Impresión 3D para arreglar submarinos: la técnica que evita ir a los astilleros

Las impresoras 3D han tenido un papel muy importante en los últimos meses fabricando equipos de protección individual para hospitales y centros de salud de toda España. Incluso tuvieron un papel relevante en el pico de la pandemia por COVID-19 en el diseño de los respiradores artesanales.

Esta ocasión tan triste supuso la primera aproximación de las impresoras 3D al gran público que vio las infinitas oportunidades que ofrecen. Desde la impresión de órganos vitales a piezas en serie, pasando incluso por arreglar submarinos empleando una adaptación de la tecnología, pero empleando metal.

En este último caso está trabajando Australia para su flota de submarinos militares. En particular, la tecnología se ha denominado cold spray (pulverización en frío) y los investigadores ya la han aplicado con éxito en superficies metálicas.

Impresión metálica

El desarrollo proviene de la empresa pública ASC, la encargada de la fabricación de barcos y submarinos para el ejército de Australia, junto con varios socios que buscaban la mejor forma para reparar superficies metálicas de submarinos.

Pulverizadora de ASC ASC Omicrono

La principal ventaja de esta técnica es que permitirá que los submarinos se reparen in situ y no necesiten acudir a los astilleros para solucionar cualquier daño sobre cualquier parte metálica del submarino. Lo que se traduce directamente en mayor tiempo de servicio en el mar y eliminando la necesidad de atracar en puerto por largos periodos por reparación.

"La pulverización en frío es un método de fabricación y reparación que utiliza una corriente de gas supersónico para acelerar las partículas de polvo metálico en una superficie, formando una cobertura densa", explica la propia ASC en un comunicado de prensa. Ese 'chorro' de polvo metálico se adhiere a la superficie igual que el plástico inyectado por una impresora 3D lo hace con otro plástico.

La tecnología permite que el proceso de pulverizado y fundición se produzca a una temperatura menor que la de fusión del material con el que está construida la pieza. De esta forma evita dañar las estructuras circundantes a la zona de trabajo.

En el vídeo que han adjuntado de muestra, se puede observar cómo se proyecta el material a gran velocidad y se 'pega' a la superficie. Aunque el proceso físico y químico sea totalmente diferente al de una impresora 3D tradicional, el resultado es muy similar pudiendo crear figuras con metal programando lo movimiento de un brazo robótico. El material añadido y el de base pasan a formar una sola pieza por lo que es perfecto para reparar los daños de los submarinos o de cualquier otra embarcación metálica.

"El uso de la fabricación aditiva [como así se llama] para la reparación de componentes submarinos críticos, incluido el caso de presión, significará reparaciones más rápidas y menos disruptivas para nuestra flota de submarinos de la clase Collins", según las declaraciones de Stuart Whiley, CEO de ASC.

Pulverizadora de metal de ASC ASC Omicrono

Los submarinos clase Collins se construyeron en la década de los 90 por encargo del ejército de Australia. Las seis unidades construidas suponen la totalidad de la flota de submarinos del país y tienen capacidad para transportar 22 torpedos con una autonomía para más de 21.000 kilómetros a velocidad de crucero.

Posibilidades infinitas

Además de los equipos de protección individual, las impresoras 3D han demostrado que son capaces de construir objetos tan complejos como una lancha motora o incluso se han empleado en la construcción de maquetas para ingeniería.

Su aplicación en el espacio también está siendo probada gracias a un proyecto llevado a cabo por la propia NASA. En él, se contempla  la construcción de objetos en 3D en el espacio para la creación de naves espaciales o la ampliación de algunas estancias o equipamientos ya existentes.

Tras contrato de 73 millones de euros a Made in Space, la empresa encargada, se espera que la primera nave con una impresora 3D se lance en algún momento del 2022. Esta primera prueba será lanzada a una órbita baja terrestre y, si funciona, podrá fabricar y ensamblar componentes de naves espaciales. Por ejemplo, se podrán construir de forma remota antenas de  comunicaciones, telescopios y estructuras a gran escala a un coste menor que si se lanzan directamente desde tierra firme.