Clasificación de los 20 temas más relevantes en función de su impacto sobre

el desarrollo industrial.

En la Tabla II.6.1.1. se detalla la relación de los veinte temas de mayor impacto en el desarrollo tecnológico junto con su índice de grado de im- portancia y la fecha de materialización más pro- bable, según el conjunto de expertos consulta- dos con un nivel de conocimiento alto-medio en la materia.

Considerando la distribución por áreas temáti- cas cabe mencionar la destacada presencia de temas pertenecientes al sector de la deforma- ción metálica, con cuatro temas de estampa-

ción de chapa y dos de forja, y al sector de trata- mientos con cuatro temas. Las demás áreas te- máticas están presentes con uno o dos temas. Esta distribución irregular es debida, por una parte, al elevado volumen de negocio que repre- senta el sector de la deformación metálica y la patente necesidad de innovación de este sector para mantenerse competitivo. Por otro lado, el área de los tratamientos térmicos y superficia- les y recubrimientos tiene una creciente impor- tancia de cara obtener piezas de mayor calidad para cumplir con las cada día más exigentes pres- taciones requeridas por el mercado, y un volu- men de negocio significativo por su interdepen- dencia con la mayoría de sectores del metal (moldes de inyección, moldes de fundición, ma- trices para embutición, matrices para forja, ex- trusión de metal, fabricación de herramientas, etc.).

Tabla II.6.1.1.

Temas más relevantes en función de su impacto sobre el desarrollo industrial.

Tema

La técnica de mecanizado de alta velocidad se generaliza- rá tanto para operaciones de desbaste como acabado de todo tipo de materiales.

Aumento de la densidad de las piezas prensadas en 0,1- 0,3 g/cm3 mediante procesos de compactación a alta densidad como prensado en caliente, lubricación de matriz y densificación selectiva, en los procesos de sinteriza- ción.

Aumento progresivo de la introducción de la Proyección Térmica en el sector industrial español. Este aumento progresivo debería ser del 10% hasta el año 2000 y del 25% en el año 2005.

Mejora de los utillajes de forja mediante tratamientos térmicos y superficiales y materiales base mejorados. Desarrollo de nuevas tecnologías aplicadas a los proce- sos de PVD-CVD mejorando el anclaje y nuevos elemen- tos combinados. Aplicación en el sector de moldes y matrices, industria óptica, industria electrónica, etc. El mecanizado de alta velocidad sustituirá gran número de operaciones realizadas clásicamente por electroerosión por penetración (en especial en mecanizado de moldes y matrices). Nº Tema Índice Grado Importancia Fecha de Materia- lización 2004-2008 1 3,86 Impacto sobre Desarrollo Industrial 100

2003 65 95 3,56 2003 37 94 3,53 2004-2008 99 93 3,79 2004-2008 27 100 3,31 2004-2008 24 100 3,36 Más allá del 2014 29 100 3,36 2003 63 100 3,45 2004-2008 80 100 3,44 2004-2008 103 100 3,50 2004-2008 39 100 3,42 2003 41 100 3,37 2003 38 100 3,53 Tema Nº Tema Índice Grado Importancia Fecha de Materia- lización Impacto sobre Desarrollo Industrial

Utilización generalizada del acero de alta resistencia en piezas de chapa en las aplicaciones que requieren mínimo peso y máxima resistencia (automoción, etc.). Rentabilización haciendo más operativo el temple por haz de electrones o por láser. Aplicación en piezas de gran dimensión, válvulas para automoción, piezas sometidas a desgaste soportando grandes cargas puntuales y/o fatiga, etc.

La fundición ADI (Autempered Ductile Iron) experimenta un incremento del 20% anual en sus aplicaciones captando productos actualmente forjados.

La tecnología de Moldeo de Polvos por Inyección (PIM) permitirá incrementar la complejidad de forma de las piezas sinterizadas.

Optimización del proceso de embutición según las especificaciones de la pieza en base al desarrollo y aplicación de nuevos materiales tipo sandwich (núcleo termoplástico recubierto de chapa), tailored blanks (unión de chapas soldadas de distintos espesores y distintos materiales), chapas con recubrimientos, etc. Desarrollo y aplicación de nuevos tratamientos o tecnologías de endurecimiento superficial sin aportacio- nes (implantación iónica, nitruración, etc...) en las matrices que no alteren las tolerancias de las piezas embutidas.

Debido al amplio rango de operaciones que es posible realizar por electroerosión y a otras alternativas como el MAV se incrementará de forma importante la aplicación de sistemas de planificación de procesos asistidos por ordenador (CAPP) para piezas donde la electroerosión juega un papel importante, p.e. en moldes.

El 50% de las aplicaciones convencionales de corte térmico y soldadura se realizarán utilizando láser en procesos de escala industrial.

