Toulouse.- Después de casi un siglo de dominio como material de elección para los aviones, los metales ven una mayor competencia de materiales compuestos en uso en aeronaves como aviones de fuselaje ancho A350 XWB de Airbus. ¿Están contados los días de las aeronaves de metal?
Dos expertos de la división de Adquisición de Materiales de Airbus explican que es más complicado que eso. Raphael Duflos es el principal comprador de materiales metalúrgicos de y Cedric Thibout es el principal comprador de compuestos, ambos de Airbus.
Para Duflos, “los materiales metálicos son nuestro legado: la industria de la aviación ha estado fabricando aviones con metales desde que se eliminaron la madera y el lienzo. Sabemos mucho sobre sus propiedades y hay muchos proveedores que también están muy familiarizados con el trabajo con ellos”.
“En términos generales, damos forma a los metales quitándole lo que no necesitamos, es un proceso sustractivo y eso significa un gran desperdicio. La relación 'comprar-volar' no es buena. Dependiendo del metal, solo el 10-20% de lo que compramos termina siendo utilizado en un avión; cuanto más complicado es el diseño, peor se convierte en comprar para volar”, añade.
Por su parte, según Cedric Thibout, los compuestos, que generalmente significan plásticos reforzados, son casi todo lo contrario. Son nuevos y hay muy poco desperdicio de hecho. Los materiales compuestos también se pueden modificar para "ajustar" sus propiedades con bastante facilidad, y los diseños pueden ser muy flexibles.
“La otra cara de la moneda es que tenemos menos proveedores para elegir y los materiales y procesos de fabricación pueden ser costosos. Las tecnologías involucradas están evolucionando, por lo que podemos esperar que los precios bajen y que la experiencia sea más común, pero por ahora, los materiales compuestos no son baratos”, dice Thibout.
“Los compradores de materiales están involucrados en las primeras etapas del proceso de diseño. A veces es mejor explorar una serie de posibilidades para una parte y hacerlo correctamente implica consideraciones complicadas. No se trata solo de materias primas y fabricación: también debemos tener en cuenta los costos de desarrollo, prueba, certificación, servicio y el final del ciclo de vida del componente”, añade.
Para Duflos, “eso no es fácil. Incluso hemos participado en el diseño de nuevas aleaciones metálicas para hacer el trabajo exacto que queremos: debemos explorar todas las posibilidades realistas a fondo para estar lo más seguros posible de que las decisiones tomadas son las mejores para la empresa y nuestros clientes. Elegir el material correcto se trata de equilibrar el rendimiento, el peso y el coste”.
“Por eso trabajamos con equipos multifuncionales y desempeñamos un papel de coordinación; en última instancia, las decisiones son colectivas, y todas las divisiones de Airbus involucradas tienen que acordar el camino a seguir. Estoy enfocado en los metales y Cedric Thibout cuida los materiales compuestos, pero ambos formamos parte de la adquisición de materiales, lo que ayuda al negocio en general a elegir los materiales sabiamente”, agrega.
“Los compradores de materiales están involucrados en las primeras etapas del proceso de diseño. No se trata solo de materias primas y fabricación: también debemos tener en cuenta los costos de desarrollo, prueba, certificación, servicio y el final del ciclo de vida del componente”.
¿Cómo garantiza Airbus la calidad, particularmente con una nueva aleación o compuesto?
Según Duflos, “la prueba para verificar que un material tenga las propiedades que necesitamos es absolutamente clave. A pesar de que elegimos proveedores fiables y confiamos en ellos, seguimos empujando los materiales hasta sus límites en las pruebas para asegurarnos de que sean seguros y de que cumplimos con nuestras responsabilidades. Esto es costoso, pero los grandes datos podrían abrir nuevas oportunidades.
Para Thibout, “cuando compramos un compuesto o una aleación metálica, nuestras pruebas nos permiten asegurarnos de que el proveedor utilizó la mezcla correcta de materiales y siguió el proceso correcto para darnos las propiedades que acordamos. Usando sus datos, podremos verificar todo esto más fácilmente: no reemplazaremos las pruebas destructivas por completo, pero podemos imaginar menos sesiones”.
¿Cómo está cambiando la adquisición de materiales?
Duflos: “estamos lanzando el proyecto Integrated Metallic Material Management, o IM3. Es un enfoque impulsado por Airbus que nos hará desafiar cada parte de nuestra cadena de suministro. Trabajaremos junto con los proveedores para verificar que tomemos las mejores decisiones posibles sobre materiales y procesos en cada etapa”.
Thibout: “Será un trabajo enorme, pero los grandes datos lo han hecho posible por primera vez. También estamos preparando la generación futura de aviones asegurándonos de que los mejores proveedores y socios estén a bordo, cooperando con nosotros para desarrollar los mejores materiales y tecnologías al costo total de propiedad más competitivo”.
¿Los materiales compuestos reemplazarán a los metales?
Thibout: “No lo creo. Hay áreas de un avión donde la fuerza y ??la familiaridad de los metales tienen sentido. Tome el A350 XWB: Gran parte del ala se adaptaba perfectamente a los composites, pero para los pilones subyacentes que soportan los motores a reacción, el titanio tenía las propiedades que lo convertían en nuestra mejor elección. Otro factor es lo que sucede cuando los materiales se mezclan: los sujetadores de aluminio se corroen bastante rápido cuando están en contacto con paneles compuestos, por lo que usamos titanio en su lugar. El aumento de compuestos realmente ha estimulado la demanda de titanio”.
Duflos: “siempre habrá un equilibrio necesario, e incluso eso continuará evolucionando. Ahora, los materiales compuestos se pueden usar para fabricar piezas mucho más complejas que los metales y también tienen una ventaja en lo que respecta al desperdicio. Sin embargo, estamos viendo más y más trabajo con metales en polvo en la fabricación de capas aditivas. Por ahora, los polvos son mucho más caros que los metales de placas. Pero a medida que bajan los precios, podemos ver que los metales se están convirtiendo en una alternativa viable en áreas donde los composites son actualmente la opción preferida. La idea del metal como material heredado que depende de un proceso sustractivo comienza a difuminarse”.