El mes pasado, China y Rusia se asociaron para lanzar la Corporación Internacional de Aviones Comerciales China-Rusia (CRAIC). Su objetivo, construir un avión de 280 pasajeros de doble pasillo y fuselaje ancho para competir con Airbus y Boeing, tendrá un coste estimado de entre 13.000 y 20.000 millones de dólares. Según Aviation Week, el CRAIC aspira a lanzar su primer vuelo en 2022 o 2023 y a estar plenamente operativo en 2025-2027.
Mientras que la sede y el ensamblaje de CRAIC estarán en Shangai, la investigación y el desarrollo del avión estarán en Moscú (Rusia). El grupo, aún en sus inicios, está buscando proveedores de motores. Al igual que los demás reactores modernos, el avión chino-ruso de 280 plazas, o C929 (su denominación no confirmada), se integrará con toda probabilidad en la cadena de suministro mundial y utilizará fabricantes de motores como Pratt & Whitney, GE y Rolls-Royce; así como otros fabricantes occidentales como Honeywell y United Technologies para la aviónica de su cabina y los sistemas de vuelo.
Esto es una buena noticia para la industria del acabado de superficies y posiblemente para el medio ambiente. Al desarrollar un nuevo avión, CRAIC no está obligado a utilizar los sistemas y planos heredados que utilizan revestimientos de cadmio para la protección contra la corrosión. En su lugar, se pueden utilizar nuevas alternativas de calidad y respetuosas con el medio ambiente, como el zinc-níquel o el estaño-zinc. Al incorporar los nuevos materiales a las especificaciones de los fabricantes de equipos originales, las últimas aplicaciones de retoque en los trenes de aterrizaje, las pistas de los flaps, los orificios de los casquillos y otros componentes estructurales, también pueden utilizarlos, ayudando esencialmente a eliminar el cadmio.
El CRAIC cree que una de las principales ventajas de romper el duopolio de Airbus y Boeing será la reducción de costes. Esperan que, al diseñar un avión con menores costes de explotación, se interesen más compradores internacionales. También tienen previsto vender servicios de mantenimiento, servicios logísticos y paquetes de actualización para obtener ingresos adicionales.
Para obtener información sobre las alternativas al cadmio, visite nuestro Centro de conocimientos sobre el cadmio.
Para leer el artículo completo de Jeffrey Lin y P.W. Singer para Popular Science, visite www.popsci.com
Mejorar la vida útil de los componentes vitales es un factor importante para cualquier fabricante, especialmente para aquellos que diseñan y producen vehículos de misión crítica para entornos altamente corrosivos, como la industria minera.
Cuando se trata de una operación minera pesada, la producción ininterrumpida, las implacables condiciones operativas y el tamaño y el peso del equipo causarán daños y un considerable desgaste en los componentes comunes. Algunos componentes plantean problemas de mantenimiento debido a su tamaño y ubicación prohibitivos, como los sistemas hidráulico y de transmisión; y los componentes de la transmisión final.
Aunque los fabricantes desean encontrar una solución para evitar la necesidad de desechar piezas, también quieren maximizar el rendimiento de los componentes, reducir el tiempo de inactividad y ejecutar una reparación probada antes del fallo.
Las ventajas del revestimiento selectivo con cepillos incluyen la capacidad de enfocar con precisión el revestimiento en áreas específicas de un componente, permitiendo que las piezas se revistan in situ, lo que puede reducir drásticamente el tiempo de inactividad y minimizar los retrasos en la producción. El chapado selectivo es el más adecuado para zonas localizadas en diámetros interiores y exteriores o superficies planas. A diferencia del revestimiento de tanques, el revestimiento con cepillos selectivos no requiere un extenso enmascaramiento ni accesorios especiales para revestir el componente.
La duración de una operación de revestimiento viene determinada principalmente por la cantidad de material que hay que aplicar. En los sistemas de revestimiento selectivo con cepillos, líderes en el mercado, los depósitos pueden ser revestidos a velocidades entre 30 y 60 veces más rápidas que el revestimiento convencional con tanques. Las diferencias de rendimiento y coste que estos factores pueden suponer para el mantenimiento, la mejora o la reparación de componentes críticos pueden ser significativas.
Aunque los daños causados por el desgaste, la corrosión o el mecanizado incorrecto pueden repararse mediante el revestimiento con cepillos selectivos, esta solución innovadora no debe considerarse únicamente para la reparación o el salvamento. Toda la gama de depósitos de metales puros y aleaciones disponibles ofrecen una mayor resistencia al desgaste, una mayor dureza superficial, una baja resistencia al contacto eléctrico o una protección contra la corrosión; todas ellas consideraciones importantes para la industria minera.
