¿Cómo surgió?
La
Asociación para vehículos de próxima generación (PNGV) no es una
iniciativa de la NASA para desarrollar potentes nuevos cohetes y
naves espaciales, a pesar de que puede sonar como tal. PNGV
era una asociación establecida por el gobierno de Clinton entre el
Gobierno Federal y el Consejo de Investigación Automotriz EE.UU.
para desarrollar tecnologías que mejoren la eficiencia del
combustible y reducir las emisiones de los automóviles y
camiones. Más
de 20 laboratorios federales de los Departamentos de Comercio,
Energía, Transporte y Defensa, la Agencia de Protección del Medio
Ambiente, la Fundación Nacional de la Ciencia, y la NASA fueron
todos los involucrados en PNGV, además de más de 350 proveedores de
automoción, universidades y pequeñas empresas.
En
apoyo de este esfuerzo tremendo, Jonathan Lee, un ingeniero de
materiales en el Marshall Space Flight Center, trabajó con un
importante fabricante de automóviles en 1995 para desarrollar una
aleación de aluminio resistente para aplicaciones de alta
temperatura. El
objetivo era utilizar la aleación para la fabricación de piezas
para un motor de combustión interna, así como para aplicaciones de
propulsión de la NASA. Cuando
el financiamiento de PNGV terminó, Marshall continuó impulsando el
desarrollo de la aleación con la ayuda del Programa Innovador de la
NASA Asociaciones (ahora la Oficina del Jefe de Tecnología). Junto
con PoShou Chen, un científico con Morgan Research Corporation, Lee
inventó una aleación de aluminio alta resistencia llamado MSFC-398
que, durante la prueba, fue de tres a cuatro veces más fuerte que
las aleaciones de aluminio convencionales a altas temperaturas.
Aunque el éxito de
MSFC-398 puede atribuirse en parte a su fuerza y resistencia al
desgaste, otro aspecto clave es el proceso de fabricación: el metal
es capaz de producirse en grandes volúmenes a bajo costo, por lo que
es atractivo para los mercados comerciales.
Desde su estreno, la
aleación de aluminio de alta resistencia ha recibido varios premios,
incluyendo ser nombrado Marshall "Invento del Año" en
2003, recibiendo la Compañía de "Excelencia Ambiental en el
Premio de Transporte" Tecnología del automóvil en 2004, el
Sudeste Regional Federal Consorcio de Laboratorios "Premio de
Excelencia en Transferencia de Tecnología" en 2005, y el
Consejo Nacional Federal Consorcio de Laboratorios del "Premio
de Excelencia en Transferencia de Tecnología" en 2006.
A finales de 1990, dice Lee, los científicos
de la NASA han desarrollado con éxito y patentado esta tecnología,
que tiene grandes aplicaciones potenciales no sólo para la
automoción, sino también para aplicaciones aeroespaciales, marinas
y comerciales.
ALTA FUERZA Y RESISTENCIA AL
DESGASTE
Desarrollado
para cumplir con la legislación estadounidense del automóvil, que
requieren baja emisión de escape, la nueva aleación MSFC-398 de
aluminio-silicio ofrece una mejora dramática en la resistencia de la
tracción y la fatiga a elevadas temperaturas, lo que permite que
nuevos pistones utilicen menos material lo que puede conducir a la
reducción de peso de la pieza y costo así como mejorar el
rendimiento. MSFC-398 también ofrece una mayor
resistencia al desgaste, dureza superficial, estabilidad dimensional
y baja expansión térmica en comparación con las aleaciones
convencionales, la nueva aleación puede ser producida
económicamente mediante fundición por gravedad convencional o
fundición a presión.
BENEFICIOS
- Mejora significativa en la resistencia de tracción a temperaturas elevadas (500 a 700 °F).
- Permite optimizar los diseños que requieren menos material, lo que reduce el peso y el costo.
- Adecuado para la producción en masa convencional utilizando métodos permanentes de moldeo.
- Alta rigidez a temperaturas elevadas.
- Baja expansión térmica.
- Alta dureza y resistencia al desgaste.
- Permite la mejora de rendimiento de la gasolina y la reducción de emisiones.
APLICACIONES
POTENCIALES
- Piezas de motores de autos y motores diesel grandes
- Pistones de Aviones, bielas, engranajes y generadores
- Las aplicaciones requieren alta resistencia al desgaste al desgaste a elevadas temperaturas
- Alta resistencia en piezas de fundición de aluminio ligero para la industria aeroespacial
- Pistones de motores de combustión interna, bloques, pliegues y culatas
- Motores fuera de la borda, motores para nieve y partes de motores de combustión recreativa.
