Efeitos da corrosão na indústria Aeronáutica.

1.INTRODUÇÃO Neste trabalho foi-me proposto falar sobre, efeitos de corrosão, principalmente na indústria aeronáutica. Assim deste modo, neste trabalho, vou apenas referir-me ao conceito de corrosão, a alguns tipos de corrosão que pode acontecer nos metais dos aviões e suas consequências. Todos sabemos que a corrosão afeta vários sectores nas industrias. Após anos, os aviões vão sofrer grandes desgastes nas suas fibras de metais, devido às viagens que são sujeitos a efetuar, pois atmosfera pode provocar variados desgastes corrosivos nos metais. Com o envelhecimento das aeronaves, foi despertado o interesse em desenvolver novas prevenções de proteção à corrosão. As aeronaves modernas são construídas com novas ligas metálicas que estão sujeitas aos contaminantes atmosféricos. A atmosfera salina das regiões costeiras, os contaminantes industriais das áreas urbanas, ataca as ligas metálicas das aeronaves provocando grandes custos nas empresas aeronáuticas. Por causa disto vou também referir-me, neste trabalho, alguns métodos de prevenção que são efetuados para que a durabilidade das aeronaves seja mais extensa e que acidentes provocados por corrosão nos metais sejam evitados. Um dos métodos de prevenção, são os revestimentos (isolantes e inibidores), que efetuam nos metais das aeronaves para evitar as corrosões a que estão sujeitas as aeronaves.

2.CONCEITO DE CORROSÃO A corrosão consiste na deterioração das matérias através da ação química ou eletroquímico do meio, estando ou não associado a esforços mecânicos. Ao construírem-se aeronaves, é necessário que as suas ligas de metal resistam ao meio corrosivo. A corrosão pode ocorrer em variados tipos de matérias, os metálicos, como exemplos vou dar a ligas de alumínio, ligas de cobre, ligas fibras de vidro e os não metálicos, como plásticos e cerâmicas. Mas neste trabalho vou dar mais ênfase à corrosão metálica, pois é o maior constituinte das aeronaves. Dependendo do tipo de ação, a corrosão metálica podem ser classificadas em dois grupos: Corrosão eletroquímica Corrosão química Os processos de corrosão eletroquímica são mais frequentes sendo caracterizados em estar na presença de água no estado líquido (electrólito), na temperatura ambiente, na formação de uma pilha, ou célula de corrosão, onde os eletrõns circulam na superfície metálica. Já na corrosão química a presença da água é desnecessária, esta corrosão já está sujeita a erosão através de altas temperaturas, provocando desgaste nos materiais metálicos, deste modo podemos ter também um processo físico.

3.TIPOS DE CORROSÃO Os processos corrosivos de natureza eletroquímica apresentam mecanismos idênticos, são constituídos por áreas anódicas e catódicas onde circulam uma corrente de eletros e aniõns. Assim, sem entrar em grandes aprofundamentos, deve-se falar dos variados tipos de corrosão à qual os materiais e equipamentos aeronáuticos estão sujeitos:

CORROSÃO UNIFORME;

CORROSÃO POR PITES;

CORROSÃO POR CONCENTRAÇÃO DIFERENCIAL;

CORROSÃO POR CONCENTRAÇÃO IÓNICA;

CORROSÃO POR AERAÇÃO;

CORROSÃO EM FRESTAS;

CORROSÃO FILIFORME;

CORROSÃO GALVÂNICA;

CORROSÃO SELECTIVA;

CORROSÃO GRAFÍTICA; CORROSÃO POR DEZINCIFICAÇÃO; CORROSÃO ASSOCIADA AO ESCOAMENTO DOS FLUIDOS; CORROSÃO POR EROSÃO; CORROSÃO COM CATIVAÇÃO; CORROSÃO POR TURBULÊNCIA; CORROSÃO INTERGRANULAR, NOS AÇOS INOXIDÁVEIS E NAS LIGAS DE ALUMÍNIO; FISSURAÇÃO POR CORROSÃO; CORROSÃO SOB TENSÃO;

Fissuração induzida pela pressão de hidrogénio; Fragilização por metal líquido; Corrosão por fadiga.

