El equipo del proyecto IMAGINE, liderado por el Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN, desarrolla procesos híbridos de fundición, hidrosolidificación, forja, estampación, fabricación aditiva y soldadura que permitirán “desarrollar componentes de geometrías complejas y características específicas, a costes más competitivos”. Actualmente, trabaja en la fabricación y la caracterización de las primeras piezas test que “permitirán validar y optimizar las propuestas tecnológicas realizadas”.
Tras seleccionar los diseños que darán forma a los primeros demostradores y diseñar sus parámetros de fabricación mediante tecnologías híbridas, el equipo de trabajo de IMAGINE se encuentra actualmente caracterizando las primeras piezas test obtenidas mediante la hibridación de tecnologías 1) fundición y fabricación aditiva y 2) forja y fabricación aditiva.
En el caso de los demostradores desarrollados, como explica la Dra. Ana Isabel Fernández Calvo, investigadora de AZTERLAN, “se trata de piezas híbridas fabricadas en un mismo material en los que buscamos asegurar que las dos tecnologías hibridadas ofrecen las mismas propiedades metalúrgicas y que los puntos de unión entre ambas tecnologías no presentan puntos débiles”.
En cuanto a la hibridación de las tecnologías fundición y fabricación aditiva (láser hilo y WAAM), recientemente, el equipo de trabajo ha compartido en el congreso ICWAM 2022 (International Congress on Welding, Additive Manufacturing and associated non destructive testing) los primeros resultados obtenidos con la aleación AlSi7Mg0.6. “Finalizada la caracterización de este primer demostrador, hemos comprobado que los resultados obtenidos son positivos y que el punto de unión de ambos procesos no es el punto más débil del elemento fabricado”. En este proceso híbrido, “combinado un mismo material en una misma pieza, buscamos conseguir propiedades y calidades optimizando el tiempo de fabricación y materiales”. Para ello, “los aspectos fundamentales a trabajar han sido la eliminación de porosidad y agrietamiento, la maximización de la tasa de deposición, conseguir un crecimiento estable, optimizar las demasías para evitar los mecanizados en la medida de lo posible, obtener una microestructura fina y reducir al máximo la anisotropía”.
Asimismo, teniendo en cuenta las bondades de la fabricación aditiva en polvo, para el caso de la hibridación de aditiva con forja, el equipo ha rediseñado los demostradores adaptándolos a las dos tecnologías utilizadas (LMD y L-PBF). “Los nuevos diseños que se han planteado combinan funcionalidad con aligeramiento. Con este fin se basan en la utilización de estructuras reticulares y orgánicas (en el caso de la tecnología L-PBF)”.
La hibridación con aditiva presenta “beneficios prometedores” para sectores como el aeronáutico o el de automoción a través del “aligeramiento de las estructuras o la búsqueda de nuevas funcionalidades como, por ejemplo, zonas de recrecido con materiales de mayores prestaciones o acabados, entre otros”.
Además de estos demostradores el equipo de investigación sigue trabajando en el desarrollo de demostradores de hibridación de las tecnologías 3) LBW (soldadura por láser) y estampación e 4) Hidrosolidificación y forja. Recientemente, se han presentado dos contribuciones los avances en la línea de trabajo LBW y estampación en el congreso LANE, celebrado en septiembre de 2022.
El consorcio del proyecto IMAGINE está formado por 4 centros tecnológicos, 2 universidades y 2 unidades empresariales de I+D, con áreas de especialización complementarias y referentes en el ámbito de fabricación avanzada de Euskadi: Los miembros del BRTA, AZTERLAN (líder del proyecto), CEIT, LORTEK, y TEKNIKER, las Unidades I+D empresariales EIPC RESEARCH CENTER y FUNDACIÓN CIE I+D+i, el Dpto. de Ingeniería Mecánica de UPV/EHU y el Grupo de Investigación de Procesos Avanzados de Conformado de Materiales de MGEP. El proyecto cuenta asimismo con la colaboración de un Comité Industrial de Contraste compuesto por empresas referentes de Euskadi con experiencia y capacidades de fabricación en una o varias de las tecnologías en estudio de hibridación.
Con una duración estimada de dos años, el proyecto IMAGINE, Manufacturing for Intelligent Industry (Tecnologías de fabricación híbridas para la industria inteligente), está financiado por el Departamento de Industria del Gobierno Vasco a través del Programa de ayudas a la Investigación Colaborativa en áreas estratégicas – Programa Elkartek. Referencia: KK-2021/00120. Supone una apuesta estratégica de todos los miembros del consorcio, los cuales “estamos muy alineados con el importante potencial de desarrollo tecnológico y aplicación, que los resultados de IMAGINE pueden ofrecernos”.