Para obtener más información sobre la innovadora tecnología y soluciones de revestimiento con cepillos selectivos de SIFCO ASC, profundice aquí: www.sifcoasc.com/mining.
El Día Mundial del Helicóptero es el domingo 19 de agosto de 2018.
El Día Mundial del Helicóptero tiene como objetivo concienciar sobre las contribuciones sociales que hacen los helicópteros. Al reconocer estas increíbles máquinas, también estamos reconociendo a la industria que las apoya desde el diseño, hasta los pilotos y el apoyo.
Cuando se piensa en helicópteros, pueden venir a la mente las misiones de rescate, los transportes médicos, las labores de ayuda en caso de catástrofe y la cobertura mediática. Pero su uso va mucho más allá. Se calcula que hay más de 55.000 helicópteros en todo el mundo, de los cuales casi el 40% son de propiedad militar. Los helicópteros son codiciados por su huella de despegue y aterrizaje y su capacidad para acceder a zonas de difícil acceso a las que ni un vehículo ni un avión pueden acceder.
SIFCO ASC lleva apoyando al sector de los helicópteros desde mediados de la década de 1970. Durante más de 40 años, los principales fabricantes han confiado en el Proceso SIFCO® para el revestimiento selectivo de componentes, desde conjuntos de rotores de cola y de elevación, conjuntos de tubos, ejes, orificios y otros.
Resultados probados
El pilón de la sección de cola de un helicóptero Sikorsky SH-60B Seahawk experimenta un importante desgaste en las orejetas de soporte. Debido a la función del pilón -que gira y se bloquea para su almacenamiento o se retira para el mantenimiento del AOG-, las lengüetas de soporte requieren que se retoque el chapado de cadmio cuando se retiran los pasadores de bloqueo. Al utilizar el SIFCO Process®, la operación de chapado se lleva a cabo in situ y sólo se tarda 5 minutos por lengüeta, lo que ahorra horas de tiempo de inactividad.
En el caso de Lord Corp., el anodizado del tanque provocó una pérdida de dimensión en el diámetro interior de la bisagra de retraso del conjunto del rotor del helicóptero Bell 407. Si bien el mecanizado de los orificios restauró la dimensión, también eliminó el revestimiento anódico. Se eligió el anodizado selectivo para proteger la corrosión y mejorar los plazos de entrega. En un día se completaron 24 piezas, en comparación con los casi cuatro días que se tarda en procesar el anodizado en tanque.
Para saber más sobre el apoyo de SIFCO ASC a la industria aeroespacial, visite nuestra página web sobre la industria aeroespacial. Para saber más sobre el vuelo del primer helicóptero del mundo, lea nuestro blog: “Esta semana en la historia: el primer helicóptero práctico de Estados Unidos”.
“El equipo de SIFCO ASC ha entendido siempre nuestros requisitos específicos para varios proyectos de mantenimiento y reparación aeroespacial. El servicio de atención al cliente del equipo es ejemplar, con buenos tiempos de respuesta en las consultas y plazos de entrega flexibles en las reparaciones. SIFCO ASC es un socio de confianza de Heliwork Services y proporciona la calidad y el servicio que necesitamos”.
Mientras deshacemos el equipaje de MRO Americas, revisamos nuestros folletos, tarjetas de visita y chucherías, lo que nos permite reflexionar sobre la información que hemos recopilado y los contactos que hemos conocido. Aquí, en SIFCO, el tema que resonó, y que nuestro equipo notó, fue el de los sustitutos del cadmio y la necesidad de alternativas de mantenimiento respetuosas con el medio ambiente en la industria aeroespacial.
Se sabe que la exigente industria aeroespacial requiere soluciones bien diseñadas, pero muchos temen desviarse de las aplicaciones ya establecidas, aunque puedan suponer un riesgo para el operador y el medio ambiente. Y aunque existan soluciones probadas.
Reconocemos que el chapado selectivo, y el acabado de superficies, son aplicaciones de mantenimiento esenciales en MRO. Por ello, SIFCO ha desarrollado y perfeccionado sus productos a lo largo de los últimos cincuenta años para ofrecer los depósitos adherentes de mayor calidad que se necesitan para satisfacer los requisitos siempre cambiantes de la industria.
El cadmio es un depósito muy conocido y utilizado para aplicaciones de protección contra la corrosión en el tren de aterrizaje, los casquillos, las pistas de los flaps y otros componentes estructurales del avión. Pero el cadmio también es un conocido carcinógeno. Y el riesgo que supone para el operador y el medio ambiente es la razón por la que SIFCO desarrolló sus alternativas al cadmio hace más de 15 años.
