Recortes de emisiones, una oportunidad para los acabados en aeroespacial: Hitachi

Un texto reciente de Hitachi Analítica Alta Tecnología afirma que el sector aeroespacial experimenta una gran presión para hacer cambios a fin de ser más respetuosos con el medio ambiente y esto puede beneficiar a la industria de acabados.

La empresa señala que “el transporte aéreo mundial de pasajeros está en aumento y los fabricantes de aviones están luchando por mantenerse al día con la demanda. A fines de 2017, hubo una acumulación récord de más de 14,000 unidades, y se espera que la industria en su conjunto vea crecer los ingresos en un 4.8%. Esta es una gran noticia para los proveedores de acabados; ya que las aeronaves utilizan una gran cantidad de componentes enchapados, tanto para la fabricación como para piezas de repuesto”.

“Como muchas otras industrias pesadas en recursos —continúa el texto—, el sector aeroespacial está bajo una gran presión para hacer cambios para ser más amigables con el medio ambiente. Esto significa que están trabajando para reducir las emisiones y limitar el uso y la producción de materiales peligrosos”.

El documento explica que para disminuir la generación de gases de efecto invernadero “el enfoque principal para las aerolíneas es reducir las emisiones a través de una mayor eficiencia de combustible. Esto puede hacerse de dos maneras: reduciendo el peso de la aeronave y aumentando la eficiencia del propio motor. Ambos enfoques afectan los materiales utilizados en la aeronave, incluidos los componentes recubiertos”.

Eficiencia creciente de aeronaves

De acuerdo con Hitachi, si compara el peso del recubrimiento de un solo componente contra el peso de un avión completo “puede parecer ridículo sugerir que los revestimientos más delgados hacen la diferencia. Pero hay tantos componentes recubiertos que disminuir las fracciones de micras del espesor de enchapado de cada componente sí suma. Mientras no se reduzca la vida útil de la pieza, cuanto más delgado sea el recubrimiento, mejor”.

De acuerdo con esta empresa, “en términos de eficiencia del motor, todo se reduce al calor. Cuanto más caliente esté funcionando el motor, más kilometraje obtendrá de cada galón de combustible. El factor limitante para los ingenieros de aeronaves es cuánto calor puede soportar el motor antes de que los componentes comiencen a fallar. Para las piezas enchapadas, esto significa cuánto calor puede soportar el componente antes de que la chapa falle y el metal subyacente comience a corroerse”.

Cambio en los materiales tóxicos

El texto de Hitachi agrega que, a lo largo de la historia, la industria aeroespacial ha utilizado en gran medida los recubrimientos con cadmio para reducir la corrosión. “Pero el cadmio es altamente tóxico y hoy está sujeto a estrictos controles ambientales. Por ejemplo, en la UE, los compuestos de cadmio están en la lista de sustancias de gran preocupación para las regulaciones REACH. Esto significa que se necesitan otros materiales de revestimiento que puedan soportar altas temperaturas y prevenir la corrosión para reemplazar el uso generalizado de cadmio”.

Por su parte, el zinc-níquel “ha demostrado un excelente rendimiento en aplicaciones de aviones y se está convirtiendo rápidamente en una alternativa real al cadmio”. De acuerdo con la empresa, “en el nivel de estructura cristalina, Zn-Ni crea una capa delgada y consistente a través de la superficie que se está recubriendo. Esto significa que las superficies complejas o irregulares se pueden revestir fácilmente con un acabado uniforme de alta calidad. Este acabado naturalmente liso y delgado aumenta la resistencia al desgaste de la pieza, lo cual es importante para las piezas móviles, especialmente en aviones donde la falla puede ser catastrófica”.

No obstante, para ser aplicada dentro de un componente de avión, “la capa de Zn-Ni tiene que tener exactamente el grosor y la composición correctos para proteger el sustrato subyacente y, al mismo tiempo, mantener el peso total bajo”.

Hitachi explica que los espesores de zinc-níquel que se utilizan en aeroespacial están dentro del nivel de micras y submicras para capas individuales, por lo que “el análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) es la mejor manera de medir el grosor y la composición de estas capas, ya que es rápido, preciso y no destructivo. Para obtener las lecturas más precisas, se deberá utilizar el equipo XRF con el tipo correcto de detector. En el espectro de resultados de rayos X, el níquel y el zinc están muy cerca uno del otro. Esto significa que algunos analizadores XRF podrían tener dificultades para diferenciar entre los dos picos. Se logra una mejor resolución con equipos que tienen un detector de deriva de silicio (SDD), lo que permite una precisión mejorada”.

Puede leer el texto original aquí.