Els materials compostos són àmpliament utilitzats en la indústria de l'avió i han permès als enginyers superar els obstacles que em van fer en utilitzar els materials de manera individual. Els materials constitutius retenen les seves identitats en els composites i no es fusionen completament entre ells. Junts, els materials creen un material "híbrid" que ha millorat les propietats estructurals. Els materials compostos comuns que s'utilitzen en els avions inclouen fibra de vidre, fibra de carboni i sistemes de matriu reforçada amb fibra o qualsevol combinació d'algun d'aquests.
De tots aquests materials, la fibra de vidre és el material compost més comú i va ser utilitzat per primera vegada en vaixells i automòbils en els anys cinquanta.
Material compost fa el seu camí a l'aviació
Segons l'Agència Federal d'Aviació, el material compost ha existit des de la Segona Guerra Mundial. Al llarg dels anys, aquesta combinació única de material s'ha tornat cada vegada més popular, i avui es pot trobar en molts tipus diferents d'avions, així com planadors. Les estructures de les aeronaus solen formar-se entre un 50 i un 70 per cent de material compost.
La fibra de vidre va ser utilitzada per primera vegada en l'aviació per part de Boeing en el seu jet de passatgers en els anys cinquanta. Quan Boeing va llançar el seu nou 787 Dreamliner el 2012, es va jactar que l'avió era material compost del 50 per cent. Els nous avions que despleguen la línia actualment gairebé tots incorporen algun tipus de material compost als seus dissenys.
Encara que els composites continuen utilitzant-se amb molta freqüència en la indústria aeronàutica a causa dels seus nombrosos avantatges, alguns diuen que aquests materials també suposen un risc de seguretat per a l'aviació.
A continuació, equilibrem les escales i ponderem els avantatges i desavantatges d'aquest material.
Avantatges
La reducció de pes és l'únic avantatge més gran de l'ús de material compost i és el factor clau per a la seva utilització en l'estructura de l'avió . Els sistemes de matriu reforçada amb fibra són més forts que l'alumini tradicional que es troba a la majoria dels avions, i proporcionen una superfície llisa i augmenten l'eficiència del combustible, que és un gran benefici.
A més, els materials compostos no corroeixen tan fàcilment com altres tipus d'estructures. No s'esquerdan de la fatiga del metall i es mantenen bé en entorns flexibles estructurals. Els dissenys compostos també duren més que l'alumini, el que significa menys costos de manteniment i reparació.
Desavantatges
Com que els materials compostos no es trenquen fàcilment, això fa difícil saber si l'estructura interior ha estat danyada en absolut, i això, per descomptat, és el desavantatge més important pel que fa a l'ús del material compost. Per contra, a causa de les corbes i dents d'alumini fàcilment, és molt fàcil detectar danys estructurals. A més, les reparacions poden ser molt més difícils quan una superfície composta està danyada, la qual cosa en última instància, resulta costosa.
A més, la resina utilitzada en material compost s'afebleix a temperatures de fins a 150 graus, per la qual cosa és important que aquests avions prenguin precaucions addicionals per evitar incendis. Els incendis involucrats amb materials compostos poden alliberar vapors tòxics i micro-partícules a l'aire, causant de riscos per a la salut. Les temperatures de més de 300 graus poden provocar fracassos estructurals.
Finalment, els materials compostos poden ser cars, tot i que es pot argumentar que els alts costos inicials solen ser compensats per estalvis a llarg termini.