El proyecto Europeo NEMARCO tiene como principal objetivo el desarrollo de componentes metálicos basados en aleaciones base níquel, más resistentes al desgaste y a las altas temperaturas, así como de menor impacto para la salud de las personas.
Ubicado en el ámbito del ecodiseño para componentes aeronáuticos, acaba de dar comienzo el proyecto Europeo NEMARCO, centrado en el desarrollo de materiales y procesos más sostenibles, duraderos y de menor riesgo para la salud humana. Concretamente el equipo investigador de este proyecto Clean Sky 2 se centrará en el desarrollo de nuevos anillos de sellado para válvulas de mariposa ubicadas en el sistema de purgado de aire para la presurización de la cabina, que en la actualidad son fabricados en aleaciones base cobalto.
Los mencionados anillos de sellado se encuentran sujetos a altas temperaturas e importantes cargas mecánicas, así como a la fricción constante ocasionada por las válvulas de evacuación, encargadas de liberar presión del circuito. Estas condiciones de trabajo favorecen su continuo desgaste y, con ello, el riesgo de fugas y de que partículas de cobalto oxidado (polución de riesgo para la salud humana) lleguen al aire de cabina.
Como explica el investigador de AZTERLAN especializado en Nuevos Materiales Metálicos Fernando Santos, “el nuevo motor UHBR en el que se trabaja dentro de la iniciativa Clean Sky 2 someterá a los componentes del circuito de purgado de aire a mayores presiones y temperaturas más altas. Por esta razón, trabajaremos en el desarrollo de anillos de sellado fabricados en aleaciones de níquel. Para su fabricación se van a explorar aleaciones NiCrSiFeB adaptando los parámetros de fabricación del proceso actual de fundición centrífuga y buscando procesos de fabricación alternativos como la fabricación aditiva por LMD”.
En una primera fase, se desarrollará un importante trabajo de diseño aplicando metodologías de modelización asociadas a la formación de fases y al estudio de los principales fenómenos de difusión y precipitación. Este estudio previo va a permitir seleccionar las composiciones químicas más prometedoras y definir, si fuese necesario, el procesado térmico de la aleación para conseguir su comportamiento óptimo en las condiciones de trabajo finales.
Posteriormente, el equipo investigador realizará un diseño de experimentos para cada proceso de fabricación, recogiendo los datos asociados a las variables de proceso, microestructura de la aleación y dureza en caliente del producto final. Con los datos recogidos, se llevará cabo un procesado de los mismos, generando un modelo predictivo que va a identificar las condiciones de fabricación óptimas para el siguiente conjunto de ensayos. En un segundo ciclo de ensayos, las nuevas aleaciones serán sometidas a estudios tribológicos extensivos a alta temperatura que permitirán la evaluación final de las muestras seleccionadas desde un punto de vista técnico.
Junto con al análisis técnico previo, se realizará asimismo un análisis del ciclo de vida y un estudio preliminar de toxicidad para evaluar el impacto medioambiental y económico de los desarrollos. La solución seleccionada deberá de ser un compromiso entre la mejora en la funcionalidad en las condiciones de operación y una sostenibilidad a nivel medioambiental y de salud humana. Por último, se fabricarán anillos en las dos tecnologías de fabricación que serán probados en el correspondiente banco de ensayos para la validación final de las soluciones planteadas.
El proyecto NEMARCO se encuentra financiado mediante la Iniciativa Conjunta Clean Sky 2 bajo el programa de investigación y desarrollo Horizonte 2020 de la Unión Europea bajo el acuerdo de subvención Nº101007948 y su finalización está prevista para finales del 2022. El consorcio del proyecto está compuesto por los miembros del BRTA Lortek (líder del proyecto) Cidetec y el Centro de Investigación Metalúrgica Azterlan, así como el Centro Tecnológico de Miranda de Ebro y la Ecole Centrale de Lyon (Francia).
Reunión de lanzamiento del proyecto NEMARCO con parte de los investigadores del Consorcio