Las alternativas al cadmio de SIFCO son depósitos de calidad superior que son sustitutos directos en el proceso de revestimiento con cadmio. El LHE de zinc-níquel y el LHE de estaño-zinc son alternativas menos tóxicas al cadmio que pueden utilizarse para reparar cadmio dañado, zinc-níquel, estaño-zinc y aluminio DIV dañado en aceros de alta resistencia. Ambos depósitos proporcionan una excelente protección contra la corrosión y son de baja fragilidad por hidrógeno, y no requieren un horneado de alivio de la fragilidad por hidrógeno posterior al revestimiento. Cuando se utiliza junto con la Conversión de Cromo Trivalente de SIFCO, puede lograr 1.000 horas de niebla salina sin corrosión del metal base. Estos depósitos de zinc-níquel y estaño-zinc son capaces de cumplir los requisitos de rendimiento de AMS 2451/9, AMS 2451/10 y BAC 5664.
Para obtener más información sobre las alternativas al cadmio de SIFCO, haga clic aquí o póngase en contacto con nosotros en info@sifcoasc.com.
En la industria eléctrica, la optimización del flujo de energía es una preocupación primordial para los procesos de generación, transmisión y distribución. La clave es proporcionar y mantener uniones conductoras de baja resistencia mediante depósitos plateados.
La experiencia de campo y los estudios de laboratorio han demostrado que esto es especialmente cierto en el caso de las barras colectoras y las conexiones atornilladas de alta corriente. En concreto, las barras colectoras plateadas superan a las no plateadas al ofrecer una resistencia de contacto estable y una baja temperatura máxima de funcionamiento que aumentan la vida útil de la unión del bus. Y lo que es más importante, las juntas de resistencia de contacto estables reducirán la necesidad de un mantenimiento frecuente, disminuirán el tiempo de inactividad general de los equipos y reducirán en gran medida el riesgo de fallos catastróficos.
Las buenas prácticas de la industria recomiendan que todos los contactos del bus sean plateados. La mayoría de las especificaciones gubernamentales, de la IEEE y de los proveedores de seguros exigen que todas las conexiones de bus atornilladas estén chapadas de acuerdo con las especificaciones aplicables.
Uno de los elementos clave para un chapado eficaz de los contactos de las barras colectoras es la aplicación de un depósito uniforme de grosor suficiente para proporcionar protección contra la corrosión y un “efecto de nivelación” para aumentar la superficie de la unión del bus.
El chapado con cepillos, utilizando plata pura, proporciona una solución sencilla y rentable para el chapado in situ de los sistemas de bus durante el mantenimiento rutinario y también puede ser útil para mejorar el bus, en lugar de sustituirlo, cuando se desea aumentar la capacidad del generador o del sistema.
Los primeros años
En las centrales eléctricas más antiguas, se instalaban las barras colectoras de aluminio o cobre. Mientras que el rendimiento de una junta de bus sin recubrimiento podía ser suficiente hace años, las crecientes demandas de energía de hoy en día, dada la capacidad limitada y las economías de mercado, están obligando a los productores a mejorar la eficiencia y el rendimiento de todo el sistema.
Muchas de las primeras conexiones de los autobuses no se han soltado desde que se instalaron por primera vez en 1910. Las conexiones de autobús tienen varios factores que limitan su rendimiento durante la vida útil, entre ellos:
Irregularidades en las superficies de contacto
Contaminación por partículas antes de la instalación
Oxidación
Estos factores, cuando se combinan, tienen un efecto de aumento de la resistencia de contacto y de la temperatura y, por lo tanto, disminuyen la eficacia de la junta con el paso del tiempo, pudiendo causar fallos catastróficos. Incluso cuando es nueva, las imperfecciones de la superficie de cobre de la barra colectora hacen que sólo una fracción de esa superficie entre en contacto directo con su conexión. Según algunas estimaciones, esa fracción puede ser tan baja como el diez por ciento. Aunque el aumento de la fuerza de contacto puede aplanar las zonas altas, los efectos son mínimos y pueden incluso suponer una tensión no deseada en el sistema de fijación.
La formación de películas superficiales no conductoras debido a los contaminantes atmosféricos nocivos es también un factor que limita la fiabilidad de las juntas, incluso en los contactos atornillados. La fritura reducirá la resistencia de contacto de las películas de superficie fina, pero las películas más gruesas y tenaces pueden seguir presentando un problema que se verá magnificado por el aumento de la temperatura en la unión debido a la mayor resistencia. La fritura es la aparición de la ruptura dieléctrica de una película de contacto. Un gradiente de potencial de 100V/μm podría ser suficiente para provocar esta ruptura dieléctrica.
