Centro de Investigación Metalúrgica

  • 9 de noviembre de 2021

El Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN y el Instituto de Fundición TABIRA congregan al sector en el X Fórum Técnico Internacional de Fundición

Este destacado marco de trabajo técnico tuvo lugar los días 27 y 28 de octubre en el Bilbao Exhibition Centre, coincidiendo con la Feria Subcontratación 2021, en torno a un programa técnico que recogía algunas de las más recientes innovaciones tecnológicas para la fundición de hierro y aluminio. La sostenibilidad y las nuevas tecnologías inteligentes de fabricación fueron los dos grandes vectores del encuentro.

Bajo el lema “Una industria de futuro, atractiva y sostenible”, el X Fórum Técnico Internacional de Fundición ha congregado a un importante número de técnicos y especialistas del sector (compartiendo un formato presencial con la posibilidad de seguimiento del evento on-line gracias a su emisión en streaming), que tuvieron la oportunidad de acceder a un destacado programa técnico, de la mano de empresas y organizaciones referentes para el sector.

La apertura del evento corrió a cargo de Amaia Martinez Muro, Directora de Tecnología de Grupo SPRI (GOBIERNO VASCO), Marta Ratón, Plant Manager de la Fundición DRAXTON ATXONDO y Presidenta del X Fórum de Fundición, y Beatriz González, General Manager de la Fundición BETSAIDE SAL y Presidenta de la Fundación AZTERLAN. Las tres intervenciones coincidieron en afirmar que la Fundición es una industria extraordinariamente dinámica, innovadora, comprometida con la sostenibilidad y que, a pesar de que actualmente se encuentra fuertemente afectada por la incertidumbre causada por la transformación del sector de automoción, los costes de materias primas y energía, y los problemas de suministro que también afectan a otros sectores industriales, tiene en la innovación su mayor baza para seguir siendo más eficiente y competitiva. Desde la dirección de dos destacadas empresas de fundición como DRAXTON y BETSAIDE, tanto Marta, como Beatriz, coincidieron en manifestar que “este tipo de encuentros son una importante fuente de conocimiento técnico para el sector, pero, sobre todo, ofrecen un escenario para colaborar y compartir estrategias y preocupaciones entre profesionales y especialistas”.

Tras las intervenciones inaugurales, el evento contó con la participación del Sr. Andrew Turner, Secretario General de la Organización Mundial de Fundición (World Foundry Organization), que ofreció una rápida visión de la situación mundial de la Fundición, junto con algunas reflexiones y perspectivas de futuro. En sus palabras “no deberíamos sorprendernos con las rápidas y profundas influencias que sobre nuestra industria tienen eventos externos. Si algo nos han enseñado estos últimos años es que debemos ser dinámicos y adaptarnos a un entorno en constante cambio”. De igual forma, el Sr. Andrew Turner reforzó la idea de que “deberíamos sentir orgullo por una industria que sigue siendo estratégica para el desarrollo económico y social a nivel mundial, generando en la actualidad cerca de 200.000 millones de dólares de cifra de negocio, que se espera aumenten hasta los 250.000 millones para 2026, con lo que seguimos siendo una industria en crecimiento”. Frente al posicionamiento y la gran capacidad de producción de China, el representante de la WFO afirmó también que la industria de fundición europea tiene capacidad para ofrecer productos y servicios de alto valor añadido y es ahí donde tiene que encontrar el espacio para crecer y fortalecerse.

Centrando su presentación también el futuro de la Fundición, en este caso desde una perspectiva relacionada con la capacitación de profesionales y el atractivo de la industria para captar talento joven, el Fórum contó con la participación de la Doctora Pam Murrell, Chief Executive Officer from CAST METALS FEDERATION. “La media de edad de las plantillas de las fundiciones está subiendo, no hay suficientes programas formativos específicos para capacitar profesionales para las tecnologías de fundición y nos encontramos con una fuerte entrada de elementos de automatización y robótica a los procesos productivos del sector, en su clara apuesta por la digitalización. La forma de hacer frente a esta situación es formando nuevos profesionales para el sector y aportando nuevas capacidades a quienes ya están dentro”. La Dra. Murrell dio a conocer iniciativas alineadas con esta estrategia que se están llevando a cabo a nivel internacional en una clara búsqueda de sinergias, que se encuentran orientadas en parte “a desarrollar una imagen más atractiva de la industria”.

