de software es la que transforma el equipo de soldadura industrial estándar en un sistema de fabricación aditiva de precisión.
Métodos de fabricación aditiva
Ventajas de la fabricación aditiva (WAAM) frente a la fabricación tradicional
La rápida adopción industrial de la fabricación aditiva por arco eléctrico viene impulsada por unas ventajas económicas y operativas cuantificables que la fabricación sustractiva y la fundición no pueden igualar.
Factor | WAAM (MX3D) | Láser de hilo DED (por ejemplo, 2 kW) | Fundición tradicional | Forja tradicional | Láser PBF (lecho de polvo) |
Tamaño de la pieza | Más de 6 metros | < 2 meters typically | Limitado por el molde y el tamaño de la fábrica | Limitado por el tamaño del troquel y de la fábrica | < 500 mm typically |
Tasa de deposición | 2–15 kg/h | 0,5–2 kg/h | N/A | N/A | 0,1–0,5 kg/h |
Utilización de materiales | ~90 % (forma casi definitiva) | ~90 % (forma casi definitiva) | Variable (Residuos de acabado sustractivo) | Bajo (alta relación compra-vuelo) | Más del 95 % (con reciclaje de polvo) |
Herramientas necesarias | Ninguno | Ninguno | Moldes, patrones y gran fábrica | Matrices, prensas y grandes fábricas | Ninguno |
Plazo de entrega (una sola pieza) | De días a semanas | De días a semanas | De semanas a meses | De meses a años | De días a semanas |
Materia prima | Cable | Cable | Palanquillas / Lingotes | Palanquillas / Lingotes | Polvo fino (alto coste) |
Peso máximo por pieza | De cientos a miles de kilos | De decenas a cientos de kilos | De cientos a miles de kilos | De cientos a miles de kilos | < 50 kg typically |
Tradicional frente a WAAM
Cuando el proceso WAAM supera al moldeo y a la forja
WAAM destaca en la producción a gran escala de volúmenes bajos a medios. Al no requerir utillaje, elimina los elevados costes iniciales y los largos plazos de entrega asociados a los moldes y matrices tradicionales.
- Reducción del plazo de entrega de hasta el 90 %: Mientras que los plazos de entrega de la fundición o la forja suelen prolongarse entre 6 y 18 meses, la tecnología WAAM permite iniciar la fabricación de piezas con forma casi definitiva el mismo día en que se emite la orden de compra, lo que supone un ahorro de meses o incluso de un año completo.
- Calidad: El proceso WAAM alcanza habitualmente propiedades mecánicas similares o equivalentes a las de los forjados y supera con creces la calidad de la fundición tradicional.
- Sustitución de piezas de repuesto antiguas: Cuando se pierden los moldes originales o las piezas OEM dejan de estar disponibles, WAAM puede recrear los componentes directamente a partir de un escaneo 3D o un archivo CAD, eliminando así los pedidos mínimos.
- Velocidad de deposición sin igual: Con una capacidad de deposición de entre 2 y 10 kg/h por fuente de alimentación, WAAM produce de forma económica componentes que pesan miles de kilogramos. Las configuraciones multirrobot de MX3D multiplican esta velocidad para una producción aún más rápida.
- Inventario digital: Pasar del almacenamiento físico a los archivos digitales. Se pueden utilizar «recetas» impresas para fabricar repuestos bajo demanda en cualquier parte del mundo, lo que reduce drásticamente los costes de almacenamiento.
- Certificación: WAAM es totalmente certificable. MX3D certifica habitualmente las impresiones según rigurosas normas internacionales, entre las que se incluyen DNV ST B203, API20S y ASME Sección IX para equipos a presión.
- Optimización: La optimización topológica permite reducir drásticamente el uso de material. Al lograr un ahorro de material de hasta el 90 %, WAAM reduce considerablemente los costes y el impacto medioambiental, lo cual resulta especialmente importante en el caso de aleaciones caras o difíciles de mecanizar, como el Inconel y el Duplex.
