Demandas tecnológicas: NT19

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DESAFÍO UNIVERSIDAD - EMPRESA 2026

Esta necesidad tecnológica forma parte del Concurso de Proyectos de I+D+i y/o consultoría en colaboración Universidad – Empresa “Desafío Universidad Empresa” 2026 organizado por la Fundación Universidades y Enseñanzas Superiores de Castilla y León.

Referencia: NT19

Tipo de Entidad: Empresa

Título del proyecto

Utillaje cerámico

Acrónimo MGZTEC

Resumen

Área de interés principal de la demanda

Industria inteligente y fabricación avanzada - N/A

Se busca aumentar la vida útil de las boquillas y otros elementos de conformado y guiado utilizados en el trefilado y la coextrusión de cables. La solución se basa en utilizar materiales de elevada resistencia al desgaste, como carburos cementados de tungsteno y cerámicas técnicas de alúmina, mediante tecnologías aditivas y/o electroerosión, según su compatibilidad. Se busca mejorar la geometría, acabado superficial y comportamiento en servicio, para intentar reducir las sustituciones y paradas, mantener la calidad del cable y obtener soluciones técnica y económicamente viables.

Áreas de interés secundarias

N/A - N/A

DESCRIPCIÓN DE LA NECESIDAD DEMANDADA

1.- Descripción de la demanda tecnológica.

La entidad demanda una solución tecnológica para mejorar la resistencia al desgaste y prolongar la vida útil de las boquillas, hileras y elementos de guiado que intervienen en sus procesos de trefilado y coextrusión de cables.
Estos componentes deben mantener su geometría y acabado superficial durante el funcionamiento para asegurar la estabilidad del proceso y la calidad del producto. Su deterioro puede provocar desviaciones dimensionales, defectos superficiales y necesidades de ajuste o sustitución, con el consiguiente impacto en la productividad y los costes.
Se propone investigar el empleo de materiales avanzados, especialmente carburos cementados de tungsteno y cerámicas técnicas como la alúmina, seleccionando su aplicación según las solicitaciones de cada componente. Asimismo, se pretende evaluar rutas de fabricación mediante tecnologías aditivas y/o electroerosión, complementadas con las operaciones de acabado necesarias.
La solución deberá ser compatible con los equipos existentes y demostrar una mejora frente a los componentes de referencia, considerando conjuntamente durabilidad, calidad del cable, coste de fabricación y facilidad de sustitución.

2.- Antecedentes.

En los procesos de fabricación de cables, las herramientas de conformado y guiado están sometidas a contacto continuo con los materiales procesados. Dependiendo de la operación, pueden intervenir mecanismos de abrasión, adhesión y solicitaciones térmicas y mecánicas que condicionan su durabilidad.
Los carburos cementados de tungsteno se utilizan en herramientas de trefilado por su combinación de dureza y resistencia al desgaste. Por su parte, las cerámicas técnicas, como la alúmina, constituyen una alternativa de interés para determinadas condiciones de contacto, aunque su aplicación requiere estudiar aspectos como la fragilidad, el montaje y el acabado superficial.
La fabricación de estos materiales presenta dificultades para obtener geometrías pequeñas, pasos internos y superficies funcionales de elevada precisión. Por ello, resulta de interés investigar rutas de fabricación y acabado que permitan adaptar sus prestaciones a las necesidades concretas de la entidad.

3.- Posibles enfoques del proyecto de investigación.

Se contemplan los siguientes enfoques, que podrán combinarse y ajustarse tras el diagnóstico inicial:
Caracterización del problema y selección de componentes. Identificar las boquillas, hileras o guías con mayor potencial de mejora y analizar sus condiciones de funcionamiento, materiales actuales, zonas de desgaste y criterios de sustitución. Establecer una referencia de vida útil y calidad del producto.
Selección de materiales y diseño funcional. Evaluar calidades de carburo cementado de tungsteno y cerámicas de alúmina según los mecanismos de deterioro identificados. Estudiar geometrías de entrada, zonas de contacto, radios de transición y sistemas de montaje, incluyendo la posibilidad de utilizar insertos reemplazables.
Investigación de las rutas de fabricación. Estudiar la fabricación aditiva de componentes cerámicos y evaluar la electroerosión por hilo o penetración para los materiales y geometrías compatibles con este proceso, especialmente carburos cementados eléctricamente conductores.
Optimización del acabado. Evaluar la integridad superficial, los defectos de fabricación y su posible influencia en el desgaste y la aparición de fracturas.
Validación experimental y viabilidad industrial. Comparar los prototipos con los componentes actuales mediante ensayos de desgaste y pruebas en condiciones de servicio.

4.- Enfoques sin interés

No se consideran prioritarias las propuestas centradas exclusivamente en:
La adquisición de repuestos comerciales sin investigación sobre su adaptación o mejora.
Estudios teóricos o simulaciones sin fabricación y validación de prototipos.
La selección de materiales basada únicamente en su dureza, sin evaluar desgaste, fragilidad, acabado superficial y comportamiento en servicio.
Modificaciones que requieran sustituir las líneas de producción o realizar inversiones desproporcionadas respecto al beneficio esperado.
Soluciones que aumenten la duración de la herramienta a costa de perjudicar la calidad del cable o la estabilidad del proceso.

PALABRAS CLAVE: Trefilado y coextrusión, resistencia al desgaste, materiales avanzados, fabricación aditiva, electroerosión

Si desea remitir una propuesta de solución tecnológica (proyecto de investigación y/o consultoría) deberá remitirla en los terminos establecidos en la convocatoria hasta el 18 de diciembre de 2026.

Demanda Tecnológica en formato pdf: www.redtcue.es/desafio/demandas/nt19