Con la atención de los medios centrada últimamente en los aviones, helicópteros y drones que surcan los cielos, volvemos a analizar cómo los fabricantes de componentes pueden desempeñar un papel importante en la seguridad de la industria aeroespacial. Una de las formas es ayudar a garantizar la calidad de la fabricación mediante la utilización de la identificación positiva de materiales (PMI) para confirmar que sus productos cumplen con las especificaciones.
Si las piezas aeroespaciales no se fabrican con la aleación precisa especificada para la aplicación, es posible que no puedan soportar el peso y las tensiones para las que han sido diseñadas. Entonces, ¿cómo confirman los fabricantes que las piezas que venden cumplen con las especificaciones de la aleación solicitada por los ingenieros? Mediante la PMI.
La identificación positiva de materiales en la fabricación es un método utilizado para verificar la composición de un material y confirmar que es del tipo y grado correctos según las especificaciones. Es especialmente útil para metales y aleaciones, ya que ayuda a garantizar la calidad y la seguridad de los productos, así como el cumplimiento de la normativa.
Tecnologías utilizadas en la PMI
Dos de las tecnologías portátiles utilizadas en la PMI son la XRF y la LIBS, ya que los operadores de este tipo de analizadores pueden identificar los metales directamente en la planta de producción. Sin tener que enviar muestras a un laboratorio, los fabricantes pueden tomar rápidamente decisiones sobre las materias primas que se utilizan, ajustar la aleación durante el proceso o incluso desechar piezas debido a errores en los materiales.
La espectroscopia de fluorescencia de rayos X (XRF) es una técnica analítica no destructiva que se utiliza para determinar la composición elemental de los materiales. Los analizadores XRF portátiles funcionan midiendo los rayos X fluorescentes (o secundarios) emitidos por una muestra cuando es excitada por una fuente de rayos X primaria. Cada uno de los elementos presentes en una muestra produce un conjunto de rayos X fluorescentes característicos, o «huellas dactilares únicas». Estas «huellas dactilares» son distintas para cada elemento, lo que convierte al análisis XRF portátil en una herramienta excelente para realizar mediciones cuantitativas y cualitativas.
La espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) es otra técnica analítica utilizada para determinar la composición elemental de los materiales. Los analizadores LIBS portátiles funcionan utilizando un láser de alta concentración para ablacionar la superficie de una muestra. Se forma un plasma compuesto por átomos e iones excitados electrónicamente. A medida que estos átomos vuelven a su estado fundamental, emiten longitudes de onda de luz características, o «huellas dactilares únicas». Estas «huellas dactilares» son distintas para cada elemento, lo que convierte al análisis LIBS portátil en una herramienta excelente para realizar mediciones cuantitativas y cualitativas.
¿Cómo se utilizan los analizadores XRF y LIBS?
Anteriormente escribimos sobre cómo los fabricantes de metales utilizaban analizadores XRF portátiles para realizar la identificación positiva de materiales (PMI) de las materias primas entrantes, con el fin de garantizar que coincidieran con el grado y la composición de la aleación documentados en el informe de pruebas de materiales antes de la fabricación del producto, y así evitar que los componentes críticos fallaran debido a defectos en los materiales. Estos analizadores también se utilizan para la inspección de calidad final antes de enviar las piezas terminadas al cliente. Este proceso de «doble verificación» ayuda a garantizar que las materias primas entrantes y las piezas acabadas salientes cumplen los requisitos de ingeniería esperados.
(Lea Garantía de calidad de los sujetadores críticos.)
Algunos ejemplos de cómo se utilizan los analizadores XRF y LIBS portátiles en la fabricación de piezas aeroespaciales son:
- Verificación de aleaciones de níquel, titanio, aluminio y superaleaciones a altas temperaturas
- Análisis de elementos ligeros en aleaciones de aluminio y titanio
- Detección de estaño de alta pureza y prevención de la formación de barbas de estaño
- Medición del espesor de recubrimientos de cadmio y zinc-níquel
PMI Parte de un plan de seguridad global
La Junta Nacional de Seguridad en el Transporte aboga por el uso de sistemas de seguridad, y en su sitio web señala: «Mediante el establecimiento de un sistema de gestión de la seguridad (SMS) eficaz y la creación de una cultura de la seguridad destinada a que la seguridad sea siempre una prioridad, los operadores mejorarán la seguridad de la aviación y reducirán el riesgo de accidentes. Un SMS es un enfoque formal, descendente y que abarca toda la organización para gestionar los riesgos de seguridad y garantizar la eficacia de los controles de riesgos de seguridad. Un SMS debe abordar cuatro componentes: política de seguridad, gestión de riesgos de seguridad, garantía de seguridad y promoción de la seguridad».
Tiene sentido que un programa de PMI en el que se fabrican componentes y en el que la integridad de los materiales es fundamental se considere parte del sistema de seguridad de una aerolínea.
Recursos adicionales
- Nota de aplicación: Garantía de calidad de los sujetadores críticos
- Libro electrónico: Tecnología XRF para no científicos
- Libro electrónico: Tecnología LIBS para no científicos
- Centro de aprendizaje en línea sobre XRF portátil
- Tabla periódica de elementos con referencias de energía de rayos X
- Glosario de XRF y LIBS
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