Mejorando el Rendimiento y la Eficiencia de las Bombas Centrífugas Utilizando Materiales Compuestos a Través de la Fabricación Aditiva
Autores: Papageorgiou, Vasileios; Mansour, Gabriel; Chouridis, Ilias
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Mejorando el Rendimiento y la Eficiencia de las Bombas Centrífugas Utilizando Materiales Compuestos a Través de la Fabricación Aditiva
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fabricación aditiva
Fabricación
Impresa en 3D
Piezas de uso final
Impulsor
Bomba centrífuga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación aditiva es una tecnología en rápido desarrollo que permite la fabricación de objetos con geometrías complejas y altos niveles de personalización, manteniendo los costos de prototipado relativamente bajos. En los últimos años, su aplicación ha crecido para incluir la fabricación de piezas de uso final, creando nuevas oportunidades en industrias como la automotriz, aeroespacial, mecánica e ingeniería hidráulica. El presente artículo de investigación se centra en la fabricación y evaluación de piezas operativas de uso final impresas en 3D de una bomba de agua, que originalmente estaban hechas de hierro fundido. Este enfoque tiene como objetivo determinar si la fabricación aditiva puede ser una alternativa para piezas metálicas en sistemas operativos como las bombas de agua. En particular, el impulsor de una bomba centrífuga se remanufactura utilizando tecnología de fabricación aditiva por extrusión de material con polímero compuesto PPS-CF como material de fabricación. Posteriormente, se mide la rugosidad superficial de las dos piezas y se predice el rendimiento de cada pieza creando un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD). Además, la pieza impresa se compara con la pieza original realizando una prueba de rendimiento de la bomba centrífuga para cada impulsor. Los resultados muestran que el impulsor impreso en 3D logra un aumento aproximado del 15% en la eficiencia general en comparación con el impulsor original.
Descripción
La fabricación aditiva es una tecnología en rápido desarrollo que permite la fabricación de objetos con geometrías complejas y altos niveles de personalización, manteniendo los costos de prototipado relativamente bajos. En los últimos años, su aplicación ha crecido para incluir la fabricación de piezas de uso final, creando nuevas oportunidades en industrias como la automotriz, aeroespacial, mecánica e ingeniería hidráulica. El presente artículo de investigación se centra en la fabricación y evaluación de piezas operativas de uso final impresas en 3D de una bomba de agua, que originalmente estaban hechas de hierro fundido. Este enfoque tiene como objetivo determinar si la fabricación aditiva puede ser una alternativa para piezas metálicas en sistemas operativos como las bombas de agua. En particular, el impulsor de una bomba centrífuga se remanufactura utilizando tecnología de fabricación aditiva por extrusión de material con polímero compuesto PPS-CF como material de fabricación. Posteriormente, se mide la rugosidad superficial de las dos piezas y se predice el rendimiento de cada pieza creando un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD). Además, la pieza impresa se compara con la pieza original realizando una prueba de rendimiento de la bomba centrífuga para cada impulsor. Los resultados muestran que el impulsor impreso en 3D logra un aumento aproximado del 15% en la eficiencia general en comparación con el impulsor original.