Tradicional frente a WAAM
Limitaciones y consideraciones
Aunque es muy eficaz, el WAAM no es una solución universal. Comprender estas ventajas e inconvenientes te garantiza elegir el método de fabricación adecuado:
- Acabado superficial: Al tratarse de un proceso de conformación casi definitiva, la WAAM deja una superficie estriada. Las caras funcionales requieren un mecanizado posterior para alcanzar tolerancias estrictas, mientras que las áreas no funcionales suelen poder dejarse tal y como se han impreso.
- Producción a gran escala: Para la producción en masa de miles de piezas idénticas, los moldes de fundición amortizados siguen siendo más rentables. El WAAM es muy competitivo para lotes de entre 1 y 200 unidades.
- Gestión térmica: La impresión de piezas metálicas de gran tamaño genera tensiones residuales. Esto requiere un enfriamiento estricto entre pasadas, gestionado de forma autónoma por MetalXL, y, ocasionalmente, un tratamiento térmico de alivio de tensiones (SRHT) posterior a la impresión.
- Resolution: With a minimum wall thickness of 2.5–3 mm, WAAM is unsuitable for extremely fine micro-features (< 1 mm). Laser PBF is better suited for high-resolution needs.
- CAD: WAAM requiere un archivo CAD en 3D. Si solo dispone de una pieza física o de planos en 2D, el equipo de impresión bajo demanda de MX3D puede realizar ingeniería inversa o escanear en 3D el componente para crear el gemelo digital necesario.
- Coste del alambre frente al de los lingotes: Dependiendo de la aleación específica, el alambre de soldadura puede tener un coste de materia prima más elevado que los lingotes de fundición tradicionales.
- Certificación: Aunque las normas WAAM se están extendiendo rápidamente, algunos códigos normativos heredados aún no incluyen los procesos DED. El equipo de calidad de MX3D puede evaluar y orientarle activamente en la certificación de su pieza específica.
Materiales WAAM: ¿Qué metales se pueden imprimir?
Uno de los principales puntos fuertes de WAAM es su materia prima: alambre de soldadura estándar. A diferencia de los costosos polvos metálicos utilizados en los sistemas basados en láser, el alambre de soldadura es muy accesible, asequible y cuenta con el respaldo de décadas de datos metalúrgicos. La WAAM puede procesar prácticamente cualquier aleación metálica soldable.
Todos los materiales de MX3D se someten a rigurosas pruebas y certificación por parte de DNV, Lloyd’s Register y ASME para garantizar que sus propiedades mecánicas igualan o superan las de sus equivalentes fundidos o forjados. Consulte nuestra guía completa de materiales WAAM.
Materiales clave | Notas habituales | Características principales | Aplicaciones típicas |
Acero al carbono y acero de baja aleación | ER70S-6, ER80S-D2, ER80S-Ni1, ER80S-Ni2 | Alta resistencia, excelente soldabilidad | Componentes estructurales, herramientas para trabajos pesados |
Acero inoxidable | 316LSi, 308LSi, 410NiMo, 17-4PH | Excelente resistencia a la corrosión | Infraestructuras marítimas, procesamiento de alimentos y productos químicos |
Dúplex / Superdúplex | 2209, 2205, 2594 | Alta resistencia al límite elástico + resistencia a la corrosión | Válvulas para el sector del petróleo y el gas, procesamiento químico, sector offshore |
Inconel (aleaciones de níquel) | 625, 718 | Resistente a las altas temperaturas y a la oxidación | Turbinas energéticas, sector aeroespacial, componentes nucleares |
Aluminio | 5356, 2319, 5183, 4018, 4046, 6063 | Ligero, con una elevada relación resistencia-peso | Estructuras de automoción, elementos arquitectónicos |
Bronce (aleaciones de cobre) | CuSn₆, CuSi₃, CuAl₈, CuAl₈Ni₆, CuNi 70/30 | Alta resistencia al desgaste, antidesgaste | Hélices marinas, rodamientos de alta resistencia |
Sectores y aplicaciones
¿Dónde se utiliza el WAAM?
