06 Materiais de Aviação, Notas de estudo de Engenharia Aeronáutica

Baixe 06 Materiais de Aviação e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Aeronáutica, somente na Docsity! 6-1 CAPÍTULO 6 MATERIAIS DE AVIAÇÃO E PROCESSOS INTRODUÇÃO Este título incorpora as diversas partes utilizadas na fabricação e no reparo de aerona- ves, como os vários tipos de prendedores e uma miscelânea de pequenos itens e os tratamentos a que estão sujeitos durante sua fabricação ou utilização. A importância do material de aviação é muitas vezes desprezada devido ao seu pequeno tamanho; entretanto, a segurança e a eficiência da operação de uma aeronave depende de uma correta seleção e, uso adequado do material de aviação, assim como o conhecimento e a utili- zação dos processos adequados a esse material. IDENTIFICAÇÃO DOS MATERIAIS DE AVIAÇÃO- A maioria dos itens são identificados por números de especificação ou nome do fabri- cante. Peças com fios de rosca e rebites são usu- almente identificados pelas letras AN (Air For- ce - Navy), NAS (National Aircraft Standard), ou MS (Military Standard) seguidas de núme- ros. Os prendedores de desconexão rápida são usualmente identificados por nomes dados pelo fabricante e pela designação dos tamanhos. Prendedores rosqueados Os vários tipos de dispositivos de fixa- ção, ou de fechamento, permitem uma rápida desmontagem e recolocação de partes de aero- naves, que devem ser separadas e conectadas em intervalos freqüentes. Rebitando ou soldando estas partes, cada vez que forem manuseadas, a junção enfraque- cerá, tornando-se deficiente. Algumas juntas, muitas vezes, requerem uma resistência à tensão e rigidez superiores a que um rebite pode ofere- cer. Entende-se por parafusos, dispositivos de fixação, que permitem segurança e rigidez na união de peças. Existem dois tipos de parafusos: os utilizados em mecânica (bolts), geralmente quando se necessita grande firmeza; e os de ros- ca soberba (screws), quando a firmeza não é um fator importante. Ambos têm algumas seme- lhanças são usados para prender e possuem em uma de suas extremidades uma cabeça; e, na outra, fios de rosca. Também há diferenças dis- tintas: a ponta com fios de roscas de um parafu- so para mecânica é sempre rombuda (faces para- lelas), enquanto que o de rosca soberba pode ter a ponta com rosca rombuda ou pontuda. O parafuso para mecânica (bolt), geral- mente tem uma porca atarrachada para comple- tar o conjunto, enquanto que o de rosca soberba pode ser introduzido em um orifício próprio para ele; ou, diretamente no material a ser fixa- do. Um parafuso para mecânica tem a parte rosqueada relativamente curta, com relação ao comprimento; enquanto isso, o de rosca soberba tem a parte rosqueada relativamente longa, e não tem a parte lisa (gola), claramente definida. Um conjunto, parafuso/porca é geral- mente apertado pela porca; e a cabeça do para- fuso poderá ser ou não utilizada para fixar o conjunto. Um parafuso de rosca soberba é sem- pre apertado pela cabeça. Quando um dispositivo de fixação tiver que ser substituído, deverá sê-lo por uma dupli- cata do original, sempre que possível. Se não houver uma duplicata, muito cuidado deverá ser tomado na seleção do substituto. Classificação dos fios de rosca Para os parafusos para aeronaves (bolts); ou os de rosca soberba (screws); e porcas, são fabricados em um dos seguintes tipos de fios de rosca: NC (American National Coarse), série de filetes grossos destinados ao uso em metais; NF (American National Fine), séries de filetes finos destinado ao uso geral em aeronaves e motores; UNC (American Standard Unified Coarse) ou UNF (American Standard Unified Fine). A diferença entre os tipos de rosca da série American National (NC e NF) e os do tipo American Standard Unified (UNC e UNF) pode ser notada, por exemplo, no parafuso de uma polegada (1") de diâmetro do tipo NF, que será especificado como 1-14NF, indicando possuir 14 fios de rosca em cada polegada da parte ros- 6-2 queada, enquanto que, o parafuso de uma pole- gada (1") de diâmetro do tipo UNF será especi- ficado como 1-12UNF, indicando possuir 12 fi- os de rosca em cada polegada da parte rosque- ada. Em ambos, é considerado o número de vezes que o fio de rosca completa uma volta no espaço de uma polegada, da parte rosqueada de um parafuso de determinado diâmetro. Por exemplo, a especificação 4-28 indica que um parafuso de 1/4" de diâmetro tem 28 fios de rosca em cada polegada da parte rosque- ada. As roscas são também especificadas em classes de acabamento, que indicam a tolerância permitida pelo fabricante, com referência a sua instalação nos furos do material a ser preso ou fixado. Classe 1 - "Loose fit" - ajuste com folga ou en- caixe deslizante - usado onde o espaço entre as partes conjugadas é essencial para uma rápida montagem, podendo ser girado com os dedos; Classe 2 - "Free fit" - ajuste livre - destinado a partes que são unidas com parafusos e porcas, tipo comerciais onde um pequeno jogo tem uma relativa margem de tolerância; Classe 3 - "Medium fit" - ajuste médio - desti- nado a partes onde é desejado um valor mínimo de folga ou de jogo entre as partes rosqueadas. Esse tipo de ajuste é geralmente empregado na construção aeronáutica. Classe 4 - "Close fit" - forte ajuste ou ajuste sob pressão - destinado a requisitos especiais. Os parafusos de ajuste sob pressão são instalados com ferramentas ou máquinas. Os parafusos e as porcas são também produzidos com a rosca-esquerda. O parafuso de rosca-direita é o que tem o seu aperto no sentido dos ponteiros de um reló- gio, o de rosca-esquerda quando tem que ser girado no sentido inverso para conseguir o aper- to. As roscas, direita e esquerda são, desig- nadas respectivamente por RH e LH. PARAFUSOS DE AVIAÇÃO Os parafusos empregados em aviação são fabricados em aço resistente à corrosão, com banho de cádmio ou de zinco; de aço resis- tente a corrosão, sem banho, ou ainda de liga de alumínio anodizado. A maioria dos parafusos, utilizados em estruturas de aeronaves, tanto pode ser do tipo padrão como AN, NAS com encaixe na cabeça para ferramentas, de tolerância mínima, ou do tipo MS. Em certos casos, os fabricantes de ae- ronaves fazem parafusos de diferentes dimen- sões ou maior resistência do que o tipo padrão. Do mesmo modo, os parafusos são fabri- cados para aplicações especiais, e é de extrema importância utilizar parafusos iguais como subs- tituto. Os parafusos especiais são normalmente identificados por uma letra "S" estampada na cabeça. Os parafusos AN são encontrados em três estilos de cabeça: hexagonal, Clevis e com olhal (Figura 6-1). Os parafusos NAS são encontrados com a cabeça hexagonal, com encaixe na cabeça para ferramentas e com a cabeça escariada. Os pa- rafusos MS têm a cabeça hexagonal ou com en- caixe para ferramentas. Figura 6-1 Identificação de parafusos de aero- naves. 6-5 Os três tipos de parafusos de retenção lockbolts mais usados são: o convencional (pull), o curto (stump) e cego (blind), mostrados na figura 6-2. São usados principalmente em estruturas primárias e secundárias de aeronaves. Eles são instalados muito rapidamente e têm aproxima- damente a metade do peso dos parafusos e por- cas AN equivalentes. Uma ferramenta pneumá- tica especial ("pull gun") é necessária para insta- lar este tipo de lockbolt. A instalação pode ser executada por apenas uma pessoa por não ser necessário o uso de barra encontradora. Tipo Curto (Stump) Embora o tipo curto não tenha a haste tão comprida quanto o convencional, ele é con- siderado semelhante na utilização. Eles são usa- dos principalmente quando o espaço não per- mite a instalação do tipo convencional. Uma rebitadora pneumática padrão (com um martelete para estampar o colar na ranhura do pino) e uma barra encontradora são as ferra- mentas necessárias para a instalação de um lockbolt do tipo curto (stump). Tipo Cego (Blind) São fornecidos como unidades comple- tas, ou seja, conjuntos montados. Eles têm ex- cepcional resistência, e a característica de forçar a união das chapas. Os parafusos de retenção cegos são usa- dos onde somente um lado do trabalho é acessí- vel e, geralmente, onde for difícil a cravação de um rebite convencional. Este tipo de prendedor é instalado da mesma maneira que o tipo convencional. Características Comuns Os três tipos de parafusos de retenção lockbolt, têm em comum, as ranhuras de trava- mento no pino e o colar de travamento, o qual é estampado dentro das ranhuras de trava do pino, travando-o sob tensão. Os pinos dos tipos convencional e cego são compridos para a instalação por tração. A extensão da haste é provida de ranhu- ras com a finalidade de permitir a tração e uma ranhura maior para a ruptura sob tensão da parte excedente da haste. Composição Os pinos dos parafusos de retenção do tipo convencional e do tipo curto, são feitos de liga de aço com tratamento térmico, ou então, de liga de alumínio de alta resistência. Os cola- res do conjunto são feitos de liga de alumínio ou de aço macio. O tipo cego (blind) consiste num (a): pino de liga de aço com tratamento térmico; luva cega (lind sleeve); luva cônica (filler slee- ve); colar de aço macio; e arruela de aço carbo- no. Substituição Os parafusos de retenção de liga de aço podem ser usados como substitutos dos rebites de aço HI-SHEAR, rebites sólidos de aço ou parafusos AN do mesmo diâmetro e mesmo tipo de cabeça. Parafusos de retenção de aço e de liga de alumínio podem ser usados para substi- tuir os parafusos de aço e os de liga de alumí- nio 2024 T, respectivamente, do mesmo diâme- tro. Sistema de Numeração Para os diversos tipos de parafusos de retenção lockbolts, os sistemas de numeração são os seguintes: GRIP Nº Min Max GRIP Nº Min Max 1 .031 .094 17 1.031 1.094 2 .094 .156 18 1.094 1.156 3 .156 .219 19 1.156 1.219 4 .219 .281 20 1.219 1.281 5 .281 .344 21 1.281 1.344 6 ..344 .406 22 1.344 1.406 7 .406 .469 23 1.406 1.469 8 .469 .531 24 1.469 1.531 9 .531 .594 25 1.531 1.594 10 .594 .656 26 1.594 1.656 11 .656 .718 27 1.656 1.718 12 .718 .781 28 1.718 1.781 13 .781 .843 29 1.781 1.843 14 .843 .906 30 1.843 1.906 15 .906 .968 31 1.906 1.968 16 .968 1.031 32 1.968 2.031 33 2.031 2.094 Figura 6-3 Limites de “pega” (GRIP) dos para- fusos de retenção tipos convencio- nais e curto. 6-6 Tipo Convencional (PULL) ALPP H T 8 8 | | | | | | | | | |___ Comprimento em | | | | 16 avos da polegada | | | | | | | |___ Diâmetro do corpo em 32 avos | | | da polegada | | | | | |___ Materiais do pino: | | E = Liga de alumínio 75S-T6 | | T = Liga de aço com tratamento térmico | | | |___ Classe de ajuste: | H = sem folga | N = com folga | |___ Tipo de Cabeça: ACT 509 = Tolerância mínima AN-509 da cabeça escareada ALPP = Cabeça universal ALPB = Cabeça chata ALP509 = Padrão AN-509 cabeça escareada ALP426 = Padrão AN-426 cabeça escareada TIPO CEGO (BLIND) BL 8 4 | | | | | |___ Comprimento em 16 avos da polegada | | + 1/32" | | | | | |___ Diâmetro em 32 avos da polegada | | | |___ BLIND LOCKBOLT COLAR DO PARAFUSO DE RETENÇÃO BL C 8 | | | | | |___ Diâmetro do pino em 32 avos da polegada | | | | | |___ * Material: | C = Liga de alumínio 24ST (verde) | F = Liga de alumínio 61ST (não colorido) | R = Aço macio (com banho de cádmio) | | |____ LOCKBOLT COLLAR * - Use em liga de alumínio 25 ST, somente pa- rafusos de retenção de liga com tratamento tér- mico. - Use em liga de alumínio 61 ST, somente pa- rafusos de retenção de liga de alumínio75 ST. - Uso aço macio com parafusos de retenção de aço com tratamento térmico somente para apli- cações em alta temperatura. TIPO CURTO (STUMP) ALSF E 8 8 | | | | | | | |___ Comprimento em 16 avos da | | | polegada | | | | | |___ Diâmetro do corpo em 32 avos da polegada | | | |___ Material de pino: | E = Liga de alumínio 75S-T6 | T = Liga de aço com tratamento térmico | |___ Tipo de cabeça: ASCT 509 = Tolerância mínima AN-509 cabeça escareada ALSF = Tipo cabeça chata ALS 509 = Padrão AN-509 cabeça escareada ALS 426 = Padrão AN-426 cabeça escareada Figura 6-4 Sistema de numeração dos parafusos de retenção (Lockbolts). 1/4“ Diâmetro 5/16“ Diâmetro PEGA Nº EXPESSURA Min Max PEGA Nº EXPESSURA Min Max 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 .031 .094 .156 .219 .281 .344 .406 .469 .531 .594 .656 .718 .781 .843 .906 .968 1.031 1.094 1.156 1.219 1.281 1.343 1.406 1.469 1.531 .094 .156 .219 .281 .344 .406 .469 .531 .594 .656 .718 .781 .843 .906 .968 1.031 1.094 1.156 1.219 1.281 1.343 1.406 1.469 1.531 1.594 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 .094 .156 .219 .281 .344 .406 .469 .531 .594 .656 .718 .781 .843 .906 .968 1.031 1.094 1.156 1.219 1.281 1.343 1.406 1.460 .156 .219 .281 .344 .406 .469 .531 .594 .656 .718 .781 .843 .906 .968 1.031 1.094 1.156 1.219 1.281 1.343 1.406 1.469 1.531 Figura 6-5 Limites da pega (GRIP) dos parafu- sos de retenção tipo cego (Blind). ESPESSURA DO MATERIAL O tamanho do parafuso requerido para um determinado trabalho deve ser de acordo com a espessura do material, medida com uma régua em gancho, através do orifício onde ele será colocado. Após a medição poderão ser de- terminados os limites da pega (espessura do 6-7 material a ser unido), através das tabelas forne- cidas pelos fabricantes dos rebites. Exemplos das tabelas de limites da pega (grip range) são apresentados nas Figuras 6-3 e 6-5. Quando instalado, o colar do parafuso de retenção deverá ser estampado em toda a exten- são do colar. A tolerância da parte do pino a ser que- brada com relação à parte superior do colar deve estar dentro das seguintes dimensões: Diâmetro do pino Tolerância antes após 3/16 .079 a .032 1/4 .079 a .050 5/16 .079 a .050 3/8 .079 a .060 Quando for necessário remover um pa- rafuso de retenção, corte o colar com uma pe- quena talhadeira bem afiada, evitando danificar ou deformar o orifício. É aconselhável o uso de uma barra de encontro no lado oposto ao que está sendo cortado. O pino poderá então ser reti- rado com um punção. PORCAS DE AERONAVES As porcas usadas em aviação são feitas em diversos formatos e tamanhos. São fabrica- das com aço carbono banhado em cádmio, aço inoxidável, ou liga de alumínio 2024T anodi- zado; e pode ser obtida com rosca esquerda ou direita. Não existem marcas de identificação ou letras nas porcas, elas podem ser identificadas pelas características metálicas, brilho ou cor de alumínio, bronze ou o encaixe, quando a porca for do tipo autofreno. Elas podem, além disso, ser identificadas pela sua construção. As porcas usadas em aviação podem ser divididas em dois grupos gerais: comuns e auto- freno. Comuns são aquelas que devem ser fre- nadas por um dispositivo externo como contra- pino, arame de freno ou contra-porcas. Porcas autofreno são as que contém características de frenagem como parte integral. Porcas comuns - É o mais comum tipo de por- ca, incluindo a lisa, a castelo, a castelada de cizalhamento, a sextavada lisa, a hexagonal leve e a lisa leve (ver Figura 6-6). Figura 6-6 Porcas comuns de aeronaves. A porca castelo AN310, é usada com os parafusos: AN de cabeça hexagonal, com furo para contrapino; Clevis de olhal, de cabeça com furo para freno, ou prisioneiros. Ela é razoavelmente robusta e pode re- sistir a grandes cargas tensionais. Ranhuras (chamadas de castelo), na porca, são destinadas a acomodar um contrapino ou arame de freno para segurança. A castelada de cisalhamento, AN 320, é designada para o uso com dispositivos (tais co- mo parafusos Clevis com furo e pinos cônicos com rosca), os quais são, normalmente, sujeitos somente a esforços de cisalhamento. Do mesmo modo que a porca castelo, ela é castelada para frenagem. Note, entretanto, que a porca não é tão profunda ou tão forte quanto a castelo; também que as ranhuras não são tão fundas quanto aquelas da porca castelo. A porca sextavada lisa, AN315 e AN335 (rosca fina e rosca grossa), é de construção ro- busta. Ela é adequada para suportar grandes cargas tensionais. Entretanto, ela requer um dis- positivo auxiliar de travamento como uma con- traporca ou arruela freno, e o seu uso em estru- turas de aeronaves é um pouco limitado. A porca sextavada leve, AN340 e AN345 (rosca fina e rosca grossa), é uma porca mais fina do que a plana hexagonal e deve ser frenada por um dispositivo auxiliar. Ela é usada em situações diversas em que haja pouca exi- gência de tensão. 6-10 Depois que a porca tiver sido apertada, assegure-se de que a ponta do parafuso ou pri- sioneiro ultrapassou completamente a parte su- perior da porca no mínimo 1/32". Parafusos com o diâmetro de 1/16", ou mais, com orifício para contrapino, podem ser usados com porcas auto- freno, mas somente se estiverem livres de lima- lhas ou arestas nas margens dos furos. Parafusos com fios de rosca danificados ou ponta áspera não são aceitáveis. Não se deve abrir rosca na fibra da porca autofreno. A ação de frenagem da porca elastic stop, é o resultado do próprio parafuso ter aberto a rosca no colar de fibra. Não instale a porca elastic stop em locais em que a temperatura ultrapasse 110º C (250ºF), porque a ação de frenagem da fibra perde a efi- ciência a partir desse ponto. Porcas autofreno podem ser usadas em motores de aeronaves e acessórios, quando o seu uso for especificado pelo fabricante do motor. Porcas autofreno são fabricadas em dife- rentes formas e materiais, para serem rebitadas ou soldadas, na estrutura ou outras partes. Cer- tas aplicações requerem a instalação das porcas autofreno, em canais ou trilhos que permitem a fixação de várias porcas com apenas um pe- queno número de rebites (ver Figura 6-10). Nes- ses canais ou trilhos, as porcas são colocadas em intervalos regulares e, podem ser fixas ou re- movíveis. As do tipo removíveis são flutuantes, re- solvendo o problema de deslindamento, entre as peças que estão sendo unidas, e podem ser re- movidas ou instaladas nos trilhos, tornando pos- sível a substituição de porcas danificadas. Por- cas do tipo clinck e spline, que dependem de fricção para sua fixação, não são aceitáveis para o uso em estruturas de aeronaves. Porcas de chapa Do mesmo modo que as porcas rápidas, as porcas de chapa são usadas com parafusos de rosca soberba, em locais que não sejam estrutu- rais. Elas são encontradas em várias utilizações, suportando braçadeiras de tubulações e conduí- tes, equipamento elétrico, portas de acesso; e são encontradas em vários tipos. Elas são fabri- cadas em aço de mola e são arqueadas antes do endurecimento. Esse arqueamento da mola, fun- ciona como trava, impedindo a perda do aperto do parafuso. Essas porcas, somente devem ser usadas, quando tiverem sido instaladas durante a fabricação da aeronave. Figura 6-10 Porcas autofreno em trilhos. Porcas com encaixe interno e externo São encontrados dois tipos comerciais de porcas de alta resistência, com encaixe interno ou externo para ferramentas; elas são porcas do tipo elastic stop e do tipo umbrako. Ambas são do tipo autofreno, com tratamento térmico, e capazes de oferecer uma alta resistência à carga de tensão do parafuso. Identificação e códigos As porcas são designadas por números de parte (PN). Os mais comuns e seus respecti- vos números de parte são: Lisa, AN 315 e AN 335; Castelo, AN 310; Castelada fina, AN 320; Hexagonal fina, AN 430. Os tipos patenteados de porcas autofreno têm como número de parte (PN) de MS 20363 até MS 20367. As porcas boots, a flexloc, a autofreno de fibra e a elastic stop pertencem a este grupo. A porca tipo borboleta tem como núme- ro de parte AN 350. Letras e números após o número de parte indicam itens como material, tamanho, fios de rosca por polegada; e se a rosca é esquerda ou direita. A letra "B" após o número de parte indi- ca que o material da porca é o latão; um "D" indica liga de alumínio 2017-T; "DD" indica liga de alumínio 2024-T; um "C" indica aço inoxidável; e, um traço, no lugar da letra, indica aço carbono banhado a cádmio. O algarismo (ou dois algarismos), após o traço, ou, após o código de números e letras da porca, indica o tamanho do corpo e o número de 6-11 fios de rosca por polegada do parafuso para a- quela porca. Um traço seguido de um 3, por exemplo, indica que a porca fixará um parafuso AN3 (10- 32); um traço e o número 4 quer dizer que fixará um parafuso AN4 (1/4-28); um traço e o núme- ro 5, um parafuso AN5 (5/16-24); e assim su- cessivamente. O número de código para as porcas auto- freno é formado por três ou quatro dígitos. Os últimos dois dígitos referem-se ao número de fi- os de rosca por polegada e, o dígito ou dígitos anteriores indicam o tamanho da porca em 16 avos da polegada. Outras porcas comuns e seus números de código, são: Código AN310D5R: AN310 = porca castelo para aeronaves. D = liga de alumínio 2024-T. 5 = diâmetro de 5/16". R = rosca direita (usualmente 24 fios por polegada). Código AN320-10: AN320 = porca castelada leve, de aço carbono com banho de cádmio. 10 = diâmetro 5/8", 18 fios de rosca por polegada (esta porca é usualmente de rosca di- reita). Código AN350 B1032: AN350 = porca borboleta para aeronaves. B = latão 10 = parafuso número 10. 32 = número de fios de rosca por polegada. ARRUELAS DE AVIAÇÃO Arruelas de aviação usadas no reparo de células de aeronaves podem ser arruelas planas, freno ou de tipos especiais. Arruelas planas Tanto a AN960 como a AN970 são usa- das sob as porcas sextavadas. Elas proporcio- nam uma superfície plana de apoio, e atuam como um calço, para obter uma correta distância para um conjunto porca e parafuso; são usadas para ajustar a posição do entalhe das porcas cas- teladas, com o orifício do parafuso, para o con- trapino. Arruelas planas devem ser usadas sob as arruelas freno para evitar danos na superfície do material. Arruelas de alumínio e de liga de alumínio podem ser usadas, sob as cabeças dos parafusos ou porcas, em estruturas de liga de alumínio ou de magnésio, quando houver a pos- sibilidade de corrosão causada por metais dife- rentes. Quando usadas desta maneira, qualquer corrente elétrica que fluir no conjunto, será en- tre a arruela e o parafuso de aço. Contudo, é prática comum usar uma ar- ruela de aço banhada em cádmio, sob a porca, em contato direto com a estrutura, devido a maior resistência contra a ação de corte da porca ser oferecida pela arruela de aço, do que por uma de liga de alumínio. A arruela de aço AN970 proporciona uma área maior de apoio do que a AN960 e é usada em estruturas de madeira tanto sob a ca- beça do parafuso como sob a porca para evitar o esmagamento da superfície. Arruelas freno Tanto a arruela freno AN935 quanto a AN936, são usadas com parafusos de máquina ou parafusos de aviação, onde as porcas auto- freno ou castelada não devem ser instaladas. A ação de mola da arruela freno (AN935), proporciona fricção suficiente para evitar o afrouxamento da porca, devido a vibra- ção. A arruela freno AN935 é também conhe- cida como arruela de pressão (Essas arruelas são mostradas na Figura 6-11). As arruelas freno nunca devem ser usadas nas seguintes condições: A. Com prendedores em estruturas primárias ou secundárias; B. Com prendedores, em qualquer parte da aeronave, onde a falha poderá resultar em perigo ou dano pessoal, ou material; C. Quando a falha provocar a abertura de uma junção para o fluxo de ar; 6-12 D. Quando o parafuso estiver sujeito a cons- tantes remoções; E. Quando a arruela estiver exposta ao fluxo de ar; F. Quando a arruela estiver sujeita à condi- ções de corrosão; G. Quando a arruela estiver de encontro a ma- teriais macios, sem uma arruela plana por baixo para evitar cortes na superfície. Arruelas freno à prova de vibração São arruelas circulares com uma pequena aba, a qual é dobrada de encontro a uma das faces laterais de uma porca ou, da ca- beça de uma parafuso sextavado, travando na posição. Existem vários métodos de segurança com arruelas, como uma aba, que dobrada a 90º é introduzida em um pequeno orifício na face da unidade, ou uma aba interna, que fixará um pa- rafuso com uma ranhura própria para o freno. As arruelas freno com aba podem supor- tar maiores temperaturas do que outros métodos de segurança, e podem ser usadas, sob condi- ções de severa vibração, sem perder a segu- rança. Elas deverão ser usadas somente uma vez, porque as abas tendem a quebrar-se quando dobradas uma segunda vez. Arruelas especiais As arruelas AC950 (ball socket) e a AC955 (ball seat), são arruelas especiais, usa- das quando um parafuso precisa ser instalado em ângulo com a superfície ou quando for ne- cessário um perfeito alinhamento entre o para- fuso e a superfície. Essas arruelas são usadas em conjunto e são mostradas na Figura 6-11. As arruelas NAS 143 e MS 20002 são usadas com parafusos das séries NAS 144 até NAS 158 (parafusos com encaixe interno para ferramentas). Estas arruelas tanto podem ser planas, para serem usadas sob a porca, como escareadas (designadas como NAS 143 e MS 20002C) para parafusos com cabeça em ângulo (para orifícios escareados). Figura 6-11 Vários tipos de arruelas INSTALAÇÃO DE PARAFUSOS E POR- CAS Parafusos e medidas dos furos Pequenas folgas nos furos para os para- fusos, são aceitáveis, onde quer que sejam usa- das sob tensão, e não estejam sujeitas a inversão de carga. Algumas das aplicações, nas quais a folga nos furos, é permitida. São elas: suportes de polias, caixas de conduítes, revestimento e diversos suportes. Os furos para os parafusos devem ser adequados a superfície envolvida, para propor- cionar um total apoio à cabeça do parafuso e a porca, e não devendo ser maior do que o neces- sário, nem ovalizado. Um parafuso em um furo desse tipo não produzirá nenhum esforço, até que as partes tenham cedido ou deformado o suficiente para permitir o contato da superfície do furo ovalizado com o parafuso. Convém lembrar que os parafusos, quando apertados não preenchem os furos como os rebites. Em casos de furos maiores do que o ne- cessário, ou ovalizados em peças críticas, obte- nha informação nos Manuais do Fabricante, da aeronave ou do motor, antes de alargar o furo ou furar para atingir a medida de um parafuso de maior diâmetro. Usualmente, alguns fatores como distân- cia da borda, folga ou fator de carga, devem ser considerados. Em peças de pouca importância, os furos ovalizados são alargados para a medida maior, mais próxima. 