Materiales aeronáuticos ~ Aeronáutica Para Todos

Introducción

Concepto.

Un material es un elemento al que se le puede dar forma y además se le puede agrupar en un conjunto específico según su función. Por lo tanto, los materiales aeronáuticos tienen propiedades específicas que les permiten cumplir con sus funciones dentro de la aviación, garantizando su integridad, y, por lo tanto, su seguridad.

Propiedades de los materiales.

Son el conjunto de características que hacen que el material se comporte de una manera determinada ante estímulos externos, los tipos son:

Propiedades Físico-Químicas.
Propiedades Tecnológicas.
Propiedades Mecánicas.

Propiedades Físico-Químicas.

Dependen de la microestructura del material, por ejemplo:

Calor específico.
Conductividad eléctrica.
Conductividad térmica.
Magnetismo.
Óptica.
Peso específico.
Punto de fusión.
Punto de ebullición.
Resistencia a la corrosión: Desgaste por cualquier medio.
Resistencia a la oxidación: Desgaste sólo por oxígeno.

Propiedades Tecnológicas.

Se refiere a la disposición de un material para poder trabajar con él, por ejemplo:

Ductilidad: Aún tienen resistencia en la zona plástica.
Maleabilidad: La capacidad de hacer láminas con el material.
Resistencia mecánica: Resistencia a los esfuerzos sin deformarse permanentemente.

Propiedades Mecánicas.

Son aquellas que describen el comportamiento de un material ante la acción de cargas externas, como:

Tenacidad: Propiedad de un material para soportar esfuerzos bruscos sin deformarse o romperse.
Fragilidad: Facilidad a la rotura ante un esfuerzo repentino.
Flexibilidad: Permite a los materiales deformarse, pero volver a su forma original al retirar la carga aplicada.
Plasticidad: Es la resistencia de un material ante una carga aplicada después de ya tener una deformación permanente.
Dureza: Resistencia de un material a ser rayado por otro.
Resistencia a la fatiga: Capacidad de un material para resistir cargas cíclicas.

Nota: Una carga cíclica es una carga constante que se aplica por un lapso.

Esfuerzos.

Como se dijo anteriormente, los materiales aeronáuticos están diseñados para ser seguros, por lo tanto, son capaces de resistir cargas externas que intentan deformarlos, o, en el peor de los casos, hacerlos fallar. Dichas cargas externas producen esfuerzos dentro de los materiales, y dichos esfuerzos determinan el tipo de miembro estructural que será utilizado para soportar la falla que puedan producir.

Existen dos clasificaciones de esfuerzos, que son:

Lineales: También llamados “esfuerzos normales”, son perpendiculares al plano.
Tangenciales: A diferencia de los lineales, estos están contenidos en el plano.

Así mismo, existen diferentes tipos de esfuerzos, que son:

Tensión: Como su nombre lo indica, tensa al elemento, provoca tracción en él, por lo tanto tiende a separar al elemento, pero antes formará un cuello de botella en la posible falla. El elemento estructural es llamado “tirante”.

Compresión: Comprime al elemento, valga la redundancia, por lo tanto, tiende a aplastarlo, la característica principal al fallar es que deja un excedente del mismo material en el centro. El elemento estructural es llamado “columna”.

Esfuerzo cortante: Tiende a separar al elemento de forma tangencial, por lo tanto la pieza presentará una división en dos partes.

Flexión: Es el esfuerzo más común, siendo una combinación de los anteriores, y se da al aplicar cargas perpendiculares al elemento estructural, dicho elemento es llamado “viga”, un ejemplo claro de este es el ala del avión.