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Existen varios tipos de aviones en función de su sistema de propulsión. Existen los de reacción, los aviones planeadores, y también los de hélice. En CurioSfera-Ciencia.com, te explicamos cómo se fabrican las hélices de los aviones, el diseño, el proceso de fabricación y los controles de calidad que rodean a este componente básico para que estas aeronaves puedan volar.
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1 Cómo se fabrica la hélice de un avión
1.1 Proceso de fabricación de una hélice de avión
Normalmente, la hélice de un avión puede tener dos, tres o incluso cuatro palas (las hay con más), cuyo ángulo es ajustado por el piloto para responder a la velocidad del aire y a las condiciones de vuelo como el viento o la lluvia.
Las piezas principales de una hélice se hacen de aluminio porque es vital que sea lo más ligera posible.
Las palas de la hélice van unidas a un eje principal o eje portahélices, que también está fabricado en aluminio.
Al igual que otras piezas que van a formar parte de cualquier mecanismo del que puede depender la vida de las personas, de este eje se han creado primero diversos diseños y pruebas de calidad para definir su forma final.
Proceso de fabricación de una hélice de avión
Para la fabricación del eje principal, una sofisticada máquina fresadora guiada por computador (CNC – Computer Numerical Control) modela un bloque de aluminio del que obtendrá el eje donde irán sujetas las palas de la hélice.
Esta máquina tarda unos 40 minutos en finalizar su trabajo. Después ya está terminado y listo para montarlo en el motor.
Para la fabricación de las palas de la hélice, primero se emplea un torno CNC para dar forma al vástago del extremo de la pala que encajará en el eje. Posteriormente, pasa a una máquina fresadora CNC que la trabaja para darle su forma final.
En todo el proceso de mecanizado del aluminio un lubricante líquido ayuda a eliminar las virutas de metal que se desprenden y baja la temperatura generada por la fricción de la herramienta.
Justo después, viene el proceso de acabado de la pala. Este paso se realiza manualmente porque requiere de una buena vista.
Se emplea primero una lija giratoria y después una lijadora de banda para pulir las marcas que ha dejado el trabajo con las máquinas. Posteriormente se termina de pulir la superficie de la pala con una rueda pulidora.
El siguiente paso es sumergir las palas en un potente detergente. Esta solución ácida elimina toda la suciedad, aceites o grasa que pueda haber quedado en la superficie.
A continuación se sumergen las palas en un baño de agua y ácido crómico. Esto sella los poros del metal e impide la corrosión.
Como debes imaginar, las piezas que forman una hélice deben pasar un riguroso control de calidad durante el proceso de fabricación. El fabricante analiza todas las piezas vitales en busca de defectos sumergiéndolas en una solución fluorescente que señala cualquier imperfección.
Después del enjuagado, las piezas se inspeccionan bajo una luz ultravioleta. Un brillo azul significa que son buenas; en cambio, las imperfecciones se mostrarán en un verde vivo fluorescente.
Las piezas defectuosas se reparan o se rechazan de la cadena de montaje.
Las palas que reciben luz azul pasan a la estación de pintura.
Se les aplica una capa de pintura negra en el reverso que evita que el sol se refleje en los ojos de los pilotos. Del mismo modo y por razones de seguridad se añaden unas rayas para que las palas sean visibles cuando giran.
A continuación, es el turno de la protección descongelante: un elemento calentador eléctrico forrado de goma que evita que se acumule el hielo en situaciones climáticas adversas o en pleno vuelo.
La goma es muy resistente pero lo bastante flexible como para amoldarse a la curva de la pala.
Para el montaje de la hélice, se lubrica con grasa una parte del vástago de la pala y se instala un sistema de rodamientos de acero muy resistente. Esto sujetará la pala firmemente en su eje pero permitiéndole pivotar para cambiar de ángulo.
Seguidamente, los vástagos de las palas deben encajar perfectamente en una pieza de acero llamada horquilla, que es la responsable de mantener todas las palas en el mismo ángulo.
A continuación le toca el turno a la varilla para el cambio de paso. El término paso se refiere al ángulo de las palas. El aceite del motor ejercerá presión hidráulica sobre un pistón que moverá el cambio de paso que adelantará la horquilla, girando las palas al ángulo requerido.
Provisionalmente se retira la varilla del cambio de paso y se aplica un sellante a la parte superior del eje.
Después se coloca sobre la inferior que contiene el rodamiento. Se añade una junta de goma, después un muelle robusto para dar la contra presión necesaria.
El pistón y la varilla del cambio de paso, que ahora están unidos, se insertan en la horquilla y se añade otra junta. Ésta última, evitará las posible fugas en la parte superior de este cilindro que contendrá el aceite del motor. Se usa una herramienta especial para apretar el cilindro contra el eje. El montaje ya ha terminado y la hélice está lista para girar.
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