es.wedoany.com Noticia: Ingenieros del Instituto Nacional de Fabricación de Escocia (NMIS) han fabricado boquillas de cobre para cohetes utilizando la tecnología de rociado en frío de alta presión (HPCS), diseñada para resolver el desafío de larga data en la producción de motores de cohetes: la fabricación de grandes estructuras de cobre con complejos canales de refrigeración internos.
Las temperaturas de funcionamiento de las cámaras de combustión y las boquillas de los cohetes superan el punto de fusión de los materiales estructurales utilizados, lo que impone exigencias extremas tanto en el diseño geométrico como en el rendimiento de los materiales.
Los procesos de producción tradicionales son largos y requieren mucha mano de obra, con múltiples etapas de fabricación y un extenso mecanizado posterior. La fusión en lecho de polvo, como método de fabricación aditiva consolidado, ofrece una mayor libertad de diseño, pero su tamaño de formación es limitado, lo que dificulta su uso en componentes grandes. El galvanizado también se utiliza ampliamente en la producción de boquillas de cobre, pero los plazos de entrega para alcanzar la escala requerida pueden ser de varios meses. El cobre añade una dificultad adicional: debido a sus propiedades térmicas y mecánicas, así como a su superficie altamente reflectante, es difícil de procesar con la mayoría de los métodos de fabricación aditiva convencionales.
Los ingenieros del NMIS construyen la estructura de la boquilla mediante deposición capa por capa con HPCS, evitando los riesgos de deformación térmica y degradación del material que podrían surgir con métodos basados en soldadura. Este proceso permite la producción a escala, conservando al mismo tiempo detalles geométricos finos y la capacidad de integrar características internas complejas en la estructura. Con una tasa de deposición de hasta 10 kilogramos por hora, este proceso puede reducir los plazos de entrega de producción de meses a días, al tiempo que minimiza el desperdicio de material en comparación con el mecanizado tradicional. Actualmente, esta tecnología aún no ha sido validada mediante pruebas completas de motores de cohetes.
Además del sector aeroespacial, el NMIS ha identificado aplicaciones potenciales de este proceso en áreas como la aviación, la energía y la construcción naval, donde se requieren materiales resistentes a la corrosión. El proceso también puede utilizarse para la reparación y remanufactura de componentes existentes. Calum Hicks, experto técnico sénior en la fábrica digital del NMIS, afirmó que este proyecto marca un hito importante en la demostración de cómo la fabricación avanzada puede aplicarse a componentes complejos de motores de cohetes. El desarrollo de boquillas de cobre para cohetes ha permitido al equipo explorar nuevos métodos para fabricar estructuras de gestión térmica de alto rendimiento, acortando los tiempos de desarrollo y mejorando la eficiencia de producción. Este trabajo fortalece las capacidades del Reino Unido en el ámbito aeroespacial y otros sectores. Ryan Devine, ingeniero sénior de I+D del NMIS, añadió que el verdadero valor de este trabajo radica en demostrar cómo la fabricación avanzada puede pasar de la experimentación a la aplicación práctica. Al combinar la experiencia en ingeniería con procesos innovadores como el rociado en frío de alta presión, los fabricantes pueden replantearse el diseño, la producción y el mantenimiento de componentes complejos. Estas iniciativas contribuyen a respaldar ciclos de desarrollo más rápidos y sistemas de fabricación más resilientes.
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