El repte tecnològic de fabricar pales de turbina d'avió amb un sol cristall
La fabricació de pales de turbina mitjançant un procés de cristall únic és una fita de l'enginyeria que permet resistir temperatures de 1.500 °C. Aquesta tecnologia, dominada per pocs països, és clau per a l'eficiència dels motors.
L'interior dels motors d'avió amaga centenars de petites pales de turbina capaces de resistir temperatures superiors als 1.500 °C i tensions mecàniques extremes. Aquestes peces no es tallen a partir d'un material, sinó que es «crien» mitjançant un procés d'enginyeria que permet formar un únic cristall d'aliatge metàl·lic.
Des de la dècada del 1960, els enginyers refreden l'aliatge fos amb molta cura durant hores per aconseguir una solidificació gradual. Aquest mètode permet que es formi un sol gra de metall, un repte que Ben Fifoot, enginyer de Rolls-Royce al Regne Unit, defineix afirmant que «és tan complicat com pot arribar a ser la fabricació».
Actualment, només un grapat d'empreses com Rolls-Royce, GE i la francesa Safran dominen aquesta tecnologia, que s'ha perfeccionat en només cinc països. Entre aquests estats figuren els Estats Units i el Regne Unit, mentre que la Xina treballa per demostrar que pot produir components de la mateixa qualitat.
El passat mes de setembre, GE Aerospace va anunciar l'adquisició del seu proveïdor de pales per 11.750 milions de dòlars, uns 8.780 milions de lliures. Aquesta operació busca garantir el subministrament de peces crítiques en un mercat volàtil, tot i que les empreses no han volgut fer declaracions a la BBC News.
Per la seva banda, Rolls-Royce va comunicar al març una inversió de més de 19 milions de lliures a la seva planta de fosa de Rotherham. L'escriptor i consultor Bill Sweetman explica que «la demanda de [pales de turbina] és enorme», fet que atorga a aquestes empreses una posició privilegiada en la indústria.
La fabricació d'aquestes peces implica, segons Fifoot, «lluitar contra les lleis de l'univers» per evitar que l'aliatge es converteixi en un objecte format per molts grans petits. Per aconseguir un cristall únic, s'utilitza una petita espiral anomenada «cua de porc» que selecciona un sol gra durant el refredament.
Aquesta espiral actua com un filtre que permet que només un cristall s'imposi i acabi formant tota la pala. Un cop s'ha completat el procés, la peça sacrificable es talla, deixant una estructura perfecta que garanteix el rendiment necessari per als motors d'aviació més moderns.
Aquestes pales de cristall únic s'utilitzen en motors com el Trent XWB-84 de l'Airbus A350-900 i el Trent 1000 XE del Boeing 787. Si durant el procés es formen dos cristalls en lloc d'un, el material s'ha de tornar a processar per mantenir els estàndards de qualitat.
L'exclusivitat d'aquesta tècnica fa que el sector tingui una mena d'«aura màgica», segons descriu Sweetman. La complexitat per assegurar la fiabilitat en la cadena de subministrament manté els fabricants en una competició constant per dominar aquesta tecnologia de fosa tan especialitzada.
