Fronius combina fabricación aditiva, software y automatización en la Additive Cell

La nueva Fronius Additive Cell integra tecnología de soldadura CMT Additive Pro, el sistema de control Polaris y el software Vectris en una solución para la fabricación aditiva mediante arco eléctrico. El sistema está orientado a la producción de componentes metálicos, prototipos y piezas de repuesto, con aplicaciones que abarcan sectores como el aeroespacial, ferroviario y automovilístico.

La fabricación aditiva mediante arco eléctrico, conocida como Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), está adquiriendo presencia en diferentes aplicaciones industriales para la fabricación de piezas de repuesto, prototipos y componentes únicos de geometría compleja. En este contexto, Fronius presenta Additive Cell, una solución que integra tecnología de soldadura, control del proceso y software en un sistema destinado a la fabricación de componentes metálicos.

La propuesta combina la tecnología CMT Additive Pro con el sistema de control Polaris y el software Vectris. El objetivo es facilitar la fabricación mediante arco eléctrico y reducir el consumo de material asociado a determinados procesos de fabricación convencionales.

Las exigencias de los procesos de fabricación actuales incluyen ciclos de desarrollo más cortos, un uso eficiente de los materiales y la producción rentable de geometrías complejas. Estas necesidades están presentes en sectores como el aeroespacial, el petróleo y el gas, la fabricación de depósitos a presión, el ferroviario y el automovilístico, donde se requieren componentes personalizados y piezas de repuesto con plazos de disponibilidad reducidos.

La fabricación aditiva metálica permite producir componentes mediante la deposición de material y, frente a procesos convencionales como la fundición, el mecanizado o el fresado, puede reducir el consumo de material y los costes asociados al proceso. En este sentido, Manuel Stinglmayr, responsable de Business Development en Fronius International GmbH, señala: “WAAM permite fabricar de forma descentralizada y en cualquier lugar, sin necesidad de sofisticadas líneas de producción. Incluso las geometrías complejas pueden fabricarse con la máxima calidad y un mínimo desperdicio de material”.

En la fabricación aditiva mediante arco Directed Energy Deposition (DED-Arc), la estabilidad del proceso de soldadura resulta determinante para conseguir una formación uniforme de las diferentes capas. Fronius emplea para esta aplicación CMT Additive Pro, basado en el proceso Cold Metal Transfer (CMT) desarrollado por la compañía.

Este proceso de arco corto y relativamente frío permite alcanzar una elevada tasa de deposición con un bajo aporte térmico en comparación con otros procedimientos de fabricación aditiva. Las curvas características de CMT Additive Pro están adaptadas a las exigencias de este tipo de fabricación e incorporan diferentes funciones para mantener la estabilidad del proceso.

Entre ellas se encuentran el estabilizador de la tasa de deposición, Pulsed HotStart, la medición de CTWD y la corrección de potencia. Estas funciones están destinadas a controlar los parámetros del proceso durante la fabricación y a conseguir una formación uniforme de las capas. “Las funciones CMT Additive Pro garantizan una formación de capas uniforme y, ante todo, predecible en todo el componente. Esto permite reducir considerablemente tanto las piezas defectuosas como el esfuerzo necesario para los posibles retrabajos”, explica Manuel Stinglmayr.

La fabricación aditiva plantea diferentes requisitos relacionados con el control del proceso, los materiales y la preparación de los componentes. Frente a determinadas técnicas convencionales, WAAM permite reducir el desperdicio de material y prescindir de moldes y herramientas complejos, así como de determinados plazos de preparación.

La Fronius Additive Cell integra en una misma solución CMT Additive Pro y Fronius iWave para el proceso de soldadura, mientras que el sistema de control Polaris gestiona las diferentes secuencias de soldadura. De este modo, la celda combina los distintos elementos necesarios para desarrollar el proceso de fabricación aditiva.

“Additive Cell combina tecnología de soldadura de eficacia probada, un control inteligente y el amplio know-how de Fronius en tecnología de soldadura. Todos los componentes están perfectamente coordinados entre sí para garantizar un proceso de fabricación estable”, afirma Anna Dieplinger, Key Product Manager Additive Manufacturing, Automation & Digital Solutions en Fronius International GmbH.

Además del equipamiento de soldadura, Additive Cell incorpora Vectris, un paquete de software desarrollado específicamente para la fabricación aditiva con esta solución. El sistema reúne el Machine Tool Service KIT (MTSK) y el posprocesador en una plataforma centralizada.

Vectris incorpora un modelo cinemático integrado, una interfaz de usuario adaptada y operaciones de soldadura verificadas para procesos aditivos. También dispone de un sistema que identifica las diferentes regiones del componente en función de su geometría, lo que permite introducir parámetros de proceso específicos para zonas como paredes exteriores, rellenos o uniones entre componentes.

El comando de soldadura FroArc está integrado en el posprocesador. Los denominados Build Styles se traducen mediante este sistema directamente al código del robot de soldadura, mientras que el equipo activa los parámetros correspondientes en el punto definido del componente. De esta manera, el sistema formado por el equipo de soldadura y el software permite gestionar el proceso de fabricación aditiva desde una solución integrada.

Las tecnologías Fronius Additive Cell y WAAM pueden utilizarse en aplicaciones que van desde la ingeniería inversa y la optimización de componentes existentes hasta el rediseño completo de piezas. La ingeniería inversa resulta especialmente relevante en reparaciones, en la fabricación de piezas originales que ya no están disponibles o cuando no se dispone de datos CAD.

Por su parte, el rediseño permite modificar la geometría de los componentes para adaptarla a las necesidades de fabricación o de la aplicación. Ambas vías permiten abordar diferentes fases del desarrollo de componentes mediante fabricación aditiva.

Para estas aplicaciones, Fronius dispone de un Centro de Prototipos y Producción en el que ofrece servicios que abarcan desde el asesoramiento inicial y los estudios de viabilidad hasta el desarrollo del proceso y la producción.

La compañía también desarrolla, prueba y certifica los parámetros de soldadura e impresión para los diferentes materiales que se van a procesar. Estas configuraciones, descritas como ‘recetas’, pueden adquirirse bajo licencia para su utilización en producción propia. Fronius también puede asumir la ingeniería de procesos de proyectos de fabricación aditiva.

Fronius vincula el desarrollo de Additive Cell con su experiencia acumulada en tecnología de soldadura y con la evolución del proceso CMT. La compañía señala que su conocimiento en aplicaciones y procesos de soldadura constituye la base para desarrollar soluciones destinadas a diferentes aplicaciones de fabricación aditiva industrial.

La nueva Fronius Additive Cell se presentará junto con la oferta de soluciones 3D de la compañía durante Formnext 2026, que se celebrará del 17 al 20 de noviembre en Frankfurt am Main. Fronius estará presente en el stand B59 del pabellón 12, donde mostrará sus productos y servicios relacionados con la fabricación aditiva.