La ESA somete a rayos X un tanque de titanio para comprobar su robustez

La Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) ha sometido a un análisis detallado de rayos X un tanque de combustible de titanio con una soldadura de fricción-agitación novedosa para comprobar su robustez antes de usarlo en órbita.

La ESA ha empleado su goniómetro de rayos X para evaluar las tensiones residuales en las soldaduras realizadas por fricción-agitación, que permite abaratar los costes y es más rápido y potencialmente más fuerte que la tradicional.

Los tanques de combustible de este tipo son el núcleo de los satélites y las etapas superiores de los lanzadores, esenciales para almacenar los propelentes utilizados para cambiar la orientación y la posición en el espacio.

El año pasado, la ESA trabajó con el especialista en soldadura TWI en Reino Unido y con Airbus Defence and Space para producir un depósito de titanio mediante soldadura por fircción-agitación. Se empleó una herramienta giratoria para calentar y ablandar las partes metálicas, antes de mezclarlas, con ninguna fuente de calor externa necesaria.

Ahorro energético y solidez

Debido a que se utiliza menos energía, el proceso de soldadura inflige menos tensiones residuales en las articulaciones que la soldadura por fusión estándar. El resultado es que los depósitos fabricados con las soldaduras por fricción-agitación sufrirán menos distorsión y tendrán un rendimiento de su material comparable al del metal sin soldar.

Como la propia ESA indica, la soldadura por fricción-agitación es hoy ampliamente utilizada para unir componentes de aluminio, pero la soldadura fiable de titanio es una primicia mundial para la técnica.

El director del proyecto, Andy Norman, aseguró que "debido a que el titanio es tan fuerte y resistente, diferentes piezas deben ser forjadas y mecanizadas por separado antes de la ser soldadas entre sí".

Las pruebas se están llevando a cabo en el centro técnico de la ESA en Noordwijk, Países Bajos, para tratar de cuantificar la resistencia de la soldadura resultante y desarrollar normas de validación para este proceso para ayudar a su adopción futura de la industria espacial.

Los resultados se compararon con la prueba previa de materiales llevada a cabo por el Agency's new Advanced Manufacturing Lab en el Rutherford Appleton Laboratory (RAL) en Harwell, Oxfordshire, adyacente a las instalaciones de la ESA en Reino Unido, que emplea un instrumento de difracción de neutrones (ISIS).

También está previsto que se lleven a cabo pruebas más tradicionales, pero destructivas, mediante la perforación de diminutos agujeros alrededor de las soldaduras para medir la tensión residual.

El proyecto es apoyado a través del Programa General de Apoyo Tecnológico de la ESA.

Fotografías: ESA