¿Un punto de inflexión para la impresión 3D de metales?

Nov 23, 2023

Magia Práctica

Siemens Energy y Seurat Technologies tienen una nueva fórmula para la matemática de descarbonización de la fabricación aditiva.

Por Heather Clancy

10 de mayo de 2023

Una vista de la instalación de producción inicial de Seurat. Foto cortesía de Seurat Technologies.

El conglomerado alemán Siemens no es ajeno a la fabricación aditiva, que la compañía describe como "impresión 3D al máximo". Incluso vende software y servicios dirigidos a fabricantes que incorporan estas tecnologías digitales en sus procesos de diseño y producción. Por lo tanto, tiene sentido que Siemens Energy, que se especializa en turbinas, generadores y almacenamiento, adopte este enfoque para sus propios productos. Las dos son entidades separadas a partir de abril de 2020, pero la historia está ahí.

La última ilustración de esa filosofía es el contrato que Siemens Energy dio a conocer a principios de mayo con Seurat Technologies, una startup de tecnología climática industrial de rápido crecimiento fundada en 2015 en Wilmington, Massachusetts.

La percepción común es que la impresión 3D es excelente para la creación de prototipos o para crear componentes o cosas en lotes de bajo volumen; la práctica es bastante común entre las empresas aeroespaciales y de atención médica, por nombrar solo dos sectores. Como informé la primavera pasada, Seurat está desafiando esa narrativa al diseñar tecnologías de impresión de metal 3D destinadas a la producción de alto volumen. La compañía afirma que sus sistemas actuales ya son 10 veces más rápidos que otras opciones de impresión 3D de metal, y promete una velocidad 100 veces mayor para 2025.

Dicho de otra manera, puede imprimir cosas en cuestión de horas en lugar de semanas o meses.

¿Por qué tan rápido? El enfoque de Seurat se basa en la idea del puntillismo: recibió su nombre en homenaje al pintor impresionista con el que se asocia típicamente esa técnica. Su tecnología, nacida de una solución de fabricación utilizada en un proyecto de energía de fusión nuclear en Lawrence Livermore Labs (sí, en serio), aplica rayos láser al patrón que se está creando. Piensa en la pixelización. Eso permite que los sistemas de Seurat estampan diseños más rápidamente que las impresoras tradicionales que aplican las cosas en capas. El tono: los trabajos pueden llevar horas en lugar de semanas o meses.

La otra cosa que promete Seurat es la paridad de precios en comparación con el proceso por el cual este tipo de componentes se crean típicamente, utilizando procesos de fundición y moldeado. Está apuntando a aproximadamente $ 150 por kilogramo para 2025, con una meta de $ 25 por kg establecida para 2030, según la literatura de marketing de la compañía.

Seurat ha recaudado hasta ahora 91,5 millones de dólares de empresas de riesgo y fondos de innovación corporativa. Lo que nos lleva de vuelta a Siemens Energy, también uno de esos inversores, y también un gran defensor de la fabricación aditiva. "Siemens Energy siempre está buscando tecnologías innovadoras que puedan transformar el futuro mientras crean un mundo más sostenible", dijo Enrique Gonzales Zanetich, jefe de creación de empresas de Siemens Energy, en un comunicado. "Estamos entusiasmados con nuestra futura impresión de piezas de alta calidad con fantásticas economías de escala para generar ahorros de costos. Invertimos en Seurat Technologies y creemos que fortalecer nuestra asociación podría ayudar a acelerar la descarbonización en la industria a escala".

La pieza que Seurat producirá para Siemens Energy es un segmento de sellado de turbina hecho de una aleación a base de níquel; es un componente que la compañía no había considerado previamente como candidato para la impresión 3D, me dijo el cofundador y director ejecutivo de Seurat, James DeMuth. "Si un cliente está dispuesto a pagarnos para calificar sus piezas, lo haremos".

Durante los seis años de duración del contrato, Seurat producirá 59 toneladas de segmentos de sellado y componentes relacionados. El gran beneficio anunciado en el comunicado de prensa sobre el acuerdo es el posible ahorro de costos, pero el enfoque también reduce las emisiones asociadas con la producción de la pieza, porque la tecnología de Seurat funciona con electricidad solar y eólica que la empresa obtiene localmente, dijo DeMuth. La ecuación que usa Seurat para hablar de esto es 1 tonelada métrica de reducción de emisiones por cada tonelada de componentes fabricados. El enfoque también reduce drásticamente la materia prima necesaria para la producción, dijo DeMuth, lo que reduce la chatarra.

Ampower, una firma de consultoría que se enfoca en la fabricación aditiva, estima el valor actual de la industria en $3.2 mil millones. En un comentario publicado como parte del comunicado de prensa de Seurat, el socio gerente de la firma, Maximilian Munsch, dijo: "Desde hace varios años, la industria energética ha utilizado de manera eficiente la impresión 3D de metal para la producción de componentes de turbinas, alcanzando un alto nivel de madurez. ". La impresión 3D de metal se ha convertido en una tecnología habilitadora crucial para la innovación a fin de reducir significativamente la huella de CO2 a lo largo de la vida útil de la turbina. Esperamos que la demanda de tales componentes crezca un 26 por ciento anual".

Hay algo de trabajo por hacer antes de que Seurat comience a entregar las piezas, comenzando con la adición de más sistemas en su planta de producción, que ya está funcionando a plena capacidad y no puede acomodar ningún trabajo adicional. El acuerdo hará que las empresas trabajen primero en la calificación de las piezas producidas utilizando el proceso Seurat para cualidades como el manejo de materiales, la resistencia a la tracción y la resistencia. Ese trabajo ocurrirá a principios de 2024, y la producción aumentará para 2025, dijo DeMuth.

Este acuerdo en particular puede parecer pequeño en el esquema de las cosas, pero creo que es ilustrativo de la nueva mentalidad que remodela la política industrial de EE. UU. y otro ejemplo de una empresa que reduce su huella de carbono haciendo más que créditos de carbono. ¿Tienes más ejemplos para compartir? Envíame una nota a [email protected].

Nota del editor: esta historia se actualizó el 10 de mayo para aclarar la relación entre Siemens y Siemens Energy.

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