4.PREVENÇÃO DE CORROSÃO NAS AERONAVES Após de referir a variadíssimos tipos de corrosão a que as aeronaves estão sujeitas, devo também falar sobre a prevenção dessas corrosões. Para haver o combate da corrosão envolve-se a aplicação de revestimentos protetores na estrutura da aeronave. Para evitar a corrosão deve-se isolar o contato do ânodo-cátodo e removerão eletrólito, o que é um processo complexo e de difícil execução. Ou seja, existem variados fatores que devem ser prevenidos, com especiais tratamentos, com uma formação especializada para combater as corrosões, inspeções regulares de manutenção …etc. Mas antes de me referir aos fatores determinantes que provocam a corrosão deve-se referir em primeiro que a construção das aeronaves, ter em conta logo de imediato a prevenção de possíveis corrosões que podem aparecer posteriormente. Assim pode-se começar então por dizer quais os fatores que contribuem para a corrosão:

PROVISÃO DE DRENAGEM; ESQUEMA DE PINTURA; SELECÇÃO DE MATERIAIS; TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIES; PROVISÃO DE ACESSO ATÉ À ESTRUTURA; PRESENÇA DE FENDAS; MONTAGENS ENTRE MATERIAIS DISSIMILARES;

Presença de cavidades. Como já antes referi o processo eletroquímico é o mais frequente, então teremos que o controlar, paralisando ou diminuindo a intensidade das pilhas de corrosão. Para isso acontecer temos vários métodos que melhoram a resistência à corrosão como os revestimentos, inibidores e isolante.

5.REVESTIMENTOS Revestimento é um dos métodos usados para a resistência à corrosão das aeronaves, tanto na sua manutenção como na sua construção. Revestimento é a película interposta entre o metal. Dá ao material um comportamento mais nobre,aumenta a resistência de contacto das áreas catódicas e anódicas das pilhas decorrosão. Os revestimentos podem ser metálicos, são utilizados na aeronáutica para aresistência de corrosão atmosférica..

6.INIBIDORES DE CORROSÃO Os inibidores são compostos químicos ao meio que promovem polarização anódica ou catódica, são formadores de película que aumentam a resistência de contato das áreas anódicas e catódicas das pilhas de corrosão.

7.ISOLANTES Isolantes, consiste na interposição de um revestimento entre a superfície metálica, no meio corrosivo. Este tipo de proteção é muito frequente em materiais que estão sujeitos a altas temperaturas. Ou seja, são usados como revestimentos internos em materiais como fornos, caldeiras e outros mais e revestimentos externos como tubulações e vasos…etc.

8.ARGUMENTOS DE CORROSÃO EM AERONÁUTICA

Em 2009, foi proposto um trabalho sobre argumentos de corrosão numa turma do ensino superior de química no Brasil. Assim, de seguida, vou referir sobre os argumentos de corrosão a que um dos grupos chegou, começando primeiro por dar um exemplo de corrosão em aviões (figura 1), numa empresa com bastante prestigio e que quer garantir a melhor qualidade possível para os seus clientes.

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Caso de corrosão no avião Após ser dado o caso de corrosão o grupo começou argumentar através de esquemas. No primeiro esquema (figura 2), a argumentação vai estar relacionada às condições favoráveis da ocorrência de pontos de corrosão em aviões, apresentando uma justificação e um backing a respeito das possíveis causas de corrosão nos materiais.

–Primeiro argumento para resolução do caso da corrosão.

De seguida o grupo argumentou, que apesar o alumínio, composto muito utilizadoem aeronáutica, seja resistente à corrosão devido à formação de uma camada deóxido protector, este não poderia ser utilizado no avião por ser bastante frágil (figura3). Figura 3 – Segundo argumento apresentado pelo grupo No argumento seguinte (figura 4), o grupo apresentou um dado tirado nas normas do Brasil, classificou as ligas de alumínio de 1000 a 7000, indicando os tipos de metais que são adicionados a essas ligas de alumínio e as propriedades atribuídas em cada uma delas.

