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A Engenharia Mecânica nos Transportes Aéreos

Os Materiais e Processos

de Fabrico na Airbus

Daniel Gomes

Gonçalo Loureiro

Hugo Semeão

Francisco Almeida

Guilherme Melo

Introdução

Componentes Estruturais, de Propulsão e

Revestimentos:

Passado A300

Presente A350XWB,

A380

Futuro Concept

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Contextualização Histórica

• Sir George Cayley

• Irmãos Wright

• America VS Europa

• Airbus - A300, A320, A380, A350

Sir George

Caylay

Irmãos

Wright

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Materiais

Alumínio

Série 2000

Série 6000

Série 7000

Compósitos

GFRP - Fibra de Vidro plásticos reforçados

CFRP - Fibra de carbono plásticos

reforçados

AFRP - fibra de aramida plásticos

reforçados 4

Materiais

• Gráfico da relação entre o peso

e a espessura dos materiais

usados ao longo da história da

aviação

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Componentes Estruturais

Passado

A300B: • O avião que “descolou” a Airbus;

• Material principal: Alumínio;

6 Modelo A300B da Airbus

A350XWB: • Um dos modelos mais

recentes;

• CFRP;

• 53% de compósitos;

A380: • Maior avião de passageiros;

• Ligas de Alumínio (61%);

Componentes Estruturais

Presente

7 Modelo A350XWB da Airbus Modelo A380 da Airbus

Concept: •Lançamento previsto para 2050

•Estrutura Biónica;

•Membrana de Bipolímero;

•Integrated Neural Network;

•Morphing Materials;

Componentes Estruturais

Futuro

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Concept Plane da Airbus

A300 Motor CF6-50

● A camada exterior do motor é constituída por fibra de vidro.

● Na camara de combustão são usadas ligas de titânio, obtidas

por fundição.

● Os componentes feitos de alumínio são obtidos por fundição

(ex: Nozzle)

● As pás das hélices, de titânio são obtidas por forjamento.

Componentes de Propulsão

Passado

9

A300 Motor CF6-50

Componentes de Propulsão

Passado

Motor CF6-50 da General Electric

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A380 e A350 Trent e Trent XWB

● A camada exterior do motor é

constituída por fibra de kevlar.

● É usado o processo de Powder

metallurgy na produção dos

discos dos compressores.

Componentes de Propulsão

Presente

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Motor Trent-1000 da Rolls-Royce

Concept

Obtenção do maior rendimento possível:

● Estrutura composta por fibra de carbono

● Aplicação de compostos de matrizes cerâmicas

● Os componentes serão obtidos por impressão 3D

Componentes de Propulsão

Futuro

12

“Ultra Fan” - Airbus Concept

Componentes de Propulsão

Futuro

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A300

● Eram usadas diferentes ligas de alumínio para os

revestimentos da fuselagem e asas (superior e inferior)

● Para a obtenção das peças era usado um processo de

conformação plástica, por aquecimento e pressurização

das peças num molde.

Revestimento

Passado

14

15

Revestimento

Passado

Processo de conformação plástica do revestimento das asas

A350 ● É utilizado o compósito

do tipo CFRP em todo o

avião.

A380 ● É utilizado o GLARE, um

laminado de fibra de viro e

alumínio.

O processo de fabrico das placas destes materiais é

por conformação plástica numa autoclave, por saco de

vácuo.

16

Revestimento

Presente

Estrutura do GLARE®

Comparação da fadiga

do GLARE® e das

ligas de alumínio

17

Revestimento

Presente

● Serão utilizadas membranas transparentes no

revestimento da fuselagem.

● Serão utilizados revestimentos auto-reparadores e

auto-sustentáveis.

● O processo de fabrico adotado será a impressão 3D a

grande escala. 18

Revestimento

Futuro

Revestimento

Futuro

Considerações Finais

•Tendência para aumentar a eficiência dos motores e

diminuir a densidade dos materiais usados.

•Melhoria das condições de conforto e segurança dos

passageiros.

•Preocupação com a sustentabilidade ambiental.

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