A fabricação de chapas metálicas é popular em diferentes setores. Ela envolve diferentes processos de fabricação para produzir peças de chapas metálicas. No entanto, a fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial é usada no setor aeroespacial e é específica em sua fabricação. Este guia 101 sobre fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial abordará esse processo de fabricação.
A fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial é semelhante à fabricação convencional de metais. No entanto, ela utiliza materiais leves e resistentes para produzir apenas peças e componentes de aeronaves. Neste artigo, discutirei tudo sobre a fabricação de chapas metálicas usado somente no setor aeroespacial. Você também aprenderá sobre os processos envolvidos nessa fabricação.
O que é a fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial?
Começarei com os conceitos básicos do processo de fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial. Meu objetivo é ajudá-lo a entender tudo sobre essa fabricação, mesmo que você seja um novato.
A fabricação de chapas aeroespaciais é um tipo modificado de fabricação de metal convencional. Ela envolve diferentes técnicas de fabricação de metal para fabricar chapas metálicas. Esse processo de fabricação produz apenas peças e componentes específicos para o setor aeroespacial. Ele usa materiais adequados para a fabricação de peças e componentes de aviões.
Esse processo de usinagem se concentra na precisão rigorosa, com margem de erro zero. Como mencionei anteriormente, a fabricação de chapas aeroespaciais produz componentes usados em aeronaves. Se qualquer peça usinada de uma aeronave for imperfeita, isso representará sérios problemas de segurança para a aeronave. Como você sabe, esses aviões maiores voam muito alto, onde a pressão é muito alta. Portanto, essa fabricação utiliza uma chapa de metal do material mais resistente e peças precisas.
Vale ressaltar que a fabricação convencional de metais pode usar qualquer material. Não há um monitoramento rigoroso da seleção de materiais. Entretanto, o processo de fabricação de chapas aeroespaciais é específico. Ele se concentra na fabricação de materiais específicos, como alumínio, titânio e ligas de níquel. Esses materiais são leves e resistentes.
Você já viu portas, asas e outros painéis de aeronaves? Eles são feitos de folhas dos materiais mencionados acima. Devido à resistência dos materiais, essas chapas usadas em portas ou asas permanecem duráveis. Mesmo sob alta pressão, esses componentes têm excelente desempenho. A fabricação convencional de metais não consegue produzir peças com essa resistência. Como resultado, a fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial está ganhando popularidade.
Métodos populares na fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial
Como eu disse anteriormente, a fabricação de chapas metálicas aeroespaciais envolve diferentes processos. Cada um desses processos ajuda a cortar, dobrar, soldar e fabricar outros materiais. Os fabricantes usam esses processos e operações para produzir várias peças de aeronaves. Na seção abaixo, explicarei os processos envolvidos na fabricação de chapas metálicas aeroespaciais.
1- Corte de chapas metálicas
O corte de chapas metálicas é muito comumente usado na fabricação de metais aeroespaciais. Esse processo ajuda a cortar chapas grandes em partes menores. Posteriormente, essas peças são soldadas para formar vários componentes da aeronave. Os fabricantes usam diferentes técnicas de corte durante esse processo. Algumas dessas técnicas incluem:
- Corte a plasma
- Corte por jato de água
- Corte a laser
- Usinagem CNC para cortes mais precisos
O uso de cada uma dessas técnicas de corte é muito específico. Lembre-se, corte a laser usa um feixe de laser, enquanto o corte a jato de água usa um fluxo de água de alta pressão. Todos os processos de fabricação aeroespacial usam um ou mais desses métodos de corte. Vale ressaltar que as máquinas de corte modernas vêm com um sistema CNC. Como resultado, elas criam cortes com precisão e exatidão.
2- Método de formação de chapas metálicas
Depois que as peças são cortadas, elas têm um formato aleatório. Certo? Entretanto, as peças da aeronave têm formas e curvas diferentes. Os fabricantes usam métodos de conformação para criar essas curvas ou dobras. Lembre-se de que a precisão é fundamental durante esse processo de formação e dobra. Portanto, a fabricação aeroespacial utiliza máquinas de prensa de alta qualidade. Essas máquinas incluem:
- Freios de prensa CNC
- Desenho profundo Máquinas
- Máquinas de formação de estiramento
- Máquinas de prensa de hidroformação
Essas máquinas usam sistemas computadorizados e criam curvas em chapas metálicas com precisão 100%. Como resultado, os fabricantes recebem peças aeroespaciais com curvas e formas precisas. Lembre-se de que os freios de prensa convencionais não são usados nessa fabricação. Por quê? Porque esses freios de prensa não têm sistemas computadorizados. Na usinagem aeroespacial, todas as máquinas são baseadas em sistemas computadorizados avançados.
3- Puncionamento de chapas metálicas
A punção é um processo essencial na fabricação de chapas metálicas aeroespaciais. Ele ajuda a criar furos e recortes na superfície das chapas metálicas. Isso permite a instalação de porcas, parafusos e fixadores nas peças aeroespaciais. A punção envolve o uso de um punção e uma matriz dedicados. O material é colocado na matriz e um punção desce, pressionando a chapa contra a matriz.
