MATERIAIS COMPOSITOS NA AVIAÇÃO

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MATERIAIS COMPÓSITOS NA AVIAÇÃO

Os materiais que prometem reduzir o peso e o consumo das aeronaves modernas

24 de maio de 2012 por Rodrigo Zanatta 45 Comentários

Fibras de vidro

As fibras de vidro são, longe de qualquer dúvida, o material reforçador mais conhecido. Muito provavelmente o leitor terá alguma experiência com ela. Seja porque já construiu alguns aeromodelos, ou seja porque já fez algum reparo em alguma caixa d´água, carenagem ou caiaque.

Infelizmente, estamos familiarizados a uma idéia de fibra de vidro muito ligada a um uso precário que se faz desse excelente material em outras aplicações que não as aeroespaciais. Qualquer um já terá tido contato com uma “manta” (um emaranhado de fragmentos de fios dispersos aleatoriamente), ou algo do gênero. No entanto, assim como no caso da fibra de carbono e do Kevlar, também as fibras de vidro são produzidas com diferentes qualidades e especificações, e fornecidas em diferentes formatos.

Tecido de fibra de vidro com trama plain.

Tecido de fibra de vidro com trama plain.

As fibras de vidro de alta prestação sem dúvida tem aplicação aeroespacial, e se tornaram muito usadas pela indústria aeronáutica desde os anos 60, seja no campo da aviação experimental mas também em aplicações secundárias tais como carenagens, graças a seu baixo custo.

A matéria prima das fibras de vidro é, obviamente, o vidro. Para ser mais preciso, é o dióxido de silício (SiO2) associado a outros óxidos. O material fuso é extraído da caldeira fazendo-o passar por um dispositivo feito de uma liga de platina e ródio cheio de pequenos furos micrométricos. As “gotas” que surgem do outro lado são puxadas a alta velocidade e esticadas, formando as fibras que são reunidas nos feixes. Desnecessário dizer que tal processo ocorre sob um controle rigoroso da temperatura e de outros parâmetros ao longo de sua várias etapas.

Distinguem-se basicamente dois tipos de fibra de vidro: o “E-glass” e o “S-glass”. As primeiras tem resistência específica e módulo elástico específico ligeiramente inferior às segundas. A fibras de vidro “E” derivam de um vidro ligado com cálcio, alumina e silicato de boro. O “E” se refere a “elétrico”, por serem essas fibras mais resistentes à condução elétrica que as fibras “S”. São longe de dúvida o tipo mais usado em aplicação não aeroespaciais. As fibras “S” por sua vez, baseiam-se em um vidro composto com magnésio e silicato de alumina, onde o “S” se refere a “resistência” (do inglês “strength”). São um pouco mais difíceis de se obter e, por isso, mais custosas.

Em geral, as fibras de vidro são significativamente menos resistente que as fibras de carbono, e possuem um módulo de elasticidade significativamente inferior, o que inviabiliza seu uso em estruturas que exigem rigidez. Já em termos de peso e resistência, elas são comparáveis em muitos aspectos ao alumínio.

Outras fibras

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