6-15 Figura 6-12 Torquímetros comuns. Alinhamento do furo para contrapino Quando apertando porcas casteladas em parafusos, o furo para contrapino pode estar de- salinhado com a ranhura da porca ao atingir o valor de torque recomendado. Exceto em casos de partes do motor altamente fatigadas, a porca pode ser superapertada para permitir o alinha- mento da próxima ranhura com o furo do con- trapino. As cargas de torque especificadas po- dem ser usadas para todas as porcas de aço com banho de cádmio, não lubrificadas, de rosca fina ou rosca grossa, as quais possuírem aproxima- damente o mesmo número de fios de rosca e iguais áreas de contato. Estes valores não se aplicam quando forem especificadas medidas 6-16 especiais de torque no manual de manutenção. Se a cabeça do parafuso tiver que ser girada em vez da porca, os valores de torque podem ser aumentados em uma quantidade igual a fricção do parafuso, fazendo esta medição anteriormen- te com o torquímetro. OUTROS TIPOS DE PARAFUSOS DE A- VIAÇÃO (SCREWS) Estes parafusos são os prendedores ros- queados mais usados nas aeronaves. Eles dife- rem dos parafusos já estudados (BOLTS) por serem fabricados de materiais menos resistentes. Eles podem ser instalados com uma rosca com folga e o formato da cabeça permite o encaixe de chaves de fenda ou de boca. Alguns destes parafusos têm claramente definida a parte do corpo sem rosca, enquanto outros, possuem fios de rosca em todo o seu comprimento. Diversos tipos destes parafusos para uso em estruturas diferem dos parafusos padrão so- mente no estilo da cabeça. O material de que são fabricados é o mesmo e possuem o pescoço (parte sem rosca) bem definido. O AN 525 com arruela fixa na cabeça e a série NAS 220 até o NAS 227 são desses parafusos. Os parafusos mais usados desta classe estão divididos em três grupos: 1. Parafusos para estruturas - os quais têm a mesma resistência e medidas iguais as dos parafusos comuns (BOLTS); 2. Parafusos de máquina - a maioria dos para- fusos utilizados em reparos gerais; 3. Parafusos de rosca soberba - aqueles utiliza- dos para fixar pequenas partes. Um quarto grupo, parafusos de encaixe, não são realmente parafusos, são pinos. Eles são colocados nas peças metálicas com um martelo ou macete e suas cabeças não possuem fendas ou encaixes. Parafusos para estrutura São feitos de liga de aço, termicamente tratados, e podem ser usados como um parafuso padrão. Eles pertencem as séries NAS 204 até NAS 235, AN 509 e AN 525. Eles têm um aper- to definido e uma resistência ao cizalhamento semelhante a dos parafusos comuns da mesma medida. As tolerâncias são semelhantes as dos parafusos AN de cabeça sextavada e a rosca é do tipo filete fino (National Fine). Os parafusos para estruturas têm cabeça redonda, chata e es- careada. Os parafusos com encaixe na cabeça são girados, ou por chaves Phillips, ou Reed and Prince. O parafuso AN 509 (100º) de cabeça plana, é usado em orifícios escareados, quando for necessária uma superfície plana. O parafuso AN 525 de arruela fixa é usa- do onde as cabeças protuberantes não causam problemas. É um parafuso que oferece uma grande área de contato. Parafusos de máquina São os fornecidos com cabeça redonda, escareada e de arruela fixa. Estes parafusos são para uso geral e são fabricados de aço de baixo carbono, latão, aço resistente a corrosão e de liga de alumínio. Os parafusos de cabeça redonda AN 515 e AN 520, têm a cabeça com fenda ou cruz. O AN 515 tem rosca grossa e o AN 520, rosca fina. Os parafusos de máquina escareados, são relacionados como: AN 505 e AN 510 com o ângulo da cabeça de 82º; e o AN 507 de 100º. Os AN 505 e AN 510 são semelhantes quanto ao material e o uso dos de cabeça redonda AN 515 e AN 520. Os parafusos de cabeça cilíndrica AN 500 até AN 503, são de uso geral e utilizados em tampas de mecanismos leves, como por e- xemplo coberturas de alumínio de caixas de engrenagens. Os parafusos AN 500 e AN 501 são for- necidos em aço de baixo carbono, aço resistente à corrosão e latão. O AN 500 possue rosca gros- sa enquanto o AN 501 tem rosca fina. Eles não têm definida a parte do corpo sem rosca (pesco- ço). Os parafusos acima do nº 6 têm um furo na cabeça para frenagem. Os parafusos AN 502 e AN 503 de cabeça cilíndrica são de liga de aço, com tratamento térmico, têm o pescoço curto e são fornecidos com rosca fina e rosca grossa. Estes parafusos são usados onde é requerida grande resistência. Os de rosca grossa são, normalmen- te, usados como parafusos de fixação de tampas de liga de alumínio e magnésio, fundidos, em virtude da fragilidade do metal. Valores de torque 1bs/pol para aperto de porcas , Em parafusos e prisionei- Em parafusos rInipana fusos e - ros padronizados tendo a re- je prisioneiros bla tensão, rel Medida dos sistencia a tensão de 125000 (com resistên- Nlta tensão, - : ao [Síst.a tensão de párafusos-. e a 140000 p.s.i. cia a tensão 60000 p.s.i. e isionei 10000 a 160000 [Oii Pes.de prisioneiros | = Porcas tipo Porcas tipo | tensão fixan- | Qualquer per- | Qualquer porca cizalhamento; |do pártes de |ca, exceto ti- | exceto do tipo AN320,4N364 ou|máquina(AN310 jpo cizalhamen- | cizalhamento. equivalente. |AN3650u equiv. |to (Shear). — nua = - 83 838 79 12-15 14-17 15-18 16-24 10-32 12-15 20-25 23-30 25-35 1/4.20 25-30 40-80 45-49 50-68 1/4-28 30-40 soro 60-80 70-90 5/18-18 48-55 8o-so 85.117 s0-144 s/18-24 80-85 100-140 120-172 140-203 3/8-18 95-10 160-185 173-217 185-248 3/8-24 95-110 160-190 1715-271 . 190-351 Te 140-155 235-255 245.349 255-428 7/18-20 270-300 450-500 475-628 500-756 1/2-13 240-290 400-480 440-636 480-792 1/2-20 290410 480-690 585-840 690-990 9/16-12 . 300-420 5060-700 600-845 TOO-990 8/18-18 480-600 800-1,000 900-1,220 1,000-1,440 5/8-11 420-540 700-900 800-1,125 900-1,350 5/8-18 6650-780 1,100-1,300 1,200-1,730 1,300-2,160 3/4-io 700.850 1.150-1,600 1.380.1,925 1.600-9,250 3/4-16 1,300-1,500 2,300-2,500 2,400-3,500 2,500-4,500 ss 1,300-1,800 2,200-3,000 2,600-3,570 “| 3,000-4,140 T8-14 1,500-1,800 2,500-3,000 2,750-4,650 3,000-6,300 rs 2,200-3,000 3,700-5,000 4,350-5,920 5,000-6,840 14 2,200-3,300 3,700-5,500 4,600-7,250 5,590-9,000 11/88 3,300-4,000 5,500-6,500 | 8,000-8,650 6,500-10,800 1 1/8-12 3,000-4,200 5,000-7,000 6,000-10,250 7,000-13,500 11/48 4.000-5,000 8,500-8,000 7,250-11,000 8,000- 14,000 1 1/4-12 5,400-6,600 9,000-11,000 10,000-16,750 11,000-22,500 Figura 6-13 Tabela de torque padrão (Ib-pol).  6-20 Estas instruções não são consideradas como específicas para instalação de roscas pos- tiças do tipo Heli-Coil. Para instalar um conjun- to de roscas postiças, devem ser seguidas as instruções fornecidas pelo fabricante. As roscas postiças Heli-Coil são forneci- das com os seguintes tipos de roscas: grossa, fina, métrica, de vela de ignição e National Ta- per Pipe. Figura 6-15 Instalação da rosca postiça. REPARO COM LUVAS ACRES Luvas prendedoras acres são elementos tubulares, de parede fina, com a cabeça em ân- gulo para furos escareados. As luvas são instala- das em furos destinados a parafusos padrão e rebites. O furo existente deve ser supermedido em 1/16" para a instalação da luva. As luvas são fabricadas em incrementos de polegada. Ao longo do seu comprimento, ranhuras proporcio- nam locais para a quebra ou o corte do excesso do comprimento, para a medida exata. As ra- nhuras proporcionam também um espaço para manter o adesivo ou selante quando colando a luva no furo. Vantagens e limitações As luvas são usadas em orifícios que possam ser supermedidos em 1/64", para remo- ção de corrosão ou outros danos. O orifício su- permedido, com a luva instalada, permite o uso de um prendedor de diâmetro original, no orifí- cio já reparado. As luvas podem ser usadas em áreas de alta corrosão galvânica, desde que esta corrosão esteja em uma parte que possa ser prontamente removida. O alargamento do furo reduz a espes- sura da seção em corte do local e só deverá ser efetuado quando absolutamente necessário. O fabricante da aeronave, do mo- tor ou dos componentes, deverá ser consultado antes que o reparo dos orifícios danificados seja efetuado com as luvas acres. Identificação As luvas são identificadas por um código padronizado de números (Figura 6-16A), que representam o tipo, o formato, o código do ma- terial, o diâmetro do corpo, a letra código do acabamento e o aperto da espiga da luva. O tipo e o material da luva são representados pelo nú- mero básico do código. O primeiro número, após o traço, repre- senta o diâmetro da luva para o prendedor a ser instalado (parafuso, rebite etc), e o número após o segundo traço representa o comprimento da luva. O comprimento da luva é determinado na instalação, e o excesso é cortado. Uma luva JK5512A-O5N-10 tem a cabeça com perfil bai- xo, ângulo de 100º, e o material é de liga de alumínio. O diâmetro é para um parafuso ou rebite de 5/32", a superfície não tem acaba- mento e o seu comprimento é de 5/8". Preparação do furo Veja na Figura 6-16B o número da broca para o furo padrão ou para a aproximação. Após feito, inspecione o furo, a para assegurar- se de que toda a corrosão foi removida, antes da instalação da luva. O furo deve estar também com o contorno perfeito e sem rebarbas. O esca- reado deve ser aumentado para receber a parte chanfrada da luva de modo que ela fique no mesmo plano da superfície. Instalação Depois que o tipo correto e o diâmetro da luva forem selecionados, use a ferramenta 6501, para cortar o excesso da luva no final da instalação. A luva pode ser instalada no furo, com ou sem, selante. Quando instalado com selante, use o MIL-S-8802A1/2. Reinstale o prendedor (parafuso, rebite etc), na medida original, e a- plique o torque previsto. Jkssu TIIVAS Nº de par LUVA [PARAR LUVA ACRES TIPO re básico) Ep Luva 1009 509 JKSSIIOS (X) Tensão seia oa UR) 148 8 MOO cms pos | pa) mais Flange JESSULOAS DO) Txssiz pa 5 Cabeça PESSITOAS OO | redonda sRSSL ee ate pt H 1000 Cabe EERn OS ss e ca de per-) JESSIZ SO fil baixo RE : 12058 (X ) 1009Perfill Tessie(ss 00] as to padrao da sessis IKSSIA BS (X) . cabeça FRSSIO()SS(X) (tipo 509) JESSI OS (X) Ro Cabeça 17 so iz redonda JKSSIT EBBLOL 06 OX) (tensão) SIC nS (A) — 124 HW. 1009 Cabe JkssSIS(OS OU) | 174 16 ça de ten- Jxssirtos (X) sao super-| Jk5S33 TksBio()os OO) medida (pa- = af. 1/04") essi O A) . JKSSLS()O(X) | 5/16 18 JESSITQIO CX) AM NO L Jks610()10 (X) turno final do PN in- | JesSILIIZ(X) dica lubrif.alcool cetyljJkssisnz(X) Comprím. em 16 avos (que-)JKSs16a(X) | 3/8 16 .brar excesso no friso, Lo E Acabamento da superficie: N: sem acabamento : CG: pelicula química por [PARE] MTL=C-554. Bão q Aa Diâmetro do corpo em JK5533()06 (X) [13/84 12 32 avos. Pessoa a O ia 16 K + KSS3H 21/64 16 Material 4) . Jkss33012 (X) | 25/24 16 º de parte basico NOTAS: MATERIAL CODIGO [) Luvas Acres JK 5533 1/64" - - — superm.apenas em aço AZ86. 5052 Liga de ali (1/2duro) 4 O comprim. das luvas Acres 6061 Liga de al. (cond. T6) B B é em 16 avos da polegada. AZ86 Aço Inox. ("passivate) c Figura 6-16A Identificação das luvas ACRES.  6-22 Figura 6-16B Identificação das luvas ACRES. Remoção da luva As luvas sem selante podem ser removi- das, usando-se um pino com a medida externa da luva, ou então deformando a luva e remo- vendo-a com uma ferramenta pontiaguda. As luvas com selante podem ser removidas por este método, porém, muito cuidado deve ser tomado para não danificar estrutura do furo. Se este método não puder ser utilizado, broqueie a luva com uma broca, com 0.004 a 0.008 à menos do que a broca que abriu o furo para instalar a luva. A porção remanescente da luva pode ser removida usando uma ferramenta pontiaguda e aplicando um solvente para a remoção do selan- te. PRENDEDORES DE ABERTURA RÁPIDA São prendedores usados para fixar jane- las de inspeção, portas e outros painéis removí- veis da aeronave. São conhecidos também pelos termos: rápida ação, trava rápida e prendedores para painéis trabalhantes. A mais desejável apli- cação para estes prendedores é permitir a rápida remoção de painéis de acesso, para inspeção e serviços. Estes prendedores são fabricados e supri- dos por vários fabricantes e sob várias marcas registradas. Os mais comuns são: Dzus, Camloc e Airloc. Prendedores Dzus Consiste em um pino prisioneiro, um ilhós e um receptáculo. A Figura 6-17 ilustra as diversas partes que compõem a instalação de um Dzu. O ilhós é feito de alumínio ou liga de a- lumínio. Ele atua como um dispositivo de fixa- ção do pino prisioneiro. Os ilhoses podem ser fabricados de tubulações de alumínio 1100, se não forem encontrados através do fornecimento normal. A mola é feita de aço, com banho de cá- dmio para evitar corrosão, e fornece a força que trava ou prende o pino no lugar, quando os dois conjuntos são unidos. 6-25 Figura 6-21 Seção em corte de cabo de comando. As designações de um cabo são baseadas no número de pernas e no número de fios em cada perna. Os cabos mais comuns usados em aeronaves são o 7x7 e o 7x19. O cabo 7x7 consiste de sete pernas de sete fios, cada uma. Seis destas pernas são enro- ladas em torno de uma perna central (veja na Figura 6-21). Esse é um cabo de média flexibili- dade e é usado para comando de compensado- res, controle dos motores e comando de siste- mas de indicação. O cabo 7x19 é feito de sete pernas de dezenove fios, cada um. Seis dessas pernas são enroladas em torno de uma perna central (ve- ja na Figura 6-21). Esse cabo é extremamente flexível, e é usado nos sistemas primários de comando, e em outros locais, onde, a ação sobre roldanas é fre- qüente. Os cabos de comando de aeronaves va- riam em diâmetro, que variam de 1/16" a 3/8". O diâmetro de um cabo é medido como mostra a Figura 6-21. Terminais de cabos Os cabos podem ser conectados com di- versos tipos de terminais, sendo os mais utiliza- dos os do tipo prensado, com formato de bola, garfo, rosqueado e outros. O terminal rosqueado, o em garfo e o em olhal são usados para conectar o cabo a um esti- cador, uma articulação ou outra ligação do sis- tema. Figura 6-22 Tipos de terminais de cabos de comando. O terminal em esfera é usado para liga- ção de cabos em quadrantes e conexões especi- ais, quando o espaço é limitado. A Figura 6-22 ilustra os diferentes tipos de terminais. Os terminais sapatilha "bushing e shac- kle", podem ser utilizados no lugar de alguns tipos de terminais. Quando as condições de suprimento fo- rem limitadas e a substituição do cabo tenha que ser feita imediatamente. 6-26 Esticadores Um esticador é um mecanismo formado por dois terminais roscados, e uma peça inter- mediária, que, ao ser girada em um sentido, ten- de a separar os terminais. Em outra direção, tende a junta-los, possibilitando assim, a regula- gem da tensão dos cabos de comando ligados aos terminais. Um dos terminais possue rosca esquerda e o outro rosca direita. A peça central possue rosca esquerda de um lado e direita do outro, sendo ambas internas. Quando instalando um esticador, em um sistema de controle, é necessário atarrachar am- bos os terminais em igual número de voltas na parte central. É também essencial, que após a introdução dos terminais, na parte central, fi- quem expostos, no máximo, três fios de rosca em cada terminal (ver Figura 6-23). O tamanho correto e o tipo dos esticado- res (longo ou curto), deve ser observado por ocasião de cada instalação de cabo. Deve ser observado o estado dos fios de rosca** e a sua lubrificação. As roscas, esquerda e direita, de- vem ser verificadas quanto ao sentido correto e o tipo de terminal do cabo correspondente, de acordo com os desenhos; devem ser lubrifica- das, segundo as especificações da fábrica; todo o excesso de lubrificante deverá ser removido. Após a regulagem, o esticador deverá ser fre- nado. Os métodos de frenagem serão vistos em capítulo posterior. Figura 6-23 Conjunto típico de esticador. CONEXÕES RÍGIDAS DE CONTROLE São tubos, utilizados como ligação, em vários tipos de sistemas, operados mecanica- mente. Este tipo de ligação elimina o problema de tensão e permite a transferência, tanto de compressão como de tração, por meio de um simples tubo. Um conjunto de conexão rígida consiste de um tubo de liga de alumínio ou aço, com um terminal ajustável, e uma contraporca em cada extremidade (Figura 6-24) . As contraporcas fixam os terminais, de- pois que o conjunto tiver sido ajustado para o seu correto tamanho. As conexões rígidas são, geralmente, feitas em pequenas seções, para evitar vibração e curvaturas, quando sob carga de compressão. PINOS Os três principais tipos de pinos usados em estruturas de aeronaves são: pino de cabeça chata e contrapino. Os pinos são usados em aplicações cisa- lháveis e por segurança. Pinos cônicos têm tido sua aplicação aumentada em construção aero- náutica. Pino cônico Liso ou com rosca (AN385 e AN386), são usados em juntas que sofrem carga de cisa- lhamento, e quando a ausência de folga é es- sencial. O pino liso é furado e usualmente fre- nado com arame. O com rosca é usado com ar- ruela (AN975) e porca (contrapinada) ou porca auto-freno. Pino de cabeça chata Normalmente chamado de pino Clevis, o (MS20392) é usado em terminais de tirantes e controles secundários os quais não estejam su- jeitos a contínuas operações. O pino deve ser instalado com a cabeça para cima, como prevenção, para o caso de per- da ou falha do contra-pino, garantindo a perma- nência do pino no seu devido lugar. Contra-pino O (AN380) contra-pino de aço de baixo- carbono e banhado com cádmio é usado na fre- nagem de parafusos, porcas, outros pinos e em várias aplicações, quando a segurança se faz ne- cessária. O AN381 é um contra-pino de aço re- sistente à corrosão, usado em locais onde é re- querido material não magnético, ou em locais onde a resistência a corrosão é necessária. Rollpins É um pino colocado sob pressão e com as pontas chanfradas, tem a forma tubular e cor- tado em todo o seu comprimento. O pino e co- locada no lugar por meio de ferramentas ma- nuais, sendo comprimido e girado na posição. 6-27 Figura 6-24 Conjunto de haste rígida de comando. A pressão exercida pelo pino nas paredes do orifício é que o mantém fixo, até sua remo- ção com um punção de montagem ou com um toca-pino. MÉTODOS DE SEGURANÇA São os processos de segurança emprega- dos em toda a aeronave em parafusos, porcas, pinos e outros elementos de fixação, os quais não podem trabalhar frouxos devido a vibração. É necessária uma familiarização, com os vários métodos e meios de frenagem do equipamento na aeronave, com a finalidade de executar a ma- nutenção e inspeção. Existem vários métodos de segurança para as partes de uma aeronave. Os mais utiliza- dos são: arame de freno, contra-pinos, arruelas- freno, anéis de pressão e porcas especiais, como a auto-freno e contra-porca. Algumas dessas porcas e arruelas já foram apresentadas. Frenagem com arame É o mais positivo e satisfatório meio de segurança para bujões, prisioneiros, porcas, ca- beças de parafuso e esticadores, os quais não podem ser frenados por outro processo mais prático. É o método de frenar duas ou mais uni- dades, de tal maneira, que qualquer tendência de afrouxar uma delas será anulada pelo aperto do arame de freno. Porcas e parafusos Porcas e parafusos podem ser frenados com arame simples ou duplo torcido. O fio du- plo torcido é o método mais utilizado em frena- gem com arame. O fio simples de arame pode ser usado em pequenos parafusos, em um espaço reduzi- do, próximos e geometricamente colocados, em partes do sistema elétrico, e em lugares de difí- cil acesso. Figura 6-25 Métodos de frenagem com arame. A Figura 6-25, é uma ilustração dos vári- os métodos, que são, normalmente usados na frenagem com arame de porcas e parafusos. Um estudo cuidadoso da Figura 6-25 mostra que: a. Os exemplos 1, 2 e 5 ilustram o método próprio de frenagem de parafusos, plugues com cabeça quadrada, e partes semelhantes, quando frenadas aos pares; b. O exemplo 3, ilustra alguns componen- tes frenados em série; c. O exemplo 4, ilustra o método próprio, de frenagem de porcas, castelo e prisionei- ros. (Observar que o arame não circunda a porca); 6-30 Medida do cabo em polegedas Tipo do enrolamento Diâmetro do arame de freno Material (recozido) 1/16 Simples 020 Aço inoxidável 3/32 Simples 040 Cobre, Latão 1 1/8 Simples 040 Aço inoxidável 1/8 Duplo 040 Cobre, Latão 1 1/8 Simples 057 Min. Cobre, Latão 1 5/32 Simples 057 Aço inoxidável 1 - Arame de aço galvanizado ou estanhado ou ainda de ferro doce são também aceitáveis. Figura 6-29 Guia de frenagem de esticadores. Método de enrolamento simples Os métodos descritos nos parágrafos se- guintes são aceitáveis, mas não tão eficientes quanto os de enrolamentos duplos. Passe um pedaço de arame de freno atra- vés do terminal do cabo (olhal, garfo ou orifício do terminal roscado) em uma das extremidades do esticador. Cruze cada uma das pontas do arame, em direções opostas, em volta da primei- ra metade da parte central do esticador, de modo que os arames se cruzem duas vezes. Passando ambos os arames pelo orifício central, o terceiro cruzamento dentro da passa- gem é feito. Mais uma vez, cruze os arames em direções opostas, em volta da outra metade do esticador. Depois é só passar a ponta do arame pelo olhal do terminal, garfo ou orifício do ter- minal roscado e, da maneira já descrita anteri- ormente, enrole cada ponta no terminal por qua- tro voltas, cortando o excesso. Uma alternativa do método descrito é passar um arame pelo orifício central do estica- dor, dobrar as pontas em direções opostas pas- sando cada ponta pelo olhal, garfo ou orifício do terminal roscado e enrolar cada ponta quatro voltas no respectivo terminal, cortando o ex- cesso de arame. Após a frenagem, somente três fios de rosca dos terminais deverão ficar expos- tos. Regras gerais para frenagem com arame Quando utilizando os métodos de frena- gem com arame, as seguintes regras gerais de- verão ser seguidas: 1. A frenagem deve terminar com uma ponta de arame torcido de 1/4" a 1/2" (três a seis espiras). Esta ponta deverá ser torcida para trás ou para baixo para não se tornar um es- torvo. 2. Em cada frenagem deve ser usado arame novo. 3. Quando frenando porcas castelo com arame, o aperto final deverá ser dado na porca cui- dando em alinhar o orifício do parafuso com o castelo da porca. 4. Todas as frenagens com arame deverão ser apertadas depois de efetuadas, mas nunca excessivamente para não enfraquecer o ara- me que poderá quebrar-se com o manuseio ou com a vibração. 5. O arame deve ser colocado de modo que a tensão exercida por ele seja no sentido de apertar a porca. 6. O arame de freno deve ser torcido com aper- to uniforme e entre as porcas, na frenagem em série, deve ser tão esticado quanto possí- vel sem que fique torcido em demasia. 7. O arame de freno deverá sempre ser insta- lado e torcido de modo que a curva em torno da cabeça do parafuso permaneça em baixo e não tenha a tendência a passar para a parte superior da cabeça, causando uma folga pre- judicial. Frenagem com contrapino A instalação de contrapinos é mostrada na Figura 6-30. As porcas de castelo são usadas com parafusos, que devem ter o orifício para o contrapino. Este aliás, deverá estar em perfeitas condições ao ser instalado no orifício e com pe- quena folga lateral. As regras gerais para a fre- nagem com contrapino, são as seguintes: 6-31 Figura 6-30 Instalação de contrapino. 1. A ponta que circunda a parte final do para- fuso, não deverá ultrapassá-la, devendo ser cortada, se for o caso. 2. A ponta dobrada para baixo não deverá atin- gir a arruela. (Cortar, se for o caso.) 3. Se for usado o método opcional de frena- gem, contornando lateralmente a porca com o contrapino, as pontas não deverão ultra- passar a parte lateral da porca. 