Additive Assurance garantiza la calidad de las piezas en la fabricación aditiva de metal

La fabricación aditiva de metal está siendo utilizada por muchas industrias avanzadas gracias a la capacidad de crear piezas complejas y personalizadas. Sin embargo, para asegurar la viabilidad y calidad, es fundamental validar las piezas obtenidas. Esto es un paso esencial para evitar defectos y asegurar un rendimiento óptimo. A su vez, las certificaciones aseguran que las especificaciones y propiedades mecánicas sean consistentes en cada lote de producción, brindando confianza a los usuarios finales. Gracias a estos procesos, los usuarios se aseguran la calidad, durabilidad y fiabilidad de los componentes, facilitando su integración en diversas aplicaciones, desde sectores médicos y aeroespaciales hasta automotrices e industriales. Esto contribuye a la consolidación de la fabricación aditiva de metal como una opción viable en la industria 4.0. Una de las empresas que están a la vanguardia de esta tecnología es Additive Assurance, con su solución AMiRIS. Hablamos con sus fundadores para conocer más acerca de su actividad.

3DN: ¿Puedes presentarte y contarnos tu relación con la impresión 3D?

Soy Marten Jurg, ingeniero de fabricación aditiva y CEO de Additive Assurance. Con mi cofundador Andrey Molotnikov, empezamos Additive Assurance para solucionar lo que veíamos como la limitación más importante en la impresión 3D: la repetibilidad y consistencia de las piezas. Llevamos más de una década ampliando los límites de la fabricación aditiva de metal. Empecé a trabajar en la fabricación aditiva (FA) a través de proyectos de I+D de investigación para integradores de sistemas aeroespaciales, y más tarde me encargué de proyectos en otros sectores, como la energía y los dispositivos médicos. A partir de esta experiencia, la cualificación y la certificación siempre han estado muy presentes. Aunque es genial poder fabricar geometrías complejas, si no puedes certificarlas para su uso, no sirven de nada.

Los cofundadores de Additive Assurance, Marten Jurg (izquierda) y Andrey Molotnikov (derecha).

Cuando empezamos, estábamos investigando las propiedades de fatiga de las piezas L-PBF para aplicaciones aeroespaciales, donde el impacto de los defectos estocásticos puede crear una reducción significativa en la vida de diseño de las piezas, y el potencial de los diseños de FA. Vimos que la naturaleza estocástica de la FA encarecía los costes y suponía un obstáculo para su adopción. Nos dimos cuenta de que si podíamos garantizar la consistencia de las piezas mediante la inspección, podríamos ayudar a reducir los costes y desbloquear la producción a gran escala.

3DN: ¿Qué es Additive Assurance? ¿Cómo surgió la idea de crearlo?

Additive Assurance es un proveedor de soluciones de garantía de calidad para sistemas de fusión láser por lecho de polvo (L-PBF) de metal. La génesis de Additive Assurance se remonta a mi doctorado con Andrey en la Universidad de Monash. Por aquel entonces, trabajábamos en la fatiga de piezas de FA fabricadas con L-PBF, y nos enfrentábamos de primera mano a los problemas de inconsistencia que surgen en este proceso. Como muchos otros, utilizábamos la tomografía computarizada para detectar defectos en las piezas fabricadas. El escaneado por TC es lento, caro y suponía un importante cuello de botella.

Los problemas que observábamos en el proceso despertaron nuestra curiosidad por la supervisión in situ en 2016. Vimos la riqueza de la información disponible mediante la observación de las emisiones de fusión, sin embargo, los sistemas existentes realmente sufrían de dos desventajas principales: el volumen de datos generados y la falta de análisis. A través de la experimentación con diversas modalidades de detección, desarrollamos lo que se convertiría en AMiRIS, una técnica de monitorización de infrarrojo cercano de alta resolución y larga exposición que podría adaptarse fácilmente a cualquier máquina L-PBF. Las imágenes meltpool de alta resolución eran ricas en detalles, y su formato nos permitió desarrollar un enfoque de aprendizaje automático para localizar los defectos donde se producían.

Créditos: Additive Assurance

También vimos problemas en la complejidad de las otras soluciones disponibles y la dificultad de instalarlas en las máquinas, lo que requería un tiempo de inactividad significativo para la instalación y anulaba la garantía del fabricante. Los usuarios finales tampoco saben qué hacer con las montañas de información que producen, lo que da lugar a otros problemas como el almacenamiento de datos y encontrar tiempo para traducir lo que significa todo. Trabajamos con nuestros socios de desarrollo y clientes para resolver estos problemas.

3DN: ¿Qué es AMiRIS? ¿Cuál es su papel en la fabricación aditiva?

