Fabricación aditiva: los polvos en el centro de la interacción materia-láser
Industriales de la fabricación aditiva, desean dominar la interacción materia-láser de sus polvos
La interacción materia-láser está influenciada por parámetros fisicoquímicos precisos. Un polvo no conforme puede provocar una mala absorción de la energía láser o una mala fluidez, afectando directamente a la densidad y a las propiedades mecánicas de la pieza.
¿Qué es la fabricación aditiva?
La fabricación aditiva consiste en elaborar una pieza mediante el apilamiento sucesivo de polvo fundido por un haz láser. A diferencia de los procesos tradicionales basados en la eliminación de material, la fabricación aditiva presenta varias ventajas.
De hecho, al contar hoy con un buen nivel de madurez, esta tecnología ofrece una libertad de diseño inigualable y ha encontrado numerosas aplicaciones en mercados exigentes como laaeronáutica, la espacial, la médica, la automoción, …
Pudiendo ser metálicos, cerámicos o polímeros, la calidad de los polvos es un aspecto crucial para este proceso. En el corazón de la interacción materia-láser, los polvos deben cumplir en particular con una composición química, una morfología, una granulometría y una porosidad intraparticular mínimas.
Nuestras soluciones de análisis y experiencia
Caracterización fisicoquímica de vanguardia
Para garantizar una fusión homogénea, analizamos las propiedades fundamentales de sus polvos:
Análisis químico elemental: dosificación de impurezas y gases (C/S, N/O, H, Ar) mediante ICP-OES, ICP-MS y analizadores elementales.
Morfología y granulometría: análisis por granulometría láser (ISO 13320), morfo-granulometría y MEB para evaluar la esfericidad y la distribución de tamaño (PSD), factores clave del apilamiento y la fluidez.
- Fluidez : caracterizada por un tiempo de flujo, puede medirse mediante un embudo calibrado de tipo cono Hall o Carney (ISO 4490 y ASTM B 213)
Propiedades físicas: medición de la densidad, de la superficie específica (BET), de la porosidad interna y de la humedad.
- Densidad aparente y densidad compactada que permiten caracterizar, por efecto mecánico, la capacidad de un polvo para organizarse expulsando el aire entre los granos. (ISO 3953)
- Densidad real determinada por picnometría según la norma ISO 12154 o ASTM B 923.
Experiencia de la superficie extrema
El estado de oxidación o la presencia de contaminantes en la superficie extrema de los granos modifica radicalmente la absorción del láser.
Identificación de contaminantes: detección de contaminaciones particuladas mediante MEB-FEG-EDX (manual o automatizada).
Análisis de superficie: identificación química de las capas de óxidos y de las formas químicas presentes.
- Evaluación de la eliminación de residuos de fabricación aditiva en los DM según la ASTM F3335-20
- Análisis de microestructura caracterizada por un examen metalográfico.
Control del reciclaje y de la sostenibilidad
La reutilización de los polvos después de la impresión modifica sus propiedades. Ponemos en marcha protocolos de seguimiento de calidad para validar sus ciclos de reciclaje sin comprometer la fiabilidad de sus piezas aeronáuticas o médicas.
Como sugiere la norma NF E 67-010, que presenta las especificaciones técnicas de los polvos para aplicaciones de fabricación aditiva, estas pruebas también pueden complementarse con mediciones de superficie específica, humedad, …
FILAB le acompaña en el análisis y la caracterización de sus polvos metálicos
Con una experiencia significativa en la implementación de estas diferentes técnicas y beneficiándose de un verdadero saber hacer de peritaje reconocido en el marco de nuestras acreditaciones COFRAC y homologación SAFRAN (en particular según el pliego de condiciones Ma-0015 – Pr 6000 y Pr 7210 ), FILAB le acompaña en sus necesidades de análisis de polvos metálicos y de peritajes asociados a las actividades de fabricación aditiva.
Calificación del cliente
HOMOLOGACIÓN SAFRAN
FILAB obtuvo hace varios años la Calificación de Laboratorio por el grupo SAFRAN en virtud de los procedimientos GRP-0087 y GRM-0123. Esta calificación se renueva regularmente tras auditorías realizadas por Safran en nuestras instalaciones.
HOMOLOGACIÓN FRAMATOME
En 2020, el laboratorio FILAB obtuvo la homologación de proveedor de FRAMATOME y forma ahora parte de la AVL (Approved Vendor List).
HOMOLOGACIÓN DASSAULT AVIATION
En marzo de 2025, el laboratorio FILAB obtuvo la homologación de DASSAULT AVIATION. Esta homologación convierte a FILAB en un socio fiable para los industriales de la aeronáutica.
HOMOLOGACIÓN AUBERT ET DUVAL
Desde 2024, el laboratorio FILAB está homologado por Aubert & Duval para el análisis de materiales sólidos y polvos. Referente en los sectores aeronáutico, de dispositivos médicos y defensa, FILAB se impone como un socio clave para la realización de análisis ICP-AES.
Nuestra FAQ
Para obtener un presupuesto, puede ponerse en contacto con nuestros equipos a través de nuestro formulario de contacto, por teléfono o por correo electrónico.
Solo tiene que enviarnos su necesidad (tipo de material, análisis deseado, norma eventual, urgencia, cantidad de muestras…). A continuación, le enviaremos una propuesta técnica y económica personalizada en 24-48H.
Los plazos varían según la naturaleza del análisis y la complejidad del proyecto de peritaje.
No obstante, FILAB se compromete a ofrecer plazos rápidos y adaptados a sus limitaciones y urgencias industriales.
En las tecnologías de tipo SLM (Selective Laser Melting), el polvo no es solo un simple consumible; es el material de construcción que define la resolución, la porosidad y la resistencia final de la pieza.
La interacción se basa en la capacidad del láser para transferir su energía a los granos de polvo y crear un baño de fusión estable.
Para que un láser trabaje eficazmente, el polvo debe cumplir tres criterios principales:
La morfología: Los granos deben ser lo más esféricos posible para garantizar una buena fluidez (extendido homogéneo sobre la plataforma).
La granulometría: El tamaño de los granos (a menudo entre 15 y 45 micras) influye en el espesor de las capas y en la precisión de los detalles.
La composición química: Se requiere una alta pureza para evitar inclusiones o gases atrapados que debilitarían la estructura.
Cuando el haz láser impacta sobre el lecho de polvo, se producen simultáneamente varios fenómenos:
Absorción: Una parte de la energía es absorbida por los granos (según su color y su reflectividad).
Reflexiones múltiples: El láser "rebota" entre los granos de polvo, lo que puede aumentar la absorción global en comparación con una superficie sólida plana.
Fusión: Los granos pasan del estado sólido al líquido, formando un canal de fusión llamado "keyhole" (ojo de cerradura) si la energía es muy intensa.
