[es] Uno de los principales retos en el sector aeronáutico es la reducción del consumo energético con el fin de incrementar la eficiencia, reducir emisiones, así como reducir costes operacionales de los aviones. Con el fin de abordar este reto, son necesarias estructuras cada vez más ligeras para poder diseñar sistemas de transporte aéreo más eficientes y respetuosos con el medioambiente. Por lo tanto, actividades de investigación y desarrollo en nuevos materiales y procesos de fabricación que permitan desarrollar estructuras aligeradas y económicamente eficientes despiertan un gran interés para la industria aeronáutica. El desarrollo de paneles integrales reforzados y soldados ofrecen nuevas oportunidades para la fabricación de estructuras aligeradas y económicamente eficientes. Sin embargo, estas aplicaciones presentan importantes retos que se deben superar para una implementación exitosa debido a alta complejidad y el enfoque multidisciplinar necesario para el diseño, fabricación, mantenimiento y procesos de fin de vida útil de dichas estructuras. Desde el punto de vista de los procesos de fabricación, la soldadura por fricciónagitación o "Friction Stir Welding" (FSW) es una innovadora tecnología de unión con potencial para reemplazar la tecnología de remachado empleada tradicionalmente para la fabricación de estructuras aeronáuticas. Desde el punto de vista de materiales, el desarrollo de aleaciones de aluminio-litio de tercera generación ha generado nuevas oportunidades para la introducción de aleaciones de aluminio de baja densidad y altas prestaciones. La exitosa implementación de ambas innovaciones, es decir, la tecnología de soldadura FSW y aleaciones de aluminio de tercera generación abre nuevas perspectivas para el desarrollo de estructuras avanzadas para aeronaves. Sin embargo, es necesario desarrollar las apropiadas condiciones de proceso de soldadura FSW con el fin de maximizar la calidad de las uniones y estructuras para que cumplan con los exigentes requisitos del sector aeronáutico. Esta tesis se centra en el desarrollo del proceso de soldadura FSW para su implementación en la fabricación de paneles reforzados integrales caracterizados por uniones tipo larguero-piel empleando aleaciones de aluminio-litio de tercera generación. Aunque se han investigado varias aleaciones de este tipo, el trabajo está principalmente centrado en las aleaciones AA2060-T8E30 y AA2099-T83. Se investigan factores críticos para el desarrollo del proceso de soldadura FSW tales como diseños de herramientas, parámetros de soldadura y efectos introducidos por técnicas innovadoras de protección contra la corrosión (tratamientos superficiales libres de Cr, sellantes). El impacto de estos factores en la calidad de las uniones soldadas mediante FSW se investiga mediante examen metalográfico y ensayos mecánicos incluyendo microscopía óptica y electrónica, ensayos estáticos de arrancamiento, tracción y ensayos de fatiga. Como resultado del trabajo realizado, se han definido condiciones de soldadura FSW optimizadas incluyendo un diseño de herramienta alternativo capaz de producir uniones soldadas mediante FSW de gran calidad en configuraciones de junta a solape. La tesis se ha desarrollado en el marco del proyecto ecoTECH, que es un proyecto europeo entre socios esenciales de la iniciativa "Clean Sky 2" para la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías para futuras aeronaves. Se ha realizado un excelente trabajo colaborativo entre los socios del proyecto y el desarrollo de demostradores de paneles-fuselaje innovadores se encuentra en curso en el momento en el que se deposita la tesis. Las conclusiones obtenidas en la tesis se están aplicando en la fabricación mediante soldadura FSW de los demostradores de fuselaje con el objetivo de incrementar el nivel de madurez tecnológica de este tipo de estructuras. Los trabajos de investigación de esta tesis junto con las pruebas de validación de los demostradores, en caso de ser exitosas, permitirían introducir la soldadura FSW como tecnología habilitadora para la fabricación avanzada de estructuras aeronáuticas mostrando beneficios tales como la reducción de peso, la reducción de consumo energético, la reducción de tiempos y costes de fabricación, así como avances hacia una fabricación más automatizada y digitalizada. Con el fin de presentar el trabajo de la forma más clara posible, la tesis menciona 11 artículos presentados de forma cronológica que representan el trabajo realizado en el desarrollo de la tecnología de soldadura FSW para distintos tipos de aleaciones aluminio y uniones en configuraciones de juntas a solape. En cualquier caso, los artículos esenciales que llevan a completar la tesis son los artículos 9, 10 y 11. Estos son los artículos que cumplen con los requisitos académicos y deben ser considerados como compendio de publicaciones en sustitución de la memoria de tesis tradicional.

