La 2ª Jornada de Materiales Metálicos de Ceam se centra en la sostenibilidad y la circularidad de los materiales
Ceam celebró su 2ª Jornada de Materiales Metálicos a mediados de enero en Barcelona, con la asistencia de profesionales del sector industrial interesados en conocer tendencias, experiencias reales y soluciones aplicadas en el ámbito de los materiales metálicos. En un contexto marcado por la sostenibilidad, la economía circular y la necesidad de mantener la competitividad industrial, intervinieron representantes de empresas y centros tecnológicos como Temsa, Alstom, Seat, Tecnalia, Eurecat y Leitat.
En la primera parte del encuentro, se puso en valor el papel de los materiales metálicos como un elemento estratégico para impulsar la innovación, la eficiencia y la evolución hacia modelos industriales más sostenibles. Es el caso de la ponencia a cargo de Xavier Collell, CEO de Temsa Group, perteneciente al grupo Hyperion, quien expuso la necesidad de reciclar el metal duro y su componente principal, el carburo de tungsteno, para poder afrontar la situación actual del mercado de las materias primas y la dependencia de China como principal proveedor de este material, especialmente en un momento en que se espera un incremento de su demanda para sectores como la electrónica y la defensa.
Y es que hoy China es el principal productor mundial de tungsteno, con un 83% del concentrado de tungsteno producido a nivel mundial y el 62% de las reservas globales. Por su parte, la República Democrática del Congo es el mayor productor mundial, con una producción que representa el 74% del total mundial en 2023.
Collell apuntó además que el riesgo que esta falta supone para la industria de herramientas de corte y mecanizado, siendo el principal consumidor de carburo de tungsteno, por lo que cualquier escasez impacta directamente en la producción. Igualmente, impacta en los sectores de minería y perforación, dado que los equipos de perforación de roca y minería utilizan carburo de tungsteno por su resistencia al desgaste, o a la automoción y el sector aeroespacial, por su uso de componentes de alta precisión y piezas sometidas a desgaste extremo.
La falta de este material, además, está triplicando su precio de manera exponencial y se prevé que esta evolución se mantenga en los próximos años, por lo que proyectos como RESQTOOL, un proyecto Horizonte Europa, ofrecerá una solución sostenible y energéticamente eficiente para el reciclaje y el suministro responsable de materias primas críticas (Co, W, Ta, Ti, Nb) de productos al final de su vida útil.
Por su parte Jaume Altesa, ingeniero de I+D en Alstom, compartió las experiencias de la empresa con la fabricación aditiva. Altesa expuso que, si bien los costes con metales y plásticos técnicos son demasiado altos para adoptar esta tecnología a nivel de producción, sí usan la impresión metálica con aluminio u otros materiales en muchos de sus trenes, incidiendo en una ventaja muy concreta como son los plazos de entrega y reducir la dependencia de proveedores externos. Así mismo, también se aplica en reparaciones in situ o fabricación híbrida de componentes.
Tras la pausa café, los asistentes se organizaron en pequeños grupos para atender, en la Zona de Exposición, los workshops impartidos por Tecnocim, Condals Group – Acabados Fundición, Omron, VSM · Vitex Abrasivos Ibérica, HEF – Técnicas Superficiales Catalunya, CIMNE y Sistema 3, para conocer de primera mano tecnologías y soluciones aplicadas a materiales, transformación, tratamientos y acabados.
A continuación, tomaron la palabra los responsables de los tres centros tecnológicos participantes. En primer lugar, Maider García de Cortázar, responsable de Aleaciones, Productos y Circularidad metálica en Tecnalia, que expuso su trabajo en el diseño de materiales avanzados para lograr una industria más sostenible y a la vez competitiva, ya sea desarrollando nuevas aleaciones y componentes metálicos con prestaciones avanzadas o bien mediante el diseño e implantación de estrategias y soluciones para el reciclado, recuperación y valorización de metales, dos de los proyectos en los que trabajan actualmente en Tecnalia. Uno de ellos, ‘ICME by Tecnalia’, que consiste en el desarrollo de una metodología que permita acelerar y mejorar el diseño de materiales, componentes y sus procesos de fabricación, todo ello a partir de la combinación de distintos modelos de simulación (del proceso de fabricación, predicción microestructural, predicción de propiedades y evaluación del desempeño), y la combinación de los mismos con algoritmos de optimización. Además, incluye el uso de herramientas de análisis de datos experimentales y bases de datos de desarrollo propio. Con ello, ‘ICME by Tecnalia’ permite un mejor entendimiento de las interacciones existentes entre la composición química y el proceso de fabricación, con su microestructura, propiedades y desempeño y, así, reducir el tiempo, los recursos, el coste y esfuerzo necesario para el ecodiseño de nuevos materiales, procesos y componentes.
Tecnalia trabaja, también, en el desarrollo de aceros para aplicaciones offshore, en aleaciones de aluminio sostenible para fabricación aditiva o en un proyecto de fabricación de imanes permanentes —que actualmente se fabrican mayoritariamente en China— a fin de reducir la dependencia de mercados exteriores y la volatilidad de los precios.
Por su parte, Paula Félix de Castro, Innovation Manager de la Unidad de Materiales Metálicos Cerámicos de Eurecat, compartió con los asistentes sus innovaciones en acero con el foco en la circularidad y la descarbonización de la industria. Y es que tal como apuntó la investigadora, la industria del metal debe afrontar, hoy y en el futuro, cómo abordar la circularidad en la industria, que pasa por la reducción materias críticas (CRMs), la valorización de la chatarra, la incorporación de procesos innovadores como la atomización, la extrusión y la estampación, la remanufactura de materiales o la durabilidad de los mismos.