Essa prensagem cria um furo nas chapas metálicas. Vale ressaltar que a fabricação aeroespacial utiliza máquinas de perfuração avançadas. Essas máquinas incluem:
- Prensas de punção de torre CNC
- Máquinas de perfuração hidráulica
A vantagem de usar essas máquinas de perfuração de ponta é que elas criam um furo com uma tolerância mais rígida. A chance de erros ou inconsistências é quase zero com essas máquinas. Lembre-se de que as peças aeroespaciais são usadas em aeronaves. Elas precisam ser muito precisas e fabricadas com tolerâncias rígidas. Essas máquinas de puncionamento garantem que os furos tenham o tamanho e a dimensão corretos. Você não verá máquinas de puncionamento manuais usadas na fabricação de chapas metálicas aeroespaciais.
4- Soldagem de chapas metálicas
Soldagem de chapas metálicas é um dos processos mais importantes usados na fabricação aeroespacial. Por quê? Porque ajuda a unir peças de metal (chapas) e a criar uma solda forte. Lembre-se de que as técnicas de soldagem envolvem a fusão das peças de metal. Essas peças se fundem e formam uma solda forte nos pontos em que se unem.
A fabricação de metais aeroespaciais envolve a criação de uma solda firme. Essa solda pode resistir a vibrações, estresse e até mesmo a pressões irregulares. A técnica padrão usada para a soldagem envolve:
- Soldagem a laser
- Soldagem MIG (Metal Inert Gas)
- Soldagem TIG (gás inerte de tungstênio)
A fabricação aeroespacial moderna utiliza máquinas de solda de ponta, controladas por CNC ou robóticas. Essas máquinas criam soldas com precisão e exatidão. Haverá uma zona afetada pelo calor mínima no local da solda. Tecnicamente, a soldagem TIG é a mais popular no setor aeroespacial. A técnica de soldagem usada depende do material específico da chapa metálica.
5- Métodos de acabamento ou pós-processamento
As chapas metálicas usadas no setor aeroespacial não são lisas. Elas têm rugosidade na superfície, o que pode afetar sua aparência e sensação. Além disso, as bordas das aeronaves geralmente são pós-processadas. Cada peça feita pela fabricação aeroespacial passa por um processamento diferente. Esses processos podem incluir:
- Revestimento de alodine
- Tratamento térmico
- Revestimento em pó
- Polimento de superfícies
- Anodização e galvanização
O objetivo desses métodos de acabamento é melhorar a aparência, o toque e a resistência das peças da aeronave. Por exemplo, a pintura aumenta o apelo visual e a resistência à corrosão das peças da aeronave. Da mesma forma, o revestimento de alodina também proporciona resistência às peças de chapa metálica. O tratamento térmico melhora a tenacidade e a resistência das peças usadas no setor aeroespacial. O método de acabamento não é uma opção; ele deve ser seguido na fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial.
Materiais comuns na fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial
O setor aeroespacial tem requisitos específicos para a seleção de materiais. Esses requisitos incluem o fato de que o material usado deve ser resistente, mas muito leve. Geralmente, os materiais mais fortes são robustos e pesados. Esse requisito exclui muitos materiais que têm resistência ideal. Seu peso maior os torna menos adequados para a fabricação de peças de aeronaves.
Na seção abaixo, discutirei alguns materiais populares que são comumente usados no setor aeroespacial:
1- Titânio
O titânio é o material mais amplamente utilizado no setor aeroespacial. Por quê? O motivo é que ele é um material robusto, mas muito leve. De fato, ele é 45% mais leve que o alumínio e sua resistência é muito maior que a do alumínio e suas ligas.
Os fabricantes o utilizam na fabricação aeroespacial e produzem motores de aeronaves e peças de trem de pouso. A maior resistência do titânio representa uma desvantagem para o corte. Os fabricantes usam máquinas CNC para cortá-lo com precisão. O método de corte tradicional não cria cortes precisos devido à sua maior dureza. As ferramentas de corte podem se soltar ou se desgastar devido a essa dureza.
2- Ligas de alumínio
O uso de alumínio puro é menos comum na fabricação de metais aeroespaciais. Entretanto, suas ligas são amplamente utilizadas na fabricação de peças e componentes de aeronaves. O alumínio ligado a elementos como cobre, zinco, etc., oferece melhor desempenho. A presença do cobre aumenta a resistência e a durabilidade do alumínio.
O cobre também melhora a resistência à corrosão, o que é essencial para as peças de aeronaves. Várias ligas de alumínio são usadas no setor aeroespacial. Algumas delas incluem 6061, 7075 e 2024. As peças de aeronaves que exigem extrema resistência são fabricadas com a liga de alumínio 7075. Lembre-se de que o alumínio é mais barato que o titânio, o que faz com que ele se destaque no setor aeroespacial.
3- Ligas à base de níquel
Tanto o alumínio quanto o titânio oferecem excelente desempenho e resistência. Certo? No entanto, esses dois materiais têm uma resistência ao calor comprometida. Isso os torna impróprios para uso em peças que são expostas a altas temperaturas. É aí que entram as ligas de níquel. Essas ligas oferecem excepcional resistência ao calor e suportam temperaturas extremas.
