A indústria aeronáutica está constantemente à procura de materiais que ofereçam benefícios em termos de redução de peso, desempenho e custo. Corrosão e fadiga em ligas de alumínio são questões importantes na avaliação da vida útil em estruturas de aeronaves e na gestão de frotas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os processos de corrosão e corrosão-fadiga nas ligas 2198-T851 e 7081-T73511, que são promissoras substitutas das ligas 2524-T3 e 7050-T7451 normalmente utilizada pela indústria aeronáutica. As técnicas de potencial de circuito aberto (PCA), polarização potenciodinâmica, polarização potenciodinâmica em eletrodo cilíndrico rotatório, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), eletrodo vibratório de alta resolução (SVET) e mapeamento de potencial (SKP) foram utilizadas para esclarecer e quantificar os mecanismos de corrosão destas ligas de alumínio. Os ensaios de fadiga e corrosão-fadiga foram realizados com uma razão de carga (R) de 0,1 e frequência de 15 Hz em ar e 0,1 Hz em meio de névoa salina. As amostras, antes e após os testes de corrosão e corrosão-fadiga foram analisadas usando microscopia eletrônica de varredura (MEV). As características localizadas das quatro ligas estão essencialmente relacionadas com a existência de compostos intermetálicos que, devido à sua natureza diferente, podem ser catódicos ou anódicos em relação à matriz de alumínio. Os resultados de corrosão-fadiga mostraram uma ligeira redução no limite de fadiga para as ligas da série 2XXX e 7XXX. Essa redução pode ser atribuída à formação de cavidades de corrosão (pites). Considerando o estágio de propagação de trinca, o ambiente salino aumentou a taxa de crescimento de trinca para um mesmo intervalo de fator de intensidade de tensão. / The aircraft industry is constantly looking for improved materials which offer benefits in terms of performance, weight and cost savings. Corrosion and fatigue of aluminium alloys are major issues in the service life assessment of aircraft structures and in the management of aging air fleets. The aim of this study was to evaluate the corrosion and corrosion fatigue processes of 2198-T851 and 7081-T73511 aluminium alloys, which are promising substitutes for the base line 2524-T3 and 7050-T7451 aluminium alloys normally used in aircraft fabrication. Open circuit potential monitoring (OCP), potentiodynamic polarization, potentiodynamic polarization in rotating cylindrical electrode, eletrochemical impedance spectroscopy (EIS), Scanning vibrating electrode technique (SVET) and Scanning Kelvin Probe (SKP) techniques have been used to clarify and quantify the corrosion mechanisms of these Al alloys. Fatigue and corrosion fatigue tests were carried out an applied stress ratio (R) of 0.1, 15 Hz frequency for air and 0.1 Hz frequency for salt spray using a sinusoidal wave form in all cases. The specimens, before and after corrosion and corrosion-fatigue testing were analyzed using scanning electron microscope (SEM). The localised features of all the four alloys are essentially related to the existence of intermetallics that, due to their different nature, may be cathodic or anodic sites in relation to the Al matrix. SEM and EDS analysis allowed to identify the intermetallics that are more active in determining the corrosion behavior of the specimens. The fatigue corrosion results show a slightly reduction in the fatigue life limit by chloride environment for the 2XXX and 7XXX aluminium alloys in each aged condition might be partially attributed to the formation of corrosion pits. Considering the crack propagation stage, the saline environment increased the fatigue crack growth rate for the same range of stress intensity factor.

