Impresoras 3D para fabricar aviones

Es una cámara similar al tamaño de un microondas, pero las piezas de aviación fabricadas dentro han supuesto toda una revolución en el sector de la ingeniería aeronáutica europea. No por su tamaño —no miden más de 20 centímetros—, sino por el proceso utilizado para elaborarlas: la tecnología aditiva.

—Por lo tanto, ¿llegaremos a viajar en aviones fabricados con impresoras 3D?

—Aún queda para eso, pero es cierto que acabamos de cruzar una frontera hasta ahora desconocida.

El director ejecutivo de Ingeniería y Tecnología de la empresa que lo ha desarrollado, ITP Aero, no se atreve a poner una fecha para ese hito. Con los pies en el suelo, Erlantz Cristóbal todavía está disfrutando de lo conseguido: “Hemos establecido y certificado con éxito unas propias normas y especificaciones de fabricación aditiva para elaborar componentes de motores de aviación de alta temperatura”.

Se trata de los álabes de la estructura trasera del motor TP400, unas pequeñas piezas ubicadas en varias secciones del propulsor, con una función clave para el flujo de aire y la generación de energía que impulsa al avión. Alcanzan temperaturas de hasta 700 grados y su peso ronda el medio kilo.

Tanto la Agencia de Seguridad Aérea de la Unión Europea (EASA) como la Agencia Española de Seguridad Aérea (AESA) han otorgado a este gigante de la ingeniería aeroespacial sendas certificaciones para estas cuchillas esenciales en los motores de turbina o en los de reacción. Cristóbal explica que tuvieron que “demostrar a las autoridades que su proceso es robusto y repetible, desde la cualificación de equipos hasta los controles de proceso y caracterización de materiales”.

“Esta pieza, que producimos en series de ocho unidades, es la primera certificada para un componente estructural”, se felicita la responsable de Tecnología Aditiva de ITP Aero, María Cañas. “Hasta ahora, este componente se fabricaba, mayormente, por métodos convencionales, como la fundición y la forja. Las acreditaciones obtenidas no solo validan este componente, sino que demuestra la capacidad de la tecnología para el desarrollo de elementos más complejos y estructurales”, añade en una videollamada con EL PAÍS. Y esto es solo el primer paso en un campo por explorar.

La técnica utilizada para fabricar estas piezas es la fabricación aditiva mediante fusión selectiva por láser. En este proceso, el modelo 3D de la unidad se divide digitalmente en capas de 60 micras o, lo que es lo mismo, del espesor de un cabello humano. A continuación, un láser funde polvo de superaleación de níquel para construir el componente, capa por capa, hasta llegar a las 2.500. Este método permite crear geometrías complejas durante las 24 horas del día, utilizando la mínima cantidad de materias primas y energía.

“Prácticamente, todo el polvo empleado acaba en la pieza final”, calcula Cañas. Esto es algo fundamental en la industria aeronáutica debido a que se desperdicia gran parte del material en los procesos convencionales. “La impresión 3D admite crear elementos complejos en una sola unidad o en pocas, reduciendo el impacto ambiental”, añade. Estos álabes son más ligeros y cuentan con menos componentes, lo que a su vez reduce el peso total del avión, su eficiencia y su costo.

También, desde su diseño. “La tecnología de simulación permite una cantidad de confección precisa. Esto agiliza el proceso y garantiza la calidad del producto”, detalla Cañas. Con esta capacidad de simular y optimizar parámetros antes de la creación, los fabricantes consiguen otro beneficio más: controlar su cadena de suministro y ofrecer una respuesta ágil a las necesidades del mercado.

Actualmente, la compañía opera con una célula especializada en fabricación por capas y cuenta con un equipo dedicado de profesionales multidisciplinares centrados en este método de producción en su sede de Zamudio (Bizkaia).

Resultados récord

ITP Aero cerró el año pasado con unos ingresos de 1.305 millones de euros. Esto supone un 25% más que en 2022 y un récord de la compañía, sobre todo, impulsados por el crecimiento del sector de la aviación comercial tras la recuperación poscovid y del impulso del sector de la defensa. “La empresa ha sorteado la presión inflacionista y los problemas en la cadena de suministro, que se han traducido en mayores márgenes de beneficios”, sostienen en su última nota de balance.

Esto se ha traducido también en 500 nuevas contrataciones durante el ejercicio anterior, con lo que su plantilla sobrepasa ya los 5.000 empleados. Su ebitda alcanzó los 217 millones de euros, un 48% más que en el resultado anterior. También ha crecido la actividad de I+D, con una inversión superior a 66 millones de euros.