Una espuma de metal tiene mejor rendimiento que el aluminio en las alas de los aviones

Los bordes de las alas de las aeronaves tienen que responder a una serie de características muy exigentes. Una nueva investigación muestra que una combinación de espuma metálica compuesta de acero y resina epoxi posee unas propiedades más deseables para su uso como material para los bordes de las alas que el aluminio que se emplea actualmente con gran asiduidad.

“Llamamos a nuestro material híbrido “CMF impregnado”, dice Afsaneh Rabiei, autor del artículo sobre el trabajo y profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la universidad estatal de Carolina del Norte. “Si bien la CMF impregnada tiene aproximadamente el mismo peso que el aluminio, es más duro y tiene otras características que lo hacen más atractivo desde el punto de vista del rendimiento, la seguridad y el consumo de combustible durante el vuelo”.

La CFM es una espuma que consiste en esferas metálicas huecas, hechas de materiales como acero inoxidable o titanio, incrustadas en una matriz metálica hecha de acero, aluminio o aleaciones metálicas. Para este estudio, los investigadores usaron CMF de acero-acero, lo que significa que tanto las esferas como la matriz estaban hechas de este metal. Esta espuma puede soportar disparos de calibre 0.50, resistir altas temperaturas y bloquear la presión de choque de cartuchos incendiarios altamente explosivos.

La  CFM impregnada se hace sumergiendo la CMF acero-acero en una resina de epoxi hidrofóbica y usando fuerzas de vacío para introducir la resina tanto en las esferas huecas como en los poros mucho más pequeños que se encuentran en la propia matriz de acero. El resultado es que alrededor del 88 por ciento de los poros de la CMF acaban llenos con la resina.

Espuma compuesta metálica. (Foto: Afsaneh Rabiei)

A continuación los investigadores compararon la CMF impregnada con el aluminio para uso aeroespacial en tres áreas: ángulo de contacto para el agua, adherencia de insectos y resistencia a la erosión. Todos son factores que afectan al rendimiento del borde de las alas.

En el primer caso, la CMF impregnada posee un ángulo de contacto un 130% más alto que el aluminio. En el segundo caso, superó al aluminio en un 60% en relación a la altitud máxima y en un 30% en relación al área de superficie cubierta. También se hicieron pruebas para simular la erosión y se vio que la CMF impregnada actuaba mejor que el aluminio.

Su uso proporcionará una mayor vida útil y reducirá los costes de mantenimiento y sustitución.

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