Materiales Aeronáuticos (I+DM-30)

1. Férreos

  • Aceros al carbono
  • Aceros aleados

2. Ligeros

  • Aleaciones de aluminio
  • Aleaciones de magnesio
  • Aleaciones de titanio

3. Pesados

  • Bronces
  • Latones
  • Aleaciones cuproníquel
  • Cuproberilio
  • Níquel
  • Metales y aleaciones refractarias
  • Superaleaciones

4. Otros

  • Superplásticos
  • Materiales con memoria de forma

Aceros Férreos

Propiedades Generales

Proceden de la ferrita, con un punto de fusión entre 1536ºC y 1539ºC.

Tipos de Aceros

Aceros al Carbono

Presentan altas prestaciones de carbono, sirviendo para fabricar herramientas como hojas de sierra, brocas, etc.

Aceros Aleados (Inoxidables)

Se clasifican en cuatro grupos:

  • Martensíticos: Magnéticos y con alto contenido de cromo.
  • Ferríticos: Magnéticos, compuestos de Fe, C y Cr. Se utilizan para válvulas y tuberías, y se someten a inspección magnética.
  • Austeníticos: No magnéticos, compuestos por Cr y níquel. Se utilizan para casquillos, herrajes y trenes de aterrizaje, sometiéndose a inspecciones por líquidos penetrantes.
  • Endurecidos por Precipitación: No magnéticos, compuestos por aluminio, titanio y cobre. Se utilizan para casquillos y herrajes.

Tratamientos Térmicos

Para endurecer los aceros, se regulan por la norma I+D-P-226 (norma para el tratamiento superficial de los aceros).

Tratamientos de Aceros (Baños Electrolíticos)

Cadmiados, Cromados, Niquelados: Estos tratamientos no penetran en el material base. El rectificador convierte la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). Las piezas actúan como polo negativo (-) y los iones de cromo, níquel o cadmio se depositan sobre el material sin penetrarlo (proceso catódico). Al ser la pieza negativa (-), absorbe hidrógeno. Se calienta a 190ºC para deshidrogenar en estufa y no dañar el tratamiento. Los baños pueden contaminarse, tienen caducidad y requieren revisión, todo siempre regulado por su norma.

El Revenido

Es un tratamiento para aceros que mejora los aspectos del temple, disminuye las tensiones internas del material. Es complementario al temple y aumenta la ductilidad y tenacidad.

TEMPLE + REVENIDO = BONIFICADO

Aluminio

Propiedades y Procesamiento

Se obtiene de la bauxita. Se parte con facilidad en estado puro, posee baja densidad y se puede alear con otros metales. El óxido de aluminio protege de la corrosión. Funde a 660ºC y presenta alta resistencia a la tensión. Se trabaja por:

  • Extrusión y Forja: Compacta el metal cuando está a determinada temperatura y es multidireccional.
  • Formación de Aleaciones: Mediante laminaciones y placas, donde su fibra neutra es unidireccional.

Tratamientos Superficiales del Aluminio

Son protecciones para el aluminio y son:

  • Alodiado o Inmersión: Se aplica introduciendo las piezas en Alodine y se adhiere superficialmente. Protege de la corrosión y proporciona adherencia para tratamientos posteriores (imprimación y pintura).
  • Anodizado: Es un baño que penetra en la pieza hasta la mitad. Depende del tiempo y la tensión. En el proceso se produce oxígeno. Es un tratamiento electrolítico para aleaciones ligeras. Se introduce la pieza en el ánodo del baño, se autooxida y la alúmina penetra al 50% en el metal base y el otro 50% en la superficie de la pieza. El anodizado es aislante y no conductor.
  • Endurecimiento o Ablandamiento: El material, en cualquier estado, se limpia, se solubiliza (calentar a 530ºC), se apaga metiéndolo en frigoríficos, se conforma, se limpia, madura (es el tipo de dureza en que se puede dejar el material) y pasa al proceso de fabricación y montaje.

Titanio

Se extrae del rutilo. Funde a 1675ºC. Presenta un color plateado y grisáceo. No se puede limpiar con productos clorados ni rebarbar con radiales. Cuanta más pureza, mayor soldabilidad. Se utiliza en prótesis, remaches, estructuras de tren de aterrizaje, etc. Se divide en 3 grupos:

  • Aleaciones alfa: Dureza 70-100 kg.
  • Aleaciones beta: Dureza 126 kg.
  • Aleaciones alfa+beta: Dureza 140 kg.

