El proyecto AEROBEAM, coordinado AIDIMME, consiste en un estudio detallado de la aplicabilidad de las tecnología EBM en el sector aeronáutico. Más concretamente, se estudia la adecuación del material procesado en la EBM, en este caso Titanio 6-Aluminio 4-Vanadio, para la fabricación de los álabes utilizados en turbinas de aviones comerciales y militares.

La EBM (proceso de fusión por haz de electrones) es la última adición al conjunto de tecnologías de impresión 3D y promete producir piezas metálicas más ligeras, pero complejas, en grandes cantidades y sin perder resistencia. 

Los nuevos diseños de motores aeroespaciales obligan a los fabricantes a utilizar nuevos procesos de conformación que permiten añadir características específicas, como refuerzos, lo que a menudo conduce a un ahorro de peso o de tiempo de entrega. El proceso de fusión por haz de electrones (EBM) se considera un candidato potencial, pero aún no se comprende ni se controla completamente debido a su falta de madurez. 

Una ventaja importante de este proceso es que las partículas de polvo que no se ven afectadas por la fuente de calor se pueden reciclar para fabricaciones posteriores, lo que significa que sólo se utiliza la cantidad de material necesaria para construir las piezas, a diferencia del mecanizado en el que se utiliza hasta el 80% del material se elimina (reduciendo la relación compra-vuelo). Los estudios de caso muestran que el desperdicio de materia prima se reduce hasta en un 40% cuando se utilizan tecnologías de fabricación aditiva (AM), como la EBM, en lugar de tecnologías sustractivas (mecanizado). Se debe a la capacidad de las tecnologías aditivas de construir diseños que no son viables para procesos convencionales, reduciendo significativamente el uso de materia prima.

En base a este contexto, este proyecto tiene como objetivo investigar las propiedades mecánicas de las paletas del estator aeronáutico Ti6Al4V elaboradas por Electron Beam Melting. Estas paletas del estator se compararán, en términos de geometría, rugosidad de la superficie y propiedades mecánicas, con las paletas del estator fabricadas mediante fusión selectiva por láser en convocatorias anteriores de CS-RTD. Esto es particularmente interesante porque se sabe que EBM tiene una tasa de construcción más alta que SLM aunque tiene menor calidad superficial y menor calidad de detalles.

Se fabricarán probetas mecánicas cilíndricas (tracción y fatiga) tanto con polvo fresco como con polvo reciclado, con el fin de evaluar las propiedades mecánicas del material Ti6Al4V elaborado por EBM. Finalmente, esta tarea permitirá determinar el límite de uso del polvo atomizado de Ti6Al4V reciclado asociado al proceso EBM. Por tanto, se definirán las limitaciones para reducir al máximo el consumo de materia prima para producir componentes aeronáuticos pero sin poner en riesgo el rendimiento mecánico de estas piezas.

En este proyecto, AIDIMME ha dirigido y ejecutado todos los paquetes de trabajo. El instituto fue la primera entidad española en adquirir tecnología EBM en 2008 y ha desarrollado proyectos y servicios sobre esta tecnología y ha adquirido una gran experiencia en el uso de la tecnología. Además, en el proyecto AEROBEAM cuenta con la colaboración del Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas (CEIT) de la Universidad de Navarra y de la firma multinacional de ingeniería de motores de aviones SNECMA, perteneciente a Safran Group.