Grietas y patatas fritas

Últimamente hablo más de generalidades sobre ingeniería y gestión de proyectos que sobre temas puramente espaciales, espero no aburriros demasiado. Hoy vuelvo a hablaros sobre cuestiones técnicas, pero inspirado por un incidente ocurrido durante la preparación del transbordador Atlantis para la próxima misión STS-25.

Mientras se estaba trabajando en la preparación de la carga de pago en la bodega del transbordador, alguien observó unas indentaciones y una grieta en uno de los radiadores que cubren el interior de las puertas de la bodega. Al parecer se originó por caída de una herramienta, una causa también bastante típica (de hecho, muchas estructuras aeroespaciales se dimensionan no sólo en base a las cargas de vuelo, sino también frente a impactos por caída de herramienta; en el caso de estructuras de fibra de carbono, relativamente frágiles, éste puede ser uno de los factores críticos a la hora de dimensionar la pieza; por cierto, para los no iniciados, “dimensionar” significa básicamente fijar el espesor). Ahora se está estudiando cómo repararlo antes del vuelo, planteándose la posibilidad de ponerle un “doubler” o hacer un taladro de parada de grieta (o ambos, que será lo más probable y lógico).

Pues a raíz de esto quería hablaros de este tipo de reparaciones, muy comunes, y de bastante utilidad en nuestra vida habitual, aunque no lo parezca.

Las grietas son uno de los fallos más habituales en las estructuras. Pueden ocurrir “por el uso” (fatiga es lo más frecuente), por impactos, etc. La principal actividad en las revisiones de mantenimiento de aeronaves es precisamente buscar grietas. De hecho, el ciclo de revisiones suele estar fijado en base al periodo de crecimiento de grieta (que depende de la geometría de la pieza, del material de que esté fabricada, de su espesor, y de las cargas que soporta, fundamentalmente), de forma que cualquier grieta que se inicie después de una revisión, sea detectada en la próxima antes de que haya alcanzado su tamaño crítico (aquel para el cual el crecimiento se hace casi instantáneo, rompiendo la pieza).

Una vez detectada una grieta, hay que repararla. Una opción es cambiar la pieza por otra nueva, pero esto no siempre es posible ya que en ocasiones supondría desmontar medio avión, y ni siquiera sería posible hacerlo con los medios habitualmente disponibles en un centro de mantenimiento. Así que lo más habitual es reparar la grieta. La reparación suele consistir en dar un taladro al final de la grieta, y luego colocarle un “doubler” o “splice” encima (disculpas por los anglicismos, pero reconozco que no sé ni cómo se dice en español; deformación profesional). Consiste en colocar una placa remachada (podría ser pegada, pero en la industria aeroespacial lo remachamos todo, somos así…) que cubra ampliamente la zona de la grieta. Es decir, un refuerzo sobre la pieza. Como cuando se nos rompe un papel y le ponemos celo, pero en serio. Lógicamente, esto supone un peso extra, que siempre es indeseable, pero qué se le va a hacer…

Pero lo que más suele llamar la atención a los neófitos en el tema es lo del taladro. Y es que sí, la mejor forma de evitar que se siga propagando una grieta es hacer un agujero justo donde termina. Y el motivo es muy lógico y muy intuitivo.

Una grieta es como un cuchillo afilado. Imaginaos un papel a medio rasgar (la rasgadura es la grieta). Si tiramos de los lados, toda la tensión se acumula en el vértice de la grieta, en un solo punto, y el papel sigue rompiendo, avanzando la grieta rápidamente. Si hacemos un agujero al final de esa grieta, cuando tiramos de los lados la tensión ya no se acumula en un punto, sino que se reparte más homogéneamente alrededor de la circunferencia del agujero; por así decirlo, el papel tiende a “abrirse”, como articulado en el agujero, pero no rompe tan fácilmente. Por supuesto, si tiramos con fuerza seguiremos rompiendo, pero nos costará más empezar de nuevo, el agujero supone un obstáculo a la grieta, frenando su avance. Tras el agujero, se tendría que formar una nueva grieta, que es mucho más difícil de hacer que propagar una ya existente.

Así que las reparaciones habituales implican ambas operaciones: taladro de parada de grieta, y splice remachada. Agujero y celo.

¿Para qué nos sirve esto en nuestra vida habitual? Pues parecerá un poco “friki”, pero yo lo he aplicado con éxito varias veces. Por ejemplo, en un trineo de plástico de mi hija que se rajó (me subí yo): taladro de fin de grieta, y luego soldar los bordes de la grieta (lo de la splice no era plan), y ahí sigue, tan contento; si me hubiera limitado a soldar los bordes, seguro que no habría aguantado mucho. Otra aplicación mía habitual es en esas bolsas de patatas fritas de plástico aluminizado, que una vez abiertas siempre empiezan a rajarse y en dos días te has quedado sin bolsa, hagas lo que hagas; pues bien, lo mejor es “redondear la grieta”: cuando empieza a rajarse, rompo todo el trozo con una trayectoria suave, en semicírculo, eliminando la grieta (sí, queda una “muesca” en la boca de la bolsa, pero sin grieta). Vale, son unas frikadas de cuidado, y ya sé que se puede vivir perfectamente sin hacer estas cosas, pero ¿y la satisfacción que te da poder aplicar por una vez un conocimiento técnico a la vida cotidiana, por simple que sea la aplicación?

En fin, espero que de ahora en adelante os duren mucho más las bolsas de patatas fritas. Eso sí, mejor no se lo contéis a nadie, o empezarán a miraros de una forma rara…