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REPAROS ESTRUTURAIS MATERIAL DE APOIO THIAGO CICOGNA Revisão 07 São Carlos 2022 Sumário 1 Introdução 5 2 Classificação do dano 5 21 Avaliação do dano 5 22 Categorias de danos 6 221 Danos permissíveis 6 222 Danos não permissíveis 7 223 Danos não reparáveis 7 23 Tipos de danos 7 3 Processos 10 31 Proteção da superfície 10 311 Tipos de proteção 10 32 Prevenção da corrosão 12 321 Causas da corrosão 12 322 Tipos de corrosão 13 323 Níveis de corrosão 19 324 Locais suscetíveis ao surgimento de corrosão 20 325 Inspeções 21 326 Remoção da corrosão 21 327 Tipos e funções dos procedimentos de proteção contra corrosão 25 33 Processo de dobra bending 28 34 Tratamento térmico heat treatment 30 341 Normalização 30 342 Têmpera 31 343 Austêmpera 31 344 Martêmpera 31 345 Recozimento de ligas de alumínio 31 346 Solubilização de ligas de alumínio 33 347 Envelhecimento artificial de ligas de alumínio 36 348 Tratamento térmico de peças de liga de alumínio 38 Lista de Figuras Figura 31 Áreas externas que não possuem pintura 11 Figura 32 Proteção superficial por zona 11 Figura 33 Corrosão do tipo pitting 14 Figura 34 Corrosão do tipo filiforme 14 Figura 35 Corrosão do tipo intergranular 15 Figura 36 Corrosão galvânica 15 Figura 37 Propensão à corrosão galvânica entre os materiais 16 Figura 38 Corrosão por tensão 17 Figura 39 Corrosão microbiológica 17 Figura 310 Corrosão por atrito 18 Figura 311 Corrosão esfoliativa 18 Figura 312 Como determinar o nível de corrosão 20 Figura 313 Lixas rotativas 25 Figura 314 Dobra de chapa 29 Figura 315 Dobradeira universal para chapas 30 REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R07 THIAGO CICOGNA 5 de 38 Lista de Tabelas Tabela 21 Tipos de danos 8 Tabela 31 Tipos de prétratamentos 26 Tabela 32 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição heat treated 29 Tabela 33 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição 0 30 Tabela 34 Recozimento das Ligas de Alumínio 32 Tabela 35 Condições para a solubilização 34 Tabela 36 Tempo de encharque para a solubilização 35 Tabela 37 Máximo tempo de demora da imersão para têmpera 35 Tabela 38 Condições para envelhecimento artificial 36 Tabela 35 Designação da têmpera para as ligas de alumínio 38 REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R03 THIAGO CICOGNA 5 de 38 1 INTRODUÇÃO Por que realizamos reparos estruturais nas aeronaves Porque toda aeronave que tenha sofrido avarias em conseqüência de acidente ou incidente aeronáutico terá a sua aeronavegabilidade invalidada até que seja terminado o processo de reparo sendo da responsabilidade do seu proprietário ou operador não permitir o voo nessa situação 2 CLASSIFICAÇÃO DO DANO O termo dano inclui todo e qualquer tipo de deformação permanente ou alteração em qualquer seção transversal de um componente estrutural Deformação ou alteração na seção transversal de um componente estrutural resulta de muitas causas que geralmente podem ser categorizadas em quatro grupos principais Ação mecânica Reação química ou eletroquímica Ação térmica ou cíclica Características metalúrgicas inerentes 21 AVALIAÇÃO DO DANO Examine o tipo e a extensão do dano Para determinar a categoria de danos remova todo o material indesejado da superfície do componente danificado corte todas as áreas quebradas dobradas aquecidas ou danificadas do componente remova todos os rebites soltos o Em todas as formas de dano particularmente onde o choque foi sustentado é provável que existam danos secundários Portanto um exame atento da estrutura em torno do dano inicial deve ser feito Dano oculto pode levar a falha do reparo ou da estrutura1 o Os danos causados pela transmissão de força podem estar localizados a alguma distância do impacto resultando em deformação da estrutura rebites estirados ou furos de parafusos o Se houver suspeita de desalinhamento ou torção da estrutura do avião devem ser realizadas verificações de alinhamento e ou nivelamento 1 Leitura recomendada Boeing Alert Service Bulletin veja o QR Code logo acima R07 THIAGO CICOGNA 6 de 38 22 CATEGORIAS DE DANOS Depois de limpar e investigar o dano e a área ao redor o dano deve ser classificado em uma das seguintes categorias também levando em conta a localização do dano 221 Danos permissíveis O dano deve ser classificado como dano permissível do inglês Allowable Damage ou como dano que requer reparo Dano Permissível é definido como um dano menor que não afeta a integridade estrutural ou diminui a função de um componente Significa que um reparo estrutural não é necessário mas que algumas ações corretivas podem ser necessárias Por exemplo suavizar as bordas ásperas e afiadas restaurar o revestimento da superfície eou tratamentos de proteção Limpe a área antes do exame para ver se o dano está dentro dos limites permitidos Por exemplo no caso de corrosão você primeiro remove a corrosão e depois examina a extensão do dano Compare a extensão do dano com os limites de dano permitidos Allowable damage são divididos em 3 categorias 1 Permanentes categoria de reparo A esta categoria de dano permissível é estabelecida de tal forma que os danos dentro deste limite não requerem reparos estruturais ou inspeções adicionais durante a meta de serviço de projeto ou a meta de serviço estendida conforme aplicável à aeronave 2 Com limites operacionais categoria de reparo B esta categoria de dano permissível é estabelecida de tal maneira que os danos dentro deste limite não requerem reparos estruturais durante a vida útil planejada ou a meta de serviço estendido conforme aplicável à aeronave No entanto tarefas adicionais de inspeções estruturais podem ser necessárias antes que a meta de serviço de projeto seja atingida Um limite de inspeção threshold e um intervalo de repetição serão fornecidos para este tipo de dano permitido 3 Danos temporários permitidos categoria de reparo C esta categoria de dano permissível é estabelecida de tal maneira que os danos dentro deste limite devem ser consertados permanentemente dentro de um limite operacional definido ou seja x ciclos de voo ou x horas de voo ou x meses do calendário Para todos os tipos de dano permitidos acima uma boa manutenção de registros é necessária pelos seguintes motivos Em caso de dano adicional na mesma área ou adjacente o que pode exigir limites operacionais adicionais Assegurar o acompanhamento adequado dos requisitos adicionais de inspeção R07 THIAGO CICOGNA 7 de 38 Assegurar o acompanhamento adequado da forma de realização da reparação permanente Os limites operacionais são definidos como o limite para operação do avião com um dano permitido conforme definido acima Exemplo de operação de avião aceitável Repare antes de 50 ciclos de voo 222 Danos não permissíveis São os danos que excedem os limites permissíveis e requerem um reparo estrutural Um reparo estrutural restaura a integridade estrutural e a função do componente para atender aos requisitos de aeronavegabilidade Por exemplo isso pode envolver cortar a área danificada instalando uma peça de reforço seja colando rebitando ou parafusando na estrutura original Estes reparos específicos podem ser encontrados em cada capítulo do Manual de Reparos Estruturais do inglês Structural Repair Manual SRM 223 Danos não reparáveis Danos não reparáveis são definidos como danos em componentes estruturais que não podem ser reparados e onde a substituição do componente completo é recomendada pois um reparo não é prático ou econômico Normalmente há um capítulo no SRM para a substituição de componentes estruturais exemplo Airbus A320 SRM 517211 Replacement of Structural Components 23 TIPOS DE DANOS Os danos estruturais típicos estão listados a seguir Tabela 21 REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R03 THIAGO CICOGNA 8 de 38 Tabela 21 Tipos de danos TERMO GRUPO2 DEFINIÇÃO 1 2 3 4 Scratch X Tratase de uma linha de dano de qualquer profundidade e comprimento no material que causa uma mudança na área da seção transversal Um objeto pontiagudo geralmente causa isso Gouge X Tratase de uma área de dano de qualquer tamanho que resulta em uma mudança na área da seção transversal Geralmente é causada pelo contato com um objeto relativamente afiado que produz uma ranhura contínua afiada ou suave semelhante a um canal no material Mark X Uma marca é uma área danificada de todos os tamanhos onde é mostrada uma concentração de arranhões cortes rebarbas etc Você deve considerar o dano como uma área e não como uma série de riscos ranhuras etc individuais Crack X X Uma rachadura é uma fratura parcial ou quebra completa no material Dent X Uma mossa é uma área danificada que é empurrada para dentro em relação ao seu contorno usual Não há alteração na área da seção transversal do material e as bordas da área são lisas Nick X Um pequeno decréscimo de material devido a uma batida etc na borda de um membro ou revestimento skin Distortion X X Qualquer torção dobra ou tensão permanente que resulta em desalinhamento ou mudança de forma Pode ser causado por impacto de um objeto estranho mas geralmente resulta de vibração ou movimento de componentes adjacentes conectados Este grupo inclui flexão flambagem deformação desequilíbrio desalinhamento aperto e torção Corrosion X X A destruição do metal por efeito químico ou eletroquímico Ferrugem é a oxidação ou corrosão da parte de liga metálica que contém materiais ferrosos Crease X Uma área danificada que é empurrada ou dobrada sobre si mesma As arestas são linhas ou cristas pontiagudas ou bem delineadas Abrasion X X Tratase de uma área danificada de todos os tamanhos que causa alteração em uma área de seção transversal devido a arranhões fricção raspagem ou outras erosões superficiais Geralmente é áspero e irregular 2 1 Ação mecânica 2 Reação química ou eletroquímica 3 Ação térmica ou cíclica 4 Características metalúrgicas inerentes R07 THIAGO CICOGNA 9 de 38 Tabela 21 Tipos de danos TERMO GRUPO2 DEFINIÇÃO 1 2 3 4 Debonding X X X Separação de materiais que ocorre devido a uma falha do adesivo Delamination X X X Quando a separação de camadas ocorre em um material multilaminado Isso pode ser causado pelo material que foi atingido delaminação de impacto ou quando há uma falha de resina por qualquer outro motivo Fretting X Danos à superfície na interface entre os elementos das juntas resultantes de movimentos angulares ou lineares muito pequenos Evidência de fretting é geralmente a produção de coloração em pó preto fino Indentation X São marcas de pressão que tipicamente mostram deformação regular suave da superfície sem alteração da área da seção transversal Burn mark X Uma indicação localizada de aquecimento excessivo descoloração da pintura eou superfície preta após um raio Marca de queimadura corrosão ou derretimento local além da descoloração da pintura eou superfície preta podem ser vistos em revestimentos ou fixadores metálicos Em estruturas em materiais compósitos além da descoloração da pintura podem ocorrer perfurações ou delaminaçãodescolamento O limite de tamanho para inspeção visual é o limite de descoloração da tinta Penetration or Perforation X Uma penetração é uma área da superfície de um componente que foi perfurada pelo interior ou pelo interior REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R03 THIAGO CICOGNA 10 de 38 3 PROCESSOS Esta seção fornece uma visão geral dos processos e informações que podem ser necessários durante um reparo 31 PROTEÇÃO DA SUPERFÍCIE Esta seção trata a proteção da superfície que é dada à estrutura da aeronave Os tratamentos protetores evitam a corrosão e danos causados por fluidos agressivos e fornecem proteção contra erosão para estruturas metálicas Estruturas em material compósito têm um tratamento de superfície para protegêlas contra os efeitos de raios raios ultravioletas e erosão O tipo de proteção de superfície dos componentes está relacionado com O material A função A localização Quando um reparo requer a remoção da proteção de superfície original a proteção de superfície correta deve ser aplicada após a conclusão do reparo 311 Tipos de proteção O acúmulo de proteção não é o mesmo em todas as áreas da estrutura da aeronave pois alguns componentes são fabricados com material resistente à corrosão e não requerem outras camadas de proteção Existem três grupos importantes de tratamento de proteção Prétratamento químico eletroquímico Revestimentos por pintura primer tinta Revestimentos especiais inibidor de corrosão O prétratamento de materiais aumenta as propriedades resistentes à corrosão e proporciona uma boa superfície para a adesão de revestimentos de tinta Os filmes quimicamente ou eletroquimicamente aplicados passivam a superfície e previnem a corrosão Tinta Primer é aplicada a toda estrutura geral para proteção contra corrosão Um top coat de poliuretano é aplicado para proteger contra danos químicos ou mecânicos Composto anticorrosivo e revestimento protetor repelente de água inibidor de corrosão são aplicados às estruturas de aeronaves que são mais propensas a serem afetadas pela corrosão Todas as áreas externas possuem proteção de superfície No entanto certas áreas possuem níveis diferentes de proteção e visualmente possuem um aspecto diferenciado R07 THIAGO CICOGNA 11 de 38 como os bordos de ataque dos slats entradas de ar inlet cowl dos motores à reação exemplo IAE V2500 exaustão da APU Auxiliary Power Unit etc Figura 31 Slat Entrada de ar do motor Fonte Internet Exaustão da APU Figura 31 Áreas externas que não possuem pintura A área