28 ESPACIO CFAA del lecho de polvo (PBF-LB) para obtener la parte interior de cobre y el aporte directo de energía (DED-LB) para el recubrimiento de Inconel 625. Ejemplo de ello es la pieza que se muestra en la figura 2(b), la cual está validada por la NASA [4]. Una alternativa a la hibridación de dos procesos, uno por material, es la solución propuesta por DMG MORI, véase la figura 2(c), donde es posible cambiar el material durante el proceso de aporte. Empleado exclusivamente la tecnología de aporte directo de energía (DED-LB) y una única máquina, la Lasertec 125 DED, se fabrica una tobera de combustión bimaterial en una única atada. El interés hacia el aporte de aleaciones del cobre ha sido traccionado en gran medida por el programa RAMPT (Rapid and Analysis Manufacturing Propulsion Technology) de la NASA [6] cuyo objetivo principal es desarrollar nuevos métodos para la fabricación de cohetes mediante el aporte directo de energía (DED) e inyección directa del material en forma de polvo. Asimismo, otra línea de desarrollo en la que se trabaja en el proyecto RAMPT está relacionada con la reducción del peso y coste del conjunto de la cámara de propulsión de los cohetes y la tobera de salida de gases. Por ejemplo, se ha detectado que, gracias al empleo de uniones bimetálicas, es posible fundir la cámara de combustión de cobre directamente en la tobera sin juntas ni pernos metálicos adicionales, lo que reduce el peso del componente y minimiza aquellas zonas de concentración de tensiones, alargando así la vida útil y seguridad del componente. En paralelo al proyecto RAMPT, otras empresas de lanzamiento privadas, como Launcher y Virgin Orbit, también han fabricado grandes componentes de aleación de cobre mediante el PBF-LB y DED-LB. El efecto que produce la combinación de varios materiales de diferente conductividad térmica sobre el comportamiento térmico del componente es fácilmente visible mediante una simulación térmica de dichos componentes. A modo de ejemplo, en el proyecto ReIMAGIN financiado por el Gobierno Vaso (KK-2023/00096) se ha simulado mediante el software Ansys Workbench 2024-R1 el comportamiento estático de dos paralelepípedos de 100 x 100 x 20 mm3. Uno de ellos fabricado íntegramente en Inconel 625 y otro bimaterial Inconel 625 + Cobre, véase la figura 3. En ambos casos las caras de 100 x 100 mm2 están sometidas a una convección forzada, una cara en una corriente de aire caliente a 400 °C, y la otra a una corriente de refrigeración a 20 °C, suponiendo en ambos casos un coeficiente convectivo de 100 W/ m2K. En las 4 caras restantes se ha supuesto que no hay transferencia de calor, que es la condición análoga a indicar que la pieza el continua en dichas direcciones X e Y. Figura 3. Esquema de las simulaciones térmicas realizadas. Figura 2. Ejemplos de fabricaciones multimateriales: (a) Pieza demostradora de Inconel 718-Cu [1], (b) Cámara de combustión de la NASA [4] y (c) Fabricación de una tobera de combustión por L-DED [5].
RkJQdWJsaXNoZXIy Njg1MjYx