Os materiais compósitos são amplamente utilizados na indústria aeronáutica e permitiram que os engenheiros superassem obstáculos que eu utilizava ao utilizar os materiais individualmente. Os materiais constituintes mantêm suas identidades nos compósitos e não se fundem completamente entre si. Juntos, os materiais criam um material 'híbrido' que melhorou as propriedades estruturais. Materiais compósitos comuns usados em aviões incluem fibra de vidro, fibra de carbono e sistemas de matriz reforçada com fibra ou qualquer combinação de qualquer um deles.
De todos esses materiais, a fibra de vidro é o material compósito mais comum e foi amplamente utilizada em barcos e automóveis nos anos 50.
Material compósito faz seu caminho para a aviação
Segundo a Agência Federal de Aviação, o material composto existe desde a Segunda Guerra Mundial. Ao longo dos anos, esta mistura única de material tornou-se cada vez mais popular e hoje pode ser encontrada em muitos tipos diferentes de aviões, bem como em planadores. Estruturas de aeronaves são comumente compostas de 50 a 70% de material compósito.
A fibra de vidro foi usada pela primeira vez na aviação pela Boeing em seu jato de passageiros nos anos 50. Quando a Boeing lançou seu novo 787 Dreamliner em 2012, ele se gabou de que a aeronave era composta de 50% de material compósito. Novos aviões saindo da linha hoje quase todos incorporam algum tipo de material composto em seus projetos.
Embora os compósitos continuem a ser usados com grande frequência na indústria da aviação devido às suas inúmeras vantagens, alguns dizem que estes materiais também representam um risco de segurança para a aviação.
Abaixo, equilibramos as balanças e pesamos as vantagens e desvantagens deste material.
Vantagens
A redução de peso é a maior vantagem do uso de materiais compostos e é o fator chave para usá-lo na estrutura da aeronave . Os sistemas matriciais reforçados com fibra são mais fortes do que o alumínio tradicional encontrado na maioria das aeronaves, e fornecem uma superfície lisa e aumentam a eficiência do combustível, o que é um enorme benefício.
Além disso, materiais compostos não correm tão facilmente quanto outros tipos de estruturas. Eles não quebram a fadiga do metal e se comportam bem em ambientes de flexão estrutural. Projetos compostos também duram mais que o alumínio, o que significa menos custos de manutenção e reparo.
Desvantagens
Como os materiais compósitos não quebram com facilidade, isso torna difícil dizer se a estrutura interna foi danificada e, claro, essa é a única desvantagem mais preocupante no uso do material compósito. Em contraste, devido às curvas e amassados de alumínio, é fácil detectar danos estruturais. Além disso, os reparos podem ser muito mais difíceis quando uma superfície composta é danificada, o que acaba se tornando oneroso.
Além disso, a resina usada em material compósito enfraquece a temperaturas tão baixas quanto 150 graus, tornando importante para essas aeronaves tomar precauções extras para evitar incêndios. Incêndios envolvidos com materiais compostos podem liberar fumaça tóxica e micro partículas no ar, causando riscos à saúde. Temperaturas acima de 300 graus podem causar falha estrutural.
Finalmente, os materiais compósitos podem ser caros, embora se possa argumentar que os altos custos iniciais são normalmente compensados pela economia de custos a longo prazo.