Introducción

La fabricación aditiva metálica ha avanzado enormemente en la última década, pero pocas tecnologías han generado tanto interés industrial como WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). Esta técnica combina impresión 3D con soldadura por arco, normalmente MIG/GMAW, para crear piezas metálicas a gran escala de manera rápida y económica.

WAAM se está convirtiendo en un pilar para sectores como la aeronáutica, la industria naval, la energía, la minería y la fabricación de moldes. Su gran ventaja: permite producir piezas metálicas de gran tamaño, bajo costo y con materiales ampliamente disponibles.

¿Qué es WAAM?

WAAM es un proceso de fabricación aditiva por deposición de energía dirigida que utiliza un arco eléctrico para fundir un alambre metálico que se deposita capa por capa hasta formar una pieza 3D.

Al funcionar con procesos de soldadura, la tecnología ofrece una gran versatilidad, especialmente cuando se usa con GMAW/MIG, el cual permite estabilidad, bajo costo y disponibilidad universal de materiales.

¿Por qué usar soldadura para imprimir en 3D?

• El alambre metálico es económico y fácil de conseguir
• Permite altas tasas de deposición
• Los equipos MIG son robustos y económicos
• Fabricación de piezas de gran tamaño

¿Cómo funciona WAAM con proceso MIG?

1. Generación del arco

El equipo MIG establece un arco estable entre el alambre y la pieza, fundiendo el material de aporte.

2. Deposición de material

El alambre se funde y solidifica en capas que siguen una trayectoria definida mediante software.

3. Control robótico

Un robot o CNC controla la ruta y velocidad para obtener una geometría precisa.

4. Parámetros críticos

• Voltaje y corriente
• Velocidad de alimentación del alambre
• Velocidad de avance del robot
• Gas protector
• Distancia de contacto (CTWD)

5. Estrategias de trayectoria

• Zig-zag
• Espiral
• Rectas alternadas
• Rellenos de piscina

Materiales utilizados en WAAM

• Aceros al carbono
• Aceros inoxidables (304, 316L, 308L)
• Aluminio (serie 5XXX y 4XXX)
• Titanio
• Inconel 625
• Aleaciones especiales

Ventajas de WAAM

• Alta velocidad de deposición
• Costo menor comparado con procesos láser
• Fabricación de piezas de gran tamaño
• Excelente para preformas con mecanizado
• Útil para reparación y regeneración de piezas

Limitaciones

• Menor precisión dimensional
• Acumulación térmica y deformaciones
• Necesidad de mecanizado posterior
• Posibilidad de porosidad si los parámetros no están bien ajustados

Aplicaciones de WAAM

Industria naval

• Hélices
• Estructuras metálicas

Aeronáutica

• Componentes ligeros
• Estructuras metálicas de titanio

Industria pesada

• Rodillos
• Ejes
• Grandes soportes

Moldes y matrices

• Reparación
• Fabricación híbrida WAAM + CNC

El futuro de WAAM

El futuro de WAAM está marcado por la integración de celdas robotizadas inteligentes capaces de medir, analizar y corregir el proceso durante la fabricación. La combinación de robots industriales con sistemas de escaneo 3D, visión artificial y sensores térmicos permite pasar de procesos abiertos a control en lazo cerrado, donde la geometría real de cada capa se compara con el modelo digital y se aplican compensaciones automáticas en altura, ancho y trayectoria. Este enfoque, junto con el uso de gemelos digitales y monitoreo continuo del arco y del baño de fusión, está llevando a WAAM desde una tecnología principalmente prototípica hacia una producción industrial repetible, trazable y de alta confiabilidad, especialmente en piezas metálicas de gran formato.