O material de construção leve ganha forma - O vácuo oferece suporte a um novo método para a produção de componentes de aeronaves

O material de construção leve ganha forma - O vácuo oferece suporte a um novo método para a produção de componentes de aeronaves

Uma nova liga de alumínio permite economizar muito peso no setor da aviação. Usando a conformação por fluência com envelhecimento, o material é moldado pela pressão atmosférica. As bombas de vácuo da Busch geram o vácuo necessário.
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Em tecnologia, o termo "fluência" se refere a um processo de deformação lento desencadeado quando um material é colocado sob pressão ou carga. Quando um metal é sujeito a "fluência", por exemplo, as moléculas se movimentam gradualmente no material e as estruturas cristalinas se modificam permanentemente. O processo lento de deformação também pode resultar em um dano significativo.

Economia de peso, combustível e CO2

No entanto, no caso de conformação por fluência com envelhecimento, essas mudanças estruturais são induzidas intencionalmente. O método foi desenvolvido há pouco tempo especificamente para a indústria aeroespacial e está prestes a ser usado também em aplicações industriais gerais. Ele é adequado para materiais que incluem o composto metálico constituído de alumínio, magnésio e escândio – conhecido como AA5024.

Esta liga é quase tão forte quanto os materiais convencionais de alumínio, mas cerca de cinco por cento mais leve. Embora esta redução de peso possa parecer pequena, ela resulta em custos de combustível muito mais baixos e menos emissões de carbono na indústria da aviação. Para ser moldado, o AA5024 precisa de vácuo. A chapa é colocada sobre o molde e fixada em torno de suas bordas para torná-la hermética. Enquanto é aquecida por fora usando esteiras de aquecimento, o espaço entre o molde e a peça é evacuado com uma bomba de vácuo.

Uma questão de familiarização

À medida que a pressão atmosférica atua sobre a chapa, o metal "flui" para dentro do molde durante um certo período de tempo e "se familiariza" com os novos contornos. O método é adequado para muitas ligas de alumínio e apresenta novas oportunidades para moldar materiais, particularmente na produção de estruturas curvas para a indústria aeroespacial. Não só é mais econômico do que outros métodos, como também deixa menos tensão no material do que a prensagem e a laminação. As máquinas de conformação por fluência com envelhecimento são muito menores do que os "cavaletes" muito usados na produção aeroespacial. Além disso, o processo exige menos energia, produz menos desperdício e proporciona resultados mais precisos. Mesmo as peças moldadas que já foram soldadas podem ser reformadas utilizando este método, sem que as costuras soldadas sejam afetadas negativamente. A Busch oferece bombas de vácuo altamente eficientes para fornecer o vácuo necessário para a conformação por fluência com envelhecimento.

O alumínio é o metal mais comum encontrado na Terra. Ele pode ser combinado com quase todos os elementos metálicos – assim como muitos não-metálicos – para criar uma liga. Muitas ligas de alumínio têm uma resistência semelhante ao aço, mas com apenas um terço de sua densidade e com um peso correspondentemente menor. O fato de o alumínio ser leve e forte, além de estar facilmente disponível, faz dele o material ideal para a produção de aeronaves.

Além disso, várias ligas podem ser produzidas usando alumínio para uma grande variedade de tarefas. Dependendo do elemento adicionado, as propriedades podem ser alteradas consideravelmente. O magnésio, por exemplo, torna o metal leve mais resistente à corrosão e aumenta sua resistência. O titânio, combinado com o boro, torna a estrutura granular do material mais fina. O escândio, um metal leve classificado como um elemento de terras raras, ajuda o alumínio a atingir um limite elástico mais alto. Como tal, esta liga oferece maior resistência à tensão de tração. A liga ideal pode, portanto, ser selecionada para atender às diferentes exigências de vários componentes de aeronaves.


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