Fabrikazio gehigarria: pentsamolde berriak ingeniaritzan

“Ingeniaritzan ohikotzat jotzen ditugun diseinuetatik harago, fabrikazio gehigarriarekin erraz sor daitezke baita zuhaitzetan edo hostoetan inspiratutako diseinu organikoagoak dituzten piezak ere. Pieza bionikoak deitzen diegu. Ia edozein diseinu konplexu sor daiteke. Industria tradizionala ez dago ohituta horrelakoak diseinatzera, baina bere pentsamoldean txertatzen joan beharko du”, dio Maria San Sebastian Ormazabalek. Lortek zentro teknologikoko ikertzailea da, eta BRTAko gainerako zentroekin elkarlanean ari da, fabrikazio gehigarria ikertzen eta industrian ezartzen.

Diseinu-askatasun handia ematen duen fabrikazioa da. Diseinu digital huts batetik sortzen da pieza. Polimeroen 3D inprimagailuak dira fabrikazio gehigarriaren adibiderik sinpleena. Baina, industrian, polimeroez gain, edozein material erabiltzen da lehengai modura: metalak, material zeramikoak, gogorrak zein bigunak, porosoak, jangarriak…

Maria San Sebastian Ormazabal, Lortek-eko ikertzailea

“Fabrikazio gehigarriak badu beste abantaila bat ere: askoz ere hobeto aprobetxatzen da lehengaia”, dio San Sebastianek. “Fabrikazio konbentzionalean, substrakzio bidezkoan, piezari materiala erauzten joaten zaio, soberako materiala kendu eta eman nahi den geometria lortu arte. Fabrikazio gehigarrian, ordea, alderantzizkoa da: materiala gehitzen joaten da bakarrik piezak behar duen tokian. Beraz, lehengaiaren %100 erabiltzen da ia-ia. Gainera, ez denez behar torneaketa, fresaketa, forjaketa, ijezketa, ez antzekorik, fabrikazio-prozesua sinplifikatzen da eta askoz ere energia gutxiago kontsumitzen da. Zentzu batean, ekonomia zirkularrerako urrats bat da”, uste du Nerea Ordás Mur BRTAko kide den Ceit zentroko ikertzaileak.

“Fabrikazio gehigarria ezartzen hasi arte, baziren geometria oso konplexuko piezak ezin zirenak ohiko teknologiekin fabrikatu. Adibidez, barne-kanalak zituztenak. Galdaketa egin behar zen, zulaketak, gero piezak gehitzeko soldatu behar ziren, berriz zulatu beste kanal bat egiteko... Oso eragiketa konplexuak eta garestiak ziren. Orain, askoz ere azkarrago egiten dira”, dio Ordásek.

Materialak nahieran

Nerea Ordas Mur, Ceit-eko ikertzailea Arg. Ceit

Fabrikazio gehigarria jada industrian ezarri da. Batez ere, aeronautikan eta autogintzan sartu da indartsu. “Aurrera begira, erronka handienetako bat da ehunka milaka unitate seriean ekoizteko gai izatea. Eta, bestetik, fabrikatzen diren piezen dimentsioak handitzea, gaur egun ekipoen tamainak mugatzen baitu. Baina materialetan ere erronka interesgarriak daude. Fabrikazio gehigarriak era konbentzionalean fabrikatu ezin diren material berriak fabrikatu ditzake. Teknologia honek bi lehengai-mota erabiltzen ditu batez ere: hautsa eta haria. Hauts metalikoen kasuan, material pila bat diseinatzen ari dira, fabrikazio-mota honetarako espezifikoak direnak. Batzuetan, ohiko materialak ez dira egokienak prozesu honetarako eta moldatu egin behar dira etekin eta propietate hobeak lortzeko”, dio Ordásek.

“Era guztietara, uste dut badagoela erronka sozialago bat: heziketa”, gaineratu du San Sebastiánek. “Alegia, teknologia hau txertatu behar da pieza berriak pentsatzen diharduten pertsonen pentsamoldean, has daitezen pentsatzen nola kontzeptualizatuko dituzten pieza berritzaileak”.

Tecnologia berria industrian ezartzen hasia bada ere, ezinbestekoa da ikerketaz laguntzea. “Ceit-en, esaterako, lan asko egiten dugu materialak diseinatzen eta sortzen. Gure tradizioa siderurgikoa eta makina-erremintakoa izanik, batez ere material metalikoak diseinatzen ditugu: altzairuak, aluminio-aleazioak, nikel-aleazioak… Baina zeramikoetan ere egiten dugu lan; propietate oso bereziak dituzten zeramika teknikoak, esaterako. BRTAko ikerketa-zentroek, elkarlanean, fabrikazio gehigarriaren balio-kate osoa garatu dezakegu, hautsen diseinu eta fabrikaziotik hasi, eta azken piezen tratamenduak garatu arte”, dio Ordásek.

Hainbat material eta teknologiez sortutako bost gailu haptiko. Eskuinetik ezkerrera: mekanizatutako aluminiozko gailu originala; gailu arinagoa lortzeko lehen diseinu topologikoa, plastikozko 3D inprimaketaz egindakoa; metalen fabrikazio gehigarrira egokitutako diseinuak aluminioaz, altzairuaz eta altzairu-brontzeaz egindakoak. Arg. Ceit

“Postprozesatuan ere jarduera handia dugu. Inprimagailutik ateratzen diren pieza horiek, gehienetan, ez daude prest zuzenean autoan edo dena delakoan instalatzeko. Inprimatu ondorengo tratamendu egokiagoak garatzen aritzen gara; esaterako, tratamendu termikoak”.

Lorteken inprimaketa prozesu ezberdinetan espezializatu dira. “Hainbat teknologia ditugu inprimatzeko”, dio San Sebastianek. “Batetik, hauts-ohe jalkian oinarritutako fabrikazioa, non lehengaia hauts metalikoa den, eta geruzaz geruza laserrak aurrez definituriko eremua bakarrik fusionarazten duen; eta, bestetik, zuzeneko ezarpen-prozesuak, non lehengaia, hauts edo hari moduan, oinarri baten gainean ezartzen den, 3D pieza lortu arte”.

Elkarlana, indargunea

BRTAko zentroek enpresak laguntzen dituzte, teknologia horiek ezartzeko erabakia hartzen dutenean eta inpresiorako parametroak optimizatzen ari direnean. Bi ikertzaileen ustez, BRTAren indarguneetako bat da fabrikazio gehigarriko ia teknologia eta prozesu guztiak ikertzen dituztela hainbat zentroen artean. “Bestetik, ezagutza handia dago makina-erremintan, programazioan eta roboten elementu osagarrietan ere. Azken batean, materiala erantsi eta urtzeko lana robot batek egin behar du, modu sinkronizatuan. Alegia, fabrikazio adimentsua ere bada. Euskal Herrian horretan dugun ezagutzak indar handia ematen digu”, dio San Sebastianek. Ingeniaritzari helduleku berriak emango dizkio fabrikazio gehigarriak.