Proceso De Elección Del Material En El Diseño

PÁG.: 1/27

PROCESO DE ELECCIÓN DEL MATERIAL EN EL
DISEÑO
1.

INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 2

2.

PROCESO DE DEFINICIÓN DE UN PRODUCTO ................................... 5

3.

PROCESO DE ELECCIÓN DEL MATERIAL ............................................ 7
3.1.
3.2.

MATERIAL SELECCIONADO: ALEACIÓN DEALUMINIO 7075-T6 . 8

3.3.
4.

PROPIEDADES REQUERIDAS ........................................................ 7

MATERIALES SELECCIONADOS PARA LA COMPARACIÓN ...... 11

COMPARACIÓN DE LOS MATERIALES ............................................... 13
4.1.

Densidad (d) .................................................................................... 13

4.2.

Módulo elástico (E).......................................................................... 14

4.3.

Resistencia a la tracción .................................................................. 16

4.4.

Límite elástico .................................................................................. 17

4.5.

Alargamiento porcentual a rotura ..................................................... 194.6.

Tensión máxima de cizalladura........................................................ 20

4.7.

Maquinabilidad ................................................................................. 22

4.8.

Resistencia a la corrosión ................................................................ 22

4.9.

Precio............................................................................................... 23

5.

CONCLUSIONES ................................................................................... 25

6.

BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS ......................................................... 27

1

PÁG.: 2/27

1.

INTRODUCCIÓN
El presente trabajo intenta mostrar el proceso de diseño de una pieza

aeronáutica del eje de giro del timón de un avióncomercial, enfocándolo
principalmente desde el punto de vista de la elección del material.

Figura 1.1.

Esquema de un avión A380, mostrando el detalle de un herraje de giro

En la selección del material se debe tener en cuenta que el material posea
las propiedades más adecuadas para satisfacer las condiciones de diseño. Pero
en el momento actual no es la única condición que debe cumplirun material,

2

PÁG.: 3/27

también hay que tener en cuenta el precio, no sólo de adquisición del material
sino también su coste de fabricación, si es fabricable y las condiciones de
servicio de la pieza, como por ejemplo si es necesario que sea reemplazable. Un
ejemplo de las propiedades que se deben tener en cuenta se muestra en la
figura 1.2.
Generalmente, en este tipo de sectorlos materiales a utilizar deben cumplir
unas especificaciones definidas en un documento que resume los requisitos a
satisfacer por el producto, así como una serie de normas (ej: AMS).

3

PÁG.: 4/27

TIPO

PROPIEDAD

Mecánicas
Elasticidad

Fragilidad

Plasticidad

Tenacidad

Ductilidad

Fatiga

Maleabilidad

Maquinabilidad

Dureza

Acritud

Resilencia
FísicasDensidad
Temperatura de fusión
Temperatura de transición vítrea
Térmicas
Conductividad térmica
Coeficiente de dilatación
Calor específico
Soldabilidad
Eléctricas
Conductividad
General
Corrosión
Coste
Figura 1.2.

Cuadro de propiedades de un material.

4

PÁG.: 5/27

2.

PROCESO DE DEFINICIÓN DE UN PRODUCTO
Para llegar a la definición de un producto, en este caso una pieza deleje de

giro del timón de un avión, previamente se deben cumplir una serie de etapas:
•

Fase conceptual o preliminar: durante esta fase las soluciones y los
conceptos a emplear en el diseño se están definiendo según los requisitos
iniciales establecidos.

•

Fase de diseño detallado: durante esta fase queda establecida en la
documentación técnica (plano, lista de material, modelo...