REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Entre los equipos que imponen solicitaciones más elevadas, se encuentran las máquinas de propulsión “jet”, habituales en la aviación: un eje que gira hasta 12.000 rpm mantiene los álabes de un compresor axial, impulsando el aire a través de una cámara de combustión anular que genera gases a unos 1.700ºC, expulsados a través de una turbina en forma de potente chorro al exterior y produciendo el empuje necesario a la aeronave.

Los álabes que forman la línea de rotores, especialmente los de salida, deben soportar no solo las fuertes solicitaciones mecánicas, sino las elevadas temperaturas y acciones de corrosión. Es por ello que en su fabricación se busque, no solo las aleaciones apropiadas, sino también la estructura cristalina que minimice las consecuencias. Estos álabes se conforman en avanzadas aleaciones de níquel fundiendo el metal líquido en moldes cerámicos, obtenidos por un proceso denominado “a la cera perdida”, curiosamente similar al que nuestros primeros antepasados de la Prehistoria empleban para fabricar objetos votivos y de adorno.

Rolls-Royce fabricante europeo de motores jet, creo hace pocos años en Rotherham (UK) cerca de la Universidad de Sheffield el Advanced Manufacturing Research Centre para investigar todo lo referente a la mejor fabricación de estas piezas vitales. Entre otros progresos, se ha conseguido que toda la masa de la pieza forme una estructura compuesta de un solo cristal. Para ello, una vez situado en el molde una espiral cerámica (pig tail) que formará el circuito de refrigeración, sostenida por agujas de platino, se vierte en el la aleación líquida y ya lleno se sitúa en una cámara de enfriamiento que se va moviendo en una dirección de forma que el progreso de la solidificación controlada produzca un único cristal en toda la masa. De ese modo quedan garantizadas unas propiedades adecuadas hasta temperaturas de 1.150ºC que alcanzan los álabes gracias a la circulación producida por sus canales de refrigeración.

El álabe fundido debe soportar a continuación las operaciones de acabado, como eliminar por disolución en álcalis la espiral interna, los mecanizados correspondientes y el recubrimiento de una capa protectora de cerámica por deposición por plasma de chorro de electrones.