Nuevos materiales en la construcción aeronáutica: pretratamiento eficaz con plasma atmosférico y de baja presión
En la industria aeronáutica se ha producido un cambio radical respecto a los materiales utilizados. Si antes, para la cubierta exterior de la aeronave y los largueros, se utilizaban exclusivamente aleaciones de aluminio, ahora la mayoría de estos elementos se fabrican principalmente con materiales plásticos reforzados con fibras de carbono (CFK).
Gracias al recubrimiento con plasma, no solo se consigue una mayor vida útil y seguridad del producto, sino también una importante reducción de costes.
En la industria aeronáutica el pretratamiento con Openair® Plasma es un factor de innovación muy importante con muchas ventajas sobresalientes:
- El pretratamiento con plasma mejora la estabilidad de los componentes CFRP.
- Openair-Plasma® permite un procesamiento fiable y de alta calidad en operaciones posteriores de pegado y lacado.
- Por primera vez, Openair-Plasma® hace posible un pretratamiento con plasma selectivo, integrado en la producción y guiado por robots de componentes de gran formato.
El primer uso industrial de estos materiales se hizo en Boeing, en el año 2007, para los modelos B787 y Dreamliner. El desarrollo consecuente de esta tendencia hace, que por ejemplo el Airbus A350WXB se fabrique con más del 40% en materiales plásticos reforzados con fibra de carbono (CFK).
Protección anticorrosiva estable a largo plazo mediante polimerización por plasma: respetuosa con el medioambiente y sin imprimadores tóxicos de Cr6
Hasta ahora, en la construcción aeronáutica siempre se utilizaban sistemas de imprimación que contenían cromo hexavalente (Cr6) para garantizar una protección óptima contra la corrosión, con garantías a largo plazo de hasta 30 años.
El proceso PlasmaPlus® sustituye los imprimadores de Cr6, sumamente tóxicos, por la polimerización por plasma, que es un recubrimiento con plasma químico seco y selectivo. La energía del plasma, combinada con un recubrimiento ultrafino con plasma y absolutamente uniforme, también aumenta la tensión superficial, lo que prepara la superficie de forma óptima para su lacado y presenta unas características de adhesión extraordinarias a fin de garantizar la estabilidad a largo plazo de las uniones adhesivas.
Tecnología Aurora Plasma: limpieza de componentes de compuestos de carbono antes de lacarlos o pegarlos
Un ejemplo del uso de la tecnología de plasma Aurora es el pretratamiento de álabes de turbina de fibra de carbono antes de la unión estructural con el buje metálico de la turbina. Esta combinación de materiales permite construir motores de turbina ligeros y silenciosos.
Una ventaja evidente del proceso de plasma de baja presión Aurora es la capacidad del plasma para penetrar en huecos y grietas, así como la posibilidad de tratar geometrías complejas por todos sus lados. Todos los pasos del tratamiento se pueden definir claramente en términos de secuencia, intensidad y formulación. Durante el ciclo de tratamiento, los gases y fluidos funcionales ionizables se procesan dentro de la cámara de baja presión. Este método es sencillo y se puede reproducir fácilmente.
Recubrimientos desmoldeantes mediante polimerización por plasma para un desmoldeo limpio y fácil
La aplicación de capas de separación de polímero de plasma ofrece una clara alternativa en este caso.
Dependiendo de la complejidad y el tamaño del componente, las capas se aplican en el proceso PlasmaPlus® (atmosférico) o en el proceso de plasma Aurora (proceso en cámara de baja presión).
Materiales compuestos de última tecnología: eliminación de desmoldeantes gracias a la tecnología Openair-Plasma® y Aurora Plasma
A la hora de construir un avión, el uso de plásticos reforzados con fibra ofrece ventajas considerables en términos de ahorro de peso. Con esta dimensión, los plásticos reforzados con fibra, en particular la fibra de carbono (CFRP) y la fibra de vidrio (GFRP), son mucho más estables que las estructuras metálicas.
La producción de los componentes, de grandes dimensiones en su mayoría, tiene lugar como una estructura de capas de los denominados «preimpregnados» en el autoclave. A fin de facilitar el desmoldeo, es necesario enfrentarse al problema de la adhesión al propio molde. Para ello se suele recurrir a desmoldeantes basados en disolventes como Frekote®, pero este tipo de agentes tienen el inconveniente de dejar residuos en el componente durante el desmoldeo que deben eliminarse en complejos pasos de trabajo manual.
Beneficios de los recubrimientos desmoldeantes con plasma:
- No es necesario realizar una laboriosa limpieza manual, lo que aumenta la duración de los ciclos
- No se contamina el molde ni el componente
- Sin agentes desmoldeantes ni limpiadores a base de disolventes, reducción de COV
- Calidad de la superficie y estructura mejoradas y uniformes
Revestimiento protector contra la corrosión de remaches de titanio y aluminio estable y duradero gracias al tratamiento Openair® Plasma
El remache sigue siendo una de los métodos de unión para piezas de aviones más usuales. Estos elementos de unión, compuestos por aleaciones de titanio y de aluminio, deben superar las máximas exigencias respecto a la protección contra la corrosión, debido a los enormes cambios de temperatura y de humedad a los que se ven expuestos.
En este caso, el pretratamiento de superficies con la tecnología Openair-Plasma® también es una solución sencilla para preparar las superficies mediante la microlimpieza y la activación superficial con un recubrimiento anticorrosivo óptimo.
Pretratamiento con plasma de Kevlar, fibra de vidrio, carbono o UHMWPE para producir preimpregnados
Los materiales preimpregnados (fibras preimpregnadas) son productos textiles semiacabados preimpregnados que se utilizan para fabricar componentes reforzados con fibras. Varias capas de preimpregnados se funden aplicando presión y temperatura. Además de la disposición de los preimpregnados, la adhesión óptima de la fibra a la resina es fundamental para la posterior estabilidad del componente completo.
Pretratamiento de tejidos con Aurora Plasma
Para que la transferencia de carga entre la fibra y la resina matriz sea eficaz, es necesario que la superficie de la fibra esté limpia antes de aplicar la resina. Mediante el pretratamiento del tejido de fibra con plasma Aurora, se consigue una capacidad de penetración óptima.
Pretratamiento de bandas de tela en la fabricación por encargo
Plasmatreat ofrece servicios de fabricación por contrato (tratamiento por encargo) a través de su filial en EE. UU. para el pretratamiento de bandas de tejido antes de su transformación en preimpregnados. Para ello se dispone de un sistema especial de plasma de baja presión con una anchura de tratamiento de 1,50 m (60 pulgadas), incluido el revestimiento (rollo a rollo).
