La impresión 3D en el Salón Aeronáutico de París-Le Bourget

Redacción
Viernes, 19 Junio 2015
La impresión 3D en el Salón Aeronáutico de París-Le Bourget

La fabricación aditiva/impresión 3D ha sido uno de los grandes atractivos del Salón Aeronáutico de París-Le Bourget (Francia) 2015. Los fabricantes de impresoras 3D, contratistas y subcontratistas de producción.... todos han acudido con sus piezas estándar para demostrar el grado de madurez alcanzado por esta tecnología. De hecho, un portavoz de Dassault Systemes ha vaticinado que la impresión 3D, que actualmente se utiliza en una proporción de sólo un 1% en la aviación, pasará en pocos años al 15% y supondrá toda una revolución en el sector aeronáutico.

Con la democratización de la fabricación aditiva, incluyendo la de metal, hemos llegado a una encrucijada en el campo del diseño y la producción. Esta tecnología, inevitablemente, cambiará profundamente nuestra forma de entender las partes mecánicas y por lo tanto la arquitectura de sistemas a la hora de usarlos.

El analista Preveraud, de IT, equipara la situación a la época del lanzamiento del cuerpo completamente de acero en Francia en el año 1924 por André Citroën (fabricante de automóviles) para su modelo  B10. Hasta entonces los coches se construían con una arquitectura basada en un marco de escalera (dos vigas unidas por perfiles transversales), el apoyo a los ejes, el motor y al eje de transmisión, en la que se colocaba un cuerpo que consistía en una estructura de soporte hecha de un conjunto de piezas de madera que soportan un conjunto de paneles de chapa de acero clavado.

El "cuerpo completamente de acero '' sustituyó a la estructura de madera por unos perfiles de montaje en los que se soldaban paneles a la carrocería. El proceso era más barato y más rápido de poner en práctica, lo que permitió crear carrocerías más aerodinámicass y más resistente. Eso llevó 10 años más tarde a la tracción-Avant: con una carrocería monocasco en el que la estructura de la carrocería y el marco se había convertido en uno. Una arquitectura monocasco que reúne alta rigidez y más resistencia de choque. Hoy en día es la de casi todos nuestros coches.

La fabricación aditiva/impresión 3D de metal dotará de un nuevo impulso a los ingenieros creativos, que podrán tener el material adecuado (tanto en términos de  naturaleza como de estructura y cantidad) en el lugar adecuado sin estars limitado por consideraciones de posibilidades de fabricación. Una verdadera revolución del diseño, que se tendrá que entender y dominar.

El ejemplo más significativo en esta línea que se ha podido ver en el Salón Aeronáutico de París-Le Bourget ha sido una maqueta a escala 1/8 del mástil de un reactor  (el conjunto mecánico que fija el motor debajo del ala), presentado por la compañía Sogeclair Aerospace.

Este conjunto es el resultado de un proyecto de I+D realizado con el editor de herramientas de simulación y de optimización Altair y el proveedor de impresión 3D Initial, y ha sido impreso de forma tridimensional en poliamida en una impresora EOS.

A escala real, este conjunto de 6 metros de longitud será impreso en Inconel 718. Estará compuesto de 14 piezas para una masa de sólo 350 kilos, en comparación con los 450 kilos de un ensamblaje de 654 piezas talladas en la masa.

Entre los expositores del sector de la impresión 3D que han participado en este salón aeronáutico figuran los siguientes, especialmente franceses, dada la nacionalidad del certamen:

FABRICANTES DE MAQUINARIA

-BeAM: Start-up alsaciana que fabrica e industrializa con la ayuda de socios como Fives Cinetics impresoras 3D por proyección de polvo. Aunque este método de impresión tridimensional crea una superficie más rugosa que la fusión de lecho de polvo, el tamaño de las piezas fabricadas es mucho mayor.

-SLM Solution: Esta compañía ha estado representada por su distribuidor francés, Multistation. La máquina SLM 280 ha estado presente en el stand junto a piezas de demostración de un vehículo lunar con el que participó en el concurso Google Lunar X Prize.

-Concept Laser: Si la máquina que se exhibía en el stand era bastante clásica, las características de la Xline 200R, descrita en los folletos promocionales, eran bastante inpresionantes. Dos láseres, cada uno de un Kw, disponibles para escanear en una bandeja de fabricación de 800x400x500 mm, convirtiéndolo en el de mayor volumen ofrecido por un fabricante. La máquina se comercializará a lo largo de 2016.

-3D Systems: Sólo ha estado presente en el Salón a través de sus distribuidores, pero se han podido ver los equipos de Phenix Systems en el stand de Saturne Technology, al lado de la imponente Prox400, con su volumen de 500x500x500 mm y sus dos láseres. Recuérdese que Phenix Systems era un fabricante francés de impresoras 3D metálicas que fue comprada por 3D Systems en el año 2013. Aunque ha cambiado de nacionalidad, las impresoras 3D siguen desarrollándose en Riom, a pocos kilómetros de Clermont-Ferrand.

-Stratasys: En el stand, algunos ejemplos de sus aplciaciones por impresión 3D, como piezas creadas para Airbus y materiales plásticos resistentes a altas temperaturas. Stratasys también mostró ejemplos de matrices para el estampado en hojas de aluminio y piezas de material compuesto, además de moldes de piezas de composite directamente fabricadas por impresión 3D.

