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.
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