Materiais na industria aeronautica

Páginas: 10 (2492 palavras) Publicado: 20 de novembro de 2014
Materiais Aplicados na Indústria Aeronáutica.
Certamente um leitor que se interesse por aviação já terá ouvido falar de materiais compósitos (ou compostos) e de sua importância para uso aeroespacial. Derivados (em sua versão moderna) da corrida espacial, sua adoção é cada vez maior pela indústria aeronáutica, e os exemplos mais recentes são o Boeing 787 e o Airbus A380, cujos projetosestruturais incluem muitos componentes críticos feitos a partir de tais materiais. Porém a velocidade com que a adoção dos compósitos se deu pela indústria não foi como se estimava nos anos 70. Pode-se dizer que esta ocorreu de forma bem mais rápida no campo da aviação experimental e militar que na aviação comercial e executiva. Em geral, é bem difundida a ideia de que os materiais compósitos são a últimapalavra em tecnologia de materiais para uso aeronáutico, principalmente por reunirem duas propriedades de suma importância para o setor: baixo peso e alta resistência.
O que são materiais compósitos?
É muito provável que ao seu redor, neste momento, existam algumas estruturas feitas com materiais compósitos. Não é certo que sejam os materiais apropriados para uso aeronáutico, no entantoevocá-los como exemplo pode ser útil para introduzir o conceito. Normalmente, nossos muros, lajes, prédios e casas são feitos com vergalhões de aço mergulhados em um determinado volume (uma “matriz”) de concreto – este último, em si, uma composição de areia, cimento e água. A idéia por trás dessa técnica é a de combinar as propriedades mecânicas dos vergalhões de aço com as propriedades mecânicas doconcreto e obter estruturas com propriedades mecânicas que não são simplesmente a “soma” das propriedades dos materiais constituintes, mas propriedades novas que surgem dessa combinação. É esse o princípio básico por trás do sucesso e da eficiência dos materiais compósitos. É pouco provável que o concreto armado venha um dia a ser utilizado em construções aeronáuticas, mas a ideia de um elemento dereforço imerso em um elemento de forma, combinando as suas propriedades, já é conhecida e usada a muito tempo e em muitos campos de nossa vida.
No caso dos materiais de uso aeronáutico, parte-se do mesmo princípio. No lugar dos vergalhões de aço usam-se em geral fibras, extremamente leves e resistentes à tração, mas que são como qualquer pedaço de linha: não se comportam de forma muito interessanteem relação à compressão. No lugar do cimento, usa-se uma matriz tipicamente de natureza polimérica (mas podem ser também metálicas ou cerâmicas, como se verá adiante), que em geral são bem menos resistentes às solicitações mecânicas, porém capazes de manter as fibras no lugar, transmitir as forças entre elas e definir a forma do componente. Em suma, as fibras contribuem basicamente comoreforçadores. É o elemento responsável pela resistência mecânica de uma peça.


As fibras.
As fibras podem ser de diversos tipos, no entanto as mais comuns são as fibras de carbono, as fibras aramidas (ou Kevlar – que é o nome comercial das fibras aramidas produzidas pela DuPont) e as fibras de vidro.
Fibras de carbono.
As fibra de carbono, erroneamente chamadas às vezes de “grafite”, são sem sombra dedúvida as mais famosas e a mais cobiçadas. De coloração grafite escura (não existe fibra de carbono de outra cor!), uma de suas propriedades mais negativas, no entanto, é seu alto custo. O metro quadrado de um tecido “plain” de fibra de carbono de qualidade aeroespacial pode custar mais de R$ 200,00 (em comparação aos R$ 5,00 ou R$ 10,00 da fibra de vidro), o que frequentemente limita seu empregoa componentes de extrema solicitação mecânica. Além disso, deve-se observar que as fibras de carbono são produzidas segundo especificações diversas, sendo que somente as mais rígidas, resistentes e caras tem propriedades adequadas ao uso aeroespacial.
Uma das principais vantagens das fibras de carbono é, sem dúvida, sua altíssima resistência específica (uma propriedade específica é a razão...
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