{"id":247,"date":"2024-11-26T08:37:32","date_gmt":"2024-11-26T08:37:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dfilamento.es\/blog\/?p=247"},"modified":"2024-11-26T08:37:33","modified_gmt":"2024-11-26T08:37:33","slug":"nuevo-metodo-de-impresion-3d-incorpora-sensores-opticos-en-piezas-metalicas-para-microrreactores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dfilamento.es\/blog\/nuevo-metodo-de-impresion-3d-incorpora-sensores-opticos-en-piezas-metalicas-para-microrreactores\/","title":{"rendered":"Nuevo m\u00e9todo de impresi\u00f3n 3D incorpora sensores \u00f3pticos en piezas met\u00e1licas para microrreactores"},"content":{"rendered":"\n
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Piezas de un microrreactor con sensor incorporado [Fuente: Taylor & Francis Online]<\/p>\n\n\n\n

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Se ha identificado un nuevo campo de aplicaci\u00f3n para la fabricaci\u00f3n aditiva: los microreactores.<\/p>\n\n\n\n

Los reactores nucleares existen desde hace d\u00e9cadas y la creencia com\u00fan es que son enormes, costosos, requieren mucha mano de obra y son peligrosos. Esto probablemente sea cierto en el caso de los reactores m\u00e1s antiguos, pero los dise\u00f1os m\u00e1s nuevos emplean mucha m\u00e1s tecnolog\u00eda que en el pasado.<\/p>\n\n\n\n

El inter\u00e9s por el uso de reactores para la generaci\u00f3n de energ\u00eda ha ido en aumento tras haber estado estancado durante mucho tiempo debido al temor a la radiaci\u00f3n. Sin embargo, con la actual emergencia clim\u00e1tica, la perspectiva de una soluci\u00f3n energ\u00e9tica completamente verde como la energ\u00eda nuclear ha ido ganando atenci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

En particular, el inter\u00e9s se ha centrado en los denominados \u201cmicrorreactores\u201d, peque\u00f1os reactores que generan energ\u00eda en el rango de un megavatio y que son adecuados para su instalaci\u00f3n en f\u00e1bricas y algunos veh\u00edculos de mayor tama\u00f1o, como barcos y trenes. Su reducido tama\u00f1o reduce dr\u00e1sticamente los riesgos de radiaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Una de las ventajas actuales para el dise\u00f1o de reactores es la disponibilidad de tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D para producir los componentes. Los dise\u00f1os de reactores requieren geometr\u00edas complejas para la refrigeraci\u00f3n, los sensores y la eficiencia, y eso suena bastante similar a otra aplicaci\u00f3n popular de fabricaci\u00f3n aditiva: los motores de cohetes.<\/p>\n\n\n\n

El concepto es imprimir en 3D partes del reactor e integrar directamente las caracter\u00edsticas, reduciendo al mismo tiempo la cantidad de piezas. Normalmente, las piezas dise\u00f1adas de manera convencional tendr\u00edan que atornillarse entre s\u00ed, lo que genera oportunidades de fallas a lo largo de las uniones, lo que aumenta el hardware, la cantidad de piezas y el tiempo de ensamblaje. Al imprimir en 3D piezas m\u00e1s complejas, se puede simplificar en gran medida el ensamblaje y aumentar la confiabilidad de las piezas.<\/p>\n\n\n\n

Un nuevo art\u00edculo de investigaci\u00f3n ha profundizado en el uso de las tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n 3D al incorporar sensores de fibra \u00f3ptica directamente en los componentes del reactor.<\/p>\n\n\n\n

Los reactores funcionan a altas temperaturas y es fundamental controlarlos con atenci\u00f3n para evitar fallos. En experimentos anteriores se han utilizado sensores aplicados simplemente a las superficies de los componentes, pero en este estudio, los investigadores incorporaron sensores dentro de piezas del reactor impresas en 3D.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo se hace esto? Los sensores del estudio fueron cables de fibra \u00f3ptica, que pueden detectar distorsiones causadas por efectos t\u00e9rmicos. Los modelos 3D de las piezas fueron dise\u00f1ados para incluir un canal para sujetar el cable del sensor \u00f3ptico.<\/p>\n\n\n\n

Me pregunt\u00e9 c\u00f3mo podr\u00edan imprimir en 3D una pieza de metal y al mismo tiempo colocar una fibra de vidrio: \u00bfla fibra de vidrio no se alterar\u00eda (o incluso se derretir\u00eda) por el proceso de deposici\u00f3n de metal DED en curso?<\/p>\n\n\n\n

Resulta que encontraron una manera de hacerlo. Los investigadores explican en su art\u00edculo:<\/p>\n\n\n\n

\u201cLa incorporaci\u00f3n del sensor en el componente met\u00e1lico se lleva a cabo mediante un proceso de tres pasos. En el primer paso, se fabrica la parte inferior del componente met\u00e1lico, incluido el espacio de incorporaci\u00f3n del sensor. La altura de la parte inferior es la mitad de la altura total, es decir, 50 mm. En el segundo paso, se incorpora un sensor de tensi\u00f3n de fibra \u00f3ptica y se fija de forma segura dentro del espacio de incorporaci\u00f3n del sensor. Se aplica una capa de protecci\u00f3n t\u00e9rmica sobre el sensor para evitar da\u00f1os t\u00e9rmicos debido al proceso DED adicional. La capa de protecci\u00f3n t\u00e9rmica, que tiene un grosor de 3 mm y un ancho de 4,5 mm, est\u00e1 prefabricada con acero inoxidable 316L, el mismo material utilizado en el proceso DED. Durante este proceso, la altura de la primera pieza fabricada y la capa de protecci\u00f3n t\u00e9rmica se igualan para los pasos de fabricaci\u00f3n posteriores\u201d.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

La capa protectora tambi\u00e9n se ampli\u00f3 para proteger los sensores contra part\u00edculas de metal caliente que salieran despedidas del ba\u00f1o de fusi\u00f3n durante el resto del proceso de impresi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Los investigadores lograron producir la pieza con \u00e9xito y usar el sensor seg\u00fan lo previsto, lo que demuestra un nuevo enfoque para producir piezas de reactor fabricadas de forma aditiva que se pueden usar en un sistema de monitoreo inteligente.<\/p>\n\n\n\n

Sin duda, esta capacidad se utilizar\u00e1 a medida que crezca el negocio de los microrreactores. Sin embargo, el hecho de que hayan podido incorporar un cable \u00f3ptico durante una impresi\u00f3n 3D de metal es una capacidad que estoy seguro de que se puede utilizar en muchas otras aplicaciones de impresi\u00f3n 3D de metal.<\/p>\n\n\n\n

V\u00eda Taylor & Francis Online<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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