Moldeo por fluencia (creep) de un material de construcción ligero – El vacío permite un nuevo método para la producción de componentes de aviación

Moldeo por fluencia (creep) de un material de construcción ligero – El vacío permite un nuevo método para la producción de componentes de aviación

Una nueva aleación de aluminio permite reducir enormemente el peso en el sector de la aviación. Durante el proceso de moldeo por envejecimiento de fluencia (creep), la presión atmosférica da forma al material. Las bombas de vacío de Busch generan el vacío necesario.
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En tecnología, el término «fluencia» (creep) hace referencia a un proceso de deformación lenta que se inicia al someter un material a presión o esfuerzos. Cuando un metal fluye, por ejemplo, las moléculas se mueven gradualmente por el material y las estructuras cristalinas cambian permanentemente. El proceso lento de deformación también puede provocar daños considerables.

Reducción del peso, el combustible y las emisiones de CO2

En el caso del moldeo por envejecimiento de fluencia (creep), sin embargo, estos cambios estructurales son inducidos intencionalmente. Este método se ha desarrollado recientemente para la industria aeroespacial y está a punto de empezar a utilizarse también en aplicaciones industriales generales. Es adecuado para materiales que contengan un compuesto metálico formado por aluminio, magnesio y escandio conocido como AA5024.

Esta aleación es tan fuerte como los materiales de aluminio convencionales, pero alrededor de un cinco por ciento más ligera. Aunque esta reducción del peso pueda parecer pequeña, da como resultado unos costes de combustible mucho menores y una reducción de las emisiones de carbono en la industria de la aviación. El compuesto AA5024 necesita el vacío para moldearse. La plancha se coloca en el molde y se fija en los bordes para que sea hermética. A medida que se calienta desde el exterior con placas calefactoras, el espacio entre el molde y la pieza de trabajo se evacúa con una bomba de vacío.

Una cuestión de familiaridad

A medida que la presión atmosférica actúa sobre la plancha, el metal fluye en el molde durante un periodo de tiempo determinado y se «familiariza» con los nuevos contornos. Este método es adecuado para muchas aleaciones de aluminio y supone nuevas posibilidades para moldear materiales, especialmente en la producción de estructuras curvas para la industria aeroespacial. No solo es más rentable que otros métodos, sino que además provoca menos tensión sobre el material que el prensado y el apisonado. Las máquinas de moldeo por envejecimiento de fluencia (creep) son mucho más pequeñas que las máquinas de moldeo por estiramiento que se suelen utilizar en la producción aeronáutica. Además, el proceso requiere menos energía, produce menos residuos y ofrece unos resultados más precisos. Incluso las piezas moldeadas que ya se han soldado se pueden volver a moldear usando este método sin que esto afecte gravemente a las juntas de la soldadura. Busch ofrece bombas de vacío altamente eficientes para generar el vacío necesario para el moldeo por envejecimiento de fluencia (creep).

El aluminio es el metal más abundante de la corteza terrestre. Puede combinarse con casi todos los elementos metálicos –y no metálicos– para crear una aleación. Muchas aleaciones de aluminio tienen una fuerza similar a la del acero, pero con solo una tercera parte de su densidad y, por tanto, con un peso correspondientemente menor. El hecho de que el aluminio sea ligero y fuerte al mismo tiempo, junto con su gran disponibilidad, lo convierten en el material ideal para la producción aeronáutica.

Además, el aluminio permite crear varias aleaciones para una gran diversidad de tareas. En función de los materiales añadidos, las propiedades cambian considerablemente. El magnesio, por ejemplo, ofrece al metal ligero una mayor resistencia a la corrosión y aumenta su fuerza. El titanio combinado con boro hace más fina la estructura granular del material. El escandio, un metal ligero clasificado como elemento de tierras raras, ayuda al aluminio a alcanzar un límite elástico más alto. Además, esta aleación ofrece una mayor resistencia al esfuerzo de tensión. De este modo, se puede seleccionar la aleación que mejor se adapte a cada requisito de los distintos componentes de aviación.


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