{"id":81280,"date":"2025-04-16T15:00:28","date_gmt":"2025-04-16T13:00:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=81280"},"modified":"2025-04-16T15:33:36","modified_gmt":"2025-04-16T13:33:36","slug":"optimizacion-termica-fabricacion-aditiva-160420252","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/optimizacion-termica-fabricacion-aditiva-160420252\/","title":{"rendered":"Logran optimizaci\u00f3n t\u00e9rmica mediante la fabricaci\u00f3n aditiva"},"content":{"rendered":"

Un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign ha desarrollado un condensador refrigerado por agua utilizando la fabricaci\u00f3n aditiva<\/a>. El objetivo del estudio, publicado en la revista Journal of Heat and Mass Transfer,<\/em> fue dise\u00f1ar y fabricar un intercambiador de calor compacto que maximice la eficiencia t\u00e9rmica mediante estructuras internas imposibles de lograr con m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n tradicionales. Este avance es un importante paso hacia soluciones m\u00e1s eficientes en el \u00e1mbito del manejo t\u00e9rmico en sistemas energ\u00e9ticos avanzados.<\/p>\n

Los condensadores son componentes fundamentales en una amplia variedad de sectores industriales, desde la generaci\u00f3n de energ\u00eda hasta los sistemas de climatizaci\u00f3n y refrigeraci\u00f3n. Su principal funci\u00f3n es extraer el calor de los procesos industriales y su rendimiento tiene un impacto directo en la eficiencia energ\u00e9tica general de los sistemas en los que operan. Por esta raz\u00f3n, los investigadores decidieron buscar c\u00f3mo mejorar su dise\u00f1o y funcionalidad para reducir el consumo energ\u00e9tico.<\/p>\n

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El condensador fabricado mediante el proceso DMLS y detalles de su estructura que mejoran la transferencia de calor. (Cr\u00e9ditos de la foto: Omar M. Zaki).<\/p><\/div>\n

El equipo de investigaci\u00f3n aplic\u00f3 una metodolog\u00eda de dise\u00f1o basada en modelos f\u00edsicos para explorar de manera r\u00e1pida distintas posibilidades estructurales. Posteriormente, se realizaron simulaciones detalladas de din\u00e1mica de fluidos computacional (CFD) para validar el desempe\u00f1o t\u00e9rmico del dise\u00f1o. El resultado fue un condensador con canales alternos para el paso de agua y refrigerante (principio b\u00e1sico del proceso de un condensador), mejorados mediante formas tridimensionales que incluyen alerones ondulados en el lado del agua y estructuras tipo \u201cchevron\u201d en el lado del refrigerante. Estas geometr\u00edas mostraron mejorar la transferencia de calor.<\/p>

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Para fabricar el condensador, se utiliz\u00f3 el proceso sinterizado selectivo por l\u00e1ser<\/a> (DMLS) en concreto, la impresora EOS M290, empleando una aleaci\u00f3n de aluminio<\/a> AlSi10Mg como material. Se puso especial atenci\u00f3n a la orientaci\u00f3n de impresi\u00f3n para facilitar la fabricaci\u00f3n de las complejas estructuras internas y para evitar problemas de soporte en voladizos. Se opt\u00f3 por una resoluci\u00f3n m\u00ednima de 1 mm que, aunque parece muy peque\u00f1a, garantiza la fuerza de las estructuras m\u00e1s chicas y es adecuada para eliminar el exceso de polvo met\u00e1lico.<\/p>\n

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Dise\u00f1o del condensador de refrigerante de flujo cruzado. (Cr\u00e9ditos de la imagen: Omar M. Zaki).<\/p><\/div>\n

Uno de los principales beneficios de aplicar fabricaci\u00f3n aditiva en este tipo de dispositivos es la libertad de dise\u00f1o que ofrece. A diferencia de los m\u00e9todos tradicionales, la impresi\u00f3n 3D posibilita la integraci\u00f3n de superficies internas complejas y estructuras altamente optimizadas en un solo proceso de fabricaci\u00f3n. Esto se traduce en dispositivos m\u00e1s ligeros, compactos y eficientes. En el caso del condensador desarrollado por la Universidad de Illinois, se logr\u00f3 una densidad de potencia volum\u00e9trica de hasta 6.2 MW\/m\u00b3, lo que se traduce en un aumento del rendimiento en un 30% a 50% en comparaci\u00f3n con los condensadores tipo carcasa y tubo convencionales. Todo esto sin aumentar el consumo de energ\u00eda para el bombeo del fluido.<\/p>\n

Los resultados experimentales no solo demuestran la viabilidad del dise\u00f1o, sino que abren la puerta al uso de esta metodolog\u00eda en el desarrollo de otros dispositivos t\u00e9rmicos avanzados. En el futuro, los investigadores planean adaptar el dise\u00f1o para trabajar con diferentes refrigerantes y explorar aplicaciones en sectores como la movilidad el\u00e9ctrica, la computaci\u00f3n de alto rendimiento y los sistemas de energ\u00eda renovable. Puedes consultar el art\u00edculo completo aqu\u00ed<\/a>.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 opinas de esta condensador refrigerado por agua? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, LinkedIn<\/a> y Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Foto de portada: Ejemplo de unidad condensadora refrigerada por agua. Cr\u00e9ditos: Kaideli<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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