Como os materiais compostos em aeronaves são unidos?

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Responda à pergunta Por que os aviões usam rebites & construção não soldada? descreve por que os rebites são preferidos para unir componentes de liga de alumínio. Mas como componentes de plástico reforçados com fibra de carbono em novas aeronaves se unem?

    
por Jan Hudec 19.07.2015 / 23:40

2 respostas

O ideal é que os compostos de fibra sejam colados e conectados por uma junta de lenços . A proporção do lenço é determinada pela relação entre resistência à tração da fibra e a resistência ao cisalhamento da resina. Se a fibra levar 3000 N / mm², a resina transmite 20 N / mm² e o teor de fibra é 60%, a proporção é de 1:90, então uma camada composta de 1 mm de espessura precisa ser unida em um comprimento de 90 mm. Na realidade, essa proporção é impraticável, portanto, as juntas de colo são usadas quando aceitas pelas autoridades de certificação. Este é o caso dos planadores compostos, onde você encontrará tanto o cachecol quanto as juntas de colo.

Nos primeiros dias de aeronaves compostas elétricas, os compostos de fibra eram vistos com a experiência do alumínio em mente e tratados com os mesmos métodos. Portanto, o Lear Fan e seus contemporâneos tiveram que usar juntas de rebite em toda a estrutura. A ideia era que, ao rebitagem, a fuselagem pudesse ser mais facilmente desmontada para inspeção e reparos. A rebitagem de compósitos de fibra de carbono é bastante problemática: você precisa usar fixadores de titânio caros, porque os rebites de alumínio rapidamente corroem quando em contato elétrico com as fibras de carbono eletroquimicamente mais nobres. Furos de perfuração e escareamento cortam as próprias fibras que você tenta conectar, então você tem que dobrar a espessura da parede que é destruída pela rebitagem. Mas a FAA ainda insistia em rebites - até mesmo prendedores em painéis eram fixados, quando a união teria sido a solução mais sensata.

Os engenheiros de aeronaves têm uma expressão para compostos que são tratados como metal: Alumínio Preto. O LearFan era puro alumínio preto. Muitos dos engenheiros neste projeto acabaram com a Beech quando eles produziram o Starship , então muitas das mesmas técnicas foram transferidas bem. Pelo menos, a Nave Estelar tinha uma carapaça da fuselagem que era colocada em um mandril e, em seguida, era cortada à direita da seção da cabina do piloto para retirar o mandril. A emenda das duas seções da fuselagem foi feita por uma junta afunilada; se você quiser, uma maneira prática de fazer uma articulação não muito bonita.

Hoje temos uma nova geração de engenheiros que aceitam lentamente que a natureza das estruturas compostas requer seus próprios métodos de tratamento. Mas você ainda encontrará articulações rebitadas, mesmo em estruturas modernas de compósitos. Velhos hábitos são difíceis de quebrar.

    
20.07.2015 / 08:50

Que tal "Ponte de Ferro"?


Fonte: Wikipedia

As articulações eram semelhantes ao que um carpinteiro usaria. Então, usando o método tradicional para um novo material, ferro. Eles parecem estar fazendo o mesmo com fibra de carbono.

link

Vídeos de lapso de tempo do 787 mostram rebitagem para a fuselagem principal.

                             
    
05.10.2015 / 00:52