Este trabalho teve como finalidade a realização de estudos das características tribológicas de filmes de carbono do tipo diamante (DLC - do Inglês Diamond-Like Carbon) para aplicações em sistema de lubrificação seca. Os filmes foram obtidos via pulverização catódica por impacto de íons de argônio sobre um alvo de grafita. A descarga para produção de plasma foi gerada via corrente contínua e via radio freqüência. Estudou-se o comportamento e a dureza dos filmes em função da incorporação de hidrogênio na mistura gasosa, da variação da potência utilizada no processo de pulverização catódica e também, em função da polarização do substrato, no início do processo de deposição. A aderência do filme em substratos metálicos foi estudada com a deposição de uma interface de silício. As condições mais propícias de polimento e limpeza do substrato a fim de obter a mais adequada espessura do filme e da interface foram estudadas para se obter a melhor aderência do filme de DLC ao substrato. Com a correlação entre as técnicas de caracterização utilizadas, foi possível estudar a dureza dos filmes de DLC em função da razão das amplitudes das bandas "D" e "G" obtidas a partir do espectro de espalhamento Raman e ainda, identificando que o atrito ficou sempre em cerca de 0,12, quando medido em atmosfera ambiente entre a ponta silício contendo recobrimento de nitreto de silício e o filme de DLC. Os estudos das propriedades tribológicas relativos à rugosidade e atrito dos filmes de DLC, depositados em superfícies lisas, foi feito por meio de microscopia de força atômica (AFM - do Inglês Atomic Force Microscopy) nos modos de força normal e lateral, respectivamente. Diferentes tipos de filmes de DLC em substratos metálicos de aços e da liga de Ti6Al4V foram estudados. Um novo tipo de preparação de superfície de substratos empregados em sistema de alto atrito e que previne solda a frio, com esforço mecânico elevado foi estudado. A superfície de Ti6Al4V foi texturizada a laser criando um perfil ordenado na forma piramidal, caracterizado por valores altos de rugosidade. Esta superfície, desta forma preparada, foi recoberta com filme de DLC e analisada por meio de um perfilômetro a laser. Foi possível observar uma ondulação absolutamente seqüencial com uma rugosidade adicional modulada. Esta análise foi feita com e sem o filme de DLC. Esta superfície com valores altos de rugosidade foi utilizada para aplicações múltiplas visualizadas na área espacial, como lubrificante sólido e como recobrimento protetor anti-solda a frio. Este estudo concentrou-se em peças constituintes de partes de satélite em desenvolvimento no INPE. A qualificação para uso deste lubrificante para a área espacial no INPE é um processo em desenvolvimento, mas como mostrado neste trabalho, é também, um passo importante para a incorporação, em definitivo, desta área nas aplicações espaciais.

Este trabalho destaca a necessidade das organizações, que integram a cadeia de suprimentos da indústria aeronáutica, de aprimorarem seus processos, principalmente o processo produtivo, por meio da implementação de ferramentas disponíveis no mercado, buscando assim atenderem e superarem os requisitos dos seus clientes, os regulamentares e os das próprias organizações. Desta maneira, serão geradas vantagens competitivas para essas organizações, consequentemente, para os seus clientes e para a indústria aeronáutica brasileira, que atua no mercado nacional e internacional. Para aprimorar os processos das organizações, foi proposto o método de implementação da Manufatura Enxuta como suporte ao Sistema de Gestão da Qualidade. Este método foi avaliado a partir de um estudo de caso, realizado na ABC Usinagem, uma organização de pequeno porte que faz parte da cadeia de suprimentos da indústria aeronáutica, e que apresenta muitos desperdícios ao longo do processo produtivo. Por meio dos resultados obtidos com a implementação do método, constatou-se que uma organização pode aprimorar seu processo produtivo, eliminando desperdícios e trazendo vantagens competitivas para a organização como um todo.

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver os parâmetros de processo de junção de topo, no estado sólido, de chapas de alumínio 2024-T3 de espessura 1,6 mm, para aplicação aeronáutica por meio do Friction Stir Welding - FSW, a fim de obter ao mesmo tempo boas propriedades mecânicas e velocidades apreciáveis de soldagem. O processo de FSW foi patenteado, em 1991, pelo The Welding Institute (TWI) da Inglaterra. A técnica consiste na união realizada no estado sólido, não ocorrendo fusão dos materiais. Uma ferramenta especialmente projetada, similar a um pino, tem a função de aquecer e "misturar", as bordas de duas peças que se quer unir. A ferramenta tem ainda um ombro que não penetra no material a ser soldado, mas gira sobre ele, gerando atrito e conseqüentemente energia térmica para plastificar o material. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram realizadas as seguintes etapas: revisão bibliográfica do FSW; desenvolvimento dos parâmetros de processo (velocidade de rotação e transversal, e força axial da ferramenta de soldagem) e a relação com a temperatura de soldagem; realização de testes práticos; caracterização das juntas soldadas; ensaios mecânicos. Pela inspeção visual das soldas, foram ajustados os parâmetros de processo, visando obter soldas livres de defeitos superficiais, empenamento reduzido e aprovação em ensaio de dobramento logo após a soldagem. Então, partiu-se para caracterização das propriedades da junta, por meio de ensaios não-destrutivos de líquidos penetrantes, metalografia e ensaios mecânicos de tração. Com os parâmetros de soldagem validados e temperatura de soldagem medida, foram identificadas as variáveis de processo e partiu-se para ou aumento da velocidade de soldagem e ajuste destas variáveis relacionadas, realizadas nova campanha de soldagem, caracterização e ensaios mecânicos para validar este novo conjunto otimizado de parâmetros. Avalia-se, então, a relação entre os parâmetros de processo e as propriedades mecânicas. Obtêm-se soldas com velocidades apreciáveis de soldagem e com boas propriedades mecânicas. Observa-se que o método de seleção dos parâmetros é preponderantemente empírico e o método de otimização de velocidade, por meio da correlação com a temperatura de soldagem, mostra-se robusto e evidencia um aumento não linear entre a velocidade de rotação e velocidade transversal da ferramenta de soldagem.

