Cómo FA amplía los límites de la gestión térmica: Ideas de Michael Fuller, Director General de Conflux Technology
10 de marzo de 2025 | Tiempo de lectura: 5 min
En un reciente episodio del podcast Additive Snack, el presentador Fabian Alefeld se sentó con Michael Fuller, fundador y CEO de Conflux Technology, para explorar cómo la fabricación aditivaFA) está transformando la industria de los intercambiadores de calor. Su conversación reveló valiosas perspectivas sobre los retos técnicos, las oportunidades de mercado y la trayectoria futura de esta innovadora aplicación de la tecnología de impresión 3D.
De la Fórmula Uno a la fundación de Conflux: El viaje de un ingeniero
El camino de Michael Fuller hacia la fundación de Conflux estuvo marcado por su temprana pasión por el automovilismo. Con sólo 12 años, escribió cartas a los equipos de Fórmula Uno preguntando cómo podría trabajar algún día con ellos. Siguiendo su consejo, se licenció en ingeniería y pasó 15 años en la industria europea del motor en la Fórmula 1, las carreras de resistencia de Le Mans y el Campeonato del Mundo de Rallyes.
Esta dilatada experiencia en el automovilismo puso a Fuller al corriente de dos elementos críticos que más tarde influirían en la creación de Conflux:
- Retos de la transferencia de calor: Los vehículos de competición generan enormes cantidades de calor que deben gestionarse eficazmente para obtener un rendimiento óptimo.
- La industria del automovilismo fue una de las primeras en adoptar FA fabricación de formas libres y la creación rápida de prototipos.
Fuller se dio cuenta de que FA podía alargar el tiempo de pruebas en el túnel de viento de los equipos de Fórmula Uno. Al utilizar la impresión 3D para componentes complejos como los conductos de los frenos -que tradicionalmente requerían entre 60 y 80 piezas de utillaje por curva-, los equipos podían ganar entre 2 y 3 semanas adicionales de tiempo de pruebas aerodinámicas, una compensación que compensaba la ligera penalización de peso de las piezas impresas.
Tras regresar a Australia por motivos familiares, un tobillo roto dejó a Fuller confinado en casa durante 10 semanas. Durante este tiempo, diseñó un concepto de intercambiador de calor que solo podía fabricarse de forma aditiva, utilizando la EOS M 280 de una empresa de fabricación por contrato. Este diseño se convertiría en la base de Conflux Technology, que fundó en 2014.
Ventajas técnicas de los intercambiadores de calor aditivados
Fuller explicó que el rendimiento de los intercambiadores de calor se evalúa principalmente a través de tres parámetros clave:
- Eficacia de la transferencia de calor: Eficacia con la que el dispositivo transfiere calor entre fluidos.
- Pérdida de carga: La resistencia al flujo encontrada cuando los fluidos pasan a través del intercambiador.
- Peso/volumen del envase: El tamaño físico y la masa.
Tradicionalmente, estos factores implican compromisos: una mayor transferencia de calor suele implicar una mayor caída de presión o un mayor tamaño. Sin embargo, FA permitió a Conflux superar estas limitaciones:
- Geometría de superficie tridimensional con características de alta resolución.
- Geometría adaptable que puede cambiar en todo el dispositivo para tener en cuenta las propiedades termofísicas variables a medida que los fluidos pasan de altas a bajas temperaturas.
- Estructuras internas optimizadas que inducen una mezcla eficaz sin restricción innecesaria del flujo.
Relación rendimiento-coste: El reto del mercado
Aunque las ventajas de rendimiento de los intercambiadores de calor de Conflux son convincentes, Fuller fue sincero sobre las realidades actuales del mercado. La tecnología de la empresa aún no está destinada a aplicaciones de gran consumo, como los radiadores para vehículos de consumo. En su lugar, se centran en aplicaciones en las que las limitaciones de rendimiento son primordiales y el coste es secundario, como los deportes de motor, la industria aeroespacial, la movilidad aérea avanzada y los sistemas espaciales.
Fuller hizo una comparación reveladora: un intercambiador de calor Conflux puede tener una quinta parte del tamaño de una alternativa convencional, pero actualmente tiene un precio más elevado. El objetivo es reducir esta diferencia de precio de "100x a 10x" mediante la innovación continua y el aumento de la producción.
El reto de la fabricación: Precisión a gran escala
El proceso de fabricación de estos complejos intercambiadores de calor presenta retos extraordinarios. Fuller describió la precisión necesaria:
- Los intercambiadores de calor pueden contener hasta 200.000 aletas.
