Entrevista a Melanie Durth, responsable Innovación del clúster Andalucia Aerospace, sobre el proyecto IMPULSO que busca aplicar las ventajas del uso de la fabricación aditiva metálica con grandes resultados en el sector aeroespacial al sector médico.

Explíquenos brevemente en qué consiste el proyecto IMPULSO

El proyecto IMPULSO (“Investigación de la IMpresión 3D Para sU vaLidación induStrial y conectividad en entOrno digital”) propone un desarrollo novedoso en la cadena de valor de componentes de titanio fabricados por impresión 3D, con la finalidad última de establecer una metodología eficiente y sencilla que permita la implantación de la tecnología aditiva, asistida por Realidad Virtual, y diseño reticular en la cadena de producción de los implantes médicos futuros. El proyecto, en marcha desde julio 2022, investiga la aplicabilidad y ventajas del uso de la fabricación aditiva metálica (tecnología SLM) en el sector médico a través de la fabricación personalizada de implantes lumbares de titanio grado 5 (Ti6Al4v) aplicando técnicas de diseños Lattice y estructuras porosas.

 

¿Qué empresas o entidades han colaborado en este proyecto?

El proyecto se desarrolla a través de un consorcio compuesto por cuatro empresas del sector aeroespacial (Cubicoff, Grupo Sevilla Control, ARsoft y Element), el Clúster Andalucía Aerospace,y en colaboración con el Hospital Clínico Universitario de Valladolid, y, en concreto, con el doctor Noriega, jefe de servicio de Cirugía ortopédica y Traumatología del HCUV y el doctor Gonzalo, del Instituto de Ciencias de la Salud de Castilla y León. Andalucía Aerospace Cluster es una asociación privada creada para representar a todas las empresas aeroespaciales de Andalucía. Hoy en día, cuenta con más de 90 empresas asociadas. Sevilla Control (GSC) es una empresa Tier2 aeronáutica con más de 30 años de experiencia en sector aeroespacial internacional especializada en el mecanizado de piezas metálicas y montaje de aeroestructuras aeronáuticas a través de sus 36 centros de mecanizado y maquinaria auxiliar. Cubicoff Ingeniería Abierta, empresa de ingeniería focalizada en aportar soluciones técnicas a la Industria, se compone de expertos en dirección integral de proyectos industriales (PMP-PMI) para la gran mayoría de sectores productivos y están especializados en piping y gemelos digitales. Con oficinas en Sevilla y Madrid, su actividad se desarrolla a nivel nacional e internacional. ARSoft es una empresa dedicada al desarrollo de software basado en las tecnologías de Realidad Aumentada, Virtual y Mixta cuya misión es la democratización del uso de estas, consiguiendo grandes éxitos en industria y medicina.

Por último, Element Sevilla es una empresa que se centra en proporcionar apoyo técnico a la industria en el comportamiento de los materiales, mediante ensayos mecánicos, fisicoquímicos y estructurales, tanto de materiales como de componentes.

 

¿Cómo surgió la idea de aplicar tecnología aeroespacial al sector médico?

La fabricación aditiva es una tecnología innovadora en el sector aeroespacial que permite una optimización geométrica y que ofrece posibilidades amplias para, por ejemplo, reducir el peso de las piezas de las aeronaves, o simplificar el proceso productivo de algunas piezas. La optimización de los procesos de producción y la optimización del peso de las aeronaves son dos aspectos claves para alcanzar una mayor sostenibilidad en el sector aeroespacial. Comprobamos que la misma tecnología para el desarrollo de solución del sector aeroespacial se podía aplicar al sector médico, y que resultaba de gran interés por ofrecer soluciones personalizadas a los pacientes.

 

De izquierda a derecha: Modelización de implante personalizado y Modelización de implante real. © www.andaluciaaerospace.com

 

¿Qué puede aportar este tipo de tecnología al proyecto?

El objetivo del proyecto es conseguir una mejora de las soluciones actuales de implantes tradicionales que existen en el mercado, al permitir a través de la aplicación de las tecnologías de impresión 3D, una personalización completa del producto. De esta manera se mejora de forma exponencial tanto la calidad de vida del paciente como el tiempo y coste requerido para la preparación, operación y recuperación, permitiendo la adaptación total del implante a la estructura ósea del paciente.

En este caso en concreto, la fabricación aditiva permite el diseño personalizado de una prótesis de titanio a partir de una estructura ósea espinal real. Y la aplicación de técnicas de diseño reticular (Lattice), permiten reducir el peso del implante y mejorar la resistencia mecánica del mismo.

 

 

¿Ha podido ponerse en práctica este proyecto en un caso real? ¿Cuál ha sido el resultado?

Durante el proyecto se ha llevado a cabo la fabricación de implantes de titanio por impresión 3D y su posprocesado posterior. El posprocesado consiste en tratamiento térmico, mecanizado y tratamiento superficial para garantizar las óptimas propiedades del implante según los requisitos definidos por los expertos médicos que han colaborado en el proyecto. Se han realizado ensayos estáticos, de fatiga y superficiales en los cuales el implante ha demostrado una mayor resistencia incluso a la esperada. Con estos ensayos se demuestra que el implante está preparado para afrontar las presiones y tensiones a los que se encontrará sometido en una columna humana. Todos los resultados han sido validados vía ensayos mecánicos, fisicoquímicos y estructurales de precisión que nos han permitido demostrar las ventajas que puede llegar a aportar esta tecnología disruptiva con respecto a los implantes tradicionales utilizados actualmente.

Este novedoso proyecto cuenta con el apoyo en formato de subvención del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo dentro del programa para Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI)

 

Más información en https://andaluciaaerospace.com/

 

Melanie Durth es responsable Innovación del clúster Andalucia Aerospace. Doctora en mecánica de fluidos y reología de la Ecole Polytechnique de París (2012, Cum Laude). Trabajó 5 años como investigadora en Abengoa S.L., empresa internacional que aplica soluciones tecnológicas innovadoras para la sostenibilidad en los sectores de infraestructuras, energía y agua, participando en varios proyectos financiados a nivel nacional. Formó parte del equipo de FADA-CATEC (Centro Tecnológico de la Industria Aeroespacial de Andalucía) durante 2 años, donde desarrolló principalmente labores de investigación en el Departamento de Materiales y Procesos en el marco de materiales aeroespaciales y tecnologías afines a la fabricación, participando en diversos proyectos nacionales y Proyectos europeos. Paralelamente, actuó como ingeniera de desarrollo en FADA-CATEC, redactando nuevas propuestas para convocatorias nacionales y europeas. Desde 2019 forma parte del equipo del Clúster Aeroespacial de Andalucía como responsable de Innovación y Comunicación.

 

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