Los Adhesivos en el Material Compuesto

Un adhesivo puede definirse como una sustancia polimérica capaz de mantener unidos dos materiales superficialmente.

Al igual que las resinas de los materiales preimpregnados, los adhesivos pueden ser termoplásticos o termoestables, siendo estos últimos los más utilizados y a los que nos referiremos. El curado de los adhesivos termoestables se produce debido a una reacción química de entrecruzamiento provocado por medio de agentes externos como catalizadores, presencia de luz, aplicación de temperatura y presión, etc.


VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA UTILIZACIÓN DE ADHESIVOS:

Las características típicas de los adhesivos termoestables utilizados en aplicaciones aeronáuticas son muy variables dependiendo del tipo de adhesivo, estructura, etc., aunque de forma general se puede indicar:

• Los adhesivos distribuyen los esfuerzos a través de la línea de encolado más uniformemente que las uniones por medios mecánicos (remachado, atornillado, etc.).
• Una junta encolada presenta una superficie más lisa y aerodinámica que las producidas por elementos mecánicos (remaches, tornillos, etc.) que no estén a ras.
• El uso de un adhesivo para una unión determinada suele reducir el peso del sistema con respecto al que se obtendría con una unión por medios mecánicos.
• Utilizando un adhesivo con alta constante dieléctrica se reduce el riesgo de corrosión galvánica en las uniones entre metales disimilares.
• Se logra la mejor relación resistencia/peso en la construcción de estructuras "sandwich" encoladas.
• Como resultado de la mayor uniformidad en la distribución de esfuerzos se logra una mayor durabilidad bajo fatiga.
• Protege los conjuntos sometidos a solicitaciones vibratorias, creadoras de microdesplazamientos relativos de las superficies en contacto (ej: vibraciones acústicas)
• Protege los conjuntos de la introducción en las juntas de fluidos corrosivos o capaces de jugar el papel de electrolitos que favorezcan la corrosión.
• Tomando las debidas precauciones para evitar el alabeo, el uso de adhesivos elastoméricos permite el encolado de materiales disimilares con amplio rango de coeficientes de expansión térmica
• El encolado con adhesivos suele ser más rápido y económico que otras técnicas de fabricación, como soldadura, remachado, etc.
• Son materiales de vida limitada. En muchos casos requieren almacenaje en cámaras frigoríficas.
• Presentan problemas de durabilidad en servicio; son sensibles a la humedad y temperatura, a disolventes, etc.

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Limitaciones, Materiales y Herramientas Usados para Particulas Magnéticas

LIMITACIONES:

Este método de inspección está basado en las distorsiones locales de flujo magnético creadas por la presencia de daños, grietas o discontinuidades en piezas que han sido magnetizadas. Esto da lugar a la aparición de campos en el entorno de las discontinuidades que son capaces de atraer finas partículas magnéticas.

Se puede aplicar a todos los materiales que sean ferrosos y magnéticos a la vez.

Hay una serie de limitaciones en función de la configuración de la pieza y sobre todo de la naturaleza del defecto: si hay heterogeneidades de morfología (como inclusiones, vetas, etc) se obtienen indicaciones más difusas, mientras que si hay discontinuidades paralelas a las líneas del campo las indicaciones son nulas


EQUIPOS Y MATERIALES:

El conjunto de equipos que se necesitan para realizar una inspección por partículas magnéticas consta de:

1. Magnetizador: La magnetización se puede realizar mediante tres métodos, el método directo que consiste en hacer circular una corriente eléctrica directamente a través del elemento a inspeccionar, el método de corriente inducida que consiste en inducir una corriente eléctrica en la parte del elemento a inspeccionar, y el método indirecto que se basa en colocar la pieza en el campo magnético producido por una fuente externa.


2. Desmagnetizador: Elemento que permite desmagnetizar las piezas hasta obtener un magnetismo residual no superior a 3 Gauss.


3. Cámara de observación y lámpara de luz negra: Cuando se usan partículas magnéticas no fluorescentes, la inspección se puede realizar a la luz del dia, pero si usamos partículas fluorescentes, la inspección se debe realizar en una cámara oscura bajo una luz negra (con filtro para longitudes de onda entre 3200 y 3800 Ansgtrom).