Asimismo, la industria debe apostar por la descarbonización, ya sea con materiales avanzados para transporte y almacenamiento de H2 o el desarrollo de recubrimientos para placas bipolares y electrolizadores, entre otros. Sin olvidar la digitalización, apostando por soluciones de la cadena de valor de la fabricación aditiva, la monitorización avanzada en procesos industriales I4.0 o la predicción de fallos en utillajes y componentes.
De entre todos los proyectos en los que trabaja actualmente Eurecat, Félix de Castro puso énfasis en NewAIMS, investigación centrada en nuevos aceros y estrategias de obtención de nuevos aceros mediante manufactura aditiva (MA) para la obtención de componentes de acero MA de altas prestaciones, en la que participan también Cenim-Cesic, Amazemet, MID Sweden University e Innomaq21. Las líneas de trabajo del proyecto pasan por el diseño de aceros para MA, estrategias de impresión (SLM), el estudio térmico y la obtención de microestructuras, la fabricación aditiva de moldes, insertos y herramientas, el estudio de las propiedades (como la fatiga, tensión por microtracción o el ‘stress corrosion cracking’) y la validación industrial en planta piloto.
También expuso los avances del proyecto Thick-Coat, que busca el desarrollo de una innovadora tecnología de recubrimientos duros PVD, en colaboración con la empresa Tratamientos Térmicos Carreras S.A. (Grupo TTC). Este proyecto comporta el diseño y fabricación de una nueva fuente de PVD de arco catódico, la aplicación de recubrimientos duros de elevado espesor, el desarrollo de capas de nitruro de cromo de hasta 100 micras de espesor, con una dureza en torno a los 18 GPa y una muy buena adherencia sobre acero y supone una alternativa a otras tecnologías de recubrimiento costosas o contaminantes (como el cromo hexavalente).
Cerró la jornada la ponencia de Lorenzo Bautista, del departamento de Química Aplicada y Materiales de Leitat. Su ponencia, ‘Sistema innovador para la aplicación automática, segura y sostenible de recubrimientos nanoestructurados en superficies metálicas’, mostró una solución integral con automatización, secado fotónico asistido por IA y monitorización en tiempo real. Se trata de un proyecto que busca desarrollar un sistema inteligente, seguro y sostenible para la aplicación de recubrimientos pero que podría aplicarse también al control de calidad de metales.
Espacio Workshop
Tecnocim
En un entorno industrial cada vez más competitivo, con escasez de perfiles cualificados y una demanda creciente de respuestas rápidas en mecanizado CNC, la optimización de procesos se vuelve imprescindible. Por ello en el workshop presentó los avances más recientes en programación CAM con dos tecnologías clave: Mastercam, que incorpora capacidades de IA para acelerar la preparación de procesos, y TopSolid, por su potencial de estandarización, agilidad y seguridad en la creación de operaciones de mecanizado.
Condals Group – Acabados Fundición
Mostró sus soluciones en tomografía industrial de alta potencia, un método avanzado de ensayo no destructivo (END) que utiliza rayos X de alta energía para generar imágenes tridimensionales detalladas del interior de objetos sólidos sin dañarlos.
La ‘alta potencia’ se refiere al uso de generadores de rayos X con voltajes (kV) y corrientes (mA) elevados, lo que permite la inspección de materiales más densos o de mayor tamaño, como piezas de fundición de aluminio o componentes de acero.
Omron
Expuso un panel de detección para recopilación, análisis y utilización de datos en tiempo real, mediante sensores fotoeléctricos, de color, inductivos y de desplazamiento. Entre sus ventajas:
- Comunicación IO-Link para facilitar el cambio de producto y el mantenimiento.
- Detección de cualquier material.
- Inspección de calidad para la detección de arañazos.
VSM · Vitex Abrasivos Ibérica
La aparición de aleaciones cada vez más duras y con baja conductividad térmica ha impulsado la evolución de los abrasivos, dando lugar a nuevas tecnologías que permiten realizar desbastes antes reservados a abrasivos rígidos y alcanzar acabados imposibles hasta hace pocos años con lija flexible, mejorando de forma notable la durabilidad, el control del proceso y la eficiencia en el trabajo de metales avanzados.
HEF – Técnicas Superficiales Catalunya
Técnicas de Superficies Catalunya mostró como mejorar el comportamiento tribológico y la resistencia a la corrosión con CLIN Technologies, tecnología patentada por el grupo HEF que ofrece múltiples beneficios en un único tratamiento.
CIMNE (Centre Internacional de Mètodes Numèrics a l’Enginyeria)
Presentó los avances en el desarrollo y optimización de disipadores metálicos Shear Link Bozzo (SLB) para protección sísmica. Se combinan ensayos experimentales y simulaciones numéricas avanzadas con modelos elastoplásticos y contacto no lineal. El proyecto propone el uso de un criterio de fallo triaxial para predecir la evolución del daño plástico hasta la ruptura, considerando el efecto de cargas cíclicas. Este modelo es sensible al comportamiento histerético del material. Además, se aplican técnicas de Machine Learning para anticipar modos de fallo, validando su aplicación en edificios y puentes en zonas de alta demanda sísmica.
Sistema 3
Sistema 3, expertos en ejecutar obras e instalaciones bajo la modalidad llave en mano, mostraron todas las posibilidades y opciones a disposición de las empresas. Su servicio aporta una cobertura integral que abarca desde la concepción del proyecto (diseño), aprovisionamiento de piezas y coordinación de todas las actividades para la fabricación del proyecto y su ejecución completa.