interna de uma aeronave é dividida em três zonas principais Cada zona tem uma proteção de superfície diferente Essas zonas são divididas da seguinte maneira Zona A áreas em contato com ar e água Zona B áreas em contato com combustível incluindo tubulações Zona C áreas onde a corrosão pode ser esperada devido ao contato com fluidos hidráulicos lubrificantes eou águas residuais condensação dificuldade de acesso eou alto risco de danos acidentais Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 32 Proteção superficial por zona R07 THIAGO CICOGNA 12 de 38 32 PREVENÇÃO DA CORROSÃO Corrosão é a destruição de metais por efeitos químicos ou eletroquímicos Estes efeitos alteram o metal e portanto a resistência da estrutura da aeronave pode ser afetada pela corrosão A prevenção da corrosão é uma das tarefas mais importantes para manter a aeronave em condições seguras Os passos que se seguem são aqueles que são necessários para um controle satisfatório da corrosão Manutenção regular Estrutura limpa Identificação da corrosão em um estágio inicial Remoção completa da corrosão quando esta ocorrer Examinar regularmente a proteção contra corrosão aplicada na estrutura e corrigir imediatamente qualquer dano Materiais resistentes à corrosão e tratamentos de proteção são usados na construção Isso é feito para reduzir a possibilidade de corrosão Algumas áreas por exemplo sob os sanitários e cozinhas galleys recebem tratamentos especiais de anticorrosão 321 Causas da corrosão Corrosão é uma reação eletroquímica de um metal com seu ambiente A condição necessária para essa reação é uma diferença de potencial elétrico e um eletrólito Exemplos de agentes corrosivos Ácidos a maioria dos ácidos causará corrosão na maioria das ligas usadas na construção de uma aeronave o Ácido sulfúrico ácido da bateria o Ácidos halogenados clorídrico fluorídrico e bromídrico o Ácidos orgânicos tais como resíduos humanos e animais Álcalis geralmente não causam corrosão tanto quanto os ácidos Mas o alumínio que não contêm um inibidor de corrosão é muito sensível a soluções alcalinas Sais a maioria das soluções de sal são bons eletrólitos e podem causar corrosão As ligas e aços de alumínio são muito sensíveis a algumas soluções que contêm sal A atmosfera contém umidade e oxigênio que são as principais causas da corrosão A corrosão de ligas ferrosas ocorrerá facilmente na atmosfera geral se não houver proteção Existem outros gases e contaminantes na atmosfera que também causam corrosão por exemplo a atmosfera em áreas industriais e marinhas R07 THIAGO CICOGNA 13 de 38 Água contém impurezas minerais e orgânicas e gases dissolvidos por exemplo oxigênio A quantidade dessas impurezas irá alterar a capacidade da água de causar corrosão A água do mar contém muitos sais e causará corrosão muito rapidamente na estrutura de uma aeronave A água dura geralmente contém muitos alcalinos e portanto não causa corrosão na maioria dos metais Mas esse tipo de água causa corrosão em alumínio e ligas de alumínio A quantidade dos cátions principalmente o cálcio e o magnésio é o que determina a dureza da água Se a água estiver apresentando teores desses cátions acima de 150 mgL então a água é dura se estiver abaixo de 75mgL a água é mole e se for entre 75 e 150 mgL a água é moderada Microorganismos pode ocorrer o acúmulo de água nos tanques de combustível das aeronaves e ela conter óxidos de ferro e sais minerais Esta água pode suportar o crescimento bacteriano e fúngico ambos os quais podem aumentar o ataque corrosivo por meios físicos químicos e enzimáticos 322 Tipos de corrosão A corrosão é um efeito eletroquímico que transforma o metal em compostos de óxido hidróxido ou sulfato Existem dois procedimentos eletroquímicos o metal oxida e muda anodicamente o agente corrosivo reduz e muda catodicamente A corrosão geralmente começa na superfície do material mas os efeitos iniciais nem sempre podem ser encontrados visualmente Os parágrafos subsequentes dão exemplos dos diferentes tipos de corrosão que podem ser encontrados nas aeronaves 3221 Corrosão por Pitting Começa na superfície de um material e então se estende verticalmente Pode então se estender radialmente a partir do local de iniciação Este tipo de corrosão é perigoso devido à extensão vertical que diminui a resistência do material Nem sempre é possível obter uma grande indicação desse defeito na superfície do material Este tipo de corrosão pode ser o ponto de partida para a corrosão intergranular R07 THIAGO CICOGNA 14 de 38 Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 33 Corrosão do tipo pitting A corrosão por pitting não deve ser confundida com shot peening por exemplo aplicado no intradorso das asas em alguns casos O shot peening produz um efeito de casca de laranja na superfície e nem sempre tem uma aparência uniforme 3222 Corrosão filiforme A corrosão filiforme ocorre em chapas de liga de alumínio Os efeitos da corrosão continuam lateralmente e não entram no núcleo Este tipo de corrosão também pode começar nos rebites e se estender ao longo da superfície da chapa pintada logo abaixo da camada de tinta Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 34 Corrosão do tipo filiforme R07 THIAGO CICOGNA 15 de 38 3223 Corrosão intergranular A corrosão intergranular geralmente vai para o núcleo do material ao longo dos limites do grão com pouca ou nenhuma indicação na superfície Este tipo de corrosão também pode ser visto como uma rede de corrosão ou rachaduras na superfície do metal Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 35 Corrosão do tipo intergranular Esse tipo de corrosão é muito perigoso pois pode tornar a estrutura muito fraca antes que qualquer indicação visual seja dada Algumas ligas de alumínio de alta resistência são especialmente sensíveis à corrosão intergranular quando o material está tensionado 3224 Corrosão galvânica Este tipo de corrosão pode ocorrer entre dois metais diferentes ou alguns metais e fibra de carbono quando eles se tocam e têm umidade entre eles Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 36 Corrosão galvânica R07 THIAGO CICOGNA 16 de 38 A diferença de potencial dos materiais e a umidade dielétrica causam os efeitos galvânicos A intensidade desses efeitos de corrosão nem sempre é proporcional a essa diferença A Figura 37 mostra as diferenças de potencial elétrico de diversos materiais Quanto maior a diferença do potencial elétrico entre os materiais maior o risco de corrosão galvânica Fonte Internet Figura 37 Propensão à corrosão galvânica entre os materiais Se diferentes materiais se tocarem o mais anódico será corroído A corrosão galvânica pode ser vista como partículas brancas ou cinzas em forma de pó nas conexões juntas sobrepostas e rebitadas e outras partes estruturais 3225 Corrosão por tensão A aplicação simultânea de uma carga de tração e um ambiente corrosivo pode causar corrosão sob tensão Este defeito de metal é conhecido como corrosão sob tensão stress corrosion Cargas operacionais ou estruturais aplicadas externamente geralmente causam essas tensões R07 THIAGO CICOGNA 17 de 38 Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 38 Corrosão por tensão A corrosão por pitting pode causar um aumento local no efeito da corrosão sob tensão e pode causar a extensão de quaisquer trincas que tenham ocorrido 3226 Corrosão biológica Uma grande quantidade de microorganismos como bactérias fungos e algas causam esse tipo de corrosão Esses microorganismos geralmente podem ocorrer em áreas com fluidos contaminados em climas quentes e úmidos Os microorganismos ou os fungos juntamente com a umidade aumentam os efeitos eletroquímicos Isso dará uma polarização do cátodo que pode causar corrosão ilimitada Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 39 Corrosão microbiológica 3227 Corrosão por atrito A corrosão por atrito fretting é o resultado do micro movimento entre duas superfícies pesadamente carregadas onde pelo menos uma delas deve ser metálica R07 THIAGO CICOGNA 18 de 38 Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 310 Corrosão por atrito Com este tipo de corrosão a superfície protetora do material é danificada e partículas de metal são removidas da superfície do material Essas partículas oxidam e aumentam o efeito abrasivo entre as duas superfícies Também é possível que esse tipo de corrosão cause rachaduras por fadiga 3228 Corrosão esfoliativa A corrosão por esfoliação é um tipo de corrosão intergranular Ocorre quando a corrosão nos limites de grão abaixo da superfície se estende e empurra para cima os grãos metálicos na superfície Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 311 Corrosão esfoliativa R07 THIAGO CICOGNA 19 de 38 A corrosão por esfoliação freqüentemente ocorre em seções extrudadas porque a densidade de grãos é geralmente menor que em formas laminadas 323 Níveis de corrosão Temse as seguintes definições para os vários níveis de corrosão 3231 Níve 1 L1 Danos ocorrendo entre inspeções sucessivas dentro dos limites de dano permitidos ou Danos ocorrendo entre inspeções sucessivas que não exigem reforço estrutural substituição ou inspeções baseadas em nova tolerância a danos ou Corrosão ocorrendo entre inspeções sucessivas que excedem os limites permitidos mas é local e pode ser atribuída a um evento não típico decorrente do uso das aeronaves da mesma frota por exemplo derramamento de mercúrio ou Corrosão leve ocorrendo repetidamente entre inspeções que eventualmente requerem inspeções baseadas em reforço substituição ou nova tolerância a danos 3232 Nível 2 L2 Corrosão ocorrendo entre inspeções sucessivas que exigem um único retrabalho o qual excede os limites permitidos conforme definido pelo fabricante SRM SB etc exigindo reparoreforço ou substituição completa ou parcial da estrutura aplicável 3233 Nível 3 L3 Corrosão encontrada durante a primeira inspeção ou inspeção subsequente que é determinada normalmente pelo operador e ser uma preocupação de aeronavegabilidade urgente que requer uma ação O fluxograma a seguir ilustra como determinar o nível de corrosão R07 THIAGO CICOGNA 20 de 38 Fonte Adaptado do MPD do Airbus A320 Figura 312 Como determinar o nível de corrosão 3234 CPCP Corrosion Prevention and Control Program Do ponto de vista do programa de manutenção de uma operadora de transporte aéreo uma revisão periódica da seção estruturas com atenção especial aos dados reportados da frota deve ser programado para manter o alvo deste programa para controlar a corrosão ao nível 1 ou melhor em todos detalhes estruturais elementos ou conjuntos que contribuem significativamente para o transporte de pressão ou cargas de controle e cuja falha pode afetar a integridade estrutural necessária para a segurança da aeronave 324 Locais suscetíveis ao surgimento de corrosão As condições a seguir influenciam onde e quando a corrosão pode ocorrer densidade de agentes corrosivos propriedades das proteções contra corrosão resistência à corrosão do material Essas condições não são as mesmas em todos os locais da estrutura da aeronave Existem áreas onde a corrosão pode ser esperada mais cedo do que em outros A Figura 32 apresenta algumas localizações da estrutura de uma aeronave exemplo Airbus A320 onde a corrosão pode ocorrer mais cedo do que se esperava por exemplo dentro e abaixo de cozinhas galleys banheiros toilets ou compartimentos de armazenamento de bateria Essas áreas são indicadas como categoria C R07 THIAGO CICOGNA 21 de 38 325 Inspeções A identificação precoce e a remoção da corrosão ajudarão a manter a segurança e a função do elemento Isso só é possível se a inspeção de corrosão for feita regularmente e com precisão A corrosão pode ser encontrada por exemplo pelos seguintes métodos inspeção visual inspeção de líquido penetrante inspeção ultrassônica inspeção por corrente parasita inspeção de raiox Os procedimentos aplicáveis são fornecidos no manual de ensaios não destrutivos NTM do inglês Nondestructive Testing Manual A lista a seguir fornece alguns dos equipamentos que podem ser utilizados na realização de uma inspeção visual em busca de corrosão lupa espelhos boroscópio outro equipamento equivalente Quando se faz a inspeção em uma superfície que é pintada normalmente a corrosão será notada através de uma superfície rugosa uma mudança de cor bolhas na pintura Quando há corrosão em uma superfície metálica normalmente se observará uma área escurecida e uma superfície com sulcos pitted surface Normalmente será observado também uma poeira ou partículas brancas cinzas ou vermelhas 326 Remoção da corrosão Toda a corrosão deve ser removida imediatamente após ser identificada e por completo Isso é necessário porque a corrosão que permanece causará nova corrosão e diminuirá ainda mais a resistência da estrutura Os procedimentos aplicáveis para a verificação da remoção de corrosão são fornecidos no NTM Após a corrosão ser totalmente removida a extensão do dano deve ser examinada e comparada com os limites de dano permitidos Além disso certifiquese de que a área retrabalhada receba a proteção de superfície correta para evitar mais corrosão R07 THIAGO CICOGNA 22 de 38 3261 Reparo de áreas com corrosão Todos os componentes estruturais que são afetados pela corrosão devem ser tratados imediatamente É aconselhável fazer uma avaliação inicial da extensão da corrosão pois a correta identificação da extensão pode ser menos dispendiosa em termos de horashomem eou materiais Para determinar a extensão da área danificada toda a corrosão deve primeiro ser removida