Materiais compostos na estrutura de aeronaves

Os materiais compósitos são amplamente utilizados na indústria aeronáutica e permitiram que os engenheiros superassem os obstáculos que eu utilizava ao usar os materiais individualmente. Os materiais constituintes mantêm suas identidades nos compostos e não se fundem completamente entre si. Juntos, os materiais criam um material 'híbrido' que melhorou as propriedades estruturais. Materiais compósitos comuns usados ​​em aviões incluem fibra de vidro, fibra de carbono e sistemas de matriz reforçada com fibra ou qualquer combinação de qualquer um deles.

De todos esses materiais, a fibra de vidro é o material compósito mais comum e foi amplamente utilizada em barcos e automóveis nos anos 50.

Material compósito faz o seu caminho para a aviação

Segundo a Agência Federal de Aviação, o material composto existe desde a Segunda Guerra Mundial. Ao longo dos anos, esta mistura única de material tornou-se cada vez mais popular e hoje pode ser encontrada em muitos tipos diferentes de aviões, bem como em planadores.Estruturas de aeronaves são comumente compostas de 50 a 70% de material compósito.

A fibra de vidro foi usada pela primeira vez na aviação pela Boeing em seu jato de passageiros nos anos 50. Quando a Boeing lançou seu novo 787 Dreamliner em 2012, ele se gabou de que a aeronave era composta de 50% de material compósito. Novos aviões saindo da linha hoje quase todos incorporam algum tipo de material composto em seus projetos.

Embora os compósitos continuem a ser usados ​​com grande frequência na indústria da aviação devido às suas inúmeras vantagens, alguns dizem que estes materiais também representam um risco de segurança para a aviação. Abaixo, balanceamos as balanças e pesamos as vantagens e desvantagens deste material.

Vantagens

A redução de peso é a maior vantagem do uso de materiais compostos e é o fator chave para usá-lo na estrutura da aeronave. Os sistemas matriciais reforçados com fibra são mais fortes do que o alumínio tradicional encontrado na maioria das aeronaves, e fornecem uma superfície lisa e aumentam a eficiência do combustível, o que é um enorme benefício.

Além disso, materiais compostos não correm tão facilmente quanto outros tipos de estruturas. Eles não quebram a fadiga do metal e se comportam bem em ambientes de flexão estrutural. Os projetos compostos também duram mais que o alumínio, o que significa menos custos de manutenção e reparo.

Desvantagens

Como os materiais compostos não quebram facilmente, isso torna difícil dizer se a estrutura do interior foi danificada e, claro, essa é a única desvantagem mais preocupante no uso do material composto. Em contraste, devido às curvas e amassados ​​de alumínio, é fácil detectar danos estruturais. Além disso, os reparos podem ser muito mais difíceis quando uma superfície composta é danificada, o que acaba se tornando oneroso.

Além disso, a resina usada em material compósito enfraquece a temperaturas tão baixas quanto 150 graus, tornando importante para essas aeronaves tomar precauções extras para evitar incêndios. Incêndios envolvidos com materiais compostos podem liberar fumaça tóxica e micro partículas no ar, causando riscos à saúde. Temperaturas acima de 300 graus podem causar falha estrutural.

Finalmente, os materiais compósitos podem ser caros, embora se possa argumentar que os altos custos iniciais são normalmente compensados ​​pela economia de custos a longo prazo.