ITP Aero ha diseñado y fabricado el TBH (Tail Bearing Housing) del primer prototipo del motor UltraFan de Rolls-Royce mediante tecnología aditiva. El TBH es una de las estructuras principales del motor, siendo uno de los dos elementos de unión entre la aeronave y el motor.
Los criterios propios de diseño y fabricación de ITP Aero han permitido un ahorro del 25% de material en su fabricación en comparación a otros procesos de producción utilizados en la actualidad.
El TBH es una estructura crítica, capaz de soportar condiciones de carga para todas las condiciones de operación. Aloja los rodamientos en los que se apoya el eje que mueve el fan frontal, principal elemento propulsor del motor.
El TBH del UltraFan incorpora paneles de atenuación acústica desmontables, fabricados también mediante impresión 3D, consiguiendo una reducción del 50% de la potencia acústica emitida por la turbina, lo que puede resultar crítico para la certificación del motor y la aeronave. La reducción del ruido será un factor clave para que las futuras tecnologías alcancen el objetivo de ACARE de reducir el ruido percibido en un 65% aproximadamente para 2050.
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La tecnología aditiva, también conocida como impresión 3D, utilizada para la fabricación del TBH es el método de fusión selectiva por láser. Primero, el modelo 3D del componente se divide digitalmente en capas individuales, y a continuación un láser funde la súper-aleación en polvo hasta formar el componente capa por capa. Este método permite producir componentes de geometría compleja, utilizando sólo pequeñas cantidades de polvo y menor número de herramientas.
ITP Aero cuenta con una célula de fabricación aditiva y un equipo de profesionales dedicado exclusivamente a este método de producción en sus instalaciones de Zamudio. Además, ITP también colabora con el Centro de Soluciones de Renishaw en Barcelona. También cabe destacar que la compañía, gracias a su inversión en proyectos colaborativos de desarrollo de tecnología, es capaz de aplicar sus propias normas y especificaciones para la aplicación de esta tecnología en componentes de motores de aviación.
Durante las próximas semanas, el TBH será ensamblado a la turbina de presión intermedia del UltraFan, también diseñada y fabricada por ITP Aero, para su montaje final en el motor completo en las instalaciones de Derby de Rolls-Royce. Una vez completado, el motor se probará en las nuevas instalaciones de pruebas de motores, Testbed80, en Derby, en 2022. La primera prueba se realizará con combustible de aviación 100% sostenible. Está previsto que el UltraFan esté disponible en el mercado hacia el final de la década, pero dependerá de los requisitos de los fabricantes de aviones para una nueva plataforma.
Respecto al uso de impresión 3D y el papel de ITP Aero en el programa UltraFan, Erlantz Cristóbal, Director Ejecutivo de Tecnología e Ingeniería de ITP Aero, ha comentado: «Nuestra apuesta por la tecnología de fabricación aditiva, o impresión 3D, forma parte de nuestro compromiso por la digitalización de cara a hacer de ITP Aero una empresa líder más ágil, resiliente y sostenible. Es un orgullo para nosotros aplicar esta tecnología a programas tan ambiciosos como el UltraFan, un pilar clave de nuestro compromiso por hacer de la aviación un sector cada vez más sostenible».
Sobre el programa UltraFan
• El programa UltraFan se lanzó en 2014 como un demostrador que puede adaptarse para propulsar aviones de pasillo único o de doble pasillo.
• UltraFan presenta una nueva arquitectura de motor y materiales compuestos ligeros, así como la caja de engranajes más potente del mercado.
• UltraFan será un 25% más eficiente en el consumo de combustible que el Trent 700 y es un elemento clave de la estrategia de sostenibilidad de Rolls-Royce como parte de su compromiso de seguir mejorando el rendimiento de las turbinas de gas.
• Las turbinas de gas eficientes seguirán siendo necesarias en una industria aeronáutica post Covid-19, ya que siguen siendo la única forma eficaz de transportar personas a una determinada velocidad para largas distancias. UltraFan será capaz de funcionar con combustible de aviación 100% sostenible.
• El demostrador de UltraFan será el motor más grande del mundo, con un diámetro de fan de más de 3,5 metros.