Certifiquese de que toda a corrosão seja completamente removida antes de iniciar um reparo Pequenos resíduos de corrosão podem atuar como ponto de partida para uma corrosão ainda maior A seguir temse uma série de etapas sugeridas para a remoção da corrosão Dependendo da situação nem todas as etapas são aplicáveis limpeza da área corroída remoção a tinta da área corroída se necessário remoção da corrosão através de lixamento blend out verificação quanto a remoção da corrosão o se for identificado a existência de pontos remanescentes de corrosão as etapas anteriores devem ser realizadas novamente verificação quanto aos limites permitidos allowable damage e se necessário a reparação conforme procedimento aplicável à área exemplo corte do stringer e emenda através de splice limpeza final tratamento da superfície No caso de existirem fixadores instalados na área com corrosão é necessário remover todos os fixadores antes de iniciar o procedimento de remoção da corrosão No entanto a remoção dos fixadores pode ser evitada nas seguintes condições não há corrosão visível na área ao redor 25 mm da cabeça do fixador ser possível a desoxidação das cabeças dos fixadores usando apenas uma scotchbrite ou um abrasivo de polimento leve de tal forma que a remoção do material não pode ser medida com precisão por meio de dispositivos de medição mecânicos padrão e desde que as marcas dos fixadores ainda sejam legíveis Neste caso basta apenas efetuar a reproteção da cabeça do fixador conforme procedimento aplicável indicado no SRM R07 THIAGO CICOGNA 23 de 38 Antes de começar a remover a corrosão proteja todas as áreas adjacentesequipamentos contra o efeito de removedores químicos agentes de limpeza e materiais de tratamento de superfície Use papel e fita adesiva adequados Remova toda a sujeira graxa e outros materiais estranhos da área afetada com agente de limpeza Dois métodos de remoção de tinta são possíveis Onde a corrosão é leve e contida dentro de uma pequena área use o método mecânico Onde a corrosão é pesada e cobre uma grande área recomendase o uso de decapantes Qualquer fixador localizado dentro da área com corrosão e afetado pela corrosão deve ser removido Isso evita a contaminação cruzada entre metais diferentes enquanto a corrosão está sendo removida A remoção do fixador também permitirá uma verificação da corrosão no corpo do furo onde o fixador estava instalado Os procedimentos gerais para remoção de corrosão mecânica são descritos nos parágrafos seguintes Abrasão manual só é adequada para áreas com corrosão leve Lixas e as esponjas abrasivas scotchbrite são os métodos mais comuns usados Atenção após a remoção da corrosão se o material exceto para aços inoxidáveis ficar exposto ou seja toda a proteção superficial tenha sido removida as áreas descobertas devem ser protegidas dentro de 24 horas se o ambiente for controlado umidade abaixo de 65 sem gases ou vapores e nenhuma poeira excessiva e 7 horas no máximo quando for um ambiente sem controle Caso não seja possível a área que foi retrabalhada e está exposta deve ser protegida novamente com o composto preventivo de corrosão corrosion preventive compound ou no caso do alumínio através de conversão química Alodine Caso contrário a área deve ser inspecionada novamente utilizandose uma lupa com ampliação de 10X antes da superfície receber uma nova proteção A suavização da área após a remoção da corrosão deve ser realizada para se obter uma superfície lisa e adequada para a aplicação do tratamento final da superfície Recomendase que a remoção de corrosão quando leve seja realizada com lixa granulação de 240 a 400 Nunca utilize nenhum material abrasivo lixa ou escova de aço carbono em superfícies de alumínio Pequenas partículas metálicas dissimilares serão embebidas no alumínio e podem futuramente causarem mais corrosão A remoção de corrosão em estágios avançados deve ser feita através de escovas de aço inoxidável ou com lixas rotativas Figura 313 R07 THIAGO CICOGNA 24 de 38 Devese evitar a geração de altas temperaturas durante o processo de lixamento quando da utilização de lixas rotativas pois pode haver alteração das propriedades mecânicas do material R07 THIAGO CICOGNA 25 de 38 Fonte Internet a Flexible sanding wheel b Mushroom sanding pad and abrasive discs c Drum sander d Rotary files Figura 313 Lixas rotativas 327 Tipos e funções dos procedimentos de proteção contra corrosão A boa resistência à corrosão da estrutura da aeronave é o resultado da interação de diferentes tipos de proteções contra corrosão A máxima resistência possível à corrosão é dada à aeronave antes de ser entregue pelo fabricante ao cliente Os diferentes tipos de proteção podem ser divididos em Prétratamentos Pintura Revestimentos especiais Selagem 3271 Prétratamentos O prétratamento é o tratamento inicial do metal e tem as seguintes funções a Aumentar as propriedades de resistência à corrosão do metal por procedimentos químicos ou eletrolíticos b Proporcionar uma boa superfície para a adesão dos revestimentos de tinta subsequentes c Um procedimento usado para evitar a corrosão é aplicar uma fina camada de metal diferente Esta camada tem um potencial eletrolítico ou eletroquímico R07 THIAGO CICOGNA 26 de 38 mais baixo que o metal principal Se ocorrer corrosão a camada fina será removida primeiro Isto é referido como prevenção de corrosão por material de sacrifício A Tabela 31 apresenta os prétratamentos que são normalmente usados para dar a máxima resistência à corrosão Tabela 31 Tipos de prétratamentos MATERIAL PRÉTRATAMENTO OBSERVAÇÕES Ligas de alumínio Anodização crômica ou sulfúrica Tratamento eletrolítico a superfície um revestimento de óxido Conversão química Tratamento químico mesma função da anodização Wash primer Normalmente utilizado em reparos Ligas de aço Cádmio Aplicação eletrolítica proteção de sacrifício Fosfatização Tratamento químico aplicação de fosfato de zinco ou manganês Cromo duro ou Níckel Tratamento eletrolítico alta resistência à desgaste Prata Tratamento eletrolítico boa resistência contra fretting Aços inox Cádmio Utilizado quando em contato com alumínio reduzir o efeito galvânico Spray de zinco Fina camada de zinco puro utilizado quando em contato com alumínio Titânio Anodização Tratamento eletrolítico reduzir o efeito galvânico 3272 Pintura Os revestimentos por pintura podem ser divididos da seguinte maneira e possuem as seguintes funções a Primer o primer aumenta as propriedades de resistência à corrosão pois contém inibidores de corrosão O primer também protege a superfície contra agentes corrosivos e proporciona uma boa superfície para a adesão dos revestimentos de tinta subsequentes b Top Coat a camada superior ou tinta de acabamento tem a função de proteger as camadas do primer e dá à aeronave a aparência necessária R07 THIAGO CICOGNA 27 de 38 3273 Revestimentos especiais Revestimentos especiais são aplicados às áreas que exigem uma proteção especial contra corrosão Dois tipos de revestimentos especiais são usados da seguinte maneira Tipo 1 revestimento repelente de água geralmente feito de materiais livres de silicone organicamente ligados a uma base de óleo mineral para repelir a umidade Tipo 2 composto preventivo de corrosão para serviços pesados revestimentos semelhantes a graxa contendo inibidores de corrosão que protegem contra agentes corrosivos NOTA Cada tipo está disponível em vários graus Estes podem ser de filme macio ou de filme duro 3274 Selantes Os selantes têm muitas funções na aeronave Aqueles que são usados para prevenção de corrosão têm as seguintes funções a Vedar as juntas externas da estrutura da aeronave para garantir que a água não entre na estrutura b Vedar as juntas rebitadas parafusadas ou coladas para garantir que os líquidos não entrem nas juntas c Evitar a corrosão ação galvânica entre diferentes metais d Evitar fadiga tensão ou vibração entre partes da estrutura que podem causar corrosão por atrito e Nivelar os caminhos de drenagem para os orifícios de drenagem Em áreas específicas da aeronave por exemplo a camada inferior uma camada protetora é colocada no selante Esta camada garante que outros materiais por exemplo combustível fluido hidráulico óleo do motor e fluidos residuais dos banheiros e galleys não causem a deterioração do selante 3275 Tratamento para fixadores durante a instalação Se metais diferentes se tocam ocorre corrosão galvânica Os fixadores utilizados nem sempre são feitos do mesmo material que as partes estruturais devido à resistência necessária Este fato acaba demandando uma proteção contra a corrosão galvânica Os fixadores são geralmente prétratados pelo fabricante Certifiquese de que os fixadores estejam protegidos e lubrificados antes da instalação conforme indicado no SRM Onde a corrosão galvânica deve ser evitada os fixadores são instalados úmidos com selante R07 THIAGO CICOGNA 28 de 38 3276 Superfícies de acoplamento As superfícies de acoplamento mating surfaces são muito sensíveis à corrosão porque a umidade e a contaminação podem se alojar entre as superfícies e causar corrosão Se as peças da montagem forem feitas de metais diferentes a corrosão galvânica ocorre conforme as condições descritas anteriormente Todas as superfícies devem ser seladas com um selante que seja aplicado a cada superfície antes da instalação 3277 Drenagem da estrutura da aeronave Durante voos normais os líquidos podem se acumular na parte inferior da fuselagem Esses líquidos podem estar presentes como resultado de condensação ou vazamento dos sistemas da aeronave É muito importante que esses líquidos não permaneçam na fuselagem pois podem causar corrosão Para garantir que os líquidos que se acumulam na fuselagem sejam drenados da fuselagem os procedimentos subsequentes são usados Os furos de drenagem são construídos nas partes da fuselagem que não são pressurizadas durante o voo Válvulas de drenagem especiais são instaladas nas partes da fuselagem que são pressurizadas durante o voo Os orifícios de drenagem e as válvulas de drenagem geralmente estão na parte mais baixa da fuselagem É importante que quaisquer líquidos indesejados cheguem aos orifícios ou válvulas de drenagem A parte inferior da fuselagem é construída de modo que um caminho seja dado para esses líquidos Quando da realização de um reparo devese certificar que esse caminho e que materiais indesejados não bloqueiam esse caminho Use o selante correto onde for necessário para evitar líquidos remanescentes na estrutura Para obter mais informações sobre drenagem locais e manutenção consulte os capítulos relevantes no Manual de Manutenção de Aeronave AMM do inglês Aircraft Maintenance Manual 3278 Manutenção preventiva Uma prevenção satisfatória contra corrosão requer além da proteção contra corrosão existente uma manutenção preventiva Por exemplo a lavagem e aplicação regular de cera aumentam a resistência à corrosão 33 PROCESSO DE DOBRA BENDING Os materiais podem ser dobrados em várias condições de tratamento térmico As diferentes condições do material são as seguintes Como recebido As received R07 THIAGO CICOGNA 29 de 38 Tratado termicamente heat treated Envelhecido naturalmente naturally aged Recém tratado ou recozido freshly solution treated or annealed Condição 0 Todas as ferramentas usadas para o processo de dobra devem estar livres de arranhões rebarbas etc Não dobre chapas pintadas pois a proteção será danificada Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 314 Dobra de chapa Os dados subsequentes são necessários para a correta determinação no raio mínimo de dobra minimum bend radii e consequentemente uma dobra sem o surgimento de trincas Condição do material e Espessura da chapa T Por exemplo ao se analisar a Tabela 32 é possível determinar que para uma chapa tratada termicamente na condição Clad 2024T42 de 16mm 0063 de espessura T o raio mínimo de dobra Rmin deve ser de 4 vezes a espessura da chapa 4T Tabela 32 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição heat treated MATERIAL ESPESSURA T Rmin Clad 2014T42 Até 50 mm 0197 in 25T Clad 2014T62 Até 50 mm 0197 in 3T Clad 2024T42 0 12 mm 0047 in 3T 12 mm 0047 in 325 mm 0128 in 4T 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in 5T 6082T6 Até 265 mm 0104 in 4T Clad 7050T6 Até 12 mm 0047 in 3T Por outro lado se a chapa estiver na condição 0 o raio mínimo de dobra é inferior o que em certos reparos acaba sendo a condição ideal para a fabricação do novo perfil R07 THIAGO CICOGNA 30 de 38 Tabela 33 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição 0 MATERIAL ESPESSURA T Rmin Clad 2024 0 16 mm 0063 in 1T 16 mm 0063 in 325 mm 0128 in 15T 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in 2T Clad 7075 Clad 7475 0 16 mm 0063 in 15T 16 mm 0063 in 325 mm 0128 in 2T 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in 5086 6061 0 16 mm 0063 in 1T 16 mm 0063 in 325 mm 0128 in 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in A Figura 315 ilustra um exemplo de dobradeira manual a qual permite produzir desde peças simples até peças mais complexas em diversos formatos úteis na reparação de estruturas aeronáuticas Fonte Internet Figura 315 Dobradeira universal para chapas 34 TRATAMENTO TÉRMICO HEAT TREATMENT Tratamento Térmico é um aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o intuito de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas sem mudar a forma do produto Entre os tratamentos térmicos podemos citar recozimento normalização austêmpera martêmpera têmpera e revenido 341 Normalização