A constante busca pela excelência empresarial aliada ao cenário mundial competitivo e desafiador faz com que as empresas do segmento da aviaçãoo executiva busquem maneiras de se destacar, sendo a garantia da satisfaçãoo de seu cliente requisito fundamental. A utilizaçãoo do método QFD busca ouvir com eficácia a voz do cliente, traduzi-la com precisão para engenharia e transmiti-la para a produçãoo em busca da qualidade do produto e processos. O presente trabalho propõe a criação do modelo QFD-EA que consiste na adaptação do método QFD à entrega de aeronaves executivas com objetivo de captar as necessidades dos clientes deste segmento e transmiti-las às áreas envolvidas na cadeia produtiva da aviação executiva. Assim estas necessidades são desdobradas em modificações do produto e/ou ações de melhoria dos processos. As conclusões apresentadas apontam para necessidade de garantir que ações significativas com base no QFD-EA sejam estabelecidas visando um tratamento exclusivo para cada cliente da aviação executiva.

O sucesso de uma organização depende, entre outros fatores, da qualidade dos produtos e serviços que esta organização oferece ao mercado. Entretanto, a fase de desenvolvimento de um produto aeronáutico é mais longa que a da maioria dos bens de consumo, e exige investimentos usualmente muito maiores. Esses dois fatores associados fazem com que uma decisão incorreta na escolha do próximo projeto a ser implantado possa levar uma indústria aeronáutica à falência. O processo de escolha do melhor projeto é bastante complexo e aprimorá-lo constantemente é o desafio a ser vencido por uma indústria aeronáutica que busca atuação perene em um mercado extremamente competitivo. Este trabalho tem por objetivo apresentar a utilização do método AHP com Ratings na determinação das características de jatos executivos leves, em uma indústria aeronáutica. Este trabalho propõe o uso do método para solucionar um problema com 1.490.244 alternativas, até a presente data, não havia na literatura registro algum da aplicação do método AHP com Ratings em problemas com esse número de alternativas. Para aplicação do método foi desenvolvido um software que permitiu encontrar a melhor alternativa.

This work develops an aircraft end of life management framework applicable to an executive airplane manufacturer. Usually, end of life operations are outsourced and the original airplane manufacturers do not get directly involved in whatever decisions and tasks are done in this field. However, after considering the possibility of managing the aircraft';s end of life through the manufacturer';s customer support department, a new approach emerges for managing reusable systems and making disposal of non reusable systems and carcasses. It tends to elevate end of life operations from an obligation to become an enhancement in customer satisfaction and possibly revenue, somewhat similar to what happened to maintenance procedures in the recent past of the aeronautical sector. For the development of the proposed system (approach), a process mapping is made for better understanding of operations needed to be done and a strategic approach to these operations is reached, leading to a new maintenance program called Life Monitoring. Therefore, a linkage among environmental management, customer support and aircraft salvaging is established in a way that both the company and the customer be benefited. Although the program is elaborated and applied in a simulated case, the results may be transferred to the manufacturing of any real executive aircraft and, less directly, any product. .

A utilização de recursos bio-inspirados em materiais pode trazer enormes benefícios para aplicações estruturais. A auto-restauração de fraturas, por exemplo, assim como ocorre em diversos organismos vivos através do princípio da cicatrização de ferimentos pode ser aplicada a materiais através do auto-reparo de trincas incipientes que podem posteriormente levar a estrutura à falha. O benefício do emprego deste conceito pode ser observado pelo prolongamento da vida de ligas metálicas submetidas a carregamentos cíclicos e principalmente na aplicação em materiais compósitos, que apresentam excelentes características de resistência e densidade, porém os danos são, em geral, difíceis de serem detectados e reparados, além da alta susceptibilidade a rupturas repentinas. Mecanismos de auto-reparo podem aumentar a confiabilidade dos materiais, diminuir a frequência de manutenções e podem atenuar conservadorismos no dimensionamento das estruturas, evitando aumentos de massa desnecessários. Tais ganhos se ajustam à demanda da indústria aeronáutica por materiais mais leves e confiáveis, melhorando o desempenho das aeronaves e diminuindo o custo operacional. Até o momento foram desenvolvidas diversas abordagens para conferir propriedade de auto-reparo a materiais. Este trabalho apresenta o estado da arte destes diferentes métodos e a prospecção sobre uma possível aplicação destes materiais na indústria aeronáutica, levando-se em consideração as principais características e os desafios a serem enfrentados pela nova tecnologia.

