Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Simposio Materiales y Tecnologías para la Industria Metalmecánica y Aeroespacial

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SISTEMAS DE LIBERACIÓN PARA SATELITES ESPACIALES BASADOS EN ALEACIONES CON MEMORIA DE FORMA. CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES PARA ACTUADORES
Hugo Ramón Soul, Andrés Glücksberg, Alejandro Yawny

Última modificación: 22-10-2016

Resumen


Las maniobras de desacople y despliegue de paneles durante la puesta en funcionamiento de satélitesespaciales se llevan a cabo usualmente utilizando cargas pirotécnicas cuya activación produce la fracturade los elementos mecánicos que las mantenían unidas en la condiciones de despegue. Sin embargo, estatécnica está siendo sustituida por otras que prescinden del uso de explosivos (NEA, Non-Explosive-Actuators) [1]. Esto se debe a la necesidad de disminuir los niveles de shock y vibraciones inducidos y evitarque los residuos contaminen dispositivos sensibles. Por otro lado, se pretenden eliminar los riesgosasociados a la manipulación de explosivos y se requiere la posibilidad de probar los sistemas antes de sumontaje definitivo. Entre los dispositivos NEA han alcanzado importante relevancia comercial aquellosbasados en el particular comportamiento mecánico de las aleaciones con memoria de forma (AMF). En estetrabajo se analiza el funcionamiento de un dispositivo NEA en el cual se aprovecha la fuerza generadadurante el calentamiento de un actuador de AMF predeformado en fase martensita para provocar lafractura controlada de un elemento mecánico [2] de unión (bulón entallado). En primer lugar se describenlos componentes del sistema y los problemas asociados al diseño. Luego se presentan los resultadoscorrespondientes a la caracterización experimental de un tubo de AMF base NiTi de diámetroexterior 12,7 mm e interior 7,8 mm, utilizado como elemento actuador. Tras una etapa denominada de“activación” donde se lleva el actuador a fase martensítica vía compresión axial, se eleva la temperaturamanteniendo fijo el desplazamiento. Para temperaturas cercanas a 120 ºC se obtienen incrementos de fuerzade hasta 35 kN (440 MPa). No se registran variaciones importantes de esta respuesta durante la repeticióndel ciclo carga-descarga-calentamiento-enfriamiento. Finalmente se presenta un modelo basado enresultados experimentales capaz de describir las trayectorias fuerza – temperatura observadas.

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