Aceros sostenibles mediante fabricación aditiva DED
UPC, SANDVIK, SIDENOR y Meltio desarrollan aceros de manganeso medio para minería mediante fabricación aditiva y validación industrial.
www.meltio3d.com
El proyecto SUMMSEED desarrolla aceros sostenibles con contenido medio de manganeso mediante fabricación aditiva DED para aplicaciones en minería e industria pesada, integrando diseño metalúrgico, producción y validación industrial.
Contexto industrial y objetivo del proyecto
Las industrias minera y de maquinaria pesada requieren materiales con alta resistencia al desgaste, tenacidad y estabilidad mecánica bajo cargas variables. Los aceros Hadfield convencionales cumplen estas funciones, pero presentan limitaciones en términos de sostenibilidad, uso de elementos críticos y eficiencia en reparación.
El proyecto SUMMSEED aborda estos retos mediante el desarrollo de aceros con contenido medio de manganeso (MMnS), optimizados para reducir emisiones y facilitar procesos de fabricación y refabricación. La iniciativa está financiada por el Fondo de Investigación del Carbón y del Acero (RFCS) y coordinada por la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).
Arquitectura técnica y enfoque de desarrollo
El enfoque técnico integra toda la cadena de valor del material:
- diseño de aleaciones con menor contenido de elementos críticos,
- producción de materia prima y conformado en alambre,
- fundición en condiciones industriales,
- fabricación aditiva mediante deposición de energía dirigida (DED),
- validación mediante ensayos mecánicos y microestructurales.
La tecnología DED emplea un láser para fundir material en forma de hilo metálico, permitiendo la fabricación capa a capa o la reparación de componentes existentes. Este proceso reduce desperdicio de material y permite operaciones de refabricación en piezas de alto valor.
El proyecto incluye caracterización avanzada, tanto en laboratorio como in situ mediante técnicas de sincrotrón, para analizar la evolución microestructural y el comportamiento mecánico del material bajo condiciones reales.
Organización y responsabilidades
El consorcio incluye actores industriales, tecnológicos y académicos:
- UPC y CIM UPC: diseño de aleaciones, fabricación aditiva y caracterización,
- SIDENOR: producción de acero y validación industrial,
- SANDVIK: desarrollo de demostradores y pruebas en aplicaciones mineras,
- Meltio: provisión de sistemas DED basados en hilo y desarrollo de procesos,
- TU Delft y TU Bergakademie Freiberg: modelado, simulación y producción de materia prima.
Esta distribución permite abordar tanto el desarrollo fundamental del material como su aplicación en entornos industriales.
Implementación y casos de uso
El proyecto incluye ensayos en plantas piloto y validación en componentes reales, como trituradoras de cono utilizadas en minería. Estos ensayos permiten evaluar:
- resistencia al desgaste e impacto,
- comportamiento bajo cargas bajas a medias,
- extensión de la vida útil de componentes.
La combinación de fundición y refabricación mediante DED permite establecer un ciclo completo de uso y reutilización del material.
Impacto técnico y sostenibilidad
Los aceros MMnS desarrollados buscan ofrecer una combinación de resistencia mecánica, tenacidad y resistencia al desgaste comparable o superior a los aceros tradicionales, con menor contenido de manganeso.
La reducción de elementos de aleación contribuye a disminuir la dependencia de materias primas críticas. Además, la capacidad de refabricación mediante DED permite prolongar la vida útil de componentes, reduciendo residuos y consumo de recursos.
El enfoque integrado facilita la adopción industrial mediante directrices de proceso, validación en condiciones reales y compatibilidad con infraestructuras existentes, apoyando la transición hacia una producción siderúrgica con menor huella de carbono.
Editado por un periodista industrial, Lekshman Ramdas, con asistencia de IA.
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