"Aunque existe desde los años 20, fue con la Segunda Guerra
Mundial cuando se popularizó. El calentamiento por inducción cumplía con
la urgencia en los tiempos de guerra. Endurecer, unir o ablandar metales para el motor a un ritmo alto y constante.
Un
siglo después de su nacimiento, esta técnica sigue manteniendo su
protagonismo en un sinfín de industrias: automoción, aeroespacial,
eólica, médica, maquinaria, ferroviaria, cables de alta tensión... Cada
aplicación requiere un inductor único. Ninguno es igual que otro. Y en
eso, la empresa GH Electrotermia, con sede en Valencia,
es especialista.
Sin embargo, los métodos artesanales que se utilizan
en la fabricación de estas piezas chocan de frente con las necesidades
de escalabilidad y productividad. La respuesta la han encontrado con Aidimme,
el centro tecnológico metalmecánico y de la madera, en la fabricación
aditiva. Juntos han ideado el primer sistema de impresión 3D de cobre
puro a escala industrial.
En 1985, GH Electrotermia ya
creó su propio departamento de I+D. Un año después, lanzó el primer
generador a transistores del mundo. Hoy, da empleo a 150 personas (el
70% ingenieros) y factura más de 50 millones de euros. En diciembre de
2016, el 100% de la empresa fue adquirido por el grupo norteamericano ParkOhio.
Todo ello, gracias a los inductores. Estas piezas son las encargadas de generar un campo magnético que se utiliza para calentar piezas industriales
que después se usan, por ejemplo, en el motor de un coche. ¿Para qué
necesitan calor? «Hay que templarlas para darles mayor dureza, si no,
con la fricción del uso acabarían rompiéndose», explica el CEO, Vicente
Juan.
El
principal problema de estos inductores es que se someten a un desgaste
muy fuerte. Como sus componentes están soldados entre sí, cada vez que
se enfrían y calientan, estas juntas van rompiéndose. ¿El resultado? Su ciclo de vida es corto y para crear el repuesto, al hacerse de forma tan manual, es complicado que sea exactamente igual que el anterior.
GH Electrotermia lleva tiempo buscando una alternativa. Hace unos años, probó con la microfusión,
la misma técnica que se usa en joyería. Aquí se utilizaba un molde
cerámico en el que se introducía una aleación de plata. Pero presentaba
dos desventajas: el coste del material y la porosidad de la pieza final.
«El agua traspasaba su interior», indica el director técnico, Pedro Moratalla.
La empresa necesitaba un sistema que garantizase la repetitividad de producción y la durabilidad de los inductores. La fabricación aditiva se presentó entonces como una posibilidad,
pero ellos no tenían el conocimiento de la tecnología. Decidieron,
pues, aliarse con un experto en la materia. Y lo encontraron cerca de
casa, en Aidimme.
Pero en el mercado no había nada con
cobre, que presenta la suficiente conductividad eléctrica para los
inductores y resulta más económico que la plata. Así que el instituto
tuvo que desarrollar una solución propia. Tres años más tarde, GH
Electrotermia y Aidimme son los únicos capaces de imprimir cobre puro en 3D a nivel industrial. Una técnica de la que ya se está beneficiando Renault, en Valladolid, Scania, en Suecia, Volvo y Skoda.
La
máquina en cuestión no es una impresora 3D al uso, con un cabezal que
va depositando el material; sino que encaja en el campo de la fusión de
lecho de polvo (EBM). Aquí el polvo de cobre se coloca en contenedores
que lo suministran a la máquina. El material se reparte en una capa
uniforme de 60 micras de grosor.
«Entonces se calienta para conducir el calor a todo el lecho y que las partículas estén más receptivas»,
explica el responsable de I+D y mercados estratégicos de Aidimme, Luis
Portolés. Después comienza la fase de fusión, donde el haz de electrones
funde el polvo de cobre que se quiere solidificar. Básicamente se
reduce a repartir material, calentar y fundir. Así, capa por capa, hasta
obtener la geometría completa.
El equipo es capaz de fabricar entre 12 y 16 bobinas en cada tirada.
«No tiene sentido hacer una sola pieza por producción», señala el
responsable de nuevos procesos de fabricación de Aidimme, José Ramón
Blasco. «No hay nadie que pueda hacerlo así, industrialmente», añade.
Uno de los grandes logros de esta colaboración instituto-empresa ha sido
eliminar los problemas de porosidad. Los inductores están diseñados con
canales por dentro para que pase el agua cuando se enfrían. Los investigadores han conseguido eliminar esos poros a pesar de la delgadez de las paredes de la pieza.
Y,
todo ello, ¿para qué? Las ventajas de la nueva tecnología son muchas.
Una es la productividad. «Somos capaces de fabricar entre 16 y 24 piezas
por semana», dice Blasco. Además, con la impresión 3D, al eliminar las
soldaduras, aumenta el ciclo de vida de los inductores. «Como mínimo, se
duplica, pero en algunos casos hasta se triplica», afirma el CEO de GH
Electrotermia.
Sin olvidar la personalización de los productos,
ya no sólo de los inductores, que se pueden adaptar a las piezas que se
van a inducir, sino de las propias piezas, que ya no están limitadas
por las posibilidades de los inductores. Y, por último, el coste.
«Cuando ya tienes el proceso industrializado, el coste es menor», agrega
Moratalla." (El Mundo, 17/07/17)
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