Liderada por la Dra. Karem Tello, académica del Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales, la Universidad Técnica Federico Santa María ha demostrado un avance significativo en el campo de la manufactura aditiva con su iniciativa en Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Esta tecnología innovadora, que combina un arco eléctrico y alambre metálico para crear componentes de forma capa a capa, integra conocimientos fundamentales de distintas disciplinas como metalurgia, electrónica y mecánica. En su desarrollo, el equipo ha logrado no solo implementar el proceso, sino también entender mejor los fenómenos metalúrgicos involucrados, sentando las bases para futuras aplicaciones industriales que podrían transformar la fabricación contemporánea.
Uno de los aspectos más destacados de esta iniciativa ha sido la colaboración interdisciplinaria que se ha generado en torno al proyecto. A través del Centro Integrado de Manufactura y Automatización (CIMA), académicos de diversas especialidades se han unido para abordar la complejidad del proceso WAAM. Con la participación de expertos como Manuel Olivares en electrónica y Martín Cisternas Fernández en mecánica, el equipo busca explorar y optimizar los parámetros de fabricación, la solidificación de materiales y el control automatizado del sistema. Este enfoque integral garantiza que cada etapa de la manufactura sea analizada desde distintas perspectivas para maximizar la eficiencia y calidad de los componentes producidos.
El avance más reciente en la investigación ha sido la incorporación de sensorización térmica al proceso de fabricación. Utilizando cámaras infrarrojas y termocuplas, los investigadores están analizando minuciosamente los ciclos de temperatura del material al aplicarle distintas capas durante la manufactura. «Entender lo que ocurre durante la fabricación es crucial para reproducir resultados exitosos», enfatiza la Dra. Tello. Esta fase del estudio ha contado con el respaldo del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal), que se ha enfocado en la caracterización microestructural de los materiales y en el análisis de geometrías complejas, estableciendo un vínculo clave entre la academia y la investigación científica aplicada.
Enfocándose en la formación de capital humano, la iniciativa de WAAM también ha logrado involucrar a estudiantes del área de metalurgia, electrónica y mecánica. Desde el año 2023, han participado nueve estudiantes, de los cuales siete son memoristas de pregrado y dos son estudiantes de magíster. Esta integración de estudiantes no solo enriquece la investigación, sino que también prepara a la próxima generación de profesionales para enfrentar los desafíos de la fabricación moderna. En paralelo, el equipo está desarrollando un software denominado ‘slicer’, que permite traducir un modelo digital en 3D en instrucciones para el robot, subrayando la importancia de la programación y el monitoreo energético en este proceso.
Con el objetivo de llevar la manufactura aditiva metálica a aplicaciones industriales concretas, los investigadores apuntan a transición desde la creación de probetas simples hacia la fabricación de componentes específicos para sectores como la minería, energía y la industria papelera. La tecnología WAAM tiene el potencial de revolucionar la producción y reparación de componentes metálicos, al conformarse como una capacidad operativa esencial para las industrias que requieren alta calidad y precisión. «Afrontamos el reto de traducir nuestro conocimiento acumulado en procedimientos prácticos que aborden problemas reales de fabricación», concluye la Dra. Tello, estableciendo un claro horizonte para el futuro de la iniciativa y su impacto en la industria.