AMiRIS es un conjunto de sensores de control de calidad para todos los sistemas L-PBF, independiente del proveedor de la máquina. Utiliza sensores de infrarrojos cercanos combinados con técnicas de aprendizaje automático para identificar defectos y anomalías con una precisión de micras. Los modelos ML permiten a los usuarios localizar e identificar los fallos automáticamente. Así, pueden detener las construcciones defectuosas, ahorrando tiempo y dinero. Pero lo más importante es que proporcionan pruebas de la conformidad de la construcción, la base de la certificación por piezas.

La plataforma AMiRIS está disponible como solución escalable basada en la nube o como instalación local. Las unidades sensoras se instalan en flotas de diferentes máquinas y transmiten los datos capturados a un servidor central, donde las instancias de cálculo de la GPU localizan defectos e incoherencias. La centralización de toda esta información permite a los usuarios formarse una imagen completa de sus operaciones de FA, desde el defecto de una pieza hasta la productividad de la máquina y el mantenimiento preventivo.

La plataforma AMiRIS basada en la nube. (Créditos: Additive Assurance)

Utilizamos análisis de aprendizaje automático que combinan el flujo de datos en simples criterios de aprobado o suspenso basados en los límites definidos por el usuario. Los fallos de la máquina, los errores de escaneado láser, las variaciones geométricas, las interferencias del recubridor, las variaciones del proceso, la falta de fusión y la sobrefusión son sólo algunos de ellos. AMiRIS es fácil de instalar, no es intrusivo y puede aplicarse en plataformas existentes sin interrumpir el trabajo.

3DN: ¿Qué ventajas ofrece la tecnología? ¿A qué mercados se dirige?

En lo que respecta a la FA, aumentar la producción y la productividad es fundamental para ampliar nuestra industria, y hacerlo garantizando al mismo tiempo la calidad es esencial. Hemos trabajado en silencio con grupos de los sectores aeroespacial, energético y de dispositivos ortopédicos. Nuestra tecnología aumenta la productividad en estas industrias, con la ventaja añadida de una documentación de calidad trazable.

La mayor parte del sector ha tenido que recurrir a inspecciones posteriores al proceso, como la tomografía computarizada, que es muy lenta y cara para las piezas que producen mediante L-PBF. Por eso, a veces el proceso de producción se detiene durante meses, sólo para descubrir que las piezas no pasan la inspección. Entonces, el usuario vuelve al principio para reimprimir los mismos componentes, duplicando el coste y alargando el plazo de entrega. AMiRIS permite al usuario ver los defectos de las piezas en producción, para ahorrar tiempo, dinero y quebraderos de cabeza en la fase de postratamiento. Con nuestra tecnología, los usuarios finales pueden esperar aumentar la productividad y escalar la producción al tiempo que reducen el material desperdiciado.

Nos dirigimos principalmente a fabricantes regulados de los mercados de aviación, espacio comercial, defensa, medicina y transporte, pero también hemos encontrado valiosas aplicaciones en otros sectores industriales. Siempre estamos buscando expertos con visión de futuro dispuestos a emprender el viaje con nosotros para impulsar la FA hacia la producción en serie a nivel mundial.

La unidad de sensor AMiRIS montada en una máquina de Renishaw. (Créditos: Additive Assurance)

3DN: ¿Qué podemos esperar de Additive Assurance en el futuro?

Al igual que otras industrias y fabricantes avanzados, buscamos una mayor capacidad de producción. Con impresoras de mayor escala que producen más piezas, veremos más posibilidades de que se produzcan defectos críticos y la necesidad de soluciones reguladas centradas en la industria. Por eso colaboramos con fabricantes y proveedores de software para integrar nuestra tecnología en esas máquinas de rápido crecimiento y dar servicio a más plataformas en más lugares. La expansión mundial es una prioridad importante. Mientras seguimos creciendo y expandiéndonos a otros mercados, estamos construyendo nuestras alianzas estratégicas. Buscamos nuevos talentos brillantes que nos ayuden a liderar este campo fundamental y a contribuir a elevar los estándares mundiales.

3DN: ¿Unas últimas palabras para los lectores?

En los últimos años, la industria ha estado dispuesta a reivindicarse. La falta de calidad era un obstáculo, pero ya no. Ha llegado el control avanzado in situ, el análisis para la certificación, el aseguramiento cualificado y la elaboración de informes. Nos encantaría que empresas, expertos y personalidades con visión de futuro nos acompañaran en este viaje o se unieran a nuestro consejo asesor. Ahora disponemos de una solución viable para certificar la calidad de las piezas en producción; esa es la confianza en la que puede apoyarse. Encuentra más información sobre la empresa, aquí.

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*Créditos foto de portada: Additive Assurance