Finaliza el proyecto ULTRALIGERO. Desarrollo de aleaciones ultraligeras para ser procesadas con tecnologías de fabricación aditiva
AIDIMME ha desarrollado el proyecto ULTRALIGERO centrado en el procesado de una aleación ultraligera de base titanio-aluminio mediante la tecnología de fabricación aditiva conocida como Electron Beam Melting (EBM).
El proyecto ha finalizado el 30 de Junio de 2019 y pretende dar a la industria una vía de alta productividad de piezas ultraligeras por fabricación aditiva, ofreciendo ventajas para diferentes sectores industriales.
El proyecto ULTRALIGERO ha sido cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER) con número de expediente IMDEEA/2018/23. Este proyecto de I+D+I ha tenido una duración de 2 años.
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Productos desarrollados
En el proyecto ULTRALIGERO se han obtenido piezas de geometría sencilla de material TiAl mediante la tecnología de fabricación aditiva EBM. Este tipo de aleaciones TiAl exhiben una buena combinación de propiedades, tales como alto punto de fusión, baja densidad y alta resistencia a temperaturas de hasta 750 °C. AIDIMME, en concreto se ha centrado en el procesado y estudio del material Ti-48Al-2Cr-2Nb por EBM. Este proyecto de I+D+I supone una mejora referente al conocimiento de este material para múltiples sectores donde es empleado, como por ejemplo el aeronáutico o el de la automoción.
Se ha trabajado en el proceso de adaptar el hardware a este material y en el diseño de un sistema y un conjunto de parámetros de proceso óptimo que ha permitido procesar el material TiAl con una densificación del 99.99 % y sin apenas defectos.
El material se ha caracterizado principalmente por presentar una microestructura de carácter dúplex, compuesta por agregados equiaxiales alternados con lamelares, donde la fase g y colonias a2 se encontraban distribuidas aleatoriamente. La alta densificación del material junto a una microestructura fina y homogénea ha contribuido a obtener un valor alto de dureza, 317 HV1.
Además, mediante la idoneidad del polvo metálico como materia prima y la correcta combinación de parámetros de proceso, se ha conseguido obtener un material óptimo con una composición adecuada, descartando el problema de pérdida de componente volátil como el aluminio.
En el proyecto ULTRALIGERO también se ha estado trabajando en la exploración de una ruta nueva de fabricación de material ligero mediante la generación de grafeno a partir del precursor sacarosa en los materiales Ti6Al4V y Cu. Se ha obtenido un mayor grado de grafitización para el caso del material de cobre. Esta ruta es presentada como vía de potencial interés para la industria de cara a aumentar las prestaciones mecánicas y/o conductividad del material compuesto metal-grafeno.
Mejoras y novedades técnicas respecto a las tradicionales
Evaluación de la idoneidad de la materia prima, polvo metálico TiAl, para el proceso de fabricación aditiva EBM.
Diseño de un sistema de reducción de polvo, minimizando la cantidad de polvo necesaria para la fabricación de material TiAl.
Obtención de un conjunto de parámetros de proceso para la óptima fabricación de material metálico TiAl con geometrías sencillas por EBM.
Éxito en la consecución de material metálico TiAl procesado por la tecnología EBM con densificación casi del 100 % y sin apenas defectos.
Generación de recubrimiento de grafeno en partícula de cobre y aleación de titanio a partir de sacarosa, utilizando esta como precursor en lugar de grafeno puro para reducir el coste del material final.
Aplicación
La finalidad del proyecto es desarrollar un material ultraligero mediante tecnología de fabricación aditiva como alternativa a la fabricación tradicional.
De esta forma, un material metálico TiAl, en concreto, Ti-48Al-2Cr-2Nb, ha sido procesado por EBM tras un desarrollo de parámetros, aunque también se ha explorado una nueva ruta de obtención de material compuesto metal-grafeno a partir de un asequible precursor del grafeno como es la sacarosa (azúcar purificada).
Para más información sobre el proyecto ULTRALIGERO, puede contactar con AIDIMME.
