MMC Magazine

Preparativos para el vuelo inaugural del avión japonés MRJ

Cielos repletos de actividad

Internet ha hecho  posible la transmisión de información en tiempo real alrededor del mundo, Cuando se trata de desplazar a personas y productos, es la industria aeronáutica la que lidera la carrera por reducir los tiempos. Desde el año 1995, y a pesar de las dos recesiones económicas mundiales, el transporte aéreo ha venido creciendo a un ritmo anual del 5 % (datos según ingresos pasajero/kilómetro). Las previsiones apuntan a que Asia liderará el crecimiento de la industria durante los próximos 15 años, mientras que, en Europa, las múltiples aerolíneas comerciales seguirán dando servicio a casi todos los aeropuertos, por lo que el tráfico aéreo será cada vez más intenso.

Un nuevo avión de pasajeros ecológico

A pesar de la gran variedad de aeronaves desarrolladas para satisfacer las necesidades del mercado del transporte para la conexión de continentes, regiones y ciudades; en la actualidad, la industria aeronáutica está revolucionando sus productos para la prevención del calentamiento global y otros problemas medioambientales. Además del creciente uso de materiales resistentes a la par que ligeros —desde aleaciones de titanio hasta plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP)— que permiten reducir el peso y el consumo de combustible, el Boeing 787, el Airbus A350 y otros aviones de pasajeros de reciente construcción han adoptado nuevos motores a reacción de baja emisión de ruido para favorecer una reducción significativa de la carga ambiental. En lo que concierne a Japón, el nuevo avión comercial de pasajeros MRJ de Mitsubishi Aircraft Corporation está afrontando los últimos preparativos antes de levantar el vuelo. Las aerolíneas de todo el mundo están incorporando actualmente a sus flotas aviones más cómodos para los pasajeros y más respetuosos con el medioambiente.

¡El transporte aéreo se duplicará en los próximos 15 años!

El cielo de toda Europa está repleto de aviones.

Mecanizado y componentes de un avión de pasajeros

La mayoría de los aviones de pasajeros están compuestos por una media de entre 3 y 6 millones de componentes que, normalmente, se fabrican con materiales resistentes y ligeros. Mientras que la mayor parte de los componentes estructurales son mecanizados, en los motores se emplean aleaciones especiales capaces de soportar temperaturas y presiones extremas. La necesidad de obtener un mejor rendimiento, precisión y calidad hace indispensable contar con herramientas de corte específicamente diseñadas para cada material.

1. Aleación de aluminio: mecanizado de gran eficacia a velocidades ultrarrápidas de 300 km/h

Muchos de los paneles y las costillas de la estructura del avión se fabrican con super duraluminio (A7075) a partir de planchas de material que exigen el uso de procesos de gran eficacia para el mecanizado de estos componentes. En ocasiones, estos procesos de mecanizado pueden convertir en virutas un porcentaje superior al 90 % del material sólido para lograr la forma final necesaria.
Recientemente, se han introducido en el mercado herramientas de corte capaces de mecanizar componentes a una velocidad de 5000 m/min (300 km/h). La velocidad de evacuación de virutas de estos procesos puede alcanzar los 10 000 cm3 por minuto.

2. Aleación de titanio: el aumento de sus aplicaciones y usos,  ha dado lugar a un incremento de la demanda de procesos cada vez más exigentes y altamente eficaces

La aleación de titanio, además de ofrecer la mejor resistencia específica (relación resistencia/peso) de todos los materiales metálicos por debajo de 400 °C, también es ligera, robusta y resistente a la corrosión. Así, el uso de la aleación de titanio Ti-6Al-4V es cada vez más habitual en los aviones de pasajeros de reciente construcción, en los que se utiliza para la fabricación de componentes aeronáuticos que exigen una elevada resistencia como, por ejemplo, las juntas del ala o el tren de aterrizaje. Sin embargo, lograr un mecanizado de gran eficacia de las aleaciones de titanio supone todo un desafío, puesto que su baja conductividad térmica tiende a concentrar el calor del mecanizado en el filo de la herramienta de corte.

3. CFRP: nuevo material del siglo XXI

Diez veces más fuerte que el acero (relación resistencia/peso), el CFRP es un material ligero, robusto y resistente a la corrosión cuyo uso ha crecido rapidamente en el siglo XXI. Los componentes de gran tamaño de las aeronaves, tal que las piezas del fuselaje, se moldean a partir de láminas dispuestas en capas provistas de fibras de carbono siguiendo formas predefinidas especiales y, a continuación, calentadas al vacío. Sin embargo, la elevada resistencia del CFRP conlleva unas propiedades de maquinabilidad pobres que, requieren, el uso de diamantes o de herramientas con un recubrimiento de diamante para su corte.