Tratamento térmico que consiste no aquecimento do aço a uma temperatura acima da zona crítica seguido de resfriamento ao ar O objetivo da normalização é refinar a granulação grosseira de peças de aço fundido laminado ou forjado A normalização é ainda usada como tratamento preliminar à têmpera e ao revenido justamente para produzir uma estrutura mais uniforme do que a obtida na laminação por exemplo além R07 THIAGO CICOGNA 31 de 38 de reduzir a tendência ao empenamento e facilitar a solução de carbonetos e elementos de liga 342 Têmpera Tratamento térmico que consiste no resfriamento rápido do aço de uma temperatura superior à sua temperatura crítica mais ou menos 50ºC acima da linha A1 para os aços hipereutetóides em um meio como óleo água salmoura ou mesmo ar 343 Austêmpera É uma transformação isotérmica para produção de estrutura bainitica3 Este processo é realizado aquecendose o aço até a temperatura de austenitização e permanecendo nesta temperatura até completa equalização A seguir provocase um resfriamento rápido até a faixa de transformação da estrutura bainitica permanecendo nesta temperatura até a completa transformação seguido de resfriamento ao ar 344 Martêmpera É um tratamento térmico usado principalmente para diminuir a distorção ou empenamento que se produz durante o resfriamento rápido das peças de aço Neste processo as peças após austenitização são resfriadas bruscamente até a temperatura logo acima da faixa de formação de martensita e após equalizar a temperatura por alguns instantes ocorre o resfriamento apropriado até a temperatura ambiente É o tratamento térmico que segue o processo de têmpera e tem por objetivo reduzir as tensões internas geradas na peça ajustar a dureza para a faixa de trabalho desejada bem como atingir os valores adequados de resistência mecânica e tenacidade Este tratamento consiste em aquecer uniformemente até uma temperatura abaixo daquela de austenitização mantendo o material nesta temperatura por tempo suficiente para equalização de temperatura e obtenção das propriedades desejadas 345 Recozimento de ligas de alumínio O recozimento é utilizado para se obter uma suavização do material com o objetivo de facilitar o processo de fabricação de peças eou eliminar o endurecimento mecânico de peças forjadas eou eliminar o endurecimento de peças previamente tratadas termicamente Existem 2 tipos de recozimento de ligas de alumínio 1 Recozimento por alívio de tensão utilizado para se obter uma suavização integral das ligas de alumínio das séries 1000 e 5000 não tratadas termicamente e uma suavização parcial das ligas das séries 2000 6000 e 7000 3 Bainita é um produto de decomposição isotérmica que se forma quando um aço é resfriado temperado em uma faixa de temperatura intermediária entre a de formação da perlita e da martensita Do mesmo modo que a perlita a bainita formase quando a austenita γ se transforma em ferrita e cementita Fe3C R07 THIAGO CICOGNA 32 de 38 2 Recozimento completo utilizado para se obter uma suavização integral das ligas de alumínio das séries 2000 6000 e 7000 O recozimento é aplicável às ligas de alumínio das séries 1000 2000 5000 6000 e 7000 e nas condições O ou F ver Tabela 39 sendo indicado para facilitar as operações de fabricação das peças ou para aliviar tensões ocasionadas por essas operações O recozimento por alívio de tensão é recomendado para aliviar tensões em ligas que foram fabricadas na condição O e não na condição T O recozimento completo deve ser executado quando a conformação da peça na condição W não é conveniente ou até para eliminar tensões residuais causadas por uma conformação mecânica severa 3451 Requisitos e precauções No recozimento de ligas de alumínio O forno deve ser do tipo a ar ou banho de sal e deve ser capaz de manter a temperatura dentro dos valores especificados na Tabela 34 O banho de sal não deve reagir quimicamente com as ligas a serem tratadas Tabela 34 Recozimento das Ligas de Alumínio LIGAS SÉRIES TEMPERATURA C F TEMPO DE ENCHARQUE h CONDIÇÕES DE RESFRIAMENTO RECOZIMENTO POR ALÍVIO DE TENSÃO 1XXX 14 4 O tempo de encharque não necessita ser mais longo que o necessário para retornar todas as peças do banho para a temperatura de recozimento Adicionar 30 min por polegada in de espessura para peças com espessuras maiores que 127 mm 05 in a fim de permitir que a peça atinja a temperatura do forno R07 THIAGO CICOGNA 33 de 38 2XXX 340 10 644 18 Permitir o resfriamento ao ar ou no forno abaixo da temperatura ambiente 5XXX 6XXX 7XXX RECOZIMENTO COMPLETO 2XXX 415 10 779 18 2 a 3 Resfriar em forno abaixo de 260 C 500 F a uma velocidade 25 Ch 77 Fh Após resfriar ao ar à temperatura ambiente Resfriar a peça abaixo de 230 C 446 F Reaquecer a peça até 230 C 446 F mantendoa nessa temperatura por 6 h Resfriar ao ar abaixo da temperatura ambiente 6XXX 7XXX Todas as peças a serem tratadas no forno devem estar livres de sujeira graxa ou outras partículas contaminantes As peças devem ser dispostas no forno de maneira que haja uma livre condução de calor possibilitando que toda a carga alcance uma temperatura uniforme em um intervalo curto de tempo Além disso as operações de abertura e fechamento da porta do forno devem ser feitas da maneira mais rápida possível Ao atingirse a faixa de temperatura para o recozimento como especificado na Tabela a carga deve ser mantida nessa faixa de temperatura por um tempo suficiente para garantir um recozimento adequado de todo o material Esse tempo é chamado de tempo de encharque 346 Solubilização de ligas de alumínio A solubilização é aplicada geralmente como um tratamento térmico intermediário para se melhorar a resistência mecânica do material É sempre seguida de um envelhecimento artificial Os materiais tratados na solubilização são as ligas de alumínio 2014 2024 2219 6013 6061 6063 7050 7075 e 7475 3461 Requisitos e precauções O forno deve ser do tipo a ar ou banho de sal e deve ser capaz de manter a temperatura dentro dos valores especificados na Tabela 35 O banho de sal não deve reagir quimicamente com as ligas a serem tratadas R07 THIAGO CICOGNA 34 de 38 Tabela 35 Condições para a solubilização LIGAS TIPOS TEMPERATURA DE SOLUBILIZAÇÃO TEMPERATURA DA ÁGUA PARA TÊMPERA C F C F 2014 Todos exceto forjados 500 5 932 10 Ambiente Forjados 65 80 149 176 2024 Todos exceto forjados 493 5 920 10 Ambiente Forjados 60 70 140 158 6061 Todos 530 5 986 10 Ambiente 7050 Todos exceto forjados 476 5 890 10 Forjados 55 65 131 149 Não utilizar banho de sais de nitrato no tratamento térmico de ligas de alumínio que contenham mais de 10 de magnésio na sua composição Todas as peças a serem tratadas no forno devem estar livres de sujeira graxa ou outras partículas contaminantes As peças devem ser dispostas no forno de maneira que haja uma livre condução de calor possibilitando que toda a carga alcance uma temperatura uniforme em um curto intervalo de tempo As operações de abertura e fechamento da porta do forno devem ser feitas da maneira mais rápida possível Deve ser evitada a mistura de peças de chapa com clad5 de diferentes espessuras na mesma carga para evitar que peças mais finas sejam expostas ao calor por tempo excessivo 3462 Temperaturas e tempo de encharque para solubilização As temperaturas recomendadas para solubilização de ligas de alumínio estão apresentadas na Tabela 35 É importante observar as faixas de temperatura indicadas pois temperaturas não especificadas podem ser prejudiciais às propriedades mecânicas das ligas Ao atingirse a faixa de temperatura para o recozimento como especificado na Tabela 35 a carga deve ser mantida nessa faixa de temperatura por um tempo suficiente para garantir um recozimento adequado de todo o material Esse tempo é chamado de tempo de encharque 5 Alclad é uma marca registrada da empresa Alcoa cujo nome é usado genericamente para descrever um revestimento realizado em ligas de duralumínio para melhorar a resistência a corrosão São chapas de duralumínio revestidas em ambas as faces com alumínio puro 9999 promovendo uma diminuição de cerca de 10 da resistência à tração R07 THIAGO CICOGNA 35 de 38 O tempo de encharque irá variar conforme a espessura da peça e os meios de aquecimento de acordo com a Tabela 36 Tabela 36 Tempo de encharque para a solubilização DIMENSÕES ESPESSURA OU DIÂMETRO TEMPO DE ENCHARQUE min mm in BANHO DE SAL FORNO A AR Mín Máx Mín Máx Até 041 Até 0016 10 15 20 25 042 a 051 0017 a 0020 10 20 20 30 052 a 081 0021 a 0032 15 25 25 35 082 a 160 0033 a 0063 20 30 30 40 161 a 229 0064 a 0090 25 35 35 45 3463 Têmpera Após a permanência das peças no forno elas devem ser temperadas como se segue 1 Têmpera em água à temperatura ambiente As peças devem ser imersas em um tanque de dimensões adequadas e com sistema de agitação de maneira que a temperatura da água após o término da operação e remoção da carga não exceda 38 C 100 F 2 Têmpera em água aquecida As peças devem ser imersas em um tanque com sistema de aquecimento e resfriamento de modo a atender as temperaturas especificadas na Tabela 35 3464 Tempo de demora da imersão para têmpera O tempo de demora da imersão em fornos a ar iniciase quando a porta do forno começa a abrirse e termina quando a última parte da carga é imersa na água O tempo máximo de demora da imersão irá variar com a espessura nominal da peça a ser solubilizada de acordo com a Tabela 37 Tabela 37 Máximo tempo de demora da imersão para têmpera ESPESSURA NOMINAL mm in TEMPO MÁXIMO s Até 041 Até 0016 5 042 a 079 0017 a 0031 7 080 a 229 032 a 0090 10 Acima de 230 Acima de 0091 15 R07 THIAGO CICOGNA 36 de 38 347 Envelhecimento artificial de ligas de alumínio O envelhecimento das ligas tratadas por solubilização é um tipo de precipitação cristalina submicroscópica que atua no interior e nos contornos dos grãos Essa precipitação desenvolve um aumento da dureza através da massa tratada 3471 Requisitos e precauções O forno deve ser do tipo a ar e todas as peças a serem tratadas no forno devem estar livres de sujeira graxa ou outras partículas contaminantes As peças devem ser dispostas no forno de maneira que haja uma livre condução de calor possibilitando que toda a carga alcance uma temperatura uniforme em um intervalo curto de tempo As operações de abertura e fechamento da porta do forno devem ser feitas da maneira mais rápida possível Deve ser evitada a mistura de peças de chapa com clad de diferentes espessuras na mesma carga para evitar que peças mais finas sejam expostas ao calor por tempo excessivo 3472 Condições iniciais para têmpera Antes do envelhecimento artificial as peças devem ter sido solubilizadas ligas 7050 7075 e 7475 ou envelhecidas naturalmente ligas 2024 e 6061 Nos casos das peças com condição inicial W ligas 7075 7075 e 7475 e T42 ligas 2014 2024 2219 6013 6061 e 6063 o material deve ter sido tratadas de acordo com as recomendações da solubilização 3473 Temperatura e tempo de encharque As peças que necessitem de envelhecimento artificial devem ser tratadas conforme a Tabela 6 na temperatura final definida Tabela 38 Condições para envelhecimento artificial LIGA CONDIÇÃO ANTES TIPOS ENVELHECIMENTO ARTIFICIAL CONDIÇÃO APÓS C F TEMPO h 2014 T3 Chapa 1605 32010 18 T6 T451 Extrudado 1775 35010 10 T651 T4 Forjado 1775 35010 10 T6 2024 T3 Chapa 1915 37510 12 T81 T351 Laminado 1915 37510 12 T851 T4 Barra 1915 37510 12 T6 Extrudado 1915 37510 12 T81 Forjado 1915 37510 12 T6 T42 Chapa 1915 37510 9 T62 Outros 1915 37510 16 R07 THIAGO CICOGNA 37 de 38 6061 T4 Extrudado 1775 35010 8 T6 Outros 1605 32010 18 Forjado 1775 35010 8 T42 Extrudado 1775 35010 8 T62 Outros 1605 32010 18 7050 W Placa 1215 1635 25010 32510 36 T76 1215 1215 1635 25010 32510 36 T736 2430 Extrudado 1215 1635 25010 32510 36 T76 1518 Outros 1215 1795 25010 35510 4 min T73 8 min R07 THIAGO CICOGNA 38 de 38 348 Tratamento térmico de peças de liga de alumínio A tabela abaixo Tabela 39 apresenta a designação da têmpera para as ligas de alumínio Tabela 39 Designação da têmpera para as ligas de alumínio DESIGNAÇÃO TÊMPERA F Como fabricado O Recozido ligas forjadas W Solução tratada termicamente condições instáveis T1 Resfriada a partir de uma temperatura elevada extrudada e envelhecida naturalmente T2 Temperada ligas fundidas T3 Solução tratada termicamente e após trabalhada a frio T4 Solução tratada termicamente e envelhecida naturalmente T5 Resfriada a partir de uma temperatura elevada extrudada ou fundida e envelhecida artificialmente T6 Solução tratada termicamente e envelhecida artificialmente T7 Solução tratada termicamente e estabilizada T8 Solução tratada termicamente trabalhada a frio e envelhecida artificialmente T9 Solução tratada termicamente envelhecida artificialmente e após trabalhada a frio T10 Resfriada a partir de uma temperatura elevada extrudada ou fundida envelhecida artificialmente e após trabalhada a frio Tx1 Variações do processo original Ex T31 T51 T61 e T81 Tx2 Tratamento térmico executado pelo usuário Ex T42 e T62 Tx3 Tratamento especial para aumento da resistência à corrosão sob tensão Tx51 Alívio de tensão por estiramento barras e placas Ex T351 T451 T851 e T751 Tx511 Alívio de tensão por estiramento extrudados e após uma leve estabilização Ex T3511 T4511 T6511 T8511 e T7311 Tx52 Alívio de tensão por compressão forjados Ex T452 e T652 Tx53 Alívio de tensão por tratamento térmico Tx54 Alívio de tensão combinado por estiramento e compressão Tx6 Estirado a frio 6 após solubilização Ex T36 e T86 Tx61 Variação de TX6 liga 2024 Ex T361 e T861 Tx7 Estirado a frio 8 após solubilização Ex T37 e T87
