Proyecto ADIVAT

El proyecto ADIVAT, Transferencia de Tecnologías de Fabricación Aditiva de Última Generación para Prototipado de Componentes de Alto Valor Añadido para el Sector del Transporte, se centra en la transferencia del conocimiento en tecnologías de fabricación aditiva aplicada al desarrollo de prototipos y piezas finales del sector transporte, principalmente enfocado a industria naval, ferroviaria y automoción.

Las líneas de actuación definidas son:

1. Aplicación del proceso de fabricación aditiva mediante tecnologías para el procesado y desarrollo de materiales metálicos, poliméricos y/o multimateriales con propiedades mejoradas. En concreto se aplicarán las siguientes tecnologías:

• • Deposición de Energía Directa (DED), también conocida como Deposición de metal mediante láser, en inglés Laser Metal Deposition (LMD): La tecnología DED o LMD, se basa en la deposición de energía directa utilizando una fuente de energía enfocada (láser) para fundir el material, el cual es depositado sobre una base (placa de fabricación), a través de una boquilla, mientras que la fuente de energía lo va fundiendo. Este procedimiento se realiza repetidamente, capa a capa. Cada capa solidifica creando la geometría previamente definida en el modelo CAD. Esta tecnología permite procesar materiales cerámicos y polímeros, aunque su uso más extendido es con el procesado de materiales metálicos en forma de polvo o filamento. La tecnología LMD ofrece grandes ventajas respecto a otras tecnologías de fabricación aditiva. Entre sus ventajas, destacan la gran de variedad de materiales que se pueden procesar, la mejora de las propiedades mecánicas de los componentes fabricados, el alto ratio de deposición y la reducción de material necesario en el proceso. Además, existen equipos capaces de fabricar piezas de gran tamaño, según el volumen real de fabricación de la máquina. Sin embargo, sus principales inconvenientes son la dificultad de procesado de piezas con geometrías complejas y la necesidad de post-procesado para conseguir un acabo superficial óptimo. Su principal uso se centra tanto en la fabricación como en la reparación de piezas o componentes y su aplicación es cada vez más frecuente en diversos sectores como el industrial, el aeronáutico y el aeroespacial, entre otros. En concreto, en este proyecto se aplicará esta tecnología para materiales metálicos en formato filamento. Principales materiales a procesar: aceros inoxidables, aceros de herramienta, superaleaciones base níquel, aleaciones de cobre y multimaterial.

• • Fusión de lecho de polvo mediante láser, en inglés Laser Powder Bed Fusion (L-PBF): La tecnología L-PBF es un método de fabricación aditiva metálica que utiliza la fusión selectiva por láser en un lecho de polvo para crear piezas metálicas con geometrías complejas. Esta tecnología permite procesar una gran variedad de materiales metálicos y aleaciones partiendo de material en formato polvo. Este método de fabricación aditiva ofrece numerosas ventajas, destacando la complejidad geométrica, reducción de peso de las piezas fabricadas y el número de piezas procesadas en una misma fabricación. Como posibles desventajas se encuentran la necesidad de equipos periféricos especiales para el proceso de fabricación y la elevada cantidad de material necesario para el proceso, ya que, de todo el material depositado en el lecho de polvo, solo una parte del mismo pasa a ser parte de la pieza final fabricada. La fusión láser por lecho de polvo está presente en sectores tan diversos como el industrial, el aeroespacial y el protésico, entre otros. Principales materiales a procesar: aceros inoxidables, aceros de herramienta, superaleaciones base níquel, aleaciones de titanio y aleaciones de aluminio.

• • Modelado por deposición fundida, en inglés Fused Deposition Modelling (FDM): La tecnología de modelado por deposición fundida consiste en la extrusión de un termoplástico en formato filamento, que se funde y se deposita sobre una capa sólida depositada previamente, de tal forma que el calor del material fundido refunde la capa solidificada para que ambas se adhieran y formen una pieza única. Es un proceso con una eficiencia elevada frente a los métodos tradicionales, lo que supone un ahorro en costes y tiempo de procesado. De entre sus numerosas ventajas destacan la facilidad de uso, la amplia variedad de polímeros procesables y el amplio espectro de aplicaciones posibles, desde el prototipado funcional hasta la fabricación de piezas finales listas para su uso. Sin embargo, esta tecnología presenta algunas limitaciones, sobre todo en lo referente a la fabricación de piezas en voladizo, para las que es necesario el uso de soportes que mantengan la geometría de la pieza durante la fabricación. La tecnología FDM está muy presente en el ámbito industrial (automoción, aeroespacial, robótica) ofreciendo soluciones efectivas a bajo coste.

2. Desarrollo de productos innovadores para empresas del sector transporte fabricando productos personalizados con diseños a medida, y necesidades y requerimientos establecidos.

3. Actividades de diseño, optimización topológica y simulación de apoyo a la fabricación de componentes complejos previamente establecidos por las empresas colaboradoras del proyecto.

4. Impulso y fortalecimiento del Centro Tecnológico en la temática de la Fabricación Aditiva y Materiales Avanzados, en concreto del Departamento de Materiales Avanzados y su laboratorio de Fabricación Avanzada, mediante la adquisición de una nueva tecnología de fabricación de última generación para el procesado de materiales metálicos en polvo. Gracias a este proyecto, el Centro establece una nueva línea de investigación con la tecnología de lecho de polvo (L-PBF) que permite procesar materiales metálicos en polvo como aluminio, titanio, aceros o superaleaciones de base níquel.

5. Continuación de la apuesta del Centro por la generación de empleo de alta cualificación e inversión en innovación y nuevas tecnologías avanzadas.

En este proyecto, cualquier empresa interesada en aplicar el proceso de fabricación aditiva, mediante algunas de estas tecnologías, para la fabricación de piezas, componentes o prototipos con necesidades específicas puede ponerse en contacto con el Centro y será atendido por la persona responsable del proyecto, Dra. Julia Ureña Alcázar.

El periodo de ejecución del proyecto ADIVAT es de 2 años y abarca desde diciembre de 2023 hasta noviembre de 2025. El proyecto cuenta con un presupuesto aceptado de 241.270,85 €.

Se ha recibido un incentivo de la Agencia de Innovación y Desarrollo de Andalucía IDEA, de la Junta de Andalucía, por un importe 176.270,85 €, cofinanciado en un 80% por la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional, FEDER para la realización del proyecto ADIVAT, Transferencia de Tecnologías de Fabricación Aditiva de Última Generación para Prototipado de Componentes de Alto Valor Añadido para el Sector del Transporte con el objetivo de impulsar la colaboración de los agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento con el tejido socio-productivo, siguiendo la línea de actuación de Transferencia de tecnologías y procesos de fabricación.

El proyecto está financiado gracias a la convocatoria 2022 de ayudas para la realización de actividades de transferencia de conocimiento entre los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento y el tejido productivo (Línea 4.7) en el marco de la iniciativa del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020) del organismo de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía. Número de expediente: AT22CCTT_00017.