limpieza láser
Los fabricantes de la industria aeroespacial utilizan la limpieza con láser para eliminar capas de superficies metálicas y compuestas en preparación para el procesamiento, eliminar revestimientos o corrosión, y eliminar pintura de componentes grandes o aeronaves completas antes de volver a pintar.
Durante el proceso de limpieza, el láser es absorbido y evaporado por la superficie metálica, logrando así la ablación del material de la superficie, casi sin impacto en el material de la capa interna y sin daño térmico incidental a los componentes. Los láseres de fibra pulsada de nivel Kilopower son particularmente adecuados para la limpieza rápida con láser: pueden limpiar varios materiales, incluidos cerámica, compuestos, metales y plásticos con alta eficiencia y precisión.
En los últimos años, ha aumentado el uso de materiales compuestos en aeronaves, lo que ha dado lugar a una demanda cada vez mayor de conectar metales a materiales compuestos. En la fabricación aeroespacial, se pueden usar adhesivos para conectar estos dos materiales diferentes. Para establecer una unión fuerte, es necesaria una preparación cuidadosa del procesamiento de las dos superficies antes de usar el adhesivo.
La limpieza con láser es una solución ideal, ya que puede lograr efectos superficiales altamente controlados y replicables, logrando una adhesión consistente y predecible. Tradicionalmente, esto se logrará mediante técnicas de voladura destructivas o la aplicación de varios productos químicos. Sin embargo, la limpieza con láser ahora proporciona un método de un solo paso que no solo es más rentable y productivo, sino que también tiene un menor impacto en el medio ambiente porque no se requieren productos químicos tóxicos ni materiales de limpieza. El impacto de la limpieza con láser en los componentes también es mucho más leve que los métodos tradicionales.
Cuando se trata de decapado de pintura, la limpieza con láser de componentes metálicos y compuestos de aeronaves también es más ventajosa que las técnicas de decapado químico o granallado. Durante su vida útil, un avión se puede volver a pintar 4-5 veces y, utilizando técnicas tradicionales, puede llevar una semana o más quitar la pintura de todo el avión. Por el contrario, dependiendo del tamaño de la aeronave, la limpieza con láser puede acortar este tiempo a 3-4 días y también facilitar que los trabajadores entren en contacto con las piezas. Además, cuando se utiliza para eliminar pintura en lugar de decapado químico o granallado, la limpieza con láser puede ahorrar costos significativos: se pueden ahorrar miles de libras por avión porque los desechos peligrosos se reducen en aproximadamente un 90 por ciento o más, lo que reduce los requisitos de manejo de materiales.
Granallado láser/reforzamiento por impacto láser
La tensión interna de los componentes metálicos puede provocar la falla por fatiga del metal de los componentes de la aeronave (como las aspas de los ventiladores en los motores a reacción), lo que puede causar daños o lesiones. Esto se puede aliviar a través de una tecnología llamada granallado láser.
Durante este proceso, los pulsos de láser se dirigen a un área de alta concentración de tensión y cada pulso enciende una pequeña explosión de plasma entre la superficie del componente y la capa de agua rociada en la parte superior. La capa de agua limita la explosión, lo que hace que las ondas de choque penetren en el componente y generen tensiones residuales de compresión a medida que se expande su área de propagación. Estos esfuerzos compensan el agrietamiento y otras formas de fatiga del metal. En comparación con los procesos tradicionales, el fortalecimiento con láser puede prolongar la vida útil de las piezas metálicas 10-15 veces.
La aplicación del granallado láser en la industria aeroespacial está cada vez más extendida. Por ejemplo, LSP Technologies y Airbus han desarrollado conjuntamente un sistema portátil de refuerzo por láser, que recientemente se probó y evaluó en las instalaciones de mantenimiento y reparación de Airbus en Toulouse, Francia.
El sistema de granallado por láser Leopard extenderá la vida de fatiga al suprimir la aparición y propagación de grietas causadas por el estrés de vibración cíclica. La flexibilidad de la transmisión del haz de fibra óptica y las herramientas personalizadas permiten que el sistema irradie áreas que son difíciles de alcanzar para los aviones con láser. Según los socios, este sistema es un gran avance en la tecnología de fortalecimiento del láser que hará avanzar su uso, incluida la extensión de la vida útil de las palas de los motores a reacción, etc.
La parte este del Centro de Preparación de la Flota Naval (FRCE) también completó recientemente la verificación del proceso de fortalecimiento de choque láser, que se ha utilizado con éxito en el avión F-35B Lightning II. FRCE usa este proceso para fortalecer la estructura del F-35B Lightning II sin agregar ningún material o peso adicional, de lo contrario, limitará su capacidad de carga de combustible o armas. Esto ayudará a prolongar la esperanza de vida del caza de quinta generación, que es un tipo de despegue y aterrizaje corto utilizado por el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos.
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