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REPAROS ESTRUTURAIS MATERIAL DE APOIO THIAGO CICOGNA Revisão 07 São Carlos 2022 Sumário 1 Introdução 5 2 Classificação do dano 5 21 Avaliação do dano 5 22 Categorias de danos 6 221 Danos permissíveis 6 222 Danos não permissíveis 7 223 Danos não reparáveis 7 23 Tipos de danos 7 3 Processos 10 31 Proteção da superfície 10 311 Tipos de proteção 10 32 Prevenção da corrosão 12 321 Causas da corrosão 12 322 Tipos de corrosão 13 323 Níveis de corrosão 19 324 Locais suscetíveis ao surgimento de corrosão 20 325 Inspeções 21 326 Remoção da corrosão 21 327 Tipos e funções dos procedimentos de proteção contra corrosão 25 33 Processo de dobra bending 28 34 Tratamento térmico heat treatment 30 341 Normalização 30 342 Têmpera 31 343 Austêmpera 31 344 Martêmpera 31 345 Recozimento de ligas de alumínio 31 346 Solubilização de ligas de alumínio 33 347 Envelhecimento artificial de ligas de alumínio 36 348 Tratamento térmico de peças de liga de alumínio 38 Lista de Figuras Figura 31 Áreas externas que não possuem pintura 11 Figura 32 Proteção superficial por zona 11 Figura 33 Corrosão do tipo pitting 14 Figura 34 Corrosão do tipo filiforme 14 Figura 35 Corrosão do tipo intergranular 15 Figura 36 Corrosão galvânica 15 Figura 37 Propensão à corrosão galvânica entre os materiais 16 Figura 38 Corrosão por tensão 17 Figura 39 Corrosão microbiológica 17 Figura 310 Corrosão por atrito 18 Figura 311 Corrosão esfoliativa 18 Figura 312 Como determinar o nível de corrosão 20 Figura 313 Lixas rotativas 25 Figura 314 Dobra de chapa 29 Figura 315 Dobradeira universal para chapas 30 REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R07 THIAGO CICOGNA 5 de 38 Lista de Tabelas Tabela 21 Tipos de danos 8 Tabela 31 Tipos de prétratamentos 26 Tabela 32 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição heat treated 29 Tabela 33 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição 0 30 Tabela 34 Recozimento das Ligas de Alumínio 32 Tabela 35 Condições para a solubilização 34 Tabela 36 Tempo de encharque para a solubilização 35 Tabela 37 Máximo tempo de demora da imersão para têmpera 35 Tabela 38 Condições para envelhecimento artificial 36 Tabela 35 Designação da têmpera para as ligas de alumínio 38 REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R03 THIAGO CICOGNA 5 de 38 1 INTRODUÇÃO Por que realizamos reparos estruturais nas aeronaves Porque toda aeronave que tenha sofrido avarias em conseqüência de acidente ou incidente aeronáutico terá a sua aeronavegabilidade invalidada até que seja terminado o processo de reparo sendo da responsabilidade do seu proprietário ou operador não permitir o voo nessa situação 2 CLASSIFICAÇÃO DO DANO O termo dano inclui todo e qualquer tipo de deformação permanente ou alteração em qualquer seção transversal de um componente estrutural Deformação ou alteração na seção transversal de um componente estrutural resulta de muitas causas que geralmente podem ser categorizadas em quatro grupos principais Ação mecânica Reação química ou eletroquímica Ação térmica ou cíclica Características metalúrgicas inerentes 21 AVALIAÇÃO DO DANO Examine o tipo e a extensão do dano Para determinar a categoria de danos remova todo o material indesejado da superfície do componente danificado corte todas as áreas quebradas dobradas aquecidas ou danificadas do componente remova todos os rebites soltos o Em todas as formas de dano particularmente onde o choque foi sustentado é provável que existam danos secundários Portanto um exame atento da estrutura em torno do dano inicial deve ser feito Dano oculto pode levar a falha do reparo ou da estrutura1 o Os danos causados pela transmissão de força podem estar localizados a alguma distância do impacto resultando em deformação da estrutura rebites estirados ou furos de parafusos o Se houver suspeita de desalinhamento ou torção da estrutura do avião devem ser realizadas verificações de alinhamento e ou nivelamento 1 Leitura recomendada Boeing Alert Service Bulletin veja o QR Code logo acima R07 THIAGO CICOGNA 6 de 38 22 CATEGORIAS DE DANOS Depois de limpar e investigar o dano e a área ao redor o dano deve ser classificado em uma das seguintes categorias também levando em conta a localização do dano 221 Danos permissíveis O dano deve ser classificado como dano permissível do inglês Allowable Damage ou como dano que requer reparo Dano Permissível é definido como um dano menor que não afeta a integridade estrutural ou diminui a função de um componente Significa que um reparo estrutural não é necessário mas que algumas ações corretivas podem ser necessárias Por exemplo suavizar as bordas ásperas e afiadas restaurar o revestimento da superfície eou tratamentos de proteção Limpe a área antes do exame para ver se o dano está dentro dos limites permitidos Por exemplo no caso de corrosão você primeiro remove a corrosão e depois examina a extensão do dano Compare a extensão do dano com os limites de dano permitidos Allowable damage são divididos em 3 categorias 1 Permanentes categoria de reparo A esta categoria de dano permissível é estabelecida de tal forma que os danos dentro deste limite não requerem reparos estruturais ou inspeções adicionais durante a meta de serviço de projeto ou a meta de serviço estendida conforme aplicável à aeronave 2 Com limites operacionais categoria de reparo B esta categoria de dano permissível é estabelecida de tal maneira que os danos dentro deste limite não requerem reparos estruturais durante a vida útil planejada ou a meta de serviço estendido conforme aplicável à aeronave No entanto tarefas adicionais de inspeções estruturais podem ser necessárias antes que a meta de serviço de projeto seja atingida Um limite de inspeção threshold e um intervalo de repetição serão fornecidos para este tipo de dano permitido 3 Danos temporários permitidos categoria de reparo C esta categoria de dano permissível é estabelecida de tal maneira que os danos dentro deste limite devem ser consertados permanentemente dentro de um limite operacional definido ou seja x ciclos de voo ou x horas de voo ou x meses do calendário Para todos os tipos de dano permitidos acima uma boa manutenção de registros é necessária pelos seguintes motivos Em caso de dano adicional na mesma área ou adjacente o que pode exigir limites operacionais adicionais Assegurar o acompanhamento adequado dos requisitos adicionais de inspeção R07 THIAGO CICOGNA 7 de 38 Assegurar o acompanhamento adequado da forma de realização da reparação permanente Os limites operacionais são definidos como o limite para operação do avião com um dano permitido conforme definido acima Exemplo de operação de avião aceitável Repare antes de 50 ciclos de voo 222 Danos não permissíveis São os danos que excedem os limites permissíveis e requerem um reparo estrutural Um reparo estrutural restaura a integridade estrutural e a função do componente para atender aos requisitos de aeronavegabilidade Por exemplo isso pode envolver cortar a área danificada instalando uma peça de reforço seja colando rebitando ou parafusando na estrutura original Estes reparos específicos podem ser encontrados em cada capítulo do Manual de Reparos Estruturais do inglês Structural Repair Manual SRM 223 Danos não reparáveis Danos não reparáveis são definidos como danos em componentes estruturais que não podem ser reparados e onde a substituição do componente completo é recomendada pois um reparo não é prático ou econômico Normalmente há um capítulo no SRM para a substituição de componentes estruturais exemplo Airbus A320 SRM 517211 Replacement of Structural Components 23 TIPOS DE DANOS Os danos estruturais típicos estão listados a seguir Tabela 21 REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R03 THIAGO CICOGNA 8 de 38 Tabela 21 Tipos de danos TERMO GRUPO2 DEFINIÇÃO 1 2 3 4 Scratch X Tratase de uma linha de dano de qualquer profundidade e comprimento no material que causa uma mudança na área da seção transversal Um objeto pontiagudo geralmente causa isso Gouge X Tratase de uma área de dano de qualquer tamanho que resulta em uma mudança na área da seção transversal Geralmente é causada pelo contato com um objeto relativamente afiado que produz uma ranhura contínua afiada ou suave semelhante a um canal no material Mark X Uma marca é uma área danificada de todos os tamanhos onde é mostrada uma concentração de arranhões cortes rebarbas etc Você deve considerar o dano como uma área e não como uma série de riscos ranhuras etc individuais Crack X X Uma rachadura é uma fratura parcial ou quebra completa no material Dent X Uma mossa é uma área danificada que é empurrada para dentro em relação ao seu contorno usual Não há alteração na área da seção transversal do material e as bordas da área são lisas Nick X Um pequeno decréscimo de material devido a uma batida etc na borda de um membro ou revestimento skin Distortion X X Qualquer torção dobra ou tensão permanente que resulta em desalinhamento ou mudança de forma Pode ser causado por impacto de um objeto estranho mas geralmente resulta de vibração ou movimento de componentes adjacentes conectados Este grupo inclui flexão flambagem deformação desequilíbrio desalinhamento aperto e torção Corrosion X X A destruição do metal por efeito químico ou eletroquímico Ferrugem é a oxidação ou corrosão da parte de liga metálica que contém materiais ferrosos Crease X Uma área danificada que é empurrada ou dobrada sobre si mesma As arestas são linhas ou cristas pontiagudas ou bem delineadas Abrasion X X Tratase de uma área danificada de todos os tamanhos que causa alteração em uma área de seção transversal devido a arranhões fricção raspagem ou outras erosões superficiais Geralmente é áspero e irregular 2 1 Ação mecânica 2 Reação química ou eletroquímica 3 Ação térmica ou cíclica 4 Características metalúrgicas inerentes R07 THIAGO CICOGNA 9 de 38 Tabela 21 Tipos de danos TERMO GRUPO2 DEFINIÇÃO 1 2 3 4 Debonding X X X Separação de materiais que ocorre devido a uma falha do adesivo Delamination X X X Quando a separação de camadas ocorre em um material multilaminado Isso pode ser causado pelo material que foi atingido delaminação de impacto ou quando há uma falha de resina por qualquer outro motivo Fretting X Danos à superfície na interface entre os elementos das juntas resultantes de movimentos angulares ou lineares muito pequenos Evidência de fretting é geralmente a produção de coloração em pó preto fino Indentation X São marcas de pressão que tipicamente mostram deformação regular suave da superfície sem alteração da área da seção transversal Burn mark X Uma indicação localizada de aquecimento excessivo descoloração da pintura eou superfície preta após um raio Marca de queimadura corrosão ou derretimento local além da descoloração da pintura eou superfície preta podem ser vistos em revestimentos ou fixadores metálicos Em estruturas em materiais compósitos além da descoloração da pintura podem ocorrer perfurações ou delaminaçãodescolamento O limite de tamanho para inspeção visual é o limite de descoloração da tinta Penetration or Perforation X Uma penetração é uma área da superfície de um componente que foi perfurada pelo interior ou pelo interior REPA4 Reparos Estruturais guia de estudos R03 THIAGO CICOGNA 10 de 38 3 PROCESSOS Esta seção fornece uma visão geral dos processos e informações que podem ser necessários durante um reparo 31 PROTEÇÃO DA SUPERFÍCIE Esta seção trata a proteção da superfície que é dada à estrutura da aeronave Os tratamentos protetores evitam a corrosão e danos causados por fluidos agressivos e fornecem proteção contra erosão para estruturas metálicas Estruturas em material compósito têm um tratamento de superfície para protegêlas contra os efeitos de raios raios ultravioletas e erosão O tipo de proteção de superfície dos componentes está relacionado com O material A função A localização Quando um reparo requer a remoção da proteção de superfície original a proteção de superfície correta deve ser aplicada após a conclusão do reparo 311 Tipos de proteção O acúmulo de proteção não é o mesmo em todas as áreas da estrutura da aeronave pois alguns componentes são fabricados com material resistente à corrosão e não requerem outras camadas de proteção Existem três grupos importantes de tratamento de proteção Prétratamento químico eletroquímico Revestimentos por pintura primer tinta Revestimentos especiais inibidor de corrosão O prétratamento de materiais aumenta as propriedades resistentes à corrosão e proporciona uma boa superfície para a adesão de revestimentos de tinta Os filmes quimicamente ou eletroquimicamente aplicados passivam a superfície e previnem a corrosão Tinta Primer é aplicada a toda estrutura geral para proteção contra corrosão Um top coat de poliuretano é aplicado para proteger contra danos químicos ou mecânicos Composto anticorrosivo e revestimento protetor repelente de água inibidor de corrosão são aplicados às estruturas de aeronaves que são mais propensas a serem afetadas pela corrosão Todas as áreas externas possuem proteção de superfície No entanto certas áreas possuem níveis diferentes de proteção e visualmente possuem um aspecto diferenciado R07 THIAGO CICOGNA 11 de 38 como os bordos de ataque dos slats entradas de ar inlet cowl dos motores à reação exemplo IAE V2500 exaustão da APU Auxiliary Power Unit etc Figura 31 Slat Entrada de ar do motor Fonte Internet Exaustão da APU Figura 31 Áreas externas que não possuem pintura