FABRICACIÓN ADITIVA 38 máquina puede ser implementada a un costo increíble- mente bajo por medio de robots”. El proyecto se centra en el mecanizado de componentes grandes y comple- jos. “Los componentes que pesen hasta 1,2 toneladas y tengan un diámetro de dos metros pueden ser procesa- dos en el sistema de robots”, informa el científico. Una tarea para cada socio La división de tareas entre los demás socios del pro- yecto está claramente definida. La unidad de negocio Lasertec de la sede de Kuka en Würselen es responsa- ble de la gestión del proyecto y de la integración de la célula del robot, mientras que Laserline GmbH de Mülheim-Kärlich está a cargo del diseño y desarrollo de la fuente de haz y de la óptica. M. Braun Inertgas- Systeme GmbH, de Garching (cerca de Múnich), es responsable de la construcción de una célula de gas de blindaje, mientras que BCT Steuerungs- und DV-Systeme GmbH, con sede en Dortmund, está desarrollando el software y la tecnología de medición integrada en la máquina. La solución plug-in es flexible porque funciona según el principio de la caja negra. “No estamos interesados en lo que sucede con el componente antes o des- pués”, enfatiza Bremer. “No sólo trabajamos a partir de un modelo CAD estático, sino que también utiliza- mos la geometría real en procesos adaptativos gracias a una robusta tecnología de sistemas y software. Los algoritmos inteligentes también permiten a la célula adaptarse y compensar las desviaciones extremas del componente. En cuanto al hardware y el software, se ha hecho hincapié en la robustez, desde el cabezal láser y el robot hasta el diseño flexible de gas inerte y los adecuados algoritmos de planificación de trayectorias adaptados. Esto indica que el Fraunhofer ILT no sólo sigue desarrollando el proceso de soldadura, sino que también investiga otros aspectos importantes como la influencia de la precisión del robot en la fiabilidad del proceso y la calidad de los componentes. Mientras que el jefe de proyecto de Kuka en Würselen tiene los materiales de soldadura robotizada sensibles a la oxidación, como el titanio, en una célula de gas de protección flexible de forma fiable, los ingenieros de Aquisgrán están utilizando otro sistema robótico para soldar materiales a base de níquel y hierro sin célula de gas de protección, pero con gas de protección que fluye localmente desde la boquilla. Si la tasa de depo- sición es mayor, también utilizan una boquilla de gas protector adicional de sólo unos pocos centímetros de tamaño, según sea necesario. “De esta manera, las tres soluciones se arreglan con un gas de pro- tección significativamente más barato”, dice Bremer. “Esto reduce considerablemente los costos de ope- ración”. Los procesos innovadores no sólo son objeto de investigación, sino que también forman parte de la vida cotidiana en Fraunhofer ILT. “Con las primeras versiones de la boquilla de gas inerte local tuvimos problemas térmicos a mayores tasas de deposición”, informa el investigador. “Sin embargo, como nuestros colegas han estado trabajando en el procesamiento de cobre en fusión de lecho de polvo láser (LPBF) desde hace varios años, su apoyo nos ha ayudado a fabricar adicionalmente el componente de cobre con estructuras de refrigeración internas en una máquina de investigación y así resolver el problema”. Para él, es un ejemplo de lo que es posible cuando un instituto desarrolla soluciones interdisciplinarias. Se puede ver más sobre el éxito del trabajo en equipo proactivo echando un vistazo dentro de las salas de desarrollo en el ILT de Fraunhofer. En Aquisgrán hay una gran y compacta célula robótica para la fabri- cación aditiva. Los participantes del proyecto están particularmente orgullosos de este último desarrollo: Con el apoyo financiero adicional del BMBF, están creando una versión menos costosa del sistema robó- tico ProLMD para pequeñas y medianas empresas (pymes). “Hemos reducido la solución de un brazo robótico de 3,1 m de largo con una capacidad de carga de 90 kg a unos 2 m y 60 kg de capacidad de carga”, informa el científico. “En el robot grande, podemos demostrar un sistema de cambio flexible con cabezas de procesamiento a base de alambre y polvo, mientras que en la pequeña célula se trata de LMD a base de polvo, medición de geometría inte- grada en la máquina y el nuevo módulo CAM”. Con la nueva célula, el instituto de investigación de Aquisgrán, en cooperación con los socios del pro- yecto, está demostrando que también es posible crear una célula compacta para las pymes, que cuesta considerablemente menos que un centro de mecani- zado típico. • El nuevo cabezal de procesamiento permite la deposición de material láser de alambre en procesos híbridos. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Alemania.