Após uma inspeção minuciosa de um avião, podemos observar numerosos rebites em sua superfície. Este processo de rebitagem também é comumente visto na construção de grandes pontes.
Diz-se que um avião C919 requer milhões de rebites, enquanto o jato de passageiros A380 utiliza mais de cinco milhões.
Então, por que eles simplesmente não soldam o avião em vez de escolher esse processo de rebitagem aparentemente complicado?
Esforçando-se para perder cada grama
Na indústria aeroespacial, existe um lema: “Esforçando-se para eliminar cada grama”. Para tornar a aeronave mais leve, os fabricantes utilizam materiais mais leves possíveis, adaptados a aplicações específicas.
O revestimento de uma aeronave geralmente é muito fino para reduzir o peso. O desafio de soldar películas tão finas é enorme.
Além disso, alguns corpos de aeronaves são feitos de alumínio, que apresenta resistência ao calor relativamente baixa. O processo de soldagem gera uma grande quantidade de calor, o que é claramente inadequado para aeronaves com carroceria de alumínio.
As aeronaves comerciais mais avançadas do mundo fazem uso extensivo de materiais compósitos. Esses materiais também podem ser danificados pela soldagem. A conexão entre diferentes materiais deve ser garantida fisicamente.
A rebitagem é mais estável e confiável
Durante minha primeira viagem de avião, eu estava sentado perto da janela lateral. Quando o avião encontrou turbulência, a asa tremeu visivelmente, causando uma onda de ansiedade dentro de mim.
Acredito que muitos de vocês testemunharam cenários em que, se a turbulência fosse severa, a asa do avião oscilaria dramaticamente.
Ao longo deste processo contínuo de balanço, a pele da asa seria esticada ou comprimida. Se um processo de soldagem fosse utilizado, a resistência nos pontos de soldagem diminuiria significativamente sob essas mudanças recorrentes de tensão.
Com o tempo, essas áreas soldadas podem desenvolver pequenas rachaduras. Se não forem descobertos a tempo, representam um risco substancial à segurança.
Os aviões comerciais geralmente funcionam por mais de uma década e as costuras de solda são propensas a problemas de fadiga do metal, resultando em uma conexão abaixo do ideal. Por outro lado, a rebitagem pode reduzir a transmissão de vibração entre as peças conectadas, diminuindo assim o risco de trincas vibracionais. Em termos de mudanças recorrentes de tensão, a rebitagem proporciona uma firmeza superior e mais confiável.
A rebitagem facilita a produção em massa e reduz os custos de manutenção
A qualidade da soldagem depende em grande parte da habilidade do operador, com substancial aleatoriedade, seja ela muito fina ou muito grossa. É um desafio estabelecer padrões uniformes.
Em contrapartida, os rebites utilizados no processo de rebitagem apresentam erros mínimos de parâmetros, facilitando o controle de qualidade e a produção padronizada.
Todo mundo sabe que durante a fabricação de aeronaves a demanda por padronização é alta.
O aspecto mais crítico na indústria da aviação é a consistência da qualidade. Uma aeronave tem milhões de rebites, e o primeiro rebite produzido deve ser idêntico às dezenas de milhões que se seguem.
O requisito de resistência para rebites em uma aeronave chega a 1.100 megapascais, equivalente ao peso de dez sedãs em um centímetro quadrado. A precisão do processamento de rebites atinge o controle em nível de mícron.
Este conceito é semelhante ao das próprias aeronaves de grande porte. Fabricar uma grande aeronave de última geração não é muito difícil para um grande país, mas produzir milhares de produtos idênticos é um desafio monumental.
Os rebites não aumentam o arrasto aerodinâmico; pelo contrário, diminuem-no.
Alguns podem se perguntar: esses rebites visíveis não aumentariam o arrasto aerodinâmico da aeronave? Na verdade, os rebites usados na fabricação de aviação são principalmente do tipo cabeça saliente e escareada.
Dentro da aeronave, onde não há necessidade de modelagem aerodinâmica, são predominantemente utilizados rebites de cabeça saliente, de baixo custo e mais fáceis de processar.
