{"id":48175,"date":"2020-09-03T00:02:32","date_gmt":"2020-09-02T22:02:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=48175"},"modified":"2022-03-07T11:17:30","modified_gmt":"2022-03-07T10:17:30","slug":"fabricacion-aditiva-metal-microturbinas-030920202","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/fabricacion-aditiva-metal-microturbinas-030920202\/","title":{"rendered":"La fabricaci\u00f3n aditiva de metal permite microturbinas 40 veces m\u00e1s eficientes"},"content":{"rendered":"

Hist\u00f3ricamente, una microturbina ha sido una versi\u00f3n simplificada de una turbina de gas, adecuada para una variedad de aplicaciones: se utilizan en veh\u00edculos a\u00e9reos no tripulados (UAV), para cargar las bater\u00edas que impulsan motores, como extensores de alcance, o en UAV h\u00edbridos que alternan entre bater\u00edas y motores. En los EE. UU., Sierra Turbines ha estado rompiendo las reglas de la fabricaci\u00f3n convencional para mejorar el rendimiento de las microturbinas. Roger Smith, director ejecutivo, explica que la empresa planea crear con fabricaci\u00f3n aditiva al menos el 95% de sus componentes de microturbinas, incluso cuando la empresa alcance la producci\u00f3n a gran escala. Para hacerlo, la compa\u00f1\u00eda decidi\u00f3 colaborar con VELO3D<\/a>, confiando en su tecnolog\u00eda patentada de fabricaci\u00f3n aditiva de metal sin soporte. Su objetivo es hacer que sus turbinas sean 40 veces m\u00e1s eficientes al proporcionar 10 veces m\u00e1s densidad de potencia y reducir el peso en un 50% en comparaci\u00f3n con las microturbinas tradicionales.<\/span><\/p>\n

Las tecnolog\u00edas de fabricaci\u00f3n aditiva no sustituir\u00e1n a los m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n tradicionales, pero sin duda pueden mejorar el rendimiento para aplicaciones en las que el dise\u00f1o a\u00fan no se ha optimizado. Este es el caso de las microturbinas, donde las restricciones de costes siempre han prohibido fabricar caracter\u00edsticas complejas que mejorar\u00edan el rendimiento. El tiempo entre reacondicionamiento (TBO) para la mayor\u00eda de los motores de turbina peque\u00f1os tiene un promedio de 40 a 50 horas, pero Roger Smith tiene la intenci\u00f3n de aumentar ese valor a m\u00e1s de 1000 horas, a la par con los aviones comerciales. Tambi\u00e9n planea reducir el peso del motor a la mitad, reducir el ruido y mejorar la eficiencia del combustible, todo mientras hace que las turbinas sean m\u00e1s f\u00e1ciles de fabricar.<\/span><\/p>\n

\"\"

Cr\u00e9ditos: VELO3D<\/p><\/div>\n

Roger Smith explica que conf\u00eda en que su equipo tendr\u00e1 \u00e9xito donde otros han fracasado gracias a una serie de mejoras de dise\u00f1o que solo son posibles con la tecnolog\u00eda avanzada de FA para metal. Aqu\u00ed es donde entran en juego las capacidades sin soporte de VELO3D<\/a> y su software Flow para fabricaci\u00f3n aditiva. Hoy en d\u00eda, algunos dise\u00f1os son imposibles de fabricar con tecnolog\u00edas 3D de metal en polvo sin soportes, agregando pasos adicionales de posprocesamiento para eliminarlos, lo que aumenta los costes y limita la libertad de dise\u00f1o. En \u00faltima instancia, la tecnolog\u00eda sin soporte permite fabricar componentes m\u00e1s complejos.<\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

En Sierra Microturbines, el combustor, el coraz\u00f3n de sus microturbinas Aurelius, fue dise\u00f1ado espec\u00edficamente para la fabricaci\u00f3n aditiva. El componente contiene cientos de peque\u00f1os orificios, delicadas correas en forma de malla, docenas de canales de enfriamiento internos y una serie de paredes delgadas y extremadamente altas. El dise\u00f1o inicial conten\u00eda 61 piezas discretas, que se consolidaron en una misma mediante t\u00e9cnicas DfAM<\/a>. Es este dise\u00f1o altamente sofisticado el que Smith present\u00f3 a varios fabricantes de equipos avanzados antes de elegir a VELO3D. Los desafi\u00f3 a construir la pieza con Hastelloy\u00ae X, un metal de alta resistencia y baja fluencia que permitir\u00eda que el motor alcanzara temperaturas normalmente inalcanzables en microturbinas.<\/span><\/p>\n

\"\"

Cr\u00e9ditos: VELO3D<\/p><\/div>\n

Hablando de su colaboraci\u00f3n con VELO3D, Roger Smith dice: <\/span>\u201cEl equipo de VELO3D trabaj\u00f3 con nosotros en el dise\u00f1o, modificando cosas para hacerlo posible, pero fue su software Flow el que quiz\u00e1s fue el mayor facilitador. Contiene una serie de herramientas especiales que brindan informaci\u00f3n valiosa durante todo el proceso de preparaci\u00f3n de la impresi\u00f3n\u201d<\/span><\/i>. Al final, la fabricaci\u00f3n aditiva de 2 c\u00e1maras de combusti\u00f3n de microturbinas tom\u00f3 alrededor de 50 horas; los m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n tradicionales habr\u00edan tardado meses.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s, al eliminar los soportes en voladizos poco profundos, el equipo de Sierra Turbines tambi\u00e9n pudo reducir la necesidad de mecanizado secundario y otros procesos de acabado, que pueden ser bastante costosos. Por \u00faltimo, el software de garant\u00eda de calidad del sistema, Assure, documenta todos los datos cr\u00edticos del sensor que afectan la calidad de la pieza y produce un informe de construcci\u00f3n completo para la trazabilidad. Con puntos de datos relacionados con las protuberancias, el nivel de ox\u00edgeno, la vida \u00fatil del filtro y la alineaci\u00f3n del l\u00e1ser, Sierra Turbines conf\u00eda en que la pieza construida cumpli\u00f3 con los est\u00e1ndares.<\/span><\/p>\n