Metalización selectiva de piezas de plástico para los sectores aeroespacial y de defensa
La sustitución de subconjuntos totalmente metálicos por piezas de polímero funcionalizadas —con blindaje EMI/CEM, conductividad localizada y resistencia ambiental— se ha convertido en una ventaja estratégica para los programas de aligeramiento estructural de aeronaves civiles y militares. DEMGY domina todos los procesos de metalización selectiva, desde el co-diseño DFM hasta la cualificación en serie en un entorno certificado EN 9100:2018 / AS9100D.
¿Por qué sustituir el metal por plástico metalizado en la industria aeronáutica?
Los equipos de ingeniería y los compradores de primer y segundo nivel se enfrentan a restricciones cada vez más estrictas: reducción de peso en los programas de propulsión eléctrica o híbrida, integración funcional para limitar el número de referencias gestionadas en la configuración, y conformidad con la normativa CEM en entornos de radiofrecuencia cada vez más densos (aviónica multifunción, comunicaciones tácticas, sistemas AESA).
La metalización selectiva de piezas de plástico responde simultáneamente a estos tres retos:
- Reducción de peso sin comprometer la funcionalidad: sustitución de cubiertas, carcasas y soportes de aluminio por polímeros técnicos (PEEK, PPS, LCP) con recubrimiento metálico localizado — reducción de peso típica del 30 al 55 % en una unidad de equipo reutilizable (LRU) de aviónica o en una carcasa de comunicaciones a bordo.
- Integración funcional: pistas conductoras, interfaces de tierra, blindaje EMI y contactos eléctricos integrados en la pieza de plástico, lo que elimina la necesidad de componentes añadidos y operaciones de montaje.
- Conformidad con la normativa CEM desde la fase de diseño: atenuación medida y controlada (≥ 60 dB según DO-160G §21), zonas selectivas definidas en colaboración con el equipo de ingeniería del proveedor de primer nivel.
- Geometrías complejas: la metalización se adapta a superficies 3D, nervaduras, socavados y conductos inaccesibles al mecanizado —allí donde una pieza metálica requeriría un ensamblaje de múltiples elementos.
- Reducción del coste total de propiedad: menos piezas en la lista de materiales, ciclos de montaje más cortos, logística simplificada, un único proveedor para la pieza acabada certificada.
Técnicas dominadas: química autocatalítica, galvanoplastia, PVD
DEMGY cuenta con dos familias de procesos complementarios, seleccionados en función de los requisitos funcionales y las especificaciones de los materiales del cliente:
| Procedimiento | Depósitos | Espesor habitual | Uso principal en el sector aeroespacial y de defensa |
|---|---|---|---|
| Metalización química autocatalítica (sin corriente) | Fosfuro de níquel, cobre, níquel | 3–25 µm | Blindaje CEM/EMI, aislamiento galvánico, cobertura 3D uniforme |
| Galvanoplastia (electrólisis) | Cu, Ni, Cr, Au, Ag | 5–100 µm | Pistas conductoras, contactos eléctricos, resistencia al desgaste |
Enmascaramiento de precisión: definición de las zonas funcionales
La precisión geométrica del enmascaramiento determina la calidad del apantallamiento y la integridad de las interfaces no metalizadas (zonas transparentes a la radiofrecuencia, superficies de sellado, zonas de ensamblaje). DEMGY utiliza:
- Fotomáscaras y películas de secado rápido para tolerancias de enmascaramiento inferiores a ±0,1 mm en piezas complejas.
- Tapones y collares mecanizados a medida (PEEK, silicona) para la protección de orificios y superficies funcionales.
- Barniz UV de reserva para geometrías de acceso limitado.
- Máscaras conformes impresas en 3D para prototipos y series cortas (iteración rápida en la fase de calificación).
Activación de superficies y adhesión en polímeros técnicos
La adherencia del recubrimiento metálico sobre polímeros de alto rendimiento (PEEK, PPS, LCP, PEI) —conocidos por ser difíciles de metalizar— es un factor diferenciador. DEMGY domina los tratamientos superficiales adecuados: grabado químico controlado, activación por plasma, decapado selectivo y promotores de adhesión específicos para cada tipo de polímero. La adhesión se califica según ISO 2409 (prueba de cuadrícula) y ASTM B571 (prueba de pelado), y los resultados se archivan en el expediente de calificación.
Casos de aplicación — Equipos de aviónica y estructuras aeronáuticas
Casos de aplicación · Aviónica
Caja LRU de PPS reforzado con fibra de vidrio — Blindaje CEM selectivo de Ni/Cu/Ni
Contexto: Sustitución de una cubierta de aluminio en una unidad sustituible en línea (LRU) del sistema de gestión de vuelo, programa de medio recorrido.
Requisitos: Alcanzar una atenuación ≥ 60 dB entre 100 MHz y 1 GHz, de conformidad con DO-160G §21 y MIL-STD-461G RE102, integrando al mismo tiempo las interfaces de puesta a tierra sin insertos añadidos, en una geometría de 14 caras y 4 conectores pasantes.
