Gabriel Alarnes Varela es Key Account Manager para el sector de aviación en Mankiewicz Ibérica. Licenciado en Química Analítica, con grado de Electroquímica e Inmunoanálisis por la Universidad de Oviedo habiendo publicado artículos en revistas especializadas como Electrochimica Acta o Electroanalysis. Tiene más de 20 años de experiencia en la industria de recubrimientos donde ha desarrollado sistemas avanzados dentro de los sectores industrial y militar. También presenta una amplia experiencia en ensayos de certificación de pinturas bajo estándares como ISO 17025.
Dentro de este fascinante mundo de la aeronáutica en el que entre todos aunamos fuerzas por hacer real el sueño ancestral del ser humano por volar, nos encontramos con increíbles desarrollos tecnológicos.
Obviamente, cada vez que pensamos en un avión siempre se nos viene a la mente la increíble potencia que los motores desarrollan para levantar a estas máquinas de toneladas de peso, o bien la electrónica o aviónica que los guía. Pero seamos honestos. ¿Quién piensa en la pintura? Únicamente algunos se preguntan sobre la ingente cantidad de pintura que debe llevar un avión de pasajeros, pero poco más. Y esto es cierto, se pintan la mayoría de las piezas de estructura de un avión. Y ahí es donde nos debemos preguntar, ¿por qué?
Por supuesto no por razones meramente decorativas sino por la protección de los sustratos para garantizar la mayor seguridad y durabilidad del avión. Y eso significa un compendio enorme de propiedades químicas, físicas e incluso biológicas que hay que tener en consideración. Y es que la pintura no deja de ser la «piel» que protege a este conjunto de estructura tan sofisticado y fascinante llamado avión.
Precisamente la búsqueda de nuevos materiales de fabricación es lo que define los nuevos retos y desarrollos en los recubrimientos aeronáuticos.
Entrando en detalle, y empezando por las «tripas» del avión, la química de los composites ha traído ingentes ventajas a esta industria. Gracias a la robustez y ligereza que aportan existen ahora bimotores que surcan el océano y recorren distancias increíbles. Pero dichos sustratos tienen un perfil y problemática absolutamente diferente al metal, por lo que es necesario adaptarse a dicho escenario. Dada la irregularidad de la superficie en estos casos es clave aportar preparadores superficiales como fillers, masillas e imprimaciones flexibles que confieran la protección físico-química y permitan dar las calidades que, por ejemplo, las aerolíneas demandan en sus exteriores. Por ejemplo, existen superficies de composite que son sometidas a tensiones durante el vuelo y provocan fisuras o cracking en los recubrimientos. Este es el caso de los fan cowls de los motores. Las imprimaciones flexibles, de los que hemos sido pioneros en la certificación, resuelven muchos de estos problemas.
Mención especial dentro de toda la química de pintura de aeroestructuras merece la transición a pinturas al agua que, no sólo cumplen las especificaciones de sus homólogos al disolvente, sino que también dan una mayor eficiencia de proceso, aumenta la seguridad de manipulación y reduce drásticamente la emisión de COV’s. Valga de ejemplo que la mayoría de la estructura de los aviones de Airbus es pintada con recubrimientos al agua, algo impensable hace diez años. Gracias a los trabajos de desarrollo de Mankiewicz este avance a la ecoeficiencia es hoy día realidad.
Resulta paradójico tras lo comentado sobre composites que, en cambio, les diga ahora que los mayores esfuerzos de investigación están centrados en el aluminio. Pero hay una razón de peso y es la urgente necesidad de alternativas a los cromatos como inhibidores de la corrosión, dada su alta toxicidad como agente carcinógeno.
Hace años que los fabricantes aeronáuticos ya han adaptado sus pretratamientos de pasivado a este hecho con la implementación de baños sin ácido crómico, como el anodizado tartárico-sulfúrico. Sin embargo, las imprimaciones básicas que van sobre dicho sustrato anodizado todavía siguen utilizando cromatos. Aunque ya existen alternativas desarrolladas el reto es cumplir las exigentes especificaciones que los fabricantes definen. Y es normal, puesto que el control de la corrosión debe ser extremadamente riguroso en la vida del avión. La dificultad reside por ello en los ensayos de certificación que en algunos casos pueden llevar años.
El pintado de esquemas de exterior es un ejemplo de esta nueva era sin cromatos. En la actualidad ya existen disponibles en el mercado esquemas libres de cromato, basados en la tecnología sol-gel que permite pintar un avión sin el componente cancerígeno.
Pero si hablamos de pintura de exterior debemos destacar que existe un antes y un después al esquema Basecoat/Clearcoat del que la compañía a la que represento ha sido pionera. El uso de una pintura base que aporte el color en una mano y permita un enmascarado y pintado de otros colores en muy corto tiempo junto con la aplicación de un barniz protector de acabado a todo el avión ha significado un hito en la durabilidad, reducción de peso, tiempo de proceso y mejora en aerodinámica del avión. Las aerolíneas ya no quieren saber de otros esquemas de pintura para sus aviones.
El Basecoat/Clearcoat ha permitido ir más allá de las pinturas altos sólidos y mejorar los procesos de pintado, así como trabajar en modelos de robotización en los que la pintura juega un papel esencial.
Y no solo nos quedamos en esa protección del avión a modo de barniz. Por ejemplo, de una forma similar a las fibras que se desarrollaron en los nadadores de élite hemos creado conceptos que simulan la «piel de tiburón» y sus escamas con el objeto de reducir el flujo turbulento y, de ese modo, el consumo de combustible. Dicho efecto se consigue a través de un “riblet coating” que es terminado con un barniz de curado ultravioleta que permite el secado ultrarrápido de la laca por medio del uso de la radiación energética como agente acelerante de la reacción química de polimerización.
Los barnices ultravioleta también están siendo aplicados en tecnologías de impresión en tinta, que se encuentran en fase experimental. Dichas soluciones permiten trazar imágenes realmente complejas sin necesidad de hacer enmascarados y trazados complejos, lo que permite a las aerolíneas escoger diseños más atrevidos y, a su vez, a los fabricantes pensar en procesos automatizados seguros y con beneficios medioambientales.
Podríamos hablar en mucho más detalle de todo lo que repercute el mundo de las pinturas dentro de la tecnología aeronáutica pero, por el momento, sólo me conformo con que los lectores de este espacio puedan ver los recubrimientos aeronáuticos como un aspecto ciertamente relevante dentro de la ingeniería de la aviación. No se trata de “solo pintura”.
Mi agradecimiento a la compañía Air Europa y en especial a Pedro Macías Domínguez, Deputy Chief Maintenance and Engineer Officer en Air Europa, y al personal de Alvedro por darnos el permiso de fotografiar un avión auténtico pintado con nuestro esquema.
Para ampliar información, se pueden consultar los siguientes enlaces:
Recubrimiento piel de tiburón:
https://www.mro-network.com/engineering-design/shark-skinned
Basecoat/Clearcoat:
Descripción didáctica del proceso por Airbus.
https://youtu.be/5wc2NBl7StM
Mankiewicz scheme
https://youtu.be/r_FTf6n0VZM
Exterior de avión, efecto piel de tiburón, experiencia de cliente
http://www.mankiewicz.com/cms/upload/epaper/clearsky/#10
https://youtu.be/cU2ht2ZoDj8