Por Israel Pérez Valencia
Santiago de Querétaro, Querétaro. (Agencia Informativa Conacyt).- En respuesta a la tendencia mundial respecto al diseño e innovación en ingeniería de materiales, el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (Cidesi) desarrolla tecnologías, nuevos escenarios y establece sinergias enfocadas en la implementación de manufactura aditiva para la modificación de superficies de máquinas, herramientas y el reúso de componentes para la industria.
La manufactura aditiva es definida por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés) como el proceso de unir materiales para construir objetos desde un modelo digital en tres dimensiones, usualmente capa por capa, en oposición a los métodos de manufactura por desprendimiento de material.
Dr. Jesús González Hernández.En ese sentido, el director del Cidesi, Jesús González Hernández, subrayó que estas nuevas tendencias buscan reemplazar la manufactura tradicional por el reúso, remanufactura y reparación de componentes metálicos, principalmente en las industrias aeronáutica y automotriz.
“En la actualidad, los componentes se fabrican con equipos que manejan velocidades muy superiores a las de hace 10 años, eso implica un desgaste de las herramientas. A través de la modificación de superficies se le puede dar mayor durabilidad a este equipo. En el Cidesi tenemos el mejor grupo de investigadores a nivel nacional en esa área. Vamos a tener 15 procesos diferentes para hacer incorporación de material, en el mismo material de corte o componentes que se utilizan en un ambiente hostil y en la parte de depósito”, subrayó.
González Hernández abundó que en el ámbito aeronáutico o automotriz hay piezas de mucho valor, que son desechadas y que se vuelven a fabricar si se rompen o desgastan, a pesar de que estos materiales son especiales y el costo de ellos es cada vez más elevado.
“Para estos procesos de remanufactura, en Cidesi contamos con un láser que se focaliza en el punto en donde vamos a aplicar el metal y que se funde de acuerdo con un programa de computadora, además de máquinas de última generación de cinco ejes, es decir, que se mueven en cinco grados de libertad que permiten el maquinado de cualquier objeto por más complejo que sea”, agregó.
En ese sentido, el director de Ingeniería de Superficies, Juan Manuel Alvarado Orozco, aseguró que la manufactura a nivel mundial está migrando a procesos en los cuales se adoptan nuevos materiales y tecnologías en los procesos productivos para mejorar el impacto social, económico y ambiental.
“Existen dos procesos importantes, que son la manufactura avanzada y la manufactura aditiva. Lo resalto porque están dentro del entorno internacional desde el punto de vista de las acciones o movimientos naturales que tienen que ejercer tanto los centros públicos como la industria en este país”, resaltó.
Uno de estos movimientos es la generación de centros de maquinado inteligente que sean sensibles al entorno, aptos para tomar decisiones durante el procesamiento, que puedan ser adaptativos a la producción de diferentes tipos de productos y capaces de automantenerse o ser predictivos en el sentido de cuándo deben recibir mantenimiento.
“Una de las tribologías que está impactando mucho es el desarrollo de procesos de manufactura híbridos en un mismo ambiente, esto implica generar manufacturas convencionales como son las máquinas de control numérico (CNC) con procesos de manufactura aditiva, que puedan ayudar a generar productos mucho más rápido y con valor agregado mayor”, subrayó.
Fábricas inteligentes y manufactura aditiva
Alvarado Orozco advirtió que todo esto va en vías de generar fábricas inteligentes que implementen la mayor cantidad de sensores y tecnología asistida en un entorno productivo que colabore con los obreros y que permita mantener un ambiente más seguro de trabajo, además de generar un valor agregado a los productos que México manufactura hoy en día.
| Fondo mixto El proyecto del Laboratorio de Investigación, Desarrollo e Innovación de Ingeniería de Superficies y Manufactura Aditiva, del Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial fue apoyado por el Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Querétaro (Concyteq) a través de un Fondo Mixto (Fomix) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología ( Conacyt ) con el gobierno estatal. |
“La manufactura aditiva es un proceso de unión de materiales para fabricarse o repararse a partir de una adición capa por capa leyendo un archivo de diseño asistido por un ordenador (CAD, por sus siglas en inglés). Es bastante versátil y nos permite dar la libertad a los diseñadores de crear geometrías más complejas, reduce la cantidad de material a producir y, por ende, el impacto ambiental; da mayor eficiencia en la producción y genera un ahorro. Es de gran interés hoy en día para la industria”, indicó.
