4.0 materialak: material berriak eta desberdinak konbinatuz piezak egiteko erronkari aurre egin

Artikulu honetan, SPRI Taldeak BDIHren eta material aurreratuen nodoaren eskutik, fabrikazio-enpresei erakusten die nola heldu hainbat material pieza edo egitura berean erabiltzeak dakartzan erronkei eta nola sortu balioa beren produktuan, materialak elkartzeko prozesuak nahiz enpresaren fabrikazio-prozesuak diseinu eta fabrikazio-estrategia berrietara egokituz.

Produktua hobetzea funtsezko jarduera da enpresa batek garrantziari eusteko. Espainiako material aurreratuen eta nanomaterialen estrategia teknologikoaren arabera – MATERPLAT, “… industria-sektore handi askoren lehiakortasuna […], neurri handi batean, materialetan berrikuntzak sortzeko duten gaitasunaren mende dago, lotutako prozesu guztiak barne, eta horrek are larriagoa egiten du kontuan hartzen badugu enpresa-sektoreak gero eta zailagoa duela gaur egungo ekonomia globalean kostuetan lehiatzeko”.

Produktuaren prestazioan hobekuntzak lortzeko edo material berrietara migratzeko, funtsezkoa da diseinu- eta fabrikazio-estrategia berriekin aurkikuntza- eta esperimentazio-prozesu bati ekitea. Era berean, material fidagarriagoak eta erabilera anitzekoak lotzeko metodoak eskatzen dituzte, piezetan konbinatutako materialak erabili ahal izateko. Bestalde, lotura hibridoen eskaera etengabe hazten ari da; izan ere, sektore askotan, bereizita dauden materialen aplikazioek eta prestazioek ez dute aukerarik ematen beharrezko eskakizunak betetzeko, eta ideala da material desberdinen batasuna. Beraz, material desberdinen konbinazioak aukera eremu berri bat ireki dezake kasu askotan, aplikazio edo osagai jakin baterako neurrira egindako materialak garatzeko. Helburua da prestazio hobeak, iraunkorragoak eta jasangarriagoak dituzten produktuak garatzea, merkatu globalean lehiatzen laguntzeko.

Material desberdinak batzeko orduan, honako hauek uztartu behar ditugu: erresistentzia eta iraunkortasuna; diseinua eta estetika; pisu baxua eta eraginkortasuna; mihiztadura eta fabrikazioa; kostua-eraginkortasuna; eta BDIHko material aurreratuen nodoko kideek zenbait aktibo eta aditu-talde dituzte, euskal industriaren eskura dauden lotura-tekniketan espezializatuak. Artikulu honetan aurkeztutako teknika eta zerbitzu elkartuek barne hartzen dituzte komoldaketa bidezko lotura, difusio bidezko lotura, itsasgarrietan oinarritutako egitura-loturak eta emisio akustikoen bidezko ikuskapen-teknikak, eta FSW bidezko lotura diantzekoak (Friction Stir Welding edo Marruskadura bidezko soldadura).

AZTERLANek material metaliko disimilarrak elkarrekin moldekatuz lotzeko aktiboak ditu. Teknika horren bidez, egoera solidoan dagoen pieza metaliko bat sartzen da galdaketa-molde batean, eta horren gainean isurtzen da metala egoera-likidoan, pieza bimetaliko bat sortuz. Lan mota hau galdaketako instalazio pilotuan egin daiteke, industria-mailako galdaketako material eta teknologia berriak garatzeko. Azpiegitura honek behar diren baliabide guztiak ditu aleazio berriak fusionatu, iragazi eta solidotzeko test-piezetan, Fe (burdina), Al (aluminioa), Cu (kobrea) eta/edo Ni (nikela) oinarriko edozein aleazioren erakusle eta prototipoetan. Azpiegiturak funtsean hiru zerbitzu-mota ematen ditu: aleazio berriak garatzea eta baliozkotzea Fe, Al, Cu, Ni eta/edo beste oinarri batzuekin, galdaketa-teknologia berriak garatzea eta osagai berriak azkar prototipatzea bezeroaren eskakizunen arabera.

