Materiales Aeronáuticos: Preparación para el Examen Parcial

Curso: 5IVF

Autor: Guillermo F. Méndez Luna

1. Impacto de la Corrosión en las Propiedades de los Materiales

R: La corrosión es un fenómeno natural que conduce a la destrucción de metales, afectando las características y propiedades de muchos componentes, especialmente en maquinaria pesada y estructuras aeronáuticas.

2. Corrosión en Chapa de Aluminio con Impurezas de Cromo bajo Alta Humedad

R: El fenómeno se debe al cambio de humedad relativa, lo que provoca que la atmósfera entre en un estado de saturación, haciendo que se forme una pequeña y delgada capa de agua (rocío) sobre la superficie del metal. Esto se debe a la formación de rocío, que depende de la humedad relativa y del cambio de temperatura. Cuánto más caliente y seca sea la atmósfera, menor será el grado de condensación. Por el contrario, con la humedad relativa alta, basta una pequeña reducción de la temperatura para llevar la atmósfera al estado de saturación.

3. Comportamiento de la Corrosión Superficial General

R: La corrosión superficial general es el tipo más común de corrosión. Implica una reacción electroquímica. La corrosión general es responsable de la mayor destrucción de metal según el tonelaje, aunque no suele ser un problema de corrosión grave para las aeronaves debido a las medidas de protección de la superficie. El ataque debe comenzar en la superficie exterior antes de la penetración.

4. Clasificación y Manifestación de la Corrosión

a) Corrosión Generalizada o Uniforme (Uniform or General Corrosion)

R: Este tipo de corrosión actúa de forma uniforme en toda la superficie del material, y se debe al debilitamiento uniforme del film de pasivación (óxido de cromo) sobre toda la superficie del acero. Generalmente ocurre a causa de la mala selección del tipo de acero inoxidable.

b) Corrosión Galvánica (Galvanic Corrosion)

R: La corrosión galvánica es un proceso electroquímico en el que un metal se corroe al estar en contacto directo con un tipo diferente de metal (más noble) y ambos metales se encuentran inmersos en un electrolito o medio húmedo.

c) Exfoliación (Exfoliation Corrosion)

R: La corrosión por exfoliación es una corrosión subsuperficial que comienza sobre una superficie limpia, pero se esparce debajo de ella. Difiere de la corrosión por picadura en que el ataque tiene una apariencia laminar.

d) Corrosión por Esfuerzos (Stress Corrosion Cracking – SCC)

R: El agrietamiento por corrosión por esfuerzo (ACE o SCC) es un tipo de corrosión que ocurre como resultado de las cargas estáticas, en particular el esfuerzo a la tensión (incluso el esfuerzo interno), debajo del límite de elasticidad.

e) Corrosión por Fatiga (Fatigue Corrosion)

R: La corrosión por fatiga está causada por los efectos combinados de esfuerzos cíclicos y corrosión. La aplicación de cargas repetitivas o cíclicas a un metal en ambiente corrosivo produce una disminución en su resistencia.

f) Corrosión Filiforme (Filiform Corrosion)

R: La corrosión filiforme es una forma de ataque en la cual el proceso de corrosión se manifiesta formando filamentos y representa un tipo particular de socavamiento anódico.

g) Picadura (Pitting Corrosion)

R: Se presenta por la formación de orificios en una superficie relativamente inafectada. Las picaduras pueden tener varias formas. La forma de una picadura es a menudo responsable de su propio avance.

h) Corrosión Intergranular (Intergranular Corrosion)

R: Es una forma de corrosión que se presenta en algunas aleaciones, y que está caracterizada por la disolución del metal en las zonas próximas al borde de grano.

i) Corrosión por Contacto (Fritting Corrosion / Corrosión Galvánica por Contacto)

R: La corrosión por contacto se puede producir cuando metales de diferente reactividad están en contacto directo. Por ejemplo, si se atornilla un tornillo de acero inoxidable en una chapa de acero zincado. El metal más noble fomenta en este caso la corrosión (la oxidación) del metal menos noble.

j) Corrosión de Concentración (Concentration Cell Corrosion)

R: Ocurre cuando dos o más áreas de una superficie metálica están en contacto con diferentes concentraciones de la misma solución.

k) Corrosión Microbiológica (Microbial Corrosion – MIC)

R: La corrosión microbiológica se refiere a la corrosión provocada por la presencia y/o actividades de los microorganismos en las biopelículas de la superficie del material corrosivo.

5. Vías de Introducción de la Corrosión en Aeronaves

R: La corrosión se introduce en la aeronave por dos vías: (A) fabricación y (B) por factores ambientales y operacionales. El control de estos factores puede ser implementado para aislar las superficies del medio ambiente y así evitar la corrosión en zonas de difícil acceso.

