Al diseñar piezas para aplicaciones aeroespaciales, existen consideraciones que van más allá de las simples cualidades estructurales. Igualmente importante es la elección de los acabados, ya que encontrar el adecuado puede ayudar a aumentar la vida útil, la durabilidad y la resistencia a las condiciones ambientales de sus piezas. En algunos casos, los acabados y recubrimientos pueden incluso mejorar la apariencia de sus piezas.
Procesos de fabricación para componentes aeroespaciales
El primer paso es determinar qué servicio de fabricación necesita para producir sus piezas. A continuación se muestra un breve resumen de nuestros servicios principales:
- Mecanizado CNC: ofrece precisión con superficies de alta calidad y una variedad de recubrimientos y opciones de acabado
- Impresión 3D: permite crear geometrías muy orgánicas de metal, plástico e incluso silicona difíciles de conseguir con otros servicios, así como opciones de acabado avanzadas
- Moldeo por inyección: utilizado para plásticos y elastómeros, este aliado perfecto ofrece numerosas opciones de acabado y la ventaja de una producción rápida y de mayor volumen
Tipos de acabados aeroespaciales
Hay pocos entornos más exigentes para una pieza que aquellos a los que se exponen las piezas aeroespaciales. Deben soportar un frío, calor, tensiones y vibraciones increíbles a los que las piezas de uso terrestre nunca se enfrentan. Las piezas aeroespaciales deben cumplir rigurosos estándares en cuanto a resistencia, durabilidad e incluso apariencia. La elección del acabado puede influir significativamente en estas características requeridas. Por tanto, ¿cuáles son las opciones disponibles?
Acabados de metal
- Electropulido: una excelente opción si necesita superficies lisas y una estética atractiva. Su aplicación permite cubrir completamente superficies complejas o internas
- Granallado: otra buena opción para conseguir acabados uniformes y con textura, e incluso ocultar marcas de mecanizado
- Acabados cepillados o pulidos: añaden cualidades estéticas y mejoran la uniformidad de la superficie
Acabados de plástico
- Alisado por vapor: los productos químicos vaporizados derriten las superficies irregulares, con lo que se consigue cerrar los poros del plástico y mejorar la resistencia al agua
- Teñido y coloración: se utiliza a menudo con piezas Multi Jet Fusion (MJF) para proporcionar colores intensos después de la impresión
Otros recubrimientos
- Pintura en polvo: el pigmento en polvo se adhiere a las piezas electrostáticamente y, a continuación, se cuece en un horno para conseguir capas uniformes y gruesas. Funciona especialmente bien con piezas de chapa metálica, pero el peso añadido puede no ser óptimo para aplicaciones aeroespaciales.
- Revestimientos metálicos: la electrodeposición y la galvanización no electrolítica mejoran la resistencia al desgaste y ayudan a prolongar la vida útil de las piezas en condiciones ambientales adversas
Mejores opciones para entornos difíciles
Electrodeposición
Este acabado duradero y resistente a la corrosión y al desgaste funciona recubriendo un material con una capa de protección de metal, de modo que, cuando se expone a condiciones adversas, esa capa protege el material principal. Este proceso también ayuda a prolongar la vida útil de las piezas al reducir la fatiga debida a las tensiones mecánicas. Se trata de una buena opción si necesita reducir la fricción entre las piezas móviles.
Mejores opciones para la resistencia a la corrosión
Prevenir la corrosión es fundamental en las aplicaciones aeroespaciales, donde la longevidad y la seguridad son cuestiones primordiales.
Una de las formas más eficaces de controlar la corrosión es la pasivación. Aplicado a los metales, este proceso convierte el hierro en óxido de hierro más estable en la superficie, con lo que se elimina la principal causa del proceso de corrosión. Aunque la herrumbre es un óxido de hierro, se trata de óxido férrico hidratado, que corroe activamente cualquier hierro que encuentra. En su lugar, la pasivación añade una capa de óxido fina y menos reactiva.
Para las piezas de aluminio en particular, puede utilizar un recubrimiento de conversión de cromato. Este proceso actúa de forma muy similar a la pasivación, pero produce una fina capa de compuestos de cromo que actúa como capa protectora. También actúa como una especie de imprimación, lo que permite aplicar recubrimientos adicionales con pinturas, por ejemplo.
El anodizado es un proceso que consiste en tomar piezas metálicas (normalmente de aluminio), hacer pasar una corriente a través de ellas y sumergirlas en un baño de ácido sulfúrico. El metal acepta átomos de oxígeno, lo que crea una forma controlada de corrosión que protege las piezas, pero es poroso, lo que permite introducir tintes para darles un aspecto metálico más colorido. El recubrimiento es extremadamente fino, por lo que se adapta perfectamente a las necesidades aeroespaciales. Tenga en cuenta que existen dos tipos diferentes de anodizado, por lo que es importante elegir el más adecuado para su aplicación.
Aplicaciones y consideraciones
Los distintos acabados afectan al rendimiento y la aplicación de los componentes aeroespaciales. Los componentes de un motor aeroespacial requieren acabados que los protejan frente al desgaste y las altas temperaturas. Las piezas del interior de un avión utilizan recubrimientos para aumentar la resistencia al fuego y la durabilidad. Cada aplicación aeroespacial entraña sus propios desafíos en los que el acabado puede ser determinante.
Si bien los acabados son una forma de proteger una pieza o hacerla más atractiva estéticamente, es igualmente importante diseñar piezas que sean duraderas. Utilice espesores de pared uniformes para conseguir acabados óptimos, especialmente cuando utilice alisado por vapor. Al final, un acabado aplicado correctamente y un diseño bien pensado se complementan para lograr mejores piezas.
Los servicios integrales de fabricación de Protolabs comprenden una amplia biblioteca de acabados accesible en cada línea de servicios. Nuestro equipo de atención al cliente está a su disposición para ayudarle a seleccionar el mejor acabado para su aplicación aeroespacial.