[eu] Sektore aeronautikoaren erronka nagusienetako bat erregaien kontsumoa murriztea da, efizientzia energetikoa, emisioen murrizketa edota hegazkinen operazioetako kostuen murrizketa bilatze aldera. Erronka honi aurre egiteko, eranginkorragoak eta ingurumenarekiko errespetagarriak diren sistema aeronautikoentzat gero eta estruktura arinagoak beharrezkoak dira. Beraz, arinak eta ekonomikoki eranginkorrak diren estrukturen garapenerako material eta fabrikazio prozesu berrien ikerketa eta garapenerako aktibitateak interes handikoak dira industria aeronautikoan. Soldatutako panel integral errefortzatuen garapenak aukera berriak eskeintzen ditu estruktura arin eta ekonomikoki eranginkorren fabrikazioan. Hala ere, aplikazio hauek erronka garrantzitsuak aurkezten dituzte, konplexutasun eta disziplina anitzeko hurreratzea eskatzen baitute beraien diseinua, fabrikazioa, mantenketa eta erretiratze prozesuak kontutan izanda. Fabrikazio prozesuen ikuspuntutik, marruskadura-astintze soldadura edo "Friction Stir Welding" (FSW) estruktura aeronautikoen fabrikazioa betidanik erabili izan den errematxeen teknologia ordezkatzeko potentziala duen lotura teknologia berritzaile bat da. Materialeen ikuspuntutik, hirugarren belaunaldiko aluminio-litiozko aleazioen garapenak dentsitate baxuko eta erresistentzia handiko aluminiozko aleazioen erabilerarako aukera berriak zabaldu ditu. Bi berrikuntza hauen inplementazio arrakastatsuak ate berriak irekitzen ditu aeronautikarako estruktura aurreratuen fabrikazioan. Hala ere, sektore aeronautikoko eskaera zorrotzak beteko dituzten kalitate handiko soldadurak gauzatzeko ezinbestekoak diren FSW soldadura baldintzak garatzea beharrezkoa da. Tesi hau hirugarren belaunaldiko aluminio-litiozko aleazioak erabiliz, langa-azal moduko FSW soldadurez osaturiko panel errefortzatu integralen fabrikaziorako beharrezkoa den FSW soldadura prozesuaren garapenean murgiltzen da. Gisa honetako hainbat aleazio aztertu diren arren, egindako lanak bereziki AA2060-T8E30 eta AA2099-T83 aleazioetan du ardatza. FSW soldadura prozesuaren garapenerako kritikoak diren faktoreak ikertu dira, nola hala, erreminten diseinua, soldadura parametroak eta korrosioaren aurkako babesa eskeintzen dute teknika berritzaileen efektuak (Cr-rik gabeko gainazalen tratamentuak, zigitzaileak). Faktore hauek FSW bidez eginiko soldaduren kalitatean duten eragina azterketa metalografiko eta entseiu mekanikoen bidez ikertu da, mikroskopia optiko eta elektronikoa, deserrotze eta trakzio entseiu estatikoak eta neke entseiuak barne. Eginiko lanaren emaitza bezala, FSW soldadura prozesuaren baldintza optimizatuak definitu dira, gainjarritako loturetan kalitate handiko FSW soldadurak egiteko aukera ematen duen erreminta diseinu berri bat barne. Tesia ecoTECH proiektuaren barnean garatu da, etorkizuneko hegazkinen teknologia berrien ikerketa eta garapenerako "Clean Sky 2" inziatibaren barneko ezinbesteko bazkideen proiektu mota izanik. Proiektuko bazkideen artean oso elkarlan aberasgarria egin da eta fuselaia panel berritzaileen estruktura erakusleen fabrikazioa martxan da tesi hau aurkeztu den unean. Tesian lortutako ondorioak fabrikazio honetan aplikatzen ari dira garatutako FSW teknologia aplikatuz, non estruktura berritzaile hauen heldutasun teknologikoa igotzea den helburu. Helburu hau gauzatzeak, FSW soldadura teknologia estruktura aeronautikoen fabrikazio aurreraturako teknologia giltzarri bezala kokatzea ekarriko luke. Honen onurak pisu murrizketa, energía kontsumoaren murrizketa, fabrikazio kostu zein denboren murrizketa eta fabrikazio automatikoago eta digitalago baterako aurrerapenak izango lirateke. Egindako lana ahalik eta modu argienean aurkezteko asmoz, tesian 11 artikulu aipatzen dira kronologikoki aurkeztuta, zeintzuk FSW soldadura teknologiarekin gainjarritako loturetan eta aluminiozko aleazioekin egindako garapen lan guztiaren erakusle diren. Dena dela, tesiaren garapena bideratu duten ezinbesteko artikuluak 9, 10 eta 11 artikuluak dira. Hauek dira baldintza akademikoak betetzen dituzten artikuluak eta publikazioen konpendiorako kontutan izan beharrekoak, tesi tradizionalen memoria ordezkatuz.