Técnicas de fundición más avanzadas que permiten aeronaves más ligeras
El Inconel® 718 (IN® 718), una aleación de níquel (Ni), se utiliza habitualmente en la fabricación de toberas de escape para las turbinas. Se ha determinado que la aleación Ni-Cr-Co tipo B, una aleación novedosa de Ni apta para alta temperatura, representa un material alternativo que permitiría fabricar una tobera más ligera. Sin embargo, su implantación efectiva depende de que se mejore su moldeabilidad y soldabilidad para poder superar la limitación actual de 2 mm en el espesor de pared mínimo, de cara a conseguir estructuras más ligeras. El equipo científico está desarrollando, en el marco del proyecto «High-temperature Ni-based super alloy casting process advancement» (HITECAST), financiado por la UE, las herramientas de modelización de requisitos y las técnicas experimentales para alcanzar los objetivos ligados a estos aspectos. Un simulador numérico del proceso de fundición, conjugado con estudios experimentales sobre las limitaciones en la moldeabilidad de la aleación B, permite optimizar el proceso de fundición y el tratamiento térmico posterior para mejorar la soldabilidad. El equipo de investigación ha realizado grandes avances en todos los frentes durante la primera fase del proyecto. Se han desarrollado modelos geométricos tridimensionales para implantarlos en las simulaciones del proceso de fundición. Ello ha permitido definir pruebas experimentales de fundición tanto de la nueva aleación como del material convencional. Se han caracterizado las propiedades microestructurales y mecánicas de las muestras de aleación B preparadas bajo parámetros técnicos optimizados. Asimismo, el equipo ha realizado pruebas de soldadura para optimizar tanto el propio proceso de soldadura como el de reparación. Los datos preliminares confirman las posibilidades que ofrece la aleación HAYNES® 282 para fabricar secciones de componentes estructurales de gran tamaño y espesor de pared reducido. La tecnología de fundición y soldadura HITECAST ofrece la posibilidad de aplicar ampliamente una novedosa aleación de níquel de alta temperatura a estructuras más ligeras y avanzadas destinadas a motores. La reducción de los espesores de pared y, por lo tanto, del peso tendrá un gran efecto en el consumo de combustible y en las emisiones, lo cual ayudará a la industria a alcanzar metas ambiciosas en la consecución de motores aeronáuticos más respetuosos con el medio ambiente.