A área interna de uma aeronave é dividida em três zonas principais Cada zona tem uma proteção de superfície diferente Essas zonas são divididas da seguinte maneira Zona A áreas em contato com ar e água Zona B áreas em contato com combustível incluindo tubulações Zona C áreas onde a corrosão pode ser esperada devido ao contato com fluidos hidráulicos lubrificantes eou águas residuais condensação dificuldade de acesso eou alto risco de danos acidentais Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 32 Proteção superficial por zona R07 THIAGO CICOGNA 12 de 38 32 PREVENÇÃO DA CORROSÃO Corrosão é a destruição de metais por efeitos químicos ou eletroquímicos Estes efeitos alteram o metal e portanto a resistência da estrutura da aeronave pode ser afetada pela corrosão A prevenção da corrosão é uma das tarefas mais importantes para manter a aeronave em condições seguras Os passos que se seguem são aqueles que são necessários para um controle satisfatório da corrosão Manutenção regular Estrutura limpa Identificação da corrosão em um estágio inicial Remoção completa da corrosão quando esta ocorrer Examinar regularmente a proteção contra corrosão aplicada na estrutura e corrigir imediatamente qualquer dano Materiais resistentes à corrosão e tratamentos de proteção são usados na construção Isso é feito para reduzir a possibilidade de corrosão Algumas áreas por exemplo sob os sanitários e cozinhas galleys recebem tratamentos especiais de anticorrosão 321 Causas da corrosão Corrosão é uma reação eletroquímica de um metal com seu ambiente A condição necessária para essa reação é uma diferença de potencial elétrico e um eletrólito Exemplos de agentes corrosivos Ácidos a maioria dos ácidos causará corrosão na maioria das ligas usadas na construção de uma aeronave o Ácido sulfúrico ácido da bateria o Ácidos halogenados clorídrico fluorídrico e bromídrico o Ácidos orgânicos tais como resíduos humanos e animais Álcalis geralmente não causam corrosão tanto quanto os ácidos Mas o alumínio que não contêm um inibidor de corrosão é muito sensível a soluções alcalinas Sais a maioria das soluções de sal são bons eletrólitos e podem causar corrosão As ligas e aços de alumínio são muito sensíveis a algumas soluções que contêm sal A atmosfera contém umidade e oxigênio que são as principais causas da corrosão A corrosão de ligas ferrosas ocorrerá facilmente na atmosfera geral se não houver proteção Existem outros gases e contaminantes na atmosfera que também causam corrosão por exemplo a atmosfera em áreas industriais e marinhas R07 THIAGO CICOGNA 13 de 38 Água contém impurezas minerais e orgânicas e gases dissolvidos por exemplo oxigênio A quantidade dessas impurezas irá alterar a capacidade da água de causar corrosão A água do mar contém muitos sais e causará corrosão muito rapidamente na estrutura de uma aeronave A água dura geralmente contém muitos alcalinos e portanto não causa corrosão na maioria dos metais Mas esse tipo de água causa corrosão em alumínio e ligas de alumínio A quantidade dos cátions principalmente o cálcio e o magnésio é o que determina a dureza da água Se a água estiver apresentando teores desses cátions acima de 150 mgL então a água é dura se estiver abaixo de 75mgL a água é mole e se for entre 75 e 150 mgL a água é moderada Microorganismos pode ocorrer o acúmulo de água nos tanques de combustível das aeronaves e ela conter óxidos de ferro e sais minerais Esta água pode suportar o crescimento bacteriano e fúngico ambos os quais podem aumentar o ataque corrosivo por meios físicos químicos e enzimáticos 322 Tipos de corrosão A corrosão é um efeito eletroquímico que transforma o metal em compostos de óxido hidróxido ou sulfato Existem dois procedimentos eletroquímicos o metal oxida e muda anodicamente o agente corrosivo reduz e muda catodicamente A corrosão geralmente começa na superfície do material mas os efeitos iniciais nem sempre podem ser encontrados visualmente Os parágrafos subsequentes dão exemplos dos diferentes tipos de corrosão que podem ser encontrados nas aeronaves 3221 Corrosão por Pitting Começa na superfície de um material e então se estende verticalmente Pode então se estender radialmente a partir do local de iniciação Este tipo de corrosão é perigoso devido à extensão vertical que diminui a resistência do material Nem sempre é possível obter uma grande indicação desse defeito na superfície do material Este tipo de corrosão pode ser o ponto de partida para a corrosão intergranular R07 THIAGO CICOGNA 14 de 38 Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 33 Corrosão do tipo pitting A corrosão por pitting não deve ser confundida com shot peening por exemplo aplicado no intradorso das asas em alguns casos O shot peening produz um efeito de casca de laranja na superfície e nem sempre tem uma aparência uniforme 3222 Corrosão filiforme A corrosão filiforme ocorre em chapas de liga de alumínio Os efeitos da corrosão continuam lateralmente e não entram no núcleo Este tipo de corrosão também pode começar nos rebites e se estender ao longo da superfície da chapa pintada logo abaixo da camada de tinta Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 34 Corrosão do tipo filiforme R07 THIAGO CICOGNA 15 de 38 3223 Corrosão intergranular A corrosão intergranular geralmente vai para o núcleo do material ao longo dos limites do grão com pouca ou nenhuma indicação na superfície Este tipo de corrosão também pode ser visto como uma rede de corrosão ou rachaduras na superfície do metal Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 35 Corrosão do tipo intergranular Esse tipo de corrosão é muito perigoso pois pode tornar a estrutura muito fraca antes que qualquer indicação visual seja dada Algumas ligas de alumínio de alta resistência são especialmente sensíveis à corrosão intergranular quando o material está tensionado 3224 Corrosão galvânica Este tipo de corrosão pode ocorrer entre dois metais diferentes ou alguns metais e fibra de carbono quando eles se tocam e têm umidade entre eles Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 36 Corrosão galvânica R07 THIAGO CICOGNA 16 de 38 A diferença de potencial dos materiais e a umidade dielétrica causam os efeitos galvânicos A intensidade desses efeitos de corrosão nem sempre é proporcional a essa diferença A Figura 37 mostra as diferenças de potencial elétrico de diversos materiais Quanto maior a diferença do potencial elétrico entre os materiais maior o risco de corrosão galvânica Fonte Internet Figura 37 Propensão à corrosão galvânica entre os materiais Se diferentes materiais se tocarem o mais anódico será corroído A corrosão galvânica pode ser vista como partículas brancas ou cinzas em forma de pó nas conexões juntas sobrepostas e rebitadas e outras partes estruturais 3225 Corrosão por tensão A aplicação simultânea de uma carga de tração e um ambiente corrosivo pode causar corrosão sob tensão Este defeito de metal é conhecido como corrosão sob tensão stress corrosion Cargas operacionais ou estruturais aplicadas externamente geralmente causam essas tensões R07 THIAGO CICOGNA 17 de 38 Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 38 Corrosão por tensão A corrosão por pitting pode causar um aumento local no efeito da corrosão sob tensão e pode causar a extensão de quaisquer trincas que tenham ocorrido 3226 Corrosão biológica Uma grande quantidade de microorganismos como bactérias fungos e algas causam esse tipo de corrosão Esses microorganismos geralmente podem ocorrer em áreas com fluidos contaminados em climas quentes e úmidos Os microorganismos ou os fungos juntamente com a umidade aumentam os efeitos eletroquímicos Isso dará uma polarização do cátodo que pode causar corrosão ilimitada Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 39 Corrosão microbiológica 3227 Corrosão por atrito A corrosão por atrito fretting é o resultado do micro movimento entre duas superfícies pesadamente carregadas onde pelo menos uma delas deve ser metálica R07 THIAGO CICOGNA 18 de 38 Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 310 Corrosão por atrito Com este tipo de corrosão a superfície protetora do material é danificada e partículas de metal são removidas da superfície do material Essas partículas oxidam e aumentam o efeito abrasivo entre as duas superfícies Também é possível que esse tipo de corrosão cause rachaduras por fadiga 3228 Corrosão esfoliativa A corrosão por esfoliação é um tipo de corrosão intergranular Ocorre quando a corrosão nos limites de grão abaixo da superfície se estende e empurra para cima os grãos metálicos na superfície Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 311 Corrosão esfoliativa R07 THIAGO CICOGNA 19 de 38 A corrosão por esfoliação freqüentemente ocorre em seções extrudadas porque a densidade de grãos é geralmente menor que em formas laminadas 323 Níveis de corrosão Temse as seguintes definições para os vários níveis de corrosão 3231 Níve 1 L1 Danos ocorrendo entre inspeções sucessivas dentro dos limites de dano permitidos ou Danos ocorrendo entre inspeções sucessivas que não exigem reforço estrutural substituição ou inspeções baseadas em nova tolerância a danos ou Corrosão ocorrendo entre inspeções sucessivas que excedem os limites permitidos mas é local e pode ser atribuída a um evento não típico decorrente do uso das aeronaves da mesma frota por exemplo derramamento de mercúrio ou Corrosão leve ocorrendo repetidamente entre inspeções que eventualmente requerem inspeções baseadas em reforço substituição ou nova tolerância a danos 3232 Nível 2 L2 Corrosão ocorrendo entre inspeções sucessivas que exigem um único retrabalho o qual excede os limites permitidos conforme definido pelo fabricante SRM SB etc exigindo reparoreforço ou substituição completa ou parcial da estrutura aplicável 3233 Nível 3 L3 Corrosão encontrada durante a primeira inspeção ou inspeção subsequente que é determinada normalmente pelo operador e ser uma preocupação de aeronavegabilidade urgente que requer uma ação O fluxograma a seguir ilustra como determinar o nível de corrosão R07 THIAGO CICOGNA 20 de 38 Fonte Adaptado do MPD do Airbus A320 Figura 312 Como determinar o nível de corrosão 3234 CPCP Corrosion Prevention and Control Program Do ponto de vista do programa de manutenção de uma operadora de transporte aéreo uma revisão periódica da seção estruturas com atenção especial aos dados reportados da frota deve ser programado para manter o alvo deste programa para controlar a corrosão ao nível 1 ou melhor em todos detalhes estruturais elementos ou conjuntos que contribuem significativamente para o transporte de pressão ou cargas de controle e cuja falha pode afetar a integridade estrutural necessária para a segurança da aeronave 324 Locais suscetíveis ao surgimento de corrosão As condições a seguir influenciam onde e quando a corrosão pode ocorrer densidade de agentes corrosivos propriedades das proteções contra corrosão resistência à corrosão do material Essas condições não são as mesmas em todos os locais da estrutura da aeronave Existem áreas onde a corrosão pode ser esperada mais cedo do que em outros A Figura 32 apresenta algumas localizações da estrutura de uma aeronave exemplo Airbus A320 onde a corrosão pode ocorrer mais cedo do que se esperava por exemplo dentro e abaixo de cozinhas galleys banheiros toilets ou compartimentos de armazenamento de bateria Essas áreas são indicadas como categoria C R07 THIAGO CICOGNA 21 de 38 325 Inspeções A identificação precoce e a remoção da corrosão ajudarão a manter a segurança e a função do elemento Isso só é possível se a inspeção de corrosão for feita regularmente e com precisão A corrosão pode ser encontrada por exemplo pelos seguintes métodos inspeção visual inspeção de líquido penetrante inspeção ultrassônica inspeção por corrente parasita inspeção de raiox Os procedimentos aplicáveis são fornecidos no manual de ensaios não destrutivos NTM do inglês Nondestructive Testing Manual A lista a seguir fornece alguns dos equipamentos que podem ser utilizados na realização de uma inspeção visual em busca de corrosão lupa espelhos boroscópio outro equipamento equivalente Quando se faz a inspeção em uma superfície que é pintada normalmente a corrosão será notada através de uma superfície rugosa uma mudança de cor bolhas na pintura Quando há corrosão em uma superfície metálica normalmente se observará uma área escurecida e uma superfície com sulcos pitted surface Normalmente será observado também uma poeira ou partículas brancas cinzas ou vermelhas 326 Remoção da corrosão Toda a corrosão deve ser removida imediatamente após ser identificada e por completo Isso é necessário porque a corrosão que permanece causará nova corrosão e diminuirá ainda mais a resistência da estrutura Os procedimentos aplicáveis para a verificação da remoção de corrosão são fornecidos no NTM Após a corrosão ser totalmente removida a extensão do dano deve ser examinada e comparada com os limites de dano permitidos Além disso certifiquese de que a área retrabalhada receba a proteção de superfície correta para evitar mais corrosão R07 THIAGO CICOGNA 22 de 38 3261 Reparo de áreas com corrosão Todos os componentes estruturais que são afetados pela corrosão devem ser tratados imediatamente É aconselhável fazer uma avaliação inicial da extensão da corrosão pois a correta identificação da extensão pode ser menos dispendiosa em termos de horashomem eou materiais Para determinar a extensão da área danificada toda a corrosão deve primeiro