Aeroespacial

La industria aeroespacial en su fase productiva se caracteriza principalmente por tres aspectos claves: elevadas inversiones anuales en I+D+i; importantes costes productivos con retornos a muy largo plazo y rigurosos controles de calidad y seguridad de los componentes. Los agentes involucrados en el desarrollo de este sector estratégico, señalan la necesidad de invertir en tecnologías de fabricación avanzada para garantizar, por un lado, la fiabilidad del diseño y la fabricación de las aeronaves y, por otro, el incremento de la competitividad de las empresas mediante la reducción del coste de su ciclo de vida.

El prensado isostático en caliente (Hot Isostatic Pressing, HIP) es una técnica aplicable sobre componentes motrices y estructurales de aviones, helicópteros, satélites, cohetes, etc., que garantiza el cumplimiento de dicha demanda.

APLICACIONES HIP EN AEROESPACIAL: PIEZAS, MATERIALES Y TÉCNICAS
El sector aeroespacial persigue el diseño y fabricación de componentes más ligeros y resistentes que contribuyan a incrementar la eficiencia y la respuesta medioambiental de las aeronaves, además de reducir los costes de proceso. Para ello recurre a técnicas productivas de muy diversa índole, entre las que destacan la fabricación aditiva (Additive Manufacturing, AM), técnicas avanzadas de unión por difusión (Diffusion Bonding, DB) o moldeo por inyección de metal (Metal Injection Molding, MIM).

Estas técnicas de fabricación se aplican en numerosos casos de forma combinada con el prensado isostático en caliente, no sólo porque permite el desarrollo de materiales con unas propiedades mecánicas excepcionales, como por ejemplo los compuestos de matriz metálica (MMC), sino también porque contribuye a reducir la materia prima y, con ello, los costes productivos.

Algunos ejemplos de piezas del sector aeroespacial fabricadas aplicando HIP, son ejes de rotor de turbina, álabes de la turbina de los motores a reacción, carcasas de motor y turbina, herrajes y soportes de pequeño tamaño o estructuras de anclaje de los asientos.

Entre los materiales más utilizados en la industria aeronáutica se incluyen, superaleaciones con base de Níquel como el Inconel (IN718/IN625), aleaciones de bajo peso de Titanio (Ti64, TiAl) o aleaciones de Cobalto cromo (CoCr).

Desde la introducción de los procesos de fabricación aditiva (Additive Manufacturing, AM) en la industria aeronáutica, el tratamiento HIP se ha vuelto aún más importante ya que este método de fabricación a menudo produce una porosidad interna que tiene que ser tratada por HIP. Las técnicas de Fabricación aditiva más presentes actualmente en este sector son L-PBF y EBM.

PRINCIPALES BENEFICIOS DE LA UTILIZACIÓN DE HIP EN EL SECTOR AEROESPACIAL

Las principales ventajas que aporta HIP a los componentes del sector aeronáutico son:

Mejora las propiedades mecánicas:

Aumenta la resistencia a la fatiga, la ductilidad, la tenacidad y la resistencia a la ruptura por tensión.
En la unión por difusión, además de soldar superficies metálicas similares o no, sin materiales de relleno, mejora el rendimiento mecánico de la pieza al eliminar la porosidad de fundición y obtener una estructura granular homogénea en toda la pieza.

Alcanza el 100% de la densidad teórica:

Facilita el mecanizado y mejora el acabado de la superficie.
Elimina la porosidad interna, un aspecto esencial para maximizar las propiedades y la vida útil de los componentes.
Mejora el estándar de rayos X.
Reduce la dispersión de propiedades.

Producción más eficiente en los procesos de fabricación:

Reduce la tasa de rechazo.
Reduce las pérdidas por achatarramiento al reparar piezas fundidas porosas.

Ahorro de costes

El rendimiento de fundición se mejora significativamente, lo que resulta en menores costos y una utilización más efectiva de las materias primas.
Reduce la reparación de soldadura.
Rejuvenece componentes, extendiendo su vida útil