Formnext 2025: El Fraunhofer IAPT amplía la automatización de la producción aditiva

La solución de visión artificial del Fraunhofer IAPT permite un análisis en tiempo real flexible hasta el nivel de píxel en la producción. El uso de datos sintéticos para el entrenamiento de IA garantiza una rápida puesta en marcha. (Fuente: M. Voigt, Copyright: Fraunhofer IAPT)

En Formnext 2025, el Fraunhofer IAPT presenta diferentes sistemas de agarre en una ruta de fabricación aditiva automatizada. (Fuente: Madison Kepros, Copyright: Fraunhofer USA Center Midwest (CMW))

La institución Fraunhofer para Tecnologías de Producción Aditiva IAPT presenta en formnext 2025 (Stand D 69, Hall 12.0) la automatización de la producción aditiva como centro de atención.

Mediante una ruta de fabricación AM, la institución Fraunhofer muestra robots colaborativos con sistemas de agarre flexibles y una garantía de calidad económica basada en IA mediante visión artificial. La automatización y la reducción de pasos manuales también son el foco en las exhibiciones relacionadas con la manipulación y el procesamiento de estructuras básicas geométricamente complejas o altamente delicadas, así como una tecnología para alisado in situ de componentes plásticos.

Esfuerzo mínimo para la visión artificial en la garantía de calidad

El Fraunhofer IAPT acelera y simplifica la garantía de calidad de la producción aditiva (en inglés, Additive Manufacturing – kurz AM) mediante una innovadora combinación de visión artificial y sistemas de cámaras económicos. Una cámara sencilla y la evaluación basada en IA de los datos de imagen sustituyen la sensoría altamente especializada que antes era necesaria.

También se elimina la laboriosa producción de imágenes reales completas para entrenar la inteligencia artificial. En su lugar, el Fraunhofer IAPT genera y utiliza datos sintéticos. Este enfoque acelera la disponibilidad de modelos de IA para análisis de imágenes y la detección y evaluación de objetos en tiempo real, sin pérdida de calidad.

La solución realiza pasos relevantes en la garantía de calidad, como la medición de objetos o la identificación de errores. Sin embargo, sus aplicaciones van más allá de la garantía de calidad. Otro ejemplo es la identificación y clasificación de componentes en el marco de una automatización de la cadena de procesos.

Sistema de agarre universal aporta flexibilidad en la automatización de procesos AM

Las empresas productoras suelen utilizar la producción aditiva para componentes en pequeñas cantidades y con geometrías que varían frecuentemente. La amplia variedad de formas y objetos limita mucho el uso de soluciones de automatización clásicas para AM. Un nuevo sistema de agarre independiente de la geometría del Fraunhofer IAPT elimina estas restricciones: puede manipular diversos componentes, ya sea una plataforma de construcción completa, geometrías complejas o estructuras delicadas. Esta flexibilidad permite, por ejemplo, el uso a medida de robots colaborativos a lo largo de la cadena de proceso AM.

El sistema de agarre flexible permite automatizar pasos manuales incluso en pequeñas series y piezas individuales de manera económica. Además, se eliminan costosos sistemas de seguridad y zonas restringidas mediante el uso centrado en el ser humano de la robótica colaborativa.

Procesos para el procesamiento automatizado de estructuras delicadas

El desarrollo de procesos aditivos para el procesamiento de estructuras geométricamente complejas y delicadas de cualquier tamaño es una de las especialidades del Fraunhofer IAPT. En formnext, la institución presenta el refuerzo aditivo de una estructura básica forjada para la fabricación de un borde de guía, conocido como Metal Leading Edge, para proteger las palas de turbinas CFRP.

En el proceso de fabricación, el Fraunhofer IAPT toma una estructura básica forjada y añade material adicional mediante el método DED-LB/P en el borde estrecho del Metal Leading Edge. La colocación exacta del material, el ángulo correcto y la introducción precisa de energía requieren una estrategia de procesamiento compleja y un control preciso del proceso. La competencia en procesos de los expertos del Fraunhofer IAPT permite su implementación mediante un movimiento sincronizado de 8 ejes con un software propio de planificación de procesos y trayectorias. Este método garantiza la aplicación fiable de la aleación de titanio y evita daños en la delicada pieza.

La experiencia del Fraunhofer IAPT en el manejo de estructuras grandes y delicadas permite la fabricación híbrida del borde de guía, ahorrando más de la mitad de la cantidad de aleación de titanio necesaria en una producción puramente convencional. Además del ahorro de material, la producción híbrida reduce el desgaste de herramientas y el esfuerzo en el acabado posterior.

Acabado post-proceso automatizado como parte del proceso de impresión de componentes plásticos

El Fraunhofer IAPT presenta una innovación para el acabado post-proceso automatizado de componentes plásticos. La tecnología puede integrarse en impresoras FDM existentes y alisa la superficie del componente in situ, es decir, durante la producción. Con la eliminación del acabado posterior, el tiempo total de fabricación se reduce hasta en un 50%. Se pueden lograr ahorros de hasta el 80% por componente.

De la investigación a la valorización industrial

El Fraunhofer IAPT presenta sus desarrollos en formnext 2025 a lo largo de una cadena de procesos de AM automatizada. Expertos de diversos campos tecnológicos y de competencia responden preguntas individuales durante toda la feria.

Más allá de las innovaciones técnicas del Fraunhofer IAPT, el centro de excelencia Fraunhofer-Leistungszentrum IAMHH® se presenta en el stand del Fraunhofer IAPT. Su objetivo es transferir los resultados de investigación en el campo de la producción aditiva a la valorización industrial. Las vías de transferencia incluyen, por ejemplo, la formación de profesionales especializados, la provisión de infraestructuras de AM, el apoyo a spin-offs y la investigación contractual bilateral con usuarios finales.