MATERIALES COMPUESTOS CON MATRIZ METÁLICA EN EL SECTOR AERONAUTICO

Sonia Fernanda Medina

MATERIALES COMPUESTOS CON MATRIZ METÁLICA EN EL SECTOR AERONAUTICO

Los materiales compuestos están formados por dos o más materiales con el fin tener una combinación de propiedades que ningún otro material posee. los materiales compuestos se dividen en dos grupos matriz y refuerzo. Los compuestos de matriz cuentan con tres subgrupos los de metales, cerámicos y poliméricos.

Los materiales de matriz metálica (MMC) son unos de los materiales mas utilizados y con mayor crecimiento en la última década, según un estudio realizado por Stratview investigación “los componentes aeroespaciales compuestos de matriz metálica (MMC) se prevé que crezca a un ritmo saludable durante los próximos cincos años para llegar a US $ 176.1 millones de 2024” [1]. Estos materiales se desarrollaron para conseguir propiedades imposibles en otros materiales como la alta rigidez, la resistencia con mínimo peso, diseño de propiedades termo mecánicas, alto limite elástico y aerodinámicamente superiores. También presentan algunas desventajas como son la resistencia a altas temperaturas.

Los MMC se podrían dividir en dos familias según la aplicación en la que se ocupen, la primera aplicación es la de desgaste y corte (carburos cementados, aceros reforzados con carburos, etc.), en esta familia se utiliza metales como el cobalto (Co), hierro (Fe) y el níquel (Ni). La segunda aplicación seria en aquellos mecanismos que necesiten alta rigidez, resistencia y modulo especifico, son los mas usados en la industria automotriz y aeronáutica. se utilizan aleaciones ligeras de aluminio (Al), titanio (Ti) y magnesio (Mg).[2]

Estos materiales también se pueden dividir en tres grupos dependiendo del refuerzo que se utiliza. los reforzados con fibras discontinuas, reforzados con fibras continuas y los reforzados con partículas; los dos últimos grupos son los más usando en aeronáutica.

 Para entender mejor por qué en el sector aeronáutico se está usando los MMC se hablara un poco de historia, el primer material utilizado fue la madera, presentando variación en las dimensiones y propiedades debido a la humedad, el cual se utilizó hasta la segunda guerra mundial; unos de los aviones que utilizaron madera fue De Havilland DH.98 Mosquito. Después se empleo el por su bajo costo, pero el material presenta una desventaja es su alta densidad; en la actualidad el acero se utiliza en algunos componentes como el tren de aterrizaje y las bancadas del motor. Luego se empezaron a utilizar el aluminio y el titanio, el aluminio es un material de baja densidad y facilidad de procesados, presenta problemas a altas temperaturas y el titanio tiene buen comportamiento a altas temperaturas, pero su precio es elevado.[3]

En el avión se utiliza superficies o estructuras que deben comprender componentes de seguridad, debido a que si algún componente como los flaps, alerones o una superficie de control falla, genera problemas económicos ya que el avión se quedaría en tierra, por eso es muy importante los materiales que se utilizan en las diferentes partes de este.

Por tal motivo en la actualidad los materiales con mayor proyección en el sector aeronáutico son los compuestos de matriz metálica. Unos de los factores mas importantes en los materiales aeronáuticos son en el ahorro de peso. el aumento de peso de un avión se traduce, entre otras cosas, a un menor alcance o radio de acción y el ahorro de peso implica un menor consumo de combustible y, por tanto, disminución de costo para el prestador de servicio, por lo tanto, para el cliente.

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