Cómo reducir el gasto en la transformación del titanio

Los métodos tradicionales para la fabricación de grandes piezas aeroespaciales de titanio pueden tener pérdidas de hasta el 95% de la materia prima, no obstante, un consorcio internacional está comercializando una nueva técnica que promete reducir o incluso eliminar los desperdicios. Esta técnica, llamada shaped metal deposition (SMD), crea componentes a partir de un hilo de soldadura, normalmente una aleación de titanio o acero aeroespacial, lo que reduce la necesidad de mecanizar la pieza para conseguir el diseño final.

Rolls Royce fue la empresa que desarrolló y patentó esta tecnología hace años pero ha sido un grupo de investigadores el que, en los últimos tres años, ha trabajado para automatizar completamente el proceso, ya que éste necesita una monitorización y control constantes por parte de un operador. Estos investigadores, que han trabajado en el proyecto Rapolac 'Rapid Production of Large Aerospace Components', provienen de ocho instituciones académicas e industriales de Reino Unido, Bélgica, Italia y Argentina.

El sistema desarrollado incluye un brazo robótico que lleva un cabezal de soldadura TIG, operando en una célula hermética llena de gas argón. El robot soldador sigue una trayectoria marcada por un modelo en CAD.

Durante el proceso, el metal se va depositando en un soporte dentro de la máquina, mientras que el hilo de soldadura es alimentado de forma continua a través de una carrete anexo a la máquina. Pese a que el robot utiliza un cabezal de soldadura, el proceso es diferente al de la soldadura normal, ya que no consiste en unir dos partes, sino en crear piezas desde cero.

Los resultados del proyecto han demostrado el éxito del mismo, ya que se ha logrado un sistema de control automático que elimina la necesidad de una supervisión continua.

Uno de los investigadores asegura que el sistema de control utiliza un rango de sensores para medir el margen entre la descarga por arco de plasma y el hilo. Los datos se procesan en tiempo real, para calcular la cantidad exacta necesaria de hilo para alimentar el proceso. Esto, además garantiza la estabilidad del mismo.

Gracias a este proyecto se han producido seis tipos de piezas prototipo para diferentes empresas aeroespaciales y ya se ha tenido contactos con empresas de otros sectores, como el médico o el de automovilismo.