CATEC ha sido uno de los centros que han liderado el proyecto CLASCO para mejorar piezas producidas por impresión 3D con polvo metálico, y en el cual han participado CT Ingenieros y otras empresas españolas.
El proyecto CLASCO (Funcionalización de superficies mediante láser, digitalizada y con huella de carbono neutra, de piezas con geometría compleja) se desarrolló entre el 1 de enero de 2023 y el 30 de junio de 2026 con el objetivo de desarrollar “un nuevo enfoque para el posprocesado de componentes metálicos complejos fabricados mediante impresión 3D”, según han explicado desde el mismo.
En concreto, han señalado que “se ha centrado en el desarrollo de una cadena de procesos que combina pulido láser, microestructuración láser, monitorización de procesos, gemelos digitales e inteligencia artificial en un concepto integrado de fabricación”. Estos desarrollos se han dirigido hacia los sectores aeroespacial y médico.
Financiado a través del programa Horizon Europe, han participado 13 socios de seis países europeos: ABCircular, Airbus Defence and Space, CATEC, CT Ingenieros, DePuy Ireland, New Infrared Technologies, nLIGHT, Sociedad Alemana de Ciencia de Materiales, Steinbeis 2i, SurFunction, SYLAS, TU Dresden, y Z Prime. Con la universidad Técnica de Dresde (TU Dresde) como coordinadora del mismo.
Des estos, cuatro son españoles: CATEC, CT Ingenieros, New Infrared Technologies, y nLIGHT. Esta última, aunque de origen estadounidense, ha participado por medio de su representante española.
New Infrared Technologies suministró cámaras infrarrojas de alta velocidad; y nLILGHT equipos láser para los trabajos.
CATEC lideró los desarrollos de fabricación aditiva usando Scalmalloy, un polvo metálico de aluminio, magnesio y escandio patentado, fabricando en sus instalaciones varios prototipos dentro del segmento aeroespacial de CLASCO, utilizando el proceso de producción denominado PBF-L/M, por fusión por lecho de polvo con láser, en el que un láser va fundiendo el polvo metálico capa por capa para formar la pieza.
Estas piezas así fabricadas, fueron después sometidas a varios procesos láser para su acabado superficial. En concreto han sido un pulido láser para alisar la superficie rugosa que sale de la impresora sin necesidad de contacto físico; y después el denominado patrones de interferencia láser directa (DLIP por sus siglas en inglés), que “generó microestructuras definidas con precisión en zonas seleccionadas de la pieza. Gracias a estas estructuras, ha sido posible adaptar de forma precisa las propiedades superficiales a los requisitos de cada aplicación”. Según explican desde CATEC: “Estos tratamientos se han orientado, respectivamente, a mejorar la resistencia a la corrosión y a reducir el coeficiente de fricción”.
Además, CATEC ha evaluado el posible impacto de los tratamientos láser en el material mediante ensayos en probetas como los de tracción, fatiga y tensiones residuales. Asimismo, se han realizado ensayos de fatiga sobre los demostradores en las instalaciones del centro tecnológico, con el objetivo de evaluar el comportamiento de los componentes tras el tratamiento láser.
Con estos tratamientos, han destacado que se redujeron en un 53 por ciento y un 38 por ciento el peso dos componentes del Airbus A350 que se usaron como referencias; al tiempo que se mantuvieron todos los requisitos funcionales y estructurales originales. Además, el pulido láser redujo la rugosidad superficial típica tras la impresión 3D, pasando de valores de entre 10 y 30 micrómetros a menos de un micrómetro.
El pulido por la tecnología DLIP “generó estructuras regulares en la escala micrométrica. Esto permitió modificar de forma controlada propiedades como la humectabilidad, el comportamiento frente a la corrosión o la interacción entre superficies de implantes y materiales biológicos”.
CT Ingenieros por su parte lideró el rediseño y el análisis estructural de los dos prototipos aeroespaciales, una palanca y un soporte “aplicando técnicas avanzadas de optimización topológica y de diseño para la fabricación aditiva”.
Aunque CLASCO se ha dado por concluido, los trabajos seguirán, con la intención de los participantes de trasladar los resultados a aplicaciones reales “y aprovecharlos en sistemas industriales, servicios de mecanizado, licenciamiento tecnológico, investigación por contrato y nuevos proyectos de I+D”, han subrayado desde el proyecto.
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