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ADVANTIC

Innovadores en la creación de materiales compuestos para la construcción en entornos desafiantes

The Future of Making Things

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Estructura de techo reforzada sobre las Minas de Oro Consolidadas Kalgoorlie en las regiones remotas de Australia. Cortesía de Advantic.

Material estructural avanzado que amplía el kit de herramientas para constructores e ingenieros

Para las estructuras antiguas que contienen acero y concreto, el óxido, la corrosión y exposición al clima severo son una plaga común. Pero los tiempos han cambiado y los materiales han evolucionado. Advantic, con sede en Dayton, Ohio, diseña y fabrica compuestos innovadores de polímero que ofrecen una alternativa de alto desempeño al concreto y acero tradicionales; alterando así, la industria de la construcción con materiales más ligeros y duraderos que apoyan la resistencia de las estructuras a condiciones ambientales extremas.

Acercar la tecnología aeroespacial a los materiales de construcción

Advantic es una empresa nueva enfocada en proporcionar materiales avanzados para la industria de la construcción. La empresa crea materiales compuestos personalizados que proporcionan una gama novedosa de opciones para ingenieros y constructores que se enfrentan con condiciones ambientales desafiantes. Brad Doudican, Presidente de Advantic, dice: "Somos como el 'botón fácil' de la industria de la construcción, si es que existe algo así. Si la solución adecuada son los compuestos, encontraremos la solución de material correcta que aborde el problema específico".

Los compuestos toman dos materiales distintos y los combinan para crear una alternativa más ligera y de mayor duración. Dice Jeff Nielsen, Vicepresidente de Operaciones de Advantic: "Lo que hacemos, principalmente con fibra de vidrio y algunos tipos de química de resina distintos, es tomar materiales que se desarrollaron en la industria aeroespacial y aprovechar esa tecnología en el mercado civil y de la construcción".

Prefabricación in situ en la oficina central de Advantic en Dayton, Ohio. Cortesía de Advantic.

Cada proyecto de Advantic es único e involucra una colaboración exhaustiva por parte del cliente; desde desarrollar el presupuesto preliminar, la ingeniería y las metodologías de materiales hasta asesorar sobre la construcción e instalación. La manufactura de Advantic se lleva a cabo internamente, fabricando componentes empernados que no necesitan soldadura. Dice Doudican: "Por lo general, lo que finalmente le entregamos al cliente es un kit, un juego de construcción. Es un conjunto de componentes, hasta con tuercas y pernos, que llega en una tarima y sale en un camión hacia la obra".

Demostrar el valor de los materiales compuestos para la construcción

En 2013, Advantic completó su primer gran proyecto cuando la empresa ayudó al sistema de metro de la ciudad de Nueva York, mediante la fundición de compuestos de polímero, a cumplir con los nuevos requisitos del código contra incendios para la ventilación. El nuevo material es un 75 % más ligero que el concreto, mantiene la misma fuerza de compresión, no es corrosivo y es mucho más permeable a las radiofrecuencias, elemento esencial para los requisitos de mantenimiento del proyecto.

El siguiente proyecto de Advantic resultó ser un desafío aún mayor: reforzar una estructura de acero corroído, del tamaño de un estadio, del techo de las Minas de Oro Consolidadas Kalgoorlie en las hostiles regiones remotas de Australia. ¿El elemento sorpresa? El equipo tuvo solo 10 días para lograrlo.

La solución de Advantic para las minas de Kalgoorlie, conocidas como Cubiertas Sintácticas Estructurales, son lo suficientemente ligeras para enviarlas por avión desde Ohio hasta Australia. A la derecha se puede ver un acercamiento de las Cubiertas en contexto. Cortesía de Advantic.

El corporativo Newmont Mining Corporation invirtió años en la búsqueda de una solución para Kalgoorlie y se enfrentaba a la posibilidad de un cierre. Los principales obstáculos eran la lentitud y el costo de las alternativas tradicionales de reforzamiento que requerían de grandes cuadrillas de instaladores. Cuando se le consultó, Advantic se apresuró a aprovechar la oportunidad.

Dice Doudican: "Hicimos con ellos un trabajo inicial de ingeniería mostrándoles cómo los materiales compuestos, por ser ligeros e increíblemente fuertes, además de la capacidad de diseño que teníamos internamente, podían aprovecharse para enfrentar sus problemas estructurales específicos. Esto resultó en una serie de productos que solucionaron los elementos estructurales primarios. Los fabricamos aquí en los Estados Unidos y, de hecho, eran tan ligeros que fue económico mandarlos por avión hasta Australia".

