Effect of Powder Reuse on Powder Characteristics and Properties of DED Laser Beam Metal Additive Manufacturing Process with Stellite® 21 and UNS S32750

En este trabajo se ha estudiado la influencia de la reutilización de polvo hasta tres veces mediante DED con procesamiento láser. El trabajo se llevó a cabo con dos polvos atomizados con gas: una aleación a base de cobalto tipo Stellite® 21 y un acero inoxidable súper dúplex tipo UNS S32750. Uno de los principales hallazgos es la influencia del contenido de oxígeno de las partículas de polvo reutilizadas sobre la calidad final y la densificación del material depositado y la eficiencia de captura de polvo del proceso de deposición láser. Existe una relación directa entre una mayor oxidación superficial de las partículas y la presencia de contenido de oxígeno en las partículas y en los materiales as-built, así como óxidos, equilibrio de fases (en el caso de la aleación super dúplex), poros y defectos a nivel micro en el material depositado por láser, así como una disminución en la cantidad de material que realmente se funde, reduciendo la eficiencia de captura de polvo (más del 12% en el peor escenario) y la geometría inicial del cordón (alto y ancho) que se obtuvo para los mismos parámetros de proceso cuando se utilizó el polvo virgen (sin oxidación y con morfología original de las partículas de polvo). Esto causa algunas fallas de fusión, óxidos y formación de compuestos de óxido no deseados en la microestructura, y desequilibrio de fases particularmente en el material de acero inoxidable super duplex, reduciendo la cantidad de ferrita del 50,1% al 37,4%, afectando a su vez la solidez del material y sus propiedades mecánicas, particularmente la dureza. Sin embargo, el tipo de aleación Stellite® 21 se puede reutilizar hasta tres veces, mientras que el súper dúplex se puede reutilizar solo una vez sin ninguna influencia importante de la oxidación de la superficie de las partículas en la calidad y dureza del material depositado.