4. Equipos auxiliares: Dentro de este grupo, se encuentran los indicadores de campo magnético (para verificar la intensidad y dirección del campo magnético), los indicadores cuantitativos de calidad (verifican que los niveles de magnetización son adecuados durante el desarrollo de los procedimientos), medidores de campo magnético, medidores de intensidad de luz UV y luz blanca y por último los medidores de concentración de partículas.



Los materiales utilizados durante en ensayo son partículas de materiales ferromagnéticos (hierro y óxidos magnéticos de hierro) que deben tener elevada permeabilidad magnética y retentividad baja. Pueden ser fluorescentes o no fluorescentes, pero deben de ser de un único tipo durante el ensayo de partículas magnéticas.

Las partículas pueden estar suspendidas en agua o dispersarse en el aire. Si se usa un medio acuoso, las partículas son denominadas reveladores húmedos, mientras que si se dispersan en el aire, se denominan reveladores secos.

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La NASA Investiga con el Material Compuesto

Fuente: Aviation Week

El material compuesto ha llegado al mundo de los orbitadores y vehículos tripulados de la mano de la NASA.

Se están llevando a cabo ensayos tanto de presión como de cargas externas en el centro de investigación de Langley que la NASA posee en la ciudad de Iuka, sobre un módulo tripulado diseñado para ser transportado en el vehículo de exploración Orion, que la empresa Alliant Tehsystems (ATK) ha construido para la NASA.

Dicho módulo ha sido diseñado en material compuesto, y está formado por dos bloques de fibra de carbono preimpregnada pegadas a mano, curadas y acabadas superficialmente en sus instalaciones, donde dicha empresa también trabaja en el diseño y construcción de los larguerillos y cuadernas para el Airbus A350.

Este proyecto, aunque originalmente no fue pensado para el vuelo (solo como pruebas), está proporcionando a los ingenieros de la NASA gran cantidad de información y experiencia en la aplicación de materiales compuestos en cápsulas y sistemas presurizados para vuelos espaciales.




Entre los ensayos que se están llevando a cabo, se incluye la presurización de la cápsula, aplicación de cargas sobre las cuadernas de la estructura, y ensayos de impactos en agua y de cargas generadas por paracaídas.

El gran beneficio de esta tecnología se simplifica diciendo que el peso se reduce en un 30 por ciento respecto a las aleaciones de aluminio. Las lanzaderas de esta forma, podrán con la misma cantidad de combustible conseguir transportar una mayor carga de pago (satélites, elementos para estaciones espaciales,...), o por otro lado reducir el combustible necesario para poner un vehículo en órbita con la consiguiente reducción de costes.

Sin duda, este avance tecnológico significará un paso hacia delante en la carrera espacial, y teniendo en cuenta el salto tanto cualitativo como cuantitativo que realizaron los aviones civiles a finales de la década de los 80, dicha noticia representa grandes avances para todos los ciudadanos y sobre todo la potenciación de un sector, el del material compuesto, puntero en España.

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Air France y KLM Empiezan a Cobrar la Segunda Maleta Facturada

Fuente: Aviation Week

Air France y KLM se unen a la tarifa impuesta por Delta y British Airways sobre la segunda maleta facturada en los vuelos entre Estados Unidos y Europa, entrando dicha medida en vigor desde el 1 de Noviembre del presente año.

Aunque hay diferencias en las tarifas, las compañías Delta, Air France y KLM, pertenecientes al consorcio SkyTeam, penalizan al pasajero portador una segunda maleta con 50 dólares (50 dólares si se parte de EEUU). En el otro bando, se encuentra la compañía inglesa British Airways, cuya política de tarifas se inició el siete de octubre del presente año, suponiendo un coste adicional al pasajero de 32 libras (48 dólares si se parte de EEUU) si se paga a través de la página web y de 40 libras (60 dólares si se parte de EEUU) si se paga en el aeropuerto, para todos los vuelos entre América y Europa con la excepción de Brasil.

Además de dicha tarifa extras por un segundo bulto, Air France y KLM ha decidido doblar las penalizaciones por exceso de peso en el equipaje (equipajes entre 23 y 32 kilos), pasando de entre 50 y 70 libras a 100 euros o 100 dólares, dependiendo de cuál sea su país de partida.