El director de Ingeniería de Superficies del Cidesi aseguró que de acuerdo con números de agencias internacionales, la manufactura aditiva está generando un impacto creciente en todo el mundo.
“En los últimos años, el total de los ingresos percibidos por ese tipo de tecnología, en el sector servicios y el de productos, va creciendo de manera exponencial; en el ámbito científico y tecnológico, la otorgación de patentes licenciadas y la producción científica están en aumento. Cincuenta por ciento de los productos que se fabrican por manufactura aditiva es parte de producción que llega a un usuario terminal. Hay industrias como la médica, aeroespacial o la de electrónicos que están mucho más focalizadas porque tienen productos más claros en la transferencia a un usuario final”, enunció.
Alianzas tecnológicas para la manufactura aditiva
Otra de las estrategias del Cidesi para impulsar el desarrollo de la manufactura aditiva es a través de alianzas estratégicas con empresas mexicanas del sector, como el caso de Industrias Viwa, S.A. de C.V., que es la única empresa en México, y de las pocas a nivel mundial, en haber desarrollado tecnología híbrida de impresión 3D de metal y maquinado de control numérico.
Al respecto, el director de Industrias Viwa, Roberto F. Jacobus, detalló que esta plataforma ya fue presentada a nivel internacional en 2016 en la feria de manufactura RAPID Tech, en Orlando, Florida, y en la International Manufacturing Technology Show (IMTS 2016), en Chicago, Illinois, en Estados Unidos, y aseguró que uno de los objetivos de esta empresa es traer tecnología tropicalizada, que pueda estar al alcance de las industrias mexicanas tanto en nivel como en presupuesto.
“Lo que hacemos como Viwa es ir adelantando la tecnología, pero llega un punto en el que para avanzar se requiere más trabajo de investigación y desarrollo, es aquí donde el Cidesi entra con su vocación de apoyar a la industria. Cuando traemos una nueva tecnología surgen problemas que no estaban previstos o que no estaban suficientemente estudiados, por lo que se tenía que recurrir al extranjero o adquirir soluciones ya desarrolladas. Esta alianza con el Cidesi permite que cada empresa pueda avanzar en su misión de forma individual y conjunta”, aseguró.
Nuevo laboratorio de ingeniería de superficies y manufactura aditiva
El director de Ingeniería de Superficies del Cidesi, Juan Manuel Alvarado Orozco, anunció que en el mes de junio será inaugurado el Laboratorio de Investigación, Desarrollo e Innovación de Ingeniería de Superficies y Manufactura Aditiva, cuyo objetivo es establecer un espacio donde puedan interactuar tanto la academia como la industria en el desarrollo de proyectos científicos y tecnológicos orientados a la formación de recursos humanos de alto nivel.
“Las dos líneas principales de este laboratorio serán la ingeniería de superficies para diferentes tipos de procesos de desgaste, alta temperatura, protección ambiental, así como manufactura aditiva, que implica reparación, fabricación y rehabilitación de partes y componentes para la industria en general”, detalló.
Alvarado Orozco señaló que las industrias usuarias de este tipo de tecnología ya están identificadas, algunas de ellas son socias tecnológicas o comerciales del Cidesi y están ubicadas en las áreas metal mecánica, automotriz, aeroespacial, minera y petrolera.
“Con la adopción de estas tecnologías híbridas buscamos impactar en los procesos industriales que hoy en día ya se llevan a cabo, esto incluye la remanufactura y diseño de moldes, troqueles y herramentales y poder diseñar nuevos productos y procesos orientados a su reparación a través de estos sistemas. Estos nos brindará la oportunidad de poder inferir en la reparación de muchos componentes que actualmente se mandan a Estados Unidos para esos procesos”, sostuvo.
