Soldadura en la Fabricación de Componentes para Motores a Turbina de Gas

Los procesos de soldadura se emplean extensamente en la fabricación de componentes para motores a turbina de gas.

Los métodos más conocidos son: soldadura por resistencia eléctrica, soldadura por arco de plasma o argón y soldadura por haz electrónico. La soldadura a gas nunca se utiliza debido a la elevada deformación y posibilidad de carbonización.

La soldadura por puntos y costuras son métodos para formar una unión continua estanca al gas. La soldadura de costura emplea un electrodo tipo rodillo y es la más rápida de las dos técnicas. La soldadura por puntos se aplica donde la geometría de los componentes impide la aplicación de soldadura de costura.

El proceso de soldadura por arco de argón se emplea para formar soldaduras a tope y filetes sobre el rango de espesores y materiales que se emplean en la fabricación del motor, aunque el proceso tiene ciertas limitaciones en las secciones de mayor espesor. El principio del procedimiento se basa en el calor producido por un arco eléctrico establecido entre un electrodo a base de tungsteno no consumible y la pieza de trabajo. Se emplea corriente continua de baja tensión para soldar aceros, aleaciones a base de níquel y aleaciones de titanio; la corriente alternada se utiliza para aleaciones a base de magnesio y aluminio.

Razones para la Utilización de Soldadura por Arco de Argón

Este proceso es el más apto para la fabricación de partes del motor por las siguientes razones:

• El electrodo no consumible permite un fino control de la corriente a aplicar, dando así una entrada óptima para materiales de delgado espesor, independientemente de los niveles de corriente requeridos para mantener condiciones de soldadura estables en otros procesos que utilizan electrodos de consumo.
• El blindaje de gas argón inerte evita la contaminación en muchos de los materiales que son particularmente susceptibles.

También puede acumularse en la junta la cantidad óptima y el tipo más adecuado de material de aporte, independientemente de otras variables del proceso. La zona calentada, al ser localizada, origina valores bajos de deformación.

La mayoría de los procedimientos de soldadura por arco de argón requieren equipos especialmente fabricados y técnicas especiales, algunos de estos equipos permiten la operación manual y otros son de operación automática. La soldadura por arco de argón es un proceso ampliamente utilizado en sus formas manual y automática para producir soldaduras de alta calidad en los materiales que se unen con propósitos de fabricación. El espesor del material soldado podría ser de hasta una centésima de pulgada.

Remoción de Paneles y Tapas de Inspección en Estructuras Aeronáuticas

La remoción de paneles y tapas de inspección es una práctica absolutamente común en los trabajos de mantenimiento de estructuras aeronáuticas. Precisamente por esta razón es que generalmente se resta importancia a determinados puntos que permiten que este trabajo pase desapercibido; no tenerlos en cuenta puede provocar que esta simple tarea se convierta en motivo de un retraso importante en el resto de los trabajos.

Precauciones

Deben colocarse tarjetas de advertencias en los sistemas involucrados (switches, palancas, push buttons) donde conste qué tarea se está realizando, quiénes la realizan, el horario de comienzo y estimado de finalización. Verificar en el procedimiento de A.M.M. las precauciones específicas del sistema involucrado, para evitar situaciones de riesgo, tanto en la integridad del personal como la del material.

Herramientas

Las herramientas a utilizar dependen de los sujetadores empleados:

• Si se trata de tornillos, se utilizarán destornilladores, taladros mecánicos, taladros eléctricos; en estos últimos con adaptadores porta puntas adaptados, o para puntas o mechas correspondientes al tipo de encastre que posea el tornillo; del mismo modo que los destornilladores y punta de trazar para limpiar el encastre. Las puntas o mechas para instalar o extraer tornillos son generalmente del tipo Phillips, Four Wing, planas o paleta, Allen y Torx, siendo las más utilizadas las dos primeras.
• Si los sujetadores fueran bulones, se utilizarán llaves de tubo montadas en manijas criques, taladros mecánicos o taladros eléctricos; si los bulones estuvieran frenados, se utilizarán alicates para cortar el alambre de freno y pinzas de frenar para instalarlo. También, eventualmente, podrían utilizarse llaves fijas, estriadas con ángulo adecuado que permita su desplazamiento.
• Si el panel o tapa se encuentra sellado con compuesto a base de caucho sintético, se utilizarán espátulas plásticas (acrílico o polipropileno) para quitarlo.

Debe tenerse absolutamente en cuenta la medida de la punta o mecha, ya que utilizar una mecha de distinto tipo provocará la rotura de los bordes del encastre del tornillo, lo que ocasiona retrasos en la tarea inicial, ya que será necesario extraer el tornillo utilizando perforadoras, mechas de corte, machos extractores y, en casos más complicados donde haya que reemplazar la tuerca anclada, remachadoras neumáticas.

