CIM UPC participa en un proyecto para desarrollar acero más sostenible y económico

La Fundació Centre CIM, también conocida como CIM UPC, entidad perteneciente a la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), participa en un nuevo e innovador proyecto coordinado por la UPC fruto del cual se obtendrá el acero más sostenible y económico del mercado. Concretamente, se trata del proyecto SUMMSEED (Sustainable Medium Manganese Steels for cost-efficient applications in Heavy Industries), el objetivo del cual es el desarrollo de aceros con contenido medio de manganeso (MMnS) adaptados a las condiciones industriales de colada, así como a la remanufactura mediante deposición de energía láser dirigida sobre filamento metálico (LW-DED) de la que CIM UPC es pionera en su aplicación). La reducción del contenido en manganeso va a favor de las políticas europeas de disminución de la dependencia de materias primas críticas.

Este objetivo busca establecer una producción más sostenible para aplicaciones en industrias pesadas. Los MMnS quieren cubrir la demanda actual de aceros composicionalmente más ligeros, pero muy resistentes, versátiles y deformables, con un coste de producción más bajo y un rendimiento mejorado respecto a los aceros Hadfield tradicionales.

La versatilidad del concepto de material desarrollado dentro de SUMMSEED permitirá su uso, tanto en colada como en DED. Así, se investigará la viabilidad de los MMnS para la reparación, promoviendo una economía circular y la extensión de la vida útil de componentes de valor. Además, el proyecto demostrará que los MMnS desarrollados cumplen con la resistencia, tenacidad, ductilidad y resistencia al desgaste requeridas para estas aplicaciones, estableciendo estos atributos como elementos clave para su adopción.

El proyecto SUMMSEED cuenta con el soporte del Fondo de Investigación para el Carbón y el Acero (RFCS-2024) - NextGeneration EU, que incluye las medidas de acompañamiento (AM), proyectos piloto y de demostración (PDP), y generales de investigación (RPJ).

Este proyecto, pionero en el sector metalúrgico, se basa en una colaboración interdisciplinaria entre empresas e instituciones como CIM UPC, UPC, Sidenor R+D, TU Delf, Meltio, Tubaf y Sandvik, que proporcionan la experiencia y las capacidades de los socios a lo largo de toda la cadena de fabricación: desde el diseño de la aleación, la producción del material base, la colada y la remanufactura por fabricación aditiva DED, hasta la validación de la calidad de los componentes. Esta hoja de ruta se refuerza con pruebas microanalíticas y mecánicas, así como con caracterizaciones avanzadas en laboratorio y ‘in situ’ con sincrotrón.

El proyecto SUMMSEED representa el primer enfoque para transferir la metalurgia de los MMnS a condiciones industrialmente relevantes con técnicas de conformación “near-net shape” de alta aplicabilidad, tomando como demostrador equipamiento industrial utilizado en la minería. Se ha elegido un enfoque sinérgico que combina el desarrollo de la aleación y del proceso para superar los retos técnicos, económicos y de sostenibilidad que estos materiales presentan hasta ahora.

Para José María Cabrera, director general de CIM UPC, “nuestro objetivo está claro desde la fundación, transformar la investigación en innovación aplicada, acelerando la adopción de tecnologías emergentes y colaborando estrechamente con empresas e instituciones para construir un modelo industrial más eficiente, sostenible e inteligente”. “Con este innovador proyecto —añade Cabrera— se prevé que este nuevo material ofrezca un rendimiento de servicio superior a los aceros Hadfield actualmente utilizados y establezca una cadena de valor de producción más sostenible a través de la reducción de elementos de aleación y la reutilización de piezas en final de vida mediante DED”. “Mientras que la mayor parte de los adelantos previos sobre aceros con contenido medio de manganeso se han centrado en la metalurgia física a nivel de laboratorio y en el procesamiento termo-mecánico —concluye el director general de CIM UPC— SUMMSEED es pionera en el desarrollo de este material para técnicas industriales de forma próxima a la final (near-net shape) y rentables. Los impactos previstos del proyecto incluyen la reducción de emisiones de CO2, la disminución de la dependencia de materias primas críticas y la creación de nuevas oportunidades de crecimiento económico y de generación de ocupación al Sector Siderúrgico europeo”.

El coordinador del proyecto, Pere Barriobero, define “SUMMSEED como una colaboración interdisciplinaria que proporciona la experiencia y las capacidades de los socios a lo largo de toda la cadena de fabricación: desde el diseño de la aleación, a la producción de materias primas, de los procesos de fabricación hasta la validación de la calidad de los componentes; guiada por caracterización en el laboratorio y caracterización avanzada al sincrotrón”.

Líneas de investigación pioneras

CIM UPC es un centro tecnológico de referencia con una actividad intensa y diversa en investigación y desarrollo tecnológico orientado a la industria. Su enfoque combina conocimiento científico, experiencia práctica y capacidad de ejecución para generar innovación tangible que se pueda transferir y aplicar al sector productivo.

Sus líneas de investigación, todas ellas pioneras en sus segmentos de mercado (salud, hormigón, metal, híbrida, magnética, industria 4.0), se articulan entorno a tecnologías de fabricación avanzada, con especialización en fabricación aditiva, diseño 3D, automatización, sistemas ciberfísicos y sostenibilidad. Así, la entidad desarrolla proyectos que no solo exploran nuevas capacidades técnicas, sino que también buscan generar impacto industrial real y promover la competitividad empresarial.