Terceiro argumento apresentado pelo grupo O grupo, após de ter selecionado as séries, concluiu que 3 tipos de ligas seriam as mais viáveis. Usou como explicação a boa relação que as ligas apresentam na resistência peso e dados a respeito de tratamento térmico dessas ligas também.

Quarto argumento apresentado pelo grupo Dentro dos três tipos de liga seleccionados pelo grupo anterior, foi apenasseleccionada uma só liga de alumínio por apresentar a maior resistência – peso e umgrande elasticidade (figura 6). Figura 6 – Quinto argumento apresentado pelo grupo Após de o grupo seleccionar a liga que melhor seria ser utilizada, concluiu quedeveria usar-se um tipo de protecção para prevenir à corrosão que a liga está sujeita(figura 7) Figura 7 – Sexto argumento apresentado pelo grupo 9. Curiosidade Neste capítulo vou apresentar uma curiosidade que achei bastante interessante eimportante para o tema que estou apresentar neste trabalho. Cientistas descobremcomo corrosão seespalha em liga dealumínio Redacção do Site Inovação Tecnológica -01/12/2004 Pesquisadores da Universidade do Estado de Ohio, Estados Unidos, estãodescobrindo novas pistas sobre como o processo de corrosão ataca ligas dealumínio utilizadas em aviões e em vários outros produtos industriais.Eles desenvolveram um modelo estatístico da deterioração e fizeram uma simulaçãopor computador, utilizando uma analogia singular: um muro de tijolos comrachaduras. O resultado foi não apenas um melhor entendimento da corrosão noalumínio, mas também da corrosão em diversos outros tipos de ligas metálicas.Embora a liga de alumínio, chamada 2024-T3 seja forte e resistente à corrosão emgeral, ela é vulnerável à corrosão intergranular, um tipo de corrosão que ocorrequando minúsculos furos na superfície se transformam em fissuras ao longo dapeça, enfraquecendo a estrutura.A equipe, liderada por Gerald Frankel e Doug Wolfe, irá publicar o resultado dapesquisa, um modelo de corrosão intergranular em ligas com uma precisão quaseperfeita, no exemplar de Dezembro do Jornal de Planejamento Estatístico eInferência.O modelo matemático poderá permitir que os engenheiros simulem a progressão depontos de corrosão, substituindo a peça quando sua integridade estiver ameaçada.

Cientistas descobrem como corrosão se espalha em liga de alumínio.

Neste capítulo vou apresentar uma curiosidade que achei bastante interessante eimportante para o tema que estou apresentar neste trabalho. Cientistas descobrem como corrosão se espalha em liga de alumínio Redacção do Site Inovação Tecnológica -01/12/2004Pesquisadores da Universidade do Estado de Ohio, Estados Unidos, estão descobrindo novas pistas sobre como o processo de corrosão ataca ligas de alumínio utilizadas em aviões e em vários outros produtos industriais. Eles desenvolveram um modelo estatístico da deterioração e fizeram uma simulação por computador, utilizando uma analogia singular: um muro de tijolos com rachaduras. O resultado foi não apenas um melhor entendimento da corrosão no alumínio, mas também da corrosão em diversos outros tipos de ligas metálicas. Embora a liga de alumínio, chamada 2024-T3 seja forte e resistente à corrosão em geral, ela é vulnerável à corrosão intergranular, um tipo de corrosão que ocorre quando minúsculos furos na superfície se transformam em fissuras ao longo da peça, enfraquecendo a estrutura. A equipe, liderada por Gerald Frankel e Doug Wolfe, irá publicar o resultado da pesquisa, um modelo de corrosão intergranular em ligas com uma precisão quase perfeita, no exemplar de Dezembro do Jornal de Planejamento Estatístico eInferência. O modelo matemático poderá permitir que os engenheiros simulem a progressão de pontos de corrosão, substituindo a peça quando sua

integridade estiver ameaçada.

Pesquisadores da Universidade de Ohio, Estados Unidos, estão descobrindo novas pistas sobre como o processo de

corrosão ataca ligas de alumínio utilizadas em aviões e em vários outros produtos industriais.

