Nanci Hardwick, directora ejecutiva de MELD Manufacturing, habla sobre la revolución de la fabricación aditiva de metales

MELD Manufacturing Corporation es pionera en una nueva tecnología radical que permite la impresión 3D de metales sin fundirlos. Después de una década de desarrollo con Aeroprobe, MELD se convirtió en una subsidiaria en la primavera de 2018 y presentó su máquina B8 a gran escala en abril de 2018. La B8 desafía la impresión 3D de metal en lecho de polvo convencional mediante el uso de un proceso de fabricación de estado sólido basado en soldadura por fricción y agitación. Al unir metal con fricción y presión, en lugar de calor, MELD desbloquea una serie de ventajas únicas.

Visión detrás de MELD Manufacturing

MELD es una pequeña empresa propiedad de mujeres fundada el año pasado en Virginia. Recibió el prestigioso premio R&D 100 en 2018, un concurso internacional que reconoce los 100 productos más innovadores del mundo. Nuestra misión es revolucionar la fabricación y permitir la reparación de lo irreparable. A diferencia de muchas empresas de fabricación aditiva que se centran únicamente en la creación de piezas, el enfoque de MELD abarca la selección de materiales, la fabricación aditiva y la reparación posfabricación, lo que permite a los diseñadores construir piezas desde cero para lograr un rendimiento óptimo.

Cómo funciona la tecnología MELD

La principal innovación de MELD es su proceso de estado sólido. A diferencia de los métodos tradicionales de fabricación aditiva que funden metal, MELD utiliza una herramienta hueca giratoria para aplicar presión y fricción extremas tanto al material de alimentación como al material base. Esto deforma plásticamente los materiales, lo que permite que se “revuelvan” entre sí:un proceso aditivo de fricción-agitación. La estructura del grano se refina, lo que produce resistencia superior, resistencia a la corrosión y rendimiento contra la fatiga por impacto. Debido a que el proceso ocurre por debajo de la temperatura de fusión, MELD puede manejar polvos, escamas, astillas y barras sólidas sin especificaciones estrictas de materiales, a diferencia de muchos sistemas de fabricación aditiva que requieren materias primas patentadas.

MELD opera en una atmósfera abierta, lo que elimina la necesidad de vacío o protección con gas inerte. Esto reduce los costos, mejora la seguridad y hace que el proceso sea respetuoso con el medio ambiente. También permite un escalado fluido a piezas grandes (críticas para aplicaciones como reparaciones de barcos, naves espaciales y puentes) sin las limitaciones impuestas por los sistemas de cámara cerrada.

El consumo de energía es bajo porque no se utilizan láseres y las tasas de deposición son altas. Las piezas terminadas son completamente densas, lo que elimina pasos de posprocesamiento como el prensado isostático en caliente (HIP) o la sinterización.

Comparación de MELD con otros métodos de fabricación aditiva de metales

Cada tecnología AM de metal tiene su nicho. Las características distintivas de MELD son su naturaleza de estado sólido, su funcionamiento al aire libre y su incomparable versatilidad de materiales. Puede construir o reparar piezas muy grandes, agregar revestimientos balísticos o resistentes al desgaste y modificar componentes existentes. El proceso de baja temperatura da como resultado una tensión residual mínima, lo cual es especialmente valioso para piezas aeroespaciales y automotrices que requieren geometría precisa e integridad estructural.

MELD también permite la creación de aleaciones in situ y la fabricación de compuestos de matriz metálica, una ventaja para la creación rápida de prototipos de nuevas composiciones de materiales. Además, la tecnología ha demostrado su capacidad de reciclar chips de máquinas para convertirlos en piezas terminadas, lo que refuerza sus credenciales ecológicas.

Impacto de la impresión 3D en metal en la industria

La fabricación aditiva de metales ofrece ahorros de costos, mejoras de rendimiento, logística reducida y la capacidad de reparar componentes in situ. Estos beneficios se aplican prácticamente en todas las industrias que utilizan metal en la producción. La flexibilidad de MELD (manejo de una amplia gama de materiales y tamaños de piezas) lo hace especialmente atractivo para sectores que van desde el aeroespacial hasta la generación de energía.

Estado actual y perspectivas futuras de la fabricación aditiva

Estamos en los albores de una nueva era, pasando de la Industria 4.0 a la Industria 5.0. En los próximos cinco años se producirá un cambio desde la creación rápida de prototipos hacia el diseño integrado de materiales y la optimización del rendimiento en la etapa de diseño. Al evaluar y adaptar las propiedades del material, como la ductilidad o la resistencia localizadas, desde la fase de concepto, podemos desbloquear todo el potencial de la fabricación aditiva.

Desafíos clave para una adopción más amplia

La mayor barrera es la falta de experiencia interna. Muchas empresas confían la estrategia de fabricación aditiva a personas cuyas responsabilidades principales se encuentran en otros ámbitos. Acelerar la adopción requiere defensores internos dedicados y una asignación estratégica de recursos.

Tamaño de la empresa frente a experiencia en AM

El tamaño no dicta la capacidad. Las pequeñas empresas pueden actuar con rapidez y tomar decisiones audaces, mientras que las organizaciones más grandes pueden luchar contra la inercia. El factor crítico es la capacidad de aceptar el cambio e implementar soluciones de fabricación aditiva rápidamente.

Introducción a la impresión 3D en metal

Comience evaluando el tamaño del producto, los requisitos de materiales y los criterios de desempeño. Haga coincidir estos con las capacidades de los procesos de AM disponibles. Una vez que se dominan los fundamentos, las posibilidades de reducir costos, tiempo y peso se expanden exponencialmente. La educación y la experiencia práctica son los mejores impulsores de interés.

Lo que le espera a MELD Manufacturing

MELD apunta a la Industria 5.0 fusionando la ciencia de los materiales, la ingeniería mecánica y eléctrica y la personalización del diseño. Las próximas iniciativas incluyen una plataforma de máquinas con mayor espacio de construcción, un programa de capacitación de operadores certificados y un consorcio de investigación para acelerar la innovación.

Mujeres en la impresión 3D

En un evento reciente de Mujeres en la Manufactura organizado por Volvo Trucks, destaqué que las mujeres aportan coraje, colaboración y resiliencia al campo. La cultura inclusiva de MELD anima a cualquiera que esté dispuesto a aprovechar la oportunidad de unirse a esta tecnología transformadora.

Para obtener más información sobre MELD Manufacturing, visite meldmanufacturing.com .