ser removida Certifiquese de que toda a corrosão seja completamente removida antes de iniciar um reparo Pequenos resíduos de corrosão podem atuar como ponto de partida para uma corrosão ainda maior A seguir temse uma série de etapas sugeridas para a remoção da corrosão Dependendo da situação nem todas as etapas são aplicáveis limpeza da área corroída remoção a tinta da área corroída se necessário remoção da corrosão através de lixamento blend out verificação quanto a remoção da corrosão o se for identificado a existência de pontos remanescentes de corrosão as etapas anteriores devem ser realizadas novamente verificação quanto aos limites permitidos allowable damage e se necessário a reparação conforme procedimento aplicável à área exemplo corte do stringer e emenda através de splice limpeza final tratamento da superfície No caso de existirem fixadores instalados na área com corrosão é necessário remover todos os fixadores antes de iniciar o procedimento de remoção da corrosão No entanto a remoção dos fixadores pode ser evitada nas seguintes condições não há corrosão visível na área ao redor 25 mm da cabeça do fixador ser possível a desoxidação das cabeças dos fixadores usando apenas uma scotchbrite ou um abrasivo de polimento leve de tal forma que a remoção do material não pode ser medida com precisão por meio de dispositivos de medição mecânicos padrão e desde que as marcas dos fixadores ainda sejam legíveis Neste caso basta apenas efetuar a reproteção da cabeça do fixador conforme procedimento aplicável indicado no SRM R07 THIAGO CICOGNA 23 de 38 Antes de começar a remover a corrosão proteja todas as áreas adjacentesequipamentos contra o efeito de removedores químicos agentes de limpeza e materiais de tratamento de superfície Use papel e fita adesiva adequados Remova toda a sujeira graxa e outros materiais estranhos da área afetada com agente de limpeza Dois métodos de remoção de tinta são possíveis Onde a corrosão é leve e contida dentro de uma pequena área use o método mecânico Onde a corrosão é pesada e cobre uma grande área recomendase o uso de decapantes Qualquer fixador localizado dentro da área com corrosão e afetado pela corrosão deve ser removido Isso evita a contaminação cruzada entre metais diferentes enquanto a corrosão está sendo removida A remoção do fixador também permitirá uma verificação da corrosão no corpo do furo onde o fixador estava instalado Os procedimentos gerais para remoção de corrosão mecânica são descritos nos parágrafos seguintes Abrasão manual só é adequada para áreas com corrosão leve Lixas e as esponjas abrasivas scotchbrite são os métodos mais comuns usados Atenção após a remoção da corrosão se o material exceto para aços inoxidáveis ficar exposto ou seja toda a proteção superficial tenha sido removida as áreas descobertas devem ser protegidas dentro de 24 horas se o ambiente for controlado umidade abaixo de 65 sem gases ou vapores e nenhuma poeira excessiva e 7 horas no máximo quando for um ambiente sem controle Caso não seja possível a área que foi retrabalhada e está exposta deve ser protegida novamente com o composto preventivo de corrosão corrosion preventive compound ou no caso do alumínio através de conversão química Alodine Caso contrário a área deve ser inspecionada novamente utilizandose uma lupa com ampliação de 10X antes da superfície receber uma nova proteção A suavização da área após a remoção da corrosão deve ser realizada para se obter uma superfície lisa e adequada para a aplicação do tratamento final da superfície Recomendase que a remoção de corrosão quando leve seja realizada com lixa granulação de 240 a 400 Nunca utilize nenhum material abrasivo lixa ou escova de aço carbono em superfícies de alumínio Pequenas partículas metálicas dissimilares serão embebidas no alumínio e podem futuramente causarem mais corrosão A remoção de corrosão em estágios avançados deve ser feita através de escovas de aço inoxidável ou com lixas rotativas Figura 313 R07 THIAGO CICOGNA 24 de 38 Devese evitar a geração de altas temperaturas durante o processo de lixamento quando da utilização de lixas rotativas pois pode haver alteração das propriedades mecânicas do material R07 THIAGO CICOGNA 25 de 38 Fonte Internet a Flexible sanding wheel b Mushroom sanding pad and abrasive discs c Drum sander d Rotary files Figura 313 Lixas rotativas 327 Tipos e funções dos procedimentos de proteção contra corrosão A boa resistência à corrosão da estrutura da aeronave é o resultado da interação de diferentes tipos de proteções contra corrosão A máxima resistência possível à corrosão é dada à aeronave antes de ser entregue pelo fabricante ao cliente Os diferentes tipos de proteção podem ser divididos em Prétratamentos Pintura Revestimentos especiais Selagem 3271 Prétratamentos O prétratamento é o tratamento inicial do metal e tem as seguintes funções a Aumentar as propriedades de resistência à corrosão do metal por procedimentos químicos ou eletrolíticos b Proporcionar uma boa superfície para a adesão dos revestimentos de tinta subsequentes c Um procedimento usado para evitar a corrosão é aplicar uma fina camada de metal diferente Esta camada tem um potencial eletrolítico ou eletroquímico R07 THIAGO CICOGNA 26 de 38 mais baixo que o metal principal Se ocorrer corrosão a camada fina será removida primeiro Isto é referido como prevenção de corrosão por material de sacrifício A Tabela 31 apresenta os prétratamentos que são normalmente usados para dar a máxima resistência à corrosão Tabela 31 Tipos de prétratamentos MATERIAL PRÉTRATAMENTO OBSERVAÇÕES Ligas de alumínio Anodização crômica ou sulfúrica Tratamento eletrolítico a superfície um revestimento de óxido Conversão química Tratamento químico mesma função da anodização Wash primer Normalmente utilizado em reparos Ligas de aço Cádmio Aplicação eletrolítica proteção de sacrifício Fosfatização Tratamento químico aplicação de fosfato de zinco ou manganês Cromo duro ou Níckel Tratamento eletrolítico alta resistência à desgaste Prata Tratamento eletrolítico boa resistência contra fretting Aços inox Cádmio Utilizado quando em contato com alumínio reduzir o efeito galvânico Spray de zinco Fina camada de zinco puro utilizado quando em contato com alumínio Titânio Anodização Tratamento eletrolítico reduzir o efeito galvânico 3272 Pintura Os revestimentos por pintura podem ser divididos da seguinte maneira e possuem as seguintes funções a Primer o primer aumenta as propriedades de resistência à corrosão pois contém inibidores de corrosão O primer também protege a superfície contra agentes corrosivos e proporciona uma boa superfície para a adesão dos revestimentos de tinta subsequentes b Top Coat a camada superior ou tinta de acabamento tem a função de proteger as camadas do primer e dá à aeronave a aparência necessária R07 THIAGO CICOGNA 27 de 38 3273 Revestimentos especiais Revestimentos especiais são aplicados às áreas que exigem uma proteção especial contra corrosão Dois tipos de revestimentos especiais são usados da seguinte maneira Tipo 1 revestimento repelente de água geralmente feito de materiais livres de silicone organicamente ligados a uma base de óleo mineral para repelir a umidade Tipo 2 composto preventivo de corrosão para serviços pesados revestimentos semelhantes a graxa contendo inibidores de corrosão que protegem contra agentes corrosivos NOTA Cada tipo está disponível em vários graus Estes podem ser de filme macio ou de filme duro 3274 Selantes Os selantes têm muitas funções na aeronave Aqueles que são usados para prevenção de corrosão têm as seguintes funções a Vedar as juntas externas da estrutura da aeronave para garantir que a água não entre na estrutura b Vedar as juntas rebitadas parafusadas ou coladas para garantir que os líquidos não entrem nas juntas c Evitar a corrosão ação galvânica entre diferentes metais d Evitar fadiga tensão ou vibração entre partes da estrutura que podem causar corrosão por atrito e Nivelar os caminhos de drenagem para os orifícios de drenagem Em áreas específicas da aeronave por exemplo a camada inferior uma camada protetora é colocada no selante Esta camada garante que outros materiais por exemplo combustível fluido hidráulico óleo do motor e fluidos residuais dos banheiros e galleys não causem a deterioração do selante 3275 Tratamento para fixadores durante a instalação Se metais diferentes se tocam ocorre corrosão galvânica Os fixadores utilizados nem sempre são feitos do mesmo material que as partes estruturais devido à resistência necessária Este fato acaba demandando uma proteção contra a corrosão galvânica Os fixadores são geralmente prétratados pelo fabricante Certifiquese de que os fixadores estejam protegidos e lubrificados antes da instalação conforme indicado no SRM Onde a corrosão galvânica deve ser evitada os fixadores são instalados úmidos com selante R07 THIAGO CICOGNA 28 de 38 3276 Superfícies de acoplamento As superfícies de acoplamento mating surfaces são muito sensíveis à corrosão porque a umidade e a contaminação podem se alojar entre as superfícies e causar corrosão Se as peças da montagem forem feitas de metais diferentes a corrosão galvânica ocorre conforme as condições descritas anteriormente Todas as superfícies devem ser seladas com um selante que seja aplicado a cada superfície antes da instalação 3277 Drenagem da estrutura da aeronave Durante voos normais os líquidos podem se acumular na parte inferior da fuselagem Esses líquidos podem estar presentes como resultado de condensação ou vazamento dos sistemas da aeronave É muito importante que esses líquidos não permaneçam na fuselagem pois podem causar corrosão Para garantir que os líquidos que se acumulam na fuselagem sejam drenados da fuselagem os procedimentos subsequentes são usados Os furos de drenagem são construídos nas partes da fuselagem que não são pressurizadas durante o voo Válvulas de drenagem especiais são instaladas nas partes da fuselagem que são pressurizadas durante o voo Os orifícios de drenagem e as válvulas de drenagem geralmente estão na parte mais baixa da fuselagem É importante que quaisquer líquidos indesejados cheguem aos orifícios ou válvulas de drenagem A parte inferior da fuselagem é construída de modo que um caminho seja dado para esses líquidos Quando da realização de um reparo devese certificar que esse caminho e que materiais indesejados não bloqueiam esse caminho Use o selante correto onde for necessário para evitar líquidos remanescentes na estrutura Para obter mais informações sobre drenagem locais e manutenção consulte os capítulos relevantes no Manual de Manutenção de Aeronave AMM do inglês Aircraft Maintenance Manual 3278 Manutenção preventiva Uma prevenção satisfatória contra corrosão requer além da proteção contra corrosão existente uma manutenção preventiva Por exemplo a lavagem e aplicação regular de cera aumentam a resistência à corrosão 33 PROCESSO DE DOBRA BENDING Os materiais podem ser dobrados em várias condições de tratamento térmico As diferentes condições do material são as seguintes Como recebido As received R07 THIAGO CICOGNA 29 de 38 Tratado termicamente heat treated Envelhecido naturalmente naturally aged Recém tratado ou recozido freshly solution treated or annealed Condição 0 Todas as ferramentas usadas para o processo de dobra devem estar livres de arranhões rebarbas etc Não dobre chapas pintadas pois a proteção será danificada Fonte Structural Repair Manual Airbus A320 Figura 314 Dobra de chapa Os dados subsequentes são necessários para a correta determinação no raio mínimo de dobra minimum bend radii e consequentemente uma dobra sem o surgimento de trincas Condição do material e Espessura da chapa T Por exemplo ao se analisar a Tabela 32 é possível determinar que para uma chapa tratada termicamente na condição Clad 2024T42 de 16mm 0063 de espessura T o raio mínimo de dobra Rmin deve ser de 4 vezes a espessura da chapa 4T Tabela 32 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição heat treated MATERIAL ESPESSURA T Rmin Clad 2014T42 Até 50 mm 0197 in 25T Clad 2014T62 Até 50 mm 0197 in 3T Clad 2024T42 0 12 mm 0047 in 3T 12 mm 0047 in 325 mm 0128 in 4T 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in 5T 6082T6 Até 265 mm 0104 in 4T Clad 7050T6 Até 12 mm 0047 in 3T Por outro lado se a chapa estiver na condição 0 o raio mínimo de dobra é inferior o que em certos reparos acaba sendo a condição ideal para a fabricação do novo perfil R07 THIAGO CICOGNA 30 de 38 Tabela 33 Raio mínimo de dobra para ligas de alumínio na condição 0 MATERIAL ESPESSURA T Rmin Clad 2024 0 16 mm 0063 in 1T 16 mm 0063 in 325 mm 0128 in 15T 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in 2T Clad 7075 Clad 7475 0 16 mm 0063 in 15T 16 mm 0063 in 325 mm 0128 in 2T 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in 5086 6061 0 16 mm 0063 in 1T 16 mm 0063 in 325 mm 0128 in 325 mm 0128 in 60 mm 0236 in A Figura 315 ilustra um exemplo de dobradeira manual a qual permite produzir desde peças simples até peças mais complexas em diversos formatos úteis na reparação de estruturas aeronáuticas Fonte Internet Figura 315 Dobradeira universal para chapas 34 TRATAMENTO TÉRMICO HEAT TREATMENT Tratamento Térmico é um aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o intuito de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas sem mudar a forma do produto Entre os tratamentos térmicos podemos citar recozimento normalização austêmpera martêmpera têmpera e revenido 341 Normalização Tratamento térmico