Dubái imprime en 3D una hélice naval de 26 kg a partir de un escaneo

El cliente necesitaba una hélice que coincidiera con una existente, y la necesitaba con rapidez. No había planos. El único registro de la curvatura de las palas, del paso y de la unión de cada pala con el cubo era la propia pieza física. La respuesta de JOME Engineering fue escanearla, imprimir la copia y terminarla a mano.

El método es la fabricación aditiva por arco de hilo, o WAAM: un arco eléctrico funde un hilo metálico, que se deposita cordón a cordón hasta formar la pieza. JOME imprimió la réplica en acero inoxidable SS316L en un sistema Vipra AM, una plataforma robotizada de WAAM para piezas metálicas de gran tamaño, fabricada por la empresa italiana Caracol. El trabajo se realizó en las instalaciones de JOME en Dubái, cerca del buque para el que se fabricó la hélice. El resultado pesa 26 kg y mide 685 mm de diámetro.

La fabricación se hizo por etapas. El núcleo central, o cubo, se mecanizó primero, y un ensayo por líquidos penetrantes, que revela grietas superficiales, confirmó que estaba sano antes de depositar sobre él las tres palas. El mecanizado llevó unas 100 horas y fue el paso más difícil: las palas son superficies libres retorcidas, con pocos puntos de referencia para alinearlas. Para controlar los errores, el equipo volvió a escanear la pieza después de cada etapa y la comparó con el modelo digital maestro. La deposición ocupó unas 20 de las unas 120 horas totales. Caracol afirma que ese reparto es habitual en piezas metálicas de precisión.

El enfoque tiene antecedentes. En 2017, la empresa neerlandesa de mantenimiento naval MKM describió el mismo problema, con piezas sin planos, y utilizó escáneres Artec 3D para construir modelos digitales. El proyecto WAAMpeller de Damen Shipyards siguió el camino inverso: partió de un archivo CAD para imprimir una hélice de remolcador de 400 kg en bronce de níquel y aluminio, y después la fresó. El trabajo de JOME combina ambos enfoques: escanear una pieza sin planos y reconstruirla mediante WAAM y mecanizado. Las cifras de Caracol sobre plazo y coste describen esta única hélice, no una serie de producción, y las fuentes no muestran el comportamiento de la pieza en servicio.

Para un armador cuya única pieza de repuesto es un objeto metálico en una estantería, la ganancia es de tiempo. Un barco espera su hélice, y prescindir del molde y de la cola de la fundición le permite volver antes a la actividad. JOME conserva ahora la geometría en forma de archivo, de modo que una futura reposición podrá ir directamente a la impresión sin un nuevo escaneo. Caracol añade además que el WAAM solo funde el hilo que deposita y no necesita una matriz de acero, lo que, según sostiene, reduce la huella de carbono de las piezas unitarias. Son afirmaciones del fabricante. Si las cifras del 60 % y del 40 % se mantendrán para la siguiente hélice, o para una serie de ellas, es algo que las fuentes todavía no demuestran.