4. As pernas do contrapino deverão ser dobra- das em um ângulo razoável. Curvas muito acentuadas poderão causar a quebra. Pe- quenas pancadas com um macete é o melhor método de dobragem das pontas. Anel de pressão É um anel de metal, de seção circular ou chata, o qual é temperado para ter ação de mola. É esta ação de mola que o mantém firmemente assentado na ranhura. Os do tipo externo têm por finalidade contornar a parte externa de eixos ou cilindros, assentados em ranhuras. Os do tipo interno são fixados em ranhu- ras na parte interna de cilindros. Um tipo espe- cial de alicate é destinado à instalação de cada tipo de anel de pressão. Os anéis de pressão poderão ser reutili- zados; enquanto a sua forma e ação de mola fo- rem mantidas. Os do tipo externo, poderão ser frenados; mas, os internos, nunca são frenados. A fre- nagem de um anel do tipo externo é mostrada na Figura 6-31. Figura 6-31 Frenagem de anel de pressão ex- terno. REBITES Uma aeronave, apesar de sempre ser feita com os melhores materiais e as mais resis- tentes partes, terá um valor duvidoso, a menos que todas as partes estejam firmemente ligadas. Vários métodos são usados para manter as partes de metal unidas; eles incluem a utiliza- ção de rebites, parafusos, solda ou solda forte. O processo usado pode produzir uma união tão forte quanto o material de cada uma das partes. O alumínio e as suas ligas são difíceis de serem soldados. Entretanto para se fazer uma resistente e boa união as partes de alumínio de- vem ser soldadas, aparafusadas ou rebitadas umas com as outras. A rebitagem é mais satisfa- tória no ponto de vista de firmeza e acabamento; ela é bem mais fácil de ser feita do que a solda. Este método é o mais utilizado na junção e uni- ão de ligas de alumínio, na construção e no re- paro de aeronaves. O rebite é um pino metálico usado para manter duas ou mais peças de metal, lâminas, placas, ou peças de material unidas; sua cabeça é formada em uma das pontas durante a fabrica- ção. A espiga do rebite, é introduzida no orifício feito nas peças do material, e a ponta, é então, rebatida para formar uma segunda cabeça, para manter as duas peças seguramente unidas. A se- gunda cabeça pode ser formada, tanto manual- mente, como por meio de equipamento pneumá- tico; e é chamada de "cabeça de oficina", ou "contracabeça", cuja função é a mesma de uma porca ou um parafuso. Em adição ao seu uso em unir seções de chapas, os rebites são também usados para unir seções de nervuras, para manter seções de can- toneiras no lugar, para prender tirantes, cone- xões e inúmeras partes unidas. Os dois tipos principais de rebites usados em aeronaves são: o rebite sólido, o qual é reba- 6-32 tido usando-se uma barra encontradora; e o tipo especial, o qual pode ser instalado quando o lo- cal não permite usar a barra encontradora. Rebites sólidos Os rebites sólidos são geralmente usados nos trabalhos de reparos. Eles são identificados pela espécie de material de que são feitos, o tipo de cabeça, o tamanho da espiga e suas condi- ções de têmpera. A designação para os tipos de cabeça são: universal, redonda, chata, escareada e lentilha (brazier), de acordo com o desenho em corte da cabeça ( ver Figura 6-33). As de- signações da têmpera e da resistência são indi- cadas por marcas especiais na cabeça do rebite. O material usado para a maioria dos re- bites sólidos é a liga de alumínio. A resistência e as condições da têmpera dos rebites de liga de alumínio são identificadas por dígitos e letras semelhantes aos adotados para a identificação da resistência e condições de têmpera das cha- pas de alumínio e de liga de alumínio em esto- que. Os rebites 1100, 2017-T, 2024-T, 2117-T e 5056 são os tipos mais disponíveis. O rebite 1100, o qual é composto de 99.45% de puro alumínio, é muito macio. Ele é usado para rebitar as ligas de alumínio macias, tais como as 1100, 3003 e 5052, as quais são usadas em partes não estruturais (todas as partes em que a resistência não é um fator a ser consi- derado). A rebitagem de um porta-mapas é um bom exemplo de onde um rebite de liga de alu- mínio 1100, pode ser usado. O rebite 2117-T, conhecido como o rebi- te de campo (field rivet), é usado mais do que qualquer outro na rebitagem de estruturas de liga de alumínio. O rebite de campo é muito procurado por estar pronto para o uso, quando recebido não necessitando tratamento à quente ou recozimento. Ele também tem uma alta resis- tência à corrosão. Os rebites 2017-T e 2024-T são usados em estruturas de liga de alumínio, quando for necessária maior resistência do que a obtida com o mesmo tamanho do rebite 2217-T. Estes rebites são recozidos, e depois mantidos refrige- rados até que sejam colocados na chapa. O rebi- te 2017-T deverá ser colocado dentro de apro- ximadamente uma hora e o 2024-T dentro de 10 a 20 minutos depois de retirado da refrigeração. O rebite 5056 é usado para rebitar estru- turas de liga de magnésio, por suas qualidades de resistência à corrosão, quando combinado com o magnésio. Rebites de aço macio são usados para rebitar peças de aço. Os rebites de aço resistente a corrosão são empregados para rebitar aços, como paredes de fogo, braçadeiras de escapa- mento e estruturas semelhantes. Rebites de Monel são usados para rebi- tar ligas de aço-níquel. Eles podem ser substitui- dos por aqueles feitos de aço resistente à corro- são em alguns casos. O uso de rebites de cobre em reparos de aeronaves é muito limitado. Eles podem ser usados somente em ligas de cobre ou materiais não metálicos, como o couro. A têmpera do metal é um importante fator no processo de rebitagem, especialmente com rebites de liga de alumínio. Os rebites de liga de alumínio têm as mesmas características com relação ao tratamento à quente das chapas de liga de alumínio em estoque. Eles podem ser endurecidos ou recozidos, conforme são chapas de alumínio. O rebite deve estar macio ou rela- tivamente macio, antes que uma boa cabeça possa ser formada. O 2017-T e o 2024-T são rebites recozidos, antes de serem cravados; pois endurecem com o passar do tempo. Os processos de tratamento à quente (recozimento) de rebites são muito semelhantes ao das chapas estocadas. Tanto pode ser neces- sário o tratamento em forno elétrico ou a ar, como em banho de sal ou de óleo quente. A temperatura para o tratamento depende do tipo de liga e deve estar entre 329ºC a 510ºC (625ºF a 950ºF). Para facilitar o manuseio, os rebites devem ser aquecidos em uma bandeja ou cesta de arame; e imersos em água fria a 20ºC (70ºF), imediatamente, após o tratamento a quente. Os rebites 2017-T e 2024-T quando tra- tados à quente, iniciam a fase de endurecimento dentro de uns cinco minutos, após serem expos- tos à temperatura ambiente. Por este motivo, eles devem ser usados imediatamente após a imersão em água fria, ou então, serem estocados em um lugar frio. O meio mais comum de man- ter os rebites tratados à quente em uma tempera- tura abaixo de zero graus centígrados (abaixo de 32ºF), é mantê-los em um refrigerador elétrico. Eles são denominados "rebites de geladeira" ("icebox rivets"). Sob estas condições de estoca- gem, os rebites permanecerão suficientemente macios, para serem cravados por um período superior a duas semanas. oxafoad wa oriso SonSeorITIdSD SEAON x ta Gopuni) OTUBILT ox e srogasie Om a | oem SIOgaSIN PIN ET “EN fe + Co Totop x PeroESa “000a+ s mos | SEN x x W Ora Teu0R ooçs SEN x x x o Oem td arqoo E OXIOS E + CIBGESIN o pumy sTsol| cos | cos | cem ese x 4 era pruear 4 o ELBOESIAL x Sr ro 09006 os | oEN z y nor os Gastal BOB L -G ON x x E x x x x A E ELE-SLOL ; 08979 00908 oo0L5 OR x x x x x x a 2019 1950S x a (EE ui x x x x x al INCOL oosci | oo rs x nm» dra 0sa7ol oe | ot | ou x x x x x x x a O) Suba | QH-LLTOE osaT3I OOOCEE 000 ns x x x x x x. x a oquog ELTOZ opuny oomor | om | cum x x x x x x x ar (2) cquog| ILTTE Doosa doooT oem x x x x x x x Y O eustd dOTL cs HOCSH | . zmoTsa [E ororsA|ac ea Cuv vpuopoa Ésmosg | “aPorM] VSaQU ho rag mledaquo wu v3aqeo | adoL 007 | 08 quasoa| TRIO OENNV | LTYNV | 96 NV] Setnv | oBtpoa] osn [DLWOZSH |OLWOCSH JOLVOCSH [DLVOCSA | Tsd|rs'dh E Es [E Pr p Soqui “arum [epuopos jfepuopos | sem | evo -meços |-upezço jaquonb dd ecSoqro | cõaqeo | BSagro | cásqro | vósqeo "ASTSOY | ASTSAY |UIRAL | OLNV | OSHNVO | SSHNVO | etrivo | Tiriy LLELLECRAA ae 3 Figura 6-33 Carta de identificação de rebites. 6-35 6-36 O primeiro número, após, a letra indica- dora da composição do material, expressa o diâ- metro do corpo ou espiga do rebite em 32 avos da polegada. Por exemplo: 3, significa 3/32"; 5 significa 5/32"; etc. O último número, separado por um traço do número precedente, expressa o comprimento da espiga do rebite em 16 avos de polegada. Por exemplo: 3, significa 3/16"; 7, seriam 7/16"; etc (Figura 6-34). Um exemplo da identificação de um rebite é: AN470AD3-5 - Número de parte completo. AN - Air Force-Navy; 470 - rebite de cabeça universal; AD - liga de alumínio 2117-T; 3 - diâmetro de 3/32"; 5 - comprimento de 5/16". REBITES ESPECIAIS Rebites cegos - Existem muitos locais em uma aeronave cujo acesso a ambos os lados de uma estrutura rebitada, ou parte estrutural, é impos- sível de ser alcançado; ou, onde o espaço é tão limitado que não permite a utilização de uma barra encontradora. O mesmo ocorre na fixação de muitas partes não estruturais, como acaba- mento interno, assoalho, ou outras semelhantes, em que o total comprimento de um rebite sólido não é necessário. Os rebites especiais, que tenham sido de- signados para esses locais, devem permitir a cravação pela parte frontal. Eles, algumas vezes são mais fracos do que os rebites sólidos, no en- tanto, são amplamente mais fortes do que o ne- cessário para aquela utilização. Figura 6-34 Métodos de medição de rebites. Estes rebites são produzidos por muitos fabricantes e têm como características comuns o fato de necessitarem de: ferramentas especiais para instalação; e especiais procedimentos de instalação e de remoção. Por isso, são chamados de rebites espe- ciais. São também chamados de rebites cegos, porque muitas vezes são instalados em locais onde uma das cabeças (geralmente a cabeça de oficina) não pode ser vista. Rebites cravados mecanicamente Duas classes de rebites cravados mecani- camente serão aqui apresentadas: 1 - Não estruturais a. Rebites de auto-cravação (travados por atri- to); b. Rebites Pul-Thru 2 - Rebites travados mecanicamente, quebra rente à cabeça e auto-cravação Auto-cravação Os rebites cegos de auto-cravação (tra- vados por atrito) são fabricados por várias com- panhias; mas, as informações básicas sobre sua fabricação, composição, usos, seleção, instalá- ção, inspeção e procedimentos de remoção, são aplicáveis a todos eles. Rebites de auto-cravação (travados por atrito) são fabricados em duas partes: uma ca- beça; um corpo oco ou luva; e uma haste, que se estende através do corpo oco. A Figura 6-35 ilustra rebites de auto-cravação, com cabeça re- donda e escareada, produzidos por um dos fa- bricantes. Vários eventos ocorrem, em seqüência, quando uma força é aplicada para puxar a haste do rebite: (1) a haste é puxada para dentro do corpo do rebite; (2) a parte cônica da haste força o corpo do rebite a se expandir; e (3) quando a fricção (ou pressão causada pela tração da haste) atingir um determinado valor, causará a quebra da haste em uma das suas ranhuras. Uma porção da parte cônica (parte inferior da haste) é retida no interior do rebite, dando a ele uma resistência bem maior do que a que seria obtida de um rebi- te oco. 6-37 Figura 6-35 Rebites de auto-cravação (Travados por atrito). Rebites de auto-cravação (travados por atrito) são fabricados nos dois tipos mais co- muns de cabeça: (1) cabeça redonda, semelhante ao MS 20470 ou cabeça universal; e (2) cabeça escareada, a 100º. Outros tipos de cabeças são fornecidos por alguns fabricantes. A haste dos rebites de auto-cravação (travados por atrito), podem ter um ressalto na parte superior ou ela pode ser serrilhada, como é mostrado na Figura 6-35. Os rebites de auto-cravação (travados por atrito) são fabricados de vários materiais. Eles são fornecidos com as seguintes combina- ções de materiais: haste de liga de alumínio 2017 e luva de liga de alumínio 2117; haste de liga de alumínio 2017 e luva de liga de alumínio 5056; e haste de aço e luva de aço. Os rebites de auto-cravação (travados por atrito) são projetados de maneira que a ins- talação seja executada por somente uma pessoa; não é necessário ter acesso ao trabalho em am- bos os lados. A haste, ao ser puxada, executa um trabalho uniforme e sempre seguro. Por não ser necessário acessar o lado oposto ao trabalho, os rebites de auto-cravação (travados por atrito), podem ser usados para fixar conjuntos, como tubo ocos, chapas corrugadas, caixas ocas etc. Como não é necessária a aplicação de martela- das para a cravação desses rebites, eles podem ser utilizados para fixar compensados ou plásti- cos. Os fatores a serem considerados na seleção correta dos rebites para instalação são: (1) loca- lização da instalação; (2) composição do ma- terial que será rebitado; (3) espessura do materi- al a ser rebitado; e (4) resistência desejada. Se o rebite é para ser instalado em uma superfície aerodinamicamente lisa, ou, se for ne- cessária uma distância entre conjuntos, os rebi- tes de cabeça escareada devem ser os escolhi- dos. Em outras áreas onde o espaço e o acaba- mento liso não são fatores importantes, o rebite de cabeça protuberante pode ser utilizado. Quanto ao material de que é feito, o rebi- te será escolhido de acordo com o material a ser rebitado. Os rebites fabricados de liga de alumí- nio 2117 podem ser usados na maior parte das ligas de alumínio. Os rebites de liga de alumínio 5056 devem ser usados quando o material a ser rebitado for de magnésio. Os rebites de aço de- vem sempre ser escolhidos para rebitar con- juntos fabricados de aço. Figura 6-36 Determinação do comprimento do rebite de auto-cravação. A espessura do material que está sendo rebitado, determina o comprimento do corpo do rebite. Como regra geral, o corpo do rebite de- verá estender-se além da espessura do material, aproximadamente 3/64" a 1/8", antes da haste ser puxada (ver Figura 6-36). Rebites Pull-Thru Os rebites cegos do tipo Pull-Thru são fabricados por várias companhias; a mesma in- formação básica sobre sua fabricação, composi- ção, uso, seleção, instalação, inspeção e proce- dimentos de remoção são comuns a todos eles. Os rebites Pull-Thru são fabricados em duas partes: um rebite com cabeça, de corpo oco ou luva; e, uma haste que atravessa o corpo oco. 6-40 Figura 6-42 Instalação de rebites Cherry-Lock. Estilos de cabeça Os rebites cegos de auto-cravação e tra- vados mecanicamente são disponíveis em vários estilos de cabeça dependendo das necessidades de instalação, conforme apresentado na figura 6- 43. Figura 6-43 Cabeças de rebites Cherry-Lock. Diâmetros Os diâmetros do corpo dos rebites são medidos em incrementos de 1/32" e são identifi- cados, geralmente, pelo primeiro número após o traço, por exemplo: - 3 significa um diâmetro de 3/32"; - 4 significa 4/32" de diâmetro; etc. Tanto são fornecidos os de medida no- minal como também os de diâmetro supermedi- dos em 1/64". Espessura do material É a espessura total a ser rebitada e é me- dida em 1/16". É geralmente identificada pelo segundo número após o traço. A maioria dos rebites cegos têm marcado em suas cabeças, a espessura máxima de fixação; e, tem uma total variação de espessura de 1/16". A Figura 6-44 demonstra uma típica acomodação. Figura 6-44 Comprimento típico de “pega”. Para determinar o rebite apropriado ao uso, é feita a medição da espessura do material, com um medidor especial (fornecido pelo fabri- cante do rebite cego). A Figura 6-45 apresenta o uso correto de um medidor especial de espessu- ras. Figura 6-45 Uso do medidor de expessura (“pega”). A espessura do material a ser rebitado determina o comprimento do corpo do rebite. Como regra geral, o corpo do rebite deve ultra- passar a espessura do material, aproximadamen- te, 3/64" a 1/8", antes da haste ser puxada (ver Figura 6-46). 6-41 Figura 6-46 Determinação do comprimento do rebite. Identificação de rebites Cada companhia que fabrica rebites de auto-cravação (trava por atrito), tem um número de código, para auxiliar o usuário a obter o cor- reto rebite, para uma determinada espessura de material, para uma particular instalação. Além disso, números MS são usados para fins de iden- tificação. Os exemplos seguintes de números de parte para rebites de auto-cravação (travados por atrito), são representativos de cada compa- nhia. Huck Manufacturing Company – 9SP-B - A 6 - 3 | | | | | | | | | | | |___ Espessura do | | | material em | | | 16 avos da | | | polegada | | | | | |___ Diâmetro do corpo em 32 avos da | | polegada | | | |___ _ Material do rebite: | A = Liga de alumínio 2017. | B = Liga de alumínio 5056. | R = Aço macio. | |___ _ Tipo de cabeça: 9SP-B = cabeça lentilha ou universal. 9SP-100 = cabeça escareada a 100º Figura 6-47. Olympic Screw and Rivet Corporation - RV 2 0 0 - 4 - 2 | | | | | | | | | | | |___ Espessura | | | | | do material | | | | | em 16 avos | | | | | de polegada | | | | | | | | | |___ Diâmetro do corpo do | | | | rebite em 32 avos de | | | | polegada. | | | | 4 = 1/8" 6 = 3/16" | | | | 5 = 5/32" 8 = 1/4" | | | | | | | |___ ___ Tipo de cabeça: | | | 0 = Cabeça universal. | | | 1 = Escareada em 100º. | | | | | |___ ___ Material do rebite: | | 0 = Liga de alumínio 2017. | | 5 = Liga de alumínio 5056. | | 7 = Aço macio. | | | |___ ___ Tipo de rebite: | 2 = Auto-cravação e trava por atrito. | 5 = PULL-THRU ôco. | |____ __ Olimpic Screw and Rivet Corporation. Figura 6-48. Townsend Company, Cherry Rivet Division CR 163 - 6 - 6 | | | |__ Espessura do material: | | | haste com ressalto, em 32 avos | | | da polegada; haste serrilhada | | | em 16 avos de polegada. | | | | | |___ Diâmetro do corpo do rebite em 32 | | avos de polegada: | | 4 = 1/8" 6 = 3/16" | | 5 = 5/32" 8 = 1/4" | | | |___ Número de série: | Determina o material, o tipo do rebite e | o estilo da cabeça (163 = liga de alumínio | 2117, auto-cravação e trava por atrito, | cabeça redonda). | |___ Cherry Rivet Figura 6-49. Número Military Standard (MS) - MS 20600 B 4 K 2 | | | | | | | | | | | |__ Espessura | | | | | do material | | | | | em 16 avos | | | | | da polegada. | | | | | | | | | |__ Tipo de haste: | | | | K = haste com ressalto. | | | | W = haste serrilhada. | | | | | | | |__ Diâmetro do corpo do rebite em 32 | | | avos da polegada: | | | 4 = 1/8" 6 = 3/16" | | | 5 = 5/32" 8 = 1/4" | | | | | |___ Material do rebite: | | AD = Liga de alumínio 2117. | | D = Liga de alumínio 5056. | | | |___ Tipo de rebite e estilo da cabeça: | 20600 = Auto-cravação e trava por atrito | e com cabeça redonda. | 20601 = Auto-cravação e trava por atrito | e cabeça escareada. | |___ Military Standard. Figura 6-50. 6-42 Porca - Rebite (Rivnut) Esta é a marca registrada de um rebite oco e cego, feito de liga de alumínio 6053, es- careada e com rosca na parte interna. As porcas- rebites podem ser instaladas por apenas uma pessoa, usando uma ferramenta especial, que forma a cabeça do rebite no lado cego do material. A porca-rebite é atarraxada no mandril da ferramenta e introduzida no furo do material a ser rebitado. A ferramenta deve ser mantida em ângulo reto, com o material e o cabo da fer- ramenta acionado; e, o mandril, girado no senti- do dos ponteiros do relógio, após cada aciona- mento, até que uma forte resistência seja senti- da, indicando que o rebite está devidamente instalado. A porca-rebite é usada, principalmente, como uma porca fixa, na fixação do revesti- mento de borracha do sistema de degelo do bor- do de ataque das asas. Ela pode ser usada como um rebite em estruturas secundárias, ou, ainda, para a fixação de acessórios, como braçadeiras, instrumentos ou materiais de isolamento acústi- co. As porcas-rebite são fabricadas em dois tipos de cabeça e, para cada tipo de cabeça, dois tipos de ponta; uma é a de cabeça chata com a ponta aberta e com a ponta fechada; a outra e a de cabeça escareada, com a ponta aberta e a ponta fechada. Todas as porcas-rebites (Riv- nuts), com excessão das que possuem cabeça escareada do tipo fino, são disponíveis com ou sem pequenas projeções (chavetas) sob a cabe- ça, para impedirem que a porca-rebite gire. As porcas-rebites com chaveta, são usa- das como porca fixa, enquanto que as sem cha- veta são usadas em reparos, com uma seqüência de rebites cegos, onde não serão impostas car- gas de torque. Quando instalando porcas-rebites com chaveta, é necessário a utilização da ferra- menta cortadora do encaixe para a chaveta. A porca-rebite do tipo escareada é feita com dois ângulos diferentes de cabeça: de 100º, com espessura da cabeça de .048 e de .063 de polegada; e de 115º, com espessura da cabeça de .063 de polegada. Cada um desses estilos de cabeça são feitos em três medidas: 6-32, 8-32 e 10-32. Esses números representam a medida do parafuso de máquina para a rosca interna do Rivnut. O diâmetro externo do corpo da porca- rebite de 3/16" para o parafuso 6-32; de 7/32" para o tamanho 8-32 e de 1/4" para o 10-32. Porcas-rebites com ponta aberta são mais amplamente usadas e recomendadas do que os de ponta fechada. Contudo, as porcas-rebites de ponta fechada devem ser usadas em comparti- mentos pressurizados. Figura 6-51 Dados sobre porcas-rebites (Rivnut). As porcas-rebites são fabricadas em seis medidas de pega (espessura do material a ser rebitado). A porca-rebite de menor medida de pega, tem a cabeça lisa, isto é, sem marcas; a imediatamente superior possue um traço no sen- tido radial (ver Figura 6-51) na cabeça. Cada medida subsequente recebe um traço a mais, até um total de cinco marcas, que indicam a maior medida de pega. Na Figura 6-51 encontramos alguns nú- meros de parte, em código, que consistem de um "6", um "8" ou um "10", seguidos de um traço e mais dois ou três números. Em alguns, o traço é substituído pelas letras "K" ou "KB". O primeiro número indica a medida do parafuso de máquina e da rosca e, os últimos dois ou três números, indicam a distância máxima de pega em milésimos de polegada. Um traço entre as Figuras indica que a porca-rebite (Rivnut) tem a ponta aberta e não possue a chaveta sob a cabe- ça; um "B" no lugar do traço significa que ela 6-45 formas: bloco (sólido) e laminado. Os plásticos laminados transparentes são feitos de folhas de plástico transparente, unidas com uma camada interna de material, usualmente, Polyvinyl Bu- tyral. Em virtude das qualidades de resistência à rachaduras, o plástico laminado é superior ao plástico sólido e é usado em muitas aeronaves pressurizadas. A maioria das folhas transparen- tes usadas em aviação são fabricadas de acordo com as diversas especificações militares. Um novo desenvolvimento em plástico transparente é o acrílico alongado, que é um tipo de plástico que, antes de receber uma forma, ele é puxado em ambas direções, para refazer a sua estrutura molecular. Um painel de acrílico alongado tem maior resistência ao impacto e está menos sujei- to a quebra; sua resistência química é maior, é mais simples e os cortes, fissuras e arranhões causam menos danos. As folhas de plástico são cobertas indivi- dualmente com papel, com adesivo sensível à pressão para aderência. Esse papel auxilia na proteção contra arranhões acidentais durante a estocagem e manuseio. Muito cuidado deverá ser tomado contra arranhões e cortes, quando arrastando uma chapa contra a outra, ou, sobre uma mesa suja ou áspera. As folhas devem ser estocadas nos de- pósitos com uma inclinação de 10º da vertical, se possível. Se elas forem estocadas horizontal- mente, as pilhas não deverão ter mais do que 45 cm (18") de altura, e as folhas menores deverão ser estocadas em cima das maiores para evitar desequilíbrio. A estocagem deverá ser em um local fri- o, seco e longe de vapores de solventes, aquece- dores, radiadores e tubulações de vapor. A tem- peratura no local de estocagem não deverá ex- ceder 44ºC (120ºF). Embora a luz direta do sol não danifique o plástico acrílico, ela causará o endurecimento e secará a máscara adesiva de papel, causando dificuldade na sua remoção. Se o papel não descolar facilmente, co- loque a chapa em um forno na temperatura de 100ºC (250ºF), por um minuto no máximo. O calor amolecerá a máscara adesiva, facilitando a remoção do papel. Se um forno não estiver disponível, uma endurecida máscara de papel poderá ser removi- da, amolecendo o adesivo com nafta alifática (aliphatic naphtha). Esfregando a máscara de papel, com um pano saturado com nafta, o ade- sivo amolecerá, liberando o papel do plástico. Após este tratamento, a chapa de plástico deverá ser lavada imediatamente com água limpa, to- mando-se o cuidado de não arranhar a superfí- cie. Nota: Nafta alifática (ALIPHATIC NAPHTHA) não deve ser confundida com nafta aro- mática (AROMATIC NAPHTHA) ou ou- tro solvente de limpeza, os quais produ- zem efeitos danosos ao plástico. Como a nafta alifática é inflamável, todas as pre- cauções referentes ao uso de líquidos in- flamáveis devem ser observadas. Plástico Reforçado Plástico reforçado é um material termo- endurecido usado na construção de radomes, acabamento de antenas e de pontas de asa e, como isolante de várias peças de equipamento elétrico e células de combustível. Ele possui ex- celentes características dielétricas, que o tornam ideal para radomes; contudo, a sua alta razão de resistência-peso, resistência ao mofo, oxidação, deterioração e fácil fabricação, torna-o igual- mente adequado para outras partes da aeronave. Os componentes de plástico reforçado, da aeronave, são formados tanto por laminados sólidos como por laminados tipo sanduíche. As resinas usadas para impregnar o tecido de for- mação da fibra de vidro são do tipo