Análisis de las características mecánicas de anisotropía mediante el proceso de manufactura aditiva en acero de bajo carbono.

Resumen

Este estudio analiza las características mecánicas de anisotropía en acero de bajo carbono utilizando la técnica de Manufactura Aditiva por Arco de Alambre (WAAM). El proceso utilizó alambre ER70S-6 depositado en chapas de acero SAE 1020, con parámetros de soldadura definidos como: tensión de 189 V, corriente de 136 A, velocidad de alimentación del alambre de 5,08 m/min y flujo de gas de protección de 13,4 L/min (mezcla de 75% argón y 25% dióxido de carbono).

Los ensayos de tracción revelaron que la orientación de las capas afecta las propiedades del material, con una resistencia máxima a la tracción de 429 MPa en la orientación a 90° y mayor elongación (0,1388 mm/mm) en la orientación a 0°. El análisis de microdureza Vickers mostró una dureza promedio de 175 HV, lo que indica consistencia en la dureza a lo largo de las piezas.

La microestructura presentó predominio de ferrita y perlita, además de porosidades, atribuidas al rápido enfriamiento. Estos resultados confirman la anisotropía del acero ER70S-6 procesado por WAAM, enfatizando la necesidad de un control riguroso de los parámetros de soldadura para optimizar sus propiedades mecánicas. La investigación sugiere que la técnica WAAM es adecuada para aplicaciones industriales que requieren componentes metálicos complejos y duraderos.