NASA desarrolla una aleación metálica de gran resistencia y costo accesible Copiar al portapapeles

Uno de los grandes retos en la tecnología espacial es la fabricación de piezas que soporten condiciones extremas. Por ejemplo, la elaboración de piezas para motores de cohetes está limitada porque pocos materiales resistentes pueden usarse en impresión 3D.

Este tipo de piezas solían ser caras pero el Centro de Investigación Glenn de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio estadounidense (NASA, por sus siglas en inglés) desarrolló una aleación de bajo costo. Su nombre es GRX-810.

Un metal para impresión 3D de gran resistencia

GRX-810 es una aleación basada en níquel, cobalto y cromo. Un detalle adicional que aumenta su resistencia a las altas temperaturas es un revestimiento de óxido cerámico que mejora su desempeño.

El aditivo que permite la gran resistencia de GRX-810 es lo que se conoce como aleación reforzada con dispersión de óxido (ODS). Al principio del proyecto tenían un alto costo de fabricación.

En el Centro de Investigación Glenn desarrollaron una técnica avanzada de recubrimiento por dispersión a partir de una mezcla acústica resonante. Para conseguirla se aplica una vibración rápida a un recipiente lleno de polvo metálico y partículas de nano óxido. 

Las partículas del metal se cubren de manera uniforme con el óxido por la vibración y así se vuelven inseparables. Aún si se toma una pieza hecha con este material y se pulveriza, lo que se fabrique con este material conservará las cualidades de un ODS.

GRX-810 presenta ventajas importantes para la fabricación de piezas destinadas a cohetes. Por ejemplo, esta aleación es capaz de soportar un año a 2,000 grados Fahrenheit, que equivalen a 1093.3 grados Celsius. Además resiste cargas de tensión que romperían otras aleaciones de bajo costo en horas.

Al ser manipulable para impresión 3D permite crear piezas más complejas que con métodos tradicionales. Además, su desarrollo no ha terminado. GRX-810 también es fabricado por la empresa Elementum 3D, que tiene una licencia conjunta con la NASA. Esta empresa privada sigue trabajando para mejorar la calidad de la aleación.

Jeremy Iten, quien es director técnico en Elementum 3D, menciona en un comunicado de la NASA que el material actualmente tiene el doble de vida útil que al principio. También explica que la tensión y la carga pesada a temperatura alta provoca deformación en el material, lo que compara con un caramelo; esto es algo que GRX-810 evita.

Las aplicaciones para esta aleación no se limitan a la construcción de cohetes. Vectoflow, un cliente de Elementum 3D, realiza pruebas con un sensor fabricado con GRX-810.

Este tipo de sensores monitorean la velocidad del flujo de gases entre las turbinas, lo que ayuda a los ingenieros a mejorar su desempeño. Sin embargo, los sensores actuales pueden quemarse en minutos a causa de las altas temperaturas. Una aleación como GRX-810 permitirá mejoras en la eficiencia del uso de combustible en aviones.

La tecnología espacial puede parecernos algo lejano pero su desarrollo permite avances en otras áreas. Un material de construcción de costo accesible, que permite crear piezas complejas y ofrece gran resistencia ofrece nuevas oportunidades a ingenieros de distintas industrias, no sólo la espacial.