Impresoras 3D para fabricar aviones
ITP Aero consigue certificar una pieza de sujeci¨®n de un motor tanto de turbina como de reacci¨®n fabricada con tecnolog¨ªa aditiva
Es una c¨¢mara similar al tama?o de un microondas, pero las piezas de aviaci¨®n fabricadas dentro han supuesto toda una revoluci¨®n en el sector de la ingenier¨ªa aeron¨¢utica europea. No por su tama?o ¡ªno miden m¨¢s de 20 cent¨ªmetros¡ª, sino por el proceso utilizado para elaborarlas: la tecnolog¨ªa aditiva.
¡ªPor lo tanto, ?llegaremos a viajar en aviones fabricados con impresoras 3D?
¡ªA¨²n queda para eso, pero es cierto que acabamos de cruzar una frontera hasta ahora desconocida.
El director ejecutivo de Ingenier¨ªa y Tecnolog¨ªa de la empresa que lo ha desarrollado, ITP Aero, no se atreve a poner una fecha para ese hito. Con los pies en el suelo, Erlantz Crist¨®bal todav¨ªa est¨¢ disfrutando de lo conseguido: ¡°Hemos establecido y certificado con ¨¦xito unas propias normas y especificaciones de fabricaci¨®n aditiva para elaborar componentes de motores de aviaci¨®n de alta temperatura¡±.
Se trata de los ¨¢labes de la estructura trasera del motor TP400, unas peque?as piezas ubicadas en varias secciones del propulsor, con una funci¨®n clave para el flujo de aire y la generaci¨®n de energ¨ªa que impulsa al avi¨®n. Alcanzan temperaturas de hasta 700 grados y su peso ronda el medio kilo.
Tanto la Agencia de Seguridad A¨¦rea de la Uni¨®n Europea (EASA) como la Agencia Espa?ola de Seguridad A¨¦rea (AESA) han otorgado a este gigante de la ingenier¨ªa aeroespacial sendas certificaciones para estas cuchillas esenciales en los motores de turbina o en los de reacci¨®n. Crist¨®bal explica que tuvieron que ¡°demostrar a las autoridades que su proceso es robusto y repetible, desde la cualificaci¨®n de equipos hasta los controles de proceso y caracterizaci¨®n de materiales¡±.
¡°Esta pieza, que producimos en series de ocho unidades, es la primera certificada para un componente estructural¡±, se felicita la responsable de Tecnolog¨ªa Aditiva de ITP Aero, Mar¨ªa Ca?as. ¡°Hasta ahora, este componente se fabricaba, mayormente, por m¨¦todos convencionales, como la fundici¨®n y la forja. Las acreditaciones obtenidas no solo validan este componente, sino que demuestra la capacidad de la tecnolog¨ªa para el desarrollo de elementos m¨¢s complejos y estructurales¡±, a?ade en una videollamada con EL PA?S. Y esto es solo el primer paso en un campo por explorar.
La t¨¦cnica utilizada para fabricar estas piezas es la fabricaci¨®n aditiva mediante fusi¨®n selectiva por l¨¢ser. En este proceso, el modelo 3D de la unidad se divide digitalmente en capas de 60 micras o, lo que es lo mismo, del espesor de un cabello humano. A continuaci¨®n, un l¨¢ser funde polvo de superaleaci¨®n de n¨ªquel para construir el componente, capa por capa, hasta llegar a las 2.500. Este m¨¦todo permite crear geometr¨ªas complejas durante las 24 horas del d¨ªa, utilizando la m¨ªnima cantidad de materias primas y energ¨ªa.
¡°Pr¨¢cticamente, todo el polvo empleado acaba en la pieza final¡±, calcula Ca?as. Esto es algo fundamental en la industria aeron¨¢utica debido a que se desperdicia gran parte del material en los procesos convencionales. ¡°La impresi¨®n 3D admite crear elementos complejos en una sola unidad o en pocas, reduciendo el impacto ambiental¡±, a?ade. Estos ¨¢labes son m¨¢s ligeros y cuentan con menos componentes, lo que a su vez reduce el peso total del avi¨®n, su eficiencia y su costo.
Tambi¨¦n, desde su dise?o. ¡°La tecnolog¨ªa de simulaci¨®n permite una cantidad de confecci¨®n precisa. Esto agiliza el proceso y garantiza la calidad del producto¡±, detalla Ca?as. Con esta capacidad de simular y optimizar par¨¢metros antes de la creaci¨®n, los fabricantes consiguen otro beneficio m¨¢s: controlar su cadena de suministro y ofrecer una respuesta ¨¢gil a las necesidades del mercado.
Actualmente, la compa?¨ªa opera con una c¨¦lula especializada en fabricaci¨®n por capas y cuenta con un equipo dedicado de profesionales multidisciplinares centrados en este m¨¦todo de producci¨®n en su sede de Zamudio (Bizkaia).
Resultados r¨¦cord
ITP Aero cerr¨® el a?o pasado con unos ingresos de 1.305 millones de euros. Esto supone un 25% m¨¢s que en 2022 y un r¨¦cord de la compa?¨ªa, sobre todo, impulsados por el crecimiento del sector de la aviaci¨®n comercial tras la recuperaci¨®n poscovid y del impulso del sector de la defensa. ¡°La empresa ha sorteado la presi¨®n inflacionista y los problemas en la cadena de suministro, que se han traducido en mayores m¨¢rgenes de beneficios¡±, sostienen en su ¨²ltima nota de balance.
Esto se ha traducido tambi¨¦n en 500 nuevas contrataciones durante el ejercicio anterior, con lo que su plantilla sobrepasa ya los 5.000 empleados. Su ebitda alcanz¨® los 217 millones de euros, un 48% m¨¢s que en el resultado anterior. Tambi¨¦n ha crecido la actividad de I+D, con una inversi¨®n superior a 66 millones de euros.
Admire, un nuevo centro de I+D en Zamudio
La primera pieza certificada por fabricación aditiva en ITP Aero ha sido un punto de inflexión en la compañía. Para el director ejecutivo de Ingeniería y Tecnología, Erlantz Cristóbal, ha sido “una gran motivación y estamos invirtiendo en nuevas infraestructuras y personal para continuar innovando en este campo”.
El nuevo centro de desarrollo y tecnología aeroespacial albergará tanto la tecnología de fundición como la impresión 3D. En este segundo caso, se centrará en las tecnologías de fabricación digital y avanzada, incluida la aditiva, para “atender las necesidades cambiantes del mercado de motores aeronáuticos en línea con los objetivos de sostenibilidad de ITP Aero”, adelanta Cristóbal.
Contará con un equipo de, aproximadamente, 120 ingenieros y especialistas en diversas disciplinas. Para ello, este fabricante de motores aeronáuticos invertirá 23 millones de euros. Este centro de I+D se llamará Admire y, actualmente, está en construcción en Zamudio (Bizkaia).
Esto es solo el inicio: podrían llegar a fabricarse más componentes con esta técnica. “Estoy pensando a futuro. Si conseguimos hacer aviones menos pesados, podremos hacer vuelos más largos en escala”, concluye Cristóbal.