Influencia de la estrategia de deposición y el tratamiento térmico en las propiedades mecánicas y la microestructura de los componentes de aluminio 2319 fabricados por WAAM

Hay un interés creciente en la fabricación aditiva de aleaciones de aluminio de alta resistencia construidas con tecnologías de fabricación aditiva por arco y alambre (WAAM). Las aleaciones de Al-Cu son susceptibles a la fisuración en caliente; sin embargo, el proceso de soldadura de transferencia de metal en frío pulsado avanzado (CMT-PADV) garantiza una baja entrada de calor que evita este defecto al mismo tiempo que reduce la porosidad de la pieza. Este estudio ha demostrado que una porosidad por debajo del 1 % no afecta las propiedades mecánicas de las paredes WAAM de 2319, mientras que la microestructura tal como se construyó y el tratamiento térmico aplicado influyen altamente en las propiedades obtenidas. Sin tiempo de espera entre capas, se obtiene una microestructura equiaxial finamente distribuida de manera uniforme; sin embargo, si se aplica un período de detención de arco entre capas, se obtienen granos dendríticos columnares en la zona de intercapas. El tratamiento térmico con baja temperatura de envejecimiento y tiempo ha demostrado no ser adecuado para garantizar altas propiedades mecánicas y baja anisotropía. En cambio, si se utiliza un tratamiento térmico de envejecimiento a 190 °C y 26 horas, se pueden lograr propiedades de hasta 324 MPa para el estrés de yield, 452 MPa de resistencia a la tracción y 8 % de elongación perpendicular a la dirección de construcción con anisotropía de 1 %, 2 % y 46 %, respectivamente, para las condiciones de fabricación que evitaron granos columnares. Este hecho fue crítico para asegurar los valores más altos de resistencia y ductilidad y baja anisotropía.