El sector aeroespacial se pasa a la fabricación aditiva
La Unión Europea ha puesto en marcha un programa ambicioso de investigación y desarrollo para obtener motores sostenibles y ecológicos (SAGE) con vistas a la aviación del mañana. El SAGE 4 es uno de los cinco motores de demostración que se basa en tecnología avanzada de motorreductores de turbohélice. SAGE 4 se utilizará para mostrar la madurez de las nuevas tecnologías orientadas a construcciones y materiales de bajo peso. Investigadores financiados por la UE desarrollaron herramientas para simular procesos de fabricación aditiva a través del proyecto AEROSIM (Development of a selective laser melting (SLM) simulation tool for aero engine applications). El software AEROSIM se basa en un modelo de elementos finitos integrado que permite niveles distintos de abstracción y optimización de procesos. Una interfaz gráfica de usuario proporciona una visualización de los resultados fácil de usar que no requiere experiencia de programación. Los investigadores recabaron mediciones precisas de parámetros termomecánicos para obtener mapas realistas del comportamiento de la aleación a base de níquel Inconel718 y de la aleación de titanio Ti6Al4V durante el proceso de construcción. Nuevos algoritmos de creación de mallas (meshing) ayudaron a sortear las dificultades en cuanto a la representación de estructuras de filigrana en malla o superficies de forma libre. El modelado de todas las pistas de fusión también impone una elevada carga computacional que no es asumible. Para superar este punto, el equipo de AEROSIM desarrolló nuevos métodos de abstracción para la generación de las pistas de fusión mediante calor. Se realizaron simulaciones detalladas de una pista única de fusión para estimar la entrada de energía eficaz por unidad de longitud. Las herramientas de software de AEROSIM ofrecen representaciones realistas de los campos de temperatura y el balance energético global. Se espera que aumenten significativamente la eficiencia de los recursos y disminuyan el coste del desarrollo del demostrador SAGE 4, lo cual tendrá importantes implicaciones para la implementación de la sinterización selectiva por láser (SLM) en la industria aeroespacial.
Palabras clave
Aeroespacial, fabricación aditiva, software de simulación, SAGE 4, AEROSIM
