Fabricación Aditiva: Diseño e Innovación para el Sector ... · La fabricación aditiva permite...

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Fabricación Aditiva: Diseño e Innovación para el Sector Automóvil

Javier ViñualesIngeniero de Diseño y Analista

[email protected]

© HiETA Technologies Ltd 2016

Especialistas en gestión térmica y componentes ligeros mediante Fabricación Aditiva

Establecida hace 5 años, actualmente con alrededor de 40 empleados

Basada en Bristol, Reino Unido

9 máquinas Renishaw de Fabricación Aditiva por lecho de polvo metálico en funcionamiento

Introduccióna HiETA


Inter-cambiadores

de calor a bajas

temperaturas

Micro-turbinade gas de alta

eficienciaintegrada

Sistema de recuperación de calor basado en

ciclo Brayton inverso

Inter-cambiadores de calor modulares

Inter-cambiadores

de calor a altas

temperaturas

Turbo-maquinaria

Combustión y sistemas de combustible

COMPONENTES

Multi-fucionalidad y aligeramiento

de componentes

Servicios de Diseño eIngeniería

Servicios de FabricaciónAditiva

ServicosdeValidación

Análisis dimensionalCFD, FEA y Optimización topológicaDiseño

Renishaw AM250 & Ren AM500MAlSi10Mg, Ti6Al4VInc625, Inc718, CM247LC

Caraterización de superficies de transferencia de calorIntercambiadores de calorServicios NDI/NDT

Enfriadores de aire de admisiónrefrigerados por

agua

Enfriadores para pilas de

combustible porcambio de fase

Recuperadoresanulares

Recuperodorescúbicos

Ruedas de turbina solidas

Ruedas de turbinarefrigeradas

InyectoresClassification Unclassified TECHNICAL

REPORT Export Rating UK

Doc No: 001678_1 Characterisation,of,Porous,Lattice,Structures,for,Combustor,Fuel,Injector,using,AM

Page: 12 Issue: 1

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Fig,5,shows,some,of,the,manufactured,Gyroid,lattice,samples.,,

,FigureD6,Flow,rate,vs.,pressure,gradient,,

,

Inyectores y filtrosporosos

Camaras de combustónintegradas

Estructuras de celosia con funciónstructural y térmica

Juntas de penetracióny doble solape

Estructuras híbridasy personalización

SERVICIOS

SISTEMAS

Introduccióna HiETAPortfolio de productos

Carcasa turbo


IDEA DISEÑO PRODUCTO

Dimensionado, análisis y generación de concepto

Evaluación de la CalidadConfiguración del proceso

de fabricación y post-procesado

Test experimental

Simulación de fluidos (CFD) y Optimización

Evaluación de materiales y calidad del povo

Análisis de ElementosFinitos, Optimización

estructural

Fabricación Aditiva

Introduccióna HiETALa cadena de valor

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Rápidodesarrollo de

producto

EficienciaTérmica y

Recuperación del Calor

Personalización/Gran valor añadido

para pequeñosvolúmenes

Reducción de peso y volumen

Beneficios para el sector automóvil y motosport

Recuperador para Micro-Turbina de Gas

para Extensor de Autonomía de

Vehículos Elétricos

Sistema Recuperador de Calor basado en ciclo

Brayton invertido

Rueda de Turbina para Turbocompresor

Aligerada y Refrigerada

Intercambiador de calor diseñadoalrededor de la

turbomaquinaria para reducir volumen

3 meses desderequerimientos hasta

prototipoexperimental

2kW de eneregíarecuperado del calor de escape para motor 2L

25% reducción de peso 45% reducción de

volumen del sistema


Supuestosprácticos


OportunidadesLa fabricación aditiva permite el uso de geometrías complejas que no son realizables por metodos convencionales

La libertad en el diseño permite tambiénadaptar los componentes al espaciodisponible reduciendo el volumen y peso del conjunto

BeneficiosNuestros intercambiadores de calorproducidos por fabricación aditivapresentan:

Menor tamaño y peso

Mayor eficiencia

Mayor intergración en el sistema, reducción del número de componentes

Supuesto práctico:Intercambiadores de calor

“Combustorator”Regenerador para micro-turbina de gas integrado enla camara de combustión

Regenerador anularPara micro-turbina

de gas


Análisis y Optimización de Fluidos para el diseño de Intercambiadores de Calor

Análisis de colectores Transferencia de calor

Caracterización de geometrías



Perdidas de presión vs parametros geometricos

Transferencia calor vs parametros geometricos

Geometría Optimizada

Diferentes diseños,¿Qué combinación de

parámetros es óptima?

Parametros de diseño

Respuestas:- Perdidas- Transferencia

de calor

Optimización/DOE

Optimización de Fluidos






Geometrías optimizadas

Distribución de Presión

Distribución de Temperatura

Distribución de Velocidad


Ejemplos en Vehículos Eléctricos




Especificaciones para el regenerador:

• Efectividad = 82%

• Volumen = 3 L

• Masa = 7 Kg

• Temperatura =750C

• Material = INC625

Nuestro regenerador es 33% más pequeño en volumen y 9.4% más efectivo en comparación con la competencia convencional para la misma especificación.

https://www.gov.uk/government/news/delta-motorsport-reveals-new-low-cost-micro-turbine-technology


https://www.gov.uk/government/news/delta-motorsport-reveals-new-low-cost-micro-turbine-technology


¡Gracias!

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