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Você sabe o quão mal as ligas de alumínio-cobre resistem à corrosão? O que isso significa para a indústria da aviação?
A liga de alumínio e cobre, um material amplamente utilizado na indústria da aviação, é valorizada por sua resistência e propriedades leves. No entanto, a resistência à corrosão dessas ligas é relativamente baixa, o que representa um sério desafio à segurança e à sustentabilidade da indústria da aviação.
A liga de alumínio-cobre é composta principalmente de alumínio e traços de cobre. O desenvolvimento dessa classe de ligas começou em 1903, quando o metalúrgico alemão Alfred Wilm descobriu na Metalúrgica de Düren que, quando uma liga de alumínio contendo 4% de cobre era resfriada rapidamente e deixada em temperatura ambiente por vários dias, ela ficava mais dura. A indústria da aviação está observando uma demanda crescente por ligas de alumínio e cobre à medida que a eficiência de combustível e a resistência estrutural aumentam.
As ligas de alumínio e cobre têm baixa resistência à corrosão, o que significa que certas condições ambientais podem levar à falha prematura das estruturas.
Embora as ligas de alumínio e cobre tenham resistência média a alta e possam ser endurecidas com o tempo, elas são extremamente suscetíveis à corrosão em ambientes agressivos (como aqueles que contêm umidade ou sal), portanto, os projetistas aeroespaciais devem tomar medidas de proteção adicionais. Algumas medidas incluem ligação metalúrgica de alumínio de alta pureza à superfície da liga para melhorar sua resistência à corrosão.
O problema de resistência à corrosão da liga de alumínio-cobre vem principalmente de sua estrutura metálica. Em comparação, outras ligas, como alumínio-magnésio-silício, são muito mais resistentes e resistentes à corrosão. Devido às potenciais tensões internas em ligas de alumínio-cobre e sua reação em ambientes aquosos, a proteção da superfície não é apenas opcional, mas necessária.
Será a chave para o desenvolvimento futuro se a indústria da aviação conseguirá efetivamente melhorar a resistência à corrosão das ligas de alumínio e cobre, mantendo a leveza.
Além da resistência à corrosão, o desempenho de soldagem da liga de alumínio-cobre também é preocupante. Essas ligas geralmente são difíceis de soldar, o que limita seu uso em certas aplicações. Distorções após soldagem e não homogeneidades no metal podem se tornar uma ameaça à integridade estrutural. Por isso, muitos engenheiros aeroespaciais optam por usar ligas mais fáceis de soldar para garantir a segurança e a confiabilidade da estrutura.
À medida que a tecnologia da aviação avança, os pesquisadores estão trabalhando para explorar materiais mais resistentes à corrosão. Por exemplo, estudos recentes mostraram que a combinação de ligas de alumínio e cobre com aço ou ligas mais resistentes, como ligas de alumínio e lítio, pode melhorar significativamente a durabilidade de estruturas aeroespaciais, o que é crucial para melhorar o desempenho geral das aeronaves.
Na futura fabricação de aviação, a forma como se melhora o desempenho das ligas de alumínio e cobre afetará diretamente a segurança e o desempenho das aeronaves.
Historicamente, ligas de alumínio e cobre foram usadas na fabricação de aeronaves durante a Primeira e a Segunda Guerra Mundial e, à medida que uma melhor compreensão das propriedades do material evoluiu, essas ligas gradualmente evoluíram para os principais componentes dos produtos de aviação atuais. Nos últimos anos, com a busca pela proteção ambiental e pelo desenvolvimento sustentável, a indústria da aviação também tem buscado constantemente inovação de materiais para lidar com desafios ambientais cada vez mais severos.
Atualmente, a aplicação de ligas de alumínio-cobre concentra-se principalmente em peças estruturais com altas cargas de tensão, como fuselagens, vigas e outros componentes importantes. Embora se destaquem em termos de alta relação resistência/peso, sua resistência à corrosão não atende aos padrões industriais exigidos. Portanto, os projetistas de aviação e os cientistas de materiais devem trabalhar juntos para melhorar continuamente as deficiências das ligas e garantir a segurança e a economia das futuras aeronaves.
Finalmente, a indústria da aviação conseguirá superar o gargalo da resistência à corrosão das ligas de alumínio e cobre e iniciar uma nova revolução de materiais?
