Material de construção leve conformado por fluência – O vácuo suporta um novo método de produção de componentes para aeronaves

Material de construção leve conformado por fluência – O vácuo suporta um novo método de produção de componentes para aeronaves

Uma nova liga de alumínio permite reduzir bastante peso no setor aeronáutico. Utilizando a conformação por fluência com envelhecimento, o material adquire forma mediante pressão atmosférica. As bombas de vácuo da Busch geram o vácuo necessário.
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Na tecnologia, o termo "fluência" significa um processo de deformação lento desencadeado pela aplicação de pressão ou carga sobre um material. Ao sujeitar um metal a "fluência", por exemplo, as moléculas vão-se mexendo gradualmente dentro do material e as estruturas cristalinas alteram-se permanentemente. O processo de deformação lento também pode provocar danos consideráveis.

Poupar peso, combustível e CO2

No caso da conformação por fluência com envelhecimento, porém, estas modificações estruturais são induzidas intencionalmente. O método é um desenvolvimento recente, oriundo sobretudo da indústria aeroespacial, estando prestes a ser introduzido também em aplicações da indústria em geral. É adequado para materiais que contenham o composto metálico formado por alumínio, magnésio e escândio – conhecido por AA5024.

Em termos de resistência, esta liga é quase idêntica aos materiais de alumínio convencionais, mas é cerca de cinco por cento mais leve. Embora possa parecer uma redução de peso insignificante, os resultados falam por si: custos com combustível muito inferiores e menos emissões de carbono na indústria aeronáutica. Para dar forma ao AA5024 é necessário vácuo. A chapa é colocada sobre o molde e fixada em volta dos seus rebordos para ficar hermética. Enquanto a chapa é aquecida a partir do exterior utilizando esteiras térmicas, o espaço entre o molde e a peça de trabalho é evacuada utilizando uma bomba de vácuo.

Uma questão de familiarização

À medida que a pressão atmosférica vai atuando sobre a chapa, o metal "flui" para dentro do molde ao longo de um determinado período de tempo e "familiariza-se" com os novos contornos. O método é apropriado para diversas ligas de alumínio e revela novas oportunidades em termos de conformação de materiais, especialmente na produção de estruturas curvas para a indústria aeroespacial. Não só é mais económico do que outros métodos, como também provoca menor tensão no material do que os processos de prensagem e laminagem. As máquinas de conformação por fluência com envelhecimento são muito mais pequenas do que as "estruturas de estiramento" frequentemente utilizadas na produção de aeronaves. Além disso, o processo requer menos energia, produz menos desperdícios e proporciona resultados mais precisos. Até mesmo peças moldadas que já tenham sido soldadas podem receber uma nova forma através desta abordagem, sem que os cordões de solda sejam afetados adversamente. A Busch dispõe de bombas de vácuo altamente eficientes para o fornecimento do vácuo necessário para a conformação por fluência com envelhecimento.

O alumínio é o metal mais comummente presente na crosta terrestre. Pode ser combinado com quase todos os elementos – metálicos ou não-metálicos – para formar uma liga. Muitas ligas de alumínio têm uma resistência semelhante à do aço, mas com apenas um terço da sua densidade e, por conseguinte, peso inferior. O facto de o alumínio ser leve e forte, para além de ser abundante, faz deste material a escolha ideal para a produção de aeronaves.

Além disso, é possível produzir várias ligas com alumínio, para uma grande variedade de funções. Dependendo do material acrescentado, as propriedades podem mudar consideravelmente. O magnésio, por exemplo, torna este metal leve mais resistente à corrosão, aumentando também a sua resistência. Titânio combinado com boro torna a estrutura granular do material mais fina. O escândio – um metal leve classificado como elemento de terras raras – contribui para o aumento do limite elástico do alumínio. Assim, esta liga oferece mais resistência às forças de tração. Por conseguinte, é possível escolher a liga ideal para os diferentes requisitos dos diversos componentes da aeronave.


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