La oxidación del material de los autobuses es un hecho constante, a menos que se tomen medidas para evitarla con un revestimiento de barrera. La formación de capas de oxidación en el material del bus dentro de los empalmes provoca un aumento de la resistencia y, por lo tanto, un aumento de las caídas de tensión y de las temperaturas locales. Se ha informado de que la resistencia de la unión a través del bus sin recubrimiento puede aumentar más del 20% debido a la formación de oxidación. Los estudios han demostrado que el revestimiento de plata de las juntas del bus reduce significativamente la oxidación del material del bus en servicio.
Los efectos combinados de las superficies irregulares, la contaminación y la formación de películas superficiales no conductoras y la oxidación pueden crear “puntos calientes” que deteriorarán aún más la fiabilidad y el rendimiento de la junta.
Una articulación mejor
Las pruebas y la experiencia sobre el terreno han demostrado que se puede adoptar una medida sencilla para minimizar los efectos de las superficies de contacto irregulares y la formación de óxidos y otras películas superficiales en el rendimiento de las juntas. Este paso consiste en revestir la zona de unión con un material suave, conductor y resistente a la corrosión. La aplicación de un depósito de 0,0002″ a 0,0005″ de grosor, como plata, níquel o estaño, puede mejorar el rendimiento de la vida útil de la junta hasta en un 30% y reducir sustancialmente el mantenimiento.
El recubrimiento con un material blando, como la plata o el estaño, forma eficazmente una junta de compresión en las superficies a conectar. La fuerza aplicada al atornillar las superficies aprieta el material conductor en las zonas bajas, lo que aumenta eficazmente el área de contacto y disminuye la resistencia general de la unión.
Las pruebas han demostrado que estos materiales ralentizan en gran medida la formación de óxido de cobre y otras películas superficiales, maximizando la conductividad y minimizando el calor. Una junta plateada permite el funcionamiento a una temperatura más alta sin que la junta se degrade a lo largo de su vida útil. El resultado final, con el tiempo, es un aumento significativo del rendimiento, la eficiencia, la economía y la reducción del mantenimiento.
Debido a la suavidad de la plata, puede adaptarse con mayor precisión a los contornos y hendiduras de la pieza original, aumentando las áreas de contacto reales. La plata proporciona una buena conexión eléctrica evitando la formación de óxido de cobre en las caras de contacto. El recubrimiento de níquel ha mostrado algunas ventajas en cuanto a costes, pero la plata muestra un mayor rendimiento y eficiencia de funcionamiento, mostrando menos resistencia y manteniendo temperaturas más bajas mientras está en servicio.
El chapado de la conexión mediante un baño de plata con cianuro resuelve el problema de proporcionar un espesor suficiente, pero es costoso y requiere mucho tiempo. En el caso de las barras colectoras, deben retirarse completamente del sistema y enviarse fuera para su chapado. Por lo tanto, el mayor tiempo de interrupción que requiere este método puede resultar poco atractivo.
La galvanoplastia, realizada mediante el Proceso SIFCO®, puede completarse in situ con un mínimo desmontaje, durante cualquier parada planificada sin necesidad de retirar el equipo de su ubicación. Para garantizar la seguridad de los operarios y de las personas de los alrededores, SIFCO ASC utiliza plata sin cianuro en su proceso de chapado. Este proceso de revestimiento portátil aplica con precisión la plata sin cianuro a una velocidad de 0,020″ por hora, produciendo un acabado suave y uniforme. Las dos caras de una junta de cobre de 4″ x 4″ pueden enmascararse fácilmente y revestirse con 0,0003″ de plata en menos de 15 minutos.
El grosor deseado para cada aplicación y/o pieza en particular se calcula antes del revestimiento. SIFCO ASC utiliza medidores digitales de amperios-hora para controlar con precisión el grosor del chapado y garantizar unos acabados suaves y un chapado uniforme.
Un acabado liso y un depósito uniforme de suficiente grosor mejorarán significativamente la fiabilidad y el rendimiento de la unión eléctrica.
Mejora del sistema de conductos de autobuses en la presa de Fontana de la TVA
Como parte del amplio programa de modernización de la red hidroeléctrica de la TVA, los sistemas de conductos eléctricos se sustituyen a veces por sistemas nuevos suficientemente dimensionados para las nuevas capacidades de salida de las unidades. Esto ocurre cuando la potencia nominal de una unidad generadora se incrementa más allá de las capacidades de su correspondiente sistema de conductos de bus o cuando la disposición física de la planta debe cambiar para acomodar otros equipos nuevos. Sin embargo, TVA ha demostrado con éxito que muchos sistemas de bus más antiguos pueden ser recalificados a ampacidades más altas mediante el uso de revestimiento de escobillas en el lugar para aumentar la capacidad de transporte de corriente del bus. El éxito depende en gran medida de las uniones atornilladas modificadas porque deben ser estables, fiables y funcionar con una resistencia de contacto reducida para un rango de funcionamiento más amplio. Todo esto puede lograrse con un coste mucho menor que la sustitución de los autobuses.
