{{{sourceTextContent.title}}}

¡Se acabó el peso!

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Según Alvant, sus compuestos de matriz de aluminio ofrecen importantes reducciones de peso en el tren de aterrizaje, entre otras áreas, lo que permite a los fabricantes hacer frente al desafío de la reducción de peso.

{{{sourceTextContent.description}}}

Los fabricantes aeroespaciales están buscando formas de reducir el peso sin comprometer la integridad estructural, así como aumentar las capacidades y el rendimiento de los productos, al tiempo que cumplen ambiciosos objetivos de sostenibilidad, emisiones y eficiencia en el consumo de combustible.

Un ejemplo de ello es un compuesto de matriz metálica del Reino Unido. El fabricante de materiales compuestos, Alvant, se asoció recientemente con Safran Landing Systems en un proyecto de dos años de duración, con un presupuesto de 28 millones de libras esterlinas, cuyo objetivo es reducir el peso de los componentes del tren de aterrizaje hasta en un 30%.

El proyecto, titulado'Large Landing Gear of the Future' (Gran tren de aterrizaje del futuro), tratará de desafiar los materiales tradicionales utilizados en el diseño y fabricación de los conjuntos de trenes de aterrizaje, que actualmente son más fuertes y pesados de lo necesario. El tren de aterrizaje actual, que representa aproximadamente el 3% del peso total de la aeronave, tiene un efecto negativo en el consumo de combustible.

Introducción de la matriz

Los compuestos de matriz de aluminio (AMC) de Alvant son una clase avanzada de materiales compuestos, en los que el aluminio se refuerza con un material secundario de alto rendimiento; normalmente, una fibra larga, fibra corta o partículas. Disponibles en múltiples variantes, los AMC se utilizan para diseñar componentes ligeros y duraderos para entornos difíciles, así como para su uso en aplicaciones en las que se espera que los metales convencionales se acerquen a sus límites de rendimiento o los superen. Las propiedades deseadas, como la rigidez, la resistencia y la densidad, pueden adaptarse mediante el refuerzo de partículas con refuerzo continuo de fibra (CFR), preferiblemente para aplicaciones en las que se necesita un mayor rendimiento.

En comparación con los metales no reforzados, los AMC pueden tener mayor resistencia, mayor rigidez, menor peso, mayor resistencia al desgaste, menores coeficientes de expansión térmica y mayor conductividad eléctrica, además de ofrecer múltiples ventajas sobre los materiales reforzados con fibras poliméricas, como los compuestos de carbono. Estos incluyen una mayor resistencia y rigidez transversal, un mayor rango de operación térmica, mejor resistencia al desgaste, mayor tolerancia al daño, facilidad de reparación y una mayor oportunidad de reciclaje. Los AMCs pueden ofrecer una resistencia longitudinal superior a la del acero, a un tercio del peso. Para ambientes severos, los AMCs pueden tener una resistencia a la fatiga superior a la de los aceros.

La contribución de Alvant al proyecto del tren de aterrizaje es su producto AlXal, un AMC continuo basado en fibra. Con la ayuda de una subvención de 513.000 libras esterlinas de Innovate UK, Alvant está diseñando, fabricando y probando una varilla de freno AlXal con una reducción de peso esperada del 30% sobre un componente de titanio equivalente, al tiempo que mantiene una resistencia comparable a la del acero - reduciendo el consumo de combustible y el ruido, al tiempo que mejora la fiabilidad y reduce los costes.

"El proyecto tiene como objetivo utilizar nuevos materiales y métodos de fabricación para desarrollar y demostrar tecnologías que reduzcan el peso del tren de aterrizaje, el consumo de combustible y el ruido, al mismo tiempo que mejoran la fiabilidad y reducen los costes de mantenimiento, reparación y explotación", afirma Richard Thompson, director comercial de Alvant.

"Un objetivo clave del proyecto del tren de aterrizaje grande es probar y demostrar tantos avances tecnológicos como sea posible", añade Thompson. "Los AMC de Alvant son una solución sostenible que mejora las capacidades del producto. Este componente del tren de aterrizaje es sólo una de las muchas maneras en las que los AMC pueden ayudar a las empresas aeroespaciales a mantener su fuerza a la vez que reducen su peso: "Según Alvant, los AMC ofrecen reducciones de peso significativas en comparación con los materiales heredados, lo que permite a los fabricantes hacer frente al reto de reducir el peso y el consumo de combustible, manteniendo al mismo tiempo la fiabilidad y reduciendo los costes de propiedad de toda la vida útil, y puede ser un salvavidas para las industrias que necesiten cumplir con las exigencias cada vez más estrictas del mercado y de la legislación".

Para gestionar los costes y la complejidad, no es necesario que los componentes se fabriquen íntegramente a partir de compuestos de matriz de aluminio. Los componentes pueden ser reforzados localmente en un método conocido como híbrido-AMC evitando regiones de baja tensión, donde no se requieren propiedades mecánicas mejoradas y proporcionando rendimiento precisamente donde se necesita, utilizando insertos AMC aplicados a los componentes de aluminio más grandes. Esto limita el contenido de fibra, simplifica la geometría del inserto AMC y reduce los costes, a la vez que aumenta el rendimiento y la capacidad del componente.

Donde la seguridad y la fiabilidad son esenciales, los AMCs pueden encontrar aplicaciones en sellos de alta presión, trenes de aterrizaje de aeronaves y asientos. Debido a su capacidad para soportar temperaturas extremas, los AMC también son adecuados para componentes en sistemas de baterías de alto voltaje, UAVs y aplicaciones de defensa.

{{medias[7681].title}}

{{medias[7681].description}}