Aleaciones ecológicas y ligeras de alto rendimiento
Los aviones elevan por el aire su inmenso peso y el de los pasajeros y la carga. Después se desplazan en el aire durante cientos o miles de millas, venciendo la fricción y la resistencia aerodinámica, para trasladar la carga hasta su destino. En consecuencia, por la combustión de carburantes, el transporte aéreo es una fuente muy importante de emisiones de dióxido de carbono. Las aleaciones a base de magnesio (Mg) o aluminio (Al) de bajo peso podrían servir como reemplazo de los materiales a base de hierro en muchas estructuras o motores de las aeronaves. Lamentablemente, éstas son particularmente sensibles a la corrosión y es necesario procesarlas para recubrirlas y sellarlas, y esto se logra aplicando productos químicos fuertes que actualmente están prohibidos o muy restringidos. Esta limitación podría solucionarse con un proceso electroquímico de oxidación, investigado en el marco del proyecto financiado por la Unión Europea ««Corrosion protective coating on light alloys by micro-arc oxidation» (CO-PROCLAM). La oxidación electrolítica con plasma (OEP), conocida como oxidación por microarco, es un proceso ecológico muy prometedor para inducir la formación de recubrimientos fiables y endurecer los componentes metálicos. La OEP utiliza altos voltajes que producen descargas de plasma que modifican la estructura de la superficie del componente, con la consecuente producción de recubrimientos cerámicos multifuncionales. El equipo de investigadores utilizó diferentes parámetros del proceso y evaluó las características físicas de las microdescargas, y describió las características de los recubrimientos obtenidos utilizando diferentes técnicas avanzadas. Los científicos emplearon OEP en aleaciones de Al y Mg utilizando el proceso patentado Ceratronic. Se estudió la composición de los electrolitos, los parámetros eléctricos, el tiempo de tratamiento, la configuración de los electrodos y la temperatura de los electrolitos. Se utilizaron técnicas que incluyen la microscopia electrónica de barrido y la difracción de rayos X para determinar el efecto sobre la capa de recubrimiento cerámico. Además, se sometieron las muestras a la vaporización aeronáutica normalizada con sales neutras para observar la resistencia a la corrosión. La descarga de microarco se estudió con espectroscopia de emisión óptica e imágenes de vídeo rápidas. El equipo de investigadores de CO-PROCLAM adquirió muchos conocimientos sobre el proceso de OEP. Gracias a la optimización será posible producir un recubrimiento rentable, resistente a la corrosión, ecológico y duradero para utilizar en aleaciones de Al y Mg ligeras que puedan aplicarse en la industria aeroespacial. El proceso permite evitar el uso de la mayoría de los productos químicos peligrosos asociados al anodizado. Además, las aleaciones contribuirán a disminuir significativamente el consumo de combustible y sus emisiones. Se trata de una situación beneficiosa tanto para la industria aeroespacial como para el medio ambiente.
Palabras clave
Aeronaves, materiales ligeros, corrosión, aleaciones ligeras, oxidación por microarco