Seleção de Materiais e Processos de Usinagem para Pás de Motor de Aeronaves

As pás de motores de aeronaves são os componentes centrais dos motores de aeronaves, e seu desempenho está diretamente relacionado à eficiência, segurança e confiabilidade do motor. O material da pá deve ter alta resistência, resistência a altas temperaturas, resistência à fluência e resistência à corrosão. Atualmente, os principais materiais utilizados são:
1. Superligas, como ligas à base de níquel (como INCONEL, Waspaloy), adequadas para componentes de alta temperatura, como pás de turbina;
2. Ligas de titânio (como Ti6Al4V), usadas para pás de ventiladores/compressores, equilibrando leveza e resistência;
3. Materiais compósitos, como resina epóxi reforçada com fibra de carbono, usados principalmente para pás de ventiladores, que podem reduzir significativamente o peso e aumentar a eficiência.
Além disso, compostos intermetálicos (como compostos de titânio-alumínio) são materiais emergentes que podem melhorar ainda mais o desempenho de resistência à temperatura.

Em termos de processos de usinagem, a tecnologia de fabricação de pás é complexa e precisa:

Usinagem CNC: A fresagem de cinco eixos é usada para moldar superfícies complexas, enfatizando o corte de alta velocidade e a tecnologia de supressão de vibração.

Forjamento de precisão: Usado para gerar esboços de alta precisão, mantendo a integridade das linhas de fluxo de metal e reduzindo a margem de usinagem subsequente.

Processos especiais: Incluem conformação superplástica/união por difusão (para pás ocas de liga de titânio) e fundição de precisão (para pás de turbina direcionais/monocristalinas).

Tratamento de superfície e inspeção: Envolve polimento eletrolítico, endurecimento por jateamento e métodos de teste não destrutivos, como inspeção por correntes parasitas e medição tridimensional, para garantir a ausência de defeitos.

A escolha desses materiais e processos visa equilibrar desempenho, peso e confiabilidade, adaptando-se aos ambientes de trabalho extremos de diferentes partes do motor (como turbinas de alta temperatura vs. ventiladores de extremidade fria).