Inguruko prozesu industriako ordezkariei irekitako lan-saioan, “Ingurune oldarkorretarako materialen digitalizazio, sentsorizazio eta garapen aukera berriak” workshop-ak aukera eman zuen HIPERMAT, NEMARCO eta INEVITABLE proiektuek landutako hainbat estrategia eta aplikazio-eremu ezagutzeko.
Hiru urtez, HIPERMAT proiektuaren partzuergoak beroko estanpazio-labeetarako osagaien iraunkortasuna eta zerbitzuko bizitza hobetzeko lan egin du mantentze-lanei lotutako ekonomia- eta ingurumen-inpaktua murrizteko helburuarekin, izan ere, lan hauek piezen ordezkapenak eta geldialdi teknikoak suposatzen dituzte. Helburu horrekin, lantaldea tenperatura altuan aplikatzeko osagai berriak garatzera bideratu da, hala nola labe horien barruan dauden eraztunak eta habeak, modelizazio-teknologia aurreratuetan, inprimatutako sensorikan, material berrietan eta fabrikazio-prozesuetan oinarrituta. Proiektua amaitzear dagoela, taldeak emaitza nabariak lortu ditu, eta, besteak beste, bi altzairu herdoilgaitz erregogor, bi estaldura (bata zeramikoa eta bestea metalikoa) eta pieza urtuen eta sentsore txertatuen fabrikazio jasangarriko prozesuak garatu ditu. Soluzio hauek guztiak neke termikoarekiko, creeparekiko eta higadurarekiko erresistentzia hobetzera bideratuta daude. AZTERLAN Metalurgia Ikerketa Zentroan egindako topaketa teknikoan aurrerapen horietako batzuk partekatu ziren, baita INEVITABLE (prozesuen industriara bideratua) eta NEMARCO (industria aeronautikoa) proiektuetan lortutako emaitza aipagarri batzuk ere.
Saio teknikoari hasiera emanez, CRM Group-eko Philippe Guaino eta Fraunhofer ICSko Jonathan Maierrek ingurune korrosiboetan eta tenperatura altuetan lan egiteko sentsoreak garatzeko, instalatzeko eta datuer bilketa eta igorpena bermatzeko bi erakundeek elkarrekin egindako lana aurkeztu zuten. Zehazki, teknologia gehigarrien bidez fabrikatutako termopareak izan dira proiektuaren baitan garatu direnak. Azaldu zutenez, “prozesu horretan funtsezkoa izan da termpopareen inguruko ezagutza eta berotze-zikloen egonkortzeko ahalmena hobetzea metal inprimatuaren mikroegitura egokituta, sentsore horien erantzuna kable elektrikoz fabrikatutako ohiko sentsoreen antzekoa izan zen arte”. Era berean, lantaldeak sentsore bakoitza garatzeko erabilitako fabrikazio gehigarriko teknologiak partekatu zituen, baita instalazio-prozesuaren eta datuen bilketa eta igorpena, era seguruan eta egonkorrean, ziurtatzeko xehetasunak ere.
Materialen esparruan, labe-eraztunak fabrikatzeko materiala eta estaldurak garatzera bideratutako lantaldea ordezkatuz (ESI, QUESTEK, AZTERLAN, CEIT, SVUM, KTH), QUESTEK enpresako David Linder-ek partekatu zuen nola “modelizazio aurreratuko tresnek material berri baten eta estaldura baten garapena bizkortzea ahalbidetu duten, ekoizpen- eta aplikazio-parametroak modu arinagoan eta seguruagoan zehaztuz”. Hori lortzeko, pieza horien hutsegite-moduak eta arrazoiak identifikatu ondoren, ekipoak simulazio-tresna aurreratuak erabili ditu (bai osagaiak fabrikatzeko, bai testatzeko). “HIPERMATen baitan garatu ditugun ezagutzari eta ereduei esker, orain aleazio metalikoen eta estalduren konposizioak optimiza ditzakegu, bai eta prozesuko parametroak ere, labeetan eta ingurune korrosiboetan lan egiteko materialen propietateak eta errendimendua hobetzeko, piezen kalitatea eta prozesu-kostuak ziurtatuz”.
