El aluminio es uno de los materiales predilectos para los diseños aeroespaciales. Esto es debido, entre otras cosas, a su ligereza y su elevada relación resistencia-peso.
Otras ventajas que ofrece el aluminio como material aeroespacial en comparación con otros materiales utilizados en aplicaciones aeronáuticas como el acero son:
-
Alta durabilidad, inclusive en entornos sometidos a grandes esfuerzos o a condiciones extremas de presión y temperatura.
-
Mayor resistencia a la corrosión.
-
Excelente capacidad de conformación, lo que permite fabricar de forma fácil piezas pequeñas.
-
Elevada reciclabilidad.
Aleación del aluminio como material aeroespacial
Además, puede alearse con otros muchos elementos, como titanio, magnesio, silicio o cobre. Como resultado del estudio de los efectos del procesamiento y de los tratamientos térmicos, las aleaciones de aluminio han experimentado mejoras sustanciales desde que se introdujeron como material aeroespacial en la década de 1920. Cabe destacar que los elementos y la concentración en la que se encuentren desempeñan un papel importante en las características de la aleación, por ejemplo:
- Cromo (Cr): Se añade de forma habitual a muchas aleaciones de los grupos aluminio-magnesio, aluminio-magnesio-silicio y aluminio-magnesio-zinc, en cantidades no superiores al 0,35% en peso. Si se supera este límite, el cromo tiende a formar componentes muy gruesos con otras impurezas, como el manganeso o el titanio. El cromo tiene un bajo coeficiente de difusión y forma una fase fina dispersa en los productos de forja que inhibe la nucleación y el crecimiento de grano.
- Cobre (Cu): Las aleaciones aluminio-cobre contienen de un 2 a un 10% en peso de cobre y, en muchas ocasiones, otros elementos. Poseen una resistencia, en estado de temple y maduración, comparable a la del acero. Además, poseen una elevada tenacidad a la fractura y mejor resistencia a la fatiga que otras aleaciones de aluminio.
- Silicio (Si) y magnesio (Mg): En las aleaciones de forja (serie 6XXX), el silicio se utiliza con el magnesio en niveles de hasta el 1,5% en peso. Poseen unas propiedades mecánicas inferiores en comparación con otra serie de aleaciones pero presenta una buena soldabilidad, buena resistencia a la corrosión y muy buena resistencia a la corrosión bajo tensiones. Es ampliamente utilizada en productos extruidos, y son capaces de responder al tratamiento térmico, debido a la generación del compuesto intermetálico MgSi2.
- Titanio (Ti): Se utiliza principalmente como refinador de grano en las aleaciones de fundición de aluminio. Cuando se utiliza solo, el efecto del titanio disminuye con el tiempo que se mantiene en estado fundido y con la refundición repetida. Para potenciar el efecto de refinamiento del grano se puede añadir boro (B).
MyM, especialistas en aleación de aluminio
En MyM Group somos especialistas en la fabricación de elementos metálicos realizados en aleaciones de aluminio para uso aeroespacial, así como en la aplicación de tratamientos superficiales y térmicos. Además, contamos con varias líneas de RD en el que este material es el gran protagonista, como, por ejemplo, la tesis industrial «Predicción de distorsiones geométricas en piezas de aleación de aluminio conformadas plásticamente en estados de maduración inestable» que actualmente está desarrollando Fernando Pascual Goce, responsable del área de Metal Forming de MyM.
Bibliografía:
Prasad, N. E., Gokhale, A. A. and Wanhill, R.J.H. (2017). Aluminium Alloys for Aerospace Applications.
Prasad, N. E., Wanhill, R.J.H. (Ed.), Aerospace Materials and Material Technologies (29-53). Indian Institute of Metals Series.
