¿Pueden los motores eléctricos impresos revolucionar la movilidad?
E-motores de la impresora 3D: ciencia e industria se unen para una producción sostenible
A pesar de que la Unión Europea ha suavizado recientemente la prohibición de los motores de combustión, la movilidad eléctrica sigue siendo indispensable en todos los ámbitos. Los motores eléctricos son el medio elegido cuando se trata de reducir las emisiones de CO₂ en el transporte por carretera y ferrocarril y contribuir de forma significativa a la protección del clima. Un nuevo proyecto de investigación a gran escala dirigido por la Universidad de Paderborn trabaja ahora en el desarrollo de motores eléctricos basados en procesos de fabricación aditiva. El proyecto, en el que participan socios industriales como Mercedes-Benz AG y Siemens AG, tiene un volumen total de unos 11,5 millones de euros y cuenta con el patrocinio del Ministerio Federal de Economía y Energía (BMWE) por un periodo de tres años. El equipo de gestión de la investigación y la innovación de TÜV Rheinland está a cargo de "AddReMo"[1], como se denomina el proyecto.
"Nuestro objetivo es desarrollar tecnologías innovadoras para la producción de sistemas de propulsión eléctrica que contribuyan a la movilidad sostenible y a una reducción significativa de las emisiones de CO2 ", afirma el Prof. Dr.-Ing. Balázs Magyar, Jefe de "Diseño y Tecnología de Propulsión" de la Universidad de Paderborn. Junto con Siemens AG, la cátedra es el líder del consorcio del proyecto de investigación. Se centra en la investigación y aplicación de procesos de fabricación aditiva para la producción de motores eléctricos. "Estamos utilizando tres procesos distintos[2] para aprovechar la libertad de diseño y optimizar el uso de materiales. Nos centramos en seguir desarrollando la estabilidad de los procesos, procesar nuevos tipos de materiales de alto rendimiento en el área monomaterial y multimaterial, el diseño basado en simulación y la garantía de calidad basada en IA", prosigue el profesor Magyar.
Los procesos permiten reducir el peso, el llamado momento de inercia de la masa y mejorar la refrigeración para aumentar la densidad de potencia de los motores eléctricos. Para uso industrial, Mercedes-Benz AG y Siemens AG están desarrollando demostradores de motores eléctricos, evaluándolos desde una perspectiva técnica y económica e integrándolos en los sistemas globales existentes. Además de los motores eléctricos optimizados, también se posibilita la descentralización de la producción, lo que reduce la dependencia de las cadenas de suministro globales y refuerza la resistencia industrial. "Comparando los procesos de fabricación, las propiedades mecánicas, térmicas y magnéticas de los motores eléctricos se analizan y validan en condiciones reales mediante simulación y experimentación. El objetivo es llevar a cabo una evaluación tanto técnica como económico-ecológica de los procesos y los motores eléctricos con el fin de crear un producto listo para la producción", explica el Prof. Dr.-Ing. Mirko Schaper, Director de la Cátedra de Ciencia de los Materiales de la Universidad de Paderborn y Decano de la Facultad de Ingeniería Mecánica.
Los resultados deberían contribuir a crear sistemas de propulsión más potentes y eficientes en el uso de los recursos para la movilidad del futuro y a mejorar de forma sostenible la producción industrial. La transferencia y el potencial de ampliación garantizan un impacto en toda la industria, no sólo en el campo de la movilidad eléctrica, sino también en lo que respecta al aumento de las clases de eficiencia de los motores eléctricos estacionarios de acuerdo con la normativa de la UE.
Además de la Universidad de Paderborn, el consorcio también incluye el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT-wbk Prof. Lanza/Prof. Zanger) y la Universidad Leibniz de Hannover (LUH-IAL Prof. Ponick). Los socios industriales son: Siemens AG, Mercedes-Benz AG, USU GmbH, Nikon SLM Solutions AG, Additive Drives GmbH, Schübel GmbH, QASS GmbH, Whitecell Eisenhuth GmbH & Co KG, Indutherm Gießereitechnologie GmbH y Carbolite Gero GmbH & Co KG. Additive Marking GmbH y Advanced Mechanical Engineering GmbH son socios asociados.
Este texto se ha traducido automáticamente.
[1] "El uso de tecnologías de fabricación aditiva para lograr cadenas de proceso eficiente de los recursos y los componentes del motor en el campo de la movilidad" (AddReMo). El proyecto está adscrito al programa de financiación "DNS der zukunftsfähigen Mobilität" del Ministerio Federal.
[2] PBF-LB/M (fusión por haz láser), AddCasting® y BJT-MSt/C (inyección de aglutinante)
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