REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Mantener el sistema ferroviario europeo (trenes y vías) tiene un coste anual superior a los 10.000M€. A la hora de gestionar el mantenimiento, la mayoría de las soluciones se basan en unos puntos de inspección que se testean una vez al día (caso de las ruedas) o una vez cada varios meses (rail o perfil de la rueda). Unido a ello, cabe destacar que los mayores costes de mantenimiento vienen generados por reparaciones en las vías originadas por problemas del rail, siendo la sustitución del carril uno de los costes más importantes en el mantenimiento de la infraestructura ferroviaria.

El ahorro que se podría obtener a través de una política óptima de mantenimiento, basada en el conocimiento de las condiciones de los componentes, está estimado en una horquilla que oscila entre el 30% y el 85% de los costes totales de mantenimiento.

El proyecto Railfiller, en el que participa Ceit –miembro del BRTA- junto a FGC y Tria ingeniería, busca desarrollar un sistema de reparación in-situ de componentes metálicos de la infraestructura ferroviaria mediante fabricación aditiva. Junto a ello, el proyecto se propone reducir significativamente los métodos actuales de mantenimiento, así como el impacto ambiental a fin de contribuir a la sostenibilidad del transporte ferroviario.

Los principales objetivos técnicos del proyecto son los siguientes

1. Desarrollo de un proceso de reparación de componentes de vía basado en tecnología LMD. El proceso de aporte de material a la zona reparada es uno de los retos principales del proyecto.
2. Desarrollo y validación de los subsistemas y procesos necesarios para un sistema completo de reparación. Para realizar una reparación de componente de vía es necesario determinar el volumen de componente que se ha desgastado o dañado, preparar el componente antes de depositar material, depositar material que rellene el volumen y aplicar un post-proceso para alcanzar las especificaciones. Para realizar estas fases de la reparación se desarrollarán los siguientes subsistemas:
- Subsistema de inspección de componentes de vía.
- Subsistema de pre-proceso y post-proceso
- Subsistema de deposición LMD.
3. Validación de la reparación. Para ello se realizará la instalación en vía de una sección de carril reparada mediante LMD y posteriormente se retirará para realizar una caracterización microestructural y mecánica en el laboratorio.
4. Estudio del ciclo de vida de componentes de vía reparados mediante tecnología LMD.

Para la consecución de estos objetivos será clave la utilización de dos equipamientos singulares de Ceit:

• Un atomizador de gas que puede funcionar con helio, nitrogeno y argon y alcanzar una temperatura máxima de operación de 1750 °C. Este equipo permitirá fabricar polvo para los diferentes materiales de aporte que se estudiaran durante el proyecto.
• Una célula de fabricación aditiva mediante tecnología LMD que cuenta con un sistema de control en lazo cerrado de la zona fundida, un equipo de calentamiento por inducción y un escáner láser 3D para detectar las zonas a reparar.

Este proyecto, que tendrá una duración de 30 meses, pertenece al programa Retos Colaboración del Ministerio de Ciencia e Innovación y cuenta con un presupuesto total de más de medio millón de euros.