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Prueba hoy, ventaja competitiva mañana

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SECO/WARWICK ayuda a sus socios a ganar a través de la innovación

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Un sólido departamento de I+D es clave para aplicar las modernas tecnologías de tratamiento térmico de metales. La industria actual (por ejemplo, la aeroespacial, la de defensa, la médica o la energética) requiere soluciones a medida. Durante años, el Grupo SECO/WARWICK ha proporcionado a sus socios acceso a centros avanzados de I+D (en Polonia, EE.UU. y, más recientemente, China), donde se pueden probar tecnologías a microescala.
Infraestructura de investigación y alcance de los procesos llevados a cabo

El Centro de I+D de SECO/WARWICK cuenta tanto con hornos industriales a escala real como con equipos de laboratorio, lo que permite realizar ensayos de procesos con materiales y piezas suministrados por el cliente. El centro lleva a cabo, entre otras cosas, la carburación a baja presión (LPC FineCarb), el temple con gas a alta presión (HPGQ), la nitruración con gas ZeroFlow, la nitrocarburación ferrítica (FNC), la soldadura fuerte de aluminio en atmósfera protectora (CAB) y en vacío (VAB), así como la producción de piezas fundidas con estructura de grano equiaxial (EQ) utilizando métodos convencionales, y piezas fundidas de solidificación direccional (DS) y monocristalinas (SC) utilizando el método Bridgman. El equipo de ingenieros experimentados también ofrece una amplia gama de servicios de cálculo de ingeniería, incluidas simulaciones de análisis térmico, mecánica de fluidos y resistencia de materiales y estructuras.

"En la práctica, esto significa que el horno y la tecnología de proceso utilizados deben permitir alcanzar las propiedades requeridas de la pieza tratada, como la dureza superficial y del núcleo, la profundidad de la caja endurecida (por ejemplo, CHD/ECD), la resistencia al desgaste y a la corrosión, la estabilidad dimensional tras el tratamiento y la microestructura deseada, incluida la distribución de fases, el tamaño de grano y la presencia de precipitados. Este enfoque minimiza el riesgo de aplicación, permite identificar rápidamente las posibles disconformidades y ofrece la seguridad de que el producto final cumplirá los requisitos de la pieza tratada en su aplicación de destino. Son precisamente las pruebas en condiciones cercanas a las condiciones reales de funcionamiento las que permiten la preparación óptima y la adaptación de la tecnología a los requisitos individuales de producción", afirmó Łukasz Piechowicz, Director del Centro de I+D de SECO/WARWICK.
El papel del laboratorio metalográfico

Una parte integral de las pruebas de proceso y del proceso de implementación es el laboratorio metalográfico, donde se realizan pruebas en muestras cortadas de piezas tratadas, así como en muestras testigo. Los análisis incluyen la evaluación de la microestructura mediante microscopía óptica y electrónica, mediciones de micro y macrodureza, determinación de la profundidad de la caja endurecida (CHD/ECD) y análisis de los perfiles de carbono y nitrógeno en la capa superficial.

"Estas pruebas permiten verificar si las propiedades obtenidas cumplen los requisitos del cliente, tanto en términos de parámetros mecánicos como de microestructura. Esto es crucial para evaluar si la pieza tratada cumplirá los requisitos de su aplicación de destino. Como resultado, no sólo es posible confirmar la eficacia de la tecnología seleccionada, sino también optimizarla para un caso de uso específico", añade Ł. Piechowicz. Piechowicz.
La importancia de los ensayos de procesos para la implantación industrial

La realización de ensayos de procesos y pruebas de laboratorio en piezas reales permite no sólo adaptar con precisión los parámetros del proceso a las expectativas de los socios, sino también identificar los riesgos potenciales, optimizar los costes y reducir los riesgos de implantación.

Cuando un cliente se enfrenta a un reto que requiere un enfoque no estándar, la infraestructura de I+D de RETECH en EE.UU. interviene para ayudarle. El equipo apoya el desarrollo de nuevos materiales y las tecnologías utilizadas para fabricarlos, desde aleaciones y superaleaciones de titanio, circonio, cobalto y níquel hasta materiales de cromo y silicio, así como otras aleaciones avanzadas que requieren métodos de fusión especializados o excepcionalmente precisos. Esto permite pasar de los ensayos de concepto y proceso a productos acabados con parámetros de rendimiento superiores.

Retech permite a empresas e instituciones de investigación probar materiales avanzados y procesos metalúrgicos en sistemas a escala real en su centro de I+D de Buffalo (Nueva York). Con el apoyo del equipo de ingeniería -desde el desarrollo del concepto del proceso hasta el análisis de los resultados-, los socios pueden validar los supuestos del proceso con mayor rapidez, reducir el riesgo de la inversión y establecer un camino seguro hacia el escalado para la producción.

Las tecnologías disponibles incluyen la fusión por arco de plasma, la fusión por inducción en vacío, los procesos por haz de electrones y la atomización por plasma de polvos metálicos reactivos y refractarios. Se trata de una solución para sectores en los que la pureza, la repetibilidad y el control del proceso son importantes, desde el aeroespacial, la defensa y la energía hasta la medicina, los semiconductores y la fabricación avanzada. El laboratorio de I+D de Retech puede verificar una tecnología antes de tomar una decisión de inversión de capital, acortando el camino de la idea a la aplicación.

