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