- Cada aleta puede conectarse a estructuras tubulares en varios lugares, creando 400.000 puntos de conexión.
- Toda la estructura se construye capa por capa a lo largo de 10.000-15.000 capas
- Una sola fuga por pinchazo inutiliza todo el dispositivo
La complejidad de la fabricación no consiste sólo en lograr esta precisión una vez, sino en hacerlo de forma fiable a gran escala. Esto requiere un profundo conocimiento de:
- Propiedades de los materiales con espesores de pared finos (inferiores a 500 micras)
- Respuestas no lineales en las propiedades mecánicas, como el alargamiento, a estas escalas.
- Parámetros de proceso optimizados específicamente para las geometrías de los intercambiadores de calor
- Rigurosos sistemas de control de calidad
El futuro: Aumentar el impacto
Quizá el aspecto más ambicioso de la visión de Conflux sea su plan para aumentar drásticamente la producción. Fuller esbozó una hoja de ruta para dar respuesta a las necesidades de los clientes en materia de producción de grandes volúmenes, potencialmente hasta 50.000 unidades anuales para 2028-2030.
Para lograrlo, Conflux está desarrollando un "enfoque modular basado en células" de producción que podría implantarse cerca de las cadenas de montaje de los clientes o dentro de sus cadenas de suministro. Este sistema incluiría:
- Agregación de tecnologías existentes
- Máquinas diseñadas a medida para necesidades de producción específicas
- Un sistema operativo de software para gestionar la autenticación de usuarios, la protección de la propiedad intelectual y la producción comercial.
El objetivo es crear un "modelo" para la producción de intercambiadores de calor que aproveche la propiedad intelectual y la experiencia de Conflux, pero que pueda desplegarse en todo el mundo para satisfacer la demanda de los clientes.
Aplicaciones de mercado y adopción industrial
La tecnología de Conflux ha encontrado aplicaciones en múltiples sectores:
- Automovilismo: Su mercado original, donde el rendimiento es primordial
- Automoción: Especialmente en el desarrollo de vehículos eléctricos, aunque los recientes retrocesos del sector han ralentizado el crecimiento.
- Movilidad aérea avanzada: Un mercado incipiente pero en crecimiento con una importante actividad de desarrollo
- El espacio: Conflux ya trabaja tanto con grandes fabricantes como con pequeños proveedores.
- Aplicaciones industriales: Incluidas las resonancias magnéticas e, irónicamente, algunas máquinas FA .
Fuller señaló que las aplicaciones industriales presentan menos oportunidades que el transporte y la industria aeroespacial, principalmente porque las limitaciones de espacio son menos críticas en muchos entornos industriales.
La flexibilidad como ventaja competitiva
Más allá de las métricas de rendimiento, Fuller destacó otra ventaja significativa del enfoque de Conflux: la flexibilidad en el diseño y la producción. A diferencia de los intercambiadores de calor convencionales, que suelen requerir importantes modificaciones para cambiar el diseño, Conflux puede iterar y personalizar los diseños con rapidez.
Esta flexibilidad se manifiesta en dos ofertas principales:
- Familias de productos configurables: Diseños predesarrollados que pueden adaptarse rápidamente a las necesidades específicas del cliente con unos costes mínimos de ingeniería no recurrentes.
- Soluciones totalmente personalizadas: Programas de desarrollo completos para aplicaciones únicas con requisitos extremos.
El camino a seguir: Retos y oportunidades
A medida que Conflux sigue madurando, la empresa debe equilibrar la inversión en investigación y desarrollo entre las mejoras de rendimiento y la reducción de costes. Tienen que seleccionar cuidadosamente los materiales basándose tanto en los requisitos técnicos como en la demanda del mercado, pasando por una rigurosa caracterización y desarrollo de procesos para cada nuevo material que adopten.
Ampliar la producción para satisfacer la demanda futura sigue siendo su reto más importante, pero también su mayor oportunidad. Mediante el desarrollo de sistemas de producción que puedan desplegarse en todo el mundo, Conflux pretende transformar la fabricación de intercambiadores de calor y hacer que sus soluciones de alto rendimiento estén disponibles a escala.
Como concluye Fuller, no se trata sólo de crear mejores intercambiadores de calor, sino de "escalar para conseguir impacto".
El viaje desde el concepto de un ingeniero de Fórmula 1 hasta un proyecto de fabricación global es ambicioso, pero Conflux Technology parece estar bien posicionada para liderar esta transformación en la gestión térmica.
Para más información sobre Michael Fuller y el futuro de la fabricación aditiva de intercambiadores de calor, escuche el episodio completo del podcast Additive Snack.
