Os compósitos matriz de polímero usados em aeronaves

Escrito por ronnie daniels Google | Traduzido por fabiana silva
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Os compósitos matriz de polímero usados em aeronaves
Os compósitos de polímero são amplamente usados em aeronaves comerciais e militares (Stephen Brashear/Getty Images News/Getty Images)

Os compósitos de matriz de polímero são materiais de alta tecnologia feitos de fibras de reforço inserida em uma matriz de plástico. Muitos aviões militares e comerciais modernos não podem ser fabricados sem a utilização desses materiais. O primeiro compósito utilizado para fabricar aviões foi o PRFV. Foi na década de 1950, que este material (plástico com reforço de fibra de vidro), e os compósitos de fibra de carbono e de boro foram usados pela primeira vez na fabricação de aeronaves comerciais.

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Matriz de polímero

Os materiais compósitos são uma combinação de dois ou mais elementos. Os de polímeros são plásticos, que são reforçados com materiais fibrosos, tais como o carbono ou o vidro. A resina de polímero termofixo ou o material termoplástico é a matriz utilizada para os compósitos. Depois de serem modelados, os fabricados a partir de resinas termofixas não podem ser reparados ou remodelados com facilidade. O material termoplástico pode ser derretido e remodelado depois de endurecido. Isso faz com que os componentes fabricados com este material sejam mais fáceis de serem consertados do que aqueles feitos a partir de resinas termofixas.

Plástico com reforço de fibra de vidro (PRFV)

O plástico com reforço de fibra de vidro (PRFV) é, como o próprio nome indica, um polímero plástico reforçado com fibras de vidro. Desenvolvido pela primeira vez em 1920, os plásticos reforçados com fibra de vidro logo começaram a ser usados em aplicações navais e aeronáutica. O exército dos Estados Unidos adotou o seu uso, em busca de desenvolver uma aeronave militar mais forte e leve. De acordo com o Oak Ridge National Laboratory, em 1945, mais de 3.000 ton deste material foram usados em aplicações militares. Os componentes de fibra de vidro são moldados nas formas necessárias para a construção das aeronaves. As fibras são fixadas em uma matriz de resina de plástico. As resinas de poliéster ou de éster vinílica são geralmente usadas ​​como um material de matriz, mas os materiais termoplásticos estão substituindo os tipos mais antigos de matrizes, por serem mais seguros e fáceis de trabalhar.

Compósitos de fibra de carbono

O aumento no custo do petróleo tem forçado os fabricantes de aviões a darem mais importância à redução de peso e à fabricação de aeronaves mais eficientes. Uma maneira de atingir este objetivo é utilizar os compósitos de fibra de carbono na fabricação dessas aeronaves. Os aviões comerciais, como o Boeing 787 Dreamliner, operam com muito mais eficiência e com custos menores de combustível devido à utilização destes materiais. Os compósitos de fibra de carbono também são amplamente utilizados na construção de aeronaves militares. Como são materiais resistentes e leves, as fibras de carbono são muito usadas em superfícies de controle, tais como ailerões e rotores. Eles são mais duráveis ​​e resistentes à corrosão, do que os componentes de metal. Os compósitos de fibra de carbono são muito utilizados em componentes de aviões como o F-18 e o convertiplano V-22 Osprey.

Compósitos de fibra de aramida

Os compósitos de fibra de aramida podem ser encontrados em alguns dos maiores aviões do mundo. As poliamidas aromáticas são fibras de polímeros com moléculas orientadas ao longo do eixo da fibra. Por conta da ligação química entre as moléculas, isso torna o material resultante extremamente forte e leve. As fibras são produzidas ao centrifugar o polímero de uma solução líquida. Alguns dos compósitos de fibra de aramida comercialmente conhecidos são o Kevlar e o Nomex. Estes materiais são extremamente fortes, isolantes e resistentes à corrosão. Estas propriedades os torna apropriados para a fabricação dos elementos estruturais de aeronaves. Aeronaves de passageiros de grande porte, como o Airbus A380, são fabricadas com materiais de poliamida. O resultado é uma estrutura leve e com baixo consumo de combustível, sem abrir mão da integridade estrutural.

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