TVA ha conseguido un ahorro sustancial al optar por chapar las conexiones desnudas existentes en lugar de actualizarlas a un nuevo sistema de bus. Las conexiones atornilladas se platearon in situ durante las paradas programadas.
Pasos de la operación:
Limpie mecánicamente las superficies de contacto para eliminar los óxidos pesados.
Limpie con disolvente el contacto y la superficie adyacente para eliminar cualquier rastro de aceite u otros residuos.
Máscara para definir la zona a chapar.
Preparación electroquímica
Placa de la pieza
Retire el enmascaramiento
Conclusión
El rendimiento de las juntas de contacto depende del mantenimiento de una baja resistencia. La conductividad de la junta se deteriorará naturalmente con el tiempo debido a los rigores del servicio, así como a fuerzas naturales como la oxidación y la humedad.
Las pruebas han demostrado que el revestimiento de las juntas de los buses con un espesor de plata de 0,0003″ a 0,0005″ mejora considerablemente su vida útil. El chapado selectivo in situ con plata sin cianuro puede ser el enfoque más económico, ya que elimina la necesidad de desmontar los componentes y transportarlos a una instalación de chapado externa, a la vez que proporciona rápidamente un depósito de calidad superior y espesor uniforme que resistirá la prueba del tiempo.
Para más información sobre sus conexiones de autobús plateadas, póngase en contacto con nosotros en el 800-765-4131 o en info@sifcoasc.com.
El cepillado es un proceso fuera del tanque que se utiliza para aplicar depósitos galvánicos en zonas localizadas de componentes de a bordo desgastados o dañados para redimensionar y reparar, o para mejorar el rendimiento de esas zonas. Este proceso de revestimiento portátil ofrece una alternativa única a los métodos de reparación, como la pulverización con llama y la soldadura, cuando se requieren espesores de depósito que van desde unas pocas décimas de milésima de pulgada hasta treinta milésimas de pulgada.
El proceso de chapado con cepillo portátil puede utilizarse en cualquier lugar del taller o a bordo del barco. A diferencia de la pulverización con llama y la soldadura, el revestimiento con cepillo se realiza a temperatura ambiente y no conlleva ningún riesgo de deformación del componente que se está reparando. Los depósitos extremadamente adherentes se aplican de manera uniforme y precisa, eliminando en muchos casos la necesidad de operaciones de mecanizado.
Las aplicaciones típicas incluyen la reparación de condiciones fuera de tolerancia en la carcasa de los engranajes de reducción y en las zonas de los cojinetes de los ejes; la reparación in situ de daños en los cilindros hidráulicos; el redimensionamiento de los ejes y las carcasas de los cojinetes de las bombas y los motores/generadores; la reparación de cortes de vapor en las caras de acoplamiento de las carcasas de las turbinas; y la reparación in situ de los asientos de los cojinetes del cigüeñal desgastados en los motores diésel.
La industria naval lleva más de cuarenta años utilizando el cepillado en aplicaciones muy exigentes. Está aprobado por el American Bureau of Shipping, Lloyds of London y la US Navy. Este proceso flexible proporciona una alternativa viable y rentable a la pulverización con llama y a la soldadura cuando se necesitan espesores de metal más bajos para la reparación de componentes de a bordo.
Para obtener más información sobre cómo se utiliza el revestimiento selectivo en la industria naval, haga clic aquí.
Adecuado para una amplia gama de equipos aeroespaciales, como fuselajes y motores, carcasas electrónicas, trenes de aterrizaje, palas de turbina, actuadores, muñones de cojinetes, orificios de casquillos, pistas de flaps y ejes, el SIFCO Process® puede utilizarse para una serie de aplicaciones, entre ellas:
• Protección contra la corrosión. Con baja fragilización por hidrógeno y sin necesidad de horneado, las reparaciones se pueden realizar in situ con un desmontaje mínimo o nulo.
• Soldado previo. Los componentes y los marcos de la turbina están niquelados para garantizar la humectación adecuada de las superficies que se van a soldar. El recubrimiento selectivo ofrece un método de aplicación rápido, consistente y rentable.
• Mejora de la superficie. La aplicación de níquel o una aleación de níquel mejora la dureza y la resistencia al desgaste del componente.
• Restauración. Las aplicaciones MRO utilizan níquel o sulfamato de níquel para la restauración dimensional de un diámetro interior o exterior del componente.
• Anodizado. Las aplicaciones de reparación reemplazan la capa dura desgastada o dañada con una nueva capa dura anodizada.
• Alternativas viables de cad. Sobre todo, SIFCO Process® ofrece alternativas viables a las aplicaciones que utilizan cadmio.
