Gracias a los avances en la tecnología de fundición a la cera perdida, los componentes de las turbinas de gas pueden fabricarse con una precisión y una integridad de los materiales garantizadas.
Fundición a la cera perdida para turbinas de gas
En el panorama en constante evolución de la producción de energía, las turbinas de gas son componentes cruciales que alimentan desde centrales eléctricas hasta instalaciones industriales. La fabricación de piezas para turbinas de gas ha experimentado un gran impulso gracias a los avances en las técnicas de fundición por inversión, un método que se ha convertido en parte integral de la producción de componentes duraderos y de alta precisión.
Fundición a la cera perdidatambién conocida como fundición a la cera perdida, se ha convertido en el proceso de referencia para crear las complejas geometrías que requieren las piezas de las turbinas de gas. Los álabes, los álabes y las cámaras de combustión de las turbinas, que funcionan en condiciones extremas de altas temperaturas, presiones y tensiones mecánicas, exigen un proceso de fabricación que garantice tanto la precisión como la integridad del material. La fundición a la cera perdida hace frente a estos retos.
El proceso comienza con la creación de un patrón de cera de la pieza deseada. A continuación, este patrón se recubre con una capa de cerámica, que actúa como molde. Una vez eliminada la cera, normalmente mediante fusión o quemado, se vierte metal fundido -a menudo una superaleación- en el molde. El resultado es una pieza de fundición de forma casi neta que requiere un mecanizado adicional mínimo, lo que ahorra tiempo y costes.
Materiales de fundición a la cera perdida para turbinas de gas
Los materiales utilizados en las piezas de fundición a presión para turbinas de gas están a la vanguardia de la ciencia de materiales. Las superaleaciones, como las aleaciones de Inconel, como Inconel 718, se emplean ampliamente debido a su excelente resistencia a la oxidación y la corrosión, capaz de soportar temperaturas de hasta 700 °C. Las superaleaciones monocristalinas, como la serie CMSX, ofrecen una resistencia superior a la fluencia y una gran resistencia a la tracción, lo que las hace ideales para álabes de turbinas expuestos a las tensiones térmicas y mecánicas más duras. Las aleaciones de titanio, conocidas por su elevada relación resistencia-peso y su resistencia a la corrosión, se utilizan en álabes de compresores y otras piezas giratorias para mejorar la eficiencia y reducir el peso total. Las aleaciones de Hastelloy, con su excepcional resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas, son adecuadas para componentes que funcionan en entornos químicos agresivos, típicos de la industria del petróleo y el gas, donde se instalan muchas turbinas de gas.
El sector del petróleo y el gas, uno de los principales consumidores de turbinas de gas, es testigo de una creciente dependencia de los componentes fundidos a presión. Doncasters, uno de los principales fabricantes mundiales de componentes de alta precisión, ha sido noticia recientemente por la firma de un contrato plurianual con Siemens Energy, una empresa de tecnología energética de renombre mundial. El contrato, valorado en más de $1.000 millones, cubre el suministro de complejas piezas de fundición de precisión para las plataformas de turbinas de gas de Siemens Energy. Esta colaboración pone de relieve la importancia de las piezas moldeadas por inversión para satisfacer la demanda de piezas de alta calidad y fiables para turbinas de gas.
Los métodos de prototipado rápido también están desempeñando un papel importante en el desarrollo de piezas para turbinas de gas. El mecanizado CNC de superaleaciones permite la producción rápida de prototipos con gran precisión, lo que permite a los fabricantes probar los diseños de los componentes y asegurarse de que cumplen las especificaciones requeridas antes de la producción a gran escala. La tecnología de impresión 3D, como la fusión selectiva por láser (SLM), está revolucionando este campo al permitir la creación de componentes complejos y ligeros con geometrías intrincadas que antes eran difíciles de conseguir con los métodos de fabricación tradicionales. Esta tecnología permite iteraciones de diseño más rápidas, dando a los ingenieros la capacidad de refinar y optimizar los componentes de las turbinas de gas de manera más eficiente.
Fundición a la cera perdida tienen una amplia gama de aplicaciones y una posición importante en el campo de la maquinaria general. Sus ventajas, como la alta precisión, la capacidad de conformado de formas de alta complejidad, la buena adaptabilidad de los materiales y la capacidad de mejorar el rendimiento integral de las piezas, proporcionan un fuerte apoyo al desarrollo de la maquinaria general. Con el desarrollo de la innovación de procesos, la integración de la tecnología digital, la expansión de la aplicación de materiales de alto rendimiento y la tecnología de fundición ecológica y respetuosa con el medio ambiente, la fundición a la cera perdida abrirá una perspectiva de desarrollo más amplia en el campo de la maquinaria general. Ningbo Suijin Machinery Technology Co., Ltd. está especializada en la producción de diversas piezas de fundición de precisión y piezas mecanizadas, incluyendo acero al carbono, acero aleado y acero inoxidable, y puede realizar el procesamiento de materiales compuestos según los requisitos de los planos. Desempeña un papel más importante en la promoción del progreso tecnológico y la modernización industrial de la industria de maquinaria general.
