O objetivo desse trabalho é analisar a fabricação de buchas a base de Alumínio empregando o processo de Metalurgia do Pó, em substituição ao processo atual de fundição e usinagem. O material testado é uma liga a base de Alumínio AlSi10Cu3, essa liga contem 87% de Alumínio, 10% de Silício, 2,5% de Cobre, 0,25% de Magnésio e Manganês, conforme a norma DIN EN 1706. As amostras foram compactadas à 600MPa, resultado obtido da curva de compressibilidade. As amostras foram sinterizadas a uma temperatura de 550ºC durante 60 minutos. Após sinterização as amostras foram submetidas ao processo de Tratamento Térmico T6, com temperatura de solubilização de 480°C por 5 horas e envelhecimento a 220°C por 5 horas, nomeado Tratamento Térmico A. Foram realizados ensaios de densidade, dureza, metalografia, compressibilidade, difração de raios-x e variação dimensional. A densidade das amostras sinterizadas atingiram 2,52 g/cm3 ± 0,25. A dureza superficial das amostras atingiram uma média de 51 HB ± 4. Com o tratamento térmico T6 a dureza elevou-se para 74 HB ± 2. A variação dimensional das amostras após sinterização foi de 0,20% na área dos corpos de prova. Foram estudadas também diferentes composições químicas para elevar a dureza superficial. Executou-se um teste com outros parâmetros de Tratamento Térmico T6 para aumento da dureza, chamado de Tratamento Térmico B, com parâmetros de temperatura de solubilização de 550°C por 1 hora e envelhecimento com 160°C por 18 horas. / The objective of this work is to analyze the manufacture of aluminum based bushings employing the Powder Metallurgy process in substitution of the current process of casting and machining. The material tested is an AlSi10Cu3 aluminum alloy, this alloy contains 87% aluminum, 10% silicon, 2.5% copper, 0.25% magnesium and manganese, according to DIN EN 1706. The samples were pressed at 600MPa, result obtained from the compressibility curve. The samples were sintered at a temperature of 550°C for 60 minutes. After sintering, the samples were submitted to the T6 Thermal Treatment process, with a solubilization temperature of 480°C for 5 hours and aging at 220°C for 5 hours, named Thermal Treatment A. Density, hardness, metallography, compressibility, X-ray diffraction and dimensional variation testings were performed. The density of the sintered samples reached 2.52 g/cm3 ± 0.25. The surface hardness of the samples reached the mean of 51 HB ± 4. With the heat treatment T6 the hardness increased to 74 HB ± 2. The dimensional variation of the samples after sintering was 0.20% by area. Different chemical compositions were also studied to raise the surface hardness. A test was performed with other parameters of T6 Thermal Treatment to increase the hardness, called Thermal Treatment B, with parameters of solubilization temperature of 550°C for 1 hour and aging with 160°C for 18 hours.

A imposição de uma série de condições operacionais na fundição e seus processos geram, como conseqüência direta, uma diversidade de estruturas de solidificação. Sabe-se que as propriedades mecânicas dependem destas estruturas. A literatura apresenta relações entre o limite de escoamento de materiais e tamanho de grão (equação de Hall-Petch), ou limite de resistência à tração e espaçamentos dendríticos secundários. Em geral, o comportamento corrosivo mostra-se depender fortemente da morfologia estrutural e da composição química. Um aço de baixo carbono foi utilizado para promover fluxo de calor unidirecional durante a solidificação e obter o arranjo da microestrutura. O objetivo deste trabalho é pesquisar a influência da microestrutura da liga ZA27 (Zn - 27%Al) na sua resistência mecânica e na sua resistência à corrosão. Resultados experimentais incluem coeficientes de transferência de calor metal/molde (hi), espaçamentos dendríticos secundários (l2), tempo local de solidificação (tSL), limite de resistência à tração (smáx.) e limite de escoamento (se) em função das condições impostas pelo sistema metal/molde. Em ambos casos (smáx. e se = 0,2%e), o arranjo dendrítico mais refinado apresenta maior resistência mecânica. O comportamento corrosivo foi analisado pela técnica de espectroscopia por impedância eletroquímica e o método de extrapolação de Tafel conduzidos em solução 3%NaCl em temperatura ambiente. Estruturas dendríticas mais grosseiras tendem a aumentar a resistência à corrosão da liga hipereutética ZA27.

