UNIDAD VI: ALEACIONES LIGERAS

UNIDAD VI:

ALEACIONES LIGERAS

ALEACIONES PARA AERONAVES

El transporte aéreo para su construcción, utiliza diferentes materiales, principalmente aleaciones de aluminio entre otras., A través de la investigación en la documentación mas reciente, el presente trabajo pretende recoger de manera abreviada y concisa los conceptos mas importantes relacionados con su clasificación, aplicación y consumo en general y de esta manera tener presente la tendencia sobre la utilización de los materiales en la Industria aeronáutica.

El diseño de aeronaves requiere de materiales que cumplan las siguientes características:

• Excelente relación resistencia-peso.
• Costo
• Durables
• Tolerantes a los daños externos
• Resistencia a temperaturas sub-cero
• Ocasionalmente tolerancia a altas temperaturas, etc.

Se sabe que el material mas empleado son las aleaciones de aluminio debido a la gran resistencia que se desarrolla en estas por el fenómeno de endurecimiento por envejecido o precipitación, descubierto accidentalmente por Alfred Wilm en la Ciudad de Berlín  en 1906, y que debido a esto, se desarrollaron las aleaciones hoy conocidas como duraluminio y/o dural el que, inmediatamente se utilizo en Alemania para secciones estructurales de la aeronave, en principio, en 1919, para aprovechar su flexibilidad, así y a través del tiempo, las aleaciones de aluminio tratadas o trabajadas han sido los materiales de mayor aplicación en la construcción de las aeronaves, las cuales han estimulado el desarrollo de nuevas aleaciones., Así también la aplicación del magnesio y las aleaciones de titanio que ofrecen nuevas alternativas en su empleo donde se requieren nuevas propiedades.

ALEACIONES DE ALUMINIO.

El duraluminio fue el precursor de la serie 2XXX de aleaciones, incluyendo la 2014 y la 2024,  que son usadas actualmente. El otro grupo de aleación principal de aplicación aeronáutica es la serie 7XXX. Ambas clases se consideran junto con las aleaciones que contienen litio, últimas que han sido desarrolladas por su excelente relación resistencia-peso como una posible sustitución de materiales. El sistema para identificar a las aleaciones de aluminio como la designación  empleada para identificar a las aleaciones tratadas se puede observar en el esquema de la página subsecuente^[1]6 :

[pic 3]

Figura 50. Aleaciones de aluminio y sistemas para designación de tratamiento.^[2]7 

La selección de materiales para aplicaciones estructurales en aeronaves, dependen principalmente de una o varias prevenciones y algunos requerimientos de funcionalidad Un Ejemplo de estas y las nuevas aleaciones que se han utilizado en las aeronaves, se pueden observar en la siguiente tabla:

Tabla 20 .Aleaciones de aluminio utilizadas en una aeronave.

Por otra parte, para el Borde de ataque fijo (Fixed loading edge), Estabilizador vertical (Vertical stabilizer) y las. Vigas del piso (Floors beams), entre otras aleaciones, las propiedades mecánicas que deben reunir estas para su acertada funcionalidad, son las siguientes:

• Resistencia a la corrosión (CORROSION)
• Resistencia al esfuerzo en compresión, (CYS) (Compressive Yield Strength).
• Modulo de elasticidad (E) (Modulus).
• Resistencia a la fatiga.(FAT) (Fatigue)
• Requerimientos de diseño (no crítica), (Important, but not critical, design requirement).

• Desarrollo de fractura por fatiga, (FCG) (Fatigue Crack Growth).
• Resistencia a la fractura tenaz, (FT) (Fracture Toughness).
• Resistencia al corte, (SS) (Shear Strength).
• Resistencia a la tensión, (TS) (Tensile Strength).

Las zonas o áreas de la aeronave que requieren de  estas propiedades mecánicas son las siguientes:

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