Las aleaciones de aluminio en la aviación

Las aleaciones de aluminio en la aviación

La metalurgia ha jugado un papel clave en el desarrollo de la aviación. Con el descubrimiento de nuevos materiales, se han encontrado nuevas aplicaciones para aplicarlos para mejorar rápidamente los diseños existentes.

El aluminio parece ser el rey en la construcción de aviones, aunque en los últimos años se han aplicado algunas nuevas aleaciones. Estas super aleaciones son todavía bastante caras para la empresa constructora de aviones. Con su buena resistencia y relación peso/coste, el aluminio todavía se utiliza muy ampliamente en la industria aeronáutica.

Desarrollos actuales indican que cada vez más fabricantes (Boeing, Airbus) están utilizando fibra de carbono y otros materiales no metálicos en la construcción de aviones. Conforme pasa el tiempo estos materiales tendrán que demostrar su valía ante el fiable aluminio.

En este artículo se habla de las aleaciones de aluminio utilizadas en estructuras de aeronaves, tales como alas, fuselaje y motores deflectores.

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Definiciones Generales

Antes de empezar, necesitamos algunos antecedentes. El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre después de oxígeno y silicio. Aparece como un metal blanco plateado que tiene una fuerte resistencia a la corrosión y también es bastante maleable. Perfecto para nuestras aplicaciones en la aviación.

Con el fin de comprender las propiedades de los metales y en particular de aluminio, se discuten los términos usados ​​para describirlos aquí:

Resistencia

La capacidad de un metal para resistir el estrés estructural sin fallar. Para la mayoría de los metales, la fuerza se expresa en términos de resistencia a la tracción y se expresa en Kpsi.

Dureza

La capacidad de un metal para resistir el corte, penetración o abrasión. Un metal puede ser ablandado por recocido y endurecido por temple y tratamientos térmicos o trabajado (conformado por golpes o flexión).

Maleabilidad

La capacidad de un metal para ser doblado, moldeado o golpeado sin agrietarse o romperse. Normalmente, el más duro es el metal menos maleable.

Ductibilidad

Similar a la maleabilidad, excepto que se refiere principalmente a la capacidad de un metal para ser deformado permanentemente o por estirar i presionar sobre él.

Fragilidad

Es la característica que hace que el metal se rompa cuando es doblado o deformado.

Expansión termal

El cambio en el tamaño con un cambio en la temperatura.

El Aluminio

Un metal relativamente ligero en comparación con el acero, níquel, latón y cobre, con un peso específico de 2,7. El aluminio es fácilmente mecanizable y puede tener una amplia variedad de acabados superficiales.

Características

A temperaturas altas (200-250 ° C), las aleaciones de aluminio tienden a perder parte de su resistencia. Sin embargo, a bajo cero aumenta conservando su ductilidad, lo que hace del aluminio de una aleación de baja temperatura extremadamente útil, en aviones de altos vuelos es común volar a -50 ° C por lo que se benefician de esta propiedad.

También tiene buena eléctrica (tierra de la antena de la aeronave) y conductividad térmica y es altamente reflectante al calor y a la luz. El cobre es el conductor más ampliamente utilizado (barras colectoras de cobre y el cableado entre otras cosas), que tiene una conductividad de aproximadamente 160% de la del aluminio. Los conectores de aluminio tienen una tendencia a aflojarse con el uso por lo que requiere precaución extra y diseño especial cuando utilice cables de aluminio en los edificios.

Resistencia a la corrosión

Las aleaciones de aluminio también tienen una fuerte resistencia a la corrosión que es el resultado de una capa de óxido que se forma como resultado de reacciones con la atmósfera. Estas reacciones se producen muy rápidamente, por lo general en cuestión de minutos. Esta capa de corrosión protege el aluminio a la mayoría de los productos químicos, las condiciones de la intemperie, e incluso muchos ácidos, sin embargo, sustancias alcalinas se sabe son capaces para penetrar la capa protectora y corroer el metal.

Es un metal muy versátil y se puede moldear en cualquier forma. Se puede presentar en rodillos, estampado, dibujado, hilado, rollos, amartillado y forjado. El metal puede ser extruido en una variedad de formas en el proceso de mecanizado. El aluminio puede ser remachado, soldado, o usado con resina. Para la mayoría de las aplicaciones, el aluminio no necesita ninguna capa protectora, sin embargo a menudo es anodizado para mejorar el color y la fuerza.