A imposição de uma série de condições operacionais na fundição e seus processos geram, como consequência direta, uma diversidade de estruturas de solidificação. Sabe-se que as propriedades mecânicas dependem dessas estruturas. A literatura apresenta relações entre o limite de escoamento de materiais e tamanho de grão (equação de Hall-Petch), ou limite de resistência à tração e espaçamentos dendríticos. Neste trabalho, a liga Al-6,0Zn (%p) e a liga Al-3,0Cu-1,0Li (%p) foram solidificadas em um sistema ascendente sob condições não-estacionárias de fluxo de calor. O calor foi direcionalmente extraído através de um molde refrigerado a água feito de aço (SAE 1020). O objetivo deste trabalho é obter correlações entre a microestrutura, variáveis térmicas de solidificação e propriedades mecânicas das ligas fundidas. Os resultados incluem coeficiente de transferência de calor metal/molde, velocidade de deslocamento da isoterma liquidus, taxa de resfriamento, espaçamentos dendríticos primários, limite de resistência à tração ( smáx.) e limite de escoamento ( se) em função das condições de solidificação impostas pelo sistema metal/molde. Constata-se que o espaçamento dendrítico primário diminui com o aumento da velocidade de deslocamento da isoterma liquidus e da taxa de resfriamento. Em ambos casos ( smáx. e se = 0,2%e), o arranjo dendrítico mais refinado apresenta maior resistência mecânica.

A busca por uma plataforma mais eficiente ée uma importante estratégia na manutenção da competitividade na indústria aeronáutica. Mais especificamente na aviação comercial, a busca por estruturas mais leves, resistentes e de fácil manutenção ée a tradução desta eficiência desejada. Neste cenário, novos materiais com propriedades cada vez mais otimizadas desempenham um papel fundamental. As ligas de alumínio contendo lítio surgiram há algumas décadas; porém, ainda hoje, sua aplicação ée restrita. Com uma superioridade marcante em alguns aspectos em relação às ligas de alumínio convencionais mais utilizadas atualmente, esta classe de ligas apresenta algumas particularidades, por exemplo, custo, gestão das sobras e algumas propriedades específicas, que truncaram seu uso extensivo na indústria aeronáutica. Foram necessárias décadas de aperfeiçoamento na composição de elementos de liga e tratamentos térmicos e termomecânicos para que hoje estivessem disponíveis algumas ligas da chamada terceira geração, nas quais muitos destes problemas foram mitigados. Ainda assim, são grandes os desafios para a introdução desta classe de ligas em uma aeronave, desde a fase de projeto atée a estratégia de mercado para a compra e gestão de peças de reposição. Dentro deste contexto, o presente trabalho avaliou a aplicação da liga AA2198 de alumínio-lítio da terceira geração para aplicação em revestimentos de fuselagem de aeronaves, em substituição à liga AA2024. Foram considerados aspectos de projeto, avaliadas as propriedades mecânicas e realizadas operações de conformação plástica por estiramento utilizando-se chapas de 1,6 mm de espessura, concluindo-se que, nestes aspectos, a liga AA2198 pode substituir com vantagens a liga AA2024 devido a um conjunto superior de propriedades mecânicas e um comportamento similar em condições de processamento para obtenção de peças conformadas.

