Alemania se pasa el juego: crea piezas para cohetes con una impresora 3D que usa varios metales a la vez

Un grupo de científicos de Alemania ha desarrollado una técnica que permite fabricar piezas fundamentales para cohetes al utilizar una impresora 3D. Este sistema destaca por su capacidad de procesar diversos metales de forma simultánea en un único ciclo de trabajo, algo que hasta la fecha obligaba a fabricar componentes por separado para luego soldarlos.

Según un comunicado de prensa del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fundición, Compuestos y Procesamiento IGCV el avance forma parte del proyecto europeo Enlighten. Con una inversión de 38 millones de euros, la iniciativa busca que el continente deje de depender de proveedores y reduzca los costes de fabricación de sus cohetes transportadores.

La flexibilidad del sistema, además, recorta semanas enteras en los plazos de desarrollo, lo que permite una transformación casi inmediata desde el ordenador al mundo real.

Alemania revoluciona la industria al imprimir con varios metales

La clave de este progreso está en la fundición por haz de láser, un proceso de fabricación aditiva que permite fusionar dos o más polvos metálicos al mismo tiempo.

Al imprimir piezas metálicas con esta impresora 3D, los ingenieros en Alemania pueden asignar propiedades específicas a cada zona del componente, como una mayor resistencia a la corrosión o una dureza extrema, sin necesidad de uniones mecánicas. Esto es algo que se puede aprovechar en los cohetes espaciales, donde el peso es un punto crítico de posible fallo durante el lanzamiento.

Gracias a este avance, Alemania puede fabricar piezas híbridas funcionales en una sola pasada, como un demostrador de una válvula para cohetes que alterna capas de aleaciones de acero magnéticas y no magnéticas. Este componente ayudaría a que la nave se mantenga estable durante el vuelo.

Gracias al uso de diferentes metales en la impresora 3D, se ha logrado una densidad y precisión que iguala o supera a las versiones hechas con máquinas y soldaduras tradicionales.

¿Cómo han superado las barreras químicas entre materiales?

No todos los materiales se llevan bien cuando se mezclan, y ahí es donde resalta la investigación del Fraunhofer IGCV. Ciertas combinaciones, como el titanio y el níquel, suelen generar fases quebradizas que provocan grietas en la estructura. Para solucionar este problema, los científicos han empleado simulaciones y pruebas de laboratorio hasta que dieron con la solución de usar una capa intermedia de molibdeno.

Este «sándwich» metálico evita el contacto directo entre materiales incompatibles, lo que garantiza una unión sólida y duradera. Como bien señala el medio Interesting Engineering, la fabricación de componentes ligeros y con funciones integradas se vuelve una realidad para la próxima generación de motores Ariane.

Por otro lado, el equipo alemán ha desarrollado un sistema de separación magnética para recuperar y reutilizar el polvo metálico que se mezcla durante la impresión, lo que mejora la eficiencia económica y reduce las emisiones del proceso.

¿Es el camino hacia la independencia espacial europea?

Aunque empresas privadas como SpaceX o Rocket Lab ya utilizan la fabricación aditiva, las organizaciones públicas europeas han tardado más en adoptar estos estándares de agilidad. Según Voxel Matters, la colaboración con ArianeGroup busca integrar estos avances en aplicaciones reales de navegación espacial.

«Con este proceso de fabricación, podemos personalizar los componentes directamente en la computadora e imprimirlos inmediatamente», afirmó Constantin Jugert, científico de Fraunhofer IGCV. «La enorme flexibilidad nos ahorra plazos de entrega y permite iteraciones rápidas cuando cambian los requisitos. Esto ahorra semanas en el desarrollo».

«No solo queremos demostrar cómo funciona hoy la impresión 3D multimaterial, con ‘Enlighten’, estamos sentando las bases para una producción en masa sostenible y flexible de cohetes, lo que hará que Europa sea más independiente a largo plazo», puntualizó Jugert.