-EOS Manufacturing: El constructor americano, especializado en la sinterización de polvo, ha estado presente con su modelo M290 y con varias piezas de demostración.

-Albert y Duval Erasteel: Es, más que un fabricante de impresoras 3D,  proveedor de polvo como materia prima. Pizas fabricadas con sus suministros se han exhibido en su stand con vídeos explicativos.

 

FABRICANTES DE PIEZAS

 

En esta categoría se han englobado la mayor parte de los expositores, como el bretón AFU, especializado en todo tipo de pequeñas series; el saboyano GMP Additive, y el franco-canadiense Fusia. Asimismo, Spartacus 3D, presente en el stand de SetForge La Clayette con un gran número de piezas de demostración.

Hay algunos que provienen del prototipado rápido o que han partido directamente de la impresión 3D, como Erpro y Volum-e, anteriormente MB Proto, que acaba de obtener la certificación que le permite fabricar piezas de metal para el sector aeroespacial.

Los talleres Cini, fabricantes de piezas en polímero, han presentado un filamento fluorescente que permite imaginar aplicaciones como drones visibles durante vuelos nocturnos. Polyshape ha presentado, por su parte, piezas de grandes dimensiones realizadas con la máquina Xline 1000R, de Concept Laser. El grupo 3A ha mostrado su especialización en procesos de fusión por haz de electrones.

En su stand conjunto, Creatix y Prismaad han presentado , al lado de una máquina de 3D Systems, dos ejemplos de rediseño de piezas por optimización topológica con la ayuda de software de Dassault Systèmes.

Por su parte, Cirtes ha exhibido un método de embalaje de productos por stratoconcepción.

EMPRESAS DE CONSULTORÍA

La sociedad Sogeclair, citada anteriormente y especializada en el sector aeronáutico y espacial, ha decidido crear un servicio compuesto por 15 diseñadores dedicados a la imrpesión 3D y que servirán de apoyo a los 1.400 empleados del grupo, a fin de estudiar si estos métodos pueden aportar beneficios en sus campos de trabajo.

-Segula: A fin de demostrar su capacidad en el diseño para la fabricación aditiva/impresión 3D, este estudio de ingeniería ha presentado en su stand un pistón con helio, cuya originalidad reside en el hecho de que su carter está formado por estructuras inspiradas en la arquitectura. Estas estructuras se asemejan a nidos de abeja y permiten, además de cumplir los criterios de resistencia mecánica, reducir a la mitad la masa de la pieza.

-Instituto Fraunhofer: Este instituto de investigación alemán ha presentado en su stand un conjunto de piezas y de maquetas que permiten comprender mejor los procesos de fabricación aditiva de piezas de metal.

-ESI: Ha presentado trabajos de simulación de aspectos térmicos y mecánicos en los procesos de fabricación aditiva.

-Safran: En este aspecto de consultoría, ha presentado la maqueta del motor auxiliar totalmente impreso en 3D y desarrollado con la universidad austrliana de Monash.

Por su parte, la compañía francesa Airbone Concept ha presentado un drone eléctrico de alas plegables y carcasa construida por impresión 3D que puede ser embarcado a bordo de un avión que lo lance sobre la zona a explorar.

Cuando sus alas, con una envergadura de 1,8 metros,  se pliegan en paralelo a su cuerpo, este UAV o dron desarrollado por la compañía con sede en Toulouse ocupa sólo unos pocos metros cuadrados en la bodega del avión. Y es que con eso en mente ha sido construido. Como su nombre indica, el "drone Drop'n" está diseñado para ser lanzado desde un avión. " Por lo tanto, no es necesario consumir la batería del avión no tripulado para despegar e ir a explorar la zona ", explica Arnaud Le Maut, co-fundador de la empresa.

Una vez llegado a la zona a explorar, el dron lanzado desde el avión inicia una caída libre antes de desplegar un paracaídas que le estabilizar en poco de tiempo en el aire. El tiempo suficiente para que la máquina pueda girar las alas con el fin de posicionarse  en vuelo.

El paracaídas se deja caer mientras que el avión no tripulado enciende su motor. Eléctrico (y por lo tanto silencioso), es alimentado por una pila de combustible de hidrógeno que promete un rango de 3 a 6 horas de vuelo, con una carga útil de un kilo. La compañía Airborne Concept fabrica sus propias esferas giroestabilizadoras ópticas (una cámara capaz de compensar los movimientos en los aviones no tripulados).

Debido a su motor silencioso y la posibilidad de lanzarse rápidamente en tierras lejanas, este UAV o dron puede tener aplicaciones tanto militares como civiles.  "Uno puede imaginar su rápido despliegue en el sitio de un accidente de un avión, por ejemplo, o para servir como un relé de las telecomunicaciones en caso de desastre natural ", dice  Arnaud Le Maut, cofundador de la compañía.

Una vez terminada su misión, el avión no tripulado despliega un segundo paracaídas que lo traerá a terreno seguro para recuperarlo.

 

 

 

 

 

 

 

 

Aplicación: Aeroespacial, Industria