Una alternativa segura y de alta calidad para el cad
Uno de los retos más acuciantes a los que se enfrenta la industria hoy en día es la cuestión del cadmio. El cadmio, un conocido carcinógeno, está siendo sustituido en muchos sectores, pero sigue siendo el revestimiento preferido en el sector aeroespacial por su rendimiento.
Sin embargo, las preocupaciones gubernamentales y medioambientales están obligando a los fabricantes a buscar alternativas. Basándose en años de experiencia y en una importante inversión en I+D, SIFCO ASC ha desarrollado una gama de alternativas de cad, bien diseñadas y probadas, que ofrecen un excelente rendimiento, a la vez que suponen un riesgo mínimo para el operador o el medio ambiente.
Si bien los estudios detallados muestran que estas alternativas no tienen un buen rendimiento en tanques o como aplicación de pulverización térmica, proporcionan excelentes resultados a través del revestimiento selectivo, ofreciendo una protección superior contra la corrosión de sacrificio para el acero al combinar la protección de barrera del estaño, con la protección galvánica del zinc.
Una alternativa menos tóxica para reparar el cadmio, el zinc-níquel y el aluminio DIV dañado en aceros de alta resistencia, el Zinc-Níquel LHE® puede aplicarse en el taller o sobre el terreno, y no requiere una cocción de alivio de la fragilidad por hidrógeno posterior a la aplicación.
Además de proporcionar un acabado de alta calidad que prolonga la vida útil, el uso del Proceso SIFCO® con Zinc-Níquel LHE® permite realizar reparaciones inmediatas y rentables causadas por daños, desgaste, corrosión o mal mecanizado. Sin necesidad de retirar la pieza del avión, se eliminan los costes logísticos y se minimizan los tiempos de inactividad y los retrasos en la producción. SIFCO ASC, que es esencialmente un sustituto del cadmio, sigue esforzándose por eliminar las barreras al cambio.
Para obtener más información sobre los depósitos homologados para el sector aeroespacial de SIFCO ASC, visite www.sifcoasc.com/aerospace.
La industria aeroespacial es un mercado exigente. Exigir depósitos avanzados que se apliquen de forma coherente para cada reparación o aplicación OEM. Muchas veces, un área crítica del componente es el diámetro interior (ID). Durante el anodizado del tanque, los diámetros interior y exterior (OD) no se construyen al mismo ritmo. A menudo, el diámetro exterior cumple con los requisitos de grosor mientras que el diámetro interior se queda muy corto. Aunque se pueden desarrollar cátodos a medida para aplicaciones específicas de los tanques, es costoso y requiere mucho tiempo.
El anodizado selectivo con el Proceso SIFCO® puede garantizar que se consiga la estructura deseada en todas las áreas de sus componentes. El anodizado selectivo, que se utiliza sobre todo para retocar y reparar, permite que la solución llegue a zonas que el revestimiento del tanque no puede o puede haber pasado por alto. Estos defectos pueden producirse por las marcas de las estanterías, la manipulación brusca, las zonas sucias o los errores de enmascaramiento. El anodizado selectivo permite incluso la reparación de la capa anódica sin necesidad de decapar.
Existen seis tipos principales de revestimientos anodizados: crómico, sulfúrico, capa dura, crómico-sulfúrico, bórico-sulfúrico y fosfórico. Dependiendo del tipo de proceso de anodización utilizado, un revestimiento anodizado puede proporcionar una mayor resistencia al desgaste, protección contra la corrosión, restauración dimensional y/o mejores propiedades adhesivas. Estos tipos de anodización difieren en los electrolitos utilizados, el grosor típico del revestimiento formado y la finalidad del mismo.
El Proceso SIFCO® de anodizado selectivo puede utilizarse para muchas aplicaciones de OEM y de reparación. Las áreas pueden ser desde pequeñas y sencillas hasta grandes y complejas. El proceso es portátil y puede utilizarse tanto en el taller como en el campo. Además, el SIFCO Process® ya cumple las siguientes especificaciones:
El cromado duro ha sido la solución a la que recurren los fabricantes durante más de seis décadas para la industria aeroespacial. Sin embargo, los problemas de salud y medioambientales de este depósito de uso común son bien conocidos -y con la legislación europea que pone fin al reinado del cromado duro- los ingenieros y directores de obra deben considerar alternativas.
Danijela Milosevic-Popovich, nuestra Directora de Investigación y Desarrollo de SIFCO ASC, examina las posibles alternativas al cromado duro.
Para los fabricantes de la industria aeroespacial, las ventajas del cromado duro son evidentes. El cromado duro, un proceso crítico para la fabricación y el mantenimiento tanto en el sector militar como en el aeroespacial, proporciona superficies resistentes al desgaste y a la corrosión para los equipos esenciales, desde los vástagos de los pistones hidráulicos y los cubos de las hélices hasta los trenes de aterrizaje, los ejes de los trenes y los cañones.
