MadeInAdd, el servicio que convierte la flexibilidad en eficiencia

El sector energético se ha convertido en una de las industrias más interesadas en la adopción de la fabricación aditiva, ya que esta tecnología le ofrece una mayor libertad en términos de diseño y la posibilidad de transformar sus cadenas de suministro. En otras palabras, la AM permite a los fabricantes y los proveedores de energía aumentar la eficiencia de su cadena de valor al garantizar el suministro de piezas de repuesto por encargo y, por lo tanto, minimizar los tiempos de inactividad de las plantas que provocan los retrasos en el aprovisionamiento y la cadena de suministro. Además, tecnologías aditivas como la sinterización directa de metal por láser (DMLS) permiten optimizar los componentes energéticos para mejorar la eficiencia y el rendimiento.

Evidentemente, no todos los proveedores de energía y plantas cuentan con instalaciones dedicadas a la fabricación aditiva o los conocimientos técnicos necesarios a nivel interno para poder aprovechar por sí mismos las ventajas de esta tecnología. Con el fin de paliar esta carencia en términos de recursos y formación, servicios de fabricación como MadeInAdd han dado un paso al frente con el objetivo de mejorar el acceso a la AM al tiempo que ponen el foco en la industrialización y la escalabilidad.

Este servicio de fabricación aditiva con sede en Milán opera una plataforma digital basada en la IA que permite a los usuarios pasar fácilmente de un archivo 3D a la producción certificada. Como señala la empresa, aunque la experiencia del usuario es sencilla, desde la carga del diseño hasta la validación final de la pieza, detrás hay una compleja estructura de ingeniería que sirve de soporte al proceso de recepción de pedidos online y que combina herramientas automatizadas con la profesionalidad de un equipo humano.

La compañía explica su excepcional propuesta de la siguiente manera: «La tecnología DMLS, uno de los ejes en los que se basa nuestro ecosistema, se gestiona a través de una red cualificada que ofrece acceso a socios de producción, materiales certificados y procesos totalmente trazables. Cada componente se fabrica mediante un flujo de trabajo integral que abarca el diseño, la simulación, la impresión, el posprocesamiento y el control de calidad en un proceso digital continuo que reduce el tiempo, el coste y la complejidad».

Desde el punto de vista de los clientes del sector energético, poder acceder a la red de producción fiable y de grado industrial de MadeInAdd supone una auténtica revolución, especialmente en lo que respecta a las cadenas de suministro. En concreto, el servicio ofrece la posibilidad de producir piezas de repuesto a la carta, lo que elimina la necesidad de mantener un gran volumen de inventario —así como almacenes— y reduce la dependencia de los pedidos de compra programados. «Podemos fabricar las piezas de repuesto en el momento y el lugar en el que sean necesarias», asegura la empresa. «Así es como la flexibilidad se convierte en eficiencia y la innovación se traduce en valor operativo».

Una reducción del tiempo de aprovisionamiento del 60%

MadeInAdd ha trabajado con diversos clientes del sector energético para ayudarles a aprovechar las ventajas de la fabricación aditiva y, en particular, de la DMLS. Esta tecnología de AM de metal es capaz de producir geometrías complejas con microestructuras controladas y propiedades mecánicas uniformes, lo que la hace compatible con una amplia variedad de aplicaciones energéticas, como turbinas, válvulas, intercambiadores de calor y sistemas de inyección de alta precisión. Uno de los principales aspectos a destacar al respecto es que las piezas DMLS fabricadas con aleaciones metálicas resistentes, como Inconel y titanio, pueden soportar las altas temperaturas, las tensiones cíclicas y los entornos corrosivos presentes en los sistemas de generación de energía.

Como uno de los proveedores de servicios DMLS online más competitivos de Europa, MadeInAdd se encuentra en una posición inmejorable para ayudar a las empresas energéticas a certificar su producción a nivel industrial y garantizar su eficiencia en términos de costes. Y nuestros lectores no tienen por qué conformarse con nuestra palabra: MadeInAdd ya ha colaborado en varias aplicaciones de AM del sector energético, incluido el desarrollo de una aplicación aeroderivada para un cliente de dicho sector.

El componente en cuestión era una pala de turbina expuesta a temperaturas extremadamente altas y ciclos térmicos repetidos en un entorno químicamente agresivo. Debido a estos factores, la pieza original era propensa a averiarse, por lo que el cliente tenía que adquirir álabes de turbina de repuesto, un proceso marcado por los largos plazos de adquisición y la necesidad de utilizar herramientas específicas. Con el fin de acelerar los plazos de aprovisionamiento y reducir los tiempos de inactividad de la planta sin tener que renunciar a la calidad y la fiabilidad, el usuario final decidió ponerse en contacto con MadeInAdd para imprimir la pieza en 3D.

