La fabricación aditiva es una de las principales tecnologías de la Cuarta Revolución Industrial, misma que permite convertir modelos digitales en objetos tridimensionales sólidos, sin necesidad de moldes de ningún tipo, mediante la impresión 3D.
La Fabricación Aditiva ha experimentado un crecimiento notable en los últimos años debido a la rapidez, precisión y ahorro que permite en los procesos de fabricación. Sin duda, es una de las tecnologías más prometedoras y cada vez son más las industrias que deciden integrarla en sus líneas de producción, como lo es el Sector Aeroespacial.
La tecnología de fabricación aditiva (AM) o impresión 3D, se ha implementado en este sector desde hace tiempo para aplicaciones de todo tipo. Klaus Mueller asesor senior de Aerodynamic Advisory menciona que la industria podría usar esta tecnología para fabricar al menos el 30% de los componentes de aviones comerciales.
En la actualidad, la mayoría de las empresas aeroespaciales utilizan la fabricación aditiva principalmente para crear prototipos de piezas de giro rápido, es decir, partes del avión que no son críticas para su funcionamiento, para poder evaluarlas y ponerlas a prueba. Por tal, el uso de piezas críticas que se fabriquen con esta tecnología, especialmente para aquellos aviones que llevarán a miles de personas por día, aún no se ha materializado en la industria por la seguridad de los pasajeros.
Sin embargo, se busca cambiar esto, pues las aerolíneas y empresas de mantenimiento, reparación y revisión (MRO) buscan fabricar sus propias piezas de repuesto y componentes en lugar de depender de los fabricantes de equipos originales (OEM). Es por esto que, muchos proveedores de servicios de MRO creen fielmente en el potencial de la fabricación aditiva y han empezado a aplicar esta tecnología al mercado de accesorios, especialmente en piezas que no afectan la seguridad.
Implicaciones de AM en el sector aeroespacial
Implementar la fabricación aditiva en piezas de estructura crítica dentro del sector aeroespacial, tiene que realizarse con extrema cautela, debido a que la prioridad número uno es mantener a los clientes de las aerolíneas seguros. Por lo tanto, la adopción de esta nueva tecnología solo se implementará después de pruebas exhaustivas.
John Schmidt Senior Managing de Accenture, mencionó que “Si bien las empresas han impreso con éxito componentes no críticos para el vuelo en 3D, los volúmenes son relativamente pequeños. Como resultado, la impresión 3D permanece en sus primeras etapas a lo largo de la cadena de suministro de motores y fuselajes”.
A pesar de las capacidades que posee la fabricación aditiva, esta debe funcionar como cualquier otra tecnología de fabricación, es decir, tiene que ser rentable y la AM en general aún no está lista para producir componentes en masa de manera accesible. Los aspectos anteriores y la combinación de cuestiones normativas, técnicas, culturales y económicas limitan la impresión 3D hasta la fecha en la Industria Aeroespacial.
ITP Aero diseña y fabrica una de las principales estructuras del nuevo motor aeronáutico UltraFan
Pese a lo anterior, existen empresas que están implementando esta tecnología de manera exitosa. TBH (Tail Bearing Housing) es el primer prototipo del motor UltraFan® de Rolls-Royce que se desarrolla mediante manufactura aditiva, el cual ha sido diseñado y fabricado por ITP Aero.
El TBH es una de las estructuras principales del motor, siendo uno de los dos elementos de unión entre la aeronave y el motor. Este ha permitido un ahorro del 25% de material en su fabricación en comparación a otros procesos de producción utilizados en la actualidad.
Este caso de fabricación aditiva ha causado revuelo debido a que el TBH es una estructura crítica, capaz de soportar condiciones de carga para todas las condiciones de operación. Aloja los rodamientos en los que se apoya el eje que mueve el fan frontal, principal elemento propulsor del motor.
Otra cualidad que consiguió el TBH es la incorporación de paneles de atenuación acústica desmontables, fabricados también mediante impresión 3D, con lo cual se consigue una reducción del 50% de la potencia acústica emitida por la turbina.
La AM se está preparando para lograr el desarrollo de cámaras de combustión completas impresas en 3D con características de alto rendimiento, componentes estructurales más livianos e incluso satélites totalmente impresos en 3D.
Debido a que es una tecnología con alto potencial dentro del Sector Aeroespacial, existe una preocupación por parte de las empresas debido a la escasez de habilidades del talento, en impresión 3D. Incluso, Sector Skills Strategy in Additive Manufacturing (SAM) completó recientemente un estudio sobre la capacitación de la fuerza laboral de AM y descubrió un déficit crítico.
Las empresas desean encontrar al talento calificado para implementar estas nuevas tecnologías, siendo uno de sus principales desafíos, ya que la fabricación aditiva es una tecnología que trae consigo muchos beneficios al sector aeroespacial, teniendo un futuro prometedor.
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