4. Superaleación: Material metálico muy funcional y de máxima durabilidad.

Incluso a temperaturas exigentes de hasta 1000 °C. Se emplea en aquellas partes del motor asociadas a la combustión y el escape. Algunos ejemplos frecuentes de estos materiales son WASPALOY e INCONEL a base de níquel. Si bien las superaleaciones preservan su resistencia incluso con temperaturas elevadas, estas propiedades también provocan una maquinabilidad pobre. Por otro lado, requieren un mecanizado de alta calidad que obliga a examinar y planificar detenidamente los procesos de fabricación antes de que su producción en serie resulte viable.

Desde Japón para el mundo. Pasión por el negocio aeronáutico

Mitsubishi Materials Corporation empezó a comercializar a gran escala sus herramientas de corte dirigidas a la industria aeronáutica en el año 2001. Sin embargo, la gran calidad de las herramientas ya disponibles en los mercados de Europa y EE. UU. exigía un proceso de desarrollo continuo de las herramientas aeroespaciales, segmento en que Mitsubishi Materials Corporation proporciona en la actualidad una variada línea de fresas de elevado rendimiento. Además, nuestra empresa cuenta con un total de 20 expertos aeroespaciales diseminados por 10 ubicaciones alrededor del mundo, entre las que se incluyen Japón, EE. UU., Asia y Europa. Con la mejora de la tecnología de sus productos y procesos de mecanizado como máxima prioridad, Mitsubishi Materials Corporation ha alcanzado en la actualidad un nivel de experiencia que le permite participar en proyectos internacionales para el desarrollo de nuevos aviones de pasajeros. Así, dos experimentados directores de Mitsubishi Materials Corporation participan en un proyecto destinado a que el conocimiento técnico japonés contribuya a la evolución del negocio aeronáutico.

Todos a una

Masaaki  Ito, director de negocio aeroespacial, aborda el mecanizado desde una perspectiva integradora y que pone sus 11 años de experiencia trabajando con sistemas de herramientas compatibles con la norma ISO para un fabricante de herramientas de mecanizado,  al servicio de la creación de equipos de mecanizados combinados. La tecnología desarrollada por su departamento es fruto de la colaboración entre fabricantes de máquinas -herramienta, universidades, centros de investigación y fabricantes de aeronaves. Masaaki Ito afirma que «nuestra tecnología de mecanizado de alta eficiencia para materiales difíciles de cortar , ha alcanzado un nivel que ningún fabricante de máquinas herramienta habría podido alcanzar jamás por sí solo». Mitsubishi Materials Corporation ha potenciado la creación de alianzas estratégicas en todo el mundo para favorecer la expansión del negocio aeronáutico. Prueba de ello es la unión de Mitsubishi al prestigioso Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) del Reino Unido en la primavera de 2014. El AMRC realiza estudios relacionados con proyectos de los principales fabricantes aeronáuticos y ha venido utilizando las fresas de metal duro de Mitsubishi para el mecanizado de aleaciones de titanio. En la actualidad, Mitsubishi Materials Corporation trabaja en estrecha colaboración con especialistas ubicados en las divisiones nacional e internacional de I+D y aglutina estos esfuerzos en el diseño de nuevos productos que introducirán la próxima generación de mecanizados.

Expertos en materiales de difícil mecanizado.

Tsuyoshi Nagano, director de ingeniería de Mitsubishi Materials Corporation, se ha dedicado al desarrollo de tecnologías para el mecanizado desde su incorporación a la empresa hace ya unos 20 años. Él ha sido el encargado de dirigir los ensayos de desarrollo internos y el progreso de una nueva tecnología de mecanizado que han llevado a que sus avances se presenten en exposiciones de todo el mundo. Su gran experiencia en tecnologías de mecanizado sobre ingeniería de aplicaciones le ha servido para establecer alianzas sólidas con fabricantes aeronáuticos y de máquinas-herramientas. Su trabajo se ha desarrollado, principalmente, en Asia y Japón, siempre con una clara orientación hacia el apoyo tecnológico práctico y la resolución de problemas para materiales difíciles de cortar utilizando la red de Mitsubishi Materials. También se ocupa de promocionar la participación en exposiciones aeroespaciales y de mecanizado en América del Norte, Europa, China y Japón. Mitsubishi Materials fue el único fabricante de herramientas de corte Japonés, que participó en la exposición aeroespacial internacional de Zhuhái 2014, la más grande de China.