Ceit promueve la digitalización y sostenibilidad de la fabricación aditiva con MADISON

MADISON busca mejorar los procesos de fabricación aditiva (FA) de materiales metálicos mediante simulaciones avanzadas y el desarrollo de nuevas aleaciones para su aplicación industrial.

Ceit juega un papel clave en la optimización de los procesos de FA, enfocándose en la simulación de materiales, tratamiento térmico y monitoreo avanzado para asegurar la calidad y sostenibilidad.

La fabricación aditiva (FA) está revolucionando sectores industriales y científicos, pues permite obtener piezas personalizadas con un alto nivel de precisión, lo que reduce el desperdicio de materiales y mejora la eficiencia energética. A su vez, facilita la digitalización de los flujos de trabajo, permitiendo adaptarse a cambios en la demanda con menores costos y tiempos de producción. 

En este contexto, el proyecto MADISON busca contribuir al desarrollo de novedades en toda la cadena de valor de la FA, mediante una concepción holística de todos sus procesos asociados: desde la fabricación y caracterización de los polvos metálicos (materia prima); el desarrollo del proceso para nuevos materiales, mejora del proceso de los materiales ya procesables (producto intermedio); hasta la generación y validación de metodologías de ensayo para piezas producidas mediante estas técnicas para su implantación como proceso productivo a escala industrial (producto acabado).

MADISON, promovido por los centros tecnológicos Ceit, Aidimme, Catec, y Lortek , es uno de los doce proyectos financiados por el CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación) mediante las ayudas destinadas a Centros Tecnológicos de Excelencia Cervera 2023.

Excelencia en Fabricación Aditiva

El principal objetivo de MADISON es abordar las limitaciones actuales de la FA cuando se aplica a materiales metálicos. El consorcio trabaja en la mejora de aleaciones de titanio (Ti64), cobre, aleaciones de aluminio, aceros y superaleaciones de níquel. Para ello, se emplean simulaciones avanzadas y la fabricación de polvos metálicos, aplicando tecnologías aditivas de alta precisión y de posprocesado para mejorar las propiedades de estos materiales en condiciones extremas.

El papel de Ceit en la optimización de la fabricación aditiva

El centro tecnológico Ceit desempeña un papel clave en el proyecto MADISON gracias a su experiencia en la simulación de procesos y la optimización de materiales. En particular, Ceit se encarga de la modelización microestructural de materiales como el cobre y las superaleaciones de níquel. Utilizando simulaciones termodinámicas y ensayos experimentales, el centro optimiza los parámetros de fabricación para mejorar el rendimiento de estos materiales en condiciones extremas.

Ceit contribuye también con su experiencia en la modelización del proceso de atomización, para comprender las variables operacionales que mayor influencia tienen en las características del polvo atomizado y modificar las unidades de atomización de modo que mejoren su rendimiento para aplicaciones de fabricación aditiva.

Otro aspecto en el que Ceit contribuye significativamente es en el tratamiento térmico de las piezas fabricadas, lo que permite mejorar sus propiedades mecánicas y microestructurales. Además, Ceit está implementando tecnologías avanzadas de monitoreo, para detectar defectos durante la fabricación y asegurar la calidad de las piezas producidas.

Avances destacados

Entre los avances más importantes logrados por Ceit se encuentra la atomización exitosa de polvo de GRCop-42, una aleación de cobre de alta conductividad térmica, desarrollada originalmente por la NASA. Este material ha sido procesado mediante la técnica PBF-L (Laser Powder Bed Fusion), obteniendo resultados prometedores. El centro espera poder estudiar su procesabilidad mediante diferentes tecnologías de FA.

Además, Ceit está instalado la segunda célula de L-DED (Laser Directed Energy Deposition) en sus instalaciones, lo que le permitirá trabajar en deposiciones con hilo con materiales como aluminio, titanio y bronces.  Asimismo, está desarrollando nuevos grados pulvimetalúrgicos de aceros inoxidables más sostenibles BJT/M (Binder Jetting). Entre ellos se encuentra Nitronic, una familia de aceros inoxidables austeníticos que presentan una excelente combinación de resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas a temperaturas criogénicas, y con un gran potencial en aplicaciones relacionadas con la economía del hidrógeno.

Difusión de resultados y participación en eventos internacionales

La difusión de los avances es una actividad clave en el proyecto MADISON. En este sentido, Ceit ha participado activamente en ferias internacionales, como BIEMH, Formnext, con stand propio y en congresos como EuroPM 2024 (Malmo, Suecia), WorldPM 2024 (Yokohama, Japón) e ICAM (Atlanta, EEUU). 

Compromiso con la sostenibilidad 

El proyecto MADISON no solo se centra en la mejora tecnológica, sino también en la sostenibilidad de los procesos de fabricación aditiva. Ceit está llevando a cabo un análisis exhaustivo de la sostenibilidad de los nuevos procesos, buscando minimizar el impacto ambiental y garantizar que los avances sean viables a largo plazo.

El proyecto apunta a sectores muy dispares, sectores entre los que se encuentra el aeronáutico, espacio, energía, instalaciones científicas, salud, bienes de equipo, máquina-herramienta y automoción-transporte, entre otros, todos ellos sectores del alto valor añadido, claves en el desarrollo económico del territorio y con elevado componente tecnológico.