Avances en la fabricación nuclear mediante la fabricación aditiva por arco con hilo (WAAM)
Framatome, líder mundial en tecnología nuclear, quiso explorar la viabilidad de la fabricación aditiva por arco con hilo (WAAM) para producir componentes grandes y críticos para la seguridad. La empresa seleccionó un impulsor de acero inoxidable a escala real como caso de referencia para probar la capacidad de la WAAM en cuanto a precisión dimensional, integridad mecánica y repetibilidad.
La fabricación convencional de un impulsor de este tipo implica largos plazos de entrega, un gran desperdicio de material y altos costes de herramientas. Framatome se propuso evaluar si la WAAM podía ofrecer una alternativa más rápida y flexible, manteniendo al mismo tiempo los estrictos estándares exigidos por la industria nuclear.
Solución
MX3D colaboró con el equipo de I+D de Framatome para fabricar el impulsor utilizando su tecnología robótica WAAM. El proyecto se estructuró en tres fases de desarrollo:
- Desarrollo de estrategias de diseño e impresión, incluyendo la optimización y simulación de rutas digitales.
- Fabricación parcial de prototipos para validar los parámetros de deposición, el control de refrigeración y la consistencia estructural.
- Producción a gran escala de impulsores, combinando impresión de precisión, tratamiento térmico y acabado.
Para soportar el peso total del impulsor, de aproximadamente 1,4 a 1,5 toneladas, MX3D equipó su máquina MX Metal AM con un manipulador de 2 ejes de alta capacidad de carga, lo que permite un control de la rotación y la accesibilidad durante la impresión.
Proceso
El impulsor se imprimió en acero inoxidable 316L utilizando el sistema WAAM de MX3D. e. La precisión dimensional se verificó mediante escaneo 3D en cada etapa clave, tanto en el estado de impresión como tras el mecanizado, lo que garantiza la trazabilidad completa del proceso.
La geometría final se obtuvo mediante fresado CNC , lo que confirmó la precisión dimensional y la calidad de la superficie del impulsor impreso. Todas las etapas se supervisaron y registraron utilizando el MetalXL de MX3D
Resultado
La colaboración entre Framatome y MX3D ha demostrado con éxito que la WAAM es un método de fabricación viable para componentes grandes y complejos en el sector nuclear. El prototipo de impulsor cumple todos los objetivos del proyecto y presenta una excelente calidad del material, estabilidad dimensional y repetibilidad en toda la pieza.
Este logro pone de relieve el potencial de WAAM para reducir los plazos de entrega, el desperdicio de material y los costes en comparación con los procesos de fabricación convencionales, al tiempo que se mantiene una trazabilidad total y el cumplimiento de las normas industriales. El proyecto también logró una reducción significativa de la huella de carbono de la fabricación.
Para Framatome, el proyecto representa un importante paso adelante en la integración de tecnologías aditivas avanzadas en la fabricación nuclear. Para MX3D, confirma la solidez de WAAM en la producción de componentes de alto valor y críticos para una de las industrias más exigentes del mundo.
Datos del proyecto
- Cliente: Framatome
- Parte: Prototipo de impulsor a escala real
- Tecnología: Fabricación aditiva por arco eléctrico (WAAM)
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