La evolución de las tecnologías de fabricación, de la mano del desarrollo de nuevos materiales, hace posible avanzar en la creación de componentes multifuncionales con diseños cada vez más complejos y con propiedades optimizadas, que pueden contribuir a dar respuesta a retos como la reducción de peso o una mayor durabilidad. De este modo, el desarrollo de procesos de fabricación contribuye a crear una industria y una economía más eficiente, sostenible y competitiva.
Cuando se aborda la fabricación de un componente, dada su funcionalidad y características requeridas, se valoran las tecnologías de fabricación más apropiadas, en base a la compatibilidad del proceso de transformación y a las ventajas en prestaciones que ofrece cada una de ellas. Partiendo de que cada tecnología de fabricación presenta sus ventajas y sus limitaciones, se selecciona la tecnología con el mayor compromiso entre los parámetros críticos del diseño y las prestaciones óptimas del componente, siendo el coste de fabricación un elemento determinante.
En palabras de la investigadora de AZTERLAN y coordinadora del proyecto IMAGINE Dra. Ana Isabel Fernández, “cuando hablamos de hibridación de procesos, nos referimos a que el resultado que nos ofrece una tecnología híbrida debe ser superior al que ofrezca la suma de sus tecnologías base. Tampoco debemos confundir hibridación con fabricación de componentes multi-material”. Así, en el seno de IMAGINE “lo que buscamos es mejorar sustancialmente la multifuncionalidad del componente a fabricar, mejorar la flexibilidad del proceso y ahorrar en costes y/o empleo de materiales”.
Hibridación de tecnologías de fabricación maduras y novedosas, referentes en la industria vasca
En el caso de Euskadi, “la transformación de metales es una industria de gran peso en nuestra economía, con una importante presencia de la fundición, la forja y la estampación (y su unión por soldadura). Se trata de tecnologías que cuentan con una importante madurez tecnológica, a las que se ha sumado con éxito la fabricación aditiva, en sus diferentes formas”.
Como indica la Dra. Ana Isabel Fernández, la selección de tecnologías a hibridar y su combinación, junto con la definición de los resultados que el equipo de trabajo espera obtener de dichas hibridaciones ha supuesto un primer paso crítico del proyecto. Finalmente, “hemos definido 4 líneas de trabajo en cuyo desarrollo, de forma paralela y con diferentes objetivos finales específicos, trabajarán 4 equipos especializados”:
- Proceso de Fundición + Fabricación Aditiva (láser hilo y WAAM), con el objetivo de tener una mayor flexibilidad para fabricar piezas de gran dimensión con propiedades personalizadas y/o funcionales (aleaciones de aluminio).
- Proceso de Forja + Fabricación Aditiva (LMD y SLM), que pretende aumentar la flexibilidad de diseño, utilizando bases de forja comunes y de gran resistencia, y el diseño de diferentes variantes de piezas con distintas funcionalidades mediante la deposición por aditiva en componentes críticos para el sector aeronáutico (superaleaciones).
- Proceso de Soldadura láser (LBW) + Embutición/Estampación, cuyo objetivo es la fabricación de piezas ultraligeras que presenten nervaturas interiores o exteriores soldadas en T sobre chapas planas previamente a su embutición. Adicionalmente se estudian los refuerzos mediante soldadura a solape (acero + aluminio).
- Proceso de Hidrosolidificación (innovador proceso de fundición) + Forja, donde el objetivo es evitar pasos en forja utilizando piezas fundidas near-net-shape que posteriormente se forjan para conseguir las propiedades finales exigidas a una pieza de seguridad forjada (aleaciones de aluminio).
