Continuous Composites y Siemens Energy muestran compuestos avanzados para generadores de próxima generación

Continuous Composites (Coeur d'Alene, Idaho, EE. UU.) y Siemens Energy (Múnich, Alemania), una escisión de la antigua división Gas y Power de Siemens Group, anunciaron la demostración exitosa de la tecnología de Impresión 3D de Fibra Continua (CF3D) para componentes de generadores de Siemens Energy. A través de esta colaboración multi-año, las empresas desarrollaron un material de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) termoestable, introduciendo mejor rendimiento mecánico a temperaturas más altas, diseños optimizados topológicamente y dirección dinámica de fibra para orientar fibras anisotrópicas en la dirección de carga para aplicaciones personalizadas.

Disrupción de procesos tradicionales

"El despliegue de CF3D para fabricar componentes de generadores es un ejemplo donde nuestra tecnología está disrumpiendo procesos de fabricación actuales y reemplazando piezas metálicas con materiales compuestos de alto rendimiento", dice Tyler Alvarado, CEO de Continuous Composites. "Nuestra colaboración con Siemens Energy demuestra nuestra capacidad para desarrollar y personalizar soluciones de materiales con requisitos estrictos de propiedades mecánicas que van mucho más allá del sector energético."

Desarrollo de material de alta temperatura

Continuous Composites y su socio de materiales, Arkema (Colonia, Alemania), a través de su negocio Sartomer, desarrollaron conjuntamente un polímero termoestable CF3D de alta temperatura, permitiendo la impresión de piezas grandes y complejas que no podrían fabricarse usando técnicas compuestas tradicionales. Según Continuous Composites, el material logró una temperatura de transición vítrea (T_g) de 227 °C y experimentó pérdida mínima de resistencia a temperaturas por encima de la T_g. Además, los compuestos impresos con CF3D demostraron fracciones de volumen de fibra (FVF) mayores al 50% con menos del 1,5% de contenido de vacíos.

Beneficios: coste, plazo, peso

Según Continuous Composites, varios componentes de generadores se fabrican actualmente usando un proceso de fundición metálica que es caro y tiene plazos largos. El desarrollo de estos nuevos materiales combinado con el proceso CF3D, sin embargo, se dice que supera los requisitos de temperatura de materiales de generadores y otras aplicaciones de Siemens Energy. Resultados de demostración para el sector energético incluyen costes de fabricación cinco veces menores que generadores tradicionales y reducción de plazo de 8-10 meses a tres semanas. Además, se reporta 1 millón de dólares en ahorro de energía por tiempo de inactividad a largo plazo y una reducción significativa en peso de pieza y desperdicio de material.

"El rendimiento mecánico superior de CF3D, combinado con la reducción significativa de coste y plazo, llevó a nuestra selección de Continuous Composites", dice Dr. Joel Alfano, ingeniero principal de desarrollo tecnológico en Siemens Energy. "La oportunidad de reemplazar un componente metálico de generador con materiales compuestos aprovechando la FA es un avance poderoso para resolver las restricciones que enfrentamos en la industria energética, y la tecnología CF3D lo hace posible."