Nuevos procesos de fabricación aditiva de componentes metálicos
Estructuras de hormigón de altas prestaciones a partir de materiales y tecnologías de diseño y construcción
diciembre 31, 2019
Una nueva estrategia biomolecular para mejorar la regeneración ósea
diciembre 31, 2019El grupo de Procesos de Conformado de Materiales Metálicos (PROCOMAME) y el Centro de Diseño de Aleaciones Ligeras (CDAL) de la UPC han iniciado su participación en NEWMAM, un proyecto que tiene por objetivo principal el desarrollo de nuevos procesos de fabricación aditiva (AM, additive manufacturing) de materiales metálicos, basados en el modelado por deposición fundida (FDM), para reducir el precio de los componentes metálicos fabricados por AM y facilitar su implantación en el sector aeronáutico.
En este marco, se trabajará en dos estrategias diferenciadas sobre la base de la aleación metálica que se ha de imprimir. Por un lado, se trabajará en el desarrollo de un proceso para la impresión de piezas con superaleaciones de base Ni y, por otro, y con otro tipo de proceso, la impresión de piezas de aleaciones de aluminio.
La fabricación aditiva de componentes aeronáuticos con superaleaciones se lleva a cabo mediante tecnologías como el SLM (selective laser melting), que tienen asociados un coste elevado y la dificultad de manipulación de la materia prima en forma de polvo. El proyecto explorará una alternativa basada en la utilización de una impresora de FDM, con un coste dos órdenes de magnitud inferior al de las impresoras por SLM, partiendo de la superaleación en forma de pellets o granulados compuestos de polvo metálico de la aleación de interés y un ligando polimérico que actuará de vehículo durante la impresión. Este planteamiento presenta la ventaja de que no requiere temperaturas elevadas para poder imprimir y, además, existe la materia prima de forma comercial, ya que el material es el mismo que se utiliza para los procesos MIM (metal Injection Molding). Las piezas impresas deberán someterse a etapas posteriores de eliminación del polímero y de sinterización.
La impresión de aleaciones de aluminio implicará el desarrollo de un sistema de impresión basado en el concepto de las impresoras por extrusión de pastas que se utilizan en polímeros, suspensiones de cerámica o impresión de alimentos, pero que podrá trabajar en temperaturas cercanas a los 600 °C, aproximadamente. El material que se ha de extrudir tendrá forma de barras y una microestructura diseñada específicamente para minimizar las temperaturas y esfuerzos de impresión y mejorar las propiedades de las piezas impresas a partir de este sistema. Por este motivo, el desarrollo del sistema para la impresión de aleaciones de aluminio requerirá tareas de optimización del material de partida, en especial de caracterización de la reología del material, además de la determinación de la ventana de procesamiento.
El proyecto está afianzado por el Plan estatal de investigación científica y técnica y de innovación 2017-2020, dentro del Programa estatal de I+D+I orientada a los retos de la sociedad. Tiene un presupuesto de 157.000 euros y finalizará en 2021.
Proyectos Relacionados
- El Centro de Desarrollo de Sensores, Instrumentación y Sistemas (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participa en PhotonHub Europe, un proyecto europeo en el marco del cual se establece un único centro de innovación paneuropeo en fotónica como solución de ventanilla única, que integra soluciones fotónicas pioneras
- El centro de investigación Intelligent Data Science and Artificial Intelligence (IDEAI) forma parte del proyecto AI4HealthyAging, que desarrollará soluciones inteligentes para la detección precoz de enfermedades neurológicas, motoras y degenerativas derivadas del envejecimiento.
- El proyecto Hospitales 4.0 – Machine learning para una gestión más efectiva, en el que participa el Grupo MCIA de la Universitat Politècnica de Catalunya, tiene como principal objetivo la construcción de un digital twin que permitirá un sistema de gestión de equipos predictivo y correctivo.
- El proyecto Fotónica biomédica y machine learning para el diagnóstico y tratamiento de disfunciones oculares, deterioro cognitivo y enfermedades hematológicas (BIOPHOCH), liderado por el Centro de Desarrollo de Sensores, Instrumentación y Sistemas (CD6), tiene como objetivo desarrollar nuevas herramientas y metodologías para el análisis de imágenes y el procesamiento de datos en el ámbito de la salud a través de las tecnologías fotónicas.
