Kraken, el sistema de fabricación por impresión 3D multimaterial más grande y preciso del mundo, ya está disponible

Kraken se presentó en el Centro Tecnológico Aitiip, ubicado en Zaragoza, en el marco de la conferencia final del proyecto, en la que participaron 120 asistentes de España, Reino Unido, Alemania, Italia, Grecia y Estados Unidos. Kraken es un resultado de investigación del programa H2020 de la UE capaz de producir piezas a través de la deposición alterna de material de fabricación aditiva con operaciones sustractivas (capa por capa) dentro de un área de trabajo máxima de 20 x 8 x 6 metros.

Presentación de Kraken en las instalaciones de Aitiip en Zaragoza.

José Antonio Dieste, investigador de Aitiip y coordinador del proyecto, declaró que “la máquina está lista para el mercado, ha sido probada en un entorno de fabricación real y las empresas han validado los demostradores del proyecto en condiciones reales. Ahora podemos entregar piezas o instalar células Kraken de acuerdo con las demandas del cliente".

Los socios del proyecto presentaron los resultados del proyecto a la audiencia y expresaron su objetivo de revolucionar la fabricación de piezas grandes, metálicas, en resina e híbridas. Gracias a la calidad y el tamaño de las piezas finales así junto con la eficiencia del proceso y la velocidad de producción, Kraken es un sistema de fabricación todo en uno único en el mundo.

Presentación de Kraken en las instalaciones de Aitiip en Zaragoza.

Además de calibración, alineaciones y corrección en tiempo real, la inspección de calidad de las piezas semiacabadas o finales es un paso muy importante y una ventaja adicional del sistema de metrología incorporado. En este sentido, Markus Steiner (Hexagon Manufacturing Intelligence) declaró: “Gracias al Leica Absolute Tracker integrado, las piezas fabricadas por la máquina Kraken pueden digitalizarse en 3D y compararse con el diseño CAD para verificar la calidad de fabricación en todo el volumen de la máquina, incluso completamente automatizado si es necesario”.

“Garantizar la precisión en grandes espacios de trabajo (100 m²) es un desafío que Kraken ha resuelto integrando tecnologías de seguimiento láser en tiempo real dentro del control de circuito cerrado del sistema robótico. Gracias a este método, la precisión de la herramienta puede garantizarse hasta 0,1 mm”, en palabras de Francesco Crivelli, CSEM SA, responsable del diseño de los algoritmos de control y la implementación del software.

La industria también mostró su interés en los resultados de la fabricación aditiva. Airbus, el fabricante de aeronaves, confirmó que las tecnologías híbridas no son el futuro sino el presente y, desde ahora, la compañía exigirá herramientas y utillajes fabricadas con esta tecnología sin importar dónde o quién la produzca.De hecho, la fabricación aditiva abre la posibilidad de producir grandes partes de materiales compuestos (carbono, vidrio...) para aplicaciones en sectores tales como aeronáutica, ferrocarriles, marítimo y grandes infraestructuras off-shore y eólicas. Esta tecnología permite la incorporación de nuevos conceptos de optimización térmica y ahorro de energía mediante la combinación de diferentes materiales y geometrías en un solo producto.

Presentación de Kraken en las instalaciones de Aitiip en Zaragoza.

No solo la industria aeronáutica está interesada, también la industria del automóvil demostró su interés. Vito Guido (GroupMaterials Labs, CR Fiat) confirmó que esta tecnología se utilizará con seguridad para la confección de maquetas, pues ha demostrado que para producciones cortas la tecnología ofrece resultados de calidad y en tiempo.De hecho, gracias a la máquina Kraken, ahora es posible producir prototipos muy grandes, como diseños para el sector de la arquitectura y las industrias creativas y culturales, prototipos para el sector del transporte, así como modelos a gran escala para túneles de viento en el caso de la industria aeroespacial.

Presentación de Kraken en las instalaciones de Aitiip en Zaragoza.