"Ofrecemos servicios de fusión y atomización realizados en instalaciones operativas en nuestra sede de Buffalo, lo que proporciona a los socios un acceso rápido a la metalurgia al vacío avanzada sin necesidad de adquirir inmediatamente su propio equipo. Se trata de una solución práctica para las empresas que desean validar un nuevo proceso, aumentar la producción de aleaciones, acelerar el plazo de comercialización o mantener el impulso de un proyecto a la espera de su propio equipo. Con sistemas como PAM-5, R&D Electron Beam, PGA200 y PGA300, es posible realizar ensayos y series piloto y de producción en condiciones controladas. Esto reduce el riesgo y aumenta la flexibilidad", afirma Earl Good, Director General de Retech, una empresa del Grupo SECO/WARWICK.

Al mismo tiempo, el CAB Brazing Center (en Polonia y China) ayuda a los clientes a probar, validar y perfeccionar prototipos de intercambiadores de calor. Se trata de un espacio en el que se pueden realizar ensayos para una amplia gama de soluciones, entre las que se incluyen la automoción, la energía, HVAC&R (calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración) y la electrónica. Esto significa una verificación más rápida del concepto, un menor riesgo de implantación y un mejor ajuste entre la tecnología y los requisitos específicos del sector.

La capacidad de llevar a cabo pruebas exhaustivas -desde la selección de parámetros y la ejecución de procesos hasta el análisis detallado en laboratorio- es la base del éxito en la implantación de tecnologías modernas de tratamiento térmico, garantizando la seguridad de la inversión y la ventaja competitiva.
Innovaciones que pasan del laboratorio a la industria

El Grupo SECO/WARWICK invierte constantemente en investigación y desarrollo, considerando la I+D como una de las bases de la ventaja competitiva del Grupo. La magnitud de estas actividades se refleja en los proyectos de I+D en curso, el número de patentes, las implementaciones, los estudios realizados y las colaboraciones con universidades técnicas e instituciones de investigación.

Un ejemplo de la inversión actual en I+D es el proyecto Free High Pressure Gas Quenching, con un coste total de 9,59 millones de zlotys, incluidos 5,24 millones de zlotys en cofinanciación de fondos europeos. El proyecto incluye el desarrollo y la construcción de un prototipo de dispositivo para el temple libre de piezas de acero en gas a alta presión, utilizando simulaciones CAE, un gemelo digital, cámaras de imagen térmica, un escáner 3D y pruebas de proceso en condiciones cercanas a la operación real.

El Grupo SECO/WARWICK obtuvo financiación de deuda en forma de un préstamo a largo plazo de 10 millones de USD, es decir, aproximadamente 39,81 millones de PLN. Los fondos obtenidos se destinaron al desarrollo de la tecnología pulvimetalúrgica, incluido el diseño y la instalación de hornos de plasma con atomizador de gas (PAM) (fusión por arco de plasma) basados en la tecnología patentada de Retech, así como a la ampliación y el equipamiento de la nave de producción y montaje. La inversión, con un valor total estimado de 45 millones de zlotys, se está llevando a cabo en las instalaciones de Retech en Buffalo, Nueva York (EE.UU.). El desarrollo de la tecnología pulvimetalúrgica tiene como objetivo reforzar la posición del Grupo SECO/WARWICK en el mercado mundial de la metalurgia de vacío, especialmente en el área de rápido crecimiento de la impresión 3D de metales (fabricación aditiva).

La I+D en SECO/WARWICK no se detiene en el laboratorio. Un buen ejemplo de transferencia de conocimientos a la industria es el DeepCaseMaster Evolution, un sistema experto de autodiagnóstico de última generación para un horno de cuba, desarrollado en colaboración con el Instituto de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Zielona Góra. La solución se desarrolló mediante I+D conjunta, es compatible con procesos de cementación de alto rendimiento y baja presión, y ayuda a aumentar la eficiencia energética al tiempo que reduce las emisiones contaminantes.

SECO/WARWICK desarrolla la innovación a través de un modelo de asociación, en colaboración con universidades técnicas, institutos de investigación, organizaciones industriales y asociaciones de expertos. Como resultado, el conocimiento científico se transfiere eficazmente a la industria, y la empresa co-crea estándares tecnológicos en tratamiento térmico, metalurgia y automatización de procesos industriales. Esta posición se ve confirmada por numerosas distinciones, como el título de "Distinguida por su inventiva", múltiples honores de "Líder en innovación", premios a lo mejor del sector, Especialista en equipos metalúrgicos más innovadores para RETECH, y los títulos de Empresa innovadora y Símbolo de innovación. RETECH, una empresa del Grupo SECO/WARWICK, también fue reconocida como "Especialista en equipos metalúrgicos más innovadores en 2022 para EE.UU."

El espíritu innovador de SECO/WARWICK, por lo tanto, tiene una dimensión práctica: comienza con la inversión en investigación, patentes y colaboración con la ciencia, y termina con tecnologías listas para usar que operan en las instalaciones de clientes de todo el mundo. Es precisamente la combinación de la infraestructura propia de I+D, los proyectos de demostración, la experiencia en ingeniería, las asociaciones académicas y el reconocimiento internacional lo que permite a SECO/WARWICK no sólo responder a las necesidades de la industria, sino también configurar activamente su dirección de desarrollo.