6. Zonas de Alto Riesgo de Corrosión en Aeronaves

R: Las zonas de mayor potencial de riesgo y su justificación son:

• Revestimiento exterior: Por el rocío y el cambio de temperatura, y la exposición al mar (sal) y lluvia.
• Bisagras: Suele ocurrir en ambientes húmedos o donde se hayan producido vapores de productos químicos.
• Tomas de admisión y refrigeración de motores: El dióxido de carbono en el refrigerante se combina con el agua para producir ácido carbónico, que disuelve el bloque de hierro del motor y libera átomos sueltos de hierro. Estos átomos se combinan con los átomos de oxígeno del agua para formar óxido de hierro o simplemente «óxido».
• Compartimiento de la batería: Propenso a la corrosión debido a los vapores de productos químicos.
• Exhaust trail áreas (Áreas de estela de escape): Donde la humedad lo genera y termina pudriendo las soldaduras.
• Lavabos, cocinas y Buffet: El metal reacciona con el agua y residuos, dando lugar a una corrosión que decolora la superficie del fregadero, siendo unos fregaderos más propensos a corroerse que otros.
• Compartimiento del tren de aterrizaje: Por el rocío y el cambio de temperatura, y la exposición al mar (sal) y lluvia.
• Sumideros: Se oxidan si no se limpian periódicamente.

7. Métodos de Prevención contra la Corrosión

R: Los métodos principales para evitar la formación de corrosión incluyen:

• Mantenimiento Preventivo: Para evitar problemas de corrosión, es fundamental llevar a cabo un riguroso plan de control que nos permita detectar el problema de forma prematura.
• Diseño: El diseño de las estructuras puede parecer de poca importancia, pero puede ser implementado para aislar las superficies del medio ambiente.
• Preservación: La aplicación diaria de compuestos para prevenir la corrosión de los metales es esencial para un correcto mantenimiento.

8. Operación Primaria de Protección contra la Corrosión

R: La operación primaria común es el Mantenimiento Preventivo.

Consiste en llevar a cabo un riguroso plan de control que permita detectar el problema de forma prematura. Este plan se basa en la zonificación de riesgo para determinar la frecuencia de las revisiones:

• Mild zone (Zona Leve): Revisiones cada 90 días.
• Moderate zone (Zona Moderada): Revisiones cada 45 días.
• Severe zones (Zona Severa): Revisiones cada 15 días.

9. Uniformidad de los Procesos de Eliminación de Corrosión

R: No, los procesos de eliminación de la corrosión no son iguales independientemente de la zona a tratar. Se emplean dos métodos principales: el químico y el mecánico. El químico es para quitar la corrosión de las aleaciones sensibles, y el otro (mecánico) se usa de forma más robusta. Ambos son importantes porque eliminan la corrosión.

10. Identificación y Diferenciación de Daños por Corrosión

R: Los daños por corrosión se clasifican en ligera, moderada y severa. La base para diferenciarlas es la profundidad y extensión del daño al material base.

• Corrosión Moderada: Los daños son notorios y es necesario que se traten al instante desde la primera detección.
• Corrosión Ligera: Estos daños no son muy notorios, pero son muy significativos para la aeronavegabilidad de la aeronave. Se le debe dar un mantenimiento para que esta no se propague a toda la aeronave.

11. Programa de Control de Corrosión (CPCP)

R: Un CPCP (Corrosion Prevention and Control Program) es un sistema para controlar la corrosión en la estructura primaria del avión. No es función del CPCP detener todas las condiciones de corrosión, sino controlar la corrosión a un nivel en el que la aeronavegabilidad continua del avión no esté en riesgo.

12. La Circular AC43-4A y los Mapas de Severidad de Corrosión

R: Esta Circular de Asesoramiento (CA) proporciona los métodos aceptables a la Autoridad para mostrar el cumplimiento con las reglas generales de mantenimiento de la RAV 43 (Reglamento Aeronáutico), específicamente en Mantenimiento. La regla asegura que todas las aeronaves son mantenidas a un estándar que garantice la operación segura.

Los mapas de corrosión de la circular se basan en datos atmosféricos recogidos en 1960. Estos ensayos se publicaron entre 1987 y 2004. El estudio de estos mapas es importante porque:

Objetivos de la RAV 43:

• Prescribir los estándares mínimos de mantenimiento requeridos por las aeronaves.
• Prescribir los estándares mínimos de performance del mantenimiento.

La RAV 43 provee el estándar de performance para las personas y compañías que proveen servicios de mantenimiento para los operadores de aeronaves.

Diferencias clave entre los mapas de severidad de corrosión de FAA AC43-4A y Cessna:

• Se han añadido las fronteras de los países y/o estados para proporcionar una clarificación adicional.
• Se han tenido en cuenta los cambios atmosféricos debidos al aumento de la industrialización y la contaminación atmosférica.
• Otros ambientes costeros han sido clasificados como severos.