Como viene siendo tendencia desde hace algunos años, la captación y el desarrollo de talento, de la mano de la incorporación de las nuevas tecnologías de fabricación e industria 4.0, han ocupado un lugar fundamental entre las presentaciones del Fórum. Como bien indicaba la Directora de Tecnologías de Fundición de AZTERLAN, Dra. Susana Méndez, “las estrategias de digitalización y la explotación de datos de proceso son, sin duda aspectos que contribuyen significativamente a mejorar la eficiencia de las fundiciones, sin embargo, son también una importante fuente de atractivo para el nuevo talento joven”.

En el ámbito de las nuevas tecnologías, la virtualización, la automatización y la predicción de procesos de transformación fueron aspectos importantes tratados en el encuentro técnico. La primera de las ponencias en este ámbito fue ofrecida por Igor Pérez de Villalobos, de la compañía ESI Group, quien centró su presentación en la virtualización de procesos de tratamiento térmico. Pérez de Villalobos trasladó a la audiencia la importancia de “replicar la continuidad de los procesos productivos también su virtualización”, concatenando las tecnologías de prototipado virtual de las distintas fases que forman parte de la fabricación de componentes, “así como el ciclo de desarrollo de un producto”. Centrándose en la virtualización de los procesos de tratamiento térmico, a través de varios ejemplos que cubrieron distintos tipos de fundición y varias aleaciones, el representante de ESI Group mostró la aplicación de estas tecnologías para realizar predicciones de microestructura, control dimensional o análisis de propiedades de los componentes. 

Siguiendo en el campo de la virtualización y la predicción, José Manuel Gutiérrez, especialista en modelización y simulación del Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN, compartió una presentación relacionada con el desarrollo de nuevas herramientas de optimización de proceso y predicción de defectos en pieza a partir de la calidad del metal y del estado de los parámetros críticos de proceso en tiempo real. “La fundición es un proceso complejo que involucra una gran cantidad de parámetros de una gran variabilidad. Por esta razón, aunque creamos que hemos dado los mismos pasos y estamos en las mismas condiciones de proceso, no siempre obtenemos el mismo resultado”. Ante esta incertidumbre, el Sr. Gutiérrez presentó el nuevo desarrollo de AZTERLAN (Kasandra) orientado a anticipar el riesgo de sanidad interna de las piezas en base a las características específicas del metal de la planta, las características en tiempo real del proceso productivo y las características geométricas de la pieza (su módulo térmico en las distintas secciones). “Con sistemas sobredimensionados desde el propio diseño, la variabilidad del proceso se asumía mediante ese sobre dimensionamiento. Ahora se trata de definir procesos más robustos y más eficientes. Con este desarrollo buscamos contribuir a la mejora de la competitividad de las fundiciones (mayor rendimiento, resultados de calidad asegurados, e impacto directo en costes), teniendo conocimiento de si podemos producir de forma fiable en las condiciones actuales o cómo tenemos que mejorar dichas condiciones”.