Lasers de alta potencia y calidad de haz incrementarán el rango de aplicación de las máquinas de corte incrementando espesores (en aceros hasta 50 mm y en aceros inoxidables hasta 30 mm) y velocidad de corte (hasta 50 m/min. para espesores de 1 mm).

Se generaliza la aplicación de la técnica de la simulación para el cálculo y diseño de los sistemas de alimentación de las piezas fundidas.

Utilización de materiales normalizados más económicos y con el mínimo espesor en los procesos de embutición y estampación.

Dado el interés tecnológico de la nitruración iónica las instalaciones sufrirán cambios sustanciales para la aplicación de los siguientes tratamientos a baja tempera- tura: nitrocarburación, nitrosulfuración y oxinitruración. Aplicación en piezas de resistencia totalmente acaba- das y que no requieren modificaciones de medidas.

En cuanto a la fecha de materialización de los 20 temas más relevantes nueve de ellos se im- plantarán a corto plazo (hasta el 2003), y diez temas a medio plazo (del 2004 al 2008). Un úni- co tema se prevé se lleve a cabo de manera ge- neralizada en un futuro lejano (más allá del 2014). Estos resultados ponen en evidencia el elevado grado de pragmatismo existente en el ámbito industrial donde se apuesta claramente por aque- llos temas con un elevado componente de reali- dad, previsibles a corto-medio plazo sin adoptar opciones de riesgo.

Encabezando la lista de temas más relevantes por su impacto en el desarrollo industrial se en- cuentra un tema de mecanizado por despren-

dimiento de viruta, el mecanizado de alta velo-

cidad (tema 1), el cual, según los expertos con- sultados y el propio panel de expertos, es uno de los grandes avances del sector metal-mecá- nico de cara a aumentar la competitividad de las pequeñas y medianas empresas españolas a me- dio plazo. Para ello habrán de superarse una serie de limitaciones tecnológicas y económicas (que se comentarán en el apartado 6.5) y será enton- ces cuando el mecanizado de alta velocidad pue- da incluso llegar a sustituir de forma generaliza- da ciertas operaciones realizadas clásicamente por electroerosión (tema 15), lo cual ya está empezando a suceder tal y como se indica en la fecha de materialización (hasta el 2003). En el sector de la deformación metálica des- taca la utilización del acero de alta resistencia en sectores como el de la automoción (tema 38); la generalización de nuevos materiales de em- butición tipo “sandwich” y “tailored blanks” (tema 39); la mejora de los utillajes de forja y de embu-

tición mediante nuevos tratamientos superficia- les (tema 53 y 41); la utilización de forma progre- siva de materiales más económicos, normaliza- dos y con el mínimo espesor en los procesos de embutición y estampación (tema 37); y por últi- mo la sustitución de la forja convencional por la forja de precisión (tema 48). De todos estos te- mas cuatro se materializarán a corto plazo (has- ta el 2003) y dos a medio plazo (2004-2008). En el área temática de los tratamientos los te- mas más relevantes para el desarrollo tecnológi- co son, por orden de importancia: desarrollo de nuevas tecnologías aplicadas a los procesos de PVD-CVD (tema 101); la rentabilización hacien- do más operativo el temple por haz de electro- nes o por láser (tema 103); nuevos tratamientos a baja temperatura de nitrocarburación, nitrosul- furación y oxinitruración (tema 99); y aplicación de nuevas tecnologías de implantación bajo va- cío (tema 100).

Cada una de estas tecnologías presenta una serie de limitaciones para su generalización, que se- rán comentadas en el apartado 6.5.

El sector de la pulvimetalurgia contiene tres te- mas entre los 20 más relevantes, dos de ellos son de sinterización (temas 70 y 80) y uno de proyección térmica (tema 89). Estas dos tecno- logías se caracterizan por ser muy especializa- das dentro del sector metal-mecánico, relativa- mente económicas y sobre todo limpias. Se pre- vé que, a corto plazo, la densidad de las piezas sinterizadas aumente para mejorar las propieda- des mecánicas actuales, y por otro lado la tec- nología de moldeo de polvos por inyección (PIM) permitirá incrementar a medio plazo la compleji-

Tema Nº Tema Índice Grado Importancia Fecha de Materia- lización 2004-2008 48 3,60 Impacto sobre Desarrollo Industrial 92 2004-2008 100 91 3,64

La forja de precisión sustituirá a la forja convencional permitiendo eliminar las operaciones posteriores de mecanizado.

Aplicación de nuevas tecnologías de implantación bajo vacío mejorando el anclaje: revestimiento de cerámica, deposición de carbono amorfo, etc. Aplicación en el campo de la automoción, telecomunicaciones, maquina- ria textil, industria aeronáutica y aerospacial.

dad de forma de las piezas sinterizadas. Por otro lado, la proyección térmica aumentará hasta un 30% a medio plazo (2004-2008) como técnica de recubrimiento superficial de piezas metálicas. En lo que concierne al sector de la fundición han sido elegidos dos temas clave para el desarrollo tecnológico: la progresiva generalización a corto plazo de la fundición de precisión ADI (tema 63); y por último la aplicación, también a corto plazo, de la simulación para el cálculo y diseño de sis- temas de alimentación de las piezas fundidas (tema 65).

