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La industria del petróleo y gas requiere una fiabilidad rigurosa de los equipos. En la refinería ExxonMobil Baton Rouge en Luisiana, proteger los paneles críticos del sistema frente a la contaminación por fluidos es clave.
Este caso de uso detalla la transición estratégica de la fabricación sustractiva convencional a la tecnología de Deposición Láser de Metales (LMD) de Meltio, utilizando el sistema Meltio M600.
También muestra cómo el titanio nunca fue un material que ExxonMobil considerara para sus operaciones de fabricación. Sin embargo, gracias a la tecnología de Meltio, se dieron cuenta de que no solo es una solución viable, sino también rentable, sin comprometer la calidad y el rendimiento de las piezas.
La solución final vino de rediseñar un dispositivo anti-mechado de maquinaria protectora. Esto permitió a los equipos de ingeniería lograr mejoras estructurales y ahorros de costes notables.
"Antes de usar el cableado nunca pensamos en tener piezas de titanio porque era muy caro, pero tras pasar a la tecnología de Meltio descubrimos que es bastante asequible."
El dispositivo anti-mechada existente, diseñado para evitar que el aceite absorbiera los cables del termopar hacia la cabina de instrumentos, sufría de importantes limitaciones de diseño y funcionamiento.
Capacidad limitada de montaje
El soporte original carecía de un sistema de montaje dedicado, ya que dependía completamente de un conducto de conexión para soportar el pesado contenedor metálico en medio de continuas vibraciones industriales.
El cuerpo principal, una carcasa cilíndrica rígida fabricada mediante torneado y fresado CNC convencional, impedía el mantenimiento de la placa de separación interna sin apagar completamente la maquinaria.
La primera decisión fue pasar del material original a uno más eficiente y eficaz. Tras considerar y probar varias opciones, el Titanium 64 fue el elegido: es un material más ligero y barato en comparación con el original, y un material ya parametrizado con la tecnología de Meltio.
Sin embargo, adaptar estos componentes de alta resistencia para la fabricación aditiva presentó obstáculos metalúrgicos y operativos distintos.
"El equipo de refinería debe sobrevivir a condiciones extremas y vibraciones constantes. Al rediseñar el componente y fijarlo firmemente durante el proceso de impresión, creamos una barrera sólida de titanio a prueba de fugas que cumple fácilmente con los estrictos estándares de fiabilidad exigidos por ExxonMobil."
Los equipos de ingeniería aprovecharon el sistema Meltio M600 para ejecutar un rediseño completo de piezas adaptado a la impresión en 3 ejes.
Ingeniería de luminarias personalizadas
Para maximizar la eficiencia de inertización de la cámara, los ingenieros fabricaron aditivamente una pieza personalizada utilizando SS-316Lsi depositada sobre una placa base SS304. Estas herramientas permitían la producción por lotes de cuatro componentes simultáneamente, aumentando de forma natural los tiempos de permanencia entre capas y eliminando problemas de oxidación superficial.
Estrategias avanzadas de deposición
El cuerpo principal fue rediseñado con un límite de voladizo de 75 grados. Para evitar estructuras de soporte complejas, el equipo implementó un enfoque de impresión no planar. Utilizando las funciones de sondeo M600, la máquina ejecutaba un toque en el eje Z en el punto más bajo del sustrato, depositando características directamente sobre la superficie curva. La tapa también fue rediseñada para incorporar perímetros huecos diseñados específicamente para contener un sellador de silicona.
Optimización de parámetros
El sobrecrecimiento de materiales se mitigó con éxito disminuyendo significativamente la potencia láser y la velocidad de impresión en regiones localizadas específicas. Para evitar el desplazamiento del espacio de trabajo durante movimientos no extrusivos, se añadió una sujeción mecánica robusta a ambos lados del accesorio, bloqueando los componentes rígidamente en sus sistemas de coordenadas.
La transición al proceso del DMM Meltio generó ventajas operativas decisivas.
Eficiencia financiera
El coste unitario del ensamblaje completo supone una reducción del 42%.
Compresión del tiempo de entrega
El tiempo de producción disminuyó drásticamente, pasando de unas 4 a 6 semanas hasta exactamente 58,8 horas.
Sustituir el mecanizado CNC por tecnología LMD para componentes Titanium 64 ofrece una estricta optimización geométrica y rendimientos financieros tangibles. Al abordar comportamientos térmicos específicos y emplear fijaciones inteligentes por lotes, ExxonMobil Baton Rouge modernizó con éxito un dispositivo protector crítico.
La reducción resultante del 42% en el coste unitario valida a LMD como una solución de fabricación altamente competitiva para los entornos exigentes del sector del petróleo y gas.
"Alejarnos del mecanizado tradicional cambió por completo nuestra economía de producción. Reducimos los costes unitarios en un 42 por ciento y redujimos nuestros plazos de entrega de seis semanas a poco menos de 60 horas, demostrando que la fabricación aditiva aporta un valor financiero real a la industria del petróleo y el gas."
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