La Universidad de Zaragoza refuerza su liderazgo en innovación con la adquisición de un equipo de tomografía computarizada por rayos X y una impresora 3D para metal

La Universidad de Zaragoza estrena un equipamiento científico-tecnológico de última generación, que le sitúa a la cabeza en España a la hora tanto de fabricar piezas metálicas altamente complejas imposibles de producir por otros métodos, como de capturar imágenes detalladas del interior de objetos sin necesidad de desmontarlos o destruirlos y de fusionarlas para generar una reconstrucción 3D completa. Estas tecnologías no solo serán determinantes para múltiples aplicaciones en el ámbito de la investigación sino también en el ámbito industrial, al aportar un elevado valor añadido en múltiples sectores.

Debido a sus prestaciones técnicas, los campos de aplicación de los equipos solicitados son numerosos: ingeniería de precisión, bioingeniería (diseño de prótesis e implantes), metrología industrial, inspección no destructiva, ingeniería de materiales, conservación del patrimonio, ingeniería química (diseño de reactores metálicos microfluídicos), desarrollo de piezas complejas en sectores como el aeronáutico, el del molde, etc.

Pese al potencial de ambos equipos, su presencia en España, y en especial en Aragón, es todavía bastante limitada debido principalmente a su coste. De ahí, la trascendencia de que la Universidad de Zaragoza haya conseguido más de 1.3 millones de euros a través del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Unión Europea con fondos "Next Generation" en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia para la adquisición de estos dos equipos: Un equipo de Tomografía computarizada por rayos X y una Impresora 3D para metal. Ambos equipamientos, que se acaban de estrenar, están ubicados en el Servicio de Mecánica de Precisión del Servicio General de Apoyo a la Investigación - SAI, en el Campus Río Ebro de la Universidad de Zaragoza. Tanto el personal científico de la universidad como el de otros centros de investigación, empresas e industrias pueden solicitar su utilización a través de la aplicación de Gestión del SAI, vía web.

La singularidad que supone la llegada de ambos equipos de manera conjunta a la Universidad de Zaragoza y a Aragón ha sido destacada hoy por la vicerrectora de Política Científica en funciones, Rosa Bolea, en un encuentro con personal científico y del ámbito empresarial e industrial. "Es un equipamiento decisivo, con un gran impacto en el sistema de I+D+i no solo de nuestra universidad sino de toda la comunidad autónoma aragonesa", ha señalado Bolea. "Ambas tecnologías se complementan perfectamente. La inspección y verificación de las piezas obtenidas por fabricación aditiva, en muchos casos, debido a su complejidad, solo puede realizarse mediante la tomografía computarizada y desde nuestro campus vamos a ofrecer estas posibilidades técnicas a todas aquellas centros y empresas que lo necesiten".

Tras el encuentro, en el que han participado Raquel Rodríguez, vicegerente de Investigación, y José María Casas del Pozo, director del SAI, se ha realizado una visita al nuevo equipamiento, de la mano de los responsables de dichos equipos, los investigadores José Antonio Albajez, director de División de Servicios Transversales del SAI, y Juan José Aguilar, investigador responsable del equipamiento.

En primer lugar se ha visitado la impresora 3D metálica por fusión de lecho de polvo (EOS M290), que emplea un láser de alta potencia para fundir y fusionar capas de polvo metálico permitiendo fabricar piezas con diseños y geometrías imposibles de obtener mediante otras tecnologías de fabricación.

A este respecto, Juan José Aguilar, investigador responsable del equipamiento, ha recordado que el término fabricación aditiva o impresión 3D se ha popularizado, al poder obtener rápidamente un prototipo frente a las tecnologías tradicionales de fabricación. "Hay múltiples familias de procesos de fabricación aditiva, pero las relacionadas con materiales metálicos son las de mayor importancia económica. Así, la impresora adquirida por la Universidad de Zaragoza, mediante un láser de alta potencia, funde y fusiona capas de polvo metálico (de menos de 100 μm, más finas que un cabello), permitiendo fabricar piezas con diseños y geometrías imposibles de obtener mediante otras tecnologías de fabricación".

Entre los principales ejemplos de aplicación, Aguilar ha destacado: En el sector biomédico, "la fabricación de implantes y prótesis personalizadas para cada paciente; En el sector aeronáutico, la fabricación de piezas mucho más ligeras pero resistentes que permiten reducir el peso de los aviones, o en el sector del plástico, la fabricación de moldes, que permiten una más rápida refrigeración de las piezas inyectadas incrementando la productividad del proceso".

A continuación, se han explicado las principales características del equipo de tomografía computarizada industrial (Zeiss Metrotom 800 225 kV HR), que mediante rayos X es capaz de capturar imágenes detalladas del interior de objetos sin necesidad de desmontarlos o destruirlos, y fusionarlas para generar una reconstrucción 3D completa. Esta tecnología permite tanto la realización de tareas de inspección para identificar defectos internos en una amplia variedad de materiales como de verificación dimensional con precisión metrológica.

"De la misma manera que con la tomografía computarizada o tomografía de rayos-X, los médicos son capaces de ver en el interior del cuerpo humano con gran detalle, en el ámbito industrial con esta tecnología vamos a afrontar dos tipos de aplicaciones", ha subrayado José Antonio Albajez, director de División de Servicios Transversales del SAI. "Así, un primer grupo de aplicaciones, similar al ámbito médico, consistiría en poder encontrar defectos dentro del material de una pieza (poros, inclusiones, grietas…) que de otra manera requerirían destruirla para ver su interior, como si quisiéramos ver el interior de un huevo sin romperlo. Y un segundo grupo de aplicaciones consistiría en poder determinar con precisión todas las superficies del objeto y con ello obtener un fichero que pudiera servir para fabricar un duplicado de la pieza o compararlo con su diseño original e identificar cualquier desviación en sus dimensiones".

En realidad, el uso de esta tecnología en el ámbito industrial es mucho más reciente que en el ámbito sanitario debido a que las prestaciones que había que alcanzar son bastante más exigentes: suele ser necesario medir materiales más densos (ej: metales) y con precisiones y resoluciones mucho mayores (mejor que 0.1 mm).