jueves, 29 de agosto de 2013

Materiales, instalaciones y procesos de construcción

Materiales 
Al principio, los fuselajes de los aviones estaban construidos a base de madera y lona, que evolucionaron posteriormente por componentes estructurales metálicos. Las aleaciones de aluminio se han utilizado mucho debido a su ligereza y a su gran resistencia. También se utilizan aleaciones de berilio, titanio y magnesio, especialmente en la construcción de aviones de altas prestaciones. Los materiales compuestos modernos (conjuntos de fibras embutidas en matrices de plástico) son unos sustitutos, resistentes y de larga duración, a los componentes metálicos. Los materiales compuestos ofrecen una resistencia igual o superior a los metales actualmente utilizados, además de un peso menor y una resistencia térmica mayor, con la ventaja adicional —para la aviación militar— de que los fuselajes fabricados con materiales compuestos reducen significativamente el perfil radar. Los sistemas a base de resinas epóxicas son los materiales compuestos más utilizados en el sector aeroespacial: suponen cerca del 65 % de todos los materiales utilizados. Cuando se requieren unos niveles elevados de resistencia a altas temperaturas se utilizan sistemas a base de resinas poliimídicas. Entre otros sistemas a base de resinas cabe destacar los fenólicos, los poliésteres y las siliconas. A menudo se utilizan las aminas alifáticas como agentes de curado. Entre las fibras de soporte utilizadas destacan el grafito, el Kevlar y la fibra de vidrio. Los estabilizadores, los catalizadores, los aceleradores, los antioxidantes y los plastificantes actúan como accesorios para producir la consistencia deseada. Otros sistemas a base de resinas son: los poliésteres saturados e insaturados, los poliuretanos y los polímeros vinílicos, los acrílicos y los que contienen urea y flúor. 
Las imprimaciones, las lacas y los esmaltes protegen de la corrosión y de las temperaturas extremas a las superficies más vulnerables. Las capas de imprimación más comunes son las hechas de resinas sintéticas pigmentadas con cromato de zinc y con pigmentos extendidos. Secan con gran rapidez, mejoran la adhesión de las capas superiores y evitan la corrosión del aluminio, el acero y sus aleaciones. A las superficies a las que ya se ha aplicado la imprimación se añaden lacas y esmaltes con la intención de que sirvan de capas protectoras exteriores, a efectos de acabado y de coloración. Los esmaltes empleados en aviación se componen de aceites secantes, resinas naturales y sintéticas, pigmentos y disolventes. Dependiendo de sus respectivas aplicaciones, las lacas pueden tener resinas, agentes plastificantes, ésteres de celulosa, cromato de zinc, pigmentos, aprestos y disolventes adecuados. Las mezclas a base de caucho se utilizan habitualmente en pinturas, en materiales para el revestimiento de los depósitos de combustible, en lubricantes y en agentes conservadores, fijaciones del motor, prendas protectoras, mangueras, casquillos y juntas de estanqueidad. Los aceites, naturales y sintéticos, se emplean para refrigerar, lubricar y reducir la fricción en motores, sistemas hidráulicos y herramientas de máquinas. La gasolina de aviación y el combustible empleado por los reactores se obtienen a partir de hidrocarburos derivados del petróleo. Los combustibles sólidos y líquidos de alta energía se utilizan en aplicaciones espaciales y contienen materiales inherentemente peligrosos por sus propiedades químicas y físicas; entre estos materiales cabe citar el oxígeno líquido, la hidracina, los peróxidos y el flúor.
Muchos materiales utilizados en los procesos de fabricación no llegan a formar parte de la propia estructura del avión. Es frecuente que los fabricantes dispongan de decenas de miles de productos homologados para su uso, aunque hay algunos que ni siquiera llegan a utilizarse. Los disolventes empleados son muchos y variados; entre sus variantes hay algunos, como el freón y la metiletilcetona, que causan daños al medio ambiente y que se están sustituyendo por otros disolventes más ecológicos. Las aleaciones de acero que contienen cromo y níquel se utilizan en la fabricación de herramientas, y en las herramientas de corte en particular se emplean cuchillas de metal duro que contienen cobalto y carburo de tungsteno. El plomo, que solía utilizarse en los procesos de fabricación del acero, apenas se emplea en la actualidad, ya que ha sido sustituido por kirkisita. 
En total, la industria aeroespacial utiliza más de 5.000 productos químicos y mezclas de compuestos químicos, en su mayoría procedentes de numerosos proveedores, y muchos de los compuestos contienen entre cinco y diez ingredientes. La composición exacta de algunos de estos productos está patentada o es un secreto comercial, lo que añade complejidad a tan heterogéneo grupo.

No hay comentarios.:

Publicar un comentario