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Development of ECO-friendly protection procedures for LANDing gear aluminium alloys

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Protección respetuosa con el medio ambiente para los trenes de aterrizaje de aleación de aluminio

El Reglamento REACH de la UE restringe el uso de sustancias de cromo hexavalente, razón por la que un grupo de investigadores de la UE desarrolló una tecnología nueva con la que proteger contra la corrosión el tren de aterrizaje de un avión.

Transporte y movilidad
Tecnologías industriales

Para lograr aeronaves livianas y, por lo tanto, de mayor eficiencia energética, sus diseños incorporan materiales ligeros de alto rendimiento como las aleaciones de aluminio. Sin embargo, resulta difícil lograr que estos componentes de aleación de aluminio resistan a los intensos procesos de fricción y corrosión que se generan en los sistemas aeronáuticos. Estos componentes suelen protegerse por anodización de su superficie y mediante varias capas de pintura, ambos métodos basados en cromo hexavalente (Cr(VI)). Las sustancias derivadas del Cr(VI) son carcinógenas y la UE se propone restringirlas, razón por la que es necesario dar con propuestas nuevas. El proyecto financiado con fondos europeos ECOLAND desarrolló una alternativa a la anodización y la pintura basados en Cr(VI). «Nuestra propuesta se basa en el electrorrecubrimiento anaforético, un proceso que se ajusta al Reglamento REACH de la UE —explica Jorge Rodríguez, jefe de desarrollo comercial aeroespacial en CIDETEC, socio principal del proyecto ECOLAND—. Esta propuesta nueva no solo cumple con las normativas más recientes, sino que también reduce emisiones y costes y aumenta la resistencia a la corrosión».

De dos a uno

Los recubrimientos anaforéticos son un tipo de recubrimiento electroforético donde el objeto a recubrir está conectado al circuito de electrólisis como ánodo. De este modo se recubre con moléculas de pintura cargadas negativamente. Por otro lado, en el electrorrecubrimiento anaforético se aplica un recubrimiento orgánico anódicamente por inmersión mediante corriente eléctrica. «Su ventaja principal es que permite pintar sin tener que emplear primero una imprimación —añade Rodríguez—. Esta innovación reduce a la mitad el tiempo de aplicación y sustituye dos capas que tradicionalmente contenían Cr(VI) por una».

Un estudio comparativo

Los investigadores de ECOLAND ejecutaron un estudio comparativo sobre el rendimiento de dos sistemas de recubrimiento anaforético aplicados a aleaciones de aluminio de la serie 7000. Uno de los electrorrecubrimientos consistió en una resina epoxi y un sistema anaforético altamente pigmentado, mientras que el otro fue un sistema anaforético de poliuretano coloidal. Mientras que el primero ha recibido el visto bueno de varias empresas aeronáuticas, el segundo está más en consonancia con los métodos industriales. La tecnología se validó en un entorno de pruebas relevante, y ambos sistemas de recubrimiento electrónico se aplicaron en paneles de validación y demostradores. El rendimiento de ambos sistemas se comparó además con el de un proceso convencional que contiene Cr(VI). «En comparación con un proceso que contiene Cr(VI), nuestros recubrimientos electrónicos ofrecen una reducción del 40 % de las emisiones, un 13 % de ahorro en el consumo de energía, una reducción del 30 % del tiempo de entrega y un ahorro de costes del 21 %», sostiene Rodríguez.

Adherencia y resistencia positivas

Según Rodríguez, el proyecto logró alcanzar el nivel 5 de preparación tecnológica (TRL, por sus siglas en inglés). «Los resultados de este trabajo muestran que tanto los sistemas pigmentados como los coloidales ofrecen una buena adherencia; resistencia al rayado, la erosión y los productos químicos; y se pueden pintar», añade. «Además, ambos muestran una resistencia a la corrosión y una respuesta a la fatiga similares a los de la materia prima». Los investigadores mantienen contacto con proveedores de productos químicos mientras continúan su trabajo en pos de un recubrimiento electrónico con una TRL 9. «Este proyecto es un claro ejemplo de cómo los compuestos químicos incluidos en el Reglamento REACH pueden eliminarse mediante modificaciones disruptivas en el proceso de aplicación», concluye Rodríguez.

Palabras clave

ECOLAND, Reglamento REACH, aleación de aluminio, tren de aterrizaje, aeronaves, electrorrecubrimiento

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