Desde 2009, la Agencia Espacial Europea viene manteniendo un proyecto de desarrollo de piezas y materiales para la exploración espacial basada en lo que denominan la fabricación aditiva (por oposición a la sustractiva, basada en cortar el material a partir de una única pieza). La fabricación aditiva, por contra, se base en construir añadiendo capas. Esto es, en lo que la mayoría de los mortales conocemos como impresión 3D.
Tal y como explica Laurent Pambaguian de la Sección de Tecnología de Materiales de la ESA, “las reglas de diseño tradicionales están a menudo más enfocada a dar a una herramiento de corte el acceso a la parte sobrante. Con la fabricación aditiva, se consigue un menor número de pasos de fabricación, y un menor uso de material y energía”.
El diseño de esta pelota de titanio (hueca, pero de geometría externa compleja) es un ejemplo perfecto del proceso de fabricación aditiva: objetos que no podrían haber sido fabricados a partir de una sola pieza, usando métodos tradicionales. El particular diseño de esta pelota le permite aunar una extraordinaria ligereza con la rigidez, y la ESA ya estudia cómo aplicarlo a la estructura de eventuales satélites ultraligeros.
Desde que comenzó la investigación de la ESA en este campo se estableció como punto de partida utilizar la fabricación aditiva para reproducir elementos que hubieran sido ya usados en el espacio. Uno de ellos fue la válvula de agua del módulo Columbus de la Estación Espacial. Se eligió la válvula porque, entre otras cosas, contiene un punto débil no deseado (una soldadura), que pudo evitarse gracias a la impresión 3D. De hecho, fueron capaces de reproducir la pieza original (de titanio) a un precio asequible y reducir la masa artículo en un 40% gracias a un cambio del material.
Laurent cree que el día de mañana, si se aplica bien, se podrán superar muchos de los problemas que conllevaba hasta ahora la fabricación de elementos para la exploración espacial: “El espacio es un sector industrial de volumen reducido, que requiere una cantidad relativamente pequeña de piezas, pero muy bien hechas. Hay casos en que podemos necesitar únicamente varios kilos de una materia determinada que sólo se encuentra disponible en bultos de 10 toneladas (…) Por otra parte recurrir a moldes para inyección metálica produce piezas de muy buena calidad, pero amortizar el coste de dicho molde podría requerir la fabricación de al menos 100.000 piezas”. Por todo esto, la ESA tiene la esperanza de poder sustituir gracias a la fabricación aditiva todas las tecnologías que hasta ahora no habían sido asequibles o rentables.
Imagen | Ryan Somma
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