Materiales y Procesos (2)

8/19/2019 Materiales y Procesos (2)

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MATERIALES Y PROCESOS


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Dureza (Hardness)

•Resistencia que opone el material a la deformación (rayado, penetración)•La dureza aumenta por trabajo en frío, en el caso de acero y aleaciones de aluminio por tratamiento térmico

Resistencia (Strength)

•Capacidad de un material para resistir deformación (oposición a la rotura)

Densidad (Density).-

•Cantidad de masa contenida en un determinado volumen•D=M/V

Maleabilidad (Malleability) Formación de filamentos, la cual permite la conformación de finasláminas que conservan su integridad sin llegar a romperse

Aplicable lugares curveados, carenados, puntas de ala

Ductilidad (Ductility) Materiales que al sufrir la acción de una fuerza, se deformanplásticamente y pueden llegar a romperse.

Aleaciones de aluminio son aplicadas, a carenado del avión, piel del fuselaje y alas, costillas,largueros, mamparos

Elasticidad (Elasticity) Propiedad de un material para volver a su forma y tamaño originalcuando es aplicada una fuerza.

Membranas y partes están diseñadas a soportar cargas siempre y cuando supere ola elasticidad.

Tenacidad (Toughness) Resistencia que opone un material a ser roto, molido, doblado, desgarrado osuprimido.

Fragilidad (Brittleness)

Conductividad (Conductivity)

Expansión Térmica (Thermal Expansion)


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ACERO Y ALEACIONES DE ACERO La cuatro series numéricas se utiliza paradesignar a los aceros al carbono y de aleación.

Los dos primeros dígitos indican el tipo de acero,el segundo dígito también en general (pero nosiempre) da el monto aproximado del elemento de

aleación principal, y los últimos dos (o tres) g os se pre en e n car a can a

aproximada de carbono.


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TIPOS CARACTERÍSTICAS Y USO DEL ACERO 1. Acero al carbono.

Acero de bajo carbono

Acero que contiene carbono en porcentajes que van desde 0,10 hasta 0,30 losnúmeros SAE equivalentes van desde 1010 a 1030. Este tipo de acero utilizadopara la fabricación alambre de seguridad, algunos tuercas, bujes, o rod endsroscados. Este acero en forma de hoja se utiliza para las piezas y las abrazaderasestructurales secundarios y en forma tubular para partes estructuralesmoderadamente sometidas a fatiga

Acero de carbono medio

Acero que contiene carbono en porcentajes que van desde 0,30 hasta 0,50 porciento. Este acero es especialmente adaptable para el mecanizado o de forja, ydonde la dureza superficial es deseable. Ciertos rod ends y piezas forjadas ligerasestán hechos de acero SAE 1035.

Acero de alto carbono

Acero que contiene carbono en porcentajes que van desde 0,50 hasta 1,05 porciento se clasifica como acero de alto carbono. La adición de otros elementos encantidades variables añade a la dureza de este acero. En el estado completamentetratada térmicamente, es muy duro, soportará alto cizallamiento y el desgaste, ytendrá poca deformación.


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TIPOS CARACTERÍSTICAS Y USO DEL ACERO

2 Acero niquelado.Producido mediante la combinación de niquel conacero al carbono, estos contienen de 3 a 3,75 % deníquel, éste aumenta la dureza, resistencia a latracción, y el límite elástico de acero sin disminuir

la ductilidad. El acero SAE 2330 se utiliza piezas e aeronaves espac a es, a es como pernos,

terminales, llaves, horquillas (clevis) y pasadores.


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TIPOS CARACTERÍSTICAS Y USO DEL ACERO 3. Acero cromado

Tienen alta dureza, resistencia, y las propiedades resistentes a la corrosión y sonadaptables para piezas forjadas con tratamiento térmico que requieren una mayortenacidad y resistencia que se pueden obtener en acero carbono. Se puede utilizar paraartículos tales como las cilindros, rodamientos.Cromo – niquel acerado.

También conocido como acero inoxidable, comúnmente utilizado en la construcción, esconocido como acero 18-8 debido a su contenido de 18 por ciento de cromo y 8 por ciento deníquel. Una de las características distintivas del acero 18-8 es que su resistencia puede seraumentada por trabajo en frío.Cromo – vanadio

, ,resistencia, tenacidad, resistencia al desgaste y fatiga. Puede ser doblado sin signo derotura o fractura. SAE 6150 utilizado para la fabricación de resortes y vanadio cromo conalto contenido en carbono SAE 6195 rodamientos.Cromo – molibdeno

Utilizado en pequeños porcentajes en combinación con el cromo para formar acero al cromomolibdeno, son duros y resistentes al desgaste, especialmente adaptable para la soldadura

y, por esta razón, se utilizan principalmente para piezas y conjuntos estructurales soldados.Este tipo de acero ha reemplazado prácticamente al acero al carbono en la fabricación detubos de fuselaje, soportes de motor y otras partes estructurales. Por ejemplo, un tubo deSAE X4130 tratado con calor es aproximadamente cuatro veces tan fuerte como un tuboSAE 1025 del mismo peso y tamaño.La serie de acero cromo-molibdeno más utilizado en la construcción de la nave espacial es0,25-0,55 por ciento de carbono, 0,15 y 0,25 por ciento de molibdeno y 0,50 a 1,10 por cientode cromo.


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TIPOS CARACTERÍSTICAS Y USO DEL ACERO

Inconel

Aleación de niquel-cromo-hierro, muy similar al

acero inoxidable (CRES: Corrosion resistance steel)

muy resistente al agua salada, capaz de resistir

altas temperaturas cerca a los 1600 °F.


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METALES NO FERROSOS

Metales quecontienen en subase principalotros elementos,como seraluminio, titanio,

cobre, así comometales aleadosMonel y Babbit


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METALES NO FERROSOS El aluminio es uno de los metales más utilizados en la

aviación, debido a su alta relación resistencia-peso y unade sus características sobresaliente es su peso ligero, es nomagnético y excelente conductor. Por aleación con otrosmetales, o mediante el uso de procesos de tratamientotérmico, la resistencia a la tracción se puede llegar hastaun máximo de 65.000 psi o dentro del rango de resistencia

del acero estructural. Las aleaciones de aluminio, son fácilmente trabajadas

porque son maleables y dúctiles. Estos pueden serenrollados en láminas tan finas 0,0017 pulg, o fabricado enalambre 0,004 pulg. de diámetro. La mayoría de hoja de

aleación de aluminio usado en la construcción aeroespacialoscila desde 0,016 hasta 0,096 pulg. de espesor. Los diversos tipos de aleaciones de aluminio se pueden

dividir en dos clases generales, forjado y fundición.


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ALEACIONES DE ALUMINIO

Aleaciones forjadas Aleaciones no tratables térmicamente

Las propiedades mecánicas se determinan por la cantidad de trabajo en frío introducido después de laoperación final de recocido. Las propiedades mecánicas obtenidas por trabajo en frío son destruidas porcualquier calentamiento posterior y no se pueden restaurar excepto por trabajo en frío adicional, queno siempre es posible. El temple "lleno duro" es producido por la cantidad máxima de trabajo en fríoque es comercialmente viable.

Aleaciones tratables térmicamenteLas propiedades mecánicas se obtienen por tratamiento térmico a una temperatura adecuada,sosteniendo a esa temperatura el tiempo suficiente para permitir que el componente de aleación puedaentrar en solución sólida, y luego enfriar el componente en solución. El metal se deja en un estadoinestable sobresaturada y es entonces edad endureció ya sea por envejecimiento natural atemperatura ambiente o por envejecimiento artificial a alguna temperatura elevada.


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IDENTIFICACIÓN DE LA DUREZA

(H ARDNESS IDENTIFICATION) Al igual que otros

materiales elaluminio aumentasus propiedadesmecánicas ya seatrabajado en caliente r o.

Por ejemplo, cuandose utiliza ladesignación temper

“T” sigue ladesignación de laaleación seguido deun guión 7075-T6,2024-T4.


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(H ARDNESS IDENTIFICATION)Magnesio y

aleaciones de

magnesio

Titanio yaleaciones detitanio

Designacionesdel Titanio

En polvo y líquido es muyinflamableEn solido se oxida lentamente

A (Alfa): Contienen 5% Al y 2,5 %Sn.