La fabricación aditiva por arco con hilo ofrece una solución digital fundamental para la cadena de suministro de sectores que fabrican componentes críticos, como el nuclear, el de defensa, el petrolero y gasístico, el de herramientas y el naval, permitiéndoles pasar del almacenamiento físico y las compras con largos plazos de entrega a una producción bajo demanda impulsada por la tecnología digital. Al evitar el uso de herramientas obsoletas y los cuellos de botella de la fabricación tradicional, la WAAM permite a sectores como el energético, el marítimo y el de las infraestructuras producir localmente componentes certificados a gran escala. Esta transición no solo reduce drásticamente los costes derivados de los tiempos de inactividad extremos, sino que también garantiza de forma fundamental la cadena de suministro de piezas críticas para la misión.
Defensa
WAAM garantiza la preparación operativa militar al permitir la producción bajo demanda de piezas de recambio obsoletas o difíciles de conseguir. Al evitar las vulnerables cadenas de suministro globales, el sector de la defensa obtiene la autonomía estratégica necesaria para garantizar el suministro de componentes esenciales para las misiones justo cuando se necesitan.
Arquitectura e infraestructuras
La tecnología WAAM libera a los arquitectos de las limitaciones de los perfiles de acero estándar. Al permitir la producción de conectores estructurales con topología optimizada y geometrías orgánicas complejas, la tecnología WAAM está transformando la construcción, como ha quedado demostrado a nivel mundial con el primer puente de acero impreso en 3D en Ámsterdam. Pero también es artista.
Automoción
WAAM agiliza el desarrollo de vehículos mediante la producción rápida de prototipos estructurales de gran tamaño, utillaje a medida y componentes de baja producción. Los ingenieros pueden aprovechar la optimización topológica para consolidar conjuntos e imprimir estructuras ligeras que reducen el peso total del vehículo sin sacrificar la resistencia mecánica.
Energía y sector marítimo
WAAM elimina los plazos de entrega excesivamente largos de los componentes energéticos forjados gracias a una producción localizada y bajo demanda. Esto reduce drásticamente el tiempo de inactividad de las plataformas marítimas y las refinerías, mientras que la colaboración de MX3D con Framatome demuestra su idoneidad para aplicaciones nucleares exigentes.
Sector marítimo y de la construcción naval
Ya sea fabricando hélices de bronce de gran tamaño o sustituyendo rápidamente los accesorios del casco y los componentes del timón dañados, WAAM ayuda a las flotas marítimas a mantener su disponibilidad operativa. La posibilidad de imprimir piezas certificadas cerca del astillero reduce los retrasos en el envío y el tiempo de inactividad de los buques.
Fabricación y utillaje
Los fabricantes utilizan WAAM para imprimir plantillas personalizadas, accesorios de alta resistencia e insertos para herramientas. También resulta muy eficaz para la reparación de moldes, ya que permite aplicar material nuevo sobre matrices desgastadas en lugar de fabricar una herramienta completamente nueva, lo que supone un ahorro considerable de tiempo y costes.
WAAM frente a la impresión 3D basada en láser (PBF y DED láser)
Para elegir la tecnología adecuada de fabricación aditiva con metal, es necesario comprender las diferencias fundamentales entre los sistemas basados en alambre y los basados en polvo, así como entre la energía de arco y la energía láser.
La fusión por lecho de polvo con láser (LPBF/PBF) utiliza un láser para fundir selectivamente polvo metálico fino dentro de una cámara sellada. Aunque la PBF ofrece una resolución excepcional para piezas pequeñas y muy complejas (como implantes médicos o álabes de turbina), tiene limitaciones inherentes:
La tecnología WAAM opera en un espacio abierto, lo que le permite imprimir piezas de varios metros de longitud a velocidades hasta 100 veces superiores a las de la tecnología PBF. Además, con unos gastos de capital en hardware hasta un 50 % inferiores y unos costes operativos más de cinco veces más bajos en comparación con los sistemas basados en láser, la tecnología WAAM es la opción más rentable para la fabricación de componentes industriales a gran escala.