Jarraian, Fernando Santosek, AZTERLANeko Material eta Prozesu Berezien ikerketa-lerroaren arduradunak, HIPERMATen baitan labe-habeak fabrikatzeko garatu diren altzairu erregogor berriak (BEEN 1 aleazioa) sortzeko erabili den HidroSolidifikazio teknologia berritzailea aurkeztu zuen. “Elementu horiek labearen barruan duten akats arrazoi nagusia creepa izanik, altzairuaren ale-ertzetan Cr23C6 karburo handien prezipitazioak lagunduta, garatutako material berria tenperatura altuekiko erantzuna hobetzera zentratu da. Bere diseinurako, alde batetik, lehen aztertutako merkatuan eskuragarri dauden materialen konposizio kimikoan ekin dugu (Nb, Mo, Cu, W bezalako aleazio-elementuen kantitate txikiak gehituz), baita horien solidotze-prozesuan ere”. Azken eremu horretan, Fernandok azaldu zuen HidroSolidotze teknologia erabili dutela; hau da, galdaketa-teknologia berritzaile bat non moldea disolbatzen den ur-zorrotadak aplikatuz piezen hozte-prozesua azkartuz eta solidotze-tartea gidatzeko aukera eskainiz, galdatutako osagaien elikaduran errendimendu handiagoa lortze aldera. “Hala, galda-aleazio bat lortu dugu, prestazio nabarmen handiagoak dituena, lehen mailako karburoen presentzia txikiagoa duena eta bigarren mailako karburoen banaketa askoz ere homogeneoagoa erakusten duena. Bertan gehitutako osagaien soluzio solidoak eta presente dauden karburoen morfologia aldatzeak, gainera, ezaugarri mekaniko hobetuak ematen dizkie piezei”.
Azkenik, Sergio Ausejok, Giselle Ramirezek eta Jonathan Maierrek, CEIT, Eurecat eta Fraunhofer-eko ordezkariak, hurrenez hurren, HVOF bidezko CERMET estaldurak (zeramiko-metalikoak) eta LMD bidezko estaldura metalikoak (Haynes 230) garatzeko eta aplikatzeko prozesua aurkeztu zuten elkarrekin. Egindako azterketei esker, hobekuntza nabarmenak egin daitezke higadura-saiakuntzetan, egungo osagaian erabilitako abiapuntuko aleazioaren aldean. Gogortasun-saiakuntzek eta higaduraren analisi mikroestrukturalak ahalbidetu dute tenperatura altu horien arrazoiak eta fabrikazio-prozesu horien doikuntza zehaztea, haien portaera hobetzeko eta, horrela, urte honetan labean instalatuko diren piezen azken aplikazioa lortzeko.
INEVITABLE eta NEMARCO proiektuen aurrerapen interesgarriak kontrol-tekologien eta material eta estaldura jasangarri berrien esparruan
Topaketan, halaber, INEVITABLE eta NEMARCO proiektuetab gauzatu diren garapen teknologiko garrantzitsuenetako batzuk ere izan ziren.
Lehenengo kasuan, Material eta Prozesu Berezietan espezializatutako AZTERLANeko ikertzaile David Garcíak argizari galduzko piezak fabrikatzeko industria-instalazio baten (EIPC enpresan) digitalizazio integralaren ezaugarriak partekatu zituen, prozesuaren etapa desberdinak barne hartuz eta instalazioaren ekoizpen- eta kalitate-egoera (kontrolak) denbora errealean ikusteko aukera emanez. Davidek bilketa-, aurreprozesatze-, bistaratze-, kontsulta- eta iragarpen-etapak biltzen dituen datu-arkitekturaren diseinua ezagutarazi zuen. “Proiektua errefusa murriztearekin eta materialaren propietate mekanikoak hobetzearekin lotutako helburuetara bideratu zen. Helburu horiek argi bete ziren eta nabarmentzekoa da prozesuari buruz prebentzioz egiten den lana. Alde batetik, AZTERLANek garatutako Salomon aldagai anitzeko analisi-softwareari esker, parametro monitorizatuen eta lortu nahi diren helburuetan duten eragin-mailaren arteko korrelazio garrantzitsuenak definitu genituen. Oinarri horrekin, Kontrol Eredu Prediktiboak garatu genituen, prozesuko desbideratzeak sortu baino lehen aurreikusiz eta prozesua egokiro gauzatzen dela ziurtatzeko. Iragarpen-eredu horiek Sentinel plataforma orkestratzailean txertatu ziren, eta plataforma hori EIPCren produkzio-ezaugarrietara eta helburuetara egokitu genuen”.
Jardunaldiaren azken aurkezpen gisa, Andrea Niklas doktoreak, AZTERLANeko ikertzailea, NEMARCO proiektuaren baitan garatutako aleazio autofundente berriak aurkeztu zituen, 400 eta 650º arteko tenperaturetan higatzeko baldintzetan kobalto oinarriko superaleazioen alternatiba gisa. “Gaur egun, kobalto oinarriko Stellites aleazioak erabiltzen dira aireontzien kabinetan dauden osagai aeronautikoak fabrikatzeko. Kobaltaren toxikotasunaren ondorioz, partikuluak higadura-baldintzetan isurtzea kaltegarria izan daiteke bidaiarien osasunerako. NiCrSiFeB motako nikel oinarriko aleazio autofundenteak hautagai bikainak dira horiek ordezkatzeko”. Horrela, NEMARCO proiektuaren baitan, lantaldeak aleazio horien bideragarritasuna eta propietateak egiaztatu ditu helburu horrekin, eta horiekin garatutako osagaientzako fabrikazio-ibilbide berriak definitu ditu.
