Agua salada, olas rugientes y condiciones meteorológicas en constante cambio. El duro entorno del mar ha servido de inspiración para numerosas novelas, canciones marineras y relatos históricos. Es obvio que estas condiciones también han dejado su huella en la industria náutica y han planteado, y siguen planteando, numerosos retos en el sector. En el contexto actual, éstos se centran principalmente en la gestión de cadenas de suministro inestables y en la producción de piezas de gran formato fabricadas con materiales resistentes.
La fabricación aditiva en general ofrece una solución a las cadenas de suministro inestables, al menos, al permitir la producción in situ y bajo demanda. Ya existe una amplia gama de tecnologías de impresión 3D, y cada vez son más los fabricantes que se están posicionando en este mercado. Una empresa que lleva tiempo en el sector marítimo es SPEE3D. Esta empresa australiana dispone de una gama de materiales para aplicaciones marítimas y ofrece un proceso extremadamente rápido y eficaz para fabricar piezas metálicas de repuesto críticas con su tecnología aditiva de pulverización en frío (Cold Spray).
SPEE3D ofrece soluciones de impresión 3D a bordo
La unidad de fabricación expedicionaria (EMU) es uno de los productos estrella de SPEE3D, ya que puede utilizarse en casi cualquier lugar. Esto incluye, por ejemplo en bases avanzadas, en muelles o incluso a bordo de buques. La EMU se compone de la impresora 3D de metal patentada XSPEE3D y la unidad de postratamiento SPEE3Dcell, con dos hornos, una máquina CNC y un equipo de pruebas. El sistema abierto permite procesar una amplia gama de materiales y producir rápidamente piezas para mantenimiento y reparación.
La máquina funciona con la tecnología Cold Spray Additive Manufacturing (CSAM) desarrollada por SPEE3D. En este proceso, el polvo de metal se deposita a tres veces la velocidad del sonido para formar piezas densas con baja porosidad. Entre otras cosas, destaca por la velocidad de fabricación de 100 g/min. Esto hace que CSAM contraste claramente con la fundición, ya que es un sistema más rápido y elimina los largos plazos de entrega o los costes de inventario asociados a las piezas de recambio. Todo ello con una logística mucho más sencilla.
SPEE3D valida dos nuevos sistemas de materiales NAB para fabricación aditiva
Aunque los metales tienen propiedades mucho mejores para la construcción naval que los polímeros, no son inmunes a la corrosión y el desgaste. Sin embargo, esto es esencial en el sector marítimo, sobre todo debido a las duras condiciones meteorológicas. El llamado Níquel Aluminio Bronce (NAB) es un material antiincrustante, antimicrobiano y resistente. Por eso se valora en el sector marítimo y se utiliza a menudo para piezas de fundición.
Para evitar los largos plazos de entrega y la compleja logística de la fundición, SPEE3D ha desarrollado esta aleación de Níquel Aluminio Bronce para la fabricación aditiva. Mediante pruebas exhaustivas y ensayos posteriores, SPEE3D ha validado dos polvos de NAB que pueden procesarse con la tecnología CSAM. De esta forma, se completa la oferta de soluciones aditivas de SPEE3D para el sector marítimo.
El polvo NAB de SPEE3D se caracteriza por su lubricidad, resistencia a la corrosión, a los daños por cavitación y al agrietamiento por tensión. Además, el nuevo material NAB, desarrollado en colaboración con el Naval Sea Systems Command (NAVSEA), es significativamente más resistente que el material tradicional de bronce de aluminio de SPEE3D. La aleación NAB cumple las estrictas especificaciones C958 de NAVSEA y, por tanto, está a su disposición como material exclusivo para la creación de piezas críticas para la seguridad de cascos de superficie y submarinos. Garantiza piezas impecables con un alto grado de dureza.
SPEE3D también ha lanzado una versión comercial del material, llamado Expeditionary NAB. Corresponde al 97% del material NAVSEA, pero no requiere prensado isostático en caliente. Un proceso de tratamiento térmico simplificado es suficiente para procesar el Expeditionary NAB, lo que lo hace ideal para la producción a bordo de piezas de buques con la EMU. Esta variante de NAB también alcanza una resistencia excepcionalmente alta (58 ksi, 390 MPa UTS), y es una opción perfecta para piezas de transición.
Ambas calidades de NAB pueden procesarse mediante la tecnología CSAM. Al pulverizar las partículas metálicas sobre el sustrato utilizando aire comprimido y velocidad supersónica, no se producen fluctuaciones extremas de temperatura y, en consecuencia, es menos frecuente que se produzcan tensiones residuales, grietas y deformaciones en los componentes fabricados. Los ejemplos realizados hasta la fecha dan fe de la calidad del material y de la prometedora combinación de NAB y CSAM en el sector marítimo.
SPEE3D ha fabricado con este material piezas aptas para la navegación marítima, por ejemplo, un puntal de hélice, un casquillo y un cierre de árbol de levas. El material es adecuado para fabricar una amplia gama de componentes de buques, como timones, válvulas, hélices, accesorios de tuberías e infraestructura de motores.
A largo plazo, SPEE3D también pretende utilizar el material NAB en otros sectores. La empresa ve potencial en las industrias minera, de defensa y de petróleo y gas. No obstante, estas innovaciones demuestran la capacidad de SPEE3D para satisfacer las elevadas exigencias del sector marítimo y hacer avanzar la fabricación aditiva en este ámbito. Puedes obtener más información sobre las soluciones de impresión de SPEE3D y los materiales de NAB, aquí. Además, puedes conocer a la empresa directamente en la próxima edición de Formnext en Frankfurt, en el pabellón 12.0, stand C.01.
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*Créditos de todas las fotos: SPEE3D