Inevitablemente dicho cambio en la tarificación va a generar un cambio de mentalidad en todas las aerolíneas restantes, provocando una subida de precios generalizado a no mucho tardar.

Por el beneficio de todos los pasajeros, esperemos que dicho momento no llegue…

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Diferentes Tejidos para Preimpregnados

Los tipos de tejido más utilizados son:

• Tafetán: Cada hilo se entrelaza alternativamente por encima y por debajo del hilo de la dirección opuesta. Presentan igual relieve por ambas caras y presentan propiedades mecánicas similares tanto en urdimbre como en trama.




• Satén de espiguilla: Cada hilo de trama salta sobre tres hilos de urdimbre antes de pasar por debajo del siguiente. Son más flexibles y fuertes que los tejidos planos. Indicados para curvas y estructuras complejas.




• Satén de puntada 5: Cada hilo de trama salta sobre cuatro hilos de urdimbre antes de pasar por debajo del siguiente. Es muy flexible y se adapta mejor que el anterior a curva complejo, como en el caso anterior las propiedades mecánicas varían según la orientación (trama y urdimbre).

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Materiales Compuestos Preimpregnados

Es la forma más común de presentación de los materiales compuestos utilizados en la industria aeronáutica.

Los materiales preimpregnados consisten en “refuerzos” (cintas o tejidos) preimpregnados en una resina termoestable (es estado inicial de polimerización, estado beta) ó termoplástico y capaz de procesarse en condiciones específicas.

Dos de las características principales de los materiales preimpregnados termoestables son:

• Requieren un almacenaje a temperaturas de –18ºC
• Tienen tiempo de vida limitado

PRESENTACION DE LOS MATERIALES PREIMPREGNADOS:

Los más utilizados son:

• Cintas Unidireccionales: Consisten en una serie de hebras de fibras continuas colimadas, orientadas en una sola dirección. Cada hilo está constituido por un número determinado de filamentos (en el caso de fibras de carbono puede variar entre 1000 y 24000 filamentos).

En los materiales preimpregnados formados por cintas unidireccionales, las propiedades mecánicas son función, principalmente, de la dirección de la fibra, obteniéndose propiedades muy altas en la dirección de ella. Debido a la rigidez de la fibra son difíciles de trabajar/manejar en estructuras con formas geométricas complicadas.

Se suministran en forma de rollos de pesos y anchuras variables.


• Tejidos: Los tejidos resultan de entrelazar los hilos en dos direcciones perpendiculares (trama y urdimbre). Como en el caso de las cintas, cada hilo está constituido por un número determinado de filamentos.

En los tejidos preimpregnados se suministran en forma de rollos de peso y anchuras variables.

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Los Flaps. Funciones y Tipos

Con el fin de aumentar la seguridad en los aviones en despegues y aterrizajes, se ha tratado de reducir la velocidad en estas maniobras.

Existen distintos tipos de dispositivos hipersustentadores cuya misión es aumentar el coeficiente de sustentación máximo del perfil. Para ello existen dos dispositivos:

• Actuar la capa límite para retrasar su separación del perfil, y por lo tanto aumentar la sustentación y retrasar la pérdida



• Modificar la geometría del perfil, aumentando su curvatura y en algunos casos también su cuerda. Se trata de las ranuras de borde de ataque y los flaps.

Los flaps son elementos hipersustentadores, que forman parte del perfil, situados en el borde de ataque y de salida, con un movimiento relativo respecto al resto del perfil, consiguiendo variar la curvatura y la cuerda mediante este movimiento.
Si aplicamos la ecuación de equilibrio de fuerzas verticales al vuelo horizontal obtenemos:


Un aumento en la efectividad del flap se puede conseguir añadiendo ranuras en la zona delantera del flap consiguiéndose así un efecto de soplado de la capa límite.

Los flaps se dividen flaps de borde ataque y flaps de borde de salida.

Figura: Flap de Borde de Ataque

Figura: Flap de Borde de Salida

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Simbologia en los Planos de Ensayos No Destructivos (END)

A la hora de realizar algún procedimiento de Ensayo No Destructivo (END), debemos de identificar y tener claro los siguientes elementos:

• Tipo de ensayo a realizar
• Superficie de la pieza sobre la que vamos a realizar el ensayo
• Dirección de movimiento del palpador o de la propia inspección

Tanto para proporcionar como para recibir una información correcta, es muy importante seguir unas indicaciones y simbologías universales. De modo contrario, pueden obtenerse resultados erróneos o incluso realizar inspecciones totalmente inútiles por no realizarlas en las direcciones correctas.

