AERONÁUTICA Sin embargo, las nuevas soluciones suelen plantear nuevos retos. El empleo de la fabricación aditiva para fabricar intercambiadores de calor introduce nuevas particularidades no contempladas hasta ahora en los materiales fabricados de forma convencional. Por un lado, la acumulación de partículas es un problema importante en los intercambiadores de calor de aeronaves de fabricación aditiva en bruto, debido a la elevada rugosidad de las superficies obtenidas por estas tecnologías. Las partículas acumuladas pueden aumentar significativamente las pérdidas de presión del intercambiador de calor y reducir la transferencia de calor. Además, la corrosión y la erosión también limitan la capacidad de transferencia de calor de estos componentes. Para hacer frente a estos eventos que afectan a la eficacia de los intercambiadores de calor, exFan plantea la aplicación de recubrimientos protectores en las superficies de los intercambiadores, así como de los pre-tratamientos necesarios para disminuir la rugosidad de este tipo de superficies y aumentar así la eficiencia del componente. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES PARA AUMENTAR LA EFICIENCIA Y DURABILIDAD DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR Como se ha comentado anteriormente, el empleo de la fabricación aditiva permite fabricar intercambiadores de calor con geometrías con diseños complejos, que no permiten la aplicación de la mayoría de los tratamientos superficiales necesarios para reducir la rugosidad de los componentes y protegerlos frente al desgaste y la corrosión. En este contexto, los tratamientos superficiales químicos son los únicos que pueden emplearse para tratar cualquier tipo de geometría independiente de su estructura interna ya que únicamente requieren del contacto entre la superficie a tratar y un electrolito específico a una temperatura determinada durante un tiempo concreto. Por tanto, la aplicación de tratamientos superficiales químicos, como el pulido o metalizado, permite mejorar las prestaciones del intercambiador de calor en términos de eficiencia, resistencia a la corrosión y al desgaste y/o fouling. PULIDO QUÍMICO El pulido químico implica generalmente la inmersión de la pieza a tratar en un tanque que contiene un electrolito ácido que, con una concentración óptima y unas condiciones de temperatura y agitación adecuadas, reduce su rugosidad superficial. La superficie de una pieza puede visualizarse como una serie de ‘picos y valles’. Para que un electrolito reduzca la rugosidad de esta superficie y por tanto sea adecuado para el pulido, debe ser capaz de eliminar más material en los picos que en los valles. Para ello es imprescindible que durante el proceso reaccione con el material a tratar formando una película viscosa en su superficie que proteja a los valles de la reacción de disolución frente a los picos, mediante un proceso de oxidación controlada. METALIZADO QUÍMICO Por otro lado, el metalizado químico, a diferencia de los procesos de electrodeposición, es una tecnología para la aplicación de recubrimientos por inmersión en el que no es necesario aplicar un potencial eléctrico para que el proceso tenga lugar ya que este se produce mediante un agente reductor presente en la propia disolución. Entre los diferentes metales susceptibles de ser aplicados mediante esta tecnología (Ag, Au, Ni, Cu, etc.), el niquelado químico copa el 95% de las aplicaciones industriales. El recubrimiento obtenido por esta tecnología es una aleación de níquel y fósforo (proveniente del agente reductor) que presenta propiedades variables, tanto mecánicas como de resistencia a la corrosión, en función del contenido en P de la aleación. Este tipo de proceso de metalizado puede aplicarse tanto sobre sustratos dieléctricos como conductores. En este último grupo, el aluminio es uno de los materiales más habitualmente tratados con níquel químico con el objetivo de mejorar sus prestaciones para ampliar el rango de aplicaciones en las que puede utilizarse este material, entre ellos, el sector aeronáutico. 27
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