Metallurgy has played a key role in the development of aviation. Com a descoberta de novos materiais, novas aplicações foram encontradas para aplicar estes também e para melhorar vastamente os projetos existentes.
alumínio parece ser o rei na construção de aeronaves, embora nos últimos anos algumas novas ligas têm sido aplicadas. Estas super ligas ainda são bastante caras para o construtor de aviões. Com sua boa força para peso e relação de custo, o alumínio ainda é usado muito amplamente na indústria.
os desenvolvimentos actuais indicam que cada vez mais fabricantes (Boeing, Airbus) estão a utilizar fibra de carbono e outros materiais não metálicos na construção de aeronaves, uma vez que estes podem ser feitos em quase qualquer forma e curvatura. Com o passar do tempo, estes materiais terão de provar que são tão confiáveis como o alumínio na resistência aos danos UV. A aplicação adequada de tinta ultravioleta resistente também vai ajudar.
a Alcoa está a desenvolver uma liga de alumínio e lítio de terceira geração que promete ainda mais redução de peso e redução de custos sem a necessidade de protecção contra relâmpagos, como é o caso de aeronaves compostas intensivas.
Ligas de alumínio
ligas de alumínio são identificadas por um sistema de numeração de quatro dígitos. O primeiro dígito dá o grupo da liga e os outros as ligas que estão presentes na mistura. Abaixo nós compilamos uma lista das ligas de alumínio de aeronaves mais usadas e suas respectivas propriedades.
tratamento térmico
o uso de Cobre (Cu) E zinco (Zi) em uma liga com alumínio altera suas propriedades de tal forma que a liga pode ser endurecida, bem como amolecido pelo uso de calor. A designação temperada resultante é indicada por uma combinação de letras segundo os números das ligas.
designação temperada
as denominações temperadas mais comuns que encontramos São T3 e T6. T3 é solução tratada termicamente e trabalhada a frio pelo processo de achatamento. T6 é também solução tratada termicamente, mas envelhecida artificialmente.
composição
cada liga tem as suas próprias propriedades dependendo da composição dos elementos de liga, por exemplo 2024 Liga tem 4,5% Cobre (Cu), 0,6% manganês (Mn) e 1,5% magnésio (Mg) adicionados. O 6061 possui 0,25% de cobre, 0,6% de silício (Si), 1,0% de magnésio e 0,25% de crómio (Ch) adicionados e 5052 2,5% de magnésio e 0,25% de crómio. A liga 3003 tem apenas 1,2% de manganês adicionado.
propriedades mecânicas
as propriedades mecânicas de uma liga são um fator importante na decisão onde usá-lo durante a construção. Na lista abaixo damos algumas propriedades típicas:
2024-T3
esta é a mais comum das ligas de alumínio de alta resistência. É de alta qualidade de aeronave. Folha de alumínio 2024-T3 é pensado como a Liga da aeronave por causa de sua força e também tem excelente resistência à fadiga. A resistência à corrosão é inferior a 6061, daí as versões alclad. A soldadura geralmente não é recomendada. Usos típicos para folha de alumínio alclad 2024-T3 são fuselagem e peles de asas, capuzes, estruturas de aeronaves e também para reparação e restauração por causa de seu acabamento realmente brilhante (2024-T3 Alclad). Sua força máxima é de 62000 PSI com uma força de corte de 40000 PSI.
6061-T6
esta liga tem uma boa resistência à corrosão e capacidade de acabamento, a soldadura vai sem quaisquer problemas também. O nível de resistência da folha de alumínio 6061-T6 é aproximadamente o de aço leve. A folha de alumínio 6061-T6 pode ser fabricada pela maioria das técnicas comumente usadas. Usos típicos são Tapetes de pouso de aeronaves, corpos de caminhão e quadros, componentes estruturais e muito mais. A força máxima é de 45000 PSI com uma força de corte de 30000 PSI.
5052-H32
este tem a maior resistência na série de ligas não-sabáveis. Não é estrutural. 5052 Folha de alumínio tem maior resistência à fadiga do que a maioria das ligas. 5052 Folha de alumínio tem excelente resistência à corrosão, particularmente em aplicações marinhas e tem excelente capacidade de trabalho. Esta folha de alumínio é comumente usada para construir tanques de combustível.
3003-H14
mais amplamente utilizado de ligas de alumínio, alumínio puro com manganês adicionado para resistência, aproximadamente 20% mais forte do que a série 100. 3003 – H14 Folha de alumínio tem grande capacidade de trabalho e pode ser de desenho profundo, fiado, soldada ou brasada. Folha de alumínio 3003 não é tratável pelo calor. Esta folha de alumínio é amplamente utilizada para capuz e revestimento de baffle. A força final é de 21000 PSI com uma força de corte de 14000 PSI.
7075
os fabricantes de aeronaves usam ligas de alta resistência (principalmente liga 7075) para fortalecer as estruturas de aeronaves de alumínio. Liga de alumínio 7075 tem Cobre (1,6 %), magnésio (2,5%) e zinco (5,6%) adicionado para a resistência final, mas o teor de cobre torna muito difícil de soldar. Por outro lado, anodiza muito bem. 7075 tem a melhor usinabilidade e resultará em um acabamento muito bom. A força final é de 33000 PSI (-0) e 82000 PSI (-T6) com uma força de cisalhamento de 22000 PSI (-0) e 49000 PSI (-T6).
escrito por EAI.
