Impresión tridimensional con metales en Leitat
El nuevo laboratorio de fabricación aditiva de Leitat está dividido en tres zonas que se corresponden con la tipología de los materiales a procesar y su presentación: metales en polvo, polímetros y cerámicos en polvo y polímeros en filamento. Su singularidad radica en que es un laboratorio abierto a la industria del país y de Europa para poder investigar en nuevos materiales, benchmarking de validación de las tecnologías AM/3DP para la producción y el desarrollo de nuevas aplicaciones y en posprocesos y acabados de los componentes obtenidos con fabricación aditiva.
A lo largo del mes de marzo este laboratorio incorporó el primer sistema de fabricación aditiva de metales en Cataluña, con capacidad para procesar polvo de acero inoxidable 316L, de acero inoxidable 17-4PH, de acero de herramienta 1.2709, de aluminio AlSi10Mg, de titanio Ti6Al4V, de cromo cobalto (ASTM75), Inconel 718 e Inconel 625.
El sistema incorporado, el modelo AM250 de Renishaw, es un equipo de fabricación aditiva que corresponde a la tecnología SLM, Selective Laser Melting o fusión selectiva por láser. Esta tecnología es un proceso de fabricación aditiva que, utilizando los datos CAD 3D como fuente de información digital y energía en forma de un haz láser de alta potencia (por lo general un láser fibra de iterbio), crea piezas metálicas tridimensionales mediante la fusión de polvo metálico. Es una tecnología emergente que está ganando importancia en aplicaciones como la ortopedia o el sector dental y que viene siendo utilizada desde hace tiempo en el ámbito aeronáutico, el espacial y otros sectores de producción.
Ejemplo de aplicación:
A la izq., bicicleta completa con marco y soporte de asiento de aleación de titanio impreso en 3D, fabricado en una AM250 para Cicles Empire. Foto: Renishaw.
A la dcha., el cuadro entero de la bicicleta con el soporte del tubo del sillín, que fue dividido en secciones, colocado en una única plataforma de construcción y fabricado de una sola vez. Foto: Renishaw.
Uno de los objetivos de la instalación y puesta en marcha del laboratorio de fabricación aditiva en Leitat, y concretamente el hecho de dotarlo de un sistema SLM, es impulsar el uso de estas tecnologías por parte de las empresas catalanas de modo que las incorporen a sus procesos de producción. Las inversiones necesarias para apostar por esta tecnología son elevadas y las empresas son reticentes al riesgo que comporta no tener la certeza de todo lo que éstas les pueden aportar en cuanto a ventajas competitivas e incremento de beneficios. Por ello, desde Leitat, les ofrecen un espacio con recursos para estudiar, comparar y validar el proceso de fabricación aditiva a fin de obtener sus productos a un coste adecuado y asumible, sin entrar en el riesgo de una inversión elevada.
Asimismo, las empresas encontrarán en Leitat el apoyo necesario en cuanto a diseño y desarrollo de aplicaciones innovadoras para los productos de su catálogo y la adecuación de éstos a los nuevos procesos productivos, con el objetivo de dotarlos de mayores funcionalidades, valor añadido y, en consecuencia, generar mayores beneficios. Así, las empresas conocedoras de la tecnología que actualmente están contratando los servicios de obtención de componentes metálicos fabricados mediante fabricación aditiva a empresas de fuera de Cataluña, tendrán a su alcance estos recursos de manera más próxima y con una capacidad de respuesta y comunicación más ágil en Leitat.
Un campo importante de aplicación de estas tecnologías es la fabricación de útiles de producción, fundamentalmente moldes de inyección de plástico, moldes de fundición inyectada y moldes de compactación por pulvimetalúrgia así como matrices de conformado. En este ámbito ya han mostrado su interés un conjunto de empresas catalanas para iniciar proyectos o realizar pruebas. Está previsto que este sea precisamente uno de los primeros servicios del laboratorio de fabricación aditiva de Leitat en cuanto a fabricación aditiva de metales.
En cuanto a sectores de aplicación, los más importantes actualmente son la industria aeronáutica, la aeroespacial, la medicina y las industrias creativas. Pese a que las dos primeras están mayoritariamente ubicadas fuera de Cataluña, desde Leitat también pretenden darles apoyo. Las industrias de tecnologías médicas (prótesis, instrumental quirúrgico, plantillas de intervención, etc.) y las industrias creativas, con un conjunto de empresa dedicadas a la fabricación de joyas, complementos de vestir y de la moda, serán usuarios relevantes de la fabricación aditiva con metales.
Igualmente instrumentos y componentes de equipamiento deportivo, componentes para automoción —vehículos especiales—, componentes a medida para bienes de equipo, piezas de recambio, etc., son otros mercados que se prevé asistir con el sistema AM250.
Contar con este laboratorio en Leitat abre la posibilidad a la industria de postularse como actores relevantes en proyectos de I+D en programas de ámbito europeo. Las tres líneas de investigación para las que Leitat estará más capacitado son el desarrollo de nuevas aplicaciones de la AM con metales, el desarrollo y caracterización de nuevos materiales procesables con SLM y en el posprocesado de los componentes construidos a fin de añadirles todavía más valor mediante tratamientos y recubrimientos superficiales funcionalizantes.
