Una pala de hélice impresa en 3D abre una vía al transporte ecológico
Para que el sector marítimo europeo sea más competitivo a escala mundial, es necesario utilizar materiales innovadores que mejoren el rendimiento de los buques y que los hagan más ecológicos. En los últimos años, se ha avanzado mucho en este ámbito en otros sectores. Sin embargo, el sector marítimo se está quedando atrás en la adopción de materiales avanzados que tengan una menor huella medioambiental y cuyo mantenimiento sea menos costoso y más sencillo. A fin de contribuir a impulsar el sector marítimo, el proyecto RAMSSES, financiado con fondos europeos, ha aprovechado nuevos materiales ligeros y de altas prestaciones para desarrollar el primer demostrador de palas de hélice huecas. Este innovador resultado se ha logrado usando la fabricación por adición (FA), un proceso en el que se construyen objetos 3D añadiendo materiales capa a capa. En una noticia publicada en la revista «Marine Propulsion & Auxiliary Machinery», Patrice Vinot, responsable del conjunto de la hélice del socio del proyecto Naval Group, comenta: «Aunque la fabricación por adición está cada vez más presente en la industria, la programación y el diseño de piezas complejas, como las palas de hélice para buques, representan un desafío importante». El equipo del proyecto tiene por objeto producir hélices que mejoren las capacidades operativas de los buques. Impresión 3D para una mejor propulsión de los buques El proceso de FA que los investigadores siguen para mejorar la propulsión de los buques se llama WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). Durante el proceso, se funde hilo metálico usando un arco eléctrico como fuente de calor. Una vez fundido, el hilo metálico se extrude en gotas que se pegan para crear una capa de metal. Esto se repite capa por capa para crear una pieza metálica 3D. WAAM se usa para diseñar componentes grandes (en este caso, hélices de hasta 6 m de diámetro) que las tecnologías tradicionales de fabricación son incapaces de conseguir. Este avance posibilitará la producción de hélices más complejas en el futuro. Beneficios esperados en la industria El primer demostrador del equipo es una pala hueca en escala 1:3 para la hélice de un portacontenedores. Se imprimió en acero inoxidable en menos de cien horas y pesa aproximadamente 300 kg. Aunque 300 kg para una sola pala, y de un modelo a escala, puede resultar un peso ridículamente grande para los profanos, saber que las palas de hélice pueden llegar a pesar hasta 20 toneladas puede aportar algo de perspectiva. Cuando se produzca a escala completa, el equipo espera que la pala pese aproximadamente un 40 % menos que los componentes convencionales. Las propiedades hidrodinámicas de la pala se evaluarán mediante una simulación numérica. Además, se someterá a pruebas de fatiga y corrosión. En estos momentos, el proyecto RAMSSES (Realisation and Demonstration of Advanced Material Solutions for Sustainable and Efficient Ships) está desarrollando una nueva hélice con palas huecas a escala completa para portacontenedores. «El potencial del proceso que este nuevo caso práctico ha revelado significa que podemos esperar un rendimiento sin precedentes para las hélices del futuro», señala el señor Vinot. El proyecto está más o menos en el ecuador de sus cuatro años de duración. Para más información, consulte: sitio web del proyecto RAMSSES
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