Protección de turbinas con impresión 3D y recubrimientos de óxido

Estados Unidos. Ingenieros de la Universidad de Pittsburgh están liderando un esfuerzo nacional de investigación para utilizar fabricación de aditivos en el desarrollo de recubrimientos más fuertes para los materiales utilizados en ambientes hostiles, como el interior súper caliente de una turbina de gas.

Minking Chyu, PhD, de Leighton; y Mary Orr, profesor de Ingeniería Mecánica y Ciencias de los Materiales de la Universidad, lideran el proyecto y recibieron un acuerdo de cooperación por un total de US$1.015.490, incluyendo US$798,594 del Departamento de Energía del Laboratorio Nacional de Tecnología Energética (Netl) y US$216,896 en fondos de Pitt.

Chyu hará uso de una capa de recubrimiento de dispersión de óxido fortalecido (ODS) con canales de refrigeración integrados debajo o dentro de la capa de ODS para lograr un proceso llamado “enfriamiento cerca de la pared”. El proyecto empleará a los procesos rápidamente avanzados de fabricación de aditivos (AM) - una manera más precisa para describir la técnica de producción profesional comúnmente conocida como la impresión 3D.

Aparte de la reducción significativa de costos en materias primas, AM ofrece una gran libertad de diseño y un enfoque innovador en comparación con las técnicas convencionales, el cual impone ciertas limitaciones en tener la capa de SAO en la cima de los componentes de la turbina.

"A pesar de que las ODS tienen muchas propiedades excelentes para la protección del material de sustrato de la fuerza de oxidación y de deterioro en un ambiente de muy alta temperatura, se dificulta para el mecanizado tradicional o de corte", dijo Chyu. "Por lo tanto, esta tecnología no sería factible si no fuera por la AM".