Mejoras en la productividad de Impresión 3D de acero inoxidable: un proyecto innovador desde Asturias

La impresión 3D en metal ha alcanzado un nuevo hito en la fabricación de piezas de acero inoxidable, gracias a una colaboración innovadora entre la Universidad de Oviedo y la empresa Thesteelprinters. Este proyecto ha permitido aumentar en un 30% la productividad en la impresión 3D de piezas de acero inoxidable y mejorar algunas prestaciones mecánicas de los componentes al optimizar los parámetros de impresión. Financiado por el Gobierno del Principado de Asturias a través de la Fundación para el Fomento en Asturias de la Investigación Científica Aplicada y la Tecnología (FICYT), esta investigación se ha convertido en un ejemplo de colaboración exitosa entre la comunidad científica y la industria local.

Los investigadores del Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Oviedo, desde la Escuela Politécnica de Ingeniería de Gijón, han trabajado en estrecha colaboración con la empresa Thesteelprinters para analizar y ajustar múltiples parámetros de impresión. «Thesteelprinters es una empresa dedicada a la impresión 3D en diferentes aleaciones metálicas. Disponemos de cuatro equipos de impresión de gran volumen, y nuestro papel en el proyecto fue imprimir muestras utilizando diferentes parámetros de impresión, para que desde la Universidad se estudiaran posteriormente sus diferencias desde el punto de vista mecánico y microestructural», explica Borja Del Blanco Jardón, responsable de I+D en Thesteelprinters, cuyo interés perseguía conseguir una mejora de la productividad de la empresa, para lo cual cofinanciaron también una parte del proyecto. 

El avance clave de este proyecto radica en la optimización de los parámetros de impresión que permitan ese aumento de productividad manteniendo la calidad de los productos. Thesteelprinters utiliza la tecnología de fusión del lecho de polvo por láser (Laser Powder Bed Fusion, LPBF), una de las técnicas más avanzadas en la impresión 3D de metales, que utiliza un láser de alta potencia para fundir capas de polvo metálico de forma precisa y controlada. Los investigadores estudiaron cómo variaciones en parámetros tales como el espesor de capa, la potencia y la velocidad del láser impactaban en la productividad y en las propiedades mecánicas de las piezas. Según Borja Del Blanco, «ese incremento del 30% en la productividad se consigue mediante la selección precisa de una combinación de parámetros de impresión, que permiten fabricar piezas sin mermar, e incluso mejorando, las propiedades mecánicas de las piezas impresas».

Para llegar a la selección de los parámetros adecuados, la empresa Thesteelprinters imprimió diferentes series de probetas bajo diferentes combinaciones de parámetros, a las que posteriormente se les realizó un estudio utilizando diferentes técnicas de las que disponen en el laboratorio de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, emplazado en el Campus de Gijón, como análisis de densidad mediante picnometría de helio, medidas de dureza, resistencia mecánica y análisis microestructural mediante microscopía óptica y electrónica de barrido.

Para llegar a la selección de los parámetros adecuados, la empresa Thesteelprinters imprimió diferentes series de probetas bajo diferentes combinaciones de parámetros, a las que posteriormente se les realizó un estudio utilizando diferentes técnicas de las que disponen en el laboratorio de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, emplazado en el Campus de Gijón, como análisis de densidad mediante picnometría de helio, medidas de dureza, resistencia mecánica y análisis microestructural mediante microscopía óptica y electrónica de barrido. «Estos análisis son necesarios para conocer la calidad del material tras la impresión, y así poder elegir con criterio, la manera de producir más ventajosa», explica Inés Fernández Pariente, investigadora principal del proyecto.

Este proyecto no solo marca un avance en términos de productividad, sino que también abre la puerta a nuevos estudios en colaboración entre la Universidad de Oviedo y Thesteelprinters. Borja Del Blanco, quien cursó sus estudios en la EPI de Gijón, destaca la importancia de esta relación profesional y personal: «Siempre he tenido una buena relación con Inés y con diferentes profesores del departamento. Cada vez que vemos un proyecto que pueda interesarnos, trato de contar con ellos y ellos con nosotros en Thesteelprinters». Por su parte, Inés Fernández resalta el rol de FICYT, que no solo financió gran parte del proyecto, sino que también apoyó la contratación de personal y la adquisición de equipos necesarios, como el picnómetro de helio.

El proyecto supone un paso adelante en la integración de la investigación académica con el sector industrial, con aplicaciones que prometen impactar de forma directa en el desarrollo de nuevas tecnologías de manufactura en metal, no solo en Asturias sino en toda la industria de fabricación avanzada en España.