Componentes espaciales más amigables medioambientalmente

Los productos y componentes fabricados en acero inoxidable han de ser pasivados antes de su uso final: supone la formación de una película de óxido estable que protege el material contra la corrosión. Para realizar este pasivado se utiliza habitualmente ácido nítrico.

Un innovador método emplea ácido cítrico en lugar del ácido nítrico; un compuesto más amigable medioambientalmente al ser biodegradable y no emitir vapores de NO_X.

El proceso desarrollado se ha aplicado a aceros inoxidables destinados a la fabricación de componentes en el ámbito espacial; componentes para naves espaciales, lanzadores y estructuras terrestres. Su uso es común, entre otros, en componentes de sistemas de protección térmica, en elementos de fijación como tornillos de alta resistencia, así como en la fabricación de tanques y contenedores de combustible. En la imagen puede observarse el llenado de los tanques de combustible de la nave espacial Gaia (fuente: ESA).

El pasivado cítrico ha igualado o superado las prestaciones del pasivado nítrico, consiguiendo un aspecto superficial excelente sin amarillear la superficie, y sin perjuicio de las propiedades mecánicas.

TECNALIA se ha hecho cargo del proceso de estos desarrollos en sí mismos, y QUANTIS SAS ha realizado su análisis de ciclo de vida. La ESA, la Agencia Espacial Europea, ha definido las especificaciones y ha validado los nuevos tratamientos.

Las condiciones idóneas de concentración, temperatura y tiempo de tratamiento para cada material se han establecido mediante herramientas de diseño de experimentos y técnicas avanzadas de caracterización, y análisis de imagen.

Los ensayos realizados han demostrado que los nuevos procesos de pasivado no han afectado de forma negativa a las propiedades mecánicas críticas de los materiales estudiados como son la fragilización por hidrógeno o, las propiedades de fatiga.

Los próximos pasos son optimizar el proceso desde un punto de vista industrial, que minimice los costes de producción (minimización de las concentraciones, temperaturas y tiempos de tratamiento) en un proceso eficaz y amigable con la seguridad y el medioambiente: no requiere utilizar sustancias tóxicas y corrosivas como el ácido nítrico, el ácido fluorhídrico y/o los cromatos.

Este desarrollo está financiado por la Agencia Espacial Europea a través de la iniciativa GREENACID “Citric acid as green replacement for steels passivation”.

Contacto: Marta Brizuela