El momento es oportuno, dado que la industria está en plena transi- ción para dejar atrás la deposición de cromo en favor de alternativas más ecológicas. Durante muchos años, el cromo duro fue la norma cuando se buscaba protección contra el desgaste y la corrosión. La llegada del reglamento europeo REACH endureció considerable- mente la regulación de este tipo de tratamiento. En la actualidad, cada vez es más frecuente superar estos retos mediante recubri- mientos de capa fina aplicados por medio de PVD y PACVD, así como otras técnicas, la nitruración entre ellas, que proporcionan una durabilidad aún mayor que el cromo duro, pero con propiedades funcionales similares. Recubrimientos de PVD específicos para la industria aeroespacial La deposición física de vapor (PVD, por sus siglas en inglés) y la deposición química de vapor asistida por plasma (PACVD), ya con- trastadas y evaluadas en el campo en la industria aeroespacial, se puede emplear para depositar recubrimientos de capa fina que endurece la superficie de los componentes. Con ello se prolonga considerablemente la vida útil de los componentes, además de redu- cir el mantenimiento y las paradas. Estos recubrimientos también tienen la ventaja de ser muy finos, típicamente con un espesor de 1-5 μm, aunque pueden ser de hasta 25 μm para obtener propiedades específicas de resistencia a la ero- sión. Las tolerancias de los recubrimientos pueden ser de tan solo +/-0,5 μm a lo largo de una superficie. Esta característica, unida a sus tolerancias reducidas, supone que el componente conserva su forma, su encaje y sus dimensiones después del recubrimiento, sin necesidad de rectificación alguna. Un recubrimiento PVD en concreto, Balinit Turbine Pro de Oerlikon Balzers, se ha concebido específicamente para la protección de palas de compresor de motores, álabes o rotores de álabes inte- grados (blisks) frente a la erosión, la contaminación y la corrosión. Hasta no hace mucho, estos álabes se solían dejar desprotegidos. Oerlikon Balzers, una empresa de recubrimientos de larga trayecto- ria y que trabaja para la industria de la aviación desde hace más de 20 años, obtuvo recientemente la acreditación Nadcap en su planta de Guelph, Canadá, que da servicio a los mercados aeroespaciales de los Estados Unidos y Canadá. La empresa también opera centros de clientes con acreditación Nadcap en Francia, el Reino Unido y Luxemburgo. “En la industria aeronáutica, el objetivo es reducir al mínimo el con- sumo de combustible”, explica Toby Middlemiss, responsable Global del segmento aeroespacial de Oerlikon Balzers. “Para lograrlo, es frecuente que los fabricantes pulan las palas de los compresores y los blisks para lograr un acabado espejo. Con ello se incrementa el flujo de aire del motor, lo que a su vez aumenta la eficiencia de com- bustible”. Sin embargo, Middlemiss afirma que los álabes se ensucian durante el funcionamiento y, en consecuencia, el sistema de com- presión va perdiendo eficiencia. “Las partículas contaminantes presentes en el aire erosionan el acabado superficial de los álabes, que adquieren gradualmente un acabado mate y terminan perdiendo rendimiento”, afirma Middlemiss. “Gracias al recubrimiento —Balinit Turbine Pro— se conserva este acabado superficial altamente pulido y se retiene esa mejora de la eficiencia”. Balinit Turbine Pro aplica una estructura de nitruro de aluminio metá- lico (MeAIN) que resulta en una relación óptima de elevada dureza a tensión residual compresiva incluso en condiciones de alta tempera- tura. Se puede aplicar sobre aceros, superaleaciones y componentes de titanio, y presenta una rugosidad superficial extremadamente baja (de tan solo 0,05 Raμm) una vez aplicado el proceso. La elevada dureza de Balinit Turbine Pro se ha contrastado ya en ensayos de partículas sólidas, gotas líquidas, cavitación en líquidos, chorro de agua y otros métodos de erosión, con el recubrimiento aplicado a distintos sustratos (acero, Inconel y titanio) en distintos espesores y a altas temperaturas. Por ejemplo, en el ensayo de erosión por partículas sólidas, que evalúa los materiales por su pérdida de masa, Balinit Turbine Pro demostró una protección contra la erosión cuatro veces superior a la de otros recubrimientos PVD, incluido el de nitruro de titanio (TiN). Esta cifra es 40 veces mayor que la del titanio no tratado e incluso superior en el caso del acero. La alternativa al cromado Los recubrimientos PVD y PACVD también constituyen una alter- nativa viable en sustitución del cromo duro. El cromo duro se ha empleado repetidamente en la industria aeroespacial para prote- ger componentes contra la oxidación de contacto, la corrosión y el desgaste. Sin embargo, debido a las sales cancerígenas de cromo hexavalente empleadas en el proceso de cromo duro, la OSHA de los Estados Unidos y el reglamento REACH de la Unión Europea imponen restricciones estrictas a la deposición de cromo y cadmio. Por tanto, los componentes existentes que presentaban recubri- mientos de cromo y cadmio deberán ser reemplazados por piezas de nueva fabricación basadas en materiales seguros para el medio ambiente. 43 RECUBRIMIENTOS Uno de los más inmediatos retos de la industria aeronáutica es hallar nuevas formas de aumentar el rendimiento operativo y la eficiencia de combustible de las aeronaves mediante el perfeccionamiento del diseño de componentes y sistemas, los materiales y los recubrimientos. INDUSTRIA AERONÁUTICA