Del análisis aplicado a la máquina industrial: el recorrido de DRD en la Friction Stir Welding
El proyecto presentado por DRD en el marco del programa PR FESR Toscana 2021–2027 – Investigación, Desarrollo e Innovación para la Atracción de Inversiones, dedicado a la Aplicación Avanzada de la soldadura por fricción en el ámbito ferroviario (FSI), nace con un objetivo ambicioso: transferir una tecnología de soldadura en estado sólido, ya consolidada en los ámbitos aeroespacial y automotriz, hacia aplicaciones ferroviarias a gran escala, con especial atención a la soldadura de perfiles estructurales extruidos de grandes dimensiones.
Presentación final del proyecto. 31/10/2024
Desde las fases iniciales, el proyecto se planteó como un punto de encuentro entre investigación industrial, desarrollo experimental y aplicabilidad productiva real. En este contexto, el proyecto tomó forma gracias a la contribución conjunta de todos los socios implicados, que pusieron a disposición competencias técnicas, experiencia industrial y capacidad de investigación fundamentales para el estudio, desarrollo y validación del sistema, junto con el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Pisa, que proporcionó apoyo científico y metodológico en la definición de las arquitecturas de control, las lógicas de proceso y los criterios de validación experimental.
Aunque el proyecto entró en la lista de financiación, DRD decidió no interrumpir el proceso de desarrollo, continuando de forma autónoma las actividades de estudio, diseño y experimentación. Esta continuidad ha sido un elemento clave: la idea no se ha quedado en el plano teórico, sino que ha sido transformada progresivamente en un sistema real, verificable y medible.
Tras aproximadamente un año de estudios y actividades experimentales, en septiembre de 2025 se alcanzó un primer hito concreto. DRD diseñó y realizó un cabezal FSW, integrándolo en una máquina prototipo específicamente preparada para las pruebas de proceso. Esta fase marcó el paso decisivo de la simulación y el análisis teórico a la experimentación en campo.
Las primeras campañas de soldadura se llevaron a cabo utilizando herramientas desarrolladas por un socio de DRD, empresa británica con más de veinte años de experiencia en la tecnología Friction Stir Welding. El uso de herramientas optimizadas permitió centrarse en el análisis del comportamiento del cabezal, de la cinemática y del control del proceso, reduciendo las variables externas y aumentando la fiabilidad de los resultados.
Las pruebas se realizaron sobre perfiles de aluminio AA6000, con espesores de 3 y 5 mm. Los resultados obtenidos fueron extremadamente alentadores: las soldaduras mostraron una alta calidad de la unión, buena homogeneidad metalúrgica y un comportamiento coherente con los parámetros de proceso establecidos. Estos resultados confirmaron la validez de las decisiones de diseño adoptadas y la corrección del enfoque de ingeniería seguido.
Desde el punto de vista técnico, la experiencia adquirida permitió a DRD perfeccionar aspectos clave del proceso FSW: gestión de la fuerza axial, control del avance, estabilidad del cabezal de soldadura y repetibilidad del ciclo. Elementos que, en el contexto ferroviario, adquieren una importancia estratégica, especialmente cuando se trabaja con componentes de gran longitud sujetos a estrictos requisitos de calidad y fiabilidad.
Este recorrido no representa un punto de llegada, sino más bien el inicio de una nueva fase. Los conocimientos adquiridos a través del proyecto FSI han constituido la base técnica y cultural para el diseño de las primeras máquinas CNC DRD dedicadas a la Friction Stir Welding. Máquinas concebidas desde el inicio para ser modulares, escalables y orientadas a la producción industrial, capaces de responder a las necesidades específicas del sector ferroviario y, en general, de la soldadura estructural avanzada.
En este sentido, la experiencia demuestra cómo un proyecto de investigación aplicada, incluso antes de su completa implementación financiera, puede generar valor real cuando está respaldado por continuidad de visión, competencias interdisciplinarias y una fuerte integración entre industria y mundo académico. DRD ha transformado una idea de proyecto en un sistema funcional, trazando un camino claro hacia el desarrollo de soluciones FSW propias y sentando las bases de una nueva generación de máquinas herramienta dedicadas a la soldadura en estado sólido.
En el mes de julio llevamos al campo el resultado concreto de un año de estudios y experimentación, desarrollados en estrecha colaboración con Ofec y con el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Pisa. Un recorrido de investigación compartido, nacido de la unión entre competencias industriales y apoyo académico, con un objetivo claro: transformar la teoría en tecnología aplicada.
Este trabajo nos permitió diseñar y realizar un cabezal FSW dedicado, posteriormente instalado en una máquina prototipo, dando inicio a las primeras pruebas reales de soldadura. Gracias al uso de herramientas desarrolladas por un socio de DRD, empresa británica con más de veinte años de experiencia en la tecnología Friction Stir Welding, logramos realizar soldaduras en perfiles de aluminio AA6000 con espesores de 3 y 5 mm.
Las pruebas arrojaron resultados extremadamente positivos, confirmando la solidez de las decisiones de diseño y del enfoque adoptado. Las soldaduras obtenidas mostraron una alta calidad de la unión y una plena coherencia con los objetivos de precisión, fiabilidad y control del proceso que nos habíamos propuesto.
Este hito representa un paso fundamental en el desarrollo de DRD en el ámbito de la FSW, marcando el punto de partida para la evolución de nuestras máquinas y de las soluciones dedicadas a la soldadura industrial avanzada.