Los peligros del cromo hexavalente
Sin embargo, a pesar de sus muchas ventajas, el cromado duro tiene un gran inconveniente: el uso de cromo hexavalente. El cromo hexavalente, uno de los famosos cuatro C -junto con el cadmio, el cianuro y los disolventes clorados-, es un conocido carcinógeno que provoca daños en órganos clave, como el corazón, los pulmones y los riñones.
La exposición al cromo hexavalente puede producirse en cualquier fase del proceso de revestimiento y exige una larga preparación y limpieza posterior. Este hecho, unido a la producción de residuos tóxicos durante el proceso de chapado, ha llevado a un importante replanteamiento de su uso.
La legislación está impulsando este programa, sobre todo en la UE (Unión Europea), donde el uso de cromo hexavalente en equipos electrónicos está prohibido por la Directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas y el Reglamento de la Unión Europea sobre Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas.
Además, la directiva europea REACH se ha puesto en marcha con el objetivo de proteger la salud humana y el medio ambiente de las sustancias químicas peligrosas. A pesar de que sólo se aplica a las sustancias químicas que se fabrican o importan en la UE, la directiva tiene ramificaciones más amplias.
A medida que la industria aeroespacial comienza a cambiar en línea con las tendencias mundiales hacia productos más sostenibles, cada vez más fabricantes están estudiando cómo pueden utilizar una alternativa al cromado duro.
Desafiando el dominio del cromado duro
Para encontrar un sustituto del cromo duro, el problema radica en las ventajas que el cromado duro aporta al sector aeroespacial. Funciona a temperaturas extremadamente altas, tiene una excelente resistencia a la corrosión y al desgaste y, junto con niveles de dureza de 700-1.000 HV, ofrece un excelente acabado superficial en una amplia gama de aplicaciones. Con todos estos atributos, encontrar una solución alternativa que cubra todas las bases es un reto.
Además, el predominio del cromado duro lleva a mucha gente a ignorar sus limitaciones, entre ellas el hecho de que es un proceso relativamente lento, mientras que la naturaleza del revestimiento puede dar lugar a tensiones internas y residuales que pueden provocar una mala adhesión o la formación de microfisuras. Sin embargo, el cromado es una opción universal y se ha convertido en la opción por defecto para la industria aeroespacial. Pero esto no significa que no haya otras opciones disponibles.
Una amplia gama de nuevas tecnologías
Los fabricantes pueden elegir entre una amplia gama de tecnologías, ninguna de las cuales utiliza cromo hexavalente. Entre ellas se encuentran varias técnicas de pulverización, como la pulverización térmica, el PVD y el CVD; sin embargo, estos métodos requieren una alta temperatura, un alto vacío o un alto punto de fusión del sustrato. También hay una nueva raza de superaceros. Sin embargo, aunque cada una de ellas tiene ventajas, también tienen inconvenientes, entre ellos -en el caso de las nuevas aleaciones- el hecho de que son costosas y aún no están probadas en el tiempo.
Por ello, decidir cuál elegir puede ser un reto. Además, la industria aeroespacial suele ser cautelosa. Cualquier cambio, sobre todo de esta envergadura, se percibe con un alto nivel de riesgo. Con especial atención a los componentes fabricados para la industria aeroespacial, muchos están diseñados para funcionar durante varias décadas sin necesidad de mantenimiento, por lo que su longevidad en servicio debe estar garantizada. En el sector de la defensa, donde el cromado duro se utiliza en gran medida para proteger los equipos de misión crítica, lo que está en juego es aún mayor. Sencillamente, ninguna de estas alternativas ofrece el atractivo universal del cromado duro. Sin embargo, a medida que la industria se orienta hacia un futuro más ecológico, existe otra solución que ha demostrado ofrecer una serie de ventajas en múltiples aplicaciones: el níquel-tungsteno, que puede proporcionar una alternativa viable al revestimiento histórico elegido por la industria.
Los beneficios de los depósitos de níquel-tungsteno
El níquel-tungsteno tiene una serie de características comparables a las del cromo duro, como la resistencia a la corrosión, el desgaste y la dureza, incluso a altas temperaturas. Además, no es tóxico, por lo que es una alternativa realmente viable. Además, ya está especificado en varias normas industriales, como AMS2451C, MIL-STD-2197 A (SH) y MIL-STD-865D. Son estas características únicas las que han hecho que se utilice en una gran variedad de aplicaciones, desde que los fabricantes comenzaron a buscar un método más respetuoso con el medio ambiente para proteger los componentes de las exigentes condiciones de la industria.