Buena resistencia a la corrosión ytemperaturas elevadas

B (Beta): Tratadas térmicamente

por endurecimiento deprecipitados

para obtener buena resistencia A+B: Tratadas tèrmicamente para obtener alta

Característicasde la corrosión

Cobre y

aleaciones decobre

resistencia, mediante un enfriamiento en soluciònsólida y luego envejecido artificialmente a 500º

motores a reacción y trenes de aterrizaje sonalgunas aplicaciones típicas de estasaleaciones a + b tratadas térmicamente. Laaleación Ti6Al4V es la más utilizada en laindustria tanto aeronáutica

Buen conductor eléctrico y de calor, debido a su

ductilidad y maleabilidad es fabricado par

alambre, corroído por agua salada, pero no por

agua dulce, utilizado principalmente en la

aeronave en el sistema eléctrico

Cobre-Berilio: C ontiene aproximadamente 97 %decobre, 2% de berilio, y suficiente níquel paraaumentar el porcentaje de elongación. Buenaresistencia a la fatiga y desgaste, usado en,rodamientos, ball cages, and spring washers

Latón: contiene zinc y pequeñas cantidades dealuminio, hierro, plomo, manganeso,magnesio, níquel, fósforo y estaño. Esmuy ductil y tiene un 45% de resistencia

Metal Muntz: 60 % Cu y 40% Zn. Resistente ala corrosión por agua salada, suresistencia es aumentada por tratamientotérmico y una enlogación del 18%.,utilizado en pernos, tuercas y en partesque entran en contacto con agua salada.

Latón rojo: debido a su contenido

de estaño, se utiliza enaccesorios de combustible yde la línea de aceite.

Bronces: aleaciones de cobre que contienenestaño. Los verdaderos broncestienen hasta un 25 % de estaño,pero los que tienen menos de un11% son de gran utilidad,especialmente para artículos comoaccesorios para tubos en los aviones


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Cobre yaleaciones de

cobre Aluminio Bronce: Contienen hasta 16% de Al.Otros agentes de aleacióncomo hierro, níquel, manganeso, y silicio tambiénse agregan a veces a los bronces de aluminio.

Tienen buenas cualidades al desgaste, gran fuerza,dureza y resistencia tanto a golpes y fatiga,aplicados en trenes de aterrizaje, elementos demotor

Bronce manganeso: Aleación de latón quecontiene un 55% Cu, 40% Zn y hasta un 3,5%de manganeso.Tiene una elevada resistencia a la corrosión,

aplicado a piezas mecanizadas de trenes deaterrizaje

Bronces: aleaciones de cobre que contienenestaño. Los verdaderos broncestienen hasta un 25 % de estaño,pero los que tienen menos de un11% son de gran utilidad,especialmente para artículos comoaccesorios para tubos en los aviones

Forjado: DúctilesResistencia a la corrosiónen agua salada.Trabajado en frío ó caliente

Fundición: 89%Cu, 9% Al, y 2% otros, buenaresistencia, combinada conductilidad.Resistente a la corrosión,golpe, fatiga

Silicio Bronce: Aleación compuesta 95% Cu, 3% Si, y 2%Mn, Zn, Fe, Sn, Al. Elevada de resistencia a la corrosión ypropiedades mecánicas (gran resistencia a la tracción)

MONEL: El monel es más duro que el cobre yextremadamente resistente ala corrosión y posee una elevadaresistencia al impacto. Debido a su buena

conductividad térmica y resistencia a lacorrosión se utiliza frecuentemente enintercambiadores de calor, escapes, etc.

K-MONEL: Contiene Ni, Cu, Al, seproduce por una peequeña cantidadde Al, al MONEL, -Monel ha sidoutilizado con éxito para engranajes,y estructural miembros en losaviones que están sometidos aataques corrosivos, fácilmentesoldable.


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SUSTITUCIÓN DE METALES Requisitos

Mantener la resistencia de la estructura. Mantener la aerodinámica Peso original ó peso mínimo añadido

Propiedad de los metales para la resistencia a lacorrosión.


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TRATAMIENTO TÉRMICO.

Serie de operaciones, deenfriamiento y calentamiento bajocondiciones, temperatura, tiempo,velocidad.

El objetivo mejorar suspropiedades mecánicas,

especialmente la dureza,la resistencia la elasticidad. Las formas más comunes de

tratamiento térmico de los metalesferrosos se están endureciendo,templado, normalización, recocido,

y cementación. La mayoría de losmetales no ferrosos pueden serrecocidos, y muchos de ellos sepueden endurecer mediantetratamiento térmico. Sin embargo,el titanio es sólo un metal noferroso que puede ser cementado


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TRATAMIENTO TÉRMICO Estructura interna de los

metales.

Resultados obtenidos dependen de laestructura del metal.

La estructura cambia cuando el metales calentado ó enfriado.

Las dos estructuras internasprimarias resultan de la aleación ymezclas mecánicas.

Aleación: Cuando una aleaci n est enforma de una solución sólida, loselementos y los compuestos que formanla aleación son absorbidos, uno en elotro, de la misma manera que la sal se

disuelve en un vaso de agua.Mezclas mecánicas: Cuando dos o máselementos o compuestos se mezclan peropueden ser identificados por examenmicroscópico.


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TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOSMETALES NO FERROSOS

En el sentido más amplio de la palabra, untratamiento térmico se refiere a la modificación delas propiedades mecánicas y la estructurametalográfica de un metal, a partir de aumentos ydescensos controlados de temperatura.


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1. ALEACIONES DE ALUMINIO

La industria del aluminio utiliza un código de letras ynúmeros, establecido por la norma ANSI H35.1-1988,para indicar qué procesos físicos y térmicos hanintervenido en la elaboración del material final. No sóloes importante percatarse del tipo de tratamiento

térmico, también es vital establecer la deformación,pues la combinación de ambos es lo que se conocecomo tratamiento final.

A diferencia de los aceros, los tratamientos térmicos en elaluminio, pueden incluir procesos de deformación, entre

estos tratamientos está: el recocido, disolución,temple y envejecimiento o revenido. No obstante, notodos estos procesos pueden utilizarse en todos lostipos de aluminio, debido a que no responden a lostratamientos térmicos de endurecimiento.


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Las aleaciones más utilizadas en la construcción deaviones están endurecidas por tratamiento térmico y nopor trabajo en frío. Estas aleaciones son designados por

un conjunto un tanto diferente de los símbolos: W: Tratamiento térmico de solución.

T1: Tratada para producir a temperaturas estables

T2: Recocido:


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T9 Tratamiento térmico de solución, envejecidoartificialmente y trabajado en frío.

T10 - envejecido artificialmente y luego trabajado en frío.

Se pueden añadir uno o más dígitos desde T1 a T9 paraindicar variaciones del temple.

Por ejemplo T3510 tratamiento térmico de solución,estirado controlado para aliviar tensiones y envejecidonaturalmente. El aluminio no recibe ningúnenderezamiento adicional tras el estirado. Se aplica avarillas, barras, perfiles y tubos extruidos y tubos estirados.


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TIPOS DE TRATAMIENTO TÉRMICO DEL AL Tratamiento térmico de la solución:

El tratamiento de solución se realiza típicamente en un rango detemperatura de entre 450 y 575 °C (842 a 1.067 ºF) en aire,seguido por un enfriamiento rápido en agua fría, agua caliente,agua hirviendo (revenido T61), solución de agua y polímero(glicol), pulverización de agua o aire forzado.

Tratamiento térmico de precipitados (Envejecimientoartificial)

También conocido como revenido o maduración, es un procesoque puede ocurrir a temperatura ambiente. Algunos alcanzan su

máxima resistencia natural o envejecimiento a temperaturaambiente (envejecimiento natural) o a temperaturas por encimade los 120 °C (envejecimiento artificial) donde de maneracontrolada se produce la formación de precipitados. Esteproceso es el encargado de dar la resistencia final y la dureza

requerida.


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Debido a lo expuesto anteriormente, el envejecimientonatural, se especifica con la designación “W” sólo cuandose indica el período de envejecimiento.

Por ejemplo, para aumentar la resistencia a la tensión y ladureza de la aleación 2024, es necesario exponerla, luegode la disolución y posterior temple a un proceso deenvejecimiento natural, hasta el valor máximo posible, esdecir a temperatura ambiente en un periodo de 96 horas;

pasado este tiempo, la condición pasa de 2024-W a 2024-T4. Para obtener la máxima conformabilidad antes del

tratamiento de solución y el envejecimiento, estasaleaciones deben recocerse totalmente, para producir un

temple extra suave, en un rango de entre 400 y 425 °C(752 a 797 °F), a continuación, enfriarse lentamente (28°C o 50 °F por hora o más lento), hasta llegar a unatemperatura inferior a los 235 °C (455 °F) y finalmentetratarse en solución y envejecerse.


