es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación del Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa) utiliza la tecnología de fabricación aditiva por arco eléctrico para reparar y reforzar componentes de acero dañados, con el objetivo de prolongar la vida útil de infraestructuras como puentes. Esta tecnología emplea un brazo robótico y un arco eléctrico para fundir alambre de soldadura, depositando metal capa por capa sobre un sustrato, creando así "parches" en estructuras de acero agrietadas o dañadas.
El acero se utiliza ampliamente en estructuras de construcción, pero la corrosión o las tensiones pueden provocar daños. Reparar componentes de acero agrietados suele ser costoso y difícil de realizar. La investigación del Empa busca solucionar este problema optimizando la geometría de los refuerzos impresos en 3D para distribuir las tensiones, deteniendo o ralentizando la propagación de grietas. El equipo destaca que la clave del refuerzo reside en la forma, no en la cantidad de material utilizado.
En los experimentos, los investigadores imprimieron refuerzos de acero sobre placas de acero agrietadas de diferentes tamaños y las sometieron a pruebas de carga repetitiva. Los resultados mostraron que la vida útil a fatiga de las placas reparadas con WAAM podía prolongarse hasta cuatro veces, siendo las placas con refuerzos escalonados de dos capas las que presentaron el mejor rendimiento.
Sin embargo, este método también presenta desafíos. Un diseño geométrico inadecuado del parche impreso en 3D puede generar nuevas concentraciones de tensión, siendo el punto de riesgo la zona de contacto entre el metal impreso y el sustrato de acero. Además, la mayoría de los sistemas WAAM se basan en brazos robóticos industriales, lo que dificulta su transporte al lugar de la infraestructura. Actualmente, los componentes dañados deben desmontarse y enviarse al taller para su reparación, lo que no es práctico para piezas instaladas en el interior de las estructuras. El desarrollo de impresoras 3D WAAM móviles podría mejorar esta situación.
Además de las aplicaciones de reparación, el equipo del Empa también explora el uso de la fabricación aditiva de metales y geometrías inteligentes para producir estructuras que puedan ceder bajo cargas extremas y recuperar su forma original al reducirse la carga. Este tipo de estructuras son adecuadas para zonas sísmicas, así como para puentes y dispositivos técnicos que requieren resistencia a vibraciones. El equipo de investigación también está interesado en aplicaciones de producción de componentes mecánicos que necesiten resistir tensiones y tener un peso mínimo.
La tecnología WAAM de metales muestra un amplio potencial en el ámbito de la reparación. Por ejemplo, en la industria marina, se utiliza para reparaciones bajo demanda. El equipo afirma que, mediante la impresión 3D, es posible aplicar refuerzos metálicos con precisión en los puntos necesarios de la estructura, ahorrando así material, energía y costes.
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