contato- pressão (requerendo pouca ou nenhuma pressão durante a cura). Estas resinas são fornecidas na forma lí- quida, podendo variar em viscosidade da consis- tência da água a consistência de xarope. A cura ou polimerização é efetuada pelo uso de um catalizador, usualmente o peróxido de benzoila (Benzoyl peroxide). Os laminados sólidos são construídos de três ou mais camadas de tecido, impregnado de resina (laminado molhado), para formar uma sólida chapa plana ou, com um formato molda- do. Os laminados tipo sanduíche são cons- truídos em duas ou mais sólidas folhas planas ou, com um formato moldado, incluindo um núcleo, tipo colméia de fibra de vidro, ou do tipo espuma. O núcleo tipo colméia é feito de tecido de fibra de vidro impregnado com uma 6-46 resina de "polyester" ou uma combinação de nailon e resina fenólica. A densidade específica e o tamanho das células da colméia variam con- sideravelmente. Núcleos tipo colméia são nor- malmente fabricados em blocos que são mais tarde cortados para a desejada medida com uma serra de fita. Os núcleos de espuma são formados da combinação de resinas alkidicas e metatolueno diisocyanato. Os componentes de fibra de vidro do tipo sanduíche e com núcleo tipo espuma são fabricados para excederem a tolerância mínima, em toda a extensão na espessura da superfície moldada e do material do núcleo. Para obter esta precisão, a resina é derramada dentro de uma forma com tolerância mínima. A resina transforma-se imediatamente em espuma, para preencher o espaço moldado, formando uma união entre a parte externa e o núcleo. BORRACHA A borracha é usada para evitar a entrada de poeira, água, ou ar e, para evitar a perda de fluidos, gases ou ar. Ela é também usada para absorver vibração, reduzir ruído e amortecer o impacto de cargas. O termo "borracha" é tão abrangente como o termo "metal". Ele é usado para deno- minar não somente a borracha natural, mas tam- bém todas as borrachas sintéticas e silicone. Borracha natural A borracha natural tem propriedades físicas melhore do que a borracha sintética ou silicone. Estas propriedades incluem: flexibili- dade, elasticidade, resistência à tensão, resistên- cia a rasgos e baixa geração de calor quando sob flexão (histerese). A borracha natural é um produto de apli- cação geral; entretanto, sua aplicação em aero- naves é limitada devido a sua pouca resistência na maioria das causas de deterioração. Embora proporcione um excelente selo para muitas apli- cações, ela se dilata e, muitas vezes, amolece em contato com combustível de aeronaves e com solventes (naftas, etc). A borracha natural se deteriora mais rapidamente do que a borracha sintética. Ela é usada como material selante para água e siste- mas de metanol. Borracha Sintética A borracha sintética é disponível em di- versos tipos e, cada um deles, é composto de di- ferentes materiais para fornecer as desejadas propriedades. As mais amplamente usadas são: Butyl, Bunas e Neopreno. O Butyl é um hidrocarboneto com supe- rior resistência à penetração de gás. Ele é tam- bém resistente a deterioração; no entanto, com- parativamente, suas propriedades físicas são bem menores do que as da borracha natural. A borracha feita de butyl resistirá ao oxigênio, óleos vegetais, gordura animal, álcalis, ozônio e ao desgaste. Assim como a borracha natural, borracha feita de butyl dilata-se em contato com o petró- leo ou solventes minerais. Ela tem uma baixa razão de absorção de água e boa resistência ao calor e a baixa temperatura. Dependendo da classificação, ela é adequada para o uso em temperaturas de 18ºC a 130ºC (-65ºF a 300ºF). A borracha de butyl é usada com fluidos hidráu- licos, como o skydrol, fluidos de silicone, gases e acetonas. A borracha Buna-S é semelhante a bor- racha natural, tanto na fabricação, como nas ca- racterísticas de desempenho. Ela é resistente à água como a borracha natural, mas possue al- gumas características de durabilidade, melhores do que a borracha natural. Uma dessas características é a boa resis- tência ao calor, mas somente na ausência de severa flexão. Geralmente, a Buna-S tem pouca resistência à gasolina, óleo, ácidos concentrados e solventes. A Buna-S é, normalmente, usada para pneus e câmaras de ar como substituta da borracha natural. A borracha Buna-N é importante em sua resistência aos hidrocarbonetos e outros solven- tes; no entanto, ela tem pouca elasticidade em solventes a baixa temperatura. Os compostos de Buna-N têm boa resistência em temperaturas acima de 130ºC (300ºF), e podem ser requisi- tados para aplicações em temperaturas abaixo de -20ºC (-75ºF). A Buna-N é resistente a ras- gos, a exposição a luz do sol e ao ozônio. Ela tem boa resistência ao abrasão e as propriedades de descolamento, quando usada em contato com metal. Quando usada como vedador de um pis- tão hidráulico, ela não gruda na parede do cilin- dro. A Buna-N é usada para tubulações de óleo e gasolina, forro de tanques, gaxetas e selos. 6-47 A Borracha Neopreno pode ser submeti- da a condições mais severas do que a borracha natural e possue melhores características em baixa temperatura. Ela possue excepcional resis- tência ao ozônio, luz do sol, calor e ao envelhe- cimento. A Neopreno tem aparência e reação ao tato, semelhante a borracha natural; no entanto, em algumas características, é menos parecida com esta, do que a Buna e a Butyl. As características físicas da Neopreno, tais como à resistência a tensão e ao alongamen- to, não são iguais a borracha natural, mas têm muita semelhança. Sua resistência a rasgos, bem como, sua resistência à abrasão, são ligeiramen- te menores do que as da borracha natural. Em- bora sua recuperação à distorção seja completa, não é tão rápida quanto a da borracha natural. A Neopreno tem uma grande resistência ao óleo. É um material adequado para ser usado em sistemas de gasolina não aromática, por isso a pouca resistência à gasolinas aromáticas. Ela é usada primariamente para selos contra intempéries, vedação de janelas, batentes de borracha, tubulações de óleo e diafragmas de carburadores. Ela é, também, recomendada para o uso com Freons. Thiokol, também conhecida como bor- racha "Polysulfeto", tem uma grande resistência a deterioração; mas, ocupa um dos últimos luga- res com relação a propriedades físicas. Em geral, não é seriamente afetada pelo petróleo, hidrocarbonetos, álcool, gasolina ou água. As borrachas tipo Thiokol têm uma baixa classificação nas propriedades físicas, como compressão, resistência à tensão, elasticidade e resistência à abrasão. Ela é usada em tubulações de óleo, revestimento de tanques para gasolina aromática de aviação, gaxetas e selos. "Borrachas de Silicone" é um grupo de material plástico feito de Silicone, oxigênio, hidrogênio e carbono. Elas têm excelente estabilidade no calor e mantêm a flexibilidade em temperaturas muito baixas. Elas são adequadas para gaxetas, selos e outras aplicações em elevadas temperaturas, acima de 280ºC (600ºF), são alcançadas. As borrachas de Silicone são também re- sistentes à temperaturas abaixo de -60ºC (- 150ºF). Em toda essa faixa de temperatura, a borracha de Silicone permanece extremamente flexível e usável sem endurecimento nem dete- rioração. Ainda que esse material tenha boa re- sistência aos óleos, ele reage desfavora- velmente, tanto com a gasolina aromática, como com a não aromática. Silastic, um dos mais conhecidos Silico- nes, é usado para isolar equipamentos elétricos e eletrônicos. Em virtude das suas propriedades dielétricas, acima de uma extensa gama de tem- peraturas, ele permanece flexível e livre de fis- suras e rachaduras. Silastic é também usado para gaxetas e selos em alguns sistemas de óleo. AMORTECEDORES DE ELÁSTICO São amortecedores feitos de borracha natural, em fios trançados, encaixados em uma capa de algodão tratado para resistir a oxidação e ao desgaste. Grande tensão e alongamento são obti- dos pelo trançado da camisa sobre o feixe de fios de borracha, no momento em que eles são esticados, aproximadamente, três vezes do seu comprimento original. Existem dois tipos de elásticos para amortecedores: o tipo I, um elástico reto, e o tipo II, um anel contínuo conhecido como "Bungee". As vantagens do tipo II são: a facili- dade e a rapidez da substituição e não ter que ser fixado durante a ação de amortecimento. Os elásticos para amortecedores são fornecidos em diâmetros padronizados de 1/4" a 13/16". Três fios coloridos são trançados por dentro e por fora em toda a extensão do elástico. Dois desses fios são da mesma cor e indicam o ano de fabricação; o terceiro fio, de cor diferente, indica o período do ano em que o elástico foi feito. O código cobre um período de cinco anos e, então, é repetido. A Figura 6-55 apresenta o ano e o quarto de ano com suas respectivas cores. CÓDIGO DO ANO CÓDIGO DO MÊS ANO FIOS CORES MESES FIOS CORES 1988- 1993 2 Azul Jan-Fev- Mar 1 verme- lho 1989- 1994 2 Amarelo Abr-Mai- Jun 1 azul 1990- 1995 2 Preto Jul-Ago- Set 1 verde 1991- 1996 2 Verde Out-Nov- Dez 1 amarelo 1992- 1997 2 vermelho --- --- --- Figura 6-55 Código de cores dos elásticos para amortecedores. 6-50 Figura 6-57 Instalação de anéis em “V”. Os anéis de vedação em "V" devem ser instalados, com adaptadores macho e fêmea, para serem mantidos na posição correta depois da instalação. É também necessário apertar o retentor dos anéis, com o torque no valor especi- ficado pelo fabricante do componente, para que o vedador tenha um desempenho satisfatório. A Figura 6-57 mostra um componente usando anéis de vedação em "V". Anéis de Vedação com Seção em "U" As gaxetas em "U", sob a forma de anel ou, em copo, são usadas em conjuntos de freio e nos cilindros mestre de freios. Os vedadores anel em "U" e, copo em "U", só vedarão a pressão em uma direção; por- tanto, a parte aberta do "U" deverá estar voltada para a direção da pressão. Os anéis de vedação em "U", são primariamente, gaxetas de baixa pressão para serem usadas abaixo de 1.000 p.s.i. JUNTAS DE VEDAÇÃO (GASKETS) São usadas como selos estáticos (esta- cionários) entre duas superfícies planas. Os ma- teriais mais comuns para confecção de juntas são: amianto, cobre, cortiça e borracha. Amianto laminado é usado sempre que for necessário uma junta resistente ao calor. O amianto é usado nos sistemas de escapamento - o amianto está sendo abolido por ser altamente cancerígeno. A maioria das juntas de amianto tem uma proteção de cobre nas bordas para prolongar o tempo de vida. Uma sólida arruela de cobre é usada para a vedação de velas de ignição, onde é necessário uma junta não compreensível, porém macia. As juntas de cortiça podem ser usadas como uma vedação, para o óleo entre o cárter do motor e os acessórios e, onde é requerida uma junta de vedação capaz de ocupar um espaço irregular ou diferente, causado por uma superfí- cie áspera, ou ainda, sujeita a expansão e con- tração. Juntas de borracha podem ser usadas onde for necessária uma junta compreensível. Ela não deverá ser usada em locais onde poderá haver o contato com gasolina ou óleo, porque a borracha deteriora-se muito rapidamente, quan- do em contato com essas substâncias. As juntas são usadas nos sistemas líqui- dos, em torno de bujões de cilindros de atuação, válvulas e outras unidades. A junta que, geral- mente, é usada para esta finalidade tem o forma- to semelhante a um anel de vedação. LIMPADORES (WIPERS) São usados para limpar e lubrificar a porção exposta dos eixos de cilindros. Eles evi- tam a entrada de poeira no sistema e, auxiliam na proteção do eixo do cilindro de atuação, con- tra arranhões e desgaste. Os limpadores podem ser do tipo metálico ou de feltro. Muitas vezes eles são usados juntos, com o de feltro instalado de encontro ao metálico. SELANTES Determinadas áreas das aeronaves são vedadas para conter a pressurização do ar, evitar vazamento de combustível, impedir a passagem de gás, ou, para evitar a corrosão, vedando con- tra as intempéries. A maioria dos selantes con- siste em dois ou mais ingredientes, em de- terminadas proporções, para serem obtidos os melhores resultados. Alguns materiais são embalados para uso imediato, enquanto outros dependem de mistura antes da aplicação. Selantes simples (one-part) São preparados pelo fabricante e estão prontos na embalagem para a aplicação. Contu- do, a consistência de alguns destes compostos podem ser alteradas para satisfazer um particu- lar método de aplicação. Se for desejada uma diluição, deverá ser usado o solvente recomen- dado pelo fabricante do selante. 6-51 Selantes compostos (two-part) Os selantes compostos necessitam de embalagens separadas, para evitar a cura, ou, o endurecimento antes da aplicação e, são identifi- cados como base selante e acelerador ou catali- sador. Qualquer alteração na proporção pres- crita, reduzirá a qualidade do material. Geralmente, as duas partes do selante composto são misturadas pela combinação de iguais porções (pelo peso), da base e do acelera- dor. Todos os materiais selantes devem ser cuidadosamente pesados de acordo com as re- comendações do fabricante. O material selante é, normalmente, pesa- do com uma balança equipada com pesos espe- cialmente preparados para as várias quantidades de selante e acelerador. Antes da pesagem dos materiais selantes, tanto a base, quanto o acelerador, deverão ser completamente agitados. O material acelerador que estiver seco, empedrado ou em flocos não deverá ser usado. Conjuntos de selantes já pesados (Kits), se fo- rem utilizados completamente, não têm que ser pesados novamente antes de serem misturados. Depois que a devida quantidade de base e de acelerador tiver sido determinada, adicione o acelerador ao selante base. Imediatamente após adicionar o acelerador, misture totalmente as duas partes, de modo que a consistência do material permita. O material deverá ser misturado cuida- dosamente para evitar bolhas de ar na mistura. Não convém misturar muito rápido, nem por tempo prolongado, para evitar a formação de calor na mistura, diminuindo o tempo normal de aplicação (vida útil) do selante. Para assegurar- se de que os compostos selantes estão bem mis- turados, faça um teste com uma pequena porção sobre uma chapa de metal limpo ou vidro. Se nódoas ou torrões forem encontrados, continue misturando e, se não puderem ser eli- minados, a mistura deverá ser rejeitada. A vida útil da mistura selante é de trinta minutos a quatro horas (dependendo da classe do selante); por isso, a mistura selante deverá ser aplicada o mais rápido possível, ou então, colocada sob refrigeração. A Figura 6-58 apresenta informações gerais sobre selantes. O tempo de cura das misturas selantes varia com as condições de temperatura e umi- dade. A cura será extremamente lenta se a temperatura estiver abaixo de 14ºC (60ºF). A temperatura de 22ºC (77ºF) com 50% de umida- de relativa, é a condição ideal para a cura da maioria dos selantes. A cura de um selante pode ser acelerada, se aumenta a temperatura, mas esta nunca deve- rá estar acima de 44ºC (120ºF), em qualquer momento do ciclo de cura. O calor pode ser aplicado com o uso de lâmpadas de raios infravermelhos ou ar aqueci- do. Quando for usado o ar, ele deverá ser devi- damente filtrado para remover umidade e poei- ra. O calor não deverá ser aplicado em qualquer superfície de contato com selante, até que todo o trabalho esteja completado. Todas as aplicações da superfície de contato, deverão ter as ligações permanentes ou temporárias completadas, dentro das limitações de aplicação do selante. O selante deve ser curado para uma con- dição de "livre-toque", antes da aplicação do acabamento, (Livre-toque é um ponto da consis- tência, na qual uma folha de celofane pressiona- da contra o selante não ficará colada). SELANTE BASE ACELE- RADOR (CATALI- ZADOR) MISTURA POR PESO VIDA ÚTIL ESTOCAGEM DURAÇÃO APÓS MISTURADO ESTOCAGEM FAIXA DE TEMPERA- TURA APLICAÇÃO E LIMITAÇÕES EC-801(preto) MIL-S-7502 A Classe B-2 EC-807 12 partes de EC-807 para 100 partes de EC-801 2-4 horas 5 dias a -26ºC após congelar a -48ºF 6 meses -48ºC a 85ºC Superfícies de contato, en- chimento, vedação de fendas. EC-800 (vermelho) Nenhum Sem mistura 8-12 horas Não aplicável 6-9 meses -48ºC a 85ºC Revestimento de rebites 6-52 EC-612 P (rosa) MIL- -P-20628 Nenhum Sem mistura Indefinido, não seca Não aplicável 6-9 meses -36ºC a 85ºC Juntas acima de 1/4" PR-1302 HT (vermelho) MIL-S-8784 PR-1302 HT-A 10 partes de PR-1302 HT-A para 100 partes de PR-1302 HT 2-4 horas 5 dias a -26ºC após congelar a -48ºC 6 meses -48ºC a 85ºC Juntas de janelas de inspeção PR-727 MIL-S-8516 B PR-727 A 12 partes de PR-727 A para 100 partes de PR-727 No mínimo 1 1/2 hora 5 dias a -26ºC após congelar a -48ºC 6 meses -48ºC a 85ºC Conexões elétricas e vedação de anteparos HT-3 (verde escuro) Nenhum Sem mistura 2-4 horas Não aplicável 6-9 meses -46ºC a 410ºC Vedação de tubos de ar quente através de anteparos EC-776 (âmbar claro) MIL-S-4383 B Nenhum Sem mistura 8/12 horas Não aplicável Indefinido -48ºC a 105ºC Revestimento externo Figura 6-58 Informação geral sobre selantes. CONTROLE DA CORROSÃO A corrosão de um metal é a deterioração pelo ataque químico ou eletroquímico e, pode ter lugar, tanto internamente, quanto na superfí- cie. Do mesmo modo que o apodrecimento da madeira, esta deterioração pode alterar uma su- perfície lisa, enfraquecer o interior e danificar, ou , soltar partes adjacentes. Água ou vapor de água contendo sal, combina com o oxigênio na atmosfera, para produzir a principal fonte de corrosão em aeronaves. Uma aeronave operando em um ambien- te marítimo ou em área onde a atmosfera conte- nha vapores industriais corrosivos, está particu- larmente suscetível aos ataques da corrosão. A corrosão pode causar eventual falha estrutural se não for combatida. A aparência da corrosão varia com o metal. Nas ligas de alumí- nio e de magnésio, ela aparece como pequenas cavidades ásperas, muitas vezes combinada com um depósito de pó branco ou cinza. No cobre e nas ligas de cobre, a corrosão forma uma pelícu- la verde; no aço, uma ferrugem avermelhada. Quando os depósitos cinza, branco, ver- de ou avermelhado são removidos, cada uma das superfícies pode ter a aparência áspera ou corroída, dependendo do tempo de exposição e severidade do ataque. Se não forem profundas as cavidades, elas podem não alterar significa- tivamente a resistência do metal; no entanto, as cavidades podem ocasionar o desenvolvimento de rachaduras. Alguns tipos de corrosão podem movi- mentar-se por baixo de superfícies pintadas e, espalhar-se até que haja uma falha. Tipos de corrosão Existem duas classificações gerais para a corrosão, que cobrem a maior parte das formas específicas. São elas; o ataque químico direto e o ataque eletroquímico. Em ambos os tipos de corrosão o metal é convertido em compostos metálicos, como o óxido, o hidróxido, ou o sul- fato. O processo de corrosão sempre envolve duas alterações simultâneas: o metal, que é ata- cado ou oxidado, sofre o que pode ser chamado de transformação anódica; e, o agente corrosivo, é reduzido e pode ser considerado como sofren- do uma transformação catódica. Ataque químico direto Também é chamado de corrosão química pura; é um ataque resultante da exposição direta de uma superfície, exposta a um líquido cáusti- co ou agentes gasosos. No ataque químico dire- to, as transformações anódicas e catódicas ocor- rem no mesmo ponto, diferindo, portanto, do ataque eletroquímico, onde as transformações ocorrem à distância. Os agentes mais comuns 6-55 FATORES QUE AFETAM A CORROSÃO Muitos fatores afetam o tipo, a veloci- dade, a causa e a gravidade da corrosão dos me- tais. alguns desses fatores podem ser contro- lados; outros, não. Clima As condições ambientais, sob as quais uma aeronave é mantida e operada, afetam mui- to as características da corrosão. Em ambiente predominantemente marítimo (com exposição à água do mar e ao ar marinho), com ar carregado de umidade, é consideravelmente mais danoso para uma aeronave do que se todas as operações fossem conduzidas em clima seco. As considerações sobre a temperatura são importantes porque a velocidade do ataque eletroquímico aumenta com o calor, em climas úmidos. Tamanho e tipo de metal É bastante conhecido o fato de que al- guns metais são mais facilmente atacáveis pela corrosão do que outros. É, porém, menos conhecido, o fato de que variações no tamanho e na forma do objeto metálico, indiretamente afetam sua resistência à corrosão. Seções estruturais, com paredes grossas, são mais suscetíveis ao ataque corrosivo que as de paredes finas, porque, as variações nas ca- racterísticas físicas são maiores. Figura 6-59 Efeito da usinagem em grossa ligas de alumínio forjado tratadas a quen- te. Quando peças grandes são trabalhadas (à frio ou à quente) ou usinadas quimicamente, após terem recebido tratamento térmico, as se- ções de paredes mais finas terão características físicas diferentes daquelas de paredes mais grossas (vide Figura 6-59). Do ponto de vista do controle da corro- são, a melhor aproximação é reconhecer a natu- reza íntima (metalografia) e a resistência (carac- terísticas mecânicas) dos principais com- ponentes estruturais, e manter proteção perma- nente sobre tais áreas, para prevenir o início da deterioração. Presença de material estranho Dentre os fatores controláveis, os quais afetam o início e o prosseguimento do ataque corrosivo, estão os materiais estranhos que se aderem à superfície do metal: Como tais materiais estranhos, temos incluídos: 1. Terra e poeira do ar; 2. Óleo, graxa e resíduos do escapamento do motor; 3. Água salgada e condensação de ar saturado de água salgada; 4. Respingos ácidos da bateria e soluções cáus- ticas de limpeza; e 5. Resíduos de fluxos de soldagem (de vários tipos). É importante que a aeronave seja manti- da limpa. A freqüência e a extensão com que uma aeronave deva ser limpa depende de vários fatores, tais como: localização, modelo da aero- nave e tipo de operação. MANUTENÇÃO PREVENTIVA Muito tem sido feito para melhorar a resistência à corrosão da aeronave: materiais mais bem selecionados, tratamentos superfici- ais, isolamento e acabamentos de proteção. tudo isso teve como alvo a redução dos trabalhos de manutenção, bem como o incremento da confi- abilidade. Destarte dessa melhora, a corrosão e seu controle é um problema real, que demanda manutenção preventiva contínua. A manutenção preventiva da corrosão inclui as seguintes funções específicas: (1) Uma limpeza adequada; (2) Cuidadosa lubrificação periódica; (3) Detalhada inspeção, pesquisando a corrosão ou a falha dos sistemas de proteção contra a corrosão. 