Unha nova tecnoloxía reducirá o tamaño dos motores a reacción e o peso dos avións

A compañía de aviación Pratt&Whitney está explorando se unha tecnoloxía coñecida como fabricación aditiva podería utilizarse para desenvolver motores a reacción máis compactos, para que os avións comerciais foran máis lixeiros e máis eficientes.

Pratt&Whitney xa utiliza dúas técnicas de fabricación aditiva para producir algúns compoñentes do motor. En lugar de fundir o metal nun molde, o método consiste en formar obxectos sólidos mediante a fundición parcial dun po de metal cun láser ou un feixe de electróns. Outros fabricantes de avións utilizan tecnoloxía similar. GE, por exemplo, crea inxectores de combustible para motores a reacción utilizando as súas propias técnicas de fabricación aditiva.

Os métodos utilizados por GE e Pratt&Whitney son máis complexos e sofisticados que a impresión 3D de escritorio, que consiste en crear obxectos mediante o depósito sucesivo de capas ultrafinas de material.

Os procesos de fabricación aditiva poden reducir os residuos, acelerar a produción e habilitar deseños que poderían non ser factibles cos procesos tradicionais. As novidosas formas e inusuais propiedades dos materiais que fai posible a tecnoloxía, como pas de hélice optimizadas para a forza nun extremo e a flexibilidade no outro, poderían cambiar a forma en que se deseñan os avións.

Unha das posibilidades que Pratt&Whitney está explorando é motores con menos pezas, que necesitarían menos ensamblaxe e serían máis baratos de fabricar. O enxeñeiro xefe de Materiais e Enxeñería de Procesos da empresa, Frank Preli, prevé a posibilidade de crear deseños de avión radicalmente novos “como por exemplo moitos motores integrados nunha ala para lograr unha eficiencia ultra aerodinámica”.

Este tipo de deseño podería ter moitos beneficios, asegura o profesor de aeronáutica e astronáutica do Instituto de Tecnoloxía de Massachusetts, (MIT, EEUU), Mark Drela. Distribuír os motores ao longo do bordo de saída das alas e na parte traseira da fuselaxe podería, en teoría, reducir o consumo de combustible nun 20% e diminuír o peso do avión. Estes beneficios “logran en conxunto grandes reducións de consumo de combustible”, sinala Drela. “Non é inconcibible” pensar en aforros do 50%.

Para chegar a ese punto, segundo Preli, as técnicas de fabricación aditiva teñen que mellorar para lograr unha maior precisión. Unha vez que os investigadores entendan os detalles a escala molecular do proceso físico da interacción entre o láser e os feixes de electróns cos pos, sinala, “iso levaranos á capacidade de engadir características cada vez máis detalladas, e taxas de deposición cada vez máis veloces”.

É lóxico que a industria aeroespacial fose unha das primeiras en adoptar a fabricación aditiva, xa que incluso as melloras no rendemento ou as reducións de peso máis pequenas poden conducir a grandes aforros de combustible, o que xustificaría o alto custo inicial de imprimir unha peza.

(Fonte: Technology Review)