Revolución en la aviación: ¡hacia un futuro respetuoso con el medio ambiente con la impresión 3D!

Revolución en la aviación: ¡hacia un futuro respetuoso con el medio ambiente con la impresión 3D!

El 4 de julio de 2025 tuvo lugar una importante reunión sobre el estado de los participantes del proyecto en el marco del programa de investigación de aviación LuFo bajo el título “FAST”. El proyecto es de Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima y tiene el ambicioso objetivo de establecer nuevos estándares para una aviación respetuosa con el medio ambiente. La atención se centra en el desarrollo de procesos de fabricación rápidos y conectados digitalmente en red para sistemas de propulsión híbridos-eléctricos.

El consorcio está liderado por Rolls-Royce Alemania, que coordina la colaboración con varios socios industriales y de investigación. Un elemento destacado del proyecto es la investigación en el Departamento de Fabricación Híbrida (FHF) de BTU Cottbus-Senftenberg, donde se investiga la producción acelerada de componentes de titanio (Ti-6Al-4V) utilizando Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). El ciclo de desarrollo debería acortarse significativamente sin comprometer la calidad y la seguridad operativa.

Innovaciones a través de la fabricación aditiva

Los desafíos que enfrenta la industria de la aviación requieren enfoques innovadores. El Fabricación de capas aditivas (ALM) Desempeña un papel central al fundir los polvos en capas. Esta tecnología permite la máxima utilización del material y minimiza el desperdicio. En comparación con métodos tradicionales como la fundición, ALM permite crear directamente la estructura deseada, optimizando el diseño de los componentes.

Un ejemplo notable es el motor Trent XWB-97, que incluye los componentes de motor más grandes jamás impresos en 3D. Estos se probaron con éxito en un vuelo de prueba y subrayan la versatilidad de la fabricación aditiva en la aviación.

El proyecto FAST también logra avances notables en el ámbito de la optimización de procesos. El proceso L-PBF se aceleró en un 270 %, lo que resultó en una reducción significativa de la energía necesaria para el procesamiento del material. La validación de las propiedades mecánicas y la calidad de la superficie para la aprobación de la aviación tiene la máxima prioridad.

Diseño de aviación respetuoso con el medio ambiente

Otro elemento fundamental para el futuro de la aviación es este diseño verde, que está impulsado por estrictos objetivos políticos de protección del clima. La construcción ligera y el uso de nuevos materiales de alto rendimiento desempeñan aquí un papel decisivo. En particular, el proceso LPBF permite la producción de componentes complejos, ligeros y de alta resistencia para la aviación y es el foco de la iniciativa de investigación TIRIKA del Fraunhofer ILT, financiada por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima.

Se persigue intensamente el uso del hidrógeno como fuente de energía libre de emisiones. Mediante el uso de polvos especiales en colaboración con fabricantes de materiales, se pueden crear geometrías y estructuras funcionales nuevas y complejas que no se pueden implementar mediante procesos convencionales. La tecnología de sensores precisa detecta artefactos de hasta 0,4 milímetros en el lecho de polvo, lo que reduce las pruebas posteriores que consumen mucho tiempo y aumenta la eficiencia de la producción.

El proyecto tiene una duración total de cuatro años y se prolongará hasta agosto de 2026. Durante este tiempo, se deberán demostrar y profundizar los resultados centrales mediante prototipos funcionales realistas. Felix Jensch, investigador de FHF, recibió el premio de beca de doctorado en sostenibilidad 2025 por sus notables contribuciones al proyecto FAST, presentado el 14 de mayo de 2025 en Derby, Reino Unido.

El premio destaca desarrollos innovadores en ingeniería que benefician al medio ambiente. El proyecto FAST muestra que la industria de la aviación está en camino de implementar con éxito soluciones más respetuosas con el medio ambiente a través de tecnologías de fabricación modernas.