Mecanizado de componentes de aviones comerciales

2015.08.202La mayor parte de los aviones de pasajeros tienen entre 3 y 6 millones de componentes y materiales ligeros y fuertes son comúnmente utilizados para éstos. La mayoría de los componentes estructurales están mecanizados y los motores utilizan aleaciones especiales que pueden soportar temperaturas y una presión extremas. La necesidad de eficiencia, precisión y calidad hace esencial el disponer de herramientas de corte específicamente diseñadas para cada material.

2015.08.20

1. Aleación de aluminio: Mecanizado de alta eficiencia a velocidad ultra-elevada de 300km/h

Muchos de los paneles y costillas (estructura) del marco del avión están fabricados de super duralumin (A7075). Los procesos de alta eficiencia son esenciales para mecanizar componentes a partir del material en bloques. Estos procesos de mecanizado, a veces, pueden reducir más del 90% del material sólido a virutas hasta dejar la forma final requerida.
Recientemente, herramientas de corte capaces de mecanizar componentes a una velocidad de 5.000m/min (300km/h) han sido comercializadas. El volumen de evacuación de virutas para estos procesos puede ser de hasta 10.000cc por minuto.

2. Aleación de titanio: Incrementa la durabilidad, requiere un procesamiento de alta eficiencia

La aleación de titanio tienen la fuerza específica más elevada (fuerza/peso) de todos los materiales metálicos por debajo de los 400°C, también es liviano, fuerte y resistente a la corrosión. Los nuevos aviones de pasajeros están utilizando una cantidad creciente de aleación de titanio Ti-6Al-4V, este material es usado para componentes en aviones tales como uniones de alas y tren de aterrizaje.
El mecanizado de alta eficiencia en aleación de titanio es un desafío por su baja conductividad termal lo que causa que el calor generado por el mecanizado se concentre en el filo de la herramienta de corte.

3. CFRP: un nuevo material de siglo XXI

Diez veces más fuerte que el acero (fuerza/peso), el CFRP es liviano, fuerte y resistente a la corrosión y su uso se ha incrementado rápidamente en el siglo XXI. Los componentes de gran tamaño como piezas del fuselaje son moldeadas al sobreponer placas que contienen fibra de carbono en formas especiales pre-definidas al calentarlas al vacío.
Sin embargo, la elevada resistencia del CFRP significa que su mecanizado es dificultoso y, por ello, requiere herramientas de diamante o recubiertas de diamante para trabajarlo.

4. Superalloy: Un material metálico de alta funcionalidad y extrema durabilidad

Aún bajo temperaturas severas de hasta 1.000°C. Es utilizado en partes del motor asociado con la combustión. Los ejemplos más comunes son INCONEL® y WASPALOY® de base de Ni.
Las superaleaciones mantienen su solidez aún bajo elevadas temperaturas pero estas propiedades también devienen en la dificultad para su mecanizado. También requieren un mecanizado de alta calidad y, por ello, el proceso necesita ser cuidadosamente examinado y planeado antes de que la producción en masa sea viable.

Fuente: Your Global Craftsman Studio Vol1