Desarrollo de aleaciones ultraligeras para ser procesadas con tecnologías de fabricación aditiva. Proyecto ULTRALIGERO
Durante el período 2017-2018, el Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines, AIDIMME, se encuentra desarrollando el actual proyecto ULTRALIGERO, cuyo objetivo principal es el procesado de una aleación ultraligera base magnesio, aluminio o titanio, compatible con el procesado mediante la tecnología de fabricación aditiva conocida como Electron Beam Melting (EBM). Este proyecto pretende dar a la industria una vía de alta productividad de piezas ultraligeras por fabricación aditiva lo que supone ventajas para múltiples sectores industriales.
Las tecnologías de Fabricación Aditiva (FA), entre las que se encuentra la Electron Beam Melting, permiten la obtención de productos con geometrías más complejas que las obtenidas mediante tecnologías de fabricación tradicionales. La principal característica de las tecnologías de FA es que las piezas o productos se fabrican por la sucesiva adición selectiva de material, directamente a partir de un fichero digital con la geometría de la pieza CAD 3D. Sin embargo, entre las limitaciones de estas tecnologías de fabricación aditiva en metal, cabe destacar los materiales que pueden ser procesados por estas, hasta ahora algunos aceros, aleaciones Co-Cr, aleaciones base níquel, aleaciones de titanio y algunas aleaciones de aluminio.
En ULTRALIGERO, se ha realizado una revisión bibliográfica centrada en el estado del arte de las aleaciones ultraligeras de diferentes materiales base procesadas con tecnologías aditivas para decidir el mejor material a procesar. Partiendo de este estudio, se decidió seleccionar el aluminuro de titanio (g-TiAl) como mejor candidato para ser procesado en tecnología EBM. Esto es debido tanto a sus propiedades mecánicas (aleaciones que presentan la mitad de peso que las superaleaciones de níquel y valores de elasticidad mayores que los correspondientes a las aleaciones de titanio), así como por su aplicación, por ejemplo, en industria automovilística y en componentes que trabajan a altas temperaturas. Las características de este material junto con su novedoso procesado presentan un potencial interés para la industria de la Comunidad Valenciana, además de posicionar a AIDIMME frente a otras posibles convocatorias europeas.
Previo al procesado del material, se ha caracterizado el lote de polvo de la aleación ultraligera g-TiAl para su posterior adaptación física a la tecnología EBM. Entre los requerimientos a cumplir, se corrobora que la morfología de las partículas es esférica, tal y como se puede observar en la imagen, y que además presentan un tamaño dentro del rango deseado (entre 45 y 105 micras).
En estos momentos, ya centrados en la segunda anualidad de esta iniciativa de investigación, se han obtenido los parámetros de proceso y se han conseguido fabricar muestras (imagen) con una microestructura comparable al material fabricado por técnicas convencionales. Además, se han alcanzado muestras con un elevado nivel de densificación y sin presencia de defectos o grietas.
En la segunda anualidad del proyecto, se sigue trabajando en la identificación y desarrollo de materiales metálicos avanzados que pueden ser transformados mediante tecnologías de fabricación aditiva con el objetivo de reducir el peso como valor añadido.
El presente proyecto de I+D, con expediente IMDEEA/2018/23, está cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER).
Artículo realizado por Julia María Ureña.
TECNOLOGÍAS Y PROCESOS. Nuevos Procesos de Fabricación. AIDIMME.
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