En este caso de uso, MadeInAdd implementó un flujo de trabajo integral diseñado específicamente para las aplicaciones posventa. Este flujo constaba de los siguientes pasos:

• Ingeniería y DfAM: la empresa analizó el componente original y determinó cuáles eran los requisitos funcionales antes de aplicar la optimización geométrica de acuerdo con las restricciones de diseño de la DMLS y los procesos planificados para las etapas posteriores.
• Selección de materiales: a continuación, realizaron una evaluación comparativa de diferentes aleaciones a base de níquel para determinar cuál era la opción más óptima en términos de resistencia térmica y química. Al final, se decantaron por el Inconel 725. Este material, facilitado por FOMAS Group, equilibra la resistencia térmica, la estabilidad microestructural y la resistencia a los agentes ácidos.
• Producción y posprocesamiento DMLS: la pala de la turbina se imprimió en un sistema homologado y fue sometida posteriormente a un tratamiento térmico y a un mecanizado CNC de las superficies funcionales para reducir los puntos de inicio de fatiga.
• Validación: en la etapa final, el equipo realizó análisis FEM estructurales y termoestructurales para asegurarse de que los datos de los materiales eran coherentes con el lote de producción. También llevaron a cabo con éxito otras pruebas, como inspecciones tomográficas, dimensionales y visuales.

Hay que tener en cuenta asimismo que la fase de ingeniería y DfAM permitió a MadeInAdd resolver varias dificultades técnicas. En palabras del propio servicio: «La pala tiene que operar en condiciones de fatiga termomecánica, y es posible que acabe sometida a fenómenos de fluencia». Para solucionar este problema, la compañía adaptó la geometría de la pieza para incluir una serie de complejos canales de refrigeración internos, una modificación fue posible gracias a la naturaleza aditiva de la DMLS.

Al final, este caso de uso proporcionó una serie de ventajas al cliente, entre ellas una reducción del tiempo de entrega del 60% en comparación con el aprovisionamiento tradicional y una notable disminución de los costes gracias a la eliminación de las herramientas y la optimización de los pasos del proceso. Además, ahora depende menos de los inventarios físicos —dado que dispone de la posibilidad de adaptar la fabricación DMLS en función de sus necesidades— y puede tener la tranquilidad de saber que la calidad de las piezas ha sido validada gracias al exigente proceso de cualificación de MadeInAdd. Desde la perspectiva del usuario, el servicio también contribuyó a simplificar el proceso, por lo que el cliente no tuvo que encargarse de gestionar las distintas fases y pudo disponer de un punto de contacto unificado que le ofreció total transparencia desde el diseño hasta la validación final.

«Este caso demuestra que la DMLS no es solo una tecnología de producción, sino un elemento que facilita la continuidad operativa», asegura MadeInAdd. «Cuando la disponibilidad de piezas de repuesto es estratégica, un modelo integral que aúna ingeniería, producción y calidad permite convertir semanas de inactividad en plazos compatibles con un funcionamiento normal al tiempo que mantiene los estándares técnicos exigidos en el mercado de los aeroderivados».

Un gran impacto en la industria energética

En última instancia, la fabricación aditiva está acercando a las empresas la posibilidad de producir piezas de repuesto bajo demanda, lo que va a transformar  radicalmente los paradigmas existentes en la cadena de suministro. Esta revolución aleja a la industria energética de un modelo basado en grandes inventarios y largos plazos de entrega —en el que las frecuentes paradas que experimentan las plantas pueden costar millones—  para avanzar hacia un sistema más ágil que garantiza la producción y la entrega de piezas en función de las necesidades operativas.

Como proveedor industrial de servicios de fabricación aditiva con acceso a soluciones DMLS cualificadas y una amplia variedad de polvos metálicos de grado energético, MadeInAdd está preparado para apoyar a los actores del sector energético a medida que amplían su apuesta por la AM de metal. El extraordinario flujo de trabajo digital de la empresa, sobre el que se asientan los diferentes pasos del proceso de producción, garantiza que las piezas impresas se optimicen, fabriquen y validen rápidamente y con un alto grado de transparencia.

Como hemos visto, este planteamiento ofrece numerosas ventajas al sector energético, entre ellas la posibilidad de ahorrarse el capital circulante que antes se destinaba al almacenamiento de piezas de repuesto, la reducción de los plazos de entrega y la mejora de la fiabilidad y la optimización de las cadenas de suministro. En este sentido, MadeInAdd hace énfasis en la ventaja de poder almacenar los modelos digitales y los parámetros de impresión frente a los inventarios físicos convencionales desde el punto de vista logístico y de la sostenibilidad.

Es posible que el aspecto en el que la fabricación aditiva de metal esté ejerciendo un mayor impacto sea en el cultural. Como concluye MadeInAdd: «La impresión DMLS está impulsando el mundo de la energía hacia una fabricación distribuida y a la carta, en la que la capacidad no reside en una sola planta, sino en un ecosistema digital capaz de producir con la misma fiabilidad en cualquier punto de la red. Hablamos de una cadena de suministro que se adapta, reacciona y mejora con cada iteración; que se caracteriza por una mayor agilidad, eficiencia y sostenibilidad».

Este artículo fue publicado originalmente en el eBook Ceramic AM de nuestra serie VM Focus. Puedes leer o descargar gratis el texto completo en este enlace.