El proyecto internacional Operatic desarrollará un sistema que permita el uso de los láseres de pulsos ultra cortos (USPL) a través de un concepto modular y versátil

Aimen Centro Tecnológico lidera el proyecto internacional Operatic, que tiene por objetivo desarrollar una innovadora plataforma robótica que permita industrializar el tratamiento superficial por láser, para la fabricación eficiente y flexible de piezas en 3D de gran tamaño.

En concreto, Operatic trabaja en el diseño y desarrollo de un sistema de trabajo que permita el uso de los láseres USPL, a través de un concepto modular y versátil que incorpore conceptos de gestión avanzada del haz láser y de su monitorización y control, permitiendo fabricar de forma industrializada.

Este nuevo concepto de sistema láser USPL incorporará las últimas tendencias en el ámbito de la Industria 4.0 (arquitectura, comunicaciones, interoperabilidad), lo que permitirá el despliegue de soluciones de Inteligencia Artificial para la definición de estrategias de fabricación sin defectos.

Este tipo de láseres USPL, de pulsos muy cortos y altas energías, pese a su extraordinaria capacidad para generar superficies funcionales avanzadas en todo tipo de materiales, no está todavía muy implantado industrialmente. Es posible encontrar láseres ultrarrápidos en fabricación de componentes de alta tecnología (microelectrónica y semiconductores), sobre pequeñas superficies planas o componentes miniaturizados, sensores, etc. A nivel de investigación se ha demostrado sobradamente las ventajas del láser en procesado de superficies para mejorar las propiedades hidrodinámicas, aerodinámicas, de contacto, antibacterianas y otras propiedades superficiales. Estas son características muy demandadas hoy en día por sectores estratégicos como automoción, aeronáutico, médico o bienes de consumo.

La principal limitación encontrada para su industrialización es la complejidad de los sistemas láser y la falta de soluciones que permitan su integración en un sistema flexible, robusto y manejable, similar a los sistemas robóticos tan extendidos en los sectores citados. Su aplicación en los procesos de fabricación industriales ofrecerá amplias ventajas en términos de productividad y consumo de recursos y energía, siendo una nueva forma de fabricar más sostenible y productiva.

El proyecto Operatic pretende resolver estas limitaciones desarrollando tecnología nueva, tales como fibras ópticas no dispersivas, sistemas de movimiento robótico de alta precisión, o sistemas ópticos de paralelización del láser; pero también trabajará intensamente en la electrónica de control, comunicaciones y manejo de datos de todos estos elementos, su sincronización e integración, y la facilitación de su uso en planta gracias a estándares de comunicación, interfaces hombre-máquina adecuados y el uso de inteligencia artificial para toma de decisiones.

Aimen, que cuenta con amplia experiencia en el uso de la tecnología USPL, lidera el desarrollo de esta nueva plataforma de fabricación y provee de capacidades específicas en áreas críticas del sistema como la monitorización o la metrología, así como la implementación del marco Industria 4.0 y el desarrollo y despliegue de soluciones de Inteligencia Artificial.

El consorcio

Operatic cuenta con un presupuesto de 6 millones de euros y está enmarcado en el programa Horizonte Europa. El consorcio que trabaja en su desarrollo está compuesto por 17 socios de 8 países: Universita degli Studi di Modena e Reggio Emilia (Italia), Technische Universitaet Dresden (Alemania), Laser Engineering Applications SA (Bélgica), PT Photonic Tools GMBH (Alemania), Edgewave GMBH (Alemania), Direct Machining Control AUB (Lituania), K-loops SRL (Italia), Meccano SRL (Italia), Qiova (Francia), Arcelik A.S (Turquia), Sofitec Aero, S.L. (España), Autotech Engineering, S.L. (España), Steinbeis 2i GmbH (Alemania), European Federation for Welding Joining and Cutting (Bélgica), Design Led Products Ltd (Reino Unido) y University of Warwick (Reino Unido).

Cuatro de los socios involucrados en el proyecto —Arcelik A.S., Sofitec Aero, S.L., Autotech Engineering, S.L. y Design Led Products Ltd— representan a usuarios finales a nivel mundial de los sectores de bienes de consumo, aeronáutica, automoción e iluminación respectivamente. En el caso de los 2 usuarios finales españoles, los desarrollos que se llevarán a cabo en Operatic, permitirán: mejorar la pintabilidad de piezas de fuselaje mediante un proceso de texturizado láser personalizado y con un tiempo de proceso competitivo (caso de uso de Sofitec); y mejorar la lubricación en herramientas de estampación mediante un proceso de micromecanizado de alta precisión (caso de uso de Autotech).