Os rebites escareados, por outro lado, são utilizados principalmente nas partes externas da aeronave que precisam ser lisas. Eles podem efetivamente reduzir o arrasto da aeronave. O processo de fabricação exige tolerâncias rigorosas para as tampas dos rebites e estruturas próximas. Ao tocar a superfície da aeronave, quase não se sente a presença dos rebites.
Esta aplicação produziu resultados significativos. Segundo dados da Segunda Guerra Mundial, o uso de rebites escareados pode reduzir o arrasto da aeronave em aproximadamente 3%.
Como podemos substituir um rebite quebrado?
Normalmente, usamos um rebite congelado para substituição. Este rebite é resfriado rapidamente após o tratamento térmico e deve ser rebitado quinze minutos após o uso.
A resistência desse rebite congelado aumenta sob condições normais de temperatura, aumentando assim a estabilidade da estrutura rebitada.
O que acontece quando um rebite se solta?
Um único rebite solto poderia potencialmente desencadear um alerta de mau funcionamento da aeronave, exigindo horas extras 24 horas por dia para a equipe de manutenção localizar o rebite problemático.
Em 2016, para solucionar um problema com uma aeronave A320, o pessoal de manutenção trabalhou incansavelmente durante três dias e três noites. Depois de investigar sistematicamente todas as falhas possíveis, eles finalmente identificaram um pino solto entre centenas de pinos de dados, cada um com menos de 1 milímetro de diâmetro.
Embora a tarefa de identificar e consertar falhas nos rebites possa ser exigente, não é motivo de preocupação. Os parafusos de aviação são autotravantes, diminuindo a probabilidade de afrouxamento.
Devido a diversas restrições, a maioria das aeronaves que vemos hoje são montadas com rebites.
Pedaços individuais do revestimento da aeronave são interligados por meio de rebites, formando efetivamente uma armadura aerotransportada. Isso permite que os flaps da aeronave se movam com flexibilidade.
Processo de rebitagem na prensa
A rebitagem por prensagem é um método de fixação que aplica pressão externa para alterar a plasticidade do material no processo de engenharia. Esta técnica permite a inserção de parafusos e porcas de rebite em ranhuras pré-fabricadas especializadas na estrutura, conseguindo assim uma ligação fiável entre os componentes.
Aço comum de baixo carbono, folhas de liga de alumínio e folhas de cobre são normalmente usadas para pinos de porca de rebite ajustados por pressão. Para materiais de dureza excessiva, como aço inoxidável e placas de aço com alto teor de carbono, são usados pinos de porca de rebite especialmente fabricados e altamente duros. Conseqüentemente, o aço inoxidável raramente é utilizado em pinos de rebite de pressão geral e peças de chapa metálica com porca de rebite de pressão. O mesmo se aplica aos parafusos e porcas de rebite de pressão, onde o aço inoxidável é raramente utilizado.
Através da análise dos processos de rebitagem por prensa, juntamente com introduções aos componentes comuns de rebitagem por prensa e suas técnicas, e em conjunto com métodos de controle de qualidade das operações de rebitagem por prensa, foi realizada uma discussão abrangente sobre os processos de rebitagem por prensa.
I. Processo de Rebitagem
1. O tamanho do furo para colocação do rebite deve ser feito de acordo com a tabela de tamanho de furo padrão.
2. Exceto em casos especiais (como quando ocorre interferência com a rebitagem após a conclusão de toda a usinagem e tratamento de superfície), o tratamento de superfície do produto deve ser concluído antes do processo de rebitagem.
3. Ao selecionar a cor das peças rebitadas, se o revestimento de zinco colorido for selecionado nas peças do produto, as peças rebitadas deverão corresponder. Para zinco azul, zinco branco, níquel e revestimento de óxido nas peças do produto, normalmente são usadas peças rebitadas niqueladas. Para peças de produtos especiais que precisam ser rebitadas antes do tratamento de superfície e requerem reforço de brasagem, também são escolhidas peças rebitadas niqueladas, pois as propriedades químicas da camada de revestimento afetam a qualidade da soldagem.
II. Introdução e requisitos de processamento de peças rebitadas comuns
(I) Porcas de rebite e seus requisitos de processamento
Quando a espessura
