Un nuevo proceso WAAM para la fabricación aditiva de gran formato
La fabricación aditiva de gran formato da un paso adelante en España con la impresión de una columna estructural de acero inoxidable de 1,3 metros de altura. El proyecto estuvo liderado por la Fundació Centre CIM de la Universitat Politècnica de Catalunya y nos demuestra el potencial de la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) para aplicaciones estructurales reales. Especialmente en sectores donde el tamaño y la resistencia son factores críticos, como la construcción, la energía o el transporte.
La tecnología WAAM utiliza un arco de soldadura como fuente de calor y un hilo metálico como material. A diferencia de otros métodos de impresión 3D de metal basados en polvo, el proceso WAAM destaca por la velocidad con la que se imprime y su capacidad para fabricar piezas de gran tamaño. Sin embargo, en el caso que os presentamos aquí la velocidad y la productividad aumentan gracias a un sistema bifilamento, al que se ha denominado: TIG-WAAM o Tungsten Inert Gas – Wire Arc Additive Manufacturing.
TIG-WAAM es una variante de la tecnología WAAM con la diferencia de un doble cabezal.
La columna impresa forma parte del proyecto DWYN, una iniciativa de investigación orientada al desarrollo experimental de una nueva tecnología de impresión para piezas estructurales de acero inoxidable. En concreto, se desarrolló un sistema de cabezal doble que se integra en un brazo robótico y que garantiza la fabricación de componentes de gran volumen en un corto tiempo. El equipo, dirigido por el Dr. Felip Fenollosa, con Miguel Grande Molina y Sara Fernández López, trabajó en procesos avanzados de control, monitorización y optimización de parámetros para este prototipo de sistema. Además, el proyecto contó con la colaboración de actores industriales y académicos como ACERINOX, CODESOL y la propia UPC, y se enmarca en un programa de financiación pública orientado a reforzar la competitividad industrial y la transferencia tecnológica.
La fabricación aditiva de este tipo de elementos presenta ventajas significativas frente a los métodos tradicionales. El nuevo sistema WAAM ha permitido diseñar geometrías optimizadas, adaptadas a las cargas reales que soportará la pieza, reduciendo el consumo de material y, por tanto, el peso. Además, la eliminación de moldes y utillajes específicos acorta los plazos de fabricación y favorece la productividad. En el caso del sistema TIG-WAAM bifilamento desarrollado por la CIM UPC, la reducción de los tiempos de impresión de hasta un 50 % supone un avance relevante para la viabilidad industrial de estas tecnologías.
El proyecto refleja la madurez creciente de la fabricación aditiva de metal para aplicaciones estructurales de gran formato. Más allá del hito técnico que supone la impresión de una columna de acero inoxidable a escala real, el trabajo de CIM UPC apunta a un escenario en el que la impresión 3D con metales deje de ser una tecnología experimental para convertirse en una herramienta habitual en el tejido industrial.
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*Créditos de todas las fotos: CIM UPC