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INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA
EULLER MENDONÇA
GABRIELA BOAVENTURA
GUILHERME PEREIRA
LUIGI FORNASARI
MATHEUS BORGES
LAGES
2018
PROCESSOS DE SOLDAGEM E REBITAGEM EM AERONAVES
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO -------------------------------------------------------------------------------------- 03
2 REBITE ----------------------------------------------------------------------------------------------- 04
2.1 REBITAGEM E SUAS VANTAGENS ------------------------------------------------------ 04
2.2 REBITAGEM EM AERONAVES -------------------------------------------------------------05
3 SOLDA ------------------------------------------------------------------------------------------------ 07
3.1 TIPOS DE SOLDA ------------------------------------------------------------------------------- 07
3.2 DESVANTAGENS DA SOLDA -------------------------------------------------------------- 08
3.3 SOLDAGEM A LASER ------------------------------------------------------------------------- 08
4 CONCLUSÃO -------------------------------------------------------------------------------------- 11
5 REFERÊNCIAS ------------------------------------------------------------------------------------ 12
1 INTRODUÇÃO
Na indústria aeronáutica existe uma busca constante pela redução de
peso nas aeronaves, compreendendo a utilização de motores menores e mais
potentes, reduzindo o consumo de combustível e, portanto, diminuindo a
emissão de gases nocivos na alta atmosfera. Na estrutura de uma aeronave
existem duas formas de redução de peso. A primeira é a utilização de materiais
leves, tais como ligas de alumínio e materiais compósitos. A segunda maneira
é a utilização de técnicas de união que não utilizem um material adicional,
como rebites ou da sobreposição de chapas. Neste trabalho analisaremos qual
a técnica de união mais rentável para o uso em aviões.
2 REBITE
2.1 REBITAGEM E SUAS VANTAGENS
Quando se fala de rebitagem significa a união de dois elementos
mediante um rebite tubular, semi-tubular ou a repuxo, enquanto para rebitagem
entendemos a união mediante rebites cheios mais conhecidos como rebites.
A junção mediante rebitagem pode ser definida ecológica, sendo uma
simples união mecânica entre 2 elementos. Não é o resultado de pesquisas
recentes. De recente são as máquinas rebitadeiras, ou máquinas de rebitagem
automáticas que permitiram a facilidade e confiabilidade operacional da
rebitagem.
De técnicas de rebitagem existem muitos tipos e como sempre nenhuma delas
é totalmente isenta de inconvenientes: o rebite é parte da junção que deve ser
gerenciada e em alguns casos pode ser caro, é um elemento visível, e muitas
vezes é preciso que as partes de união sejam pré-perfurantes e também a
automação de rebitagem é mais complexa do que a da solda.
Existem, porém inúmeras vantagens. O aspecto ecológico já foi
salientado, uma vez que o processo de rebitagem é totalmente desprovido de
fumaça, faíscas, vapores e muito mais. Com a rebitagem é possível combinar
diferentes materiais, ferrosos e não ferrosos, materiais envernizados ou
revestidos, materiais compostos. É possível até mesmo combinar mais de duas
chapas de uma vez ou elementos. A união é mecânica e por isso a resistência
da rebitagem é garantida, constante. O mais importante é o fato de que a
qualidade da junção pode ser avaliada visivelmente diferente da solda onde o
sucesso ou o fracasso do processo podem ser vistos apenas com técnicas
sofisticadas e caras.
2.2 REBITAGEM EM AERONAVES
Os rebites são muito presentes em máquina, churrasqueira, portões ou
outros equipamentos que necessitem de uma fixação firme e resistente. No dia
a dia, estamos acostumados a ver os famosos rebites pop, pela sua facilidade
de cravação e eficiência. Já na parte de fixação de aeronaves de grande porte
um dos itens mais utilizados são os rebites sólidos.
Em todas as áreas estruturais de uma aeronave, é necessário a utilização dos
rebites sólidos para a fixação de componentes, aqui focaremos somente nos
rebites sólidos de ALUMÍNIO, que são os mais comuns nas estruturas.
Os rebites possuem funções importantíssimas nas aeronaves, por isso,
possuem características diferentes dependendo da área em que será usada,
por exemplo: Rebites dos painéis das portas dianteiras de um A320 devem ser
mais resistentes que os rebites de uma portinha de acesso na parte traseira da
aeronave. Isso se deve à regiões que sofrem mais estresse e fadiga durante o
voo ou por conta da aerodinâmica, levando em consideração que os rebites
sofrem a tensão de cisalhamento, desenvolvida pelos componentes que estão
sendo fixados:
3 SOLDA
3.1 TIPOS DE SOLDAS
Os tipos mais comuns de soldas são:
Arco elétrico
Soldagem fixa
A soldagem fixa, também conhecida como soldagem por arco metálico
blindado é um dos tipos mais simples e mais comuns de soldagem. O eletrodo
que dá o nome a esse tipo de soldagem é coberto com um revestimento de
metal que funde e forma um gás protetor quando o calor é aplicado, sendo
adicionado escória, desoxidantes e uma liga ao metal fundido. Os
equipamentos de soldagem fixa são fáceis de usar e de baixo custo. O eletrodo
fornece seu próprio fluxo, eliminando a necessidade de fontes adicionais. A
soldagem fixa pode ser realizada em todas as posições (em uma superfície
plana, horizontal, vertical e ou em lugares elevados), e tem uma menor
sensibilidade a correntes de ar se comparados com soldas de gás de proteção.