En una línea similar, basándose en la captura y explotación de datos de proceso y datos de desempeño de las piezas, la empresa de fundición portuguesa AAPICO y el Centro Tecnológico AZTERLAN, representados por la Sra. Cristina Monteiro y por la Dra. Ana Fernández, presentaron los avances de un destacado proyecto en el que mediante herramientas de Control Avanzado del Proceso, Inteligencia Artificial, Machine Learning y Modelos Predictivos de Control han conseguido “desarrollar nuevos materiales a medida, para su utilización en piezas de seguridad del vehículo pasajeros” (concretamente, piezas de freno fabricadas por la empresa Continental Teves). En palabras de la Dra. Fernández “en el seno del proyecto DIGIMAT hemos desarrollado una tecnología que nos permite detectar los parámetros que afectan a las cualidades finales específicas de los componentes para, actuando desde el proceso de fabricación, conseguir materiales a medida, poniendo el foco en las propiedades específicas que deseamos obtener”. Se han desarrollado dos nuevos materiales (uno de mayor límite elástico y otro de maquinabilidad mejorada), gracias a la incorporación de un modelo predictivo en el gemelo digital del proceso productivo de AAPICO.

Siguiendo con los materiales de fundición, en este caso los materiales ligeros, Iñigo Loizaga, Director de Innovación de CIE Automotive, ofreció una visión general de la evolución del sector de automoción a través de los cambios regulatorios en materia ambiental, que inciden directamente en la producción de componentes fundidos. En palabras del Sr. Loizaga “los requisitos de emisiones impuestos al sector del automóvil tienen un impacto directo sobre la fabricación de componentes metálicos. Aunque parecía que el sector iba a apostar fuertemente por el aluminio y las aleaciones ligeras, el metal que mayor crecimiento ha vivido en automoción ha sido el acero”. En este sentido, Íñigo trasladó a la audiencia un mensaje de serenidad indicando que “tan importante como innovar y seguir la evolución de los nuevos desarrollos que van surgiendo, es ser capaces de identificar qué tecnologías y propuestas vienen para quedarse y por cuáles debemos apostar”.

También en el ámbito de tecnologías asociadas a la transformación de los materiales ligeros, el Sr. Martin Hartlieb, especialista de VIAMI INTERNATIONAL Inc., dio a conocer los últimos desarrollos y experiencias relacionadas con la tecnología de rheocasting para hacerla apta para la fabricación industrial. “El rheocasting es una tecnología conocida cuya modernización, combinada con la tecnología de vacío, permite producir componentes de aluminio de gran tamaño con entramados de paredes ultra-delgadas”.

Con posterioridad, el Sr. Sergio Orden (investigador de AZTERLAN especializado en tecnologías de fundición de aluminio), dio a conocer un nuevo desarrollo para extraer los gases de los moldes mediante la tecnología de vacío y su digitalización para el proceso de inyección (HPDC), que “permite reducir la porosidad interna en piezas de aluminio inyectado, favoreciendo la fabricación de piezas con paredes más delgadas, mejorando el aspecto superficial de las piezas y facilitando los parámetros de inyección”. La digitalización del molde mediante sensórica avanzada “ha permitido conocer y adaptar el sistema de vacío para ajustar la presión y el sistema de caudal necesarios para el adecuado llenado del molde”. Asimismo, expuso casos prácticos en los que se ha conseguido mejorar de forma exitosa la calidad de las piezas, gracias a este nuevo desarrollo.

En línea con el slogan del encuentro y las tendencias que indudablemente marcan el mercado, la sostenibilidad fue, sin duda, uno de los principales pilares sobre los que sustentaron varias de las novedades presentadas en el X Fórum Técnico Internacional de Fundición.

Con la mirada puesta en la mejora de calidad ambiental interna de la fundición y con el fin de mejorar el entorno de trabajo de sus plantillas, Enrique Pardo, Director Técnico de FOSECO, presentó una “nueva solución de recubrimientos base agua orientados a reducir las emisiones de formaldehído”. Un gas clasificado como cancerígeno desde hace años, que se desprende durante los procesos de secado en estufas de los machos y moldes pintados, así como en el área de colada. En la misma línea, Alberto Díez, responsable de I+D de ASK Chemicals, compartió uno de los desarrollos más recientes de la empresa: un sistema de sistemas aglomerantes de caja fría que permite la reducción de emisiones de formaldehído y fenol en la arena. “Aunque a veces cuesta ver la ventaja económica de este tipo de soluciones, hoy en día, reducir las emisiones y mejorar las condiciones laborales de la plantilla ofreciendo un ambiente libre de tóxicos es cada vez más importante y la legislación va adquiriendo más fuerza sobre este tipo de aspectos”.