Dentre as melhorias nos processos produtivos para a manufatura de aeronaves nas empresas, a soldagem a laser tem sido destacada como uma das tecnologias mais promissoras. A mudança de rebitagem para soldagem do revestimento da fuselagem e dos reforçadores tem contribuído para a redução de peso e dos custos das aeronaves, bem como diminuído o seu tempo de fabricação. Este trabalho pretende contribuir ao entendimento da metalurgia de soldagem autógena (sem uso de metal de adição e em um único passe) de uma liga de alumínio de alta resistência (AA6013) com um laser a fibra (2 kW). A geometria escolhida ée solda topo, sem chanfro, para facilitar a análise dos resultados. Foram estudados os efeitos dos parâmetros de processo, velocidade e potência do laser, além de dois valores diferentes de espessura das chapas, realizados com um desenho de experimentos sobre a microestrutura e qualidade da solda. O estudo mostrou que ée possível obter soldas com boa qualidade macroscópica, em relação à regularidade do cordão e furos, e com isenção de trincas ou porosidades em velocidades em torno de 100 mm/s e com potência do laser de cerca de 1 kW. Também foi verificado que a zona afetada pelo calor ée bastante concentrada, com região de liquação em torno de 50 mm.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a inspecionabilidade dos furos da junção asa/stub das aeronaves das famílias EMB 145, EMB 170 e EMB 190. O estudo ée baseado nos métodos de avaliação não-destrutiva (NDE) utilizados pela Embraer. Os furos em questão neste trabalho são inspecionados pelo método de Eddy Current, sendo este o mesmo método utilizado na linha de produção da Embraer. Corpos-de-prova simulam a região da aeronave estudada em termos de espessuras e ligas de alumínio utilizadas para a fabricação das peças. Defeitos como ovalizações, marcas de ferramentas e riscos de tamanhos diversos são reproduzidos nos corpos-de-prova e inspecionados por Eddy Current. Os resultados das inspeções são comparados a requisitos técnicos de projeto e produção e, finalmente, são apresentadas as conclusões e considerações finais do trabalho.

Fluidos de corte são utilizados pela indústria metal-mecânica no processo industrial de usinagem, aplicados sempre sobre a interface ferramenta de corte e material da peça. Os principais tipos de fluidos de corte utilizados nos processos de usinagem são os óleos integrais, constituídos basicamente de óleos graxos e óleos minerais, e as emulsões, que são misturas de água com óleos de base vegetal, mineral ou sintética. Para manter a estabilidade de uma emulsão, são utilizados emulgadores que solubilizam na água e, por diferença de polaridade, homogeneízam as gotículas de óleo na mistura. Desse modo, garante-se o aumento da lubricidade, pela presença de óleo, e a capacidade de refrigeração e limpeza de cavacos da região de corte, pela presença de água. O desafio atual é estabelecer os critérios de avaliação de emulsões considerando estabilidades físicas, químicas e bacteriológicas. Em uma primeira análise, considerando apenas o aspecto tecnológico do processo de usinagem, uma emulsão de melhor desempenho pode ser definida como aquela que provoca uma vida útil mais longa da ferramenta de corte sem a respectiva degradação do fluido. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho de fluidos de corte emulsionáveis no processo de fresamento de ligas de alumínio 7050-T7451 a altas velocidades de corte. Os critérios de avaliação foram subdivididos em rendimentos quanto à usinabilidade e características dos fluidos emulsionáveis. Três fluidos foram submetidos a uma bateria de testes de usinagem e laboratórios. Os resultados de usinabilidade demonstraram a significativa influência que o fluido exerce principalmente na vida de ferramenta e no acabamento de superfície usinada e os resultados laboratoriais revelaram o desafio ainda não solucionado de se obter um fluido com alta resistência à degradação e que ao mesmo tempo propiciem a isenção de névoa, espuma e corrosão.