Método de fabricación

El sistema de fabricación aditiva depositva material metálico utilizando WAAM a una velocidad de 1,5 l / h. La máquina Kraken también incluye un sistema de extrusión de resina bimaterial que puede alcanzar tasas de deposición de 120 kg / h. El proceso de metalización puede alcanzar tasas de hasta 6 kg/h.Además, las capacidades sustractivas de la máquina permiten operaciones de corte, lijado, pulido... alcanzando 2 mm de corte a 10 m/minuto.Todas estas operaciones son controladas por un láser tracker, que monitorea y controla la posición de la cabeza 1.000 veces por segundo, corrigiendo su posición automáticamente. El sistema también incorpora dos tipos de cámaras y sistemas de visión artificial para controlar los flujos de deposición y para la verificación posterior de la pieza, mediante escaneo tridimensional.

Los primeros demostradores finalizados se enseñaron por primera vez

La posibilidad de construir grandes piezas de metal y resina mediante la impresión 3D de alta calidad ha despertado el interés de una gran parte de la industria. Estos demostradores tenían como objetivo validar la funcionalidad del sistema y se presentaron por primera vez en las instalaciones del Centro Tecnológico Aittip en Zaragoza (España). Se han fabricado paneles híbridos para el revestimiento de túneles de carretera de 3 x 1,2 m para Acciona, uno de los socios del consorcio. Gracias a la combinación de resina y metal, las conexiones eléctricas pueden hacerse mucho más fáciles ahora.Con respecto al sector automóvil, se ha producido una maqueta de uno de los últimos modelos de automóviles de Pininfarina para validar su diseño. La pieza construida tiene un tamaño de 2,2 x 1 x 0,6 m y un peso de 250 kg. Estas son algunas de las aplicaciones reales que ya se han probado, aunque los sectores que pueden beneficiarse de este sistema son mucho más amplios, ya que ofrece alternativas de bajo coste, alta calidad, rápidas y eficientes para el sector de los utillajes y moldes y para la fabricación de grandes piezas.

Presentación de Kraken en las instalaciones de Aitiip en Zaragoza.

Fuente: interempresas.net

Un robot con tecnología híbrida fabricará piezas de más de 20 metros a gran velocidad

Un modelo a escala real de la carrocería, las formas exteriores y la estética de un coche podría estar listo en un solo día partiendo de su diseño y con la máquina de fabricación a pleno funcionamiento. Dentro de aproximadamente dos años y medio, el anterior trabajo será una de las demostraciones que se llevarán a cabo en las instalaciones del centro tecnológico aragonés Aitiip, que este mes de octubre acaba de iniciar su andadura como coordinador de un proyecto europeo que pretende revolucionar la creación de piezas de grandes dimensiones a través de una tecnología de producción hoy inexistente.

Se trata del proyecto Kraken –cofinanciado por el programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea y en el que participan 15 socios de 8 países-, que durante tres años y con un presupuesto de casi seis millones de eurosdará forma al, hasta ahora, sistema de fabricación híbrido más grande del mundo e integrado en una sola máquina. Un robot combinará las tecnologías de impresión 3D y las de producción sustractiva para crear elementos de gran tamaño, que podrán alcanzar los 20 metros de largo y los 5 de alto, y a gran velocidad. “Ahora, las impresoras industriales no pueden fabricar piezas de tamaño superior a un metro”, manifiestan desde el centro tecnológico.

Este producto final se distingue de otros por sus dimensiones y por las funcionalidades que integrará, pues contará con las ventajas de ambos tipos de fabricación. “La Comisión Europea está apostando, a nivel investigador, por la fabricación industrial a través de sistemas híbridos y en ese marco nos han concedido el proyecto”, cuenta José Antonio Dieste, ingeniero que dirige la unidad de mecatrónica y procesos avanzados en Aitiip, y encargado de la coordinación técnica y científica y de gestión de Kraken.