6-56 (4) Tratamento rápido da corrosão e retoque das áreas pintadas danificadas; (5) Manutenção dos orifícios dos drenos de- sobstruídos; (6) Drenagem diária dos drenos de cada tanque de combustível; (7) Limpeza diária de áreas críticas expostas; (8) Vedação da aeronave contra água durante mau tempo e ventilação apropriada nos dias de bom tempo; (9) Fazer máximo uso de proteção (cobertura) nas aeronaves estacionadas. Após qualquer período, em que a manu- tenção preventiva contra a corrosão é interrom- pida, uma quantidade maior de manutenção será geralmente necessária para reparar no mesmo nível de proteção, como tinha anteriormente. INSPEÇÃO Inspecionar para descobrir a corrosão é um processo contínuo e deve ser conduzido co- mo um assunto diário. Dar muita ênfase a um problema específico de corrosão para, posteri- ormente, relegá-lo ao segundo plano, costuma ser uma prática insegura, custosa e que trará mais problemas adiante. A maioria das listas de verificação dos planos de manutenção aprovados, são abrangen- tes o bastante para cobrir todas as peças da ae- ronave ou do seu motor e, nada, do que nela consta deve ser deixada sem inspeção. Use esta lista de verificação como um guia geral, quando uma área específica for ins- pecionada quanto à corrosão, porventura exis- tente. Através da experiência percebe-se que a maioria das aeronaves possuem áreas específi- cas, onde há problemas com corrosão, a despei- to das inspeções de rotina. Junto às inspeções de rotina, aeronaves anfíbias ou hidroaviões devem se submeter a inspeções diárias e, as áreas críticas, limpas e tratadas, como necessário. ÁREAS PROPENSAS À CORROSÃO Serão discutidas nessa seção, as áreas típicas de problemas de corrosão na maioria das aeronaves. Entretanto, a discussão não será ne- cessariamente completa e pode ser ampliada, ou expandida, para cobrir as características especi- ais de um particular modelo de aeronave, con- forme referência de seu manual de manutenção. Áreas posteriores aos dutos de escapamento Tanto nos motores a jato como nos de pistão, os depósitos provenientes da exaustão são muitos corrosivos e causam problemas es- pecíficos, quando, descontinuidades, sulcos, dobradiças e carenagens estão localizadas em áreas posteriores aos dutos de escapamento des- ses motores, tal que depósitos possam ser for- mados e não possam ser alcançados pelos méto- dos normais de limpeza. Atenção especial deve ser dada nas áreas em torno da cabeça dos rebites e nas juntas das chapas. Carenagens e janelas de inspeção nas áreas de exaustão devem ser removidas para inspeção. Depósitos formados pela exaustão em áreas remotas, tais como as superfícies das em- penagens, não devem ser negligenciadas. O acúmulo de resíduos sobre essas áreas será lento-, algumas vezes pode até não ocorrer, mas freqüentemente tem se tornado um proble- ma para algumas das aeronaves em uso. Compartimentos das baterias e orifícios de ventilação da bateria A despeito do aperfeiçoamento das pin- turas de proteção e nos métodos de vedação e aeração, os compartimentos das baterias conti- nuam a ser áreas com problemas de corrosão. Vapores de eletrólito superaquecidos são difí- cies de contenção e se espalham pelas áreas ad- jacentes, causando um rápido ataque corrosivo em todas as superfícies metálicas desprotegi- das.. Orifícios de ventilação da bateria na su- perfície (revestimento) da aeronave devem ser incluídos nos procedimentos de inspeção nos compartimentos das baterias. Uma limpeza regular e a neutralização dos depósitos ácidos irão diminuir a corrosão. Partes inferiores Estas são o depósito natural para óleo hidráulico usado, água, sujeira, e toda sorte de pedacinhos. Óleo residual, com freqüência, en- cobre pequenas quantidades de água que mi- gram para o fundo da aeronave (abaixo do piso) e dão início a uma célula química escondida. As partes inferiores dos hidroaviões e aviões anfí- bios são protegidas por pequenos sacos de di- 6-57 cromato de potássio, um inibidor da corrosão, suspensos próximos aos pontos mais baixos de cada compartimento inferior. Esses cristais dis- solvem-se em qualquer água residual, e tendem a inibir o ataque em superfícies expostas do metal. Os procedimentos de inspeção devem incluir a substituição desses saquinhos, quando a maior parte do agente químico tiver sido dis- solvida. Atenção particular deve ser dada para áreas localizadas sob as "galleys" (espécie de cozinha onde são preparados os lanches) e ba- nheiros, especialmente, na área sob os dutos, por onde são retirados os dejetos humanos. Esses dejetos, associados aos produtos químicos, usados nos banheiros, são muitos corrosivos para os metais comumente usados nos aviões. É imprescindível que, freqüente- mente, essas áreas sejam limpas e a pintura sempre retocada. Alojamento do trem de pouso e das rodas Provavelmente esta área recebe mais agressão que qualquer outra, devido à lama, água, sal, cascalho, dentre outros materiais es- tranhos à aeronave. Por causa das várias reentrâncias e sa- liências, montagens e prendedores, fica difícil aplicar e manter uma camada de tinta nessa á- rea. A aplicação de produtos preservativos tende mais a disfarçar a corrosão do que preveni-la. Devido ao calor gerado pela ação dos freios, os produtos preservativos não podem ser usados nas rodas do trem de pouso principal. Durante uma inspeção destas áreas, dê particular atenção aos seguintes pontos problemáticos: 1. Rodas de magnésio, especialmente em torno das cabeças dos parafusos, das fi- xações ao trem de pouso, etc., especial- mente quanto à presença de água residu- al e seus efeitos; 2. Tubos rígidos expostos, especialmente nas ferragens ou reforçadores com dobras de re- forço ("lips"), embaixo dos prendedores e das etiquetas de identificação coladas. 3. Microinterruptores ("microswitches") ou transdutores de posição e outros equipamen- tos elétricos; e 4. Juntas entre reforçadores, cavernas e partes inferiores das superfícies de revestimento, que são típicos locais de acumulação de á- gua e resíduos. Áreas de acumulação de água Especificações de projeto exigem que as aeronaves tenham drenos instalados em todas as áreas, onde a água possa ficar acumulada. Ins- peções diárias dos drenos dos pontos baixos de- vem ser um requisito padrão. Caso essa inspeção seja negligenciada, os drenos podem se tornar ineficazes, por causa do acúmulo de sujeira, graxa ou selantes. Área frontal dos motores e tomadas de ar de ventilação Essas áreas são constantemente agredi- das por sujeira e pó, pedacinhos de cascalho das pistas, como também da erosão da chuva, que tendem a remover o acabamento de proteção. Inspeções nessas áreas devem incluir todas as partes por onde circula o ar forçado (pelas hélices) de ventilação, com especial aten- ção aos lugares onde os depósitos de sal possam se acumular durante as operações próximas ao mar. É imperativo que a corrosão inicial seja inibida e que o retoque da pintura e a camada mais forte da proteção anticorrosiva seja manti- da intacta, sobre as superfícies adjacentes ao motor, especialmente no caso de hidroaviões e aviões anfíbios. Alojamentos dos flapes de asa e "Spoilers" Sujeira e água podem ficar acumuladas nos alojamentos dos flapes de asa e "spoilers", e lá permaneceram desapercebidas, porque estes dispositivos ficam normalmente recolhidos. Por esta razão, estes alojamentos são áreas de pro- blemas potenciais de corrosão. Áreas do revestimento externo Superfícies externas são prontamente visíveis e acessíveis para inspeção e manuten- ção. Mesmo nesse caso, curtos tipos de configu- rações ou combinações de materiais tornam-se problemáticos sob certas condições de operação e exigem especial atenção. 6-60 grandes esforços à atmosfera, mesmo uma quan- tidade muito pequena de ferrugem, é potencial- mente perigosa nessas áreas, e deve ser removi- da e controlada. Remoção mecânica da ferrugem O meio mais prático de controle da corr- osão de peças de aço é a completa remoção dos produtos da corrosão, por meios mecânicos, e sua recuperação e proteção através de recobri- mentos preventivos contra a corrosão. Exceto em superfícies altamente solicitadas quanto a esforços de aço, o uso de lixas ou compostos abrasivos, pequenos polidores e compostos de polimento, escovas de aço manuais ou palha-de- aço (lã-de-aço), são todos métodos aceitáveis de limpeza. Entretanto, deve ser reconhecido que no uso de qualquer desses abrasivos, a ferrugem residual permanecerá no fundo das frestas ou dos pequenos buracos causados pela corrosão. É praticamente impossível remover todos os pro- dutos da corrosão somente por métodos de abra- são ou de polimento. como conseqüência, desde que uma parte já tenha sido enferrujada uma vez, ela será corroída depois, mais facilmente. Tratamento químico das superfícies de aço Há métodos aprovados para a conversão de ferrugem ativa em fosfatos ou outras co- berturas protetoras. O uso de compostos quími- cos à base de ácido fosfórico é um exemplo de tais tratamentos. Entretanto, esses equipamentos necessitam de instalações especiais em oficinas, e são impraticáveis para serviços externos. Ou- tros compostos comerciais são eficientes con- versores de ferrugem, onde não sejam exigidos serviços perfeitos e, onde uma cuidadosa lava- gem e neutralização dos ácidos residuais seja possível. Essas aplicações não são geralmente uti- lizáveis para aeronaves (mas para suas partes isoladas), posto que sua aplicação pode permitir que haja penetração do composto entre duas partes emendadas de uma montagem, o que é não somente indesejável como perigoso. Esse perigo da infiltração do composto e, as conse- qüências de um ataque descontrolado, que possa ocorrer, quando tais produtos são usados em serviços externos (fora da oficina) sobrepassa a qualquer vantagem a ser ganha com seu uso. Remoção da corrosão das partes e das peças submetidas a esforços elevados Qualquer indício de corrosão na super- fície das partes e das peças de aço, submetidas a esforços elevados, são potencialmente perigo- sas. Uma cuidadosa remoção dos produtos da corrosão é exigida. Riscos na superfície ou mu- dança de sua estrutura interna (degeneração da estrutura cristalina), em função de superaqueci- mento do metal, podem também ser a causa de uma súbita falha dessas peças ou partes. Produtos da corrosão devem ser removi- dos cuidadosamente, usando-se lixa fina de oxí- do de alumínio ou composto de polimento finos, aplicados à politriz. É fundamental que durante o polimento à máquina (politriz), não se permita que, por atrito, a superfície se aqueça demasia- damente. Após a remoção cuidadosa da corro- são superficial, acabamentos com tintas proteto- ras devem ser aplicados imediatamente. CORROSÃO DO ALUMÍNIO E DE SUAS LIGAS Os ataques corrosivos nas superfícies de alumínio são geralmente bastante evidentes, uma vez que os produtos da corrosão são de cor branca e de volume maior que o metal base. Mesmo em seus estágios iniciais, a corrosão do alumínio torna-se evidente como uma mancha, "pits" (furinhos cônicos) ou rugosidade na su- perfície do alumínio. NOTA: ligas de alumínio comumente formam uma suave oxidação superficial (geralmente de 0,001 a 0,0025 polegada de espessura), o que não é considerado degenerativo, uma vez que essa camada de óxido formada, age como uma forte barreira contra a introdução de elementos corrosivos. Tal tipo de oxidação não deve ser, con- fundido com aquela corrosão severa a ser discu- tida nos próximos parágrafos. O ataque genérico das superfícies de alumínio penetra relativamente devagar, mas pode ser acelerado na presença de sais dissol- vidos. Um ataque considerável pode ter lugar, sem que haja perda considerável da resistência estrutural em andamento. Entretanto, pelo me- nos três formas de ataque às ligas de alumínio são particularmente sérias: (1) A corrosão tipo "pit" (furinhos cônicos) profunda, através das 6-61 paredes dos tubos de alumínio. (2) A corrosão sob tensão fraturante, trincando e rachando os materiais submetidos a esforços contínuos; e (3) A corrosão intergranular, característica de ligas de alumínio tratadas termicamente de maneira indevida. Em geral, a corrosão do alumínio pode ser tratada com mais eficiência do que a corro- são que ocorre em outros materiais estruturais usados em aeronaves. Esse tratamento inclui: a remoção mecânica dos produtos, gerados pela corrosão; e a neutralização e inibição do proces- so corrosivo, seguida pela restauração da cober- tura protetora da superfície. Tratamento das superfícies de alumínio sem pintura O alumínio puro tem relativamente mais resistência à corrosão, comparado com as suas ligas, com maior resistência mecânica. Tira-se partido dessa realidade para se laminar uma fina camada de alumínio puro sobre as duas faces de uma chapa, relativamente mais grossa, de uma liga de alumínio com alta resistência mecânica. Esse processo metalúrgico é chamado de "CLADDING" ou “ALCLAD”. A proteção assim obtida é boa e a superfície pode ser até polida. Quando, porém, da limpeza dessa superfície, cuidados devem ser tomados para evitar o des- gaste da parte metálica protetora (alumínio pu- ro), ou sua remoção mecânica, com a conse- qüente exposição da liga metálica. Uma seqüên- cia típica para tratamento da corrosão em alu- mínio é a que se segue: 1. Remova o óleo e a sujeira da superfície com um produto suave de limpeza, antes de lim- pá-la com um produto abrasivo. 2. Dê início ao polimento das áreas corroídas com abrasivo fino ou polidor de metais. O polidor de metais, usado em superfícies de aeronave de "ALCLAD", não deve ser usado em alumínio anodizado, uma vez que esse produto é capaz de remover o filme da pro- teção por anodização. Ele realmente remove manchas e produz um alto polimento sobre superfícies não pintadas de "ALCLAD". Ca- so a superfície seja difícil de limpar, um composto para limpar, e para lustrar pode ser usado antes do polimento, para reduzir o tempo e o esforço necessário para a obten- ção de uma superfície limpa. 3. Trate de qualquer corrosão superficial pre- sente, esfregando-a com material inibidor da corrosão. Um procedimento alternativo é o emprego de solução de dicromato de sódio e de trióxido de cromo. Deixe essa solução permanecer na área corroída por 5 a 20 mi- nutos; depois seque a área com panos lim- pos. 4. Recubra a superfície polida com graxa à prova d'água. As superfícies de alumínio, que venham a ser posteriormente pintadas, podem ser sub- metidas a procedimentos de limpeza mais seve- ros, como também pode ser prestado um trata- mento corretivo mais cuidadoso antes da pintu- ra. É usada a seguinte seqüência: 1. Limpe cuidadosamente as superfícies afeta- das de todos os resíduos de graxa ou terra, antes de mais nada. Qualquer procedimento geral para limpeza de aeronaves pode ser usado. 2 Caso permaneçam resíduos de partes pinta- das, decape a área a ser tratada. Procedimen- tos para o uso de removedores de pintura e as precauções a serem tomadas, já foram previamente abordadas no capítulo referente à "Limpeza das superfícies e remoção de pintura". 3 Trate a superfície das áreas corroídas com uma solução de ácido crômico e ácido sul- fúrico a 10%. Aplique a solução com pincel ou escova. Esfregue a área corroída com uma escova, enquanto ainda estiver úmida. Embora, o ácido crômico seja um bom ini- bidor para ligas de alumínio e, mesmo que, nem todos os produtos da corrosão tenham sido completamente removidos, é importan- te que a solução penetre fundo em todas as cavidades ("pits"), por baixo de toda a cor- rosão que possa estar presente. Cuidadosa esfregadela com uma escova de fibra dura deve dissolver ou remover a maior parte da corrosão existente, e assegurar completa pe- netração do agente inibidor dentro das fres- tas e cavidades. Permita que o ácido crômico permaneça cinco minutos, pelo menos, no local; então, remova o excesso com jato d'á- gua ou esfregue um tecido úmido. Há di- versos compostos químicos comerciais para tratamento de superfícies, semelhantes ao ti- 6-62 po descrito anteriormente, os quais também podem ser usados. 4. Seque a superfície tratada e restitua a cober- tura de proteção permanente recomendada, conforme sugerido pelos procedimentos es- tabelecidos pelo fabricante do avião. A res- tauração de qualquer proteção por pintura deve ser feita, imediatamente, após a realiza- ção de tratamento superficial. Em qualquer caso, tenha certeza que o tra- tamento anticorrosivo será realizado ou rea- plicado no mesmo dia em que também for programada a pintura de acabamento. Tratamento de superfícies anodizadas Conforme previamente estabelecido, a anodização é um tratamento de superfície co- mum às ligas de alumínio. Quando esta cober- tura for danificada em serviço, somente poderá ser parcialmente recuperada por tratamento químico da superfície. Por essa razão, qualquer reparo em su- perfície anodizada, que tenha sofrido ataque corrosivo, deve-se evitar a destruição da pe- lícula de óxido da área que não tenha sido afeta- da. Evite o uso de palha-de-aço (ou lã-de-aço), escovas de aço ou materiais muito abrasivos. Lã-de-alumínio, escovas com cerdas de alumínio ou escovas de fibras rígidas são as ferramentas aprovadas para a limpeza de super- fícies anodizadas com corrosão. Deve ser tomado o necessário cuidado, em qualquer processo, para ser evitado o des- gaste das películas de proteção em área adjacen- tes. Tome todos os cuidados para manter o máximo possível da cobertura de proteção em áreas não afetadas pela corrosão. Por outro lado, trate as superfícies ano- dizadas do mesmo modo que outros acabamen- tos de proteção para o alumínio. O ácido crômi- co e, outros tratamentos inibidores da corrosão, tendem a recompor a película de óxido (de alu- mínio) protetora. Tratamento da corrosão intergranular em superfície de ligas de alumínio tratadas a quente Como já foi de descrito, a corrosão in- tergranular é um ataque que ocorre na vizi- nhança do grão metálico da liga de alumínio, que foi imprópria ou indevidamente tratada a quente, resultando na precipitação de diferentes constituintes após o tratamento térmico. Na sua forma mais grave, realmente acaba ocorrendo separação da camada de metal ou esfoliação. Uma limpeza mais profunda é uma necessidade, quando a corrosão intergranular se faz presente. A remoção mecânica de todos os produ- tos da corrosão, bem como das camadas de me- tal delaminadas, deve ser levada a termo, para determinar a extensão da destruição e para ava- liar a resistência estrutural remanescente do componente. A profundidade da corrosão, bem como os limites possíveis de remoção de material, de- vem ser estabelecidos para cada aeronave. Qualquer perda de resistência estrutural deve ser avaliada antes do reparo, ou substituição da pe- ça, ou componente. CORROSÃO DAS LIGAS DE MAGNÉSIO O magnésio é, dos metais usados na construção aeronáutica, o mais quimicamente ativo; assim sendo, é também o mais difícil de ser protegido. Quando uma falha na cobertura protetora ocorre, a correção imediata e plena dessa falha é um imperativo para que se evite um sério dano estrutural. O ataque corrosivo ao magnésio é, pro- vavelmente, o mais fácil tipo de corrosão a ser detetado em seus estágios iniciais, posto que os produtos gerados durante o processo corrosivo, ocupam um volume várias vezes maior que o metal original destruído. O ataque inicial é mostrado pelo levan- tamento da pintura (descolamento) e pelo apare- cimento de manchas brancas na superfície do metal. O seu desenvolvimento é rápido, for- mando produtos como "montículos de neve". Sua proteção envolve a remoção dos produtos da corrosão, a restauração parcial da cobertura de proteção através de tratamento químico; e a reaplicação da cobertura de proteção. Tratamento de forjados e de perfis confor- mados a partir de chapas de magnésio O ataque corrosivo ao revestimento (chapa) de magnésio, geralmente começa pelas 6-65 LIMITES DA CORROSÃO A corrosão, mesmo que suave, é um da- no. Assim sendo, o dano causado pela corrosão é classificado, segundo quatro tipos padroni- zados, tal como qualquer outro dano: (1) Dano desprezível; (2) Dano reparável por um remendo; (3) Dano reparável por um reforço; e (4) Dano irreparável, necessitando substitui- ção da peça, ou do componente. O termo "desprezível", como foi usado anteri- ormente, não quer dizer que pouco ou nada deva ser feito, no sentido de se interromper processo corrosivo ou de se iniciar o reparo. a área corro- ída deve ser limpa, tratada e pintada como apro- priado ao caso. Dano desprezível, geralmente, é a corrosão que tenha riscado ou comido parte da cobertura de proteção e começou a manchar a superfície do metal propriamente dito. O dano reparável por um remendo ex- tendido ao dano reparável por um reforço, deve ter sua reparação feita conforme o manual de reparo estrutural específico. Quando, entretanto, o dano exceder aos limites estabelecidos, não sendo possível o repa- ro, o componente ou a estrutura devem ser subs- tituidos. MATERIAIS E PROCESSOS USADOS NO CONTROLE DA CORROSÃO Acabamento do metal Partes das aeronaves (peças), quase sempre recebem algum tipo de acabamento su- perficial, dado pelo fabricante. O principal pro- pósito desse acabamento é prover uma resistên- cia à corrosão; entretanto, acabamentos super- ficiais podem também ser aplicados para au- mentar a resistência ao desgastes ou prover uma boa base aderente (primer) para a pintura. Na maioria dos casos, o acabamento original não pode ser restaurado fora de oficina, devido a dificuldades de utilização do equipa- mento e de outras limitações. Entretanto, uma boa compreensão sobre os vários tipos de aca- bamento de metal é necessária, caso deva ser mantido apropriadamente fora da oficina e se- jam necessárias técnicas de restauração parcial usadas no controle da corrosão. Preparação da superfície Os tratamentos superficiais originais para peças de aço, geralmente, incluem um tra- tamento de limpeza para remover todos os tra- ços de sujeira, óleo, graxa, óxidos e umidade. É necessário prover uma aderência eficaz, entre a superfície do metal e o acabamento final. O pro- cesso de limpeza pode ser, tanto mecânico, quanto químico. Na limpeza mecânica os seguintes méto- dos são empregados: escova de aço, palha-de- aço (lã-de-aço), lixa, jato de areia ou jato de vapor. A limpeza química é preferível em rela- ção à mecânica, uma vez que nada do metal base é removido durante a limpeza. Há vários processos químicos em uso hoje em dia, e o tipo a ser usado vai depender do material a ser lim- po, bem como do tipo de matéria estranha a ser removida. As peças de aço são decapadas para re- mover crostas, ferrugem ou outros materiais, antes do recobrimento. A solução decapante pode ser tanto o ácido muriático ou ácido sulfú- rico. Considerando-se o custo, o ácido sulfú- rico é preferível, sendo porém o ácido muriático mais eficiente para certos tipos de crostas. A solução decapante é colocada num tanque de cerâmica e, geralmente, é aquecida por resistência elétrica. As peças que não serão submetidas a processos galvânicos, após a deca- pagem, são imersas em banho de água de cal (alcalino) para neutralizar o ácido da solução decapante. Eletrolimpeza é um outro tipo de limpe- za química usada para remover graxa, óleo ou materiais orgânicos. Nesse processo de limpeza, o metal é posto em suspensão (pó), numa solu- ção alcalina quente, contendo agentes especiais de limpeza, inibidores e materiais, tais que ga- rantam a devida condutividade elétrica. Uma corrente elétrica é, então, passada através da solução de forma similar àquela usada em ele- trodeposição metálica. Peças de alumínio e de magnésio são também limpas usando os métodos já descritos. A limpeza por jateamento (areia, esferas de vi- dro, até mesmo cereais) não é utilizável para chapas finas de alumínio, especialmente as de "alclad". Menos ainda se forem esferas ou lima- lha de aço, em se tratando de alumínio ou outro metal resistente à corrosão. 6-66 O polimento e o tingimento das superfí- cies metálicas exercem um papel muito impor- tante no acabamento. As operações de poli- mento são, algumas vezes usadas para preparar a superfície antes de submetê-la a uma eletrode- posição. Eletrodeposição (galvanoplastia) A eletrodeposição é o processo de trans- ferência de metal de um objeto para outro, por meios químicos e elétricos. Várias são as razões para se fazer eletrodeposição ou galvanoplastia: 1 Para proteger o metal base (metal a ser re- coberto) contra a corrosão. Alguns dos me- tais mais usados para a formação da co- bertura protetora sobre outro metal, por a- ção eletrolítica, são: estanho, zinco, níquel e cádmio. 2 Para proteger o metal base contra o desgas- te, causado por abrasão ou esfregamento. A cromação (ou cromagem) é muito usada como resistência ao desgaste. A niquelagem também pode ser usada com este propósito. 3 Para produzir e conservar uma boa aparên- cia (cor ou lustro), assim como aumentar a resistência ao embaçamento. Recobrimento com ouro, níquel ou cromo, pode ser usado nesse caso. 4 Para proteger o metal base contra alguma reação química especial; por exemplo, re- cobrimento por cobre é algumas vezes usa- do para prevenir que certas partes de alguns componentes fabricados em aço, as quais não se deseja que absorvam carbono duran- te o processo de revenimento a que o com- ponente como um todo será submetido, o façam. 5 Para aumentar as dimensões de uma peça. Este processo, conhecido como enchimento ("build up"), pode ser aplicado a peças aci- dentalmente usinadas abaixo da medida es- pecificada. 