Siemens crea una tecnología para hacer impresiones 3D metálicas
Ya la ha aplicado en componentes de repuestos de turbinas La empresa asegura que se reduce un 90% el tiempo de fabricación
La impresión 3D parece imparable y a punto de provocar una gran revolución en la fabricación industrial. El gigante alemán Siemens asegura haber dado un paso más y haber hecho viable la producción aditiva (que consiste en la sucesiva superposición de capas micrométricas de material, normalmente en forma de polvo) a nivel industrial. Todo gracias al desarrollo de una tecnología “más avanzada que la impresión 3D utilizada hasta al momento”, señalan. Según la compañía, con su nueva técnica podrán fabricarse piezas de múltiples materiales y a medida, tomando como punto de partida metal de alta resistencia.
La compañía explica que ya ha empezado a utilizar esta tecnología en la fabricación de componentes de repuesto de turbinas de gas con una reducción del tiempo de reparación del 90%, pero aclara que a partir de enero empezarán a aplicarla a otros productos. “Podremos elaborar piezas complejas en un solo paso mediante un ordenador, piezas que hasta hace poco requerían de un proceso de fabricación manual, sección por sección y muy costoso”, dicen desde la empresa.
La división Siemens Energy de la unidad de tecnología corporativa ha sido la encargada de dar un paso más allá en el universo de las impresoras 3D, que hasta el momento lideraban la creación rápida de prototipos, pero que prácticamente solo podían imprimir sobre materiales plásticos. “Gracias a las innovaciones llevadas a cabo por nuestra compañía, a través de procesos basados en la fusión láser se pueden procesar no solo plásticos sino también cerámicas y metales (acero inoxidable, aluminio y titanio), fundamentales para aplicaciones industriales”, añaden fuentes de la compañía.
Siemens aclara que la producción aditiva que han ideado ha permitido mejorar los tiempos y los costes de producción de piezas imprescindibles para sectores tan diversos como el médico-sanitario (en prótesis de cadera, coronas y puentes dentales), energético (en turbinas de gas), automovilístico (en coches de Fórmula 1) o aviación.
“Una de las características más relevantes de esta tecnología es que se puede utilizar para producir piezas de gran tamaño o para crear partes individuales de reducidas dimensiones en un solo paso”, subrayan. Asimismo, este tipo de fabricación permite obtener ahorros de costes y de tiempo, ya que, según advierte la multinacional, se reduce considerablemente al sustituir las técnicas convencionales (que requerían que las formas fueran reprocesadas varias veces) por la fusión láser.
Fabricación in situ
A nivel práctico, en los casos en los que se detecta una avería, la ventaja también es clara, insisten los responsables de la firma alemana:“Ante el fallo de una pieza, un proveedor local solo necesitaría la información de la misma para fabricar otra in situ con su propio sistema láser, sin necesidad de solicitarla a un tercero. De esta manera, se evitarían costes de transporte y se minimizaría el tiempo de inactividad, que puede suponer importantes pérdidas para cualquier planta industrial”. Así, Siemens asegura que es capaz de proveer a clientes de todo el mundo de piezas de repuesto “de una forma rápida, efectiva y, al mismo tiempo, responsable con el medio ambiente”.
¿Cuáles son las claves que hacen tan interesante la producción aditiva? Según explica Siemens, a través de un patrón de luz láser controlado por ordenador, todas las formas concebidas se pueden fabricar en un solo paso. “Este tipo de producción consiste en la sucesiva superposición de capas de material en forma de polvo metálico, hasta que se consigue la pieza que se desea. Así, esta técnica permite prescindir de herramientas y procesos manuales de fabricación, reproducir cualquier forma imaginable de manera personalizada y elaborarla de forma casi inmediata”.
Fabricación más eficiente y sin límite de formas
El mercado de impresoras y servicios 3D alcanzó el pasado año un valor de 2.200 millones de dólares (1.600 millones de euros), de los que solo el 28,3% se utilizó en la producción de piezas para productos finales, según datos de Wohlers Associates. Distintas fuentes aseguran que se espera que la industria mueva 6.000 millones de dólares en 2017 y 10.800 en 2021.
Junto a Siemens, otros grandes grupos industriales, como General Electric, han anunciado que van a empezar a utilizar la impresión 3D. Esta empresa, el mayor proveedor de motores de reacción, planea producir bajo esta técnica el interior de la boquilla de combustible para el nuevo motor del Boeing 737 MAX y Airbus A320neo. GE Aviation espera producir así cerca de 100.000 boquillas para 2020.
Según GE, una boquilla combustible impresa en 3D tiene cinco veces la vida útil de los productos fabricados de forma tradicional (en la que en vez de usar el láser se emplea la fundición y la soldadura de metal) y pesa un 75% menos. Las ventajas de la impresión 3D, según los ingenieros de GE, están relacionadas con un menor desperdicio de materiales y una mayor eficiencia en la producción, pues las máquinas pueden funcionar durante las 24 horas del día. Además, como el diseño se hace con ordenador, no existen límites en cuanto a las formas que se pueden crear.
La compañía aeroespacial de Reino Unido Rolls-Royce también desveló que va a utilizar la impresión 3D para fabricar componentes metálicos y cerámicos de sus aviones comerciales. Empezará por piezas como agujas de los indicadores y otros pequeños componentes no críticos.
Usos médicos y también lúdicos
La fabricación aditiva ya se utiliza para algunos productos especializados, como implantes médicos, y para producir prototipos de plástico para ingenieros y diseñadores. Para demostrar su enorme potencial, algunas empresas e instituciones, como Siemens y la Universidad de Birminghan, han utilizado la impresión 3D para crear objetos navideños. Así, un investigador de la firma alemana, Olaf Rehme, ha creado árboles de Navidad a partir de acero con una aleación de níquel. Los expertos de la citada universidad han hecho con la misma técnica renos de aluminio.