También desdse el ámbito de la sostenibilidad y con el foco puesto en el consumo de materias primas y la generación de residuos, Ander Elorriaga, representante de la Sociedad Pública de Gestión Ambiental IHOBE, dio a conocer la relevancia del sector del metal en la Estrategia de Economía Circular 2030 de Euskadi, donde “el 50% del impacto ambiental inducido de materiales consumidos procede del metal. Por esta razón, contamos con estrategias específicas para este sector reforzando la importancia de la economía circular para conseguir la descarbonización de la economía europea”, dando a conocer algunos de los instrumentos ofrecidos desde Europa y desde el Gobierno Vasco para fomentar esta transición. 

Directamente ligado con la economía circular, Hector Trigueros, Ingeniero de Innovación de BEFESA, e Idoia Ibarretxe, Directora Industrial de INSERTEC, presentaron los resultados del proyecto Bauxal orientado a la “reutilización subproductos procedentes de la industria del aluminio, concretamente, de las escorias salinas, como materia alternativa para la bauxita de grado refractario”, habiendo desarrollado un prototipo capaz de producir 500 toneladas al año.

Como no podía ser de otra manera, el X Fórum de Fundición también ofreció acceso a nuevos desarrollos y aplicaciones que otras tecnologías de fabricación como el láser cladding, la fabricación aditiva o la impresión 3D pueden aportar a la fundición.

Como nueva tecnología que ofrece importantes oportunidades al desarrollo de componentes fundidos, el Sr. Marco Göbel, experto en LMD de TRUMPF ofreció una visión general de las ventajas que esta tecnología de fabricación puede aportar a la fundición para “proveer a los componentes fundidos de características funcionales, como una mejor resistencia a la corrosión o el desgaste, así como como tecnología de fabricación aditiva que permite alcanzar nuevas geometrías y/o piezas funcionales difíciles de conseguir solo mediante el proceso de fundición”. En la misma línea, el Sr. Holger Barth, Product Manager for Additive Manufacturing del Grupo HA, afirmó que “estamos seguros de que la fabricación aditiva y la impresión 3D tendrán una importante penetración, tanto en el proceso de fundición, como en los postprocesos de los componentes fundidos”. Como innovación de la empresa alemana para reforzar este ámbito productivo, el Sr. Barth presentó nuevos desarrollos de aglomerantes inorgánicos, bajos en emisiones, para fabricación aditiva e impresión 3D que “tienen como objetivo apoyar el crecimiento de esta tecnología”.

Finalmente, el encuentro concluyó con la presentación del Sr. Christian Kunz, Head of Sales de la empresa MÖSSNER, que dio a conocer robots de última generación para realizar distintos tipos de mecanizado. En palabras del representante de MÖSSNER, “la incorporación de robots a los procesos de mecanizado y tratamiento posteriores a la fabricación aportan repetibilidad y exactitud a los mismos, siendo una alternativa que genera beneficios económicos y de tiempo”.

En la despedida de este encuentro tecnológico, las empresas de la cadena de valor del sector de fundición se emplazaron a seguir en esta búsqueda colectiva de conocimiento. En palabras de José Javier González (I.F.TABIRA), “en mayo volveremos a reunir a nuestros gerentes y dueños de empresas de fundición con cerca de un centenar de sus homólogos internacionales en Nueva York, en el World Foundry Summit, para el que hemos estado trabajando con el objetivo de que puedan acceder a una actualización estratégica de nuestra industria y de sus sectores clientes. En línea con una de las conclusiones de este X Fórum, creemos que este tipo de espacios, que conectan con la realidad de plantas de todo el mundo, son una fuente de información y reflexión que puede ayudar a nuestras empresas a tomar las mejores decisiones en estos tiempos tan complejos”.