Além disso, elas (as ligas) não se deterioram mesmo quando a temperatura muda rapidamente de alta para baixa ou de baixa para alta. Isso torna essas ligas de níquel ideais para a fabricação de motores de aeronaves e peças de turbinas. Vale ressaltar que essas ligas de níquel não são baratas e são usadas estrategicamente. Você não verá ligas de níquel em todas as aeronaves. Em vez disso, essas ligas fazem com que apenas uma parte dos jatos resista a altas temperaturas durante o voo.
4- Aço inoxidável
O aço inoxidável também é usado na fabricação de chapas metálicas aeroespaciais. Os fabricantes o utilizam quando precisam de peças de aeronaves com melhor tenacidade e resistência à fadiga. Lembre-se de que os aviões podem durar anos e ainda sofrer vibrações. Portanto, essas peças precisam ser duras e resistentes à fadiga para maior durabilidade.
Esse material é sabiamente usado para fabricar fixadores e outras peças de motores de aeronaves. Lembre-se de que o aço inoxidável tem diferentes tipos, mas os tipos 304 e 316 são muito populares. Esses dois tipos oferecem excelente resistência à corrosão, o que os torna uma boa opção para o setor aeroespacial. Entretanto, a resistência do aço inoxidável não é tão boa quanto a das ligas de níquel.
5- Liga de latão e cobre
A segurança das aeronaves, inclusive dos helicópteros, depende de seus componentes eletrônicos. Uma falha eletrônica pode resultar em um desastre mortal. Certo? É por isso que os fabricantes usam ligas de latão e cobre para fabricar componentes eletrônicos de aeronaves.
As ligas de cobre processadas por meio da fabricação aeroespacial são usadas para fazer fios. Lembre-se de que tanto o latão quanto as ligas de cobre apresentam excelente condutividade elétrica e térmica. Isso as torna uma opção ideal para uso em eletrônicos ou peças em que a dissipação de calor é fundamental. Lembre-se de que esses materiais não são usados em partes da carroceria de aeronaves, como portas ou painéis.
Peças comuns de aeronaves fabricadas pela fabricação de chapas metálicas aeroespaciais
Há alguma peça de aeronave que não seja fabricada por meio da fabricação de chapas metálicas aeroespaciais?
É interessante notar que as peças de avião são feitas de diferentes folhas de diferentes materiais. Essas chapas passam por processos de corte, formação, perfuração, soldagem e outros processos de fabricação. Como resultado, os fabricantes produzem peças de aeronaves e as montam para fabricar aeronaves. De componentes estruturais a motores e peças externas, tudo depende dessa fabricação.
Aqui está uma tabela que mostra diferentes peças de aeronaves feitas por esse processo de fabricação:
| Categoria | Partes comuns |
| Componentes estruturais | Painéis da fuselagem, asas, anteparos, seções da cauda |
| Peças do motor | Carenagem do motor, dutos de escapamento, suportes |
| Componentes internos | Painéis de piso, estruturas de assento, painéis de parede |
| Sistemas de controle | Carcaças hidráulicas, dobradiças, peças do trem de pouso |
| Peças pequenas de precisão | Fixadores, clipes, acessórios, carenagens |
Perguntas frequentes
O que é fabricação no setor aeroespacial?
A fabricação aeroespacial é um conjunto de processos usados para produzir peças e componentes de aeronaves. Esses processos envolvem corte, conformação (dobra), puncionamento e soldagem. A fabricação de chapas aeroespaciais usa esses processos e produz peças de alta qualidade para aeronaves.
Que metal é usado no setor aeroespacial?
Não existe um único metal usado no setor aeroespacial. Há muitos nomes, incluindo titânio, ligas de alumínio, ligas de cobre, aço inoxidável e assim por diante. Cada peça da aeronave tem requisitos de material diferentes. Vários materiais são usados para fabricar várias peças de uma aeronave.
Quais são as três principais técnicas de fabricação na indústria aeroespacial?
As três principais técnicas de fabricação usadas na fabricação aeroespacial envolvem:
- Corte de chapas metálicas
- Formar (dobrar) para criar um formato curvo de peças
- Soldagem para unir essas peças e deixar as peças da aeronave prontas para uso.
Conclusão
Em resumo, a fabricação de chapas metálicas para o setor aeroespacial ajuda a criar peças precisas para aeronaves e jatos. Não podemos usar a fabricação de metal convencional, pois ela não garante a precisão de que precisamos no setor aeroespacial. Lembre-se de que pequenos erros ou imperfeições podem levar a peças de aeronaves defeituosas.
Se essas peças forem usadas em aeronaves, elas podem causar problemas sérios. Além disso, a fabricação de metais aeroespaciais utiliza apenas materiais específicos. Esses materiais oferecem excelente resistência, apesar de sua natureza muito leve. Neste artigo, expliquei tudo sobre a fabricação de metais para o setor aeroespacial e os materiais usados nesse processo.