Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich optimizan impresión 3D de metales con IA y logran fabricar hasta 93,3 cm³/h, detecta fallos en tiempo real y acelera la producción para sectores aeroespacial y energético.
- 6 veces más productividad.
- 50 % menos costes.
- Tecnología láser inteligente.
- Imagen multiespectral en tiempo real.
- Aplicaciones en energía, aeroespacial, automoción.
- Financiado por la UE, proyecto InShaPe.
InShaPe: impresión 3D metálica más rápida, precisa y sostenible
El proyecto europeo InShaPe ha marcado un hito en la fabricación aditiva de metales. Gracias a una combinación innovadora de formación de haz láser inteligente e imagen multiespectral, los investigadores lograron multiplicar por seis la velocidad de producción y reducir los costes a la mitad. Este avance no solo mejora la eficiencia industrial, sino que también abre puertas a un modelo de producción más limpio y adaptable, con menor desperdicio y huella ambiental.
Con una inversión de 7,2 millones de euros procedente del programa Horizon Europe, y la coordinación de la Universidad Técnica de Múnich, el consorcio —formado por once socios de ocho países— ha desarrollado una solución que responde a los desafíos más persistentes de la fusión en lecho de polvo mediante láser (LPBF).
Tecnología adaptativa para un proceso más estable
En lugar del clásico haz láser con perfil gaussiano, InShaPe emplea un haz con forma de anillo. Esta geometría láser permite una fusión más homogénea del polvo metálico, lo que se traduce en menos grietas, menos salpicaduras y una solidificación más controlada. El resultado es una mejora tangible en la calidad del producto y en la repetibilidad del proceso.
Además, se integró un sistema de monitorización multiespectral, capaz de observar el proceso en tiempo real en distintos rangos de longitud de onda. Esto no solo permite identificar anomalías térmicas antes de que se conviertan en defectos estructurales, sino que también automatiza la corrección del proceso sobre la marcha, reduciendo desperdicios y paradas de producción.
Este tipo de control inteligente representa un cambio de paradigma: se pasa de un enfoque reactivo a uno proactivo y predictivo, donde la calidad no se inspecciona al final, sino que se garantiza desde el primer segundo.
Aplicaciones industriales que ya son una realidad
El proyecto no se quedó en el laboratorio. La tecnología se probó en cinco casos industriales concretos con materiales exigentes como el Inconel 718, una superaleación níquel-cromo utilizada en turbinas y componentes espaciales. Entre los ejemplos destacan:
- Un rodete aeroespacial optimizado para soportar cargas dinámicas extremas.
- Componentes de cámaras de combustión espaciales, donde la resistencia térmica es crítica.
- Un cilindro de motor para motosierras, en el que la velocidad de producción y la robustez son claves para su viabilidad comercial.
- Partes de antenas satelitales, que requieren precisión geométrica extrema.
- Y un componente para turbinas industriales de gas, en el sector energético, donde cada ganancia de eficiencia cuenta.
Estas aplicaciones demuestran que la tecnología no solo mejora el rendimiento de piezas críticas, sino que también acelera su tiempo de fabricación, acercando la producción al consumo y reduciendo el transporte y almacenamiento.
Potencial
La fabricación aditiva metálica con control inteligente, como propone InShaPe, representa una oportunidad real para avanzar hacia una industria descarbonizada y circular:
- Menor consumo de material: Solo se utiliza el metal necesario, sin sobras ni necesidad de mecanizado posterior intensivo.
- Producción local y bajo demanda: Se reducen emisiones asociadas al transporte y almacenamiento masivo.
- Optimización topológica: Las piezas pueden diseñarse para ser más ligeras y eficientes, algo especialmente valioso en el sector aeronáutico y automotriz.
- Integración de energías renovables: El proceso puede alimentarse directamente con electricidad procedente de fuentes limpias.
- Menos residuos industriales: Gracias al control en tiempo real, se evitan fallos que antes implicaban desechar piezas enteras.
Además, tecnologías como esta podrían ser claves en escenarios de reconstrucción o despliegue en zonas remotas, donde llevar piezas de repuesto es costoso o directamente inviable.
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