LA PRIMERA IMPRESORA 3D INDUSTRIAL: PRODUCCIÓN DE TURBINAS DE GAS
A día de hoy es muy común oír acerca de las impresoras 3D, máquinas capaces de crear ciertos objetos en poco tiempo simplemente diseñándolos con un software especial, usando por ejemplo polímeros en estado líquido superponiéndolos en capas para formar lo que queramos. Y por los tiempos que corren no es algo propio de una empresa, se puede adquirir a un precio relativamente alto por cualquier persona corriente. Pero, ¿y si en vez de cosas de plástico quisiéramos producir materiales industriales con aleaciones o metales bastante complejos? Esto es precisamente lo que Siemens ha conseguido.
Siemens es una empresa de nacionalidad alemana dedicada a la investigación, diseño y producción de tecnologías electrónicas, eléctricas, mecánicas, informáticas, etc. Invierte mucho en I+D, por lo que gracias ello nos encontramos con algo que podría revolucionar la industria, y más concretamente la aeronáutica, que es la manufacturación de turbinas de gas por materiales aditivos.
¿Qué es y cómo se hace?
La producción de materiales aditivos no es algo raro, de hecho es lo que hace cualquier impresora 3D. Un material aditivo es aquel que se usa como base para crear un utensilio que (como su propia palabra indica) tendrá una función. Si nosotros queremos hacer una figura con formas y proporciones determinadas muy complejas para hacerlas a mano, podríamos usar un software de 3D para diseñarlo y posteriormente crearlo. En estas máquinas el material aditivo (que normalmente suele ser líquido como los polímeros) se inyecta con una jeringuilla sobre la zona de preparación. El proceso se hace por capas hasta llegar al objeto deseado. Sin embargo está líquido, para endurecerlo (cada vez que se da una capa) aplicamos láser y de esta forma cada parte se solidifica, formando un conjunto estable. Este proceso se conoce como SLA o fotosolidificación.
Para materiales aditivos en polvo la técnica es la misma pero recibe el nombre de SLS o Sinterizado Láser de un material.
Producción de turbinas de gas por materiales aditivos
Turborreactor Pratt and Whitney de un F-22 Raptor
Pala de turborreactor hecha de superaleación de níquel
Pero claro, tienen que ser productos aditivos, por lo que se hacen en polvo para usarlos. Después se suelta una cierta cantidad para formar una capa y (como antes he explicado) el láser dibuja la forma deseada en esa parte. Así hasta que lo tenemos entero, se elimina el polvo de superaleación restante con aire comprimido y se saca de la cámara para obtener nuestro producto. Esto no sólo sirve para crear turbinas, también placas con grabados, piezas industriales de otros materiales, etc.
Proceso de Additive Manufacturing, por Siemens.
Lo revolucionario de todo es que se consigue en un 75% disminuir el tiempo de fabricación de estas piezas industriales, cuando se tardaban años en producirlas ahora solo son unos meses. Todo ello gracias a esta tecnología AM (Additive Manufacturing). También son capaces de reparar turborreactores SGT-700 y SGT-800 con el sistema SLM o Selective Laser Melting de forma más eficiente y rápida que con métodos convencionales, es decir 10 veces más rápido (un 60% más).
SGT-800 de Siemens
Para hacernos una idea se han acoplado palas para un SGT-400, que alcanzan una velocidad de 1600 km/h (2 veces más rápidas que las de un Boeing 737) junto con una temperatura de 1250 ºC. El proceso debe ser muy riguroso pero da resultado. También se mejora la velocidad de montaje de las turbinas en un 85 %, se reducen en un 30 % las emisiones de CO2 por el proceso y se elimina un 63 % de recursos. Todo ello supone un ahorro de tiempo y dinero descomunal para la empresa.
Todo esto permitirá mejorar el diseño de los turborreactores, investigación de nuevas aleaciones más eficientes, disminuir el gasto de tiempo y dinero, eliminar poco a poco la cantidad de recursos utilizados y optimizar el servicio de reparación para el cliente.
Últimamente parece que Siemens intenta ponerse en lo más alto de tecnología con sus propuestas que cada vez son mas jugosas e interesantes.
Por aquí os dejo la bibliografía: http://www.areatecnologia.com/informatica/impresoras-3d.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Superaleaci%C3%B3n
Y por aquí cosas del Additive Manufacturing, junto un vídeo de como lo hacen y entrevistas a corporativos:
https://www.energy.siemens.com/hq/en/services/industrial-applications/additive-manufacturing.htm
https://www.siemens.com/innovation/en/home/pictures-of-the-future/industry-and-automation/additive-manufacturing-3d-printed-gas-turbine-blades.html
El enlace al vídeo de Siemens: https://youtu.be/VyEgbyNg0Q8
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