Conflux Technology desarrolla intercambiadores de calor impresos en 3D para los cohetes orbitales de Rocket Factory Augsburg

Jun 11, 2023

El especialista australiano en transferencia de calor Conflux Technology se ha asociado con el fabricante alemán de cohetes espaciales Rocket Factory Augsburg (RFA) para integrar su tecnología de intercambiador de calor Conflux impreso en 3D en un cohete orbital.

Los componentes del intercambiador de calor se producen utilizando el material de aleación de metal Monel K 500 de Conflux Technology y se imprimen utilizando la tecnología EOS M300-4 Direct Metal Laser Sintering (DMLS). El intercambiador de calor de conductos de gas se desarrollará, fabricará y someterá a una prueba funcional a finales de este año.

Este proyecto, que forma parte de la Iniciativa Luna a Marte de la Agencia Espacial Australiana, está financiado por el Programa de Subvenciones para la Mejora de la Capacidad de la Cadena de Suministro, que otorgó a Conflux 1 millón de dólares australianos el año pasado. Esta iniciativa y subvención ayudan a proyectos ejecutados por Australia que podrían contribuir a la misión en curso de la NASA de realizar vuelos espaciales tripulados a la Luna y, finalmente, a Marte. Asimismo, la iniciativa también apoya el objetivo a largo plazo de la Agencia Espacial Australiana de hacer crecer la industria aeroespacial en el país.

"En conflux nos estamos estableciendo como líderes en el desarrollo y comercialización de soluciones térmicas impresas en 3D y materiales relevantes para aplicaciones extremas", comentó Dan Woodford, director comercial de Conflux. "Con el apoyo de la subvención para la mejora de la capacidad de la cadena de suministro de la Subvención Luna a Marte de la Agencia Espacial Australiana, ahora la estamos aplicando a la industria espacial en rápida expansión".

Cuando se anunció la financiación, el director ejecutivo y fundador de Conflux, Michael Fuller, dijo: “¡Estamos muy emocionados de llevar nuestros HX al espacio! Esta subvención facilitará el desarrollo técnico y la implementación comercial de nuestros intercambiadores de calor en los entornos más extremos... motores de cohetes”.

Tecnología Conflux Monel K 500 y EOS M 300

El material Monel K de Conflux, una aleación de níquel-cobre, es conocido por su alta resistencia a la corrosión, solidez y durabilidad, y se utiliza ampliamente en aplicaciones de procesamiento químico y marino. Monel K también se destaca por su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y a la corrosión por picaduras, una forma de corrosión localizada que provoca la creación aleatoria de pequeños agujeros en el metal.

Sin embargo, la variante K 500 se ha reforzado aún más mediante el endurecimiento por envejecimiento y por precipitación, ofreciendo mayor resistencia y dureza. Por lo tanto, Monel K 500 posee un alto límite elástico, resistencia a la tracción y resistencia mejorada a la corrosión y la erosión, lo que lo hace ideal para aplicaciones aeroespaciales de alto estrés y la producción de piezas de intercambiadores de calor.

Para fabricar los componentes del intercambiador de calor con Monel K 500, Conflux está aprovechando sus máquinas de sinterización directa por láser de metales (DMLS) EOS M300, que compraron el año pasado. Al ofrecer un aumento del 50% en el volumen de construcción con respecto a su predecesor, el M300 también ofrece una gran confiabilidad a través de un diseño, funcionalidad, hardware y software mejorados.

Además, el M300 incorpora láseres 4x que pueden operar simultáneamente en cualquier área del lecho de polvo, sin que cada láser se limite a un solo cuadrante de trabajo. Esta característica reduce los tiempos de construcción y, en última instancia, permite un mayor rendimiento de producción. Además, la tecnología EOS también ofrece una cámara de proceso optimizada para el flujo de gas con la herramienta de calibración EOSYSTEM SmartCal, lo que garantiza una alta calidad de construcción y repetibilidad. Tanto es así, Conflux afirma que esta tecnología ha permitido un "importante paso adelante en la producción".

Fabricación aditiva y aplicaciones aeroespaciales

El uso de la tecnología de impresión 3D en la industria aeroespacial, especialmente en la producción de cohetes espaciales, no es nada nuevo. El lanzamiento el mes pasado del primer cohete impreso en 3D del mundo de Relativity Space, Terran 1, marcó un importante paso adelante para el papel de la fabricación aditiva dentro de la industria espacial.

El cohete, 85% del cual fue impreso en 3D, se lanzó desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida, pero no logró alcanzar la órbita antes de estrellarse en el Océano Atlántico. Sin embargo, Terran 1 aún logró una serie de hitos en su vuelo inaugural, estableciéndose como el primer cohete impreso en 3D en lanzarse con éxito y superar etapas cruciales como Max-Q, apagado del motor principal (MECO) y separación de la segunda etapa. De cara al futuro, Relativity Space ha desarrollado su próximo cohete, Terran R, que se lanzará el próximo año. La compañía espera aumentar la composición impresa en 3D de sus cohetes al 95% para futuras misiones.

Por otra parte, el mes pasado se anunció que Vast, desarrollador de tecnologías de habitación espacial con sede en California, adquirió la empresa aeroespacial estadounidense Launcher, desarrolladora del motor de cohete líquido E-2 impreso en 3D. A través de este acuerdo, Vast espera aprovechar la tecnología de cohetes impresos en 3D de Launcher para avanzar en su objetivo de crear estaciones espaciales de gravedad artificial. La empresa ya está buscando utilizar el remolcador espacial Orbiter de Launcher y la plataforma de carga útil alojada este año, con miras a alcanzar la órbita y probar los componentes y subsistemas de su estación espacial en órbita.

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Alex es periodista tecnológico en 3D Printing Industry y disfruta investigando y escribiendo artículos que cubren una amplia variedad de temas. Con una licenciatura en historia militar y una maestría en Historia de la Guerra, tiene un gran interés en las aplicaciones de fabricación aditiva dentro de las industrias aeroespacial y de defensa.