“Para trabajarlo hay que aliviarlo de tensión.”

Magnesio

Se extrae por electrólisis del cloruro de magnesio. Funde a 651ºC. Las aleaciones más comunes son con aluminio y cinc. Posee baja densidad y se utiliza en pirotecnia.

Normativa y Procesos Aeronáuticos

Normas Aeronáuticas

Son instrucciones de trabajo certificadas para realizar tareas aeronáuticas. Las normas deben seguir una unificación de criterios, evolución y tienen sus revisiones.

Ensayos No Destructivos (END)

Permiten definir la calidad de un producto sin deteriorarlo ni perjudicarlo para su futuro empleo. Proporcionan información sobre la pieza por su exterior e interior. Se utilizan varios métodos regulados por sus normas:

  • Líquidos Penetrantes (I+D-E137)
  • Rayos X (I+D-E138)
  • Partículas Magnéticas (I+D-E136)
  • Ultrasonidos (I+D-E276)

Útiles y Medidas

Cualquier accesorio o dispositivo necesario para la fabricación de una parte o conjunto. El empleo de útiles racionaliza la fabricación, abarata la producción y disminuye el tiempo en la ejecución de los procesos, garantizando la igualdad en todas las piezas.

Piezas Intercambiables

Es aquella que, sacada del almacén para sustituir a otra, no necesita ninguna alteración en su configuración para montarla y no presenta ningún tipo de interferencia al ser montada.

Comportamiento de Materiales en Vuelo

  • Tracción: Estira.
  • Compresión: Comprime.
  • Cortadura: Dos diferentes direcciones.
  • Flexión: Se aplica en tres puntos.

Durómetro

Aparato que mide la dureza. Puede ser de bola o de cono de diamante. Mide en megapascales, kilogramos y Rockwell.

Piezas Dibujadas y Simétricas

Son las que en desarrollo son iguales y que llevan la misma posición de montaje (izquierda-derecha). En los planos, la dibujada es la parte izquierda y la otra se la denomina simétrica, pero no son intercambiables entre sí (llevan posición).

Significado de la Denominación de un Plano

Ejemplo: J5710003-803

  • P/N (Part Number): No evoluciona, pero cambia.
  • D/N (Drawing Number): Evoluciona.
  • La Letra: Es referente al programa (ej. J “Eurofighter”, F “Airbus”).
  • Los Dos Primeros Dígitos: El sistema general (ej. 57 Mecánico, 92 Eléctrico, 29 Hidráulico).
  • El Tercer Dígito: Subsistema más localizado.
  • El Cuarto Dígito: La compañía (ej. 0/1 BAES, 2/3 DASA, 4/5 ELENIA, 6 CASA).

ATA 100

Es un sistema de clasificación en árbol cuyo fin es estructurar de forma generalizada desde el avión como elemento, hasta cada una de sus piezas. Es una anotación universal aeronáutica y con ello se consigue que todo el mundo trabaje con las mismas referencias cuando se desarrolla un sistema o cuando se encuentra un problema, independientemente del fabricante o empresa de diseño que esté dando la información.

Punto Datum

Sirve para referenciar todas las piezas del avión desde un punto concreto. De ahí salen todas las coordenadas de cada pieza en el espacio.

Tolerancia en las Piezas

Es el error o inexactitud de más o menos que se permite en las condiciones reales de una pieza respecto a las anotadas en las cotas del plano de construcción. Hay 3 tipos:

  • Lapeado: Se utiliza para realizar acabados en agujeros que necesitan tener una tolerancia estrecha con un acabado superficial muy fino. Es manual, se sujeta con la mano y lo que gira es el lapeador quitando el material.
  • Rectificado de Piezas: Tanto interior como exterior. Se utiliza para tolerancias estrechas y para una superficie muy fina. Se suelen dejar “creces” en el material y se rectifican los ejes de las piezas. Importante: El lapeado y el rectificado solo se aplican en acero.
  • Mandrinado: Es mecanizar taladros en piezas. Para ello se utilizan mandrinadoras y estas máquinas trabajan con una gran precisión.

Glosario de Términos Aeronáuticos

  • Alerón: Aileron
  • Aeronave: Aircraft
  • Bulón: Bolt
  • Eje: Axle
  • Grieta: Crack
  • Acabado: Finish
  • Taladro: Hole
  • Fuga: Leak
  • Pulgadas: Inch
  • Arriba: Up
  • Abajo: Down
  • Izquierda: Left
  • Derecha: Right
  • Nivel: Level
  • Luz: Light