6 Para servir como base para posteriores ope- rações de recobrimento eletroquímico (gal- vanoplastia), reduzir custos de polimento e assegurar brilho a posteriores deposições de níquel e níquel/cromo. O cobre é comumen- te usado com esse objetivo. Todos os processos de eletrodeposição são basicamente idênticos. O equipamento a ser usado consiste de um tanque ou banho, conten- do uma solução líquida chamada de eletrólito, uma fonte de corrente contínua e um painel de controle. Quando a corrente atravessa um circuito, o material a ser depositado ( o metal de recob- rimento) sai do eletrodo positivo (pólo positivo) ou anodo. A peça sobre a qual se fará a eletro- deposição é o eletrodo negativo (pólo negativo) ou cátodo. A fonte de corrente contínua, o anodo, o cátado e o eletrólito formam o circuito elétrico de recobrimento ou galvânico, que fazem com que minúsculas partículas (íons) do material de cobertura sejam depositadas na superfície da peça a ser recoberta. O processo é mantido até que o recobri- mento atinja a espessura pré-estabelecida. Tanto o eletrólito, quanto o anodo, o cátodo e a corren- te do circuito vão variar com o tipo de material de recobrimento que estiver sendo usado. Algumas operações de recobrimento não usam anodos do metal de cobertura; mas, obtém esse metal do próprio eletrólito (que vai ficando obviamente mais diluído). Recobrimento com cromo (cromagem ou cromação) é um exemplo desse tipo de recobrimento. Anodos de chumbo, ao invés de anodos de cromo (estes não são sa- tisfatórios), são usados para fechar o circuito elétrico. O cromo metálico para o recobrimento sai do ácido crômico do banho (eletrólito). Metalização por pulverização A metalização por pulverização ("metal spraying") é a aplicação de metal fundido sobre uma superfície (base) sólida, por aspersão (bor- rifamento). É possível aspergir (borrifar) alumínio, cádmio, cobre, níquel, aço ou qualquer do vá- rios metais usados no processo. Na indústria aeronáutica, o processo normalmente usado, é a cobertura de aço por alumínio para melhorar sua resistência à corrosão. O metal da base deve ser preparado (normalmente por jato de areia) e perfeitamente limpo, tal que o metal líquido aspergido adquira perfeita aderência a esse metal base. O equipamento de aspersão (borrifamen- to) do metal líquido consiste de um suprimento de oxigênio e de acetileno, conduzido por tubos para uma pistola de pulverização. Essa mistura de gases, é então, posta a queimar (por faísca), transformando essa pistola em maçarico. Ar 6-67 comprimido é insuflado através da pistola, acio- nando simultaneamente um arame de solda em direção à pistola de pulverização. O arame fun- de-se com o calor da chama oxiacetilênico e é aspergido pelo ar comprimido contra a superfí- cie a ser metalizada. TRATAMENTOS QUÍMICOS "Parco Lubrizing" "Parco Lubrizing" é um tratamento quí- mico para componentes de aço e ferro, o qual induz ao surgimento, na superfície do metal, de uma cobertura à base de fosfato, não-metálico e absorvente de óleo. É projetado, inicialmente, para reduzir o desgaste nas peças móveis. O processo é uma modificação do "Par- kerizing" e consiste de um tratamento de pré- limpeza, no qual o vapor desengraxante, a solu- ção ácida de decapagem ou o "spray" de emul- são são usados, seguindo-se uma submersão por 15 minutos em uma solução (em água) com 10% (em volume) de "Parco Lubrite" (marca comercial). Posteriormente, há uma lavagem e enxagüe com água e, nova submersão em óleo solúvel (em água). O fosfato depositado anteri- ormente na superfície retira o óleo da solução, retendo-o. Anodização A anodização é o mais comum dos tra- tamentos das superfícies, das peças feitas de li- gas de alumínio, que não sejam "cladeadas" (feitas de "alclad"). Basicamente, a chapa ou peça forjada (ou fundida) de liga de alumínio é fixada ao pólo positivo de um banho eletrolítico, onde a solução ou banho é composto de ácido crômico ( ou outro agente oxidante), o que in- duz a deposição de uma cobertura de óxido de alúminio sobre a superfície do metal. O óxido de alumínio é naturalmente o seu protetor (da superfície do alumínio), e o processo de anodi- zação tão somente aumenta a espessura e a den- sidade dessa cobertura natural. Quando essa cobertura é danificada em serviço, ela pode ser, somente em parte, restau- rada por tratamentos químicos da superfície. Assim sendo, qualquer serviço envol- vendo superfícies que foram anodizadas, inclu- sive remoção de corrosão, deve evitar a destrui- ção desnecessária da cobertura de óxido. A cobertura deixada pelo processo de anodização revela-se como excelente resistência à corrosão. Porém, essa cobertura é macia e muito fácil de ser raspada (ou arranhada), de- vendo ser tratada com muito cuidado antes da aplicação da tinta base. Lã de alumínio e esponja de nylon im- pregnadas com abrasivo a base de óxido de a- lumínio ou, escovas com cerdas duras, são apro- vadas para a limpeza de superfícies anodizadas. O uso de lã-de-aço, escovas de aço ou material abrasivo áspero em qualquer superfície de alum- ínio não é permitido; assim como, realizar um acabamento com polidor ou escova de cerdas de arame, também não é permitido. Afora isso, as superfícies anodizadas, podem ser tratadas do mesmo modo que os outros acabamentos dados às superfícies de alumínio em geral. Complementarmente às suas qualidades de resistir à corrosão, o recobrimento anódico (anodização) é uma excelente base ("primer") para a pintura. Na maioria dos casos, inclusive, as superfícies são pintadas (com "primer"e aca- bamento) tão logo ficam prontas no processo de anodização. A cobertura anódica é um mau condutor elétrico. Assim sendo, caso o componente ne- cessite aterramento ou outro tipo de con- dutividade elétrica, há necessidade de remoção da camada anodizada no ponto de ligação à fia- ção. Superfícies de "alclad", que permanece- rão sem pintura, não precisam passar por trata- mento anódico; entretanto, se houver intenção de pintá-las, deverão ser anodizadas a fim de se garantir uma boa aderência à tinta. Alodização A alodização é um tratamento químico simples para todas as ligas de alumínio, para aumentar a resistência à corrosão e melhorar a aderência da pintura. Por causa da sua simplici- dade, está substituindo rapidamente a anodiza- ção no reparo de aeronaves. O processo consiste em uma pré- limpeza, com removedor ácido ou alcalino, a- plicado por pulverização ou imersão da peça, que após, é enxaguada com jato d'água por 10 a 15 segundos. Após certificar-se que a peça foi cuida- dosamente enxagüada, “alodine” é aplicado por pulverização, pincelamento ou imersão. Uma 6-70 indicados para serviços pesados. Não obstante, sempre que possível devem ser usados os produ- tos de limpeza indicados para serviços suaves, por não serem nem inflamáveis nem tóxicos. Limpeza exterior Há três métodos de limpeza exterior em aeronaves: (1) Lavagem úmida (2) Lavagem seca (3) Polimento O polimento pode ser dividido em poli- mento manual ou polimento mecânico. O tipo e a extensão da sujeira, bem como a aparência fi- nal desejada, é que determinarão o método a ser usado. A lavagem úmida vai remover o óleo, a graxa ou os depósitos de carvão, assim como a maior parte das sujeiras, com excessão da corro- são e das coberturas por óxidos. Os compostos de limpeza usados são, geralmente, aplicados por pulverização, por jato ou esfregão, após os que são removidos por jato de alta pressão. Pro- dutos de limpeza alcalinos ou por emulsão po- dem ser usados pelo método de lavagem úmida. Lavagem a seco é usada para remover poeira, ou pequeno acúmulo de sujeira e terra, quando o uso de líquidos não é, nem desejável nem prático. Este método não é conveniente para a remoção de depósito espessos de carvão, graxa ou óleo, especialmente nas áreas de esca- pamento do motor. Produtos empregados em lavagem a seco são aplicados com pulverizador, escovão ou pano, e são removidos também por escovamento ou por panos limpos e secos. O polimento devolve o brilho às super- fícies pintadas ou sem pintura da aeronave e é, geralmente, realizado após a superfície ter sido limpa. O polimento é também usado para remo- ver a oxidação e a corrosão. Produtos usados no polimento estão disponíveis em várias formas ou graus de abrasão. É importante que as instru- ções do fabricante do avião sejam usadas em aplicações específicas. A lavagem de uma aeronave deve ser feita à sombra, sempre que possível; posto que os compostos de limpeza tendem a manchar a superfície se a mesma estiver quente, especial- mente, se esses compostos secarem sobre essa superfície. Não se deve esquecer de tampar to- das as aberturas pelas quais a água ou os agentes de limpeza possam penetrar e causar danos. Várias partes da aeronave, como a care- nagem do radar (em geral de plástico refor- çado), bem como a parte adiante da cabine de comando, que são recobertas com uma pintura inerte (que não causa interferência no radar ou nos equipamentos de navegação), não devem ser limpas, além do necessário, e não devem nunca ser esfregados com escovas de cerdas duras ou com um trapo grosseiro. Uma esponja suave, ou gaze de algodão, com o mínimo esfregamento manual é o desejável. Qualquer mancha de óleo ou sujeira do escapamento na superfície, deve ser antes remo- vida com um solvente como o querosene ou outro solvente similar à base de petróleo. As superfícies devem ser imediatamente lavadas e enxagüadas após a limpeza, de forma a ser evi- tada a secagem dos produtos de limpeza sobre essas superfícies. Antes de aplicar sabão e água em super- fícies de plástico, lave esta superfície com água limpa, para dissolver depósitos de sal, e limpar as partículas de poeira. Superfícies de plástico devem ser lavadas com água e sabão, preferen- cialmente à mão. Enxágüe com água limpa e seque com camurça ou algodão hidrófilo. Considerando a fragilidade da superfície do plástico, esta não deve ser esfregada com pano seco, não só pelos riscos e demais danos que podem ser causados, mas principalmente pela eletricidade estática, que surte dessa ação e que atrai partículas de sujeira justamente para essa superfície. A carga elétrica (eletrostática), assim como a poeira ade- rida, pode ser removida ou evitada, se forem dadas umas pancadinhas suaves; ou, abanadas com uma camurça, limpa e macia. Em nenhuma hipótese use jato de pó a- brasivo ou outro material que possa comprome- ter o acabamento. Remova óleo e graxa es- fregando suavemente com um tecido umedecido com água e sabão. Nunca use acetona, benzina, tetracloreto de carbono, diluidor de tinta ("thin- ner"), limpa-vidros em "spray", gasolina, extin- tor de fogo ou fluido para degelar, posto que esses produtos, via de regra, afetam o plástico, quimicamente, e causam fissuras. Óleo da superfície, fluido hidráulico, graxa ou combustível podem ser removidos dos 6-71 pneus das aeronaves, lavando-os com uma solu- ção de sabão com água (não muito forte). Após a limpeza, lubrifique com graxa os fixadores, encaixes, dobradiças, etc., onde se suspeita que o lubrificante original tenha sido removido pela lavagem da aeronave. LIMPEZA DO INTERIOR DA AERONAVE Manter a aeronave limpa por dentro é tão importante quanto mantê-la limpa por fora. A corrosão pode se estabelecer dentro de uma ae- ronave de forma mais grave que pela superfície externa, porque dentro da aeronave há mais á- reas de acesso difícil, para limpeza. Porcas, pa- rafusos, pontas de fio ou outros objetos metá- licos, displicentemente ativados e esquecidos, mais a unidade (como eletrólito), agindo sobre a superfície de um metal diferente, podem causar corrosão eletrolítica. Quando estiver sendo realizado um ser- viço na estrutura interna de uma aeronave, de- vem ser removidos os cavacos e toda a limalha deixada, tão rápido quanto possível. Para tornar a limpeza mais fácil e para prevenir que partícu- las de metal (cavacos) e limalha penetrem em áreas inacessíveis da aeronave, um tecido felpu- do (como estopa, flanela, etc.) pode ser usado embaixo da área onde está sendo realizado o serviço, a fim de ir pegando os cavacos e a lima- lha à medida que estes são produzidos. Um aspirador de pó pode ser usado para retirar poeira e sujeira do interior da cabine de comando, e do interior da aeronave (cabine dos passageiros, porões de carga, etc.) A limpeza do interior das aeronaves a- presenta certos problemas durante a sua execu- ção. O requisito básico para o entendimento desses problemas é o fato de que os comparti- mentos da aeronave são pequenos em termos de cubagem. Esse fato representa a possibilidade de pouca ventilação desses compartimentos e, com isso, a formação de misturas perigosas de vapores inflamáveis com ar, onde tenham sido usados solventes ou outros agentes de limpeza inflamáveis. Caso exista a possibilidade do sur- gimento de uma fonte de ignição, quer sob a forma de uma falha elétrica, eletricidade estáti- ca, atrito entre materiais que produzam faíscas dessa forma, quer sob a forma de qualquer tipo de ignitor, o perigo torna-se maior. Consequentemente, sempre que possível, agentes de limpeza não inflamáveis devem ser usados nessa operação para reduzir ao mínimo o tipo perigo (de fogo ou explosão). Tipos de operações de limpeza As principais áreas da aeronave que ne- cessitam de limpeza periódica, são: 1. Área da cabine dos passageiros - assentos, carpetes, painéis laterais, encosto de cabeça, bagageiros superiores, cortinas, cinzeiros, janelas, painéis biombos de plástico ou ma- deira. 2. Áreas da cabine de comando - os mesmos materiais encontrados na cabine de passagei- ros, e mais o painel de instrumentos, pedes- tal das manetas, parabrisas, revestimento do piso, superfícies metálicas dos instrumentos e equipamentos de controle do vôo, cabos elétricos e contatos, etc. 3. Banheiro e cozinha - os mesmos materiais, como aqueles encontrados na cabine dos passageiros, mais os materiais dos banhei- ros, com seus acessórios, lixeiras, gabinetes, lavatórios, sanitários, espelhos, formas de aquecimento, etc. Solventes e agentes não inflamáveis para limpeza da cabine 1. Detergentes e sabões. Há amplo espectro de aplicação para a maioria das operações de limpeza, envolvendo tecidos, encosto de ca- beça, tapetes, janelas e superfícies similares, que não são suscetíveis a dano quando mo- lhadas, desde que não encolham e nem per- cam a cor. Cuidados devem ser tomados pa- ra que não sejam retirados os sais que foram usados nos produtos empregados, para retar- dar a propagação das chamas, e que podem ser solúveis em água. A remoção de tais sais pode alterar as características de re- tardamento da propagação das chamas. 2. Produtos alcalinos de limpeza. Muitos des- ses agentes são solúveis em água e, dessa forma, não tem perigo de causarem incên- dio. Podem ser usados em tecidos, encostos de cabeça, tapetes e superfícies semelhantes, do mesmo modo, que sabões e detergentes, considerando porém as características cáus- 6-72 ticas dos produtos, que se por um lado au- mentam sua eficiência, por outro tem um maior efeito de deterioração sobre tecidos e plásticos. 3. Soluções ácidas - São normalmente solu- ções ácidas leves destinadas a remoção de fuligem (de carbono) ou manchas de produ- tos corrosivos (alcalinos). Sendo soluções aquosas, não iniciam a combustão, mas exi- gem uma utilização judiciosa, não só para prevenir danos aos tecidos, plásticos e outras superfícies, como também à pele e as vesti- mentas dos aplicadores dos produtos. 4. Desodorantes e desinfetantes - Um consi- derável número de produtos utilizados na desinfecção e desodorização das cabines das aeronaves não são inflamáveis. Muitos deles são projetados para serem aplicados por pul- verização (tipo aerossol) e tem um prope- lente não inflamável, mas é bom sempre ve- rificar cuidadosamente esse detalhe. 5. Abrasivos - Alguns abrasivos (pasta para polir) são disponíveis para polir superfícies, pintadas ou desnudas. Cuidados devem ser tomados verificando se há ou não compostos (solventes) inflamáveis na mistura (a menos que sejam simplesmente pós). 6. Produtos de limpeza a seco - Percloroetile- no e Tricloroetileno usados a temperaturas ambientes são exemplos de produtos de lim- peza não inflamáveis para uso a seco. Estes produtos realmente têm um nível de toxida- de perigoso e seu uso exige cuidados especi- ais. Materiais tratados com retardadores de propagação de chamas podem ter suas carac- terísticas afetadas com a aplicação desses produtos, tal como os produtos solúveis em água. Produtos combustíveis e inflamáveis 1. Solventes com alto ponto de fulgor - Pro- dutos derivados do petróleo, especialmente refinados, inicialmente desenvolvidos como "Solventes Stoddard", hoje em dia comer- cializado por várias companhias com dife- rentes designações comerciais, tem caracte- rísticas de solvente, como a gasolina, mas com o mesmo risco de incêndio do quero- sene (desde que não seja aquecido). Muitos deles são produtos estáveis que têm ponto de fulgor entre 40º C e 60º C ( 100º F e 140º F), com relativamente baixo grau de toxidade. 2. Solventes com baixo ponto de fulgor - Lí- quidos inflamáveis classe I (ponto de fulgor abaixo de 40º C (100º F), não devem ser u- sados para limpeza ou renovação. Os pro- dutos mais conhecidos dessa categoria são: acetona, gasolina de aviação, metil etil ceto- na, nafta e toluol. Nos casos onde é necessário o uso de líquidos inflamáveis, deve-se preferir aque- les com alto ponto de fulgor. Ponto de fulgor de, 40º C (100º F), ou mais. 3. Líquidos misturados - Alguns solventes comerciais são misturas de líquidos com di- ferentes taxas de evaporação, tal como uma mistura de nafta com material clorado. As diferentes taxas de evaporação po- dem apresentar problemas de toxidade e pe- rigo de fogo, e tais misturas, não devem ser usadas, a menos que, sejam guardadas e ma- nuseadas com pleno conhecimento desses perigos e que as devidas precauções sejam tomadas. Embalagens Os líquidos inflamáveis deverão ser ma- nuseados somente em embalagens aprovadas e devidamente rotuladas. Precauções para a prevenção de fogo Durante a limpeza ou remoção (substitu- ição de partes do carpete, tecidos, revestimentos muito usados), onde líquidos inflamáveis forem usados, os seguintes procedimentos de seguran- ça são recomendados. 1. O interior das aeronaves deve estar suficien- temente ventilado para prevenir a acumula- ção de vapor no seu interior. Com esse pro- pósito, todas as portas e demais aberturas do interior da aeronave devem ser mantidas a- bertas para que se tire partido da ventilação natural. Entretanto, onde a ventilação natural for insuficiente, meios mecânicos aprovados (ventiladores ou ventoinhas) devem estar disponíveis para serem usados. A acumula- ção de vapores inflamáveis, acima de 25%, do limite inferior de inflamabilidade de es- pecífico vapor (de um material que esteja sendo usado), medido em um ponto a cinco 6-75 longado pode causar problemas de pele em pes- soas sensíveis. Metil etil cetona (MEK) O MEK serve também como solvente de limpeza para superfícies metálicas, bem como para a remoção de pintura em pequenas propor- ções. O MEK é um solvente e um limpador de metais muito ativo, com ponto de fulgor ao re- dor de 0º C (24º F). É tóxico quando inalado, e as devidas precauções de segurança devem ser observadas durante seu uso. Querosene Usa-se o querosene, misturado com a- gentes de limpeza tipo emulsão, como emoliente de preservativos de cobertura, difíceis de serem removidos. É também usado como solvente para limpeza em geral, mas o seu uso deve ser segui- do pela cobertura ou enxagüe com outros tipos de agente de proteção. O querosene não evapora rapi- damente, como os solventes de limpeza a seco, e, geralmente, deixa um resíduo apreciável nas superfícies limpas, resíduo esse que pode ser corrosivo. Esses, resíduos podem ser removidos com solventes de segurança, agentes de limpeza a base de emulsão de água ou mistura com de- tergentes. Compostos de limpeza para sistemas de oxi- gênio Compostos de limpeza para uso em sis- temas de oxigênio são feitos à base de álcool etílico anidro (desidratado), álcool isopropílico (fluido anticongelante), ou uma mistura de ál- cool isopropílico com freon. Estes podem ser usados para limpar os componentes do sistema de oxigênio, tais como: máscaras dos tripulan- tes, linhas, etc. Não se pode usar esses fluidos dentro de tanques ou reguladores. Não use nenhum com- posto de limpeza que deixe uma cobertura oleo- sa, quando limpando equipamentos de oxigênio. Um contato prolongado da pele com a mistura freon/álcool é prejudicial. Instruções dos fabricantes dos equipamentos de oxigênio, ou dos compostos de limpeza, devem sempre ser seguidas. AGENTES DE LIMPEZA EM EMULSÃO Compostos de solventes, e emulsão de água, são usados na limpeza geral de aeronaves. Solventes em emulsão são particularmente úteis na remoção de depósitos bastante adensados, como carvão, óleo, graxa ou alcatrão. Quando usados de acordo com as instruções, esses sol- ventes em emulsão não afetam uma pintura de boa qualidade, nem um acabamento feito com materiais orgânicos. Agentes de limpeza em emulsão de água Produtos disponíveis, sob a especifica- ção MIL-C-22543 A, são compostos de limpeza em emulsão de água, para ser usado tanto em superfícies de aeronaves pintadas ou não pinta- das. Esses produtos são também indicados para a limpeza de superfícies pintadas, com tinta fluorescente, e é segura também, para acrílicos. Entretanto, essas propriedades vão variar em função do produto disponível, e uma verificação (teste), deve ser feita em uma amostra, antes do emprego do produto. Agentes de limpeza em emulsão de solvente Um dos tipos de agente de limpeza em emulsão de solvente é o não fenólico e pode ser usado com segurança, em superfícies pintadas, sem afetar (amolecer) a pintura base. O seu uso continuado pode afetar os a- cabamentos acrílicos em laca (verniz) nitrocelu- lose, como age amolecendo e decapando, super- ficialmente, coberturas de preservação espessas. Em materiais persistentes, deve ser aplicado, novamente, por duas ou três vezes, como neces- sário. Um outro tipo de agente de limpeza em emulsão de solvente é o de base fenólica, que é mais eficaz em serviços pesados, mas que tam- bém tende a afetar (amolecer e desbotar) as pin- turas de cobertura. Deve ser usado com cautela, onde haja borracha, plástico ou outro material não metáli- co. Luvas de borracha (ou látex) e óculos de proteção devem ser usados ao utilizar agentes de limpeza de base fenólica. 6-76 SABÕES E DETERGENTES Há um grande número de produtos em- pregados em limpezas leves. Nessa seção serão discutidos os produtos mais comuns. Compostos de limpeza para superfícies de aeronaves Produtos especificados, conforme as normas MIL-C-5410, Tipo I e Tipo II, são usa- dos na limpeza geral de superfícies de aerona- ves, pintadas ou não, para a remoção de resídu- os (lama) leves para médios, além de películas normais de óleo e graxa. São de uso seguro para quaisquer super- fícies, como tecido, couro e plásticos transpa- rentes. Superfícies transparentes, com filtros de luminosidade incorporados ao material (como pára-brisas), não devem ser lavadas mais do que o necessário, e nunca devem ser limpos com escovas duras. Agentes de limpeza com detergentes amôni- cos (não iônicos) Esses produtos podem ser tanto solúveis em água quanto em óleo. O agente de limpeza com detergente solúvel em óleo, é eficaz quan- do em solução de 3% a 5%, em solvente para limpeza a seco, para promover o amolecimento e a remoção de coberturas fortes de preservação. O desempenho dessa mistura é idêntico ao dos agentes de limpeza, por emulsão, já previamente mencionados. PRODUTOS PARA A LIMPEZA MECÂ- NICA Quando desejamos evitar danos ao aca- bamento ou à superfície da aeronave, o emprego de produtos para limpeza mecânica deve ser feito com cuidado, e conforme instruções es- pecíficas. Produtos levemente abrasivos Nenhum destaque será dado nessa seção para fornecer instruções detalhadas sobre o em- prego dos vários produtos listados. Entretanto, alguns prós e contras são incluídos como auxilio na seleção de produtos, para operações específi- cas de limpeza. Pedra-pomes pulverizada é usada para a limpeza de superfícies de alumínio corroídas. Abrasivos com características semelhantes po- dem também ser usados. Chumaços de algodão impregnados de produtos são empregados para a remoção de sujeira de escapamentos e polimento de super- fícies de alumínio corroídas. O polidor para alumínio é usado para produzir um alto brilho, persistente, em super- fícies não pintadas de alumínio cladeado ("clad- ding"). Não deve, entretanto, ser usado em su- perfícies anodizadas, porque remove a cobertura de óxido. Três tipos de lã-de-alumínio (grosseiro, médio e fino) são usados para a limpeza geral das superfícies de alumínio. Tiras de nylon, impregnadas de produ- tos, são preferidas em relação à lã-de-alumínio, para a remoção dos produtos da corrosão e pin- turas velhas e incrustadas, assim como para a preparação (abrasão) da pintura já existente, sobre a qual se aplicará um retoque. Produtos compostos para remoção de verniz, podem ser usados para remover resíduos de exaustão do motor e pequenas oxidações. Remoções intensas sobre a cabeça dos rebites, ou extremidades, onde coberturas prote- toras podem ser desgastadas, devem ser evita- das. Papéis abrasivos (lixas d'água) Papéis abrasivos (lixas d'água), usadas nas superfícies das aeronaves, não devem conter abrasivos pontudos ou tipo agulhas, os quais podem fixar-se, tanto no metal base, quanto na cobertura de proteção a ser preservada. Os abrasivos usados não devem corroer o material a ser limpo. Lixa d'água, grão 300 ou mais fino, é disponível em várias formas e é segura para ser usada na maioria das superfícies. O uso de carborundum (carboneto de si- lício) em lixas, usadas em alumínio ou magné- sio, deve ser evitado, uma vez que a estrutura do grão do carborumdum é muito afilada. Além de ser esse material tão duro quan- to os grãos individuais ele pode penetrar até mesmo na superfície do aço. 6-77 O uso de papel de esmeril, em alumínio ou magnésio, pode causar corrosão séria nesses metais, pela inclusão do óxido de ferro. PRODUTOS QUÍMICOS DE LIMPEZA Produtos químicos de limpeza devem ser usados com muito cuidado na limpeza das mon- tagens das aeronaves. O perigo da penetração de produtos cor- rosivos em junção de superfícies e frestas con- trapõe-se a qualquer vantagem na sua velocida- de e efetividade. Qualquer produto deve ser relativamente neutro e de fácil remoção. Dá-se ênfase, que todo resíduo deve ser removido. Sais solúveis de tratamentos químicos superficiais, como o ácido crômico ou dicroma- to, vão se liquefazer e empolar a pintura poste- rior. Ácido cítrico fosfórico Uma mistura de ácido cítrico-fosfórico está disponível e pronta para o uso, assim que é desembalada (Tipo I). Já o Tipo II é um con- centrado que deve ser diluído com água e sol- ventes minerais. O contato com a pele deve ser evitado através do uso de luvas de borracha e óculos. Qualquer queimadura por ácido deve ser lavada com bastante água limpa e neutralizada, a seguir, com uma solução diluída de bi- carbonato de sódio. Bicarbonato de sódio O bicarbonato de sódio pode ser usado para neutralizar depósitos ácidos nos comparti- mentos de baterias chumbo-ácidas, bem como para tratar de queimaduras causadas por agentes químicos de limpeza e inibidores de corrosão. ESTRUTURA DOS METAIS Conhecimento dos seus usos, resistên- cias, limitações e outras características da estru- tura dos metais é vital para construir correta- mente, e manter qualquer equipamento, especi- almente estruturas aeronáuticas. Na manutenção e reparo, um pequeno desvio das especificações do projeto, ou a utilização de materiais de qua- lidade inferior, pode resultar na perda de equi- pamentos e vidas. A utilização de materiais impróprios po- de facilmente deteriorar o mais requintado aca- bamento. A seleção do material correto para um trabalho específico de reparo, requer familiari- dade com as mais divulgadas propriedades físi- cas dos diversos metais. Propriedade dos metais Uma das primeiras preocupações na ma- nutenção de aeronaves é com as propriedades gerais dos metais e suas ligas, como: dureza, maleabilidade, ductilidade, elasticidade, contra- ção e expansão, e etc. Esses termos foram expostos para esta- belecer as bases para a posterior discussão da estrutura dos metais. Explicação dos termos - Dureza: refere-se a capacidade de um metal resistir a abrasão, penetração, corte e a distorção permanente. A dureza pode ser au- mentada por trabalhos a frio e, no caso do aço e de determinadas ligas de alumínio, através de tratamento térmico. Componentes estruturais são freqüentemente conformados de metais, a partir de sua forma de menor dureza; após, são endurecidos, mantendo a mesma forma. Dureza e resistência são propriedades dos metais, inti- mamente ligadas. - Fragilidade: é a propriedade dos me- tais que lhes impede flexionar ou deformar sem que estilhacem. Um metal frágil quebra ou trin- ca sem mudar de forma. Considerando que os metais estruturais estão freqüentemente sujeitos a cargas de choque (impactos), a fragilidade não é uma propriedade desejável. O ferro fundido, alumínio fundido e aços muitos duros, são e- xemplos de materiais frágeis. - Maleabilidade: um metal que possa ser martelado, laminado ou prensado de várias maneiras, sem que trinque, quebre ou sofra ou- tro efeito degenerativo semelhante, é dito ser maleável. Essa propriedade é necessária para cha- pas de metal, que sejam trabalhadas a formar curvas, como carenagens de motor, de trem de pouso e pontas de asa. O cobre é um exemplo de metal maleável. 