COMPONENTES BIMATERIALES 54 o Inconel 718 se emplean habitualmente en componentes de turbinas y en dichos casos los recubrimientos más empleados se basan en el circonio estabilizado con itria (YSZ) como capa exterior [8]. En la mayoría de los casos, la capa de adherencia es una aleación de NiCrAlY, donde el aluminio forma la capa de óxido para proteger el material base y el resto de elementos proporcionan ductilidad a la matriz de unión [9]. Este tipo de TBC es ampliamente empleado en alabes de motores comerciales como los V2500, CF6-50 y CF6-80, y tradicionalmente se fabrica mediante rociado de plasma atmosférico (Atmospheric Plasma Spraying, APS) mostrado en la figura 6. El recubrimiento resultante contiene una alta porosidad (entorno al 25%), con el objetivo de reducir la conductividad térmica del material completamente denso entorno al 50%. Por otro lado, la formación de porosidad cumple con la función de reducir las tensiones internas a las que está sometida el recubrimiento. De esta manera, se minimiza el riesgo de agrietamiento y se mejora la unión entre el material base y la capa externa, que constituye el principal punto débil de un TBC. La posible integración de tecnologías de Fabricación Aditiva en la fabricación de TBC ha sido estudiada en los últimos años, en concreto en el caso del DED-LB de polvo metálico. Por un lado, el ajuste de los parámetros de aporte permite generar recubrimientos de porosidad controlada de manera simple (figura 7). Por otro lado, el DED-LB posibilita la generación de estructuras de gradiente funcional o FGM mediante el empleo de más de una tolva de alimentación. De esta manera, se pueden depositar capas de composición intermedia entre la capa de adherencia y la capa exterior del TBC, como se muestra en la figura 8.La incorporación de dicha estructura reduce la tensión entre capas y mejora el comportamiento del recubrimiento durante su ciclo de vida [11]. NUEVOS DESARROLLOS PARA MAXIMIZAR LA PRODUCTIVIDAD El aporte de materiales de alta reflectividad como el cobre mencionado en el apartado previo, requiere de elevadas potencias del láser, lo que resulta en reflexiones que pueden dañar tanto el cabezal del aporte, como las ópticas o incluso la propia máquina. Una alternativa para solucionar este problema ha sido la de emplear aleaciones de cobre como el CuAl10 o el CuSn8, para los cuales la absortividad se incrementa ligeramente. No obstante, esta sigue siendo muy baja para láseres de estado sólido y potencias superiores a los 3 kW suelen ser habituales para este tipo de aplicaciones. Ante esta problemática, recientemente se han desarrollado nuevos láseres que permiten trabajar en diferentes longitudes de onda, y así aprovechar mejor la energía del láser gracias a una mayor absortividad del material. En la figura 9 se muestra a modo de ejemplo la absortividad del titanio (Ti), cobre (Cu), acero inoxidable (SS304) y aluminio (Al) para diferentes longitudes de onda, donde se resalta tres franjas. La línea roja situado en la longitud de onda de 1.060 nm se corresponde con la luz que emiten los láseres de fibra y disco. La verde y azul se corresponden con las longitudes de onda que emiten los láseres que se identifican con los Figura 6. Configuración del rociado de plasma atmosférico de Sultzer [10]. Figura 7. Recubrimientos de densidad controlada fabricados mediante DED-LB, proyecto Distinctive - PID2022-141946OB-C21 financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033/ y por Feder Una manera de hacer Europa.
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