Característica | WAAM (Arco DED) | Láser PBF | DED láser |
Volumen de impresión | Metros (prácticamente ilimitados) | < 500 mm | < 0.5 meter typically |
Velocidad de deposición | 2–10 kg/h | 0,1–0,5 kg/h | 0,5–2 kg/h |
Materia prima | Cable (económico, seguro) | Polvo (caro, peligroso) | Polvo o alambre |
Resolución | Rugosidad superficial de 1 mm | Elementos de 0,05–0,1 mm | Rugosidad superficial de 0,5 mm |
Ideal para | Piezas grandes de importancia crítica, de complejidad simple a media | Piezas pequeñas y complejas | Piezas de complejidad baja a media |
Seguridad | Se aplican los procedimientos habituales de soldadura | Se requiere extremo cuidado (riesgos para la salud y peligro de explosión) | Alto riesgo para la seguridad debido al uso del láser |
CAPEX (Hardware) | Bajo a medio (hasta un 50 % más económico que los sistemas láser) | Muy alto | Alto |
Coste de impresión (OPEX) | Bajo (más de cinco veces más barato que la fabricación aditiva con polvo o láser) | Muy alto (polvo caro) | Alto |
Hilos o polvos
WAAM frente a la impresión 3D basada en láser (PBF y DED láser)
Costes
El alambre de soldadura cuesta bastante menos que el polvo de metal atomizado; a menudo, entre cinco y diez veces menos por kilogramo.
Seguridad
El alambre de alimentación no presenta riesgos de inhalación ni de explosión, a diferencia de los polvos metálicos finos, que requieren ventilación especializada, conexión a tierra y equipo de protección individual.
Eficiencia en el uso de materiales
El hilo alcanza una tasa de recuperación de material cercana al 100 % durante la impresión. Los sistemas de polvo pierden material por el exceso de pulverización y requieren una infraestructura de reciclaje.
Disponibilidad
El alambre para soldadura es un producto básico estandarizado a nivel mundial que se puede adquirir a través de decenas de proveedores. El polvo metálico para la fabricación aditiva suele tener un número limitado de proveedores y largos plazos de entrega.
¿Es rentable el WAAM? Entender los aspectos económicos
El retorno de la inversión de la fabricación aditiva por arco con alambre depende de tres factores: la eliminación de los costes de utillaje, la reducción del desperdicio de materia primay la reducción de los plazos de entrega
Aunque el coste exacto depende del tiempo de máquina, la selección de materiales, la geometría de la pieza y los requisitos de posprocesamiento, al utilizar un enfoque de «forma casi definitiva», la eficiencia del material alcanza aproximadamente el 90 %, lo que evita el enorme desperdicio que se produce al fresar una pieza a partir de un lingote macizo, donde hasta el 90 % de la costosa materia prima puede acabar convertida en virutas.
En el caso de piezas individuales y lotes pequeños, la tecnología WAAM elimina la inversión en utillaje de entre 10 000 y más de 100 000 dólares que requieren los procesos de fundición o forja. Al evitar la necesidad de amortizar costosos moldes a lo largo de miles de unidades, la tecnología WAAM garantiza que los componentes industriales a medida y las piezas de recambio urgentes ofrezcan un retorno de la inversión positivo desde la primera unidad.
Componente de coste | Ventajas de WAAM |
|---|---|
Herramientas | Cero: no se necesitan moldes, matrices ni patrones |
Desperdicio de material | ~10 % de desperdicio (frente al 40-90 % del mecanizado CNC a partir de lingotes) |
Tiempo de máquina | Las altas velocidades de deposición reducen el tiempo de impresión |
Posprocesamiento | Solo las superficies funcionales requieren un acabado CNC |
Inventario | Los archivos digitales sustituyen al almacenamiento físico |
Reducción de los plazos de entrega | Una comercialización más rápida = obtención de ingresos antes |
Normas y garantía de calidad
¿Se pueden certificar las piezas WAAM?
