Estudo da viabilidade técnica de coletores solares conformados por estampagem incremental de chapas de alumínio

Resumen

El presente trabajo tiene como objetivo investigar la viabilidad técnica de la estampación incremental (Single Point Incremental Forming – SPIF) en la conformación de canales en chapas de aluminio 1200 H14, con aplicación dirigida a colectores solares térmicos. La conformación incremental permite deformaciones plásticas localizadas sin la necesidad de matrices rígidas, siendo ideal para la producción flexible y geometrías complejas. Para la evaluación de la conformabilidad del material, se realizaron ensayos de Nakajima, permitiendo la construcción de la Curva Límite de Conformación (CLC), que indicó deformaciones principales ($\varphi_1$) cercanas a 0,18 en la región crítica, demostrando una buena estampabilidad. La caracterización de la deformación plástica se realizó mediante la técnica de visioplasticidad, utilizando marcado circular para el análisis del alargamiento de las elipses posproceso. La línea de fractura obtenida alcanzó valores de $\varphi_1$ superiores a 1,0, indicando que el material es capaz de soportar altos niveles de deformación antes de la ruptura, lo que refuerza su idoneidad para el proceso SPIF. En la etapa térmica, las placas conformadas fueron sometidas a simulaciones computacionales de eficiencia energética. Los resultados mostraron un comportamiento térmico estable y distribuido de forma uniforme en los canales conformados, con valores de rendimiento térmico cercanos a los obtenidos en colectores convencionales con tubos de cobre. Esta equivalencia funcional, aliada a la reducción de costos y a la flexibilidad del proceso, evidencia el potencial del uso de la estampación incremental en la fabricación de componentes térmicos metálicos para sistemas de energía solar