6-80 PROCESSOS USADOS NA CONFORMA- ÇÃO METÁLICA Há três métodos de confirmação metáli- ca: (1) trabalhos a quente; (2) trabalhos a frio; e (3) extensão. O método usado vai depender do tipo de metal envolvido e do componente, em- bora em alguns casos, tanto os métodos de con- formação a quente e a frio possam ser usados na confecção de uma única peça. Trabalho a quente Quase todo aço é trabalhado a quente, a partir do lingote até um estágio de conformação intermediário; e, após trabalhado, tanto a frio quanto a quente, até a forma final. Quando um lingote é retirado do seu molde, sua superfície é sólida, mas o seu interi- or não. O lingote é então colocado em um bura- co preparado no chão da aciaria, tal que, a perda de calor pelo lingote é reduzida, enquanto seu interior vai gradualmente se solidificando. Após esse procedimento, a temperatura fica equalizada através do lingote, que então é reduzido a uma forma intermediária através de um laminador, fazendo-o mais facilmente ma- nuseável. Peças de seção quadrada, menor que 6x6 polegadas, são chamadas barras. Peças lamina- das com seção retangular, sendo a largura maior que o dobro da altura são chamadas placas. A partir das placas, em processos seqüenciais de laminação, são produzidas as chapas. Os tarugos, barras e placas são nova- mente aquecidos até a temperatura apropriada e, mais uma vez, laminados numa variedade de perfis. Como será visto adiante, materiais lami- nados a quente, freqüentemente recebem aca- bamento por laminação a frio ou trefilamento, o que lhes permite um controle dimensional preci- so, e um acabamento superficial liso e brilhante. Seções complicadas que não possam ser laminadas, ou seções das quais se necessite um pequeno pedaço são geralmente, forjadas. O forjamento do aço é um trabalho me- cânico em temperaturas acima da temperatura crítica, para conformar o metal como desejado. O forjamento é feito tanto por pressão, quanto por martelamento do aço aquecido, até que a forma desejada seja obtida. O forjamento por pressão é usado quan- do o componente a ser forjado é grande e pesa- do; esse processo também substitui o martela- mento, onde aço de alta qualidade é exigido. Posto que a prensa atua lentamente, sua força é transmitida uniformemente para o centro da se- ção, afetando tanto o grão interno como o ex- terno, gerando a melhor estrutura possível (mais uniforme). O forjamento por martelamento pode ser usado para peças relativamente pequenas. Uma vez que o martelamento transmite sua força quase instantaneamente, seu efeito é limitado a pequena profundidade. Assim, faz-se necessário a uso de um martelo muito pesado; ou, sujeitar a peça a sucessivas pancadas, para se assegurar o completo trabalho da seção. Caso a força aplicada seja muito fraca para alcançar seu centro, o acabamento da su- perfície forjada será côncavo. Caso o centro, te- nha sido apropriadamente trabalhado, a superfí- cie ficará convexa ou estufada. A vantagem do martelamento é que o operador tem controle tanto sobre a quantidade de pressão aplicada, quanto da temperatura de acabamento; sendo assim, capaz de produzir pequenas peças de alta qualidade. Esse tipo de forjamento é geralmente chamado de forjamento de ferreiro. É usado extensamente, somente onde um pequeno nú- mero de peças faz-se necessário. Considerável tempo de máquina e material são economizados quando as peças são forjadas a martelo até a- proximadamente sua forma final. O aço é freqüentemente mais duro que o necessário e, muito quebradiço, para a maioria das aplicações práticas, quando colocado sob condições que afetem sua estrutura interna (ou criem tensões internas). Para aliviar essas ten- sões e reduzir sua fragilidade, o aço é revenido após ter sido temperado. Isso consiste em aque- cer o aço em um forno até uma temperatura es- pecífica e, resfriado ao ar, óleo, água ou solução especial. O grau de revenimento se refere a rela- ção do metal ou liga metálica com relação ao seu endurecimento. A laminação, forjamento, etc. dessas ligas, ou seu tratamento térmico ou envelhecimento, faz com que se torne mais rígi- do ou tenaz. Nessa hora, essas ligas se tornam duras para a conformação e têm que ser re- aquecidas ou recozidas (normalizadas). Os metais são recozidos ou normalizados para aliviarem suas tensões internas; reduzindo- lhes a dureza, fazendo-os mais ducteis e refi- 6-81 nando-lhes a estrutura dos grãos. O recozimento ou normalização, consiste no aquecimento do metal até uma determinada temperatura, man- tendo essa temperatura algum tempo, até que o metal esfrie à temperatura ambiente. A fim de ser obtido o maior grau de amaciamento (menor dureza), o metal deve ser resfriado o mais len- tamente possível. Alguns metais devem ser res- friados no forno, já outros podem ser resfriados ao ar. O revenimento se aplica a metais ou li- gas a base de ferro. Consiste no aquecimento da peça até uma temperatura pré-determinada, na qual é mantida, a fim de que seja garantido um homogêneo aquecimento, sendo, após, resfriada em ar calmo. O revenimento é usado para aliviar tensões do metal (e reduzir sua dureza). Trabalho a frio Trabalho a frio é o trabalho de deforma- ção mecânica do metal, realizado abaixo da temperatura crítica. Cria tensões residuais de endurecimento no grão deformado. Na verdade o metal fica tão endurecido, que se torna difícil continuar o processo de conformação sem que haja o amaciamento do metal pelo recozimento (normalização). Uma vez que no processo de trabalho a frio não há encolhimento (por resfriamento) das peças, estas podem ser produzidas bem próxi- mas das dimensões desejadas. A resistência e a dureza, assim como o limite elástico são aumen- tados, porém a ductilidade é reduzida. Assim sendo, já que o metal vai se tornando quebra- diço, faz-se necessário que, entre uma e outra etapa do trabalho a frio a peça seja aquecida até a temperatura crítica, para aliviar as tensões in- ternas e permitir que a mesma seja continua- mente conformada sem que surjam trincas ou outros defeitos. Embora existam vários processos de trabalhos a frio, os dois mais comumente usados na indústria aeronáutica são: laminação a frio e trefilação a frio. Esses processos desenvolvem no metal qualidades que não poderiam ser obti- das por trabalhos a quente. Laminação a frio é feita a temperatura ambiente. Nessa operação, os materiais que se- rão laminados para suas dimensões finais, são decapados para remoção de crostas (sujeiras, borra da fundição, etc.), após o que passam por vários rolos de laminador que lhes vão dando a forma final. Isso tudo garante às peças lamina- das, não só um controle dimensional acurado, como também proporciona um bom acabamento superficial. Desse processo saem em geral as chapas, barras chatas, etc. Trefilação a frio é usada para a fabrica- ção de tubos sem costura, arames, perfis e ou- tros. Arames são feitos a partir de hastes lami- nadas a quente de vários diâmetros. Essas hastes são decapadas por ácido para a remoção da crosta, mergulhadas em água de cal e secas a vapor (estufa), aí estão prontas para a trefilação. A cobertura de cal (calcáreo), aderente ao metal, serve como lubrificante para a operação de trefi- lação. O tamanho da haste usada na trefilaria depende do diâmetro final desejado para o ara- me. Para reduzir a haste à forma desejada, faz- se a trefilação através de uma matriz. Um dos extremos da haste é afilado (limado, esmeri- lhado ou martelado) e introduzido pelo trefila- dor, onde garras serrilhadas forçam sua introdu- ção pela matriz. Esse processo prossegue atra- vés de passagens simultâneas, por matrizes com seções cada vez menores, até a matriz final. Como o metal vai encruando após cada passa- gem pelo trefilador a frio, faz-se necessário o seu aquecimento, de tempos em tempos, para normalizá-lo. Embora o trefilação a frio reduza a ductilidade, é maior a resistência a tração do arame. Na fabricação de tubos sem costura para a indústria aeronáutica usa-se o processo Man- nesmann. Extrusão A extrusão é um processo em que o me- tal é pressionado através de uma matriz, toman- do sua forma. Alguns metais relativamente ma- cios, como chumbo, estanho e alumínio podem ser extrudados a frio, mas geralmente os metais são aquecidos antes da extrusão, o que facilita o processo. A principal vantagem do processo de extrusão é a sua flexibilidade. O alumínio, por causa de sua capacidade de ser trabalhado, além de outras características favoráveis, pode ser economicamente extrudado nas formas e tama- nhos dos mais intricados, o que não é verdadeiro para outros metais. Peças extrudadas podem ser produzidas segundo perfis simples ou muito complexos. Nesse processo, um cilindro de alumínio é a- 6-82 quecido entre 400º C e 450º C ( 750º F e 850º F), sendo então forçado através de uma matriz, com o perfil que se deseja, por um pistão hi- dráulico. Muitos componentes, como reforçadores com perfil em "T", em "Z", em "U", com lábios, especiais, etc., são obtidos dessa maneira. METAIS FERROSOS USADOS NA IN- DÚSTRIA AERONÁUTICA Diferentes tipos de metal são exigidos para reparar uma aeronave. Isso decorre com a necessidade de atender a variáveis de projeto, como resistência, peso, durabilidade, etc. Além disso, a forma específica do componente dita, às vezes, um tipo especial de metal. Na seleção de materiais para reparar uma aeronave, esses fato- res, dentre outros, são considerados com relação as suas propriedades físicas e mecânicas. Entre os materiais comuns a serem encontrados, estão aqueles chamados metais ferrosos, ou seja; ligas metálicas que têm o ferro como base, e mais al- guns elementos de liga, que conferem ao produ- to final características especiais. Identificação Caso o carbono seja adicionado ao ferro em percentagens até mais ou menos 1%, a liga resultante será amplamente superior ao ferro puro, sendo chamado aço-carbono. O aço-car- bono forma a base daquelas ligas de aço, pro- duzidas pela combinação de aço-carbono com outros elementos conhecidos por melhorar as propriedades do aço. A adição de outros metais muda ou melhora as propriedades químicas ou físicas do metal base para um uso particular. Nomenclatura e composição química dos aços A fim de facilitar a discussão sobre os aços, é necessário ter uma certa familiaridade sobre sua nomenclatura. Um índice numérico, estabelecido pela SAE (Society of Automotive Engineers) e pela AISI (American Iron and Ste- el Institute), é usado para identificar composi- ções químicas de aços estruturais. Nesse siste- ma, uma série de quatro números é usada para designar do aço-carbono até o aço de liga espe- cial; já, cinco números, são usados para ligas específicas de aço. Os dois primeiros números indicam o tipo de aço, sendo que, o segundo desses números, em geral (mas não obrigatori- amente) dá a quantidade aproximada do maior elemento de liga; já os dois últimos (ou três úl- timos) indicam a quantidade de carbono. Entre- tanto, um desvio da regra da indicação da per- centagem de carbono, algumas vezes acontece. Pequenas quantidades de alguns elemen- tos estão algumas vezes presentes em ligas de aços, mas são especificadas conforme neces- sário. Na verdade esses elementos são conside- rados acidentais e podem estar presentes em proporções máximas como se segue: cobre, 35%; níquel, 25%; cromo, 20%; e molibdênio, 0,06%. A lista de aços padronizados é alterada de tempos em tempos para acomodar aços de mérito comprovado (aceitos pela indústria) e para acomodar mudanças nos requisitos meta- lúrgicos e de engenharia, propostos pela indús- tria. Essa lista se apresenta conforme a tabela 6-62. Os elementos estruturais metálicos são fabricados de diferentes formas e dimensões, como chapas, barras, hastes, tubos, extrudados, forjados e fundidos. As chapas metálicas são feitas em grande número de tamanhos e espes- suras. As especificações designam a espessura em milésimos de polegada. Barras e hastes são fornecidas numa grande variedade de formas (redondas, quadradas, retangulares, hexagonais, etc.). Os tubos têm seção quadrada, retangular, redonda, oval, etc. A especificação dos tubos é feita considerando-se o diâmetro externo e a es- pessura da parede. As chapas são, geralmente, conformadas a frio em prensas, rolos de lamina- ção, calandras, etc. Os forjados são produzidos em prensas ou martelos hidráulicos, colocando- se o metal aquecido em matrizes. Os fundidos são produzidos depositando-se o metal fundido em moldes ou fôrma. O acabamento dos fundidos é feito por usinagem mecânica. O teste das fagulhas é um método comum de identificação de vários me- tais ferrosos. Nesses testes, um pedaço de ferro ou aço é mantido contra um rebôlo que gira, sendo o metal identificado pelas fagulhas que são produzidas. As fagulhas variam de pequenas a curtas, até uma chuva delas. OBS: Poucos metais não-ferrosos produzem fagulhas quando em contato com o rebôlo. Es- ses metais, portanto, não se prestam a esse teste. A identificação do ferro ou aço pelo tipo de fa- gulha é freqüentemente inexata - a menos que realizada por pessoa experiente - caso contrário, corre-se o risco de uma identificação mal feita. 6-85 METAIS NÃO FERROSOS DE UTILIZA- ÇÃO AERONÁUTICA O termo "não ferroso" se refere a metais que tenham outros elementos, que não o ferro, como base da liga ou como principal constituin- te. Esse grupo inclui metais como alumínio, ti- tânio, cobre e magnésio, bem como ligas metáli- cas como MONEL e BABBIT. Alumínio e ligas de alumínio O alumínio comercialmente puro é um metal branco, lustroso, que ocupa o segundo lu- gar na escala de maleabilidade; sexto em ductili- dade, e uma boa posição em resistência à corro- são. Ligas de alumínio, nas quais o principal ingrediente seja o magnésio, o manganês, o cromo ou o silício, apresentam alguns desgastes em ambientes corrosivos. Já ligas com conside- ráveis percentagens de cobre são mais susceptí- veis ao ataque corrosivo. A percentagem total de ingredientes nas ligas de alumínio é da or- dem de 6% a 7% (em média). O alumínio é um dos metais mais larga- mente usados na construção aeronáutica. Tor- nou-se vital na indústria aeronáutica por causa de sua alta resistência em relação ao peso, bem como sua facilidade de manuseio. A característi- ca que sobressai no alumínio é a sua leveza. O alumínio se funde a uma temperatura relativa- mente baixa 650º C (1250º F). É um metal não magnetizável e um excelente condutor (térmico e elétrico). O alumínio comercialmente puro tem uma resistência à tração de cerca de 13.000 p.s.i., mas se sofrer processo de conformação a frio, sua resistência pode ser dobrada. Quando ligado a outros elementos, ou sofrendo trata- mento térmico, a resistência à tração pode subir até 65.000 p.s.i., ou seja, na mesma faixa do aço estrutural. As ligas de alumínio, embora resistentes, são facilmente trabalhadas, porque são maleá- veis e dúcteis. Podem ser laminadas em chapas até 0,0017 de polegada ou trefiladas em arames de 0,004 de polegada em diâmetro. A maioria das chapas de liga de alumínio em estoque usa- das na construção aeronáutica, situa-se na faixa de 0,016 a 0,096 de polegada de espessura; en- tretanto, muitas das grandes aeronaves, usam chapas de até 0,356 de polegada. Os vários tipos de alumínio podem ser divididos em duas classes gerais: (1) ligas de fundição (aquelas indicadas para fundição em areia, molde permanente ou fundição sob pres- são); (2) ligas de forjaria (aquelas que podem ser conformadas por laminação, trefilação ou forjaria). Desses dois tipos, os mais largamente usados são as ligas de forjaria, principalmente sob a forma de longarinas, revestimentos, supor- tes, rebites e seções extrudadas. Ligas de fundição de alumínio são divi- didas em dois grupos básicos. No primeiro; as propriedades físicas das ligas são determinadas pelos ingredientes da liga e não podem ser mu- dadas após a fundição do metal. No segundo; os ingredientes permitem sua mudança através de tratamento térmico do fundido, para se obter propriedades físicas dese- jadas. As ligas de fundição são identificadas por uma letra, precedendo o número de classifi- cação da liga. Quando uma letra preceder um número, isso significa uma ligeira variação na composição da liga original. Essa variação na composição é simplesmente para destacar algu- ma qualidade desejável. Na liga de fundição 214, por exemplo, a adição de zinco para me- lhorar suas qualidades deficientes é indicada pela letra A, em frente ao número de classifica- ção, passando sua designação a A 214. Quando os fundidos forem tratados a quente, o tratamento térmico e a composição do fundido é indicada pela letra T, seguida pelo número de classificação da liga. Um exemplo disso é a liga de fundição 355, a qual tem várias composições e tratamentos diferentes, e é desi- gnada por 355-T6, 355-T51 ou C355-T51. Ligas de alumínio de fundição são pro- duzidas por um dos seguintes três métodos: (1) moldagem em areia; (2) molde permanente; e (3) fundição sob pressão. Na fundição do alu- mínio deve ser levado em conta que, na maioria dos casos, diferentes tipos de ligas são usadas em diferentes processos de fundição. Na fundição em areia ou molde perma- nente as peças são produzidas derramando-se metal fundido em um molde previamente prepa- rado, permitindo que o metal se solidifique - logo após a peça é removida. Se o molde é feito de areia, a fundição é dita "em areia"; se o mol- de é metálico (geralmente de ferro fundido), a fundição é dita "em molde permanente". Fun- dição em areia ou molde permanente, são pro- 6-86 duzidos, colocando-se o metal líquido na fôrma ou molde pela ação da gravidade. Os dois tipos mais usuais de ligas fundi- das em areia são a 112 e a 212. Há pouca dife- rença entre ambas, do ponto de vista mecânico, posto que ambas são adaptáveis a uma vasta gama de produtos. O processo de fundição em molde per- manente é um desenvolvimento atual do proces- so de fundição em areia, sendo que a diferença básica entre ambos é o material do molde. A vantagem desse método é que a porosidade su- perficial (rugosidade) é diminuída em relação ao uso do molde de areia. A areia e o elemento de ligação, entre os seus grãos (que mantém rígida a fôrma de areia) libera uma certa quantidade de gás quando o metal, à alta temperatura, penetra pelo molde, causando a porosidade. Os fundidos em molde permanente são usados para se obter melhores propriedades me- cânicas, melhor acabamento superficial ou di- mensões mais acuradas. Há dois tipos de fundi- ção em molde permanente: (1) o molde metálico permanente com suas partes internas também em metal; e (2) aqueles com molde metálico permanente externo com miolo em areia. Uma vez que estruturas cristalinas com grãos mais fi- nos (menores) são produzidas, quando o resfri- amento é mais rápido, os fundidos em molde permanente são de melhor qualidade. As ligas 122, A132 e 142 são comumente usadas em moldes permanentes, sendo o seu principal em- prego, algumas peças internas dos motores a combustão. Os fundidos sob pressão, usados em avi- ação, são geralmente, ligas de alumínio ou mag- nésio. Se o peso for de importância principal, dá-se preferência às ligas de magnésio, por se- rem mais leves que as ligas de alumínio. Entre- tanto, as ligas de alumínio são freqüentemente usadas por serem, em geral, mais resistentes que as de magnésio. A fundição sob pressão é produzida for- çando-se o metal líquido, sob pressão, para den- tro de um molde metálico, permitindo que então se solidifique; após então, o molde é aberto e a peça separada. A diferença básica, entre os fundidos sob pressão e os fundidos em molde permanen- te, é justamente o fato, em que no primeiro caso, o metal será pressionado para dentro do molde; ao passo que no segundo caso, o metal líquido fluirá por gravidade. Os forjados de alumínio e de ligas de alumínio são divididos em duas classes gerais - aqueles que podem ser tratados termicamente e aqueles que não podem. Nas ligas, que não se pode tratar termi- camente as propriedades mecânicas, são melho- radas por trabalhos a frio. Quanto mais traba- lhadas a frio (laminadas, trefiladas, extrudadas, etc.) após a normalização, melhores, em geral, ficam suas propriedades. Entretanto, aquecendo- se essas ligas até determinadas temperaturas, e após, normalizando-as, as melhoras introduzidas pelo trabalho a frio se perdem, e somente por novo trabalho a frio é possível recuperá-las. O endurecimento máximo depende da maior ca- pacidade de trabalho a frio que possa ser prati- cado economicamente. O metal (liga) entregue em forma de barras, chapas, perfis, etc. partiu de um lingote e, dependendo de sua espessura, houve variável trabalho a frio, o que torna variá- vel a melhora em suas propriedades. Para o tratamento térmico das ligas de alumínio, as propriedades mecânicas são melho- radas a uma temperatura conveniente, man- tendo-se a liga nessa temperatura, por determi- nado período de tempo, para se permitir que os componentes da liga se misturem em solução sólida, após o que a temperatura é rapidamente baixada, mantendo-se esses componentes em solução. O metal é deixado em um estado super- saturado, instável, sendo então endurecido por envelhecimento natural a temperatura ambiente, ou então, envelhecido artificialmente em tempe- ratura elevada. Designação das ligas de alumínio Alumínio ou ligas de alumínio trabalha- das (laminadas, forjadas, extrudadas, etc.) são designadas por um sistema de índices de quatro dígitos, sendo esse sistema dividido em três gru- pos distintos: o grupo 1xxx, o grupo 2xxx até 8xxx e o grupo 9xxx, sendo este último não usado até o presente. O primeiro dígito é usado para identifi- car o tipo da liga; já o segundo dígito indica uma modificação específica da liga, que se for zero irá indicar que não houve controle especial sobre impurezas. Dígitos de um ao nove, como segundo dígito, indica o número de controles sobre as impurezas no metal. 6-87 Os últimos dois dígitos do grupo 1xxx são usados para indicar, em centésimos de 1% acima dos originais 99% (de alumínio puro) de- signado pelo primeiro dígito. Assim, se os últi- mos dois dígitos forem 30, por exemplo, a liga poderá conter 99% mais 0,30% de alumínio puro, ou seja, 99,30%. Alguns exemplos se- guem sobre esse grupo: 1100 - 99,00% de alumínio puro com um con- trole sobre impurezas individuais. 1130 -99,30% de alumínio puro com um contro- le sobre impurezas individuais. 