RESUMEN Este trabajo se enfocó en evaluar la potencial sustitución de piezas fabricadas en aleaciones de aluminio que son comúnmente usadas en la industria aeronáutica. Se trabajó específicamente una pieza de un helicóptero UH-60 denominada pie de apoyo, la cual se usa en operaciones de mantenimiento de la aeronave. Es una pieza fabricada originalmente en aluminio 2024-T3, y se ha considerado la aleación de magnesio AZ31 como posible material sustituto para su fabricación, buscando reducir su peso neto sin cambiar los requisitos estructurales. Se empleó un software de análisis de elementos finitos en el módulo de análisis estructural (ANSYS), teniendo como criterio de diseño principal el factor de seguridad respecto a las cargas criticas de operación. Se realizó el rediseño de la pieza analizada para dar cumplimiento al factor de seguridad mínimo requerido por la normativa aeronáutica, obteniendo significativas posibilidades de reducción de peso para la pieza analizada.

ABSTRACT This study was focused on looking for potential replacement of parts made from aluminum alloys that are commonly used in the aeronautics industry. A part of a UH-60 helicopter, called support foot was analyzed, which is used in aircraft maintenance operations. For this part that originally is made of 2024-T3 aluminum, here is considered use to AZ31 magnesium alloy as possible substitute material for its manufacture, seeking to reduce its total weight without structural features changes. A finite element analysis software (ANSYS) was used in its structural analysis module, having the safety factor as main design criterion assessed respect to critical operation loads. A redesign was carried out to get a minimum safety requirement defined by aeronautical regulations, gotten huge possibilities of weight reduction on this part.

ABSTRACT In this study, Equal-Channel Angular Sheet Drawing- ECASD with a die set at 135° was used to produce plastic deformation onto an aluminum alloy AA-1100-O and a magnesium alloy AZ31-O samples, expecting a decreasing the grain size in order to increase the plasticity of these alloys under certain specific working conditions. In this study, the microstructural and mechanical properties changed due to this process were analyzed by optical microscopy and mechanical testing like micro-hardness and tension test. ECASD produces work hardening with no significant dimensional changes into the flat specimens with small changes in the microstructural characteristics. The ECASD process also produces important microstructural changes close to the surface of the investigated samples therefore its hardness is strongly modified in this region. This is due to the high contact stresses and friction developed with the die during the ECASD process.

RESUMEN En este estudio, se usó la técnica de extrusión de láminas de una aleación de aluminio AA-1100-O y una aleación de magnesio AZ31-O por medio de un dado de cizalladura con un ángulo de 135 ° (ECASD, por sus siglas en inglés) para producir la deformación plástica en las aleaciones, que permita obtener microestructuras con tamaños de grano pequeños para aumentar su plasticidad en situaciones específicas de trabajo. En este estudio, se evaluó el cambio en las propiedades microestructurales y mecánicas por medio de microscopía óptica y ensayos mecánicos como microdureza y ensayos de tensión. La técnica de deformación plástica severa ECASD produce cambios en las propiedades mecánicas, sin cambios significativos en la masa de las muestras con pequeños cambios en las características micro-estructurales en el núcleo del material. Sin embargo, el proceso ECASD produce importantes cambios microestructurales cerca de la superficie de los materiales investigados, por tanto, la dureza está fuertemente modificada en esta región. Esto es debido a las altas tensiones de contacto y fricción desarrolladas con la matriz durante el proceso de ECASD.

En este trabajo se presenta una recopilación bibliográfica de los recubrimientos inorgánicos, híbridos, con partículas dispersas, depositados sobre aleaciones de acero inoxidable por medio de la técnica sol-gel. A partir de estos recubrimientos es posible la modificación de las propiedades superficiales de estas aleaciones metálicas, en busca de mejorar su resistencia química, además del grado de biocompatibilidad cuando están expuestas a ambientes fisiológicos.

This is a review paper of the inorganic, hybrid, and containing dispersed particles coatings, deposited on stainless steel alloys by means of the sol-gel technical. Starting from these coatings it is possible the modification of the surface properties of these metallic alloys, searching to improve their chemical resistance and the biocompatibility, when they are exposed to physiologic fluids.

Los materiales bioactivos generan un enlace cohesivo con los tejidos vivos debido a la formación de una capa superficial de hidroxicarbonato de apatita. Esta capa se forma por el intercambio de iones calcio (Ca2+) y fosfato (PO4)3- que ocurre entre el biomaterial y los fluidos circundantes. El presente trabajo establece la influencia que tiene sobre un material bioactivo, la presencia de óxido de magnesio en su tendencia de cristalización por tratamiento térmico. Además, relaciona el tipo de fases generadas con el grado de intercambio de iones Ca2+ entre el vitrocerámico y un fluido fisiológico simulado. El estudio se inició con la obtención de muestras vítreas de diferentes porcentajes de óxido de magnesio, posteriormente se determinó la temperatura de tratamiento térmico a la que el material se convierte en vitrocerámico; por último, las muestras fueron inmersas en una solución Ringer para disolución de Ca+2 mediante ensayo in vitro. La caracterización del grado de cristalinidad de las muestras se realizó mediante difracción de rayos x (DRX) y microscopía óptica de luz reflejada (MO), y la disolución de Ca2+ en la solución Ringer se determinó mediante absorción atómica. Los resultados muestran que en el intercambio de iones calcio con la solución, no es determinante la cantidad presente de óxido de calcio en el vitrocerámico, sino la forma en la que el ión Ca2+ se encuentra dentro de la estructura del biomaterial.

Bioactive materials produce a cohesive bound with life tissue because a layer surface formation of hidroxiapatite (HA). The interchange between calcium (Ca2+) phosphate (PO4)3- of materials ions and the surrounding fluids produce the HA surface layer. This paper establish the influence of de magnesium oxide on the crystallization by heat treatment of the material. Also the relation ship between the phases type with the calcium ions (Ca2+) interchange when the vitroceramic material is in simulated physiological fluid, is analyzed. This study was started by the obtention of vitroceramics samples with different magnesium oxide percentages. After heat treatment temperature which the material get on vitroceramic, was fixed. Finally, the samples were immersed in a Ringer solution for Ca2+ dissolution by invitro test. The cristalinity level of the samples was caracterized by X ray diffraction (DRX) and reflected light optical microscopy. The Ca2+ disolution in the Ringer solution was measured by atomic absortion. The results should that the amount of the calcium oxide in the vitroceramic is not deterministic in the calcium interchange ions. In spite of way which the Ca2+ ions is in the biomaterial structure.