ECO-START
FABRICACIÓN ADITIVA PARA REDUCIR EL IMPACTO AMBIENTAL DE LOS PRODUCTOS MECANIZADOS
El índice Buy to Fly cuantifica el desperdicio de material que se convierte en un desecho en forma de viruta al mecanizar piezas metálicas para obtener una geometría final. En el sector aeronáutico alcanza un valor medio de 12:1 en piezas estructurales y hasta 20:1 en piezas de motor, es decir, se requieren 20 kg de material de partida en forma de bloque o preforma por cada kilogramo de pieza final. El proceso además requiere un consumo de energía y consumibles de mecanizado (fluidos de corte y herramientas) que hacen que este proceso tenga un impacto ambiental alto.
ADDILAN, fabricante de componentes de alto valor añadido y medio-gran tamaño para sectores como el aeronáutico y el aeroespacial, ha liderado ECO-START, donde han colaborado la consultoría especialista en ecodiseño IK-INGENIERIA, el Centro Tecnológico TECNALIA y la empresa ACITURRI, uno de los principales líderes del sector aeronáutico en España.
FACTOR MOTIVANTE
OBJETIVOS
- Proporcionar una alternativa a los sectores industriales de fabricación de pieza metálicas, sustituyendo las etapas actuales de obtención de preformas (tochos, fundidos o forjas) por la fabricación de éstas mediante fabricación aditiva de alta tasa de aporte.
- Implementar la tecnología de fabricación aditiva mediante arco e hilo (WAAM), que combina procesos de soldadura al arco y material en forma de hilo, para obtener preformas de alta calidad y con ratios Buy to Fly por debajo de 4:1.
RESULTADOS
- El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) comparativo sobre una pieza de aleación de titanio muestra que el uso de la preforma fabricada mediante WAAM reduce en un 60% el impacto ambiental de la fabricación de la pieza, detectándose además margen de mejora en aspectos ambientales de la tecnología WAAM críticos en el impacto ambiental final.
- Desarrollo de tres alternativas diferentes variando la geometría y la estrategia de fabricación, que dan lugar a una reducción media del impacto ambiental del 15% con respecto al diseño WAAM original, y del 70% respecto a la fabricación de la pieza mediante el proceso actual de mecanizado a partir de bloque. El ahorro en toneladas emitidas de CO2 equivalente alcanza las 1.700 toneladas anuales.
- Reducción del coste y el tiempo de fabricación en un 22% y 14% de media, respectivamente.
- Fabricación de una pieza prototipo caracterizada mecánicamente: la pieza obtenida tiene propiedades superiores a los fijados por la norma para bloques de Titanio (AMS-4911) y se sitúa cerca de los valores exigidos para forjas (AMS-4928).
CONCLUSIONES
- ECO-START ha demostrado que la tecnología WAAM puede ser una alternativa a la fabricación de componentes mecanizados de titanio a partir de bloques, fundidos y forjas, reduciendo tanto el impacto ambiental como los costes de fabricación y los tiempos de producción, cumpliendo además los requerimientos mecánicos exigidos.
- Los resultados de ECO-START se han incluido en un dossier añadido a los catálogos comerciales utilizados en las acciones de venta de la empresa.
AMBIENTAL
TÉCNICA
ECONÓMICA
COMERCIAL
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COLABORAN