Níquel-tungsteno en el revestimiento selectivo
La aplicación de níquel-tungsteno sigue el principio de la galvanoplastia selectiva, un proceso desarrollado por SIFCO ASC para la galvanoplastia de áreas localizadas sin el uso de un tanque de inmersión. Ofrece altos niveles de dureza (660-690 HV, según el chapado) junto con un excelente rendimiento frente al desgaste (índice de desgaste por deslizamiento diez veces menor que el del cromo duro). Además, la menor rugosidad de la superficie hace que se requiera menos repintado que con los depósitos de cromo duro.
Con la necesidad de implantar una solución probada, siguiendo un proceso de aplicación conocido, el níquel-tungsteno puede ser adoptado para conseguir resultados comparables -y a veces superiores- al cromado duro en muchas aplicaciones.
Encontrar soluciones de revestimiento selectivo para aplicaciones específicas
Hay muchas alternativas al cromado, pero ninguna es tan universal en su aplicación. Como resultado, la industria se está viendo obligada a pensar de forma diferente. En lugar de tratar de encontrar un sustituto directo y completo para todas las aplicaciones, quizá sea mejor encontrar soluciones que ofrezcan resultados para aplicaciones específicas. Por ejemplo, una pieza puede necesitar las propiedades de desgaste del cromado, pero no su dureza o resistencia a la corrosión. Del mismo modo, el cromado duro suele tener un coeficiente de fricción más elevado que el níquel-tungsteno, por lo que es menos adecuado para determinados componentes. Así que, en lugar de ser un caso de “uno para todos”, es el momento de pensar en “muchos para específicos”.
NiW en barra dentada con preplaca de Cu 4
El desarrollo de los compuestos de matriz metálica
Recientemente, se han desarrollado procesos y se han determinado factores de procesamiento para las alternativas de cromo en forma de compuestos de matriz metálica (MMC). Los revestimientos MMC se definen como materiales con al menos dos partes constitutivas. Se forman en dos fases: una matriz metálica dúctil depositada a partir de los iones disueltos en la solución, y una fase dispersa formada por las partículas codepositadas.
Los MMC, como el carburo de cobalto-cromo, el carburo de níquel-tungsteno y el carburo de níquel-cromo, pueden ofrecer características únicas y superiores a las soluciones de revestimiento metálico, como dureza, resistencia al desgaste y protección contra la oxidación a altas temperaturas. Cuando se elige la combinación adecuada de materiales, las propiedades pueden adaptarse más allá de las posibilidades que ofrecen los metales puros y las aleaciones.
Sin embargo, se necesita una alternativa al cromado duro que ofrezca un atractivo similar. La solución está en el chapado con níquel-tungsteno. Proporcionando una amplia gama de propiedades de depósito capaces de satisfacer una variedad de necesidades de aplicación, y con una excelente cohesión y adhesión al material base, es equivalente o superior al cromado duro en la mayoría de los aspectos – y superior en muchos. Sin embargo, quizá la mayor ventaja sea el hecho de que es seguro, está disponible y ha sido probado en aplicaciones aeroespaciales.
Encontrar alternativas más seguras y respetuosas con el medio ambiente al cromado duro ha sido uno de los principales motores de la investigación sobre galvanoplastia de cepillos durante la última década. La electrodeposición con cepillo, o selectiva, es una técnica de electrodeposición localizada que no requiere el uso de tanques y se caracteriza por el uso de un cepillo para llevar la solución a los cátodos. Las alternativas al cromo en forma de compuestos de matriz metálica (MMC) ofrecen características únicas y superiores a las soluciones de revestimiento metálico, como dureza, resistencia al desgaste y protección contra la oxidación a altas temperaturas. Se han desarrollado procesos y se han determinado factores de procesamiento para MMC alternativos de carburo de cromo-cobalto, carburo de níquel-tungsteno y carburo de níquel-cromo. Estos revestimientos compuestos se depositaron utilizando una gama de densidades de corriente y materiales de cepillo para evaluar su impacto en la homogeneidad y el rendimiento.
Acompáñenos a las 5 de la tarde del lunes 4 de junio en la Expo NASF SUR/FIN 2018, donde Danijela Milosevic-Popovich revisará los avances y las mejoras del proceso del Carburo de Cromo Cobalto, y demostrará la investigación y efectividad del Carburo de Tungsteno Níquel y el Carburo de Cromo Níquel.
Danijela es la ingeniera de I+D/gerente de proyectos de SIFCO ASC. Se graduó en la Universidad de Búfalo con una licenciatura y un máster en ingeniería química, y luego continuó con un máster en gestión de ingeniería en la Universidad de Ohio. Antes de incorporarse a SIFCO en 2005, trabajó en las industrias de semiconductores y del caucho.
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