que consiste no aquecimento do aço a uma temperatura acima da zona crítica seguido de resfriamento ao ar O objetivo da normalização é refinar a granulação grosseira de peças de aço fundido laminado ou forjado A normalização é ainda usada como tratamento preliminar à têmpera e ao revenido justamente para produzir uma estrutura mais uniforme do que a obtida na laminação por exemplo além R07 THIAGO CICOGNA 31 de 38 de reduzir a tendência ao empenamento e facilitar a solução de carbonetos e elementos de liga 342 Têmpera Tratamento térmico que consiste no resfriamento rápido do aço de uma temperatura superior à sua temperatura crítica mais ou menos 50ºC acima da linha A1 para os aços hipereutetóides em um meio como óleo água salmoura ou mesmo ar 343 Austêmpera É uma transformação isotérmica para produção de estrutura bainitica3 Este processo é realizado aquecendose o aço até a temperatura de austenitização e permanecendo nesta temperatura até completa equalização A seguir provocase um resfriamento rápido até a faixa de transformação da estrutura bainitica permanecendo nesta temperatura até a completa transformação seguido de resfriamento ao ar 344 Martêmpera É um tratamento térmico usado principalmente para diminuir a distorção ou empenamento que se produz durante o resfriamento rápido das peças de aço Neste processo as peças após austenitização são resfriadas bruscamente até a temperatura logo acima da faixa de formação de martensita e após equalizar a temperatura por alguns instantes ocorre o resfriamento apropriado até a temperatura ambiente É o tratamento térmico que segue o processo de têmpera e tem por objetivo reduzir as tensões internas geradas na peça ajustar a dureza para a faixa de trabalho desejada bem como atingir os valores adequados de resistência mecânica e tenacidade Este tratamento consiste em aquecer uniformemente até uma temperatura abaixo daquela de austenitização mantendo o material nesta temperatura por tempo suficiente para equalização de temperatura e obtenção das propriedades desejadas 345 Recozimento de ligas de alumínio O recozimento é utilizado para se obter uma suavização do material com o objetivo de facilitar o processo de fabricação de peças eou eliminar o endurecimento mecânico de peças forjadas eou eliminar o endurecimento de peças previamente tratadas termicamente Existem 2 tipos de recozimento de ligas de alumínio 1 Recozimento por alívio de tensão utilizado para se obter uma suavização integral das ligas de alumínio das séries 1000 e 5000 não tratadas termicamente e uma suavização parcial das ligas das séries 2000 6000 e 7000 3 Bainita é um produto de decomposição isotérmica que se forma quando um aço é resfriado temperado em uma faixa de temperatura intermediária entre a de formação da perlita e da martensita Do mesmo modo que a perlita a bainita formase quando a austenita γ se transforma em ferrita e cementita Fe3C R07 THIAGO CICOGNA 32 de 38 2 Recozimento completo utilizado para se obter uma suavização integral das ligas de alumínio das séries 2000 6000 e 7000 O recozimento é aplicável às ligas de alumínio das séries 1000 2000 5000 6000 e 7000 e nas condições O ou F ver Tabela 39 sendo indicado para facilitar as operações de fabricação das peças ou para aliviar tensões ocasionadas por essas operações O recozimento por alívio de tensão é recomendado para aliviar tensões em ligas que foram fabricadas na condição O e não na condição T O recozimento completo deve ser executado quando a conformação da peça na condição W não é conveniente ou até para eliminar tensões residuais causadas por uma conformação mecânica severa 3451 Requisitos e precauções No recozimento de ligas de alumínio O forno deve ser do tipo a ar ou banho de sal e deve ser capaz de manter a temperatura dentro dos valores especificados na Tabela 34 O banho de sal não deve reagir quimicamente com as ligas a serem tratadas Tabela 34 Recozimento das Ligas de Alumínio LIGAS SÉRIES TEMPERATURA C F TEMPO DE ENCHARQUE h CONDIÇÕES DE RESFRIAMENTO RECOZIMENTO POR ALÍVIO DE TENSÃO 1XXX 14 4 O tempo de encharque não necessita ser mais longo que o necessário para retornar todas as peças do banho para a temperatura de recozimento Adicionar 30 min por polegada in de espessura para peças com espessuras maiores que 127 mm 05 in a fim de permitir que a peça atinja a temperatura do forno R07 THIAGO CICOGNA 33 de 38 2XXX 340 10 644 18 Permitir o resfriamento ao ar ou no forno abaixo da temperatura ambiente 5XXX 6XXX 7XXX RECOZIMENTO COMPLETO 2XXX 415 10 779 18 2 a 3 Resfriar em forno abaixo de 260 C 500 F a uma velocidade 25 Ch 77 Fh Após resfriar ao ar à temperatura ambiente Resfriar a peça abaixo de 230 C 446 F Reaquecer a peça até 230 C 446 F mantendoa nessa temperatura por 6 h Resfriar ao ar abaixo da temperatura ambiente 6XXX 7XXX Todas as peças a serem tratadas no forno devem estar livres de sujeira graxa ou outras partículas contaminantes As peças devem ser dispostas no forno de maneira que haja uma livre condução de calor possibilitando que toda a carga alcance uma temperatura uniforme em um intervalo curto de tempo Além disso as operações de abertura e fechamento da porta do forno devem ser feitas da maneira mais rápida possível Ao atingirse a faixa de temperatura para o recozimento como especificado na Tabela a carga deve ser mantida nessa faixa de temperatura por um tempo suficiente para garantir um recozimento adequado de todo o material Esse tempo é chamado de tempo de encharque 346 Solubilização de ligas de alumínio A solubilização é aplicada geralmente como um tratamento térmico intermediário para se melhorar a resistência mecânica do material É sempre seguida de um envelhecimento artificial Os materiais tratados na solubilização são as ligas de alumínio 2014 2024 2219 6013 6061 6063 7050 7075 e 7475 3461 Requisitos e precauções O forno deve ser do tipo a ar ou banho de sal e deve ser capaz de manter a temperatura dentro dos valores especificados na Tabela 35 O banho de sal não deve reagir quimicamente com as ligas a serem tratadas R07 THIAGO CICOGNA 34 de 38 Tabela 35 Condições para a solubilização LIGAS TIPOS TEMPERATURA DE SOLUBILIZAÇÃO TEMPERATURA DA ÁGUA PARA TÊMPERA C F C F 2014 Todos exceto forjados 500 5 932 10 Ambiente Forjados 65 80 149 176 2024 Todos exceto forjados 493 5 920 10 Ambiente Forjados 60 70 140 158 6061 Todos 530 5 986 10 Ambiente 7050 Todos exceto forjados 476 5 890 10 Forjados 55 65 131 149 Não utilizar banho de sais de nitrato no tratamento térmico de ligas de alumínio que contenham mais de 10 de magnésio na sua composição Todas as peças a serem tratadas no forno devem estar livres de sujeira graxa ou outras partículas contaminantes As peças devem ser dispostas no forno de maneira que haja uma livre condução de calor possibilitando que toda a carga alcance uma temperatura uniforme em um curto intervalo de tempo As operações de abertura e fechamento da porta do forno devem ser feitas da maneira mais rápida possível Deve ser evitada a mistura de peças de chapa com clad5 de diferentes espessuras na mesma carga para evitar que peças mais finas sejam expostas ao calor por tempo excessivo 3462 Temperaturas e tempo de encharque para solubilização As temperaturas recomendadas para solubilização de ligas de alumínio estão apresentadas na Tabela 35 É importante observar as faixas de temperatura indicadas pois temperaturas não especificadas podem ser prejudiciais às propriedades mecânicas das ligas Ao atingirse a faixa de temperatura para o recozimento como especificado na Tabela 35 a carga deve ser mantida nessa faixa de temperatura por um tempo suficiente para garantir um recozimento adequado de todo o material Esse tempo é chamado de tempo de encharque 5 Alclad é uma marca registrada da empresa Alcoa cujo nome é usado genericamente para descrever um revestimento realizado em ligas de duralumínio para melhorar a resistência a corrosão São chapas de duralumínio revestidas em ambas as faces com alumínio puro 9999 promovendo uma diminuição de cerca de 10 da resistência à tração R07 THIAGO CICOGNA 35 de 38 O tempo de encharque irá variar conforme a espessura da peça e os meios de aquecimento de acordo com a Tabela 36 Tabela 36 Tempo de encharque para a solubilização DIMENSÕES ESPESSURA OU DIÂMETRO TEMPO DE ENCHARQUE min mm in BANHO DE SAL FORNO A AR Mín Máx Mín Máx Até 041 Até 0016 10 15 20 25 042 a 051 0017 a 0020 10 20 20 30 052 a 081 0021 a 0032 15 25 25 35 082 a 160 0033 a 0063 20 30 30 40 161 a 229 0064 a 0090 25 35 35 45 3463 Têmpera Após a permanência das peças no forno elas devem ser temperadas como se segue 1 Têmpera em água à temperatura ambiente As peças devem ser imersas em um tanque de dimensões adequadas e com sistema de agitação de maneira que a temperatura da água após o término da operação e remoção da carga não exceda 38 C 100 F 2 Têmpera em água aquecida As peças devem ser imersas em um tanque com sistema de aquecimento e resfriamento de modo a atender as temperaturas especificadas na Tabela 35 3464 Tempo de demora da imersão para têmpera O tempo de demora da imersão em fornos a ar iniciase quando a porta do forno começa a abrirse e termina quando a última parte da carga é imersa na água O tempo máximo de demora da imersão irá variar com a espessura nominal da peça a ser solubilizada de acordo com a Tabela 37 Tabela 37 Máximo tempo de demora da imersão para têmpera ESPESSURA NOMINAL mm in TEMPO MÁXIMO s Até 041 Até 0016 5 042 a 079 0017 a 0031 7 080 a 229 032 a 0090 10 Acima de 230 Acima de 0091 15 R07 THIAGO CICOGNA 36 de 38 347 Envelhecimento artificial de ligas de alumínio O envelhecimento das ligas tratadas por solubilização é um tipo de precipitação cristalina submicroscópica que atua no interior e nos contornos dos grãos Essa precipitação desenvolve um aumento da dureza através da massa tratada 3471 Requisitos e precauções O forno deve ser do tipo a ar e todas as peças a serem tratadas no forno devem estar livres de sujeira graxa ou outras partículas contaminantes As peças devem ser dispostas no forno de maneira que haja uma livre condução de calor possibilitando que toda a carga alcance uma temperatura uniforme em um intervalo curto de tempo As operações de abertura e fechamento da porta do forno devem ser feitas da maneira mais rápida possível Deve ser evitada a mistura de peças de chapa com clad de diferentes espessuras na mesma carga para evitar que peças mais finas sejam expostas ao calor por tempo excessivo 3472 Condições iniciais para têmpera Antes do envelhecimento artificial as peças devem ter sido solubilizadas ligas 7050 7075 e 7475 ou envelhecidas naturalmente ligas 2024 e 6061 Nos casos das peças com condição inicial W ligas 7075 7075 e 7475 e T42 ligas 2014 2024 2219 6013 6061 e 6063 o material deve ter sido tratadas de acordo com as recomendações da solubilização 3473 Temperatura e tempo de encharque As peças que necessitem de envelhecimento artificial devem ser tratadas conforme a Tabela 6 na temperatura final definida Tabela 38 Condições para envelhecimento artificial LIGA CONDIÇÃO ANTES TIPOS ENVELHECIMENTO ARTIFICIAL CONDIÇÃO APÓS C F TEMPO h 2014 T3 Chapa 1605 32010 18 T6 T451 Extrudado 1775 35010 10 T651 T4 Forjado 1775 35010 10 T6 2024 T3 Chapa 1915 37510 12 T81 T351 Laminado 1915 37510 12 T851 T4 Barra 1915 37510 12 T6 Extrudado 1915 37510 12 T81 Forjado 1915 37510 12 T6 T42 Chapa 1915 37510 9 T62 Outros 1915 37510 16 R07 THIAGO CICOGNA 37 de 38 6061 T4 Extrudado 1775 35010 8 T6 Outros 1605 32010 18 Forjado 1775 35010 8 T42 Extrudado 1775 35010 8 T62 Outros 1605 32010 18 7050 W Placa 1215 1635 25010 32510 36 T76 1215 1215 1635 25010 32510 36 T736 2430 Extrudado 1215 1635 25010 32510 36 T76 1518 Outros 1215 1795 25010 35510 4 min T73 8 min R07 THIAGO CICOGNA 38 de 38 348 Tratamento térmico de peças de liga de alumínio A tabela abaixo Tabela 39 apresenta a designação da têmpera para as ligas de alumínio Tabela 39 Designação da têmpera para as ligas de alumínio DESIGNAÇÃO TÊMPERA F Como fabricado O Recozido ligas forjadas W Solução tratada termicamente condições instáveis T1 Resfriada a partir de uma temperatura elevada extrudada e envelhecida naturalmente T2 Temperada ligas fundidas T3 Solução tratada termicamente e após trabalhada a frio T4 Solução tratada termicamente e envelhecida naturalmente T5 Resfriada a partir de uma temperatura elevada extrudada ou fundida e envelhecida artificialmente T6 Solução tratada termicamente e envelhecida artificialmente T7 Solução tratada termicamente e estabilizada T8 Solução tratada termicamente trabalhada a frio e envelhecida artificialmente T9 Solução tratada termicamente envelhecida artificialmente e após trabalhada a frio T10 Resfriada a partir de uma temperatura elevada extrudada ou fundida envelhecida artificialmente e após trabalhada a frio Tx1 Variações do processo original Ex T31 T51 T61 e T81 Tx2 Tratamento térmico executado pelo usuário Ex T42 e T62 Tx3 Tratamento especial para aumento da resistência à corrosão sob tensão Tx51 Alívio de tensão por estiramento barras e placas Ex T351 T451 T851 e T751 Tx511 Alívio de tensão por estiramento extrudados e após uma leve estabilização Ex T3511 T4511 T6511 T8511 e T7311 Tx52 Alívio de tensão por compressão forjados Ex T452 e T652 Tx53 Alívio de tensão por tratamento térmico Tx54 Alívio de tensão combinado por estiramento e compressão Tx6 Estirado a frio 6 após solubilização Ex T36 e T86 Tx61 Variação de TX6 liga 2024 Ex T361 e T861 Tx7 Estirado a frio 8 após solubilização Ex T37 e T87