Forjar profesionales de altas capacidades en el ámbito de la impresión 3D como valor diferencial para la industria del futuro. Es una de las claves de la estrategia de READI, la Red de excelencia en Fabricación Aditiva, que conforman los cuatro centros tecnológicos Idonial, Aimen, Aitiip y Leitat. Con este objetivo, una treintena de estudiantes universitarios e investigadores predoctorales se sumaron como alumnos a la Summer School de READI, en la que recibieron formación avanzada en fabricación aditiva durante toda una semana lectiva intensiva, en las instalaciones de Leitat y IAM3DHub, en DFactory Barcelona.

La escuela se desarrolló a lo largo de cinco jornadas teórico-prácticas, en las que los participantes tuvieron la oportunidad de conocer de la mano de profesionales de los cuatro centros tecnológicos miembros de la red las últimas tendencias en impresión 3D e industria 4.0 a lo largo de toda la cadena de valor.

Durante la semana formativa, los expertos trasladaron sus conocimientos sobre diseño y simulación, materiales y tecnologías monitorización y posprocesado, estandarización y sostenibilidad. Los participantes fueron testigos directos del papel determinante de la fabricación aditiva en la industria del presente y el futuro, aprendiendo sus múltiples aplicaciones en distintos sectores estratégicos, como la automoción, la aeronáutica, química, bienes de equipo y de consumo. Además, no faltaron tampoco las charlas de empresas líder, las visitas a los laboratorios o el desarrollo de casos prácticos, que se someterían a una posterior presentación y entrega de obsequios.

En palabras de los propios profesores y los alumnos, esta iniciativa ha resultado “muy enriquecedora” para todos, pues han surgido de ella trascendentales debates y enseñanzas que, sin duda, traccionarán el progreso de las actuales y futuras generaciones del sector.

READI tiene un presupuesto de casi cuatro millones de euros y cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial, dentro del programa Cervera. Los objetivos de la red se centran en la capacitación de los centros en cada una de las etapas que integran la cadena de valor de la fabricación aditiva, desde el desarrollo de nuevos materiales hasta el diseño de estructuras multifuncionales y modelos innovadores de economía circular.

Nuevos procesos avanzados para una nueva generación de profesionales

Investigadores de Idonial, coordinador de la red, lideraron una interesante sesión sobre las diferentes tecnologías y procesos de fabricación aditiva con las que se trabaja actualmente en el mercado, y en la que se analizaron los retos y oportunidades que presenta la impresión 3D para la industria. Un sector que adquiere cada vez mayor protagonismo, y que se ha convertido en una de las claves de para lograr una alta competitividad industrial.

Idonial presentó, por ejemplo, la tecnología de cama de polvo (PBF) metálica. En esta, los expertos acercaron a los alumnos tanto las capacidades como las limitaciones de esta tecnología con el fin de que los alumnos adquirieran los conocimientos necesarios para el diseñar/seleccionar los componentes que son susceptibles de fabricarse mediante estos procesos.

Asimismo, se abordaron los postprocesos que la tecnología puede requerir, desde tratamientos térmicos, mecanizados, recubrimientos, para finalmente mostrar diferentes casos de éxito llevados a cabo por el centro tecnológico Idonial, empleando esta tecnología. El último de los temas abordados fue el de las implicaciones de la fabricación aditiva en la sostenibilidad de la actividad productiva, abordando su capacidad para intervenir en todas y cada una de las etapas del ciclo de vida de producto.

Por su parte, en el marco de la escuela READI, investigadores de Leitat condujeron las visitas a los laboratorios, las ponencias sobre “Diseño y simulación en FA”, “Monitorización y post procesado”, “Tecnologías VAT y BJ”, “Tecnologías PBF polímero” y las actividades prácticas.

Durante las sesiones teóricas, no solamente se explicaron las principales tecnologías, sino también los desarrollos que se están llevando a cabo en el marco del proyecto. Es el caso del desarrollo de un nuevo material metálico con cerámica para incrementar la resistencia al desgaste, o de materiales reciclados para moldes de arena. También se está llevando a cabo el desarrollo de modelos de predicción de defectos y control de calidad, fabricación híbrida y nuevas estrategias de post procesado para la mejora de funcionalidades y propiedades de piezas impresas.

El centro tecnológico AIMEN centró sus ponencias en la parte de materiales y procesos específicos para fabricación aditiva, y específicamente explicó los procesos de DED, Directed Energy Deposition, como son las tecnologías “LMD, Laser Metal Deposition y WAAM, Wire Arc Additive Manufacturing”. En cuanto aspectos más específicos en los que AIMEN está trabajando en el proyecto READI, destaca en la línea de materiales el desarrollo de aleaciones de Al y TI nanoaditivadas para mejorar su procesabilidad y propiedades y el desarrollo de componentes multi-material y con gradiente funcional. En el ámbito del proceso FFF, Fused Filament Fabrication, se están desarrollando filamentos con matriz y refuerzo biodegradable, filamentos a partir de materiales reciclados e incluso filamentos reforzados con fibra continua.

En relación con este proceso también se está desarrollando un cabezal específico para depositar este tipo de filamento con fibra continua y una celda LFAM (Large Format Additive Manufacturing) para la fabricación de grandes piezas a partir de materiales en diferentes formatos (filamento, pellets). Finalmente, en la misma línea de materiales también se están funcionalizándose para hacerlos más inteligentes, y para monitorizar la salud estructural y detectar la deformación, mediante aditivos conductores. Por otra vía se está trabajando en la inclusión de sensores de fibra óptica en procesos WAAM en aluminio para monitorizar el proceso y sensorizar dichas aleaciones. En términos de monitorización y control de procesos, la red abarca la simulación por elementos finitos de grandes piezas mediante la utilización de modelos reducidos, el uso de inteligencia artificial y modelos para predicción de defectos y optimización de parámetros de proceso y finalmente se están monitorizando aspectos clave de los procesos DED, como el baño fundido, la calidad del flujo de polvo, la distancia de trabajo o las trayectorias para poder corregir el proceso en algunos casos en tiempo real.

Desde AITIIP se realizó una sesión específica de la tecnología más extendida tanto a nivel industrial como social FFF (fabricación de filamentos fundidos) en ella se habló desde equipos y características hasta materiales y ejemplos reales del uso de ella, dando pequeños tips que resultaron de interés para el alumnado.

El alumnado mostró un alto nivel de interés en los cabezales de extrusión con pellets. Se debatió sobre su funcionamiento, manejabilidad, resultados, equipos que incluyen este tipo de cabezales, así como de aquellos más novedosos, que presentan la opción de incorporarse a nivel doméstico.