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TRATAMIENTO TÉRMICO DE LA SOLUCIÓN

Temperatura

Las temperaturas utilizadas para tratamiento térmico de lasolución varían con diferentes aleaciones y van desde 825 ° Fa 980 ° F. Éstos deben ser controladas dentro de un rangomuy estrecho (± 10 ° F) para obtener las propiedadesespecificadas. Si la temperatura es demasiado baja, no se

obtendrá una resistencia máxima y si es muy alta puedehaber fusión de constituyentes.

Tiempo a la temperatura


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RECALENTAMIENTO

Enderezación después del tratamiento térmico de lasolución

Algunas deformaciones se producen durante el tratamientotérmico de solución, como ser: torceduras,burbujas,etc. Estas imperfecciones se eliminan generalmente porenderezamiento y aplanamiento.

En la designación T3, cuando este sufre enderzacionesproduce un aumento apreciable de la resistencia a la

tracción y rendimiento y un ligero descenso en elporcentaje de elongación-

En la designación T4 designado los valores anteriores delmaterial no se ven afectados.


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TRATAMIENTO TÉRMICO DE PRECIPITADOS El endurecimiento por precipitación produce un gran aumento en la

fuerza y la dureza del material con disminuciones correspondientes enlas propiedades dúctiles. Por consiguiente, el proceso utilizado paraobtener el aumento deseado de fuerza se conoce comoenvejecimiento, o endurecimiento por precipitación.

La fuerza que se obtiene mediante este tratamiento se debe a ladistribución uniforme de un precipitado submicroscópicamentefinamente disperso y sus efectos sobre la estructura cristalina de laaleación.

Como regla general, las aleaciones envejecidas artificialmente seoveraged (sobre envejecimiento) ligeramente para aumentar suresistencia a la corrosión, es un segundo proceso de maduración quese le practica a la pieza, pues muchas veces cuando ésta alcanza sudureza máxima, adquiere también fragilidad, por lo que es necesario

realizar nuevamente el envejecimiento en el material, con el fin que laspartículas aumenten de tamaño y minimicen así este fenómeno, estocon una leve reducción de la resistencia y dureza.

Esto es especialmente es realizado con las aleaciones de altocontenido de cobre envejecido artificialmente que son susceptibles a lacorrosión intergranular cuando existe un inadecuado envejecimiento


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RECOCIDO

calentamiento de las aleaciones a una temperaturaelevada durante un período de tiempo dependiendode la masa del metal, y después de enfriamientocon aire en calma Recocido deja el metal en la

mejor condición para trabajo en frío. Sin embargo, cuando se prolonga operaciones de

formación el metal se toma en una condición"dureza mecánica" Puede ser necesario recocer

una parte varias veces durante el proceso deformación para evitar el agrietamiento de lasaleaciones


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EL TRATAMIENTO TÉRMICO DE REMACHES DE LA


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EL TRATAMIENTO TÉRMICO DE REMACHES DE LAALEACIÓN DE ALUMINIO

Aleación Condición Uso

1100 Fabricado Láminas de aleación de

aluminio

Remaches de baja fuerza utilizados

5056 Fabricado Láminas de aleación demagnesio

2117 Tratamiento térmico yanodizado

Láminasde aleación dealuminio

No requieren ningún tratamiento térmico antes de serutilizado, ya que conservan sus características deforma indefinida

2017 Anodizados(antes del

1er recalentamientopara evitar laoxidaciónintergranular)Recalentamiento

Estructuras de aleación de

aluminio

Características de envejecimiento de esta aleaciones atemperatura ambiente son tales que los remaches no son

aptos para la conducción, deben ser recalentados justoantes de ser a utilizados.-Someter los remaches a una temperatura entre 930 ° F a950 ° F durante aproximadamente 30 minutos, einmediatamente enfriamiento rápido en agua fría. Estosremaches alcanzan fuerza máxima en unos 9 díasdespués de ser conducido.- Remaches utilizados en lugares donde se requiere mayorresistencia.

2024 Anodizados(antes del 1errecalentamiento para evitarla oxidación intergranular)Recalentamiento

Estructuras de aleación de aluminio Características de envejecimiento de esta aleaciones atemperatura ambiente son tales que los remaches no sonaptos para la conducción, deben ser recalentados justoantes de ser a utilizados-Se debe realizar la disolución y el temple y de inmediatolas piezas son almacenadas a una temperatura de -70 ºC,con el fin que se detenga el proceso de envejecimientonatural, de esta manera, proporciona el tiempo suficientepara llevar los remaches desde las instalaciones detratamiento térmico, hasta el sitio donde serán colocadosen el equipo.

-Se dejan calentar a temperatura ambiente y después de96 horas alcanzan su resistencia máxima a la tensión

T É


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TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALEACIONES DEMAGNESIO

Aproximadamente el 95 por ciento de aleaciones de

magnesio utilizado en la construcción de aviones en formafundido. El tratamiento térmico de piezas de fundición dealeación de magnesio es similar al tratamiento térmico dealeaciones de aluminio en que hay dos tipos de tratamientode calor: (1) tratamiento térmico de la solución y (2)precipitación (envejecimiento)


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Nunca caliente las aleaciones de magnesio en un baño desal, ya que esto puede dar lugar a una explosión.

Algunas aleaciones de magnesio requieren una atmósferaprotectora de gas de dióxido de azufre durante eltratamiento térmico de la solución. Esto ayuda en laprevención del inicio de un incendio, incluso si se excedenligeramente los límites de temperatura.

El enfriamiento por aire es utilizado después del tratamientotérmico de la solución de las aleaciones de magnesio yaque la refrigeración por líquido no tiene ventaja sobre estetipo de aleaciones.


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Aliviar el estrés Utilizado para eliminar las concentraciones de tensión que

resultan de la formación de la lámina de titanio. Se lleva a cabo

a temperaturas que van desde 650 ° F a 1000 ° F. El tiempo yla temperatura varía desde unos pocos minutos para una hojamuy delgada a una hora o más para las secciones máspesadas. Un tratamiento típico para aliviar el estrés es 900 ° Fdurante 30 minutos, seguido de un enfriamiento al aire.

La decoloración formada sobre la superficie del metal durantela eliminación de tensiones se elimina por decapado ensoluciones ácidas (de ácido nítrico y ácido fluorhídrico). Lasolución debe ser a temperatura ambiente o ligeramenteelevada.


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Endurecimiento Térmico Las aleaciones utilizados en la construcción de aviones se

puede reforzar por tratamiento térmico, el cual reduce laductilidad. Para obtener los mejores resultados, se recomiendaun enfriamiento en agua a partir de 1450 ° F, seguido porrecalentamiento a 900 ° F durante 8 horas.

Temple por cementación La actividad química de titanio y su rápida absorción de oxígeno,

nitrógeno y carbono a temperaturas relativamente bajas hacenendurecimiento superficial ventajoso para aplicacionesespeciales. La nitruración, carburación o carbonitruración sepueden utilizar para producir un caso resistente al desgaste de0,0001 a 0,0002 pulgadas de profundidad. Nitruración La nitruraciòn de la aleación de titanio, aluminio y vanadio,

produce una capa lisa y homogénea que incrementa su durezasuperficial hasta un 500 por ciento respecto al titanio no tratado, éstacapa alcanza un espesor entre los 2.0 y 3.0 mm, en tan sólo tres horasde tratamiento y es formada principalmente por pequeños granos denitruros


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TIPOS DE ENSAYO

Brinell

Rockwell: Mide la resistencia a la penetraciòn

Probador barcol


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FORJADO

Proceso de formación mediante golpe con martillo o deprensado. Cuando se forja el material por debajo de latemperatura de recristalización, se llama forjado enfrío. Cuando trabajado por encima de la temperatura de

recristalización, que se conoce como forjado en caliente


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EXTRUSIÓN


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EXTRUSIÓN

Es el proceso para crear objetos el cual implica que elmetal se empuje o extraiga mediante una abertura en una

matriz, haciendo así que el metal tome la forma de laabertura de la matriz. La forma de la matriz será lasección transversal de un ángulo, canal, tubo, o de algunaotra forma. Algunos metales, como el plomo, estaño y

aluminio pueden ser extruidas en frío; Sin embargo, lamayoría de los metales se calientan antes de laextrusión. La principal ventaja del proceso de extrusiónes su flexibilidad.

