Por que a indústria aeroespacial adora materiais plásticos

Os voos comerciais seriam muito mais caros e os jatos de guerra modernos representariam menos ameaça ao inimigo sem materiais plásticos. Desde 1970, o uso de plásticos aeroespaciais quadruplicou. Componentes internos (como compartimentos superiores), componentes para funções de navegação e propulsão e elementos estruturais podem ser feitos de componentes plásticos. Aeronaves militares também se beneficiam do uso de plásticos. Eles tornam os aviões mais leves, o que aumenta o alcance do voo e ajuda o jato a escapar da detecção de radar.

Os plásticos têm várias vantagens quando comparados às ligas metálicas tradicionalmente empregadas na indústria aeroespacial:

1) Eles são leves. Alguns componentes de plástico podem ser dez vezes mais leves do que suas contrapartes de metal. Para cada libra de peso reduzido em um avião, US $ 1.000 são economizados em combustível durante a vida útil do avião.

2) Os plásticos geralmente podem ser fabricados economicamente.

3) Eles não são sujeitos à corrosão. Muitos plásticos funcionam bem em ambientes muito agressivos do ponto de vista químico.

4) Os plásticos transparentes são mais resistentes ao impacto do que o vidro, o que aumenta a segurança.

Embora os materiais plásticos tenham sido desenvolvidos no final dos anos 1800 e amplamente utilizados na década de 1930, foi somente na Segunda Guerra Mundial que os componentes plásticos foram inicialmente instalados nos aviões. Devido à escassez de muitos materiais industriais, em tempos de guerra, os engenheiros primeiro olharam para os plásticos para substituir os componentes de borracha em aviões. Uma das primeiras aplicações de componentes plásticos aeroespaciais foi como revestimento de tanques de combustível. Eventualmente, foram desenvolvidos plásticos de alto desempenho. Muitos são usados ​​hoje em todas as partes de aviões e helicópteros. Alguns plásticos comuns e suas aplicações potenciais são discutidos abaixo.

1) Polieteretercetona (PEEK)

A poliéteretercetona, comercializada sob a marca registrada PEEK ™, é um polímero orgânico semicristalino. Exibe desempenho mecânico e propriedades térmicas superiores, incluindo resistência à fluência e baixa inflamabilidade. PEEK também pode suportar grandes doses de radiação. Possui excelente resistência à hidrólise, o que significa que pode ser exposto a alta pressão de água e vapor sem se degradar. A temperatura operacional do PEEK ™ sobe até 450 ° F. A combinação de propriedades e ampla faixa de temperatura operacional torna-o um produto preferido na indústria aeroespacial, especialmente em condições onde pode ser exposto a baixas temperaturas e partículas atmosféricas. As aplicações comuns incluem sedes de válvula e engrenagens de bomba.

2) Poliimida Termofixa

Uma classe de poliimidas termofixas, comercializada sob a marca registrada MELDIN® 7001, tem excelentes propriedades mecânicas e alta resistência a produtos químicos. Com uma ductilidade superior à da cerâmica e menor peso do que as ligas metálicas, é uma ótima opção para várias aplicações estruturais na indústria aeroespacial. Exemplos de aplicações potenciais incluem separadores elétricos (espaçadores) e isoladores para porcas roscadas e outros componentes.

3) Poliamida-imida (PAI)

PAI, comercializado sob a marca comercial Torlon®, tem uma alta resistência mecânica que retém até 500 ° F. PAI é resistente à radiação e à maioria dos produtos químicos em temperatura ambiente, é retardador de chamas e não emite fumaça durante a queima. Devido a todas essas propriedades, o PAI é frequentemente usado como um substituto para muitos componentes de metal na indústria aeroespacial.

4) Policlorotrifluoroetileno (PCTFE)

PCTFE é um plástico fluoroquímico com uma mistura ideal de propriedades físicas, propriedades mecânicas, resistência ao fogo e química e absorção de umidade muito baixa. Ele também tem excelentes propriedades elétricas e uma ampla faixa de aplicação de temperatura de -400 ° F a +400 ° F. Essas propriedades tornam o PCTFE um excelente material para componentes usados ​​em ambientes externos ou corrosivos.

5) Politetrafluoroetileno (PTFE)

PTFE, ou Teflon, é um polímero de fluorocarbono. É um isolante elétrico, tem baixa inflamabilidade, alta resistência ao rasgo e mantém suas propriedades em condições aeroespaciais. O PTFE é um ótimo material para isolar uma miríade de fios e cabos em uma aeronave.

Conclusão

Na economia de hoje, o alto custo do combustível e a pressão por preços mais baixos das passagens levam as companhias aéreas a comprar aeronaves mais leves possível. Com seu peso leve e resistência a altas temperaturas e materiais corrosivos, os materiais plásticos são uma ótima opção para substituir componentes historicamente feitos de ligas metálicas ou borracha. Nas próximas décadas, aeronaves com asas e caudas de plástico são previsíveis.

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