Eles desenvolveram um modelo estatístico da deterioração e fizeram uma simulação por computador, utilizando uma

analogia singular: um muro de tijolos com rachaduras. O resultado foi não apenas um melhor entendimento da

corrosão no alumínio, mas também da corrosão em diversos outros tipos de ligas metálicas.

Embora a liga de alumínio , chamada 2024-T3 seja forte e resistente à corrosão em geral, ela é vulnerável a corrosão

intergranular, um tipo de corrosão que ocorre quando minúsculos furos na superfície se transformam em fissuras ao

longo da peça, enfraquecendo a estrutura.

A equipe, liderada por Ferald Frankel e Doug Wolfe, irá publicar o resultado da pesquisa, um modelo de corrosão

intergranular em ligas com uma precisão quase perfeita, no exemplar de Dezembro do Jornal de Planejamento

Estatístico e Inferência.

O modelo matemático poderá permitir que os engenheiros simulem a progressão de pontos de corrosão, substituindo

a peça quando sua integridade estiver ameaçada.

Ligas metálicas são formadas por inúmeros grânulos individuais, que nada mais são do que regiões onde os átomos

estão alinhados em uma direção definida. Enquanto em um material de alumínio comum essas regiões podem ser

vistas a olho nu, nas ligas aeroespaciais os grânulos são microscópicos.

As fissuras seguem um padrão aleatório na região fronteiriça entre os grânulos. Algumas vezes a corrosão pode

simplesmente dar a volta em torno de um grânulo e ficar circustrita. Mas, muitas vezes, ela vai atacando a região

intermediária dos grânulos vizinhos e se espalha por toda a peça.

Wolfe e o estudante Shiling Ruan analisaram a possibilidade de que uma fissura crescesse a partir de um lado de uma

lâmina de alumínio e a atravessasse completamente de 4,29 vezes a espessura da lâmina.

Ao submeter a teoria a testes reais de laboratório, os pesquisadores chegaram a um número muito próximo: 4,25.

Eles descobriram que o que determina o comprimento da fissura não é a direção que ela toma a partir de seu início,

mas o que acontece quando ela atinge uma interseção, um ponto na liga onde se encontram as bordas de três

grânulos. Nesses pontos, a fissura pode continuar seguindo um caminho reto, virar ou, para surpresa dos cientistas,

saltar a interseção.

Fissurar com poucos saltos têm comprimentos pequenos, espalhando-se pouco pela liga. No futuro, os engenheiros

poderão projetar a microestrutura de um material para aumentar a probabilidade de saltos, o que aumentará sua

resistência à corrosão intergranular.

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Ligas metálicas são formadas por inúmeros grânulos individuais, que nada mais são do que regiões onde os

átomos estão alinhados em uma direção definida. Enquanto em um material de alumínio comum essas

regiões podem ser vistas a olho nu, nasligas aeroespaciais os grânulos são microscópicos. As fissuras

seguem um padrão aleatório na região fronteiriça entre os grânulos. Algumas vezes a corrosão pode

simplesmente dar a volta em torno de um grânulo eficar circunstrita . Mas, muitas vezes, ela vai atacando a

região intermediária dos grânulos vizinhos e se espalha por toda a peça. Wolfe e o estudante Shiling Ruan

analisaram a possibilidade de que uma fissura crescesse a partir de um lado de uma lâmina de alumínio e a

atravessasse completamente. Baseando-se em milhares de simulações, eles descobriram que ,até emergir

do outro lado, uma fissura percorrerá um caminho que terá um comprimento de 4,29 vezes a espessura da

lâmina. Ao submeter a teoria a testes reais de laboratório, os pesquisadores chegaram a um número muito

próximo: 4,25.Eles descobriram que o que determina o comprimento da fissura não é a direção que ela

toma a partir de seu início, mas o que acontece quando ela atinge uma interseção, um ponto na liga onde se

encontram as bordas de três grânulos. Nesses pontos, a fissura pode continuar seguindo um caminho reto,

virar ou, para surpresados cientistas, saltar a interseção .Fissuras com poucos saltos têm comprimentos

pequenos, espalhando-se pouco pela liga. No futuro, os engenheiros poderão projetar a microestrutura de

um material para aumentar a probabilidade de saltos, o que aumentará sua resistência à corrosão

intergranular.