APLICACIONES
DIÉSEL Y GASOLINA
La
aleación MSFC-398 puede ser utilizada en aplicaciones de
automatización con alta carga mecánica a elevadas temperaturas,
puede ofrecer una mejora en la fuerza hasta un 90% en comparación
con las aleaciones convencionales. Se prevé que
los pistones hechos de MSFC-398 pueden ofrecer tramos largos de vida
con alto desgaste de resistencia, alta dureza superficial y
estabilidad dimensional a altas temperaturas. En los últimos años,
regulaciones más estrictas de emisión de escape para motores de
combustión interna han obligado a diseñadores de pistones a reducir
el volumen de hendidura, entre el pistón superior de la tierra y el
orificio del cilindro, moviendo el anillo de pistón superior más
cerca de la parte superior del pistón. Tales modificaciones de
diseño de pistón se necesitan una mayor aleación para evitar el
fallo del pistón debido a la mayor carga mecánica y térmica de la
ranura del anillo superior y las tierras de timbre. Todo junto es uno
de los principales factores que permiten un mayor rendimiento en
motores de gasolina y diesel para cumplir con las normas de emisión,
reduciendo el peso del pistón, ruido y mejora de la durabilidad del
motor.
PROPIEDADES
MECÁNICAS
- Resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento, dureza y módulo elástico: Ver Tablas 1.
- Axial de vaivén resistencia a la fatiga: Véase la Tabla 2.
- MSFC-398 los datos de coquilla de fundición con tratamiento térmico T5. Características del tipo T6 están disponibles.
DENSIDAD
Y PROPIEDADES TÉRMICAS
- Densidad: 2,76 g/cm3 (0,099 lb/in3) a 25 ° C durante MSFC-398, y 2,73 g/cm3 (0,098 lb/in3) para MSFC-388.
- Temperatura a estado liquido: 619 ° C (1156 ° F) para MSFC-398, y 581 ° C (1078 ° F) para MSFC-388.
- Temperatura a estado sólido: 486 ° C (907 ° F) para MSFC-398, y 483 ° C (901 ° F) para MSFC-388.
- Temperatura del intervalo de solidificación: 619 ° C-486 ° C para MSFC-398, y 581 ° C-483 ° C para MSFC-388.
- Coeficiente de expansión térmica, conductividad térmica, difusividad térmica y calor específico: Véase la Tabla 3.
- MSFC-398 los datos de coquilla de fundición con tratamiento térmico T5. Características del tipo T6 están disponibles.VARIANTES DE LA ALEACIÓN
MSFC-398
MSFC-398
es una elección ideal para aplicaciones de motores de combustión
internos que deben cumplir los requisitos de cargas mecánicas y
térmicas a temperaturas de 500 ° F (260 ° C) a 730 ° F (388 °
C). MSFC-398
ofrece una mejora dramática fuerza en comparación con las
aleaciones convencionales, tales como la hipereutéctica de
aluminio-silicio eutéctico 390 y 332. MSFC-398
se utiliza como el pistón para motores de dos tiempos de DI y
motores de cuatro tiempos refrigerados por aire.
MSFC-388
MSFC-388
tiene semejante resistencia a alta temperatura y las características
de estabilidad, pero el más bajo contenido de Si ofrece a los
clientes una buena opción para aplicaciones que exigen una mayor
ductilidad y resistencia a la fractura. Una
aplicación para MSFC-388 está en la producción de pistón para
motores refrigerados por aire del motor scooter. Esta
aleación es también la mejor opción de alto rendimiento pistones
forjados y pistones compresión del elenco. Con
la fundición de compresión, una microestructura fina se puede
lograr en las zonas de alto estrés, lo que mejora la resistencia a
la fatiga y la resistencia a las fluctuaciones de temperatura.
MSFC-358
Entre estas aleaciones NASA, MSFC-358 tiene el más bajo contenido de Si y está específicamente diseñado para aplicaciones que no requieren alta resistencia al desgaste y características de baja expansión térmica. Las solicitudes para la NASA-358 incluyen bloques de cilindros (con composite Ni para la resistencia al desgaste), culatas, intercambiadores de calor, cargadores de turbo, etc.
OPORTUNIDADES DE TRABAJO
Esta tecnología es parte del programa de transferencia de tecnología de la NASA. El programa busca estimular el desarrollo de productos comerciales de la NASA-desarrollado tecnología. La NASA ha solicitado una patente sobre esta material y ofrece a las empresas la oportunidad de adquirir la licencia de la tecnología para desarrollar nuevos productos.
VIDEOS
FUENTE
REALIZADO POR:
DIEGO ADOLFO OLVERA Z."EL NIÑO DELBIGOTE"
JESUS SANCHEZ L."JEBUS"
DANIEL GALVAN CASTRO"MEGADETH BOY"
ALFREDO NARVAEZ GUZMAN "ZENZEI"
RICARDO RODRIGUEZ R."RISHISHI"
GRACIAS AMIGOS.....!
ESTO ES POR METERTE CON MI ZONA
CUAL ZONA
CON MI K -BE ZONA.
"el bananero"
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