En el área temática de la electroerosión, tecno- logía muy extendida, destaca la disminución de plazos de entrega en donde los sistemas de pla- nificación de procesos asistidos por ordenador (CAPP) jugarán un papel fundamental (tema 24). Finalmente aparecen dos temas del área temáti- ca del láser que afectarían positivamente al de- sarrollo tecnológico: aplicación del láser como herramienta industrial de soldadura y corte tér- mico en un 50% de las aplicaciones (tema 29), la cual parece ser más que incierta su utiliza- ción en nuestro país (fecha de materialización más allá del 2014); y la aplicación a medio plazo

de láseres de alta potencia y calidad de haz para cortar mayores espesores que los actuales y a una velocidad de corte mayor (tema 27). Con todo ello puede afirmarse que son muchas, diferentes y especializadas las futuras tecnolo- gías de fabricación de piezas metálicas que ayu- darían al desarrollo tecnológico del sector metal- mecánico, pero todas ellas están perfectamente distribuidas en cada una de las áreas temáticas. La mayoría de estas tecnologías apuestan por el uso de la informática como herramienta funda- mental de trabajo, la especialización por parte de los diseñadores en cada una de las áreas y la obtención de un producto de máxima calidad, competitivo, a un coste razonable y limpias des- de el punto de vista medioambiental.

Como se ha comentado anteriormente, en el apartado 6.5. del presente informe se explican detalladamente cada uno de los 20 temas.

II.6.2. Posición de España en relación con estos temas. Tabla II.6.2.1. Posición de España. Capacidad de Comercialización 0,58 0,50 -0,75 0,20 -0,07 0,70 0,78 -1,0 Capacidad de Producción 0,22 0,80 -0,25 0 0 0,31 0,60 -1,0 Capacidad de Innovación 0,05 1,20 0,75 0,50 0,36 0,40 0,15 -0,33 Capacidad Científica- Tecnológica -0,05 0,83 1,33 0,25 0,58 0,27 0,55 -0,2 Tema 1 70 89 53 101 15 38 103

Analizando los índices obtenidos, en primer lu- gar, se puede concluir que la posición de Espa- ña en cuanto a desarrollo tecnológico en el sec- tor metal-mecánico es diversa según el área te- mática que se considere. Pero en líneas genera- les puede afirmarse lo siguiente:

En capacidad científica y tecnológica aún se

encuentra en fase de implantación en la mayoría de áreas temáticas, previniendo una madurez a medio plazo. En una posición más favorable se encuentra el sector de la pulvimetalurgia (sinteri- zado y proyección térmica), y por el contrario el sector del láser se encuentra en una posición deficiente (temas 29 y 27) por razones que se analizarán en el presente estudio.

Destacan como temas principales la proyección térmica (tema 89) y las tecnologías de endureci- miento superficial mediante implantación bajo vacío (tema 100).

En capacidad de innovación la situación en

cuanto a desarrollo tecnológico es prácticamen-

te la misma que la anterior aunque ligeramente inferior, destacando positivamente el sector de la pulvimetalurgia (temas 70, 80 y 89) y negativa- mente el sector del láser (temas 27 y 29) y trata- mientos y recubrimientos (temas 103 y 99). La capacidad de producción es la más desfavo- rable de todas las capacidades en cuanto a de- sarrollo tecnológico de los 20 temas principales, incluso sectores como el de la pulvimetalurgia presenta índices negativos (temas 89 y 80), al igual que el láser (temas 27 y 29), tratamientos y recubrimientos superficiales (temas 103, 99 y 100), forja de precisión (tema 48) y la aplicación de la simulación en la fundición (tema 65). Im- portante señalar que ningún tema se encuentra en una posición destacada.

En capacidad de comercialización el láser man- tiene su posición desfavorable (temas 27 y 29) al igual que el sector de los tratamientos y recubri- mientos superficiales (temas 101, 103 y 100). Ningún tema se encuentra en una posición aven- tajada. Capacidad de Comercialización 0,30 0,25 0 0,38 0,33 -0,50 -0,29 0,17 0,70 0 0,13 -0,50 Capacidad de Producción 0,38 -0,33 0,09 0,27 0,27 -1,20 -1,60 -0,15 0,89 -0,50 -0,10 -0,60 Capacidad de Innovación 0,57 1,00 -0,09 0,31 0,60 -0,80 -1,25 0,08 0,36 -0,15 -0,29 0,40 Capacidad Científica- Tecnológica 0,86 0,33 0,33 0,89 0,45 -0,08 -1,25 0,15 0,55 0,18 0 1,25 Tema 63 80 39 41 24 29 27 65 37 99 48 100

II.6.3. Limitaciones