STELLAR
tecnología de texturización de superficies por láser
El proyecto STELLAR (Surface Texturing with Laser for Large Areas with Riblets) desarrolla una tecnología de texturización de superficies por láser rápida, limpia y respetuosa con el medio ambiente, para la producción en masa de perfiles tipo "Riblet" (inspirados en las escamas de la piel de los tiburones). Su objetivo es mejorar drásticamente la eficiencia energética en aplicaciones navales y de tuberías industriales, mediante la reducción de la fricción. Al combinar láseres ultrarrápidos de femtosegundo de alta potencia con escáneres poligonales de alta velocidad, se logra escalar el proceso a grandes áreas. Además, la recopilación de datos de todo el proceso productivo será analizada mediante algoritmos de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML) para predecir, optimizar y controlar la calidad de fabricación, contribuyendo así a los objetivos del European Green Deal y a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS 7 y 9) de la ONU.
El proyecto STELLAR (Surface Texturing with Laser for Large Areas with Riblets) desarrolla una tecnología de texturización de superficies por láser rápida, limpia y respetuosa con el medio ambiente, para la producción en masa de perfiles tipo "Riblet" (inspirados en las escamas de la piel de los tiburones). Su objetivo es mejorar drásticamente la eficiencia energética en aplicaciones navales y de tuberías industriales, mediante la reducción de la fricción. Al combinar láseres ultrarrápidos de femtosegundo de alta potencia con escáneres poligonales de alta velocidad, se logra escalar el proceso a grandes áreas. Además, la recopilación de datos de todo el proceso productivo será analizada mediante algoritmos de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML) para predecir, optimizar y controlar la calidad de fabricación, contribuyendo así a los objetivos del European Green Deal y a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS 7 y 9) de la ONU.
Retos
Demostrar que las superficies con forma de Riblet inspiradas en la piel de tiburón pueden mejorar significativamente la eficiencia energética en aplicaciones de flujo transversal y rotativo (como tuberías y hélices navales) reduciendo su fricción geométrica.
Escalar la velocidad y el rendimiento de texturizado láser para cubrir grandes áreas a nivel industrial, combinando por primera vez láseres de femtosegundo) de alta potencia en modo ráfaga con sistemas de escáner poligonal y conformación de haz espacial.
Implementar métodos de aprendizaje automático (Machine Learning) e Inteligencia Artificial (IA) para procesar el Big Data generado en la producción, y optimizar los parámetros del proceso láser y el rendimiento de los Riblets.
Solución
Desarrollo de superficies microestructuradas mediante dos enfoques: (i) grabado láser directo sobre las piezas y (ii) grabado láser de perfiles inversos sobre moldes, que permiten la replicación plástica masiva mediante moldeo por inyección o prensado en caliente.
Estos moldes además cuentan con texturizado a nanoescala para evitar defectos durante el desmoldeo.
El rendimiento funcional se monitoriza apoyado en una base de datos optimizada por Inteligencia Artificial, proporcionando una solución industrial de alta precisión para maquinaria pesada.
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Entidades participantes
Entidad financiadora
M-ERA.NET (Convocatoria 2022) a través de agencias regionales/nacionales: SMWK (Alemania), SEKUENS (Asturias, España) y RNAQ (Francia).
Colaboradores
Hochschule Mittweida (Alemania, Coordinador)
AMPLITUDE (Francia)
Subcontratados
Bionic Surface Technologies (Austria)
Universidad de Oviedo (España)