Soldagem MIG (gás metálico inerte)
As soldagens de gás metálico inerte, ou MIG, utilizam um carretel de fio
de aço sólido, que é alimentado para a área de trabalho de uma máquina
através de uma ponta de contato presente na “pistola” MIG. A ponta de contato
é carregada eletricamente quando o gatilho da arma é puxado, que derrete o
fio para criar o material fundido. A soldagem por MIG é normalmente utilizada
em ambientes interiores, onde correntes de ar não deslocarão o gás de
proteção. No entanto, ela pode ser utilizada no campo utilizando blocos de
sopro, como folhas de plástico. A soldagem MIG pode ser aplicada em aço
inoxidável, aço-carbono e alumínio. Ela pode ser utilizada para soldar em todas
as posições. As desvantagens incluem precisar usar um tanque pesado de gás
de proteção e o custo dos produtos descartáveis, como pontas e bicos.
Soldagem TIG (gás inerte de tungstênio)
A soldagem por gás inerte de tungstênio, ou TIG pode ser utilizada em
uma ampla variedade de materiais, proporcionando soldas de alta qualidade e
não produzindo fumaça tóxica. O gás árgon é utilizado nesse processo para
proteger a solda da contaminação, de modo que não há produção de escória.
As soldas podem ser realizadas em todas as posições. Todos esses benefícios
fazem com que a soldagem TIG seja a escolha ideal para espaços reduzidos.
No entanto, esse tipo de soldagem requer mais habilidade e experiência para
produzir uma boa solda. A tocha deve ser segurada em um ângulo reto, o
banho de fusão deve ser mantido uniforme e deve-se utilizar o preenchimento
correto.
3.2 DESVANTAGENS DA SOLDA
As desvantagens é que não podem ser desmontadas, podem afetar
microestruturas e propriedades das partes, podem causar distorções e tensões
residuais, requerem considerável habilidade do operador e pode exigir
operações auxiliares de elevado custo e duração (ex.: tratamentos térmicos).
Na construção de aviões, o uso da solda também influenciaria no peso da
aeronave. Por isso o uso de rebites.
3.3 SOLDAGEM A LASER
A utilização de radiação laser em soldagem possui uma alta rentabilidade
devido à várias características, tais como ausência de contato entre fonte de
calor e peça, baixa entrega térmica, elevadíssima velocidade de soldagem,
pequenas zonas afetadas pelo calor e pouca distorção e possui os tipos FSW E
LBW.
Empresas como a Airbus estão soldando a laser os painéis laterais e
inferiores de aviões da classe 300, ao invés de rebitá-los. A soldagem a laser é
capaz de substituir o processo de rebitagem, sendo utilizada para soldagem de
juntas do tipo T, ou seja, entre a fuselagem e reforçador.
Com o desenvolvimento de novos materiais, mais leves e resistentes e
com o avanço da tecnologia de soldagem a laser, os especialistas da área
estimam que a redução no peso total das aeronaves pode chegar a 15%.
Modelo de avião Peso vazio Peso com redução (15%)
Boeing 737 41.413 Kg 35.201,05
Airbus A320 42.600 Kg 36.210
Airbus A330 120.750 Kg 102.637,5
Boeing 777 135.850 Kg 115.472,5
Boeing 747 220.128 Kg 187.108,8
Airbus A380 276.800 Kg 235.280
LBW usa uma liga de alumínio diferente, mais adequada a esse tipo de
soldagem.
Comparando os limites de resistência das amostras, observa-se que as
amostras soldadas a laser apresentaram uma capacidade para suportar cargas
133% maior em relação às amostras rebitadas.
4 CONCLUSÃO
Com base no que foi apresentado, observa-se que com relação aos
gerais tipos de solda, a rebitagem se torna mais vantajosa devido à união ser
mecânica, poder combinar diferentes materiais e não ser tão pesada. Porém,
quando se trata da soldagem a laser, o peso diminui ainda mais, apresenta boa
tenacidade e não gera furos que podem comprometer a integridade da
estrutura, sendo assim, uma técnica de união ainda melhor para o uso em
aviões, podendo substituir o uso de rebitagem comumente aplicada em
aeronaves comerciais.
6 REFERÊNCIAS
http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros-senai/processos/190-
soldagem-a-laser.html
https://www.foxlux.com.br/blog/dicas/tipos-comuns-soldagem/
FSW https://www.youtube.com/watch?v=d-rsJ1cQdJk
LBW https://www.youtube.com/watch?v=Gsj44ObhL24
http://www.capmac-industry.com.br/rebitagem-capmac-industry/rebitagem/
http://lookaroundaviation.blogspot.com.br/2015/12/processo-de-rebitagem-em-
aeronaves-de.html