Solución DEMGY: Diseño conjunto DFM con el equipo de ingeniería del proveedor de primer nivel; recubrimiento sin corriente de Cu (10 µm) + Ni (5 µm) en las caras internas y los rebordes de fijación; enmascaramiento preciso de las zonas de conexión (tolerancia de ±0,08 mm); prueba de adhesión ASTM B571 en muestras de calificación por lotes.
Casos de aplicación · Navegación
Soporte de antena GNSS de PEEK — Pistas y contactos selectivos galvanizados
Contexto: Pieza estructural de soporte de una antena GNSS multiconstelación en un helicóptero de transporte militar. Requisitos de transparencia de RF en las superficies radiantes, conductividad en las pistas de conexión y resistencia a la corrosión salina (ambiente marítimo).
Problema: Conciliar zonas no metalizadas (transparencia RF) y zonas galvanizadas (contactos robustos, resistencia ≤ 5 mΩ) en una pieza de PEEK de geometría convexa, en un entorno DO-160G §14 (vibraciones) y §6 (temperaturas de –55 °C a +85 °C).
Solución DEMGY: Enmascaramiento de las zonas radiantes con película resistente a los rayos UV; activación por plasma de PEEK + cobre químico (6 µm) + galvanoplastia de oro (1 µm) en las zonas de contacto; homologación en ensayo de niebla salina de 500 h según ASTM B117. Trazabilidad completa del lote, se proporciona el certificado de origen (COC).
Polímero
PEEK 450G (Victrex) — grado certificado según la norma FAR 25.853 en materia de resistencia al fuego, humos y toxicidad
Resistividad medida
3,2 mΩ/sq en las pistas conductoras — objetivo ≤ 5 mΩ/sq alcanzado
Casos de aplicación · Térmica
Conductos compuestos para agua caliente sanitaria — Metalización reflectante Al-PVD
Contexto: Tramos de conductos del sistema de climatización (Environmental Control System) fabricados en material termoplástico compuesto, para un programa de aviones regionales.
Problema: Reducir las pérdidas térmicas en los tramos que atraviesan zonas con temperatura ambiente variable; proteger las zonas de unión contra la condensación sin modificar las interfaces mecánicas.
Solución DEMGY: Deposición de PVD de aluminio (0,5 µm) en las superficies externas de las secciones críticas; enmascaramiento de los manguitos de unión y las bridas de fijación; rugosidad final Ra ≤ 0,4 µm para optimizar la reflectividad infrarroja.
Casos de aplicación — Sistemas de defensa y equipos embarcados
Casos de aplicación · Defensa electrónica
Caja de comunicaciones tácticas — Blindaje EMI selectivo de cobre/níquel + refuerzos externos
Contexto: Caja de radio táctica instalada en un vehículo blindado. Requisitos de blindaje contra interferencias electromagnéticas (EMI) según MIL-STD-461G (RE102 / RS103), resistencia química a los fluidos militares (MIL-PRF-5606, combustible JP-8), resistencia a las vibraciones según MIL-STD-810H Método 514.8.
Solución DEMGY: Caja PPS-GF40 con recubrimiento interno de Cu (15 µm) + Ni (8 µm) + capa de pasivación; refuerzos externos en las zonas de impacto (Ni de 50 µm de espesor); certificación medioambiental completa con informe de pruebas archivado. Gestión de excepciones y modificaciones de ingeniería según los procesos de defensa.
Casos de aplicación · Optrónica
Montura óptica de LCP — Pistas conductoras para un sistema de puntería térmica
Contexto: Componente optrónico del chasis para un sistema de puntería integrado en misiles de corto alcance (programa confidencial). Requisitos dimensionales muy estrictos (dilatación térmica controlada), conductividad en las pistas de alimentación integradas, resistencia a los impactos pirotécnicos.
Solución DEMGY: LCP (polímero de cristal líquido) con bajo coeficiente de dilatación; recubrimiento de cobre sin corriente (8 µm) + galvanoplastia de plata (3 µm) en las pistas; homologación de resistencia a los golpes según MIL-STD-810H Método 516.8. Pieza certificada FIRST ARTICLE según AS9102.