WAAM goza de un amplio reconocimiento entre las sociedades de clasificación de todo el mundo, ya que su acreditación se basa en un siglo de normas de soldadura por arco de probada eficacia. Como resultado, las piezas fabricadas mediante WAAM suelen cumplir o superar las propiedades mecánicas de sus equivalentes fundidos o forjados , lo que permite a MX3D obtener con éxito estrictas certificaciones industriales.
Entre nuestros estándares de calidad se incluyen:
- Certificación DNV Para componentes estructurales marítimos y offshore
- Sección IX de la ASME Para equipos a presión en el sector energético
- API 20S Para componentes metálicos fabricados mediante aditivos en la industria del petróleo y el gas
- Lloyd’s Register Para la clasificación de piezas fabricadas mediante impresión 3D
Normas y garantía de calidad
Trazabilidad digital
Gracias a la integración de un sistema de supervisión digital continua de los procesos, MX3D garantiza una trazabilidad completa de cada capa impresa. Cada componente incluye un gemelo digital completo que registra todos los parámetros de soldadura, los datos térmicos y los resultados de las inspecciones, lo que agiliza el proceso de auditoría y certificación para los clientes finales.
¿Estás listo para descubrir WAAM para tu proyecto?
MX3D gestiona la mayor planta de producción WAAM de Europa, con 15 sistemas robóticos que llevan a cabo una producción certificada las 24 horas del día, los 7 días de la semana, en Ámsterdam. Tanto si necesita un sistema WAAM llave en mano para sus propias instalaciones o piezas de alto rendimiento impresas bajo demanda, nuestro equipo de ingeniería está listo para ayudarte a reducir los plazos de entrega, recortar costes y ampliar tu capacidad de fabricación.
Póngase en contacto con nosotros
Preguntas frecuentes
¿Qué es la fabricación aditiva por arco con alambre (WAAM)?
La fabricación aditiva por arco con alambre (WAAM) es un proceso de impresión 3D en metal a gran escala que utiliza un brazo de soldadura robótico para depositar alambre fundido capa a capa, lo que permite producir componentes de tamaño industrial. Pertenece a la familia de la fabricación aditiva por deposición de energía dirigida (DED) y se utiliza para la fabricación, reparación y creación de prototipos de piezas metálicas en diversos sectores, como el energético, el marítimo, el de defensa y el de infraestructuras.
¿Cómo funciona la fabricación aditiva por arco con hilo?
La tecnología WAAM funciona introduciendo alambre de soldadura metálico estándar en un arco eléctrico (MIG, TIG o plasma), que funde el alambre y lo deposita sobre una placa de impresión. Un brazo robótico sigue una trayectoria generada por software, construyendo la pieza capa a capa. Los sensores controlan la temperatura en tiempo real para garantizar unas propiedades del material uniformes. Tras la impresión, las superficies funcionales se mecanizan mediante CNC hasta alcanzar las tolerancias finales.
¿Cuáles son las desventajas de la fabricación aditiva por arco con alambre?
Aunque resulta muy eficaz para componentes de gran tamaño, el proceso WAAM produce un acabado superficial ondulado que requiere un mecanizado posterior con CNC en las caras funcionales. Además, exige una gestión térmica minuciosa para minimizar las tensiones residuales, ofrece una resolución menor (espesor mínimo de pared de 3 a 8 mm) en comparación con la fabricación por deposición de polvo con láser (0,1 mm) y no resulta rentable para series de producción en masa de gran volumen que superen varios cientos de piezas idénticas.
¿Cuál es la diferencia entre GMAW y WAAM?
La soldadura por arco con gas y alambre (GMAW) es un proceso de soldadura tradicional que se utiliza para unir piezas metálicas ya existentes. La WAAM utiliza el mismo principio de arco y alambre, pero incorpora un control robótico del movimiento y un software especializado para depositar capas de forma sistemática, creando geometrías 3D completamente nuevas desde cero en lugar de unir piezas entre sí.