Muchas partes estructurales, tales como canales,ángulos, secciones en T, y Z-secciones, están formadaspor el proceso de extrusión


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TRABAJO EN FRÍO / ENDURECIMIENTO Esto resulta en un endurecimiento por deformación del metal, a menudo se vuelve

tan fuerte que es difícil continuar el proceso de conformación sin suavizar el metalpor recocido.

La resistencia y dureza, así como el límite elástico, se incrementan; pero laductilidad disminuye. Esto hace que el metal más frágil, debe ser calentado de vezen cuando para eliminar los efectos indeseables del trabajo.

En aviación se trabaja con el trabajo de laminación en frío y estirado en frío, dando alos metales cualidades deseables que no se pueden obtener mediante el trabajo encaliente.

La laminación en f río por lo general se refiere a la explotación de metales a

temperatura ambiente. En esta operación, los materiales que han sido laminados alos tamaños aproximados son decapados para eliminar la escala, después de lo cualse pasan a través de rodillos de acabado refrigerados. Esto da una superficie lisa ytambién trae las piezas de dimensiones exactas. Las principales formas de stockslaminados en frío son hojas, barras y varillas.

Esti rad o en frío se utiliza en la fabricación de tubos, alambre, varillas de conexión,etc. El alambre está hecho de barras laminadas en caliente de varios

diámetros. Estas barras son decapados en ácido para eliminar las escamas, y sonsumergidos en agua de cal, y después se secan en un baño de vapor, dondepermanecen hasta el momento de la elaboración. El revestimiento de cal se adhieraal metal sirve como un lubricante durante la operación de estirado.


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MATERIALES NO METALICOS EN LAS AERONAVES

Madera: El avión más temprano se construyeronde madera y tela. Hoy en día, a excepción de lasrestauraciones y algunas aeronaves deconstrucción casera, la madera es muy poco

utilizada en la construcción de aviones. Plástica

Los plásticos se utilizan en muchas aplicaciones alo largo de las aeronaves modernas. Estas

aplicaciones van desde componentes estructuralesde los plásticos termoestables reforzados con fibrade vidrio para el ajuste decorativo de los materialestermoplásticos a las ventanas.

Plá ti T t


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Plásticos Transparentes Utilizados en parabrisas, ventanas, etc se pueden dividir en dos

clases o grupos principales: termoplásticos y termoestables. Los materiales termoplásticos se ablandan cuando se calienta y

se endurece cuando se enfría, tomando la forma deseada. Los plásticos transparentes se fabrican en dos formas:

monolítica (sólidos) y laminados. Los plásticos transparentes laminadas están hechas de láminas

de plástico transparentes unidos por un material de capainterior, por lo general de polivinilo butirilo. Debido a suscualidades de resistencia, plástico laminado es superior a la deplástico rígido

Acrílico estirado es un tipo de plástico que, antes de darle

forma, se tira en ambas direcciones para reorganizar suestructura molecular, éstos tienen una mayor resistencia a losgolpes y están menos sujetos a romperse; su resistenciaquímica es mayor, y el agrietamiento y los arañazos son menosperjudiciales.


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Un material compuesto es un sistema integrado por unamezcla o combinación de dos o más micro omacroconstituyentes que difieren en forma y composiciónquímica y que son esencialmente insolubles entre si.

En todo material compuesto se distinguen doscomponentes:

- la MATRIZ, componente que se presenta en fasecontinua, actuando como ligante

- el REFUERZO, en fase discontinua, que es el elementoresistente.


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SEGURIDAD

Fibra de vidrio Uso de una mascarilla(respirador) Resinas Protección de vapor

Materiales tóxicos Uso de mascarillas

Ropa de protección


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MATERIALES REFORZADOS DE FIBRA

El propósito de refuerzo en plásticos reforzados esproporcionar la mayor parte de la fuerza.

Partículas; Pedazo de material

Filamentos; generalmente cristales individuales, son muyfuertes y se utiliza para reforzar cerámica y metales.

Fibras; pueden estar hechas de casi cualquier material, yno son cristalinos como los filamentos


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TIPOS DE FIBRA

FIBRAS DE VIDRIO, de gran resistencia a tracción, duras,resistentes al ataque químico y flexibles.

Se elaboran a partir de la sílice (del 50% al 70% de sucomposición) y se le añaden otros componentes en

función de las propiedades deseadas, distinguiéndose: VIDRIO-E, para aplicaciones generales.

VIDRIO-S, para mayor resistencia y rigidez.

VIDRIO-C, para estabilidad química.

VIDRIO-M, para muy alta rigidez. VIDRIO-D, para muy baja constante dieléctrica.


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ESTRUCTURAS LAMINADAS (SANDWICH)

Las estructuras sandwich son las formadas por la

adhesión de dos caras, pieles o revestimientosrelativamente delgados a un núcleo central espeso y debaja densidad.

Entre las pieles y el núcleo puede o no existir,

dependiendo del proceso de fabricación, sendas capas deadhesivo, en forma de película (adhesivo tipo “film”).

Varios tipos de núcleos para estructuras laminadasincluyen espuma rígida, madera, metal, o la preferencia

de la industria aeroespacial de panal hecha de papel,Nomex, de carbono, fibra de vidrio o metal


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COMPONENTES DE UNA ESTRUCTURA TIPOSANDWICH

COMPONENTES DE UNA ESTRUCTURA TIPO


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COMPONENTES DE UNA ESTRUCTURA TIPOSANDWICH.

a) Revestimientos. Los revestimientos o pieles pueden ser: METÁLICOS, normalmente chapas de aleaciones de aluminio

y, en concreto AA-7075 T6 y AA-2024 T3, de espesor entre0.2 y 1,5 mm.

NO METÁLICOS, laminados de materiales compuestos de

fibra de carbono, KEVLAR 0, fibra de vidrio.

En este caso, pueden fabricarse según dos procesosdistintos: con pieles precuradas: se curan previamente las pieles y se

pegan después al núcleo. por cocurado, haciendo ambos procesos a la vez (en este

caso puede no existir adhesivo, pues es la propia resina delporeimpreganado la que realiza la unión entre las pieles y elnúcleo).

b) Núcleos


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Los núcleos más utilizados son losde panal de abeja (también sepueden utilizar espumas o "foams"de baja densidad) fabricados en

aluminio y NOMEX (materialcompuesto). La morfología del núcleo

(normalmente hexagonal) se definecon los siguientes parámetros: Tamaño de la celdilla (diámetro del

círculo inscrito en el hexágono). Espesor de la lámina. Altura del núcleo Densidad en kg/m' Dirección longitudinal, paralela a la

línea de nodos (zona de adhesión)

también denominada "ribbondirection".


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c) Adhesivos.S l ili dh i i lí l ('fil ") l d REDUX BSL 312


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Se suelen utilizar adhesivos epoxis en película ('film") como es el caso de¡ REDUX BSL 312. En función del espesor de la película se denominan (de menor a mayor espesor): - ultraligeros (UL) - ligeros (L) - medios (M)

d) Otros elementos.

- Espumas, utilizadas para la unión entre trozos de núcleos ( de diferente densidad en unamisma pieza, para unir dos planchas de núcleo en estructuras muy grandes

- Rellenos, materiales en forma de pasta que se aplican para macizar el núcleo en las zonas

que así lo requieran (bordes, zonas con remaches,...) - Insertos, elementos mecánicos que se colocan en el sandwich para realizar funciones

mecánicas, fundamentalmente de unión. Los insertos pueden colocarse: - en frío: taladrando el sandwich después de curarlo e inyectando un adhesivo de relleno

("potting") - en caliente: se posicionan con un útil y se pegan en el propio proceso de fabricación

(pegado) del sandwich.

Ejemplos de piezas fabricadas con estructuras tipo sandwich en la industria aeronáutica yespacial son:

- paneles planos estructurales de aeronaves y satélites, reflectores de antenas, en satélitesde telecomunicaciones,

- estructuras cónicas y cilíndricas de aeronaves, lanzadores y satélites


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CAUCHO NATURAL

El caucho natural tiene mejores propiedades físicas y deproceso que el caucho sintético o de silicona como ser: Flexibilidad

Elasticidad

Resistencia a la tracción Resistencia al desgarro

Resistencia eléctrica

Baja acumulación de calor debido a la flexión (histéresis).

