Sin duda, una de las primeras industrias en utilizar la tecnología de fabricación aditiva (AM) para crear piezas ligeras fue la industria aeronáutica (optimizar el peso sin comprometer la resistencia). La utilización de la fabricación aditiva en el sector aeroespacial está en aumento en este momento. Se prevé que el mercado de la impresión 3D aeroespacial alcance los 9230 millones de dólares estadounidenses para 2023, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 20,23 %, según una encuesta realizada por Strategic Market Research.
Caminos para la impresión 3D en metal en la industria aeroespacial
Como ya se dijo, la industria aeroespacial ha adoptado durante mucho tiempo la impresión 3D de metal debido a sus muchos beneficios, y este modelo de tecnología ha madurado después de años de crecimiento. La industria aeroespacial en su conjunto está buscando formas de aumentar la sostenibilidad del sector, por lo que se prevé que esta tasa de adopción solo aumente en los próximos años. A medida que se necesiten más componentes innovadores en los próximos años, la impresión 3D en metal se volverá más popular. A medida que los aviones avanzan hacia la electrificación y las fuentes de energía alternativas como el hidrógeno, esa era pronto llegará. Es importante tener en cuenta que probablemente serán necesarias modificaciones en el diseño estructural de todo el avión y que uno de los principales beneficios de esto podría ser el uso de la fabricación aditiva. Conocidas por su capacidad para crear geometrías que no son posibles con los métodos tradicionales, estas tecnologías permiten a los usuarios maximizar el diseño estructural, el rendimiento y la seguridad.
Además, hay disponible una variedad de técnicas de impresión 3D. En pocas palabras, todas las tecnologías de metales se tienen en cuenta al examinar las diversas tecnologías de aditivos metálicos empleadas en la industria. Siempre se debe establecer un caso de negocios sostenible a través de ahorros de costos deliberados o mejoras de rendimiento. Más allá de la certificación de componentes, el sector debe considerar la industrialización, donde queremos producir más piezas. Mientras que las aeroestructuras utilizan con frecuencia tecnologías de deposición de energía dirigida (DED) por sus rápidas tasas de deposición y capacidades de gran tamaño, los motores utilizan la fusión de lecho de polvo por sus capacidades de restauración de alta precisión (es decir, piezas complejas).
El proceso de fabricación aditiva también depende de los materiales. Los materiales utilizados también cambian según las condiciones de uso y los escenarios de aplicación. Debido a que los vehículos más livianos requieren menos combustible, el titanio ofrece una alta relación resistencia-peso, lo cual es esencial para la industria aeroespacial. Dado que pueden funcionar a temperaturas cercanas a su punto de fusión, las superaleaciones a base de níquel como Inconel son ventajosas en situaciones de alta temperatura. El aluminio es un buen conductor térmico y funciona bien en aplicaciones de intercambiadores de calor. En general, los materiales que se producen con frecuencia utilizando técnicas convencionales para la industria aeroespacial ofrecen grandes posibilidades de fabricación aditiva.
Sin embargo, una vez que se ha seleccionado un método y una sustancia, la impresión 3D en metal tiene muchas aplicaciones creativas en la industria aeroespacial. La mayoría de las piezas estructurales complicadas funcionan en condiciones de alta temperatura, implican transferencia de calor o contienen conductos de fluidos, y la impresión aditiva es ideal para producir dichas piezas para componentes importantes de motores aeronáuticos como intercambiadores de calor, impulsores, volutas, etc.
Cuando se aplica correctamente, la fabricación aditiva sobresale, por lo que la tecnología elegida debe ser apropiada para los requisitos de la pieza. Esto debe tenerse en cuenta desde el principio en la fase de planificación de un proyecto, a menudo incluso antes de que se escriba una sola palabra. Cuanto mejor sea su componente terminado, antes debe pensar en las ventajas de la fabricación aditiva. Si acepta todas las restricciones del ingeniero al comienzo de la fase de diseño, podría ver una pieza atractiva, pero se diseñó sin restricciones y sin tener en cuenta los métodos de producción.