Laser cladding: recuperación de ejes industriales

El laser cladding es un proceso de deposición directa de energía (DED, Directed Energy Deposition) que permite reconstruir geometrías perdidas por desgaste, corrosión o fatiga. En el caso de los ejes, el proceso se integra habitualmente en sistemas robotizados o máquinas-herramienta con control numérico (CNC, Computer Numerical Control) que garantizan una deposición uniforme y repetible.

El material de aporte, que puede ser desde aceros inoxidables hasta aleaciones de base níquel o cobalto (como las familias Stellite), se inyecta coaxialmente al haz láser. Al fundirse, se genera una capa metalúrgica densa y sin porosidad que, tras un posterior mecanizado de acabado, permite recuperar las tolerancias dimensionales originales del eje.

Ventajas técnicas frente a la soldadura convencional

El procedimiento de recuperación sigue una secuencia estandarizada para garantizar la integridad mecánica del componente:

1. Inspección y limpieza: Se realiza un análisis dimensional y de defectos (fisuras, poros) mediante ensayos no destructivos.
2. Mecanizado previo: Se retira el material desgastado o degradado para preparar una superficie limpia y con la geometría necesaria para el recargue.
3. Aplicación del recargue: Mediante un robot de 6 o 7 ejes, el láser deposita el material de aporte siguiendo una trayectoria programada.
4. Tratamiento térmico (si aplica): Dependiendo del material base y del recubrimiento, puede ser necesario un precalentamiento o un revenido posterior.
5. Mecanizado de acabado: Se rectifica o tornea la pieza hasta alcanzar las tolerancias dimensionales y la rugosidad superficial requeridas (según norma ISO 2768^[1]).

Parámetros críticos de control

La calidad del depósito depende de la estabilidad de parámetros como la potencia del láser (típicamente entre 1 y 4 kW), la velocidad de avance y el caudal de polvo. Un control preciso permite alcanzar durezas que pueden oscilar desde los 20 HV hasta los 3000 HV en aplicaciones extremas.

La reparación de maquinaria industrial en España se enmarca bajo el código CNAE 33.12 ("Reparación y mantenimiento de maquinaria"). Aunque no existe una norma única exclusiva para el laser cladding, los talleres especializados deben regirse por estándares internacionales de soldadura y calidad:

• ISO 15609: Especificación y cualificación de procedimientos de soldeo.
• ISO 9001: Sistema de gestión de la calidad, esencial para garantizar la trazabilidad de los materiales de aporte y los procesos de reparación.
• ISO 9013: Calidad de los cortes térmicos, aplicable en la preparación de las zonas a recuperar.

Es fundamental destacar que, al tratarse de un proceso de recuperación, el taller debe asegurar que la unión metalúrgica no comprometa la fatiga del eje. Empresas como Izadi Mecanizados emplean tecnologías avanzadas de metrología para verificar que las tolerancias geométricas (cilindricidad, concentricidad) se mantengan dentro de los rangos exigidos por el diseño original.

El laser cladding no solo sirve para reparar; también se utiliza para mejorar las propiedades superficiales de ejes nuevos, dotándolos de mayor resistencia a la abrasión o a la corrosión en entornos químicos agresivos. Las industrias más demandantes incluyen:

• Sector energético: Recuperación de ejes de turbinas y bombas de alta presión.
• Industria siderúrgica: Recargue de rodillos de laminación sometidos a altas temperaturas.
• Sector naval: Reparación de ejes de transmisión y vástagos de cilindros hidráulicos.

Consideraciones finales

La elección del material de aporte es crítica. Se deben seleccionar aleaciones que presenten una compatibilidad metalúrgica adecuada con el acero base del eje para evitar tensiones residuales o grietas en la zona de transición. El uso de polvos metálicos de alta pureza es, por tanto, un requisito innegociable para garantizar la durabilidad de la pieza recuperada.

• Organización Internacional de Normalización (ISO)^[1]
• Asociación Española de Normalización (UNE)^[2]
• Instituto Nacional de Estadística (INE) - Clasificación CNAE 33.12^[3]
• EMAG - Tecnología de Laser Cladding^[4]
• TRUMPF - Fabricación aditiva y Laser Metal Deposition^[5]