El uso en la aviación es algo limitado ya que su resistenciainferior a la mayoría de las influencias causan deterioro


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El caucho de but i lo es un caucho sintético


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El caucho de but i lo es un caucho sintético(hidrocarburo), un copolímero de isobutileno con isopreno,éste tipo de caucho tiene una impermeabilidad excelente,

además tiene buena resistencia, al oxígeno, aceitesvegetales, grasas animales, álcalis, ozono y a laintemperie. Tiene una tasa de absorción de agua baja yuna buena resistencia al calor y la baja temperatura.Butilo se usa con fluidos de éster de fosfato hidráulicos

(Skydrol), fluidos de silicona, gases, cetonas, y acetonas.La primera aplicación importante de goma de butilo sonlas cámaras de aire de neumáticos

Caucho BUNA


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El caucho estireno-butadieno (Buna S), frecuentementeabreviado SBR (del inglés Styrene-Butadiene Rubber ) esun elastómero sintético obtenido mediante la polimerización

de una mezcla de estireno y de butadieno. Es el cauchosintético con mayor volumen de producción mundial.Generalmente, Buna-S tiene poca resistencia a la gasolina,aceite, ácidos concentrados y solventes, su principal

aplicación es en la fabricación de neumáticos.

Caucho de nitrilo NBR (BUNA-N) El caucho de nitrilo


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( )(NBR) (Buna N) es un material resistente con finesgenerales a una variedad grande de aceites y de grasas.

A pesar de que sus propiedades físicas y químicas varíandependiendo de la composición de nitrilo del polímero,este tipo de caucho sintético es generalmente resistente aaceites, combustibles y otros productos químicos, en laaviación es utilizado en mangueras (aceite y gasolina),

sellos (pistón hidráulico) arandelas, ya que tiene buenaresistencia a la abrasión y buenas propiedades aislantescuando se usa en contacto con el metal.

Neopreno es el nombre genérico con que se designan los


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p g q gelastómeros sintéticos a base de cloropreno. Este cauchose asemejan al caucho natural en las propiedades físicasbásicas; pero son muy superiores en muchas propiedadesespecificas como la resistencia al deterioro por los aceites,los disolventes, la oxidación, la luz solar, la flexión, el calory las llamas. La resistencia a las llamas es probablementesu propiedad mas singular, y es debida a su contenido de

cloro, se utiliza en recubrimiento de cables, manguerasindustriales, formulación de pinturas.

Thiokol (Polisulfuro de caucho) es un polímero de bajo peso


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molecular, que tiene flexibilidad a baja temperatura, resistencia alos disolventes, bajo en propiedades físicas tales como ladeformación por compresión, resistencia a la tracción,

elasticidad y resistencia a la abrasión se utiliza para elrevestimiento de la manguera de aceite, tanque de gasolinasaromáticas aviación, juntas y sellos

Los cauchos de silicona son un grupo de materiales de gomade plástico hechas de silicio, oxígeno, hidrógeno y carbono. Lassiliconas tienen una excelente estabilidad térmica y flexibilidadmuy baja temperatura. Son adecuados para juntas, sellos uotras aplicaciones donde las temperaturas las temperaturasvarían desde 600° F -150°F

Silastic una de las siliconas más conocidos, se utiliza paraaislar aparatos eléctricos y electrónicos. Debido a suspropiedades dieléctricas es utilizado en una amplia gama detemperaturas, el cual sigue siendo flexible y libre de grietas yrajaduras. Silastic también se utiliza para juntas y sellos enciertos sistemas de aceite.


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P ió l l i t (2) l


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Presión a la que opera el sistema, (2) el

Tipo de fluido utilizado en el sistema,

Acabado de metal y la holgura entre las partesadyacentes,

Tipo de movimiento ( rotativo o alternativo)

TIPOS DE SELLOS

Empaquetaduras Juntas

Limpiaparabrisas


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EMPAQUETADURAS (P ACKINGS)

Hechas de caucho sintético o natural. Se utilizangeneralmente como "sellos en ejecución", es decir,en unidades que contienen partes móviles, talescomo cilindros de accionamiento, bombas, válvulas

selectoras, etc. Éstos están hechos en forma de juntas tóricas, anillos en V, y anillos U, cada unodiseñado para un propósito específico


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O-RING (PACKING)

Usados para evitar fugas internas y externas, estetipo de sellos en forma de anillos son lo masutilizados, mas que todo en equipos los cuales sonsometidos a 1500 psi.

La mayoría de los packinigs son similares enapariencia y textura, pero sus característicaspueden ser muy diferentes. Un packing es inútil sino es compatible con el fluido del sistema y la

temperatura de funcionamiento.


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FERRETERÍA DE LA AERONAVE

Cuando nos referimos a elementos de fijación o hardware nos estamosrefiriendo a diferentes tipos de dispositivos que permitirán unir ovincular elementos para la fabricación de componentes y partes deaeronave o para el caso de realizar algún tipo de reparación sobreestructuras o partes de ella.

La adecuada elección de un elemento de fijación es indispensable para

lograr una relativa seguridad de la operación de una aeronave, espor ello que los hardwares utilizados en aeronáutica tienencaracterísticas muy diferentes de aquellos usados en industrias másconvencionales.

Identificación. Identificados por su número de especificación o nombre comercial. AN (Fuerza aérea armada) NAS (National Standard aircraft) MS (Militar standard)

SUJETADORES ROSCADOS


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SUJETADORES ROSCADOS

Los pernos y tornillos son de dos tiposde dispositivos de sujeción que dan la

seguridad necesaria de fijación yrigidez, los pernos se utilizan cuando serequiere una gran fuerza, y los tornillosse utilizan cuando la fuerza no es elfactor decisivo. El extremo roscado de un perno por

lo general tiene una tuerca roscadasobre él para completar elmontaje. El extremo roscado de untornillo puede encajar en unreceptáculo hembra, o puedeajustarse directamente en el materialque se está asegurado.

Un perno tiene una sección roscadabastante corto (threads) y una

longitud de agarre relativamentelargo (grip)o parte noroscada; mientras que un tornillotiene una sección roscada más largay puede no tener longitud de agarreclaramente definido


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CLASIFICACIÓN DE LAS ROSCAS (HILOS)

CN (American National Coarse) NF (American National Fine) UNC (American Standard Unified Coarse) UNF (American Standard Unified Fine) 1-14NF Especificación

Nº de giro1 Pulgada

Esto significa que la tuerca girará o rotará 14 veces pararecorrer una pulgada, mientras que el roscado UNF deberá12 veces para recorrer la misma distancia (1-12 UNF)

Ambos tipos de roscas son designados por el número deveces que la inclinación(hilos) gira alrededor de una 1-pulgada de longitud de un determinado diámetro perno otornillo


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T ABLA TIPOS DE PERNOS CON ROSCA

#10-24 ó #10-32(más utilizado enla industriaaeronáutica)

Por ejemplo, unhilo 4-28 indicaque el diámetrodel perno 1/4-inch (4/16

pulgadas) tiene28 hilos en 1pulgada de sulongitud deroscado.

Tamaño del

pernoNo. o pulgadas

Hilos por pulgada (HPP o TPI)

Equivalenciaentre # ypulgada

UNC UNF

#0 - 80 3/64

#1 64 72 1/16

#2 56 64 5/64

#3 48 56 3/32

#4 40 48 7/64

#5 40 44 1/8

#6 32 40 9/64

#8 32 36 5/32

#10 24 32 3/16

#12 24 28 15/64

1/4 20 28

5/16 18 24

3/8 16 24

7/16 14 20

1/2 13 20

9/16 12 18

5/8 11 18

3/4 10 16

7/8 9 14

1 8 12

1-1/8 7 12

1-1/4 7 12

1-3/8 6 12

1-1/2 6 12

1-3/4 5

2 4-1/2

2-1/4 4-1/2

2-1/2 4

2-3/4 4

3 4

3-1/4 4

3-1/2 4

3-3/4 4

4 4

T bié d i d l l d j t l l d


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También son designados por la clase de ajuste, la clase de unhilo indica la tolerancia permitida en la industria manufacturera

Clase 1: Ajuste suelto (Fácilmente girado con lo dedos)

Clase 2: Ajuste holgado Clase 3: Ajuste medio (Ahora obsoleto)

Clase 4: Ajuste apretado (Llave para girar la tuerca sobre unperno)

Clase 5: todavía se utiliza para roscas de ajuste con interferenciaLos pernos de aviación son casi siempre fabricados en la clase 3,

ajuste medio.

