Carriles guía extruidos en caliente para sistemas de manipulación de helicópteros a bordo
Un sistema de manipulación de helicópteros a bordo es una solución de ingeniería de precisión diseñada para mover y posicionar de forma segura y controlada los helicópteros en buques militares, ya sea en cubierta o en el hangar. Utilizados principalmente en fragatas y portaaviones, estos sistemas deben funcionar de forma fiable en condiciones de mar exigentes, como el movimiento del buque, la niebla salina y las cargas mecánicas de maniobrar una aeronave de varias toneladas sobre una cubierta en movimiento. El sistema de manipulación de helicópteros a bordo Type 210 del cliente de Montanstahl en el sector de defensa representa el último desarrollo en este campo y permite el desplazamiento transversal de los helicópteros a lo ancho del buque sin esfuerzo adicional. Esta capacidad única exigía soluciones de ingeniería a medida que iban más allá de un suministro estándar. Montanstahl diseñó y fabricó cuatro perfiles extruidos en caliente a medida en acero inoxidable 1.4571 (316Ti) y dúplex 1.4462, soldados después para formar carriles guía de hasta 15 metros de longitud y unas 1,6 toneladas cada uno, soldados directamente a la cubierta del buque.
Del carril doble a una solución en dos partes: diseñar en torno a un límite de tamaño
El diseño propuesto inicialmente era un único perfil de carril doble de aproximadamente 310×155 mm. No pudo realizarse porque las dimensiones envolventes de la sección superaban la capacidad de producción para una única extrusión de ese tamaño. En su lugar se desarrolló una solución en dos partes, dividiendo la sección del carril guía en dos perfiles extruidos por separado y soldados después entre sí. Esto planteó un nuevo problema: cada perfil de la solución en dos partes quedaba muy por debajo del peso mínimo por metro necesario para que el proceso de extrusión funcione de forma eficiente y con calidad constante. Aumentar sin más el espesor de pared para alcanzar el peso mínimo sin añadir geometría funcional no era aceptable, ya que habría añadido masa innecesaria a una estructura naval en la que el peso es una restricción de diseño. La solución exigió una estrecha colaboración de ingeniería entre Montanstahl y el cliente para rediseñar la geometría de la sección de modo que el material añadido cumpliera una función dentro del sistema de carriles guía. Es una de las capacidades que distinguen la extrusión en caliente de otras vías de producción: el proceso permite geometrías de sección complejas con destalonados, formas internas y espesores de pared variables que no pueden lograrse solo con laminación o soldadura por láser.
316Ti y dúplex 1.4462: selección de materiales para una aplicación marina permanente
Los carriles guía soldados a la cubierta de un buque son componentes estructurales permanentes que trabajan en uno de los entornos más corrosivos del ámbito industrial: la atmósfera marina combina sal clorurada, humedad, desgaste mecánico y, en el caso de los buques militares, inmersiones periódicas o fuerte exposición a salpicaduras. El acero inoxidable 1.4571 (316Ti) se eligió por su combinación de resistencia a los cloruros reforzada con molibdeno y estabilización con titanio, que evita la sensibilización en las zonas soldadas y mantiene la resistencia a la corrosión alrededor de las soldaduras durante toda la vida útil de la estructura. El dúplex 1.4462 ofrece aproximadamente el doble de límite elástico que el 316L con una resistencia a la corrosión equivalente, lo que permite dimensionar las secciones para las cargas estructurales sin el sobrepeso que supondría una sección austenítica equivalente. Ambos grados están disponibles en Montanstahl como perfiles extruidos en caliente con geometrías de sección a medida. Para más información sobre la selección de grados en aplicaciones marinas y navales, las Q&A técnicas de Montanstahl explican las principales diferencias entre los aceros inoxidables austeníticos, dúplex y de alta aleación.
Contexto de aplicación
Este proyecto forma parte del segmento de defensa de Montanstahl, donde se especifican perfiles especiales extruidos en caliente de acero inoxidable y aleaciones de alto rendimiento para equipos navales, sistemas de a bordo e infraestructuras de defensa que requieren geometrías de sección complejas, resistencia a la corrosión de calidad marina y codesarrollo con el cliente. La extrusión en caliente es la vía de producción que hace comercialmente viables los perfiles estructurales a medida en 316Ti e inoxidable dúplex en las cantidades y con la complejidad de sección que exigen las aplicaciones navales. La capacidad de extrusión en caliente de Montanstahl abarca una amplia gama de grados inoxidables, dúplex, aleaciones de níquel y titanio, con prototipos desde una sola barra y producción en serie hasta barras de 16 metros. Los perfiles de este tipo se suministran a proyectos navales y de defensa de todo el mundo.