Redactado por: Juan Carlos de la Rosa Escribano, Manuel González Gallego y Pablo Muñoz Conejero
El Centro de Experiencias Hidrodinámicas de El Pardo (CEHIPAR), con casi un siglo de experiencia en la investigación naval, se encuentra inmerso en una profunda transformación de sus metodologías de construcción de modelos, adoptando las últimas tecnologías de fabricación aditiva. Este cambio estratégico busca optimizar los procesos, reducir costes y tiempos de producción, y minimizar el impacto ambiental, en línea con las exigencias de un mercado globalizado y cada vez más competitivo.
Un hito importante en esta evolución es la construcción de la Carena 3000, un modelo a escala de aproximadamente 6 metros de eslora de un Buque Hidrográfico Oceánico. Este proyecto representa la primera incursión del CEHIPAR en la fabricación de modelos de buques de estas dimensiones mediante la tecnología FDM (Fused Deposition Modelling) o Modelado por Deposición Fundida, una técnica de impresión 3D que deposita material fundido capa por capa para construir el objeto deseado.
La fabricación de la Carena 3000 se considera una “prueba de concepto” frente a los métodos tradicionales de construcción en madera. Este nuevo enfoque implica una mayor inversión en la fase de diseño, donde se optimiza el modelo para su fabricación aditiva. El modelo se imprime en segmentos que luego se unen mediante técnicas que aseguran la estanqueidad. En este caso, se ha optado por un polímero biodegradable mezclado con partículas de madera, una alternativa más económica y sostenible en comparación con otros materiales.
Para cumplir con los estrictos estándares de control dimensional establecidos por la ITTC (International Towing Tank Conference), la carena impresa en 3D se somete a un proceso de fresado CNC de 5 ejes, seguido de un acabado superficial, tratamiento de impermeabilización y pintura. Aunque aún se deben realizar ensayos hidrodinámicos y estructurales comparativos con un modelo idéntico construido en madera según el método tradicional, las estimaciones iniciales apuntan a una reducción significativa en los tiempos de fabricación, que oscila entre el 50 % y el 75 %.
Más allá de la construcción de cascos, el CEHIPAR también ha incorporado la fabricación aditiva para la producción de hélices con geometrías complejas. A través de un convenio de I+D+i entre INTA-CEHIPAR y la empresa NOVAINDEF, se ha adquirido un Sistema Robot Láser-DED (Directed Energy Deposition) o Deposición Directa de Energía, que utiliza un haz láser para fundir un sustrato sobre el que se deposita material de aporte mediante hilo lateral. Esta tecnología minimiza el desperdicio de material y produce piezas con una geometría cercana a la forma final, que luego se refinan mediante fresado CNC de 5 ejes para cumplir con los requisitos de tolerancias dimensionales y rugosidad superficial.
Adicionalmente, el CEHIPAR cuenta con una máquina de impresión por deposición de material polimérico reforzado con fibras cerámicas, como vidrio, carbono o Kevlar®. Esta tecnología permite la fabricación de piezas funcionales capaces de sustituir componentes tradicionalmente fabricados en acero o aluminio. La adición de fibra continua de materiales compuestos a la matriz polimérica incrementa las propiedades mecánicas de las piezas, igualándolas a las de sus equivalentes metálicos. Esta técnica resulta especialmente ventajosa para la fabricación de piezas complejas para mecanismos, cuyo tamaño y geometría dificultan el mecanizado CNC convencional.
En resumen, la adopción de la fabricación aditiva en el CEHIPAR representa un cambio de paradigma en la construcción de modelos navales. La combinación de tecnologías FDM, DED y la impresión de polímeros reforzados con fibras permite al centro optimizar sus procesos, reducir costes y tiempos de producción, y minimizar el impacto ambiental. A medida que se acerca su centenario, el CEHIPAR reafirma su compromiso con la innovación y se posiciona como un referente en la investigación naval a nivel nacional e internacional, adoptando las últimas tecnologías para seguir ofreciendo soluciones de vanguardia a la industria marítima.