Los tornillos tiene clasificaciòn clase 2, ya que posibilitan un

ensamblado rápidoLas roscas con sentido a la derecha son ajustados cuando se girande acuerdo al movimiento horario; y los hilos con sentido a laizquierda son ajustados cuando son girados en sentido antihorario


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PERNOS DE AVIACIÓN

Fabricados de acero resistente a la corrosiónenchapados con cadmio o zinc.

Acero resistente a la corrosión no enchapado, oaleación de aluminio anodizado.

La mayoría de los pernos usados en las estructuras deaviones son tanto para propósito general, pernos AN, oNAS asegurado interno o pernos de tolerancia cerrada, opernos MS

Los pernos especiales, usualmente son estampados enla cabeza con la letra “S”

PERNOS DE AVIACIÓN


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PERNOS DE AVIACIÓN

Pernos AN : Cabeza hexagonalCabeza clevis

Cabeza de “ojo”

Pernos NAS: Cabeza hexagonalde aseguramiento interior

Cabeza avellanda

Pernos MS: Cabeza hexagonalCabeza de

aseguramiento interno


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PROPÓSITO GENERAL DE LOS PERNOS


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PROPÓSITO GENERAL DE LOS PERNOS

Perno AN-3 hasta AN-20 : Perno estructuralmultipropósito usado en lugares que impliquen fuerzas detensión o corte, con ajuste suave (0.006pulgada deespacio para un orificio de 5/8 de pulgada y otros tamaños

en proporción). Los pernos de aleación de acero menores que el Nº 10-32

y los pernos de aleación de aluminio de menos de ¼ pulg.diámetro, NO se utilizan en las estructuras primarias.

Las tuercas de aleación de aluminio pueden ser utilizadoscon pernos de acero enchapados con cadmio aeronavesen tierra, pero NO se utilizan en los hidroaviones, debido ala mayor posibilidad de corrosión

AN-3 y el AN-73 son intercambiables, para todos los


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AN 3 y el AN 73 son intercambiables, para todos lospropósitos prácticos, desde el punto de vista de latensión y la fuerza de corte

AN-73, perno hexagonal estádar de cabeza agujerada ymas profunda, la cual es agujereada para recibir elalambre de frenado.


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PERNOS DE TOLERANCIA CERRDA

AN-173 hasta AN-186: pueden ser de cabezahexagonal o cabeza avellanada de 100° (NAS-80hasta NAS-86). Ellos son usados en aplicacionesdonde una ajuste guiado es requerido. (El perno se

moverá dentro de la posición solamente con ungolpe de martillo de 12 a 14-oz.)


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PERNOS DE ASEGURAMIENTO INTERNO MS-20004 hasta MS-20024 o NAS-495: fabricados de

acero de alta resistencia usados en aplicaciones detensión y corte. Cuando son usados en partes de acero, el agujero del perno

debe ser ligeramente avellanado para asentar el largo delradio de esquina del vástago en la cabeza.

En aleación de AL, una arandela especial tratada con calordebe ser utilizado para que asiente la cabeza del perno yasegurar un buen contacto

Los pernos NAS no pueden ser sustituidos por los AN

porque estos no poseen una adecuada resistencia equivalente

IDENTIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN


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IDENTIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN Las marcas denotan generalmente el fabricante del perno, el

material y si se trata de un perno estándar o especial.

Los pernos de acero AN estándar llevan marcas tipo raya oasterisco, la raya también indica resistencia a la corrosión, mientrasque los fabricados en aluminio se los identifica con dos rayas.

Por ejemplo:AN3DD-5A

AN: Fabricante (estandares de la Air force and Navy) 3: Diámetro del perno (dieciséis avas partes de pulgada (3/16 in) DD: Material, tipo de aleación (Aleación de aluminio 2024 de la serie

2000, principal aleante el cobre) 5: Longitud (octavas partes de pulgada, es decir 5/8 in). A: Estado de perno (perno no perforado en la zona roscada)

NOTA 1: si en ves de DD estuviera la letra C, se tendría un aceroresistente a la corrosión. NOTA 2: si no hubiese ninguna letra indicará que la protección

es un proceso de cadmiado.

AN76-17 es un perno de cabeza hexagonal agujereada(usado en hélices y difícil de conseguir) pero las


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(usado en hélices y difícil de conseguir), pero lascaracterísticas mecánicas del perno son iguales al AN6con lo cual puede intercambiarse. El AN76-17 suele ser

sustituido por el AN6H-17A, la H significa que estaagujereado en la cabeza por lo que cumplirá la mismafunción.

Los pernos NAS de tolerancia estrecha se marcan ya sea

con un triangulo en relieve o un ahuecado . Las marcas dematerial para pernos NAS son las mismas como parapernos AN , excepto que pueden ser en relieve oahuecadas Los pernos inspeccionados magnéticamente

(flujo magnetico) o por medios fluorescentes (zyglo) seidentifican mediante laca pintada o una marca de cabezade un tipo distinto


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Perno de ojo (eye bol t ): Utilizado donde se apliquend t ió t di ñ d l j ió d


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cargas de tensión externa, diseñado para la sujeción dedispositivos como la horquilla del tensor , un clevis , o ungrillete de cable . El extremo con hilo puede o no sertaladrado para ser frenado.

Pernos Jo (JO-bolts ): e lementos estructurales de alta


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resistencia utilizados cuando el remachado es difícil y soloexiste acceso desde un lado. Los Jo- bolt consisten en tres

piezas, una tuerca de aleación de aluminio o acero, untornillo de acero y un casquillo de acero resistente a lacorrosión.

El tornillo es de rosca a izquierda y se utiliza para tirar delcasquillo y deformarlo para retener la tuerca, se rompe alterminar el proceso. Su uso es adecuado en cargas conaltas tensiones

Se fabrican con tipos de cabeza similares a otroselementos.

Pull Type: Utilizados en las


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estructuras primariassecundarias. Se instalan muy

rápidamente y tienenaproximadamente la mitad del pesode equivalente AN pernos de acero ytuercas. Es necesaria una "pistolaneumática par instalar este tipo de

lockbolt.

Stump Type: Se utilizan sobre todo cuando un espacio nopermite la instalación del tipo de extracción lockbolt Es


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permite la instalación del tipo de extracción lockbolt. Esnecesario un martillo neumático de remachado y una barrade tronzado para la instalación de uniones fabricadas de

tipo muñón. Blind Type: Tienen una resistencia excepcional y una hoja

de características de pull-juntos. Los pernos ciegos seutilizan cuando sólo un lado de la estructura es accesible

y, en general, donde es difícil de conducir un remacheconvencional.

Los pernos de aleación de aluminio pueden ser utilizados

para reemplazar los remaches de aleación de aluminiosólidos del mismo diámetro y el tipo cabeza. Acero y dealeación de aluminio.

Se debe tener cuidado especial en la elección del material


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elegido, con independencia de la resistencia requerida, enutilizaciones sobre materiales compuestos en los que

forme parte el grafito, estando limitado al titanio y aceroinoxidable..

T A Á (N )


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TUERCAS AERONÁUTICAS (NUTS)

Existen varios tipos de tuercas las cuales pueden cumplir con

especificaciones AN, NAS y MS. Las mas comúnmente utilizadas sonlas tipo auto frenantes las que poseen un aro de polietileno vinculadoal metal de la tuerca (retención elástica) o bien con retención metálica(AN 363 y MS 21042) y las castillo (castle AN 310 y AN 320) las cualesno poseen freno sino que se frenan por medio de una chaveta.

Sobre las tuercas no aparecen marcas de identificación o letras. Sepueden identificar solo por el brillo metálico característico o color delaluminio , laton o el asiento cuando la tuerca es del tipo autoseguro

Tuercas sin auto seguro:

T l AN316


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Tuerca plana AN316.

Tuerca castillo AN310.

Tuerca castillo de corte AN320.

Tuerca hexagonal plana AN315 y AN335

Tuerca hexagonalliviana: AN340 AN345

Tuerca mariposa: AN350

La AN 320 se usan en Combinación con pernos que solo están sometidos a esfuerzos de cortadura

Las tuercas hexagonales planas AN 315 y AN 335 con roscas finas y corriente respectivamente son utilizadas para soportargrandes esfuerzos de tracción, como elementos de frenos necesitan arandelas deformables u otros sistemas.