Materiales poliméricos certificados y compatibles
La selección de materiales se lleva a cabo en colaboración con el equipo de ingeniería del cliente, teniendo en cuenta las especificaciones de materiales del contratista (AIMS de Airbus, BMS de Boeing, especificaciones internas de Safran/Thales/MBDA) y las limitaciones de metalizabilidad:
| Polímero | Ropa térmica | Aplicaciones típicas | Compatibilidad con la metalización |
|---|---|---|---|
| Echa un vistazo | hasta 250 °C en funcionamiento continuo | Aviónica, estructura, sistemas de fluidos | Excelente (activación por plasma) |
| PPS reforzado con GF/CF | hasta 220 °C | Cajas, soportes, conductos | Muy buena |
| LCP | hasta 280 °C | Conectividad, optrónica, alta precisión | Bonne (grabado específico) |
| PEI (Última versión) | hasta 170 °C | Interior de la cabina con certificación FFT | Muy buena |
| PSU / PPSU | hasta 190 °C | Equipos de cocina, sistemas de fluidos | Bonne |
| PA 6/6, PA 12 | hasta 130 °C | Conectores de baja tensión, clips, soportes | Excelente (estándar) |
| Compuestos reforzados para obras públicas | variable | Estructuras, estructuras aeronáuticas secundarias | En estudio (superficie y resina) |
Calidad, cualificación y cumplimiento de los requisitos aeronáuticos y de defensa
Esta es la sección que leen en primer lugar los compradores y los responsables de calidad de un proveedor de primer nivel. DEMGY opera en un marco de calidad diseñado para cumplir con los requisitos de los programas aeronáuticos y de defensa:
Certificaciones y normas de calidad
EN 9100:2018 / AS9100D NADCAP: Procesamiento químico ISO 9001:2015 EN 13485 (sector médico)
Controles durante la fabricación y en el momento de la recepción
| Parámetro controlado | Método | Norma de referencia |
|---|---|---|
| Espesor de la capa | Fluorescencia de rayos X (XRF), secciones metalográficas | ASTM B568, EN ISO 3497 |
| Adhesión del depósito | Prueba de rejilla (cross-hatch), prueba de desprendimiento | ISO 2409, ASTM B571 |
| Resistividad / continuidad eléctrica | Medición de 4 puntas, mΩ/sq | IPC-TM-650 |
| Atenuación de interferencias electromagnéticas / blindaje de radiofrecuencia | Medición en cámara blindada | DO-160G, sección 21; MIL-STD-461G |
| Rugosidad y aspecto | Perfilometría, inspección visual según planos | ISO 4287 |
| Microdureza | Vickers (HV0,1) | ISO 6507 |
Certificación medioambiental
Los recubrimientos se someten a pruebas de calificación en condiciones de uso real: ciclos térmicos de –55 °C a +125 °C (perfiles de vuelo de larga distancia o zonas del motor), niebla salina durante 500 h según ASTM B117, humedad/calor a 85 °C / 85 % HR (500 h), vibraciones en perfiles de vuelo y disparos (DO-160G §8 y MIL-STD-810H).
Trazabilidad y gestión documental
- Trazabilidad completa lote a lote: número de lote del baño, operario, fecha y equipo.
- Se entrega un certificado de conformidad (COC) con cada envío.
- Informe de inspección del primer artículo (FAIR) según AS9102 en la primera entrega en serie.
- Gestión de exenciones (waiver) y modificaciones (Engineering Order) de acuerdo con los requisitos del cliente.
- El plan de vigilancia y el análisis de fallos y modos de fallo (FMEA) del proceso están disponibles previa solicitud.
Nuestro enfoque de proyecto: desde el diseño conjunto hasta la homologación para la producción en serie
Un proyecto de metalización selectiva en el sector aeronáutico no es un simple proceso de tratamiento de superficies: se trata de un trabajo de ingeniería conjunta entre la oficina de diseño del proveedor de primer nivel, el equipo de DFM de DEMGY y los expertos en procesos. Así es como trabajamos:
- Enfoque funcional y análisis de requisitos
Revisión de las especificaciones de compatibilidad electromagnética (CEM), térmicas y mecánicas del cliente (AIMS, BMS, especificaciones de Thales/Safran). Identificación de las interfaces críticas, las zonas de radiofrecuencia y las limitaciones de integración (conectividad, estanqueidad, dilatación). - Selección de materiales y Diseño para la Metalización (DFM)
Elección del polímero en función de la resistencia térmica, la compatibilidad con los fluidos y la metalizabilidad. Revisión de la geometría de la pieza: desmoldeos, acabados superficiales, zonas de enmascaramiento, accesibilidad a los baños. Recomendaciones de diseño si es necesario (adición de marcadores, modificación de los chaflanes). - Elección del proceso y creación rápida de prototipos
Selección de la secuencia de procesos (sin corriente / galvanoplastia / PVD). Realización de muestras, maquetas funcionales o DOE (Diseño de experimentos) para validar la combinación polímero × proceso × espesor. Plazo de prototipado: de 2 a 6 semanas, según la complejidad. - Calificación del primer artículo
Campaña de pruebas: adherencia, espesor, resistividad, compatibilidad electromagnética (CEM) y condiciones ambientales. Elaboración del informe FAIR según la norma AS9102. Revisión de la calificación con el cliente. Fijación de la gama y de los parámetros del proceso. - Industrialización y producción en serie
Moldes de enmascaramiento definitivos. Gamas de fabricación y planes de control validados. Control en línea, SPC sobre parámetros críticos. Gestión logística y entregas programadas según el calendario de producción.
Hablemos de tu proyecto
¿Trabaja en un programa aeronáutico (familia A320, A350, H160, ATR, Falcon, CSeries…) o en un sistema de defensa (FREMM, VBCI, misiles, drones MALE…) que requiera un blindaje CEM selectivo, una conductividad localizada o una resistencia superficial funcional en piezas de plástico?