Una de las claves en esta apuesta reside en que la fabricación híbrida aúna las ventajas tanto de la impresión 3D como de las técnicas sustractivas.Estas últimas consisten fundamentalmente en cortar, taladrar y fresar el material para ir dándole la forma, mientras que las aditivas añaden ese material capa a capa para crear una figura partiendo desde cero. “Con la impresión en 3D se pueden realizar formas geométricas muy complicadas y se utiliza la cantidad justa y necesaria de material sin desperdiciar nada, pero la precisión se pierde conforme aumenta el tamaño de las piezas y su acabado suele ser algo deficiente. Algo que no ocurre con las técnicas sustractivas, que permiten mayor calidad y precisión de las superficies. Nosotros aprovechamos las ventajas de ambos conceptos”, explican desde el centro tecnológico de Zaragoza.

Esta futura máquina, que además de imprimir en materiales poliméricos, también lo hará en metal -concretamente en aluminio-, marcará la diferencia por su velocidad. “Utilizamos una nueva tecnología basada en hilo y arco eléctrico que permitirá añadir el material a una velocidad entre 50 y 100 veces mayor de lo que lo hacen las máquinas existentes”, relata Dieste.

Control en tiempo real 

Cuando el robot se encuentre trabajando, todo lo que ocurra en él podrá ser controlado de forma exacta y en tiempo real. La posibilidad de saber cómo se está comportando la máquina y actuar sobre los defectos en el mismo momento en el que se producen supondrá un nuevo avance en los procesos de trabajo. El coordinador del proyecto cuenta que el hecho de integrar nuevos sistemas de sensorización permitirá tener todo el proceso controlado continuamente y poder actuar sobre el sistema para optimizar el resultado a nivel de calidad y eficiencia en las piezas. “De la misma forma, nuevos sistemas y algoritmos de control se desarrollarán e integrarán para vigilar todos los procesos y se diseñarán nuevos software para programar las tareas y los movimientos de la máquina”, añade.

Todo lo anterior se traducirá en un proceso íntegramente automático que partirá del diseño de un dibujo en tres dimensiones hasta el producto final terminado. Además, “una vez concluida la fabricación de la pieza, la propia máquina verificará sus medidas y sabrá si ha quedado exactamente como tenía que hacerlo; algo que nadie realiza actualmente”, indica José Antonio Dieste.

Mientras, el consorcio europeo ya ha llevado a cabo una primera reunión en Zaragoza en la que participaron expertos de diferentes áreas. Con la idea del proyecto diseñada y con tecnologías parcialmente desarrolladas, los socios –entre los que también se encuentra la empresa aragonesa Arasol- ya han comenzado a trabajar, pero no parten desde cero sino de un proyecto anterior llamado Megarob. Se trata de un robot industrial que, colgado de un puente-grúa, permite operar con piezas de hasta 20 metros de largo, 6 de ancho y 3 de alto. Esta máquina será usada como plataforma para integrar los nuevos progresos de Kraken. “Megarob es la base física para todo el desarrollo porque nos permite procesar cosas grandes, pero solo integra herramientas rotativas y una única tecnología”, subraya el ingeniero.

Posibles aplicaciones en el futuro 

Más allá del proyecto europeo, que tiene por objetivo “la explotación industrial y la replicabilidad de la máquina, así como la dotación de servicio a las empresas que necesiten grandes piezas”, las posibles aplicaciones de este robot podrían alcanzar en el futuro a una gran variedad de sectores.

En el de la aeronáutica, podría servir para desarrollar alas o timones; en el del ferrocarril, para fabricar laterales o techos de trenes; en el naval, para elaborar cascos metálicos de embarcaciones; además de construir maquinaria y fabricar chasis monobloque destinados al mercado de la automoción.

Estos son solo algunos de los ejemplos que enumeran desde el centro tecnológico, donde tienen claro que el futuro de la fabricación pasa por la integración de las tecnologías aditivas con otras técnicas que permitan trabajar de la forma más sostenible posible, y “lo híbrido es una opción”.

Enlace: http://www.heraldo.es/noticias/aragon/2016/10/31/un-robot-con-tecnologia-hibrida-fabricara-piezas-mas-metros-gran-velocidad-1135346-300.html