Esa solución de 700 piezas en total, se instaló fácilmente con equipos de dos personas y un elevador de brazo en nueve días y medio, antes de la fecha límite y ahorrándole a Newmont alrededor de 6 millones de dólares australianos. La validación de ese trabajo en el mundo real, llegó unos meses después a través de un correo electrónico cuyo asunto ominoso decía: "Tormenta masiva en Kalgoorlie". Una fuerte célula de tormenta se había abierto camino a lo largo de las regiones remotas de Australia dañando a su paso múltiples estructuras en la comunidad. Sin embargo, como adjunto al correo electrónico venía una foto de la tormenta y a un lado, de pie, la estructura de Advantic fuerte y resistente. El resto del correo electrónico decía: "Ey, felicidades, pasaron la prueba de carga a gran escala".

En otra prueba para los materiales de Advantic, el zoológico de Cleveland, Metroparks, consultó a la empresa sobre la modificación de su recinto para los gorilas. Para facilitar que el zoológico incluyera a otro gorila en el entorno y brindar mayor espacio a los animales, Advantic diseñó un túnel elevado (Gorilla Chute) que ofrece a los gorilas una vista de 360 grados de su hábitat. En estas circunstancias, era preferible usar vigas compuestas en lugar de acero para perturbar menos a los gorilas y a los animales vecinos.

El túnel elevado Gorilla Chute de Advantic le proporciona a los gorilas una visión de 360 grados de su recinto en el zoológico de Cleveland, Metroparks. Cortesía de Advantic.

Luke Sideras, Técnico de Ingeniería CAD de Advantic, dice: "Con la fabricación de acero, se presentan gases tóxicos al soldar, una instalación ruidosa e invasiva, y en términos generales, un ambiente más corrosivo. Pudimos cortar y taladrar todas las vigas en nuestro almacén incluso antes de que llegaran al zoológico. Esto reduce drásticamente el tiempo que los gorilas están inactivos por la necesidad de moverlos, lo que puede causar estrés en los animales. Fue un proyecto realmente divertido y funcionó extremadamente bien para todos".

Entusiasmo creciente por los materiales avanzados

Éxitos como estos son los que ayudan a Advantic a lograr avances en la industria de la construcción; una industria que ha sido lenta en adoptar la tecnología debido a su arraigo con los medios y métodos tradicionales para completar los proyectos. Sin embargo, como señala Doudican, los materiales nuevos son un riesgo para los propietarios, contratistas e ingenieros, así que es tarea de su equipo fomentar esa tolerancia al riesgo mediante la confianza. Con el uso de Autodesk Fusion 360 (inglés), Advantic tiene a colegas trabajando con dibujos, en el campo sobre la marcha y en el taller en Ohio, con todos los cambios reflejados en tiempo real. Dice Doudican: "Nos ayuda a optimizar nuestro proceso de entrega de proyectos. A final de cuentas, crea confianza en nuestros clientes, que es lo que más necesitamos".

Conoce cómo desarrolla Advantic sus materiales compuestos con Fusion 360. Ve el video (2:03 minutos).

Advantic también crea confianza a través de la fuerza y el desempeño de sus materiales compuestos, que pueden durar mucho más que los materiales convencionales. Dice Doudican: "Podemos producir los mismos perfiles de resistencia que los materiales de concreto pero un 50, 60 o 75 por ciento más ligeros. Un concreto increíblemente ligero es una oportunidad real en la construcción ya que muchos de los costos en esta industria no están relacionados con el material en sí, sino con el traslado de ese material a su ubicación y su colocación de manera segura".

Los polímeros fundidos son la alternativa más ligera al concreto de Advantic y con frecuencia se pueden maniobrar sin la ayuda de costosos y peligrosos equipos aéreos. Advantic también desarrolla fórmulas patentadas de concreto de polímeros que son más pesadas que los polímeros fundidos para revestir bóvedas y zanjas de servicios públicos porque no son susceptibles a la corrosión alcalina y no tienen problemas de permeabilidad. Dice Nielsen: "Con las alternativas al concreto y acero, estos materiales compuestos realmente expanden las herramientas con las que tiene que trabajar un constructor o ingeniero".

Doudican está de acuerdo y señala que los constructores todavía pueden mostrar recelo cuando se enfrentan por vez primera con los materiales de Advantic. Dice: "Pero la primera vez que un erector de acero te dice, '¡Guau, esa cosa es increíble, la cargamos por todos lados sobre nuestros hombros!', o, 'Los colocamos tres, cinco o diez veces más rápido que lo que hubiéramos podido hacer con los materiales convencionales', ese tipo de comentarios te dice que vas por el camino correcto".

Ese camino está pavimentado con entusiasmo por nuevos materiales, una hazaña notable en una industria tan tradicional. Nielsen señala: "Lo que ha sido realmente entretenido cuando cambiamos la construcción mediante la introducción de materiales compuestos, es ver la rapidez con la que la gente lo entiende; la misma gente que está acostumbrada a su kit de herramientas tradicional de acero, mampostería de concreto y madera. Es emocionante que los demás reconozcan tan rápidamente el valor que esto tiene".

 

Previamente, una versión de este artículo se publicó en Redshift (inglés).

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