La forma de identificar el tipo de ensayo es un símbolo que deben incorporar los planos o figuras de soporte para el operario. A continuación se puede encontrar una tabla con los símbolos de cada uno de los ensayos:




El símbolo se debe dibujar preferentemente sobre la superficie a inspeccionar, aunque se puede dibujar fuera de la pieza pero indicando mediante una flecha la superficie a inspeccionar.

Si se requiere que dicha inspección sea realizada en una dirección determinada, se ha de indicar mediante flechas (sobre la pieza) las direcciones de inspección (ejemplo: partículas magnéticas).

Si el ensayo necesita de uso de palpador (ultrasonidos por ejemplo), se debe indicar mediante un símbolo de palpador las direcciones,giros o recorridos de éste durante la inspección, como se puede ver a continuación:



Recordad que un plano bien realizado significa menos tiempo para entenderlo y un trabajo más eficaz y sencillo.

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La Nueva Tarjeta de Embarque Movil de Iberia

Fuente: Iberia.com

Ya esta disponible la tarjeta de embarque en el móvil si vuela con la compañía Iberia, sistema que le permite ir directamente al avión sin necesidad de llevar papel consigo.

La tarjeta de embarque móvil se puede usar en el mostrados de facturación, en el filtro de seguridad y en el embarque, y permite una identificación mucho más fácil y dinámica.

No es la primera aerolínea que desarrolla este sistema que ahorra en papel y tiempo; aerolíneas como American Airlines y Lufthansa fueron pioneras en el mundo de este sistema, mientras que Spanair fue la precursora en España.

Este método se encuentra disponible en los aeropuertos de Barcelona, Bilbao, Ámsterdam, Estocolmo y Dusseldorf para la compañía Iberia.


COMO ES LA TARJETA DE EMBARQUE MOVIL:

La tarjeta de embarque móvil es un código que contiene todos los datos del vuelo. Además se incluyen ciertos datos alrededor del código, que permiten identificar su vuelo. A continuación se incluye un gráfico (extraído de la página de Iberia), en el cual se explica qué significa cada uno de los datos:



1 - Apellido / nombre
2 - Número de vuelo
3 - Fecha de salida
4 - Clase
5 - Asiento seleccionado
6 - Número de embarque



Para una identificación eficaz solo hay que aproximar el móvil al lector de tarjetas, con el código en la pantalla, y esperar unos segundos a que la identificación sea positiva (señal acústica / luminosa).

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Los Sistemas de Control Térmico en los Satélites

El objetivo de este sistema es mantener la temperatura de todos los componentes dentro de los límites permitidos, en todas las fases operativas.

Puesto que la temperatura en el espacio va a depender fundamentalmente de los intercambios térmicos de radiación, veamos cuales son las fuentes energéticas principales:

• Flujo solar directo: Valor de 1500 W/m^2
• El albedo: Flujo solar reflejado fundamentalmente por las nubes de la atmósfera terrestre hacia el espacio


• Flujo terrestre: Valor de 150 W/m^2
• Equipos del vehículo espacial: Sistemas principalmente eléctricos y electrónicos.

Para mantener un control térmico del vehículo espacial existen dos métodos, el control pasivo y el control activo.

El primero utiliza la forma geométrica y las propiedades termo-ópticas de las superficies del vehículo espacial para controlar la temperatura. Las técnicas empleadas son:

• Revestimientos térmicos de gran capacidad reflectora
• Aislamientos térmicos de multicapas
• Sistemas basados en el cambio de fase de algunos materiales que se hallan en contenedores y cambian de estado consumiendo calor

Los métodos de control activo son necesarios debido a las limitaciones de los anteriores, las técnicas más usadas son:

• Conductos térmicos o cambiadores de calor
• Persianas térmicas (louvers), que consisten en una serie de varillas que varían sus características de radiación según la posición en que se encuentren




• Calentadores eléctricos, que son resistencias eléctricas que mantienen los niveles mínimos tolerados de temperatura

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