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09/07/2009

La Evolución del Aluminio al Composite

Una de las grandes revoluciones que se han producido durante las últimas dos décadas en el sector de la aviación ha sido la incorporación de los materiales compuestos (o composites) al diseño y construcción. Dichos materiales han provocado un aumento considerable en la capacidad de carga, un aumento en la autonomía de vuelo y en el alcance de las aeronaves, así como una reducción tanto en el gasto de combustible como en la disminución de gases contaminantes y por consiguiente de emisiones de gases invernadero (NOx, CO2, SO2 y CO).

La evolución hacia el composite se debe a un aumento en los conocimientos físicos y de comportamiento del material que la industria aeronáutica ha adquirido sobre él.

Mientras que en la década de los 70 disponíamos de elementos ferrosos (como acero y aluminio) cuyas propiedades eran ampliamente conocidas, los composite estaban naciendo. Esto provocó que a la vez que las empresas investigadoras obtenían resultados en los laboratorios al estudiar los composite, en los aviones se incorporaban las mejoras obtenidas y ya previamente estudiadas en materiales metálicos, provocándose el punto de inflexión a mediados de los 80, época en la que Airbus apostó por desarrollar e incorporar piezas de composite a sus aviones.


EVOLUCIÓN DE LOS MATERIALES METÁLICOS EN AIRBUS

Con los materiales metálicos se ha producido una evolución en la utilización de aleaciones de aluminio, así como de litio y titanio, y se ha producido diferentes mejoras en los sistemas productivos y de mecanizado.

La evolución del A320 consiste principalmente en la incorporación de fundiciones de aluminio de alta dureza, aleaciones de aluminio 7150 al ala, aleaciones de aluminio 6013 y 6056 (A318), así como nuevas técnicas de soldadura.

En el programa A330/A340 se produjeron adelantos importantes en relación con el mecanizado a alta velocidad, se empiezan a usar aleaciones de aluminio 7155 y 2X24, así como extrusiones de aleación de aluminio 7349.

La evolución del A380 se centra más en la incorporación de elementos bifases, como las aleaciones de aluminio y litio, las nuevas aleaciones de titanio, así como las aleaciones de aluminio 2024HCT y 7055HF.


EL MATERIAL COMPUESTO EN LOS MODELOS DE AIRBUS

A continuación se detallan gráficamente como han evolucionado los modelos Airbus en cuanto a la cantidad de composite que incorporan en su diseño.
El modelo A300 (año 1972) incorpora un 5% de composite.
La siguiente evolución es el A310 (año 1982), el cual incorpora un 6% de composite.


El A320 (año 1987) está diseñado con una cantidad del 10% en peso de composite.

Los modelos A330 y A340 (1992 a 2002) aumentaron mínimamente la cantidad de composite al 12% en peso.

El A380 ha provocado la verdadera revolución en el composite, incorporando partes del fuselaje de glare. La cantidad en peso es del 25%.


El futuro es el A350, el cual incorpora un 40%, y ensaya la realización de secciones alares completas en composite. Este será el próximo gran reto ya en marcha, pero para ello tendremos que esperar al 2012.

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