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viernes, 19 de septiembre de 2008

Los materiales de la Ingeniería Aeroespacial

Quinta parte de doce.
Presentado originalmente como Trabajo de Ingreso
a la Maestría en Arquitectura Tecnología,
aprobado y publicado por la

División de Estudios de Posgrado e Investigación,
Edificio de la Unidad de Posgrado,
Facultad de Arquitectura de la UNAM, México.
Mayo - Julio de 1996.
Los materiales de la Ingeniería Aeroespacial

En sus comienzos, los aviones fueron construidos de madera, hierro y tela. Esto los hacía sumamente frágiles y difíciles de mantener y armar. Una vez que el desarrollo de los motores lo permitió, el siguiente paso fue fabricarlos de acero laminado y estructural, lo que los hizo sumamente pesados y rígidos. En la búsqueda de solucionar estos problemas y ante la necesidad apremiante de equilibrar la eficiencia entre capacidad de carga, consumo de combustible y radio de alcance, la industria aérea empezó experimentar con materiales completamente nuevos que la también reciente industria espacial solicitó.

El primer camino tomado fue la búsqueda de aleaciones metálicas ligeras y resistentes, consistentes en aluminio mezclado con óxidos, carburos y sulfuros. Después, se lograron combinaciones de acero con carburos de tungsteno y titanio. Uno de los materiales más interesantes descubiertos por la ingeniería aeroespacial, es la fibra de carbono, que consiste en pequeños filamentos de grafito mezclados con resinas époxicas(15). La estructura interna microscópica de este material se parece a la de una malla electrosoldada colada en concreto. Lo que hace a este material importante, es que pesa la mitad del acero, y es cinco veces más resistente. A ésto, se le añade la ventaja de moldearse fácilmente como cualquier plástico. De igual forma se desarrolló la fibra de vidrio, que es mucho más barata pero a la vez mucho menos resistente que el acero.

Ilustración 2. Un bloque de Cermet, un material compuesto nuevo, basado en una dura aleación de metal y cerámica, sale del horno.

El Kevlar es un plástico compuesto laminado moderno derivado del diseño aeroespacial. Es tan resistente y ligero, que actualmente se utiliza en los chalecos blindados. Su fabricación de sumamente costosa, ya que requiere de tinas selladas a alta presión, llenas de ácido sulfúrico concentrado. La industria automotriz lo está considerando para utilizarlo como material de carrocería en un futuro muy cercano.

Otros materiales generados, son las cerámicas artificiales que sirven como aislamientos térmicos tan ligeros, que técnicamente no se considera su peso. Esta cerámicas son espumas de aleaciones metálicas y plásticas, que pueden manejarse en bloques o laminarse. El ejemplo más conocido y admirable de su uso, está en el trasbordador espacial. Una serie de losetas recubre la parte inferior de su fuselaje, permitiendole reingresar a la atmósfera bajo temperaturas que exceden los 1650° centígrados.



CITAS

(15) La resina epóxica es un polímero (plástico) termoendurecible, consistente en dos átomos de carbono y uno de oxígeno. Es sumamente duro y denso.Regresar








D.R. © Ernesto Ocampo Ruiz, DEPI, Facultad de Arquitectura de la UNAM, México, 1996.