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Materials Onboard: Steel Advancements and Integrated Composites

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Aceros especiales y materiales compuestos para construir barcos mercantes más ligeros y ecológicos

Los buques de pasajeros y de carga actuales son cada vez más grandes y complejos. Los artífices de una iniciativa apoyada por la UE sustituyeron el acero convencional por otros materiales a fin de reducir su propensión al agrietamiento en zonas donde se concentra la tensión debido a cargas de fatiga.

Tecnologías industriales

La propagación de las grietas puede tener consecuencias catastróficas en los grandes barcos de pasajeros y carga. Los responsables del proyecto financiado con fondos europeos MOSAIC (Materials onboard: Steel advancements and integrated composites) indagaron en dos soluciones posibles empleando acero y materiales compuestos. Los socios del proyecto emplearon aceros de baja aleación y gran resistencia (HSLA) y materiales compuestos en sustitución de piezas estructurales concretas de buques de acero. Dichos aceros HSLA, que ofrecen mejores propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, se pretenden utilizar para fabricar grandes componentes estructurales ubicados en las zonas donde se concentra mayor tensión. Se prevé utilizar materiales compuestos ligeros que posean resistencia a la corrosión para reemplazar tuberías u otros componentes no críticos. El equipo de MOSAIC seleccionó, adquirió y caracterizó cinco aceros HSLA adecuados con los que se podrían sustituir los aceros convencionales en construcción naval. También evaluó la viabilidad de utilizar materiales compuestos en estructuras navales. Con ese propósito, se examinaron diversos factores, desde el diseño hasta la mejora del rendimiento, pasando por los costes. Se probaron y caracterizaron a fondo materiales compuestos, se ensayaron métodos de soldadura entre distintos tipos de acero y se estudió una técnica innovadora para soldar aceros HSLA y acero convencional. Se efectuaron también pruebas de propagación de grietas por fatiga, resistencia a la fractura y corrosión empleando distintos aceros soldados y tres métodos de soldadura diferentes. Se espera que la sustitución de materiales en zonas propensas a las grietas ofrezca sustanciales ventajas en muchas áreas. Al producirse menos grietas, se reducirán los costes de mantenimiento y reparación, así como los periodos fuera de servicio. La menor incidencia de defectos también aumentará la seguridad. El uso de buques con estructuras más ligeras reducirá el consumo de combustible, abaratará costes y brindará ventajas medioambientales gracias a la reducción de las emisiones. En conjunto, se espera que MOSAIC reduzca los costes asociados a la producción, la operación y el mantenimiento de los grandes buques mercantes.

Palabras clave

Buques, grietas, MOSAIC, aceros de baja aleación y gran resistencia, materiales compuestos

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