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Las tuercas hexagonales aligeradas AN340 y AN 345 (roscas fina y corriente respectivamente) son similares a las anteriorespero mas bajas, se utilizan para esfuerzos de tracción pequeños y requieren sistemas de frenado complementarios.

La tuerca hexagonal plana AN 316, se utiliza como contratuerca y para el frenado de terminales de rotula y otros sistemas.

Todas estas tuercas son para aprieto con llave.

La tuerca de mariposa AN 350, se util iza para el apretado a mano cuando el montaje y desmontaje es frecuente

TUERCAS CON AUTO SEGURO


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TUERCAS CON AUTO SEGURO

Como su nombre lo indica, las tuercas con autoseguros

no necesitan medios auxiliares de frenado pero tienenuna características de frenado incluida como una parteintegral de su construcción.Las tuercas con autoseguros se usan en aeronaves para

permitir conexiones apretadas que no se soltaran debidoa vibraciones severas.No u t i l ice tuercas con autoseguros en uniones que sesometen a rotación al perno o tuerca.

A su vez este tipo de tuercas se dividen en tres:Tuerca con autoseguros de anclaje

Tuerca con autoseguros de acero inoxidable ,Contratuerca elástica

TUERCAS CON AUTOSEGURO DE ANCLAJE


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TUERCAS CON AUTOSEGURO DE ANCLAJE La tuerca autob locante Boots es de una sola pieza,

construcción totalmente metálica, diseñada para

soportar fuertes vibraciones en la figura 5-26 se tienedos secciones y es esencialmente dos tuercas en uno,una tuerca de bloqueo y una tuerca de soporte decarga. Las dos secciones están conectadas con unresorte que es una parte integral de la tuerca.

En esta tuerca, la sección de soporte de carga tiene laresistencia de la rosca de una tuerca estándar detamaño comparable, mientras que la sección debloqueo presiona contra las roscas del perno y la tuercase bloquea firmemente en su posición

TUERCA CON AUTOSEGUROS DE ACERO


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TUERCA CON AUTOSEGUROS DE ACEROINOXIDABLE Estas tuercas se pueden ajustar

con los dedos, ya que su acciónde bloqueo se lleva a cabocuando la tuerca es asentadasobre una superficie sólida, éstas

tuercas se componen de dospartes, una parte tiene una ranurabiselada y la otra parte tiene unroscado el cual es insertado en la

misma esta acción comprime latuerca insertada y hace que seaprieta el perno de fuerza.

TUERCA DE TOPE ELÁSTICO


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Es una tuerca estándar con la altura aumenta para darcabida a un anillo tensor de fibra. Este collar de la fibra

es muy duro y resistente y no se ve afectada por lainmersión en agua caliente o fría o disolventes comunes,tales como el éter, tetracloruro de carbono, aceites ygasolina. No va a dañar las roscas de los pernos o el

forro.


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IDENTIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN

Número de Código AN310D5R: AN310 = tuerca castillo de aeronaveD = aleación de aluminio 2024-TDiámetro 5 = 5/16 pulgadasR = rosca derecha (por lo general 24 hilos por pulgada)

Número de Código AN320-10: AN320 = Tuerca castillo de corte, acero al carbonocadmium plated10 = diámetro de 5/8 de pulgada, 18 hilos por pulgada(esta tuerca es generalmente rosca derecha)

Número de Código AN350B1032: AN350 = Tuerca mariposaB = latón10 = número 10 del perno32 = hilos por pulgada


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ARANDELAS

Las arandelas, son elementos complementarios delos tornillos y las tuercas, se utilizan con lossiguientes propósitos: facilitar el asiento de lascabezas de los tornillos y las tuercas sobre las

piezas; distribuir las cargas de aprieto producidaspor los tornillos sobre las piezas; actuar comoelementos de freno disminuyendo la posibilidad deaflojado; hacer de suplementos de las piezas deforma que el final de la rosca de los pernos salgade las mismas quedando dentro de la arandela yasí sea posible el aprieto.

En la figura se presentan los tipos mas frecuentes:


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Debido a las marcas que pueden dejar sobre lost i l t d l i d i t d


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materiales y que estas pueden ser el origen de grietas defatiga, las arandelas de estrella y grower, deben de

montarse sobre arandelas planas cuando no se deseamarcar el material de las piezas y no deben de utilizarsepor la misma razón en los siguientes casos: Con tornillosen estructuras primarias y secundarias; cuando losdesmontajes sean frecuentes; cuando el fallo de la

unión pueda crear una situación crítica; donde puedanafectar a la resistencia aerodinámica; en zonas sujetas acorrosión; sobre materiales blandos.

Para operaciones de frenado se emplean arandelas

construidas en acero dulce y que son fácilmentedeformables


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Arandelas de segur idad: Utilizado en pernos deautbloqueo, o castillo. La acción de resorte de laarandela (AN935) proporciona fricción suficiente


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arandela (AN935) proporciona fricción suficientepara evitar el aflojamiento de la tuerca de lavibración.

Estas arandelas no debe ser usado en lassiguientes condiciones. Con elementos de fijación a estructuras primarias o

secundarias Con sujetadores en cualquier parte de la aeronave que

el fallo podría causar daños materiales o peligro parala aeronave o al personal Donde falla permitiría la apertura de una articulación

para el flujo de aire Cuando el tornillo es objeto de expulsión frecuente Cuando las arandelas están expuestos al flujo de aire Cuando las arandelas están sujetos a condiciones

corrosivas

Arandelas especiales: Las arandelas deid d AC950 AC955 d l


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seguridad, AC950 y AC955, son arandelasespeciales utilizados cuando se instala un perno en

un ángulo a una superficie, o donde se requiereuna alineación perfecta con una superficie. Estasarandelas se usan juntas.

Las arandelas NAS143 y MS20002 se utilizan parapernos de ajustes internos internas

INSTALACIÓN DE TUERCAS, ARANDELAS Y PERNOS

Tamaños de pernos y orificios


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Tamaños de pernos y orificios.

En los casos de orificios sobredimensionados o

alargados en miembros críticos, consultar con elfabricante de la aeronave, motor, antes de perforaro escariar un orificio para usar un perno másgrande. Los agujeros de gran tamaño o alargadasen piezas no críticas por lo general se puedenperforar o escariado al siguiente tamaño másgrande.

Mucho orificios de pernos, particularmente aquellosque conectan las estructuras primarias, tiene

tolerancias estrechas, en ese caso es permitidousar el primero tamaño de perforación.


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TORQUE DE LOS SUJETADORES

Para distribuir las cargas en forma segura por toda laestructura de una aeronave es necesario que se apliqueel torque adecuado, en todas las tuercas, pernos, studs,tornillos.

Usando el par de apriete correcto reduce la posibilidad

de fallo por fatiga. Cuando el par de torsión aplicado alcanza el valor de

par indicado en el ajuste de mango, el mango seliberará automáticamente y se sienten fácilmente, asíque no hay duda al respecto cuando se haya

completado el proceso de apriete. Para obtener el correcto par de apriete en los elementos

de fijación, todos llaves dinamométricas deben probarseal menos una vez al mes o con mayor frecuencia si esnecesario.

Tablas de torque. Utilice la tabla de torque estándar como guía paratuercas de fijación, studs, pernos y tornillos cada vez que los valores detorque no son especificados en los procedimientos de mantenimiento. Lassiguientes reglas son aplicadas para el uso correcto de la tabla de torque:


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g g p p q 1. Para obtener valores en libras-pie, dividir por 12. 2. No lubrique tuercas o pernos a excepción de las piezas de acero

resistentes a la corrosión o donde haya indicado expresamente que lohaga.

3. Apriete siempre girando la tuerca primero si es posible. Cuando seobligue a apretar el perno girando la cabeza del mismo, acercarse a laparte alta del rango de torque indicado. No exceda el valor de torquemáximo permisible.

4. Rangos de torque máximo deben utilizarse sólo cuando los materiales y

superficies que se unen son de suficiente gruesas y tienen la fuerza pararesistir rotura, deformación u otros daños. 5. Para tuercas de acero resistente a la corrosión, use valores de torque

indicados para las tuercas de tipo cizalla. 6. El uso de cualquier tipo de extensión al final una llave de torsión cambia

la lectura del dial, para esto se requiere para obtener los valores reales

que se indican en las tablas de rangos de torque estándar. Cuando seutiliza una extensión de extremo de accionamiento, la lectura de llave detorsión debe ser calculado por el uso de la fórmula apropiada, que seincluye en el manual que acompaña a la llave de torsión.


