• El proyecto CONSTRUCTADD, recientemente lanzado y coordinado por el Politecnico di Milano, se centra en la aplicación de la impresión 3D de metales en el sector de la construcción de acero para reducir los residuos y las emisiones.

• El papel de IMDEA Materiales en el proyecto consistirá en el desarrollo de técnicas mejoradas de tratamiento térmico posterior y de acabado superficial para los aceros impresos en 3D.

Un grupo internacional de investigadores quiere demostrar que el uso a gran escala de la impresión 3D en la fabricación de acero puede reducir el consumo de energía en el sector de la construcción de acero hasta en un 30%.

Este es el objetivo del ambicioso proyecto colaborativo europeo, Resource-Efficient Steel Construction Using Additive Manufacturing, o CONSTRUCTADD, recientemente lanzado en Milán (Italia).

IMDEA Materiales es uno de los 11 miembros del consorcio, dirigido por el Politécnico de Milán y financiada por el Fondo de Investigación del Carbón y del Acero de la Unión Europea.

La investigación se produce cuando los precios de la energía en todo el mundo se han disparado en los últimos meses.

La industria europea de la construcción de acero, por su parte, se enfrenta a importantes amenazas, como la fuerte competencia de fuera de Europa, los elevados costes de la mano de obra y los recursos, y la creciente legislación medioambiental.

«CONSTRUCTADD acelerará la transición del sector de la construcción de acero hacia un modelo de producción más sostenible», explicó el Dr. Ilchat Sabirov, jefe del grupo de investigación de Simulación Física de IMDEA Materiales e Investigador Principal de IMDEA Materiales en el proyecto.

«El proyecto pretende demostrar que el sector puede reducir el consumo de energía en aproximadamente un 30% y crear menos residuos durante la fabricación que los métodos de fabricación actuales».

La industria de la construcción es una de las más contaminantes del mundo y el sector representa más de la mitad de todo el acero que se produce en el mundo cada año.

El papel de IMDEA Materiales en el proyecto CONSTRUCTADD se centrará en el desarrollo de métodos mejorados de tratamiento térmico y de acabado de superficies para optimizar la microestructura de los productos de acero impresos en 3D. 

El tratamiento térmico se utiliza ampliamente en la producción de metales y consiste en calentar y enfriar el metal de forma controlada para obtener las propiedades mecánicas deseadas del material. En el caso de CONSTRUCTADD, el objetivo es producir aceros impresos en 3D con mejores propiedades mecánicas en las aplicaciones finales.

«El proceso de tratamiento térmico es extremadamente importante en este caso, ya que las piezas de acero impresas en 3D suelen contener altas tensiones residuales «, explicó el Dr. Sabirov.

«Este proceso de fabricación implica un ciclo térmico único caracterizado por la rápida fusión y solidificación y la refundición simultánea de las capas subyacentes previamente solidificadas. Las tensiones residuales causadas por este proceso hacen que el material posea unos límites de fatiga más bajos, menor resistencia, así como menor resistencia a la fractura».

«Si podemos reducir estas tensiones residuales y mejorar así las características clave del acero, podemos utilizar menos cantidad para conseguir los mismos resultados. Esto significa que se necesitan menos materias primas y un menor consumo de energía en la fabricación.»

Sabirov añadió que el creciente uso de la impresión 3D de metales, o fabricación aditiva de metales, como también se conoce, en el sector de la construcción también abre un sinfín de posibilidades más allá de los objetivos clave de reducir la huella de carbono de la industria.

 «La arquitectura moderna utiliza cada vez más formas complejas que son difíciles de crear y fabricar con las técnicas tradicionales», dijo. «El uso de la impresión 3D en estas situaciones podría ayudar mucho a fabricar piezas más complejas.

«También tienes la ventaja de que puedes llevar una impresora 3D e imprimir los componentes que necesites in situ, lo que podría ser muy útil y aumentar enormemente la eficiencia del proceso de construcción».

La reunión inicial de CONSTRUCTADD se celebró en Milán, los días 8 y 9 de septiembre. El Instituto IMDEA Materiales es uno de los miembros del consorcio internacional que, además de los coordinadores el Politecnico di Milano, también incluye otros colaboradores como la Universidad de Pisa, RWTH Aachen, Prima Industrie S.p.A., BLM Group, Det Norske Veritas, CIMOLAI SPA, VALLOUREC, MIMETE y ArcelorMittal Vitry.

CONSTRUCTADD tiene como objetivo identificar y desarrollar normas y procedimientos para regular el uso de la Impresión 3D para aplicaciones de construcción de acero sostenible, en cumplimiento del Reglamento de la UE n. 305/2011. El proyecto está financiado por la Comisión Europea, Fondo de Investigación del Carbón y del Acero (2022-2026).

Para saber más sobre este proyecto, visite: https://www.dabc.polimi.it/en/progetto/resource-efficient-steel-construction-using-additive-manufacturing/