27 incluía hasta 11 componentes fabricados por aditiva. Por ejemplo, contenía un elemento estructural fabricado por la empresa Carpenter Additive mediante la tecnología de Electron Beam Melting (EBM) que permitió reducir la masa aproximadamente en un 25% en comparación a la que tendría si se hubiera fabricado mediante otras tecnologías convencionales [2]. Pero centrándonos en ejemplos más terrenales, la FA se está empleando para la mejora de las prestaciones de los dispositivos de propulsión y componentes estructurales, como es el caso de los motores de propulsión. Entre las ventajas de la FA figuran la reducción del número total de piezas del motor, la simplificación de los diseños, la impresión de canales de refrigeración con ángulos salientes únicos y la mejora del empuje. Una de las aplicaciones más novedosas de la FA en el sector aeroespacial es la fabricación de componentes bimateriales. Gracias a la capacidad única de cambiar de material durante el proceso de impresión, es posible variar la composición en cada zona del componente en función de las condiciones de trabajo a las que estará sometida. Así, se pueden diferenciar dos estrategias diferenciadas: 1) generación de recubrimientos de conductividad mejorada para una distribución de calor más homogénea, evitar puntos calientes y mejorar la refrigeración de ciertas superficies cercanas a focos calientes. 2) Generación de barreras térmicas que aíslen la superficie recubierta. En los siguientes apartados se resumen algunos de los avances realizados en estos dos ámbitos. Componentes bimateriales para la mejora de la conductividad térmica Las toberas de propulsión de los motores de los vehículos aeroespaciales son elementos que necesitan una alta capacidad de disipación del calor y buen comportamiento a altas temperaturas. Consecuentemente, los materiales empleados en su fabricación son de gran importancia. Hoy en día, con el aumento del conocimiento de la ciencia de materiales se han desarrollado nuevos materiales e incluso combinaciones de materiales que permiten aumentar las prestaciones de estos componentes. En este sentido, la fabricación aditiva (FA) permite la fabricación de componentes bimateriales, abriendo un nuevo campo de aplicaciones. Un componente bimaterial, tal y como se deduce del propio término, es una pieza compuesta por dos materiales diferentes que están unidos metalúrgicamente. No obstante, a diferencia de las aleaciones que se han venido empleando tradicionalmente en la industria, como es el caso de aleaciones base níquel (Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy X, MAR M247, etc.) o aleaciones base titanio como el TiAl4V, en la estructura de los bimateriales sus constituyentes están perfectamente diferenciados. Otro ejemplo de componentes bi- o multi-materiales serían los materiales compuestos. Estos se definen como la combinación de dos o más materiales que forman una estructura discreta a fin de obtener ciertas propiedades que no disponen los materiales originales, y en ellas se diferencian la matriz y el agente discreto a modo de refuerzo. Entre los materiales compuestos se encuentran los materiales compuestos de matriz metálica (MMC) los cuales están constituidos principalmente por un metal y otros componentes metálicos, cerámicos u orgánicos. Por lo tanto, un componente bimaterial podría ser un material compuesto como se muestra en la figura 1. Los componentes bimateriales fabricados por FA han ganado fiabilidad expandiéndose a la industria aeroespacial a medida que dicha tecnología ha ido madurando. Así, son numerosas las investigaciones llevadas a cabo con la intención de obtener componentes con propiedades termomecánicas mejoradas con respecto a los de los materiales de origen. El intercalar capas de cobre (Cu) en una estructura de Inconel 625 puede ser una solución para mejorar el comportamiento térmico del motor de un cohete. Ejemplo de ello es que, hoy en día, ya se han fabricado las primeras piezas demostradoras mediante la tecnología de fusión del lecho de polvo, PBF-LB (Figura 2(a)) y se encuentran pendientes de validación en un futuro próximo. Por otro lado, existen toberas de combustión fabricadas híbridamente, combinando las tecnologías de fusión Figura 1: Tipos de componentes bimateriales.
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