¿Se pueden certificar las piezas WAAM para uso industrial?
Sí. Las piezas fabricadas mediante fabricación aditiva por arco con alambre suelen obtener la certificación de las principales sociedades de clasificación, como DNV, Lloyd’s Register, ASME y API. Dado que la WAAM se basa en los principios físicos consolidados de la soldadura por arco, sus procesos de homologación se basan en las normas de soldadura existentes. MX3D ha suministrado componentes con certificación DNV para aplicaciones marítimas y energéticas.
¿Qué materiales se pueden utilizar en WAAM?
WAAM puede imprimir prácticamente cualquier aleación metálica soldable, incluyendo acero al carbono, acero inoxidable (316L, 308L), acero inoxidable dúplex y súper dúplex, Inconel (625, 718), aleaciones de aluminio, bronce y mucho más. El material de base es alambre de soldadura estándar, disponible en todo el mundo, de bajo coste y respaldado por décadas de datos de certificación metalúrgica.
¿Cuál es la tasa de deposición del WAAM?
Las velocidades de deposición del WAAM suelen oscilar entre 2 y 15 kg/h, dependiendo del material, del tipo de proceso de arco (MIG, TIG o plasma) y de la geometría de la pieza. Esto hace que el WAAM sea entre 10 y 100 veces más rápido que los procesos de fabricación aditiva basados en láser (0,1-0,5 kg/h), y el único método de fabricación aditiva metálica lo suficientemente rápido como para producir de forma rentable piezas que pesan cientos de kilogramos.
¿Cuál es la diferencia entre PBF y DED?
La fusión en lecho de polvo (PBF) esparce una fina capa de polvo metálico sobre una plataforma de fabricación y utiliza un rayo láser o un haz de electrones para fundirlo de forma selectiva, lo que permite producir piezas de alta resolución de hasta aproximadamente 500 mm. La deposición por energía dirigida (DED), incluida la WAAM, introduce el material (alambre o polvo) directamente en una fuente de energía focalizada (arco, láser o haz de electrones), lo que permite fabricar piezas mucho más grandes a velocidades de deposición más altas, pero con menor resolución. La WAAM es la variante de DED más rápida y rentable.
¿Cuál es la diferencia entre LPBF y WAAM?
La tecnología LPBF (fusión por lecho de polvo con láser) destaca en la fabricación de piezas pequeñas y complejas con detalles finos (de hasta 0,1 mm), pero se limita a volúmenes de construcción inferiores a 500 mm y a velocidades de deposición de entre 0,1 y 0,5 kg/h. La tecnología WAAM puede producir piezas de más de 6 metros a velocidades de entre 2 y 15 kg/h, utilizando alambre de bajo coste en lugar de costoso polvo metálico. La LPBF es ideal para soportes aeroespaciales e implantes médicos; la WAAM está diseñada para componentes industriales de gran tamaño, como recipientes a presión, hélices y nudos estructurales.
¿Hay alguna diferencia entre el revestimiento y el WAAM?
No, ambos utilizan la misma técnica y los mismos principios científicos: una fuente de alimentación de soldadura y, por lo general, un robot o un manipulador industrial. Los sistemas WAAM, como el M1 de MX3D, pueden escanear cualquier superficie e «imprimir» o recubrirla. Dado que el software subyacente de un sistema WAAM es capaz de gestionar automáticamente geometrías más complejas, puede manejar geometrías más complejas que la mayoría de los sistemas de recubrimiento. Además, se pueden imprimir en 3D elementos adicionales en una pieza (impresión híbrida) utilizando la misma máquina. Por lo tanto, un sistema WAAM puede ser una máquina más flexible.
¿Estás listo para mejorar tus capacidades de fabricación?
Tanto si desea modernizar sus instalaciones con un sistema WAAM llave en mano como si prefiere que nuestro equipo de expertos fabrique piezas bajo demanda, MX3D le ofrece la calidad que busca.