Cuando se emplean taladros o destornilladores eléctricos a batería, es necesario verificar el torque de apriete (es el mismo que para aflojar), ya que un torque elevado provocará la rotura de los bordes del encastre del tornillo. El sobre torqueo conlleva el riesgo de corte del bulón, presentándose la misma situación que en el punto anterior.

En todos los casos, es necesario limpiar el encastre del tornillo con una punta de trazar para eliminar cualquier tipo de obstrucción que impida el ingreso completo de la punta o mecha, lo que provocaría la mencionada rotura de los bordes de encastre del tornillo. Debe tenerse en cuenta el lugar donde se encuentra la tarea para disponer de la iluminación adecuada. También, realizar una revisión previa del área para determinar la utilización de medios de elevación y apoyo, así como también las herramientas adecuadas y necesarias, ya que las complicaciones se generan cuando se inicia la tarea y promediando esta no se dispone de los medios.

Ensayo Visual: Fundamentos y Alcance

El ensayo visual consiste en la observación de un material u objeto en condiciones especificadas, efectuada por un individuo a ojo desnudo o con ayuda de elementos auxiliares que mejoren el alcance y capacidad de percepción de su sentido de la vista. Está basado tanto en las leyes fundamentales de la óptica geométrica como en las propiedades de la radiación luminosa que constituye el campo de energía aplicado. El ojo humano actúa como detector y, según la técnica empleada, se utilizan elementos auxiliares de la visión que pueden ser muy simples o llegar a un elevado grado de complejidad.

Para la aplicación del ensayo visual, se han desarrollado una cantidad de difíciles y complicadas técnicas, pero ello no excluye algunas muy simples y efectivas. A fin de disminuir el factor de subjetividad que lleva implícito el método, se han desarrollado técnicas de registro que van desde la fotografía hasta la grabación digital.

El campo de energía está constituido por la fracción del «espectro de radiación electromagnética», conocida como luz visible y que corresponde a una fracción mínima del rango total de estas radiaciones. La aplicación primaria del ensayo está dirigida al examen de superficies expuestas accesibles en forma directa o indirecta y para el examen del interior de objetos transparentes.

En todos los casos, sirve para determinar cantidad, forma, tamaño, terminación superficial, reflectividad, blancura, matiz u otras características de color, discontinuidades o fisuras superficiales, así como características funcionales y desarrollos de procesos. A pesar de su carácter subjetivo, es de aplicación generalizada debido a su capacidad de brindar información cualitativa y cuantitativa en forma más directa y en razón de ser completamente imprescindible de otros métodos de ensayos no destructivos. Se lo incorpora tanto en las tareas de control de calidad como en la de mantenimiento, siendo su principal limitación la imposibilidad de su aplicación en el examen volumétrico en materiales opacos; siendo, por su naturaleza, el principal auxiliar de todas las técnicas de ensayos no destructivos.

Instrumentos de Óptica para Ensayo Visual

Los instrumentos ópticos están formados por combinaciones de elementos ópticos tales como lentes, espejos y prismas. Cuando el instrumento da imágenes virtuales para ser observadas directamente, se denominan instrumentos de observación, en este caso se encuentran: la lupa, el endoscopio y el periscopio. Otros instrumentos generan una imagen real que se proyecta sobre una pantalla para ser observada, son los denominados instrumentos de proyección, figuran entre ellos la cámara fotográfica y la filmadora. Corrientemente, se trata de sistemas ópticos centrados, pues los ejes principales de cada elemento (lente, espejo, etc.) coinciden sobre una misma recta. En los casos particulares en que no ocurra (periscopio, por ejemplo), el sistema puede emplearse lo mismo como combinación de sistemas cerrados.

Microscopio Simple o Lupa

La lupa es una lente de aumento. Consiste en una lente convergente de pequeña distancia focal con la que se observan objetos entre el foco y la lente. La imagen que se obtiene es virtual, directa o mayor que el objeto, pudiéndose apreciar así detalles a simple vista, imperceptibles a causa de las limitaciones visuales orgánicas.

Espejos

Al hacer observaciones a ojo desnudo, suele presentarse el problema de imposibilidad de acceso al área de examen de forma directa, en este caso debe disponerse de un instrumento de inspección remota, siendo los sistemas de espejos apropiados para este tipo de inspección. El espejo plano es una superficie de vidrio, cristal o acrílico perfectamente pulida y que refleja la luz. Los espejos pueden ser redondos, ovalados o rectangulares y presentar varias dimensiones, y su ángulo de ataque puede ser ajustado según las necesidades.