Hay muchos factores a considerar al mecanizar piezas para aplicaciones aeroespaciales, como la forma, el peso y la durabilidad de la pieza.Estos factores afectarán la seguridad del vuelo y la economía de la aeronave.El material elegido para la fabricación aeroespacial siempre ha sido el aluminio como oro principal.En los aviones modernos, sin embargo, representa sólo el 20 por ciento de la estructura total.
Debido a la creciente demanda de aviones ligeros, en la industria aeroespacial moderna está aumentando el uso de materiales compuestos, como polímeros reforzados con carbono y materiales alveolares.Las empresas de fabricación aeroespacial están empezando a investigar una alternativa a las aleaciones de aluminio: el acero inoxidable de calidad aeronáutica.La proporción de este acero inoxidable en los nuevos componentes de aviones está aumentando.Analicemos los usos y diferencias entre las aleaciones de aluminio y los aceros inoxidables en los aviones modernos.
Aplicación de piezas de aleación de aluminio en el campo aeroespacial.
El aluminio es un material metálico relativamente muy ligero, que pesa alrededor de 2,7 g/cm3 (gramos por centímetro cúbico).Aunque el aluminio es más liviano y menos costoso que el acero inoxidable, el aluminio no es tan fuerte ni tan resistente a la corrosión como el acero inoxidable, y no es tan fuerte ni tan resistente a la corrosión como el acero inoxidable.El acero inoxidable es superior al aluminio en términos de resistencia.
Aunque el uso de aleaciones de aluminio ha disminuido en muchos aspectos de la producción aeroespacial, las aleaciones de aluminio todavía ocupan un lugar importante en la fabricación de aviones modernos y, para muchas aplicaciones específicas, el aluminio sigue siendo un material resistente y liviano.Debido a su alta ductilidad y facilidad de mecanizado, el aluminio es mucho menos costoso que muchos materiales compuestos o el titanio.También puede mejorar aún más sus propiedades metálicas aleándolo con otros metales como cobre, magnesio, manganeso y zinc o mediante tratamiento en frío o calor.
Las aleaciones de aluminio ampliamente utilizadas en la fabricación de piezas aeroespaciales incluyen:
1. Aleación de aluminio 7075 (aluminio/zinc)
2. Aleación de aluminio 7475-02 (aluminio/zinc/magnesio/silicio/cromo)
3. Aleación de aluminio 6061 (aluminio/magnesio/silicio)
7075, una combinación de aluminio y zinc, es una de las aleaciones más utilizadas en aplicaciones aeroespaciales y ofrece excelentes propiedades mecánicas, ductilidad, solidez y resistencia a la fatiga.
7475-02 es una combinación de aluminio, zinc, silicio y cromo, mientras que 6061 contiene aluminio, magnesio y silicio.La aleación necesaria depende totalmente de la aplicación prevista del terminal.Aunque muchas piezas de aleación de aluminio de los aviones son decorativas, en términos de peso ligero y rigidez, la aleación de aluminio es la mejor opción.
Una aleación de aluminio común utilizada en la industria aeroespacial es el escandio de aluminio.Agregar escandio al aluminio aumenta la fuerza y la resistencia al calor del metal.El uso de aluminio y escandio también mejora la eficiencia del combustible.Dado que es una alternativa a materiales más densos como el acero y el titanio, reemplazar estos materiales con escandio de aluminio más liviano puede ahorrar peso, mejorando así la eficiencia del combustible y la resistencia de la rigidez del fuselaje.
Aplicación de piezas de acero inoxidable en el sector aeroespacial.
En la industria aeroespacial, el uso del acero inoxidable sorprende en comparación con el aluminio.Debido al mayor peso del acero inoxidable, su uso en aplicaciones aeroespaciales ha aumentado más que nunca.
El acero inoxidable se refiere a una familia de aleaciones a base de hierro que contienen al menos un 11% de cromo, un compuesto que evita la corrosión del hierro y proporciona resistencia al calor.Los diferentes tipos de acero inoxidable incluyen elementos nitrógeno, aluminio, silicio, azufre, titanio, níquel, cobre, selenio, niobio y molibdeno.Hay muchos tipos de acero inoxidable, hay más de 150 grados de acero inoxidable y el acero inoxidable de uso común solo representa aproximadamente una décima parte del número total de acero inoxidable.El acero inoxidable se puede transformar en láminas, placas, barras, alambres y tubos, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones.
Hay cinco grupos principales de aceros inoxidables clasificados principalmente por su estructura cristalina.Estos aceros inoxidables son:
1. Acero inoxidable austenítico
2. Acero inoxidable ferrítico
3. Acero inoxidable martensítico
4. Acero inoxidable dúplex
5. Acero inoxidable endurecido por precipitación
Como se mencionó anteriormente, el acero inoxidable es una aleación compuesta por una combinación de acero y cromo.La resistencia del acero inoxidable está directamente relacionada con el contenido de cromo en la aleación.Cuanto mayor sea el contenido de cromo, mayor será la resistencia del acero.La alta resistencia del acero inoxidable a la corrosión y las altas temperaturas lo hace adecuado para una variedad de componentes aeroespaciales, incluidos actuadores, sujetadores y componentes del tren de aterrizaje.
Beneficios de utilizar acero inoxidable para piezas aeroespaciales:
Si bien es más resistente que el aluminio, el acero inoxidable es generalmente mucho más pesado.Pero en comparación con el aluminio, las piezas de acero inoxidable tienen dos ventajas importantes:
1. El acero inoxidable tiene una alta resistencia a la corrosión.
2. El acero inoxidable es más fuerte y resistente al desgaste.
El módulo de corte y el punto de fusión del acero inoxidable también son más difíciles de procesar que las aleaciones de aluminio.
Estas propiedades son fundamentales para muchas piezas aeroespaciales y las piezas de acero inoxidable ocupan una posición indispensable en las aplicaciones aeroespaciales.Las ventajas del acero inoxidable también incluyen una excelente resistencia al calor y al fuego, una apariencia brillante y hermosa.Aspecto y excelente calidad higiénica.El acero inoxidable también es fácil de fabricar.Cuando es necesario soldar, mecanizar o cortar componentes de aeronaves según especificaciones precisas, el excelente rendimiento de los materiales de acero inoxidable cobra especial importancia.Ciertas aleaciones de acero inoxidable tienen una resistencia al impacto extremadamente alta, lo que también afecta a la seguridad de los aviones de gran tamaño.y la durabilidad son factores importantes.
Con el tiempo, la industria aeroespacial se ha vuelto más diversa y es más probable que los vehículos aeroespaciales modernos se construyan con carrocerías o estructuras de acero inoxidable.A pesar de ser más caros, también son mucho más resistentes que el aluminio y, con diferentes grados de acero inoxidable según el escenario, el uso de acero inoxidable aún puede proporcionar una excelente relación resistencia-peso.
Hora de publicación: 02-mar-2023