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COTTER PIN (CHAVETAS)

Al apretar las tuercas de castillo en los pernos, losagujeros de los pasadores de chaveta no puedenalinearse con las ranuras en las tuercas para elrango de los valores recomendados retirar la

arandela y realinear.


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Camloc

E l fi i i t t li ti


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En las figuras siguientes auto explicativas encuanto a montaje y funcionamiento se muestran

dos tipos de este fabricante.

FRENADOEl f d l b


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El frenado con alambre serealiza para evitar la posibilidadde aflojado de elementosroscados que estando sujetos amovimientos o vibraciones y portanto a su desprendimiento. Elprocedimiento consiste enintroducir el alambre por

pequeños orificios practicadosen piezas contiguasretorciéndolo. El frenado debede realizarse de manera que nose produzcan arañazos.

Como procedimientos, serealizan el frenado con un solocabo y con dos cabos.


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REMACHES (UNIONES PERMANENTES)

Elementos de unión de bajo coste coste y capacesde poder ser colocados en procesos de montajemanuales, semi-automáticos y automáticos. Laprincipal razón para su elección es su bajo coste de

fabricación e instalación, en comparación con loselementos roscados.

Tipos de remaches

Existen multitud de remaches fabricados con

formas de cabeza y materiales distintos, en lasfiguras se muestran algunos


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Los remaches se definen por la forma de la cabeza

(norma), material, diámetro de la caña y longitud (setoma para los de cabeza avellanada como la distanciaentre la parte inferior de la caña y la parte superior de lacabeza, para los otros tipos de cabeza se toma ladistancia entre la parte inferior de la caña y la superficiede apoyo de la cabeza).

Para identificar físicamente los remaches y conocer deforma inequívoca el material de que están construidos,se realizan marcas sobre las cabezas tal y como seindica en la figura siguiente.


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Por el tipo de material: Los remaches construidos en aluminio 1100, solo se

tili t t t l li d


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utilizan en partes no estructurales realizadas enaleaciones de aluminio de bajas característicasmecánicas (1100, 3003, 5052).

Los de 2117, son los de uso mas amplio sobrealeaciones de aluminio por su resistencia a la corrosióny no ser necesario el tratamiento térmico.

Los de 2017 y 2024 se utilizan sobre estructuras enaleaciones de aluminio con requerimientos superiores a

las anteriores, se suministran recocidos y mantenerseen frigoríficos. Los primeros deben de instalarse antesde una hora y los segundos entre 10 y veinte minutosdespués de su extracción del frigorífico

Los de 5056 se utiliza sobre aleaciones de magnesiodebido a su resistencia a la corrosión sobre ellas.

Los de acero solo se aplican sobre piezas de acero. Los de acero inoxidable se utilizan sobre piezas del

mismo material en zonas de cortafuegos, escapes yestructuras similares

En la tabla siguiente se presentan las características de losprincipales tipos de remaches en función del material.


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principales tipos de remaches en función del material.

REMACHES CIEGOS


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Cuando el acceso a los dos lados de launión no es posible la utilización de

remaches convencionales por nopoder utilizarse la sufridera pararealizar la cabeza de cierre. En talessituaciones se utilizan los llamadosremaches ciegos, denominados así

por que generalmente la cabeza aformar no es visible. Estos remaches tienen forma como los

otros tipos de remaches con ladiferencia de ser huecos, por ese

hueco se hace pasar un vástagocilíndrico, provisto de una cabeza demayor diámetro que este opuesta a laprimera.

La formación de la cabeza de cierre se producecuando manteniendo sujeta la cabeza del remache


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cuando manteniendo sujeta la cabeza del remachecontra la pieza superior de la unión, se tira del

vástago, produciendo la cabeza de este unaexpansión del extremo del remache, suficiente paracausar el aprieto entre las piezas a unir, rompiéndoseel vástago cuando esta deformación está completada

La retención del vástago al remache puede hacerse bien porfricción entre ambos o utilizando una tercera pieza de blocaje.


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fricción entre ambos o utilizando una tercera pieza de blocaje.

Los remaches con retención de vástago por fricción se

denominan Pop, en general se utilizan en aquellos casos enque las características no son muy exigentes y cuando elposible desprendimiento del mismo por vibraciones u otrascausas no llega a ser fuente de problemas.

Los remaches de retención de vástago por una tercera pieza,

son los utilizados con mayor frecuencia en aviación,fabricados de acuerdo con las normas americanas NAS y MS,entre las denominaciones mas populares se encuentran loscorrespondientes a los conocidos comercialmente como"Cherrylock", "Cherrymax", Huckmax, etc.

Todos estos remaches se fabrican en aleación de aluminio,mónel y acero inoxidable

HI-LOK, HI-TIGUEEl t d ió f d t d t ió tili d


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Elementos de unión para esfuerzos de cortadura y tracción utilizados enuniones de piezas con acceso desde los dos lados, constan de unvástago roscado con cabeza y una tuerca especial que los acompaña

incorpora una ranura de separación entre las parte exagonal y cilíndricaque actúa como fusible de separación entre ellas cuado se alcanza unpar de aprieto predeterminado.

Los vástagos, fabrican con cabezas avellanadas y cilíndricas y comomateriales se emplean: aluminio, acero aleado, acero inoxidable (A286),titanio, H11 e Inco-718. Las tuercas se fabrican en aluminio, aceroinoxidable y titanio.

Las dimensiones son de 5/32” a 1” de diámetro, en acabados muyvariados Como principales características se pueden resaltar: Resistencia a la

fatiga como consecuencia del control de par. Posibilidad de automatizarla instalación, peso reducido en comparación con otros sistemas. Muchavariedad de materiales. No puede ser sobre apretado. No requiereinspecciones de control de par.

La denominación Hi-tigue corresponde a una variedad de hi-lok que enel inicio de la parte cilíndrica después de la rosca incorpora una pequeñaprotuberancia que en el momento de la instalación produce unadeformación del agujero (cold working) de manera que se incrementa laresistencia a la fatiga del metal


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DILL LOK-SKRUS Y LOK REMACHES Son nombres comerciales de los remaches roscados


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Son nombres comerciales de los remaches roscadosinternamente. Se utilizan para la fijación ciega deaccesorios, como carenados, costillas, cubiertas de laspuertas de acceso, marcos de puertas y ventanas,paneles de piso, etc. Lok-Skrus y Lok-Remaches sonsimilares RIVNUT en la apariencia y la aplicación; sinembargo, vienen en dos partes y requieren más espaciolibre en el lado ciego de la RIVNUT para acomodar el

barril. [Figura 5-64]


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Las partes principales de un Lok-Skru son elcañón, la cabeza, y un tornillo de fijación. El cañónes de aleación de aluminio y viene en los extremos,ya sea cerrado o abierto. La cabeza está bien dealeación de aluminio o acero, y el tornillo de fijaciónes de acero. Todas las piezas de acero son decadmio, y todas las piezas de aluminio estánanodizados para resistir la corrosión. Hay dos tiposprincipales: la cabeza plana y la cabeza avellanada

Nutplates Sellado

Al asegurar nutplates en una aeronave presurizada y


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g p p yen tanques de combustible, un Nutplate de sellado seutiliza en lugar de uno abierto. Se debe tener cuidadoal usar exactamente la longitud correcta del perno otornillo. Si un perno o tornillo es demasiado corto, nohabrá suficientes hilos para mantener el dispositivoen su lugar. Si el perno o tornillo es demasiado largo,

penetrará en el lado posterior del Nutplate y dañar elsello. Normalmente, un sellador también se utilizapara asegurar un sellado completo delNutplate. Compruebe las especificaciones del

fabricante para el sellador aceptable para serutilizado para el sellado de nutplates.

CABLES DE CONTROL Y TERMINALES


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CABLES DE CONTROL Y TERMINALES

Los cables son el enlace más utilizado en lossistemas de control de vuelo primario, motoressistemas de extensión de emergencia para el trende aterrizaje, y varios otros sistemas en el avión.

La tensión se debe ajustar con frecuencia debido alestiramiento y la temperatura cambia.

Cables de control de aeronaves se fabrican a partirde acero al carbono o acero inoxidable.

Cables de control de la aeronave varían en diámetro,que van desde 1/16 a 3/8 de pulgada. El diámetro semide como se muestra en la figura 5 67


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mide como se muestra en la figura 5-67.

Materiales y Procesos (2)

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