DMLS vs Forja para Componentes de Acero de Alta Resistencia

Componentes de acero de alto rendimiento mercado enfrenta cada vez más una producción encrucijada. Si bien el forjado tradicional ofrece una fiabilidad demostrada, la adopción de DMLS crece anualmente 19% debido a su libertad de diseño.

Metodología

1. Muestras de Prueba

• Diseño: Cupones de prueba estandarizados y piezas reales de producción:

Horquilla de suspensión (780g)

Bielas de turbina (620g)

• Material: Acero AISI 4340, tratado térmicamente a 42-44 HRC

2. Sistemas de Producción

• DMLS: EOS M 300-4 (láser de 400W, espesor de capa de 30μm)

• Forja: prensa hidráulica de 1500 toneladas con calentamiento por inducción

3.Métricas de evaluación

• Pruebas de tracción/fatiga (según ASTM E8/E466)

• Análisis de microestructura (SEM/EDS)

• Desglose de costos de producción (tiempo de máquina, material, postprocesamiento)

Discusión

1.Cuando tiene sentido DMLS

• Prototipado: tiempo de entrega de 5 días frente a 8 semanas para prototipos forjados

• Geometrías complejas: canales internos o diseños optimizados mediante topología

• Producción de bajo volumen: <200 unidades para piezas de tamaño medio

2.Ventajas de la forja

• Alto volumen: >300 unidades anualmente

• Piezas críticas de seguridad: Componentes de dirección/suspensión

• Eficiencia de material: 95 % de utilización frente al 60-70 % del DMLS

Conclusión

Para componentes de acero de alta resistencia:

• DMLS: Óptimo para piezas complejas de bajo volumen que requieren iteraciones rápidas

• Forja: Sigue siendo la mejor opción para producción de alto volumen y resistencia máxima

Los enfoques híbridos emergentes (DMLS con formas cercanas a la definitiva + acabado forjado) merecen un estudio más profundo.