1275 - 99,75% de alumínio puro com dois con- troles sobre impurezas individuais. No grupo que vai de 2xxx até 8xxx, o primeiro dígito indica o elemento de maior pro- porção na liga, conforme a convenção abaixo: 2xxx - cobre 3xxx - manganês 4xxx - silício 5xxx - magnésio 6xxx - magnésio e silício 7xxx - zinco 8xxx - outros elementos Nesse grupo, de 2xxx a 8xxx, o segundo dígito indica modificações na liga, a menos que esse dígito seja 0, pois nesse caso a liga é a ori- ginal. Os últimos dois dígitos identificam as diferentes ligas do grupo. (Figura 6-63). Efeito dos elementos de liga SÉRIE 1000 - 99% ou maior. Excelente resistência à corrosão, elevada condutividade térmica e elétrica, propriedades mecânicas, ex- celente capacidade de ser trabalhado, sendo o ferro e o silíco as impurezas predominantes. SÉRIE 2000 - O cobre é o principal ele- mento de liga. Instável a quente, propriedades ótimas equivalendo ao aço doce, pouco re- sistência à corrosão se não for cladeada (clad- ding). Geralmente é cladeada com liga 6000 ou de maior pureza. Dessa série a mais conhecida é a 2024. SÉRIE 3000 - O manganês é o principal elemento de liga. Não é tratável a quente (ge- ralmente). A percentagem de manganês que começa a dar características especiais à liga é de 1,5%. A liga mais comum dessa série é a 3003, que tem resistência moderada e boa capacidade de ser trabalhada. SÉRIE 4000 - O silício é o principal elemento de liga, o que reduz sua temperatura de fusão. Seu principal uso é na soldagem. Quando usada na soldagem de ligas termica- mente tratáveis, a solda vai responder pelo limi- tado desempenho desse tratamento a quente. SÉRIE 5000 - O magnésio é o principal elemento de liga. Tem boas características de soldabilidade e resistência à corrosão. Altas temperaturas (acima de 65º C ou 150º C) ou trabalhos a frio excessivos irão aumentar sua susceptibilidade à corrosão. SÉRIE 6000 - O silício e o magnésio formam um composto (silicato de magnésio) que faz com que a liga seja termicamente tratá- vel. Tem resistência média, boa capacidade de ser conformado, além de resistência à corrosão. A mais popular é a liga 6061. SÉRE 7000 - O zinco é o principal ele- mento da liga. Quando associado ao magnésio resulta numa liga tratável termicamente, de re- sistência muito elevada. Geralmente, há cobre e cromo adicionados. A principal liga desta série é a 7075. Identificação de dureza Quando usada, a designação do endure- cimento segue a designação da liga e é separada por um traço. Exemplo: 7075-T6, 2024-T4, etc. A designação do endurecimento consiste de uma letra indicando o endurecimento básico, o qual pode ser mais especificamente definido pela adição de um ou mais dígitos. 6-90 madamente 60% mais pesado que o alumínio e cerca de 50% mais leve que o aço inoxidável. Por causa do seu alto ponto de fusão, suas propriedades em altas temperaturas são de- sapontadoras. O limite máximo de resistência do titâ- nio cai rapidamente acima de 430º C (800º F). A absorção de oxigênio e nitrogênio do ar em temperaturas acima de 540º C (1000º F) fazem o metal tão quebradiço (após um relativamente longo intervalo de tempo) que cedo ele se torna incapaz de ser trabalhado. Entretanto, se a expo- sição for breve, o titânio pode ser exposto até 1650º C (3000º F) sem significativa perda de resistência. Essa é uma característica que atende aos requisitos para paredes de fogo das aeronaves. O titânio não é magnetizável e sua resis- tividade elétrica é comparável a do aço inoxidá- vel. Algumas das principais ligas de titânio são bastante duras. O tratamento térmico ou emprego de li- gas não desenvolve características de dureza na mesma proporção que as ligas de aço Foi só recentemente que uma liga de titânio, tratada termicamente, foi desenvolvida. Antes do desenvolvimento dessa liga, o aquecimento e a laminação eram os únicos mé- todos de conformação que poderiam ser realiza- dos. Entretanto, é possível produzir-se uma no- va liga maleável nas condições ambientais e endurecê-las por tratamento térmico. Ferro, molibdênio e cromo são usados para estabilizar o titânio e produzir ligas que serão endurecidas por têmpera ou envelheci- mento. A adição desses metais também adiciona ductilidade. A resistência a fadiga do titânio é maior que a do aço ou do alumínio. O titânio torna-se mais macio quanto maior for o seu grau de pu- reza. Não é, porém, um procedimento prático a distinção entre os vários graus de titânio, co- mercialmente puro, ou sem liga, através de aná- lise química; mais fácil é fazê-lo através de suas propriedades mecânicas. Designações do titânio A classificação A-B-C das ligas do titâ- nio foi estabelecida para dar um conveniente e simples método, para descrever todas a ligas de titânio. O titânio e suas ligas possuem três tipos básicos de cristais: A (alfa), B (beta) e C (com- binação de alfa e beta). Suas características são: A (alfa) - Bom desempenho geral, boa soldabi- lidade; resistente e forte, tanto frio quanto quen- te; resistente à oxidação. B (beta) - flexibilidade; excelente ductilidade em flexão; forte, tanto frio quanto quente, po- rém vulnerável à contaminação. C (combinação entre alfa e beta, com relação ao desempenho) - forte quando frio ou morno, po- rém fraco quando quente, boa flexibilidade, moderada resistência à contaminação; excelente forjabilidade. O titânio é fabricado para propósitos comerciais em duas composições básicas: titâ- nio comercialmente puro e liga de titânio. A-55 é um exemplo de uma liga de titânio comerci- almente puro. Tem um limite de resistência de 55.000 a 80.000 p.s.i. e é de emprego geral para confor- mação de moderada a severa. É, algumas vezes, usado para componentes não-estruturais da ae- ronave e para todos os tipos de aplicações, onde se faça necessário a resistência à corrosão, como em tubulações. O tipo A-70 é intimamente relacionado ao tipo A-55 (anteriormente descrito), mas tem um limite de resistência entre 70.000 e 95.000 p.s.i. É usado onde a máxima resistência é re- querida e é especificado para componentes da aeronave moderadamente solicitados. Para apli- cações onde se pressupõe que haja corrosão, é feita uma substituição pelo A-55. Tanto o A-55 quanto o A-70 são soldáveis. Uma da ligas à base de titânio mais am- plamente utilizadas é chamada de C-110M. É utilizada para componentes da estrutura primá- ria e revestimento da aeronave, tendo seu limite de resistência da ordem de 110.000 p.s.i. Con- tém 8% de manganês. Tipo A-110 AT é uma liga que contém 5% de alumínio e 2,5% de estanho. Tem um elevado limite de resistência em elevadas tem- peraturas, com as excelentes características de soldabilidade, típicas das ligas tipo A (alfa). Características em relação à corrosão A resistência à corrosão do titânio me- rece uma especial atenção. A resistência do me- tal à corrosão decorre da formação de um filme 6-91 de proteção de óxido estável ou de oxigênio quimicamente absorvido. Esse filme é normal- mente produzido pela presença de oxigênio e de agentes de oxidação. A corrosão do titânio é uniforme. Há pouca evidência da formação de orifícios ("pit- ting") ou de uma outra forma séria de corrosão localizada. Normalmente, é imune à corrosão sob tensão fraturante, corrosão em fadiga, cor- rosão intergranular ou corrosão galvânica. Sua resistência à corrosão é igual ou superior a do aço inoxidável 18-8. Testes de laboratório com soluções áci- das e salinas mostram que o titânio rapidamente se polariza. O efeito global, em geral, e a dimi- nuição do fluxo de corrente em células galvâni- cas e de corrosão. Correntes de corrosão na superfície do titânio e pares metálicos são naturalmente restri- tos. Nisso, particularmente, deve ser considera- da a boa resistência a muitos produtos químicos; pode ser também usado com metais diferentes sem nenhum efeito danoso em ambos. Cobre e ligas de cobre O cobre é um dos metais de mais vasta gama de emprego. É o único de cor averme- lhada e o de melhor condutividade elétrica, após a prata. Seu emprego, como elemento estrutural, é limitado por sua densidade relativamente ele- vada. Entretanto, algumas de suas características de destaque, como as condutividades térmicas e elétrica, compensam o fator peso. Sendo muito dúctil e maleável, o cobre é ideal para a confecção de fios e arames. É cor- roído por água salgada, mas não é afetado por água doce. A resistência máxima à tração, do cobre, varia muito. Para o cobre fundido, a re- sistência à tração é de 25.000 p.s.i., enquanto para o cobre laminado ou extrudado a resistên- cia à tração sobe para uma faixa de 40.000 p.s.i. a 67.000 p.s.i. Na construção aeronáutica, o cobre é usado, principalmente nos sistemas elétricos, para barras de ligações elétricas, conectores e arames de freno. A principal liga de cobre é feita com o berílio. É de desenvolvimento relativamente re- cente contendo, cerca de 97% de cobre, 2% de berílio e níquel. A principal característica dessa liga é a de que suas propriedades físicas podem ser am- plamente melhoradas através do tratamento tér- mico, subindo a resistência à tração de 70.000 p.s.i., com o metal normalizado, até à 200.000 p.s.i. com tratamento térmico. A resistência da liga à fadiga e ao desgaste, fazem dela, conveni- ente para a confecção de diafragmas, rolamentos e buchas de precisão, gaiolas das esferas e mo- las de pressão. Latão é uma liga de cobre contendo zin- co e uma pequena quantidade de alumínio, fer- ro, chumbo, manganês, níquel, fósforo e es- tanho. Latão contendo 30% a 35% de zinco é muito dúctil, mas se essa percentagem subir para 45%, sua resistência aumenta bastante. O metal MUNTZ é o latão contendo 60% de cobre 40% de zinco. Tem qualidades excelentes de resistência à corrosão na água sal- gada. Sua resistência é aumentada por trata- mento térmico. Quando fundida essa liga tem resistên- cia limite à tração de 50.000 p.s.i. e pode sofrer um alongamento de 18%. É usada na fabricação de parafusos e porcas, assim como de compo- nentes que venham a ter contato com a água salgada. O latão vermelho, algumas vezes cha- mado de bronze por causa do seu teor de esta- nho, é usado em braçadeiras das linhas de com- bustível e óleo. Esse metal presta-se bem a fun- dição, com bom acabamento, dispensando, al- gumas vezes, a usinagem. Os bronzes são ligas de cobre contendo estanho. Os bronzes verdadeiros têm até 25% de estanho, mas aqueles com menos de 11% são mais utilizáveis, especialmente para braçadeiras de tubos. Entre as ligas de cobre estão as ligas de cobre-alumínio, das quais os bronzes ao alumí- nio são de grande uso em aviação. Teria uma maior utilização em estruturas, se não fosse a relação peso-resistência comparada com ligas de aço. Bronzes de alumínio trabalhados a frio são quase tão fortes e dúcteis como o aço de médio carbono, além de possuir elevada resis- tência à corrosão por ar, água salgada e produtos químicos. São facilmente forjáveis, lamináveis a quente ou a frio, sendo que algumas reagem fa- voravelmente ao tratamento térmico. Essas ligas de cobre contêm até 16% de alumínio (entre 5% e 11%, normalmente), a qual outros metais, como o ferro, o níquel ou o manganês, podem ser adicionados. 6-92 Os bronzes ao alumínio têm qualidades, como resistência à ruptura, grande resistência à tração, dureza, além de resistir bem a impactos e à fadiga. Graças a essas qualidades, esses bron- zes são utilizados na fabricação de diafragmas, engrenagens e bombas. Os bronzes ao alumínio são disponíveis em hastes, barras, placas, chapas, tiras e forja- dos. Bronze ao alumínio fundido, formado de 89% de cobre, 9% de alumínio e 2% de outros elementos, tem alta resistência à tração, além de ductilidade, resistência à corrosão, aos impactos e à fadiga. Graças a essas características, bronzes ao alumínio fundidos são usados como em- bruchamento e componentes de bombas. Têm também aplicação em meios agressivos, como água salgada e gases corrosivos. Bronze ao manganês tem resistência à tração excepcionalmente elevada, flexibilidade e resistência à corrosão. É uma liga que pode ser conformada, laminada ou extrudada em qualquer forma. É geralmente usado na fabricação de engrenagens e outros componentes do sistema de trem de pouso. Bronze-silício é um desenvolvimento relativamente recente, composto de 95% de co- bre, 3% de silício, além de manganês, ferro, zinco, estanho e alumínio. Embora não seja propriamente um bron- ze (considerando a pequena quantidade de esta- nho), o bronze-silício tem elevada resistência à tração e à corrosão. Monel O MONEL, a principal liga tendo por metal base o níquel, combina as propriedades desse metal de alta resistência, à tração com ex- celente resistência à corrosão. Essa liga consiste de 68% de níquel, 29% de cobre, 0,2% de ferro, 1% de manganês e 1,8% de outros elementos. Não pode ser endurecida por tratamento térmi- co. O MONEL pode ser fundido, trabalhado a quente e a frio, podendo também ser soldado. O seu emprego, quanto às suas características mecânicas, equivale ao aço. Quando forjado e normalizado tem resis- tência à tração de 80.000 p.s.i. Esse valor pode ser aumentado, por trabalho a frio, para 125.000 p.s.i., suficiente para ser qualificado como uma liga flexível. O MONEL tem sido utilizado com su- cesso para engrenagens e correntes para operar trens de pouso retráteis e para componentes es- truturais sujeitos à corrosão. Em aviação, o MONEL é usado para componentes submetidos a esforços que exijam resistência á tração e à corrosão, como dutos de exaustão, além de partes de carburadores, como válvulas de agulha (dosadores), etc. K - Monel O K-MONEL é uma liga não-ferrosa, contendo principalmente níquel, cobre e alumí- nio. É produzida pela adição de uma pequena quantidade de alumínio à formulação do MO- NEL. É resistente à corrosão e capaz de ser en- durecido por tratamento térmico. O K-MONEL tem sido usado com su- cesso em engrenagens e componentes estrutu- rais de aeronaves que sejam sujeitos a ataques corrosivos. É uma liga não-magnetizável, qual- quer que seja a temperatura a ser exposta. Cha- pas de K-MONEL podem ser soldadas com su- cesso, tanto por solda elétrica, quanto por solda oxi-acetilênica. Magnésio e ligas de magnésio O magnésio, o metal estrutural mais leve que existe, é um metal cor prata esbranquiçada que pesa só dois terços do que pesaria uma peça de alumínio de mesmas dimensões. O magnésio não possui suficiente resistência para fins estru- turais em seu estado puro, porém pode ser liga- do ao zinco, alumínio ou manganês, produzindo ligas de altíssima relação resistência/peso, ini- gualável, comparativamente aos metais comu- mente usados. O magnésio é, provavelmente, o mais largamente distribuído pela natureza, que qual- quer outro metal. Pode ser obtido de minérios, como a dolomita e a magnesita, ou da água do mar, salmouras e soluções usadas de potassa. Uma milha cúbica de água do mar contém 10 milhões de libras de magnésio. Algumas das aeronaves empregadas hoje em dia chegam a empregar meia tonelada, para ser utilizado numa centena de pontos vitais. Al- guns painéis das asas são inteiramente fabrica- dos de ligas de magnésio, pesando 18% menos 6-95 Fornos e banhos de sal Há muitos tipos e tamanhos diferentes de fornos usados para tratamento térmico. Como regra geral, os fornos são projetados para operar em determinadas faixas de temperatura; a sua utilização em outras faixas que não as previstas no projeto original, resulta em trabalhos de bai- xa qualidade. Além disso, a sua utilização em tempera- turas muito elevadas (próxima ou acima da tem- peratura máxima) reduz a vida do forno e au- menta seus custos de manutenção. Fornos alimentados a combustível (óleo ou gás) necessitam de ar insuflado por ventoi- nha ou compressor, para manter a combustão adequadamente. Nesses fornos a combustão tem lugar ex- ternamente à câmara de trabalho. Quando é uti- lizado um forno desse tipo, deve-se ter o cuida- do de evitar que a chama penetre na câmara, onde as peças estão sendo submetidas a trata- mento. Em fornos elétricos, geralmente o calor é desprendido de resistências elétricas. Projetos bem feitos de fornos elétricos prevêem o em- prego de resistências adicionais nos pontos onde há perda de calor. Esses fornos operam até 2500º F (cerca de 1350º C) utilizam-se resis- tências sinterizadas de carbonetos. Medida da temperatura e controle A temperatura de um forno é medida através de um pirômetro, um instrumento termoelétrico. O pirômetro baseia-se na diferença de potencial criada por um par termoelétrico (termopar), tan- to maior quanto maior for a temperatura. Um pirômetro completo é composto do termopar, cabos elétricos e medidor. Os fornos projetados para basicamente fazerem o revenimento podem ser aquecidos à gás ou à eletricidade, sendo que alguns possuem uma ventoinha para a circulação do ar aquecido. Banhos de sal são disponíveis, tanto para têmpera quanto para revenimento. Dependendo da composição do banho de sal, a temperatura de aquecimento pode ser conduzida de 325º F (cerca de 160º C) até 2450º F (cerca de 1350º C). Ao invés do sal pode ser usado o chumbo fundido de 650º F (cerca de 345º C) até 1700º F (cerca de 925º C). A taxa de aquecimento nos banhos de sal ou chumbo fundidos é bastante rápida nos fornos (mais rápidas do que aqueci- mento ao ar). Os fornos para tratamento térmico dife- rem em tamanho, forma, capacidade, constru- ção, operação e controle. Podem ser circulares ou retangulares; podem ser montados sobre pe- destais, ou diretamente no chão, ou mesmo en- terrados no chão. Quando o metal estiver pronto para re- ceber tratamento térmico, deverá ser imerso no banho de sal ou chumbo, para aumento de tem- peratura; o banho é feito dentro de cadinho ou pote apropriado. O tamanho e a capacidade de um forno para tratamento térmico dependem do uso que se queira fazer dele. Um forno deve ser capaz de aquecer rápida e uniformemente, independente do tamanho da peça a ser submetida a tratamen- to térmico. Como regra geral, os fornos mais co- muns, devem ter o dobro do comprimento e três vezes a largura da peça a ser tratada. A precisão na medida da temperatura é essencial a um bom tratamento térmico. O mé- todo mais comum é com a utilização de um ter- mopar, como cobre-constantan (até 700º F ou 370º C), ferro-constantan (até 1400º ou 760º C) ou cromel-alumel (até 220º F ou 1200º C). O termopar constituído de um contato formado da liga de platina (90%) e ródio (10%) e outro con- tato formado da liga de platina (87%) e ródio (13%), medem temperaturas até 2800º F ou 1540º C. A vida útil de um termopar é afetada pela temperatura máxima de sua faixa de utili- zação (freqüentemente sobrepassa-se essa tem- peratura) bem como pela atmosfera que envolve o forno. O ferro-constantan é mais indicado para uso em atmosfera redutora; o cromel-alumel, para atmosfera oxidante. Os termopares são comumente encapsu- lados por material cerâmico, na sua extremidade mais quente para protegê-los da atmosfera dos fornos. Faz-se necessário conectar os dois contatos do termopar a um microvoltímetro para que seja medida a diferença de potencial gerada. Para que a temperatura da peça submetida ao tratamento térmico seja acurada, faz-se necessá- rio a aproximação do termopar à mesma. É desejável também um eficiente sistema de controle da temperatura do forno, de modo a mantê-la ajustada no valor desejado. 6-96 Há pirômetros que indicam a tempera- tura no momento da medição (instantânea); ou- tros fazem o registro da variação da temperatura durante o tratamento térmico. Os pirômetros modernos são acoplados aos sistemas de ajuste do forno, mantendo-o à temperatura desejada. Instrumentos desse tipo são pirômetros com potenciômetro de controle. Eles possuem incorporados, um regulador de corrente e um mecanismo de operação como relé. Aquecimento O objetivo do aquecimento é transformar a perlita (uma mistura mecânica do carbono de ferro que existe numa condição microscópica) em austenita, tão logo o aço atinja uma tempera- tura crítica. Uma vez que essa transição demanda um certo lapso de tempo, o incremento de tem- peratura, próximo à temperatura crítica, deve ser vagaroso. Geralmente a peça a ser tratada termi- camente é inserida (estando na temperatura am- biente) com o forno em temperatura 300º F a 500 F (1500º C/250º C), abaixo da temperatura crítica, evitando-se assim que a temperatura da peça ultrapasse rapidamente a temperatura críti- ca. Caso não haja um equipamento (pirôme- tro) para medir a temperatura, faz-se necessário estimá-la por outros meios. Um meio barato, embora pouco acurado, é a observação da coloração do aço enquanto é tratada a peça. A pouco acurocidade deve-se, principalmente, ao fato da coloração ser afetada por vários fatores, como as condições de ilumi- nação (natural ou artificial), o tipo de carepa ( casca de óxido que se forma sobre a peça), etc. O aço torna-se vermelho esmaecido a 1000º F (aproximadamente 540º C); com o a- quecimento aumentando, a temperatura vai su- bindo, passando a coloração pelos vários ma- tizes de vermelho, daí ao amarelo até o branco. Essa descrição está demonstrada, de modo es- quemático, na Figura 6-64. É também possível ter-se alguma idéia da temperatura de uma peça de carbono ou aço de baixo teor de carbono, para baixas tempera- turas (usadas para revenimento), pela cor de uma fina camada de óxido que se forma em uma superfície limpa de aço, quando aquecida nessa faixa de temperatura. Figura 6-64 Conversão de temperatura e escala de cores de corpos para têmpera e revenimento Atmosferas protetoras É freqüentemente necessário ou desejá- vel proteger o aço ou o ferro fundido da oxida- ção superficial (carepa) e perda de carbono das superfícies externas das peças. Fornos comerci- ais, entretanto, são geralmente equipados com alguns meios de controle da atmosfera. O vapor d'água, um produto da combus- tão, é degenerador das peças trabalhadas (afeta sua superfície); assim, muitos fornos possuem meios de eliminá-lo. Para fornos não equipados com controle de atmosfera, uma variedade de fontes externas de gases específicos para substi- 6-97 tuição dessa atmosfera contaminada é disponí- vel. Caso não haja nenhum controle disponível da atmosfera, alguma proteção pode ser dada recobrindo-se a peça a ser tratada com limalha ou cavacos de ferro fundido. No caso em que o trabalho seja realizado em banho de sal ou chumbo fundido, o proble- ma da prevenção da carepa ou descarburização fica simplificado. Fornos a vácuo também são usados para recozimento (ou outro tratamento) dos aços, especialmente quando se deseja obter uma su- perfície livre de qualquer oxidação. Rearranjamento da estrutura interna ("soa- king") Ao atingir a temperatura crítica (varia com a liga do aço), começa a haver um rearran- jamento de sua estrutura interna. O período de tempo que a peça deve ser mantida nessa tempe- ratura é o necessário para que haja o rearranja- mento completo de sua estrutura interna. De- pende, pois, da constituição da liga e das suas dimensões. Como regra geral, de 30 minutos a 1 hora, é um tempo suficiente. Resfriamento A velocidade de resfriamento vai deter- minar a estrutura interna, que será mantida no aço submetido a tratamento térmico. Várias ve- locidades são estabelecidas em função dos re- sultados que se deseje obter. O ar calmo (ar am- biente) é um meio lento de refrigeração, mas é mais rápido do que o resfriamento, dentro (e junto) com o próprio forno. Os líquidos são os meios mais rápidos de resfriamento, sendo os mais usados para a têm- pera do aço. Os meios líquidos de resfriamento mais usados são: a água, a salmoura e o óleo. A sal- moura é o meio mais rápido de resfriamento, seguido da água e do óleo. Geralmente o banho de óleo é usado para aços-liga; a salmoura e a água, para aços- carbono. Banhos Os banhos têm ação somente pela sua capacidade de resfriar o aço. Não há nenhuma ação química, tampouco nenhuma qualidade é transferida do banho ao metal. A maior parte dos requisitos para banhos são atendidas pela água, pelas soluções aquosas de sal (cloreto de sódio) ou soda cáustica e por alguns tipos de óleo. A salmoura é geralmente preparada com 5% a 10% de sal em água. Em adição à sua grande velocidade de resfriamento, a salmoura tem capacidade de remover a carepa do aço du- rante o banho. Já a capacidade de resfriamento, tanto da água como da salmoura, mais es- pecificamente da água é consideravelmente afe- tada pela temperatura. Ambas devem ser manti- das abaixo de 60º F (cerca de 15º C). Caso a massa do aço que está sendo i- mersa, tender a aumentar a temperatura do ba- nho, este deve ser mantido em baixa temperatu- ra, pela adição de gelo ou outro meio de refrige- ração. Há muitos banhos de óleo, especial- mente preparados, no mercado; suas taxas de resfriamento não diferem muito entre si. Geral- mente são usados óleos minerais com viscosi- dade ("saybolt") com índice 100 a 100º F (38º C). Ao contrário da água e da salmoura, o óleo tem sua mais rápida taxa de resfriamento em temperaturas mais elevadas; entre 100º F (38º C ) a 140º F (60º C), por causa da diminuição da viscosidade nessa faixa de temperatura. Quando o aço é imerso no banho, o lí- quido imediatamente em contato com a superfí- cie aquecida se vaporiza. Esse vapor reduz sug- nificativamente a absorção de calor. A agitação vigorosa da peça ou o uso de pulverização com líquido do banho são necessários para deslocar a camada de vapor, permitindo, então, a desejada taxa de resfriamento. A tendência do aço para empenar ou trincar durante o resfriamento no banho é difícil de se prevenir, porque algumas partes das peças resfriam mais rapidamente que outras. As reco- mendações que se seguem auxiliam a reduzir a tendência ao empenamento: 1. A peça nunca deve ser atirada no banho de resfriamento. Deixando que a peça perma- neça no fundo do banho, há tendência para que ocorra uma taxa de resfriamento na sua parte superior, causando empenamento e surgimento de trincas. 2. A peça deve ser agitada rapidamente para evitar que surja uma camada de vapor entre a peça e o banho, o que reduz a taxa de res-