HERRAMIENTAS Entre los materiales más populares para estas aplicaciones, se encuentran las superaleaciones termorresistentes (HRSA). Estos materiales representan una ventaja para el espacio por su excepcional capacidad para soportar condiciones duras. Ahora bien, su resistencia también plantea problemas de mecanizado. Las HRSA están diseñadas para soportar temperaturas extremas, tensiones mecánicas y entornos corrosivos, y se utilizan principalmente en aplicaciones en las que los materiales convencionales fallarían debido a sus limitaciones en condiciones extremas. Capaces de mantener sus propiedades mecánicas y su integridad estructural a temperaturas muy elevadas, que a menudo superan los 1.000 °C (1832 °F), así como una excelente resistencia a la fluencia y una buena estabilidad térmica, las HRSA se usan para componentes como álabes de turbina, boquillas de escape y cámaras de combustión. Sin embargo, las HRSA tienen sus limitaciones, sobre todo desde el punto de vista del mecanizado. Aunque los materiales están compuestos metalúrgicamente para conservar sus propiedades cuando se exponen a temperaturas extremas, esto también significa que las tensiones generadas al mecanizar estos materiales son elevadas. La capacidad única de estas superaleaciones con base de níquel para funcionar cerca de su punto de fusión también les confiere, en general, una escasa maquinabilidad. Otro material clave para los componentes espaciales es el titanio. El titanio, un metal ligero con una densidad de aproximadamente la mitad de la del acero, ayuda a reducir el peso total de las naves espaciales, lo que a su vez redunda en una mayor eficiencia del combustible y capacidad de carga útil. También es muy resistente a la corrosión y tiene una excelente resistencia al oxígeno atómico, lo que hace que el titanio sea ideal para aplicaciones en la órbita terrestre baja, donde su capa de óxido puede proporcionar protección contra esta forma altamente reactiva de oxígeno. No obstante, estas ventajas también dificultan el mecanizado del titanio. Las herramientas de corte deben estar afiladas, mantener su línea del filo y ser increíblemente resistentes al desgaste para luchar contra la alta resistencia del material, mientras que su baja conductividad térmica, en comparación con metales como el acero o el acero inoxidable, puede dar lugar a la acumulación de calor durante el mecanizado, lo que puede provocar un desgaste prematuro de la herramienta. ASPECTOS DEL MECANIZADO El mecanizado de superaleaciones termorresistentes requiere herramientas y técnicas especializadas, así que ¿qué deben tener en cuenta los ingenieros espaciales? En primer lugar, deben tener en cuenta el material de sus herramientas de corte. Aunque el metal duro es el material de elección por excelencia, también existen otros materiales, como la cerámica para el desbaste y el nitruro de boro cúbico (CBN) para el acabado de HRSA y el diamante policristalino (PCD) para el acabado de aleaciones de titanio. Los recubrimientos y la geometría de la herramienta son otros aspectos importantes. A estos materiales les gusta romperse, por lo que una geometría más afilada suele ser una mejor opción para no generar calor durante el mecanizado. Es preferible utilizar recubrimientos finos y duros. La deposición física en fase de vapor (PVD) es generalmente la primera elección para los materiales de HRSA, sin Las superaleaciones termorresistentes (HRSA) representan una ventaja para el espacio por su excepcional capacidad para soportar condiciones duras. Ahora bien, su resistencia también plantea problemas de mecanizado. 12
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