Este estudo teve por objetivo verificar a influência da camada anodizada e de concentrador de tensões, no comportamento mecânico de corpos-de-prova usinados, de perfil estrudado da liga de alumínio 7150 - T77511, sob esforço de fadiga de baixo ciclo. Os ensaios de fadiga de baixo ciclo foram realizados em corpos-de-prova retirados de duas regiões distintas do perfil extrudado. Trabalhou-se com corpos-de-prova, em quatro situações: como recebido (sem e com concentrador de tensões) e anodizados (sem e com concentrador de tensões). O concentrador de tensões apresenta forma circular, sendo localizado no centro do corpo-de-prova, com valor de Kt igual a 2,6. Levantaram-se as curvas S-N dos ensaios de fadiga e, por método comparativo, avaliaram-se as influências do concentrador de tensões e do processo de anodização crômica nas propriedades de fadiga de baixo ciclo. Os corpos-de-prova com concentrador de tensões tiveram uma redução aproximada de 80 a 90% da sua resistência, para as duas regiões analisadas, tanto na condição como recebido como anodizada. Na comparação entre estas duas condições, sob tensões maiores, 80% do st, há uma redução da resistência de 17% nos corpos-de-prova como recebido, sob tensões menores, 50% st, varia de 35 a 46%, nas condições como recebido e anodizado, respectivamente. Foi realizada também uma análise da superfície de fratura, dos corpos-de-prova ensaiados, através de estereoscópio e microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados experimentais estão de acordo com os da literatura e representam uma contribuição à pesquisa, em particular no que se refere às ligas de alumínio de emprego aeronáutico.

A soldagem por feixe de laser tem sido considerada como uma das alternativas mais promissoras entre os novos processos de manufatura na indústria aeroespacial. A substituição da rebitagem por soldagem a laser da fuselagem e reforçadores tem contribuído para a redução de peso e custo, assim como para a redução do tempo de produção. Esse trabalho pretende contribuir para o conhecimento da metalurgia da liga de alumínio AA2198 durante a soldagem, autógena e com metal de adição, utilizando um laser a fibra (2 kW). O tipo de junção utilizada nos experimentos foi a junção em "T". As caracterizações metalúrgica e de qualidade foram realizadas para estabelecer os parâmetros do processo, como potência e velocidade do feixe de laser. O presente estudo apresenta a redução da susceptibilidade ao trincamento a quente para a adição de um arame da liga AA4047, para uma dada condição de soldagem, em comparação com a soldagem autógena. Um grande número de porosidades foi observado em todas as amostras.

Neste trabalho foram estudadas e desenvolvidas conexões para serem utilizadas no Sistema de Controle de Rolamento do Veículo Lançador de Satélites (VLS) do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) do Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (CTA). Foi utilizada a técnica de soldagem por fricção de materiais dissimilares. Os materiais utilizados foram: aço inoxidável AISI 304 e ligas de alumínio 6351-T6 e 5052. Primeiramente, foram elaborados corpos-de-prova e submetidos a testes de soldagem de topo, com o intuito de serem levantados alguns parâmetros de soldagem. Houve também a necessidade de se fazer um estudo da rugosidade da superfície de fricção do aço inoxidável. Os resultados obtidos retratam as condições de rugosidade para o par aço inoxidável - alumínio. Após os estudos, os corpos-de-prova obtidos pelo processo de soldagem foram submetidos a ensaios mecânicos de tração, para obtenção dos valores do limite de resistência à tração da junta soldada em relação à rugosidade. Após os ensaios de tração, os corpos-de-prova que apresentaram melhores resultados foram preparados metalograficamente e examinados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, análise química dispersiva de raios X e ensaios de microdureza Vickers. Com base nos resultados obtidos, foi estudada e projetada uma geometria especialmente desenvolvida para atender todas as necessidades de segurança exigidas para a utilização no Sistema de Controle de Rolamento do veículo. A geometria desenvolvida possibilitou a encapsulamento do alumínio, pela diminuição de sua deformação plástica, aumentando a área de contato e o ancoramento entre os dois materiais. Com isto melhorou-se a área de difusão do alumínio na superfície do aço inoxidável e também o ancoramento mecânico.