CEITek Fidagarritasun Mekanikoaren eta Osotasun Estrukturalaren Unitatea du. Aktibo horrek difusio bidezko loturaren inguruan lan egiteko aukera ematen duten ekipoak ditu. Teknika horren bidez, tenperatura altuak eta presioak aplikatzen zaizkie antzeko metalei edo metal desberdinei, prentsa bero batean metatzen baitira, eta, ondorioz, gainazal metaliko solidoen atomoak tartekatu eta elkartu egiten dira. Aktibo honek materialen eta osagaien karakterizazio mekanikoa ahalbidetzen du, hainbat neke-makina ditu, Ioien Sorta Fokatuaren bidez Mikromekanizatzeko makina bat (FIB) eta Nano-indentadore bat eta Hysitron triboindentadorea.

Aktibo horrek euskal industriarentzat eskaintzen dituen zerbitzuak hauek dira: zerbitzuan dauden osagaien analisia eta gainazalen eta estalduren karakterizazio mekaniko eta estrukturalaren auzitegi-azterketa, eta propietate mekanikoen neurketa eta horiek operazio-baldintzetan duten sakabanatzea. Horrela, segurtasun-koefizienteak eta lotura-teknika hori eta beste batzuk erabiltzen dituzten osagaien ekoizpen-, mantentze- eta bizi-iragarpenaren kostuak minimizatzen dira.

Bestalde, IKERLANek materialen propietate mekaniko eta akustikoak karakterizatzeko laborategi bat du. Laborategi horretan, itsasgarrietan oinarritutako egitura-loturak eta ikuskapen-teknikak azter daitezke emisio akustikoen bidez. Laborategi horrek hainbat zerbitzu eskaintzen ditu: saiakuntza akustikoak, osotasun estrukturalaren ebaluazioa (emisio akustikoak), material mota guztien 2D eta 3D gainazaletako deformazioen neurketa, eta hainbat material eta konpositeren azaleko hondar-tentsioaren neurketa (2 mm arteko sakonera).

LORTEKek, bere aldetik, lotura aurreratuak aztertzeko instalazio pilotu bat du eta hantxe tekniken artean besteak beste hauek dira: arku-soldadura, laserra, marruskadura bidezkoa (FSW), erresistentzia bidezko loturak eta egoera solido bidezko loturak. Aktibo honek elkarketa aurreratuen bideragarritasun-azterketak egiteko gaitasuna ematen dio euskal industriari, material desberdinekin eta material berriekin. Eskaintzen diren zerbitzuak hauek dira: eskatzen diren funtzionalitateak betetzen dituen lotura bat egiteko aukera aztertzea, teknologia eta prozesu desberdinekin, kontzeptu-proba bat egitea eta industrializazio-azterketa.

Azkenik, TECNALIAk Material Anitzeko Batasun Zentro bat du. Zentro horrek material anitzeko batasunerako bideragarritasuna aztertzeko zerbitzuak eskaintzen ditu, hau da, material anitzeko batasunerako (metal-metala, metal-konposatua) irtenbide aurreratuen azterketa eta garapena, eskura dauden teknologietan oinarrituta (lotura itsaskorra, laser-lotura, VCSE lotura (Vertical-Cavity Sure-Emitting), gainazal-motako lotura mekanikoa, eta bere konbinazioa.

Aktibo honek prozesuaren etapa guztiak biltzen ditu: materialen bateragarritasuna, junturen eta materialen karakterizazioa, prozesuen simulazioa, gainazalen funtzionalizazioa erresistentzia hobetzeko, lotura-metodo egokia ezartzea, parametro garrantzitsu nagusien gainbegiratze eta kontrola, etab.

BDIHren material aurreratuen nodoak eskaintzen duen horretan sakondu nahi baduzu, jarraitu 4.0 materialei buruzko artikulu-sorta honi, eta modu praktiko eta hurbilean azalduko dizkizugu nodoaren ahalmenak, aktiboak eta zerbitzuak.

Jar zaitez harremanetan BDIHrekin, zure enpresari gehien interesatzen zaizkion irtenbideak ikertzeko.

[1] http://materplat.org/wp-content/uploads/Estrategia-Tecnol%C3%B3gica-Espa%C3%B1ola-de-Materiales-Avanzados-y-Nanomateriales-1.pdf