Este trabalho enfatiza a análise da importância estratégica para uma empresa manufatureira reduzir os seus custos de produção, bem como dar uma resposta mais rápida ao mercado pelo aprimoramento do seu processo produtivo. Esta análise fomenta uma investigação sobre a fundamentação teórica que propicie mudanças gerenciais no processo produtivo no sentido de reduzir inventário e lead time de produção. Uma empresa manufatureira deve buscar a redução de seus inventários e do lead time de fabricação para melhorar a agilidade e flexibilidade de atendimento aos clientes e ser mais competitiva no mercado. Este trabalho propõe um método de implementação dos princípios e ferramentas do sistema de Manufatura Enxuta integrados com a lógica TPC (tambor - pulmão - corda) da Teoria das Restrições. O método é avaliado em um estudo de caso, em que é feita a sua implementação em uma empresa da indústria aeronáutica, de grande porte. A empresa do estudo de caso está inserida em um mercado globalizado, altamente competitivo, que necessita aprimorar o seu processo produtivo para responder melhor e mais rápido ao mercado da aviação. A revisão bibliográfica sobre a Gestão dos Estoques, Manufatura Enxuta e a Teoria das Restrições fornece o suporte teórico para a melhoria da competitividade da empresa em estudo. Na análise dos resultados da implementação deste método na montagem final de aeronaves da aviação regional verifica-se a consistência e a eficácia do método proposto, permitindo a sugestão de sua implementação em todo o processo produtivo da empresa.

Neste trabalho foram realizadas investigações sobre o processo de deposição por aspersão térmica a plasma (Plasma spray) utilizando soluções coloidais precursoras de dióxido de silício no intuito de formar uma camada de passivação deste composto sobre materiais compósitos termoestruturais. Em particular foi utilizado o compósito C/C, de elevado interesse da indústria aeroespacial. Uma tocha de plasma do tipo Tornado com vórtice de fluxo reverso em ar foi adaptada ao processo de deposição. O processo de deposição em até três camadas do mesmo material foi investigado tendo como parâmetro a corrente elétrica que passa pela tocha nos valores de 80 A, 85 A e 90 A. As análises das características microestruturais e composição atômica dos recobrimentos por MEV e EDS, respectivamente, bem como as análises de FT-IR indicam a presença de silício e oxigênio em uma proporção adequada a formação de uma camada uniforme de SiO2. As informações sobre a estrutura dos recobrimentos foram obtidas por espectroscopia Raman e por Difração de Raios-X (DRX) visando também avaliar a relevância do efeito de produção de múltiplas camadas sobre o compósito. Os resultados indicam que os recobrimentos formam estruturas cristalinas do quartzo alfa e da cristobalita quando a tocha opera em correntes mais baixas, sendo que para correntes mais elevadas ou temperaturas de saturação na superfície do compósito mais elevadas, observa-se a presença apenas da estrutura da cristobalita. As amostras com uma camada à corrente de 90 A e com três camadas a 80 A foram submetidas a testes de aquecimento térmico utilizando a mesma tocha de plasma operando em ar a uma potência de 35 kW, visando comparar suas propriedades ablativas e microestruturais com as amostras de C/C sem os recobrimentos. As amostras foram expostas ao plasma em intervalos de tempo de 10, 20, 30 e 40 s à uma distância de 10 cm do bocal da tocha correspondente a um fluxo de calor de 0,65 MW/m2 e entalpia média do gás da ordem de 3 MJ/kg. Os resultados dos testes de ablação mostram que para um tempo de exposição de 40 s os recobrimentos atuam como uma eficiente camada de passivação sobre o compósito C/C conduzindo a valores de perda de massa de aproximadamente 50% mais baixos quando comparados aos compósitos desprovidos de recobrimento. No entanto, as análises de MEV das amostras após os ensaios de ablação mostram que os recobrimentos são parcialmente removidos após um tempo de exposição de 40s, embora cumpram seu papel como camada de passivação neste período. Este resultado indica que a camada de sílica formada sofre uma degradação, provavelmente, pela presença de oxigênio e nitrogênio atômicos, altamente reativos, gerados no jato de plasma de ar operando em pressão atmosférica.