Os veículos aeroespaciais exigem que cada componente seja otimizado quanto ao peso, desempenho e funcionalidade.
À medida que a indústria aeroespacial continua sua recuperação, os projetos de aeronaves de próxima geração continuam a avançar com expectativas mais elevadas do que nunca. As novas aeronaves devem ser mais leves, mais rápidas, mais seguras, mais robustas e, claro, mais econômicas do que as que estão substituindo. As macrotendências na indústria da aviação estão impulsionando avanços tecnológicos nos menores componentes das máquinas voadoras.
Veículos aeroespaciais exigem que cada componente seja otimizado em termos de peso, desempenho e funcionalidade. A manufatura aditiva, ou impressão 3D, ganhou destaque nas duas primeiras áreas. Com a complexidade dissociada do custo de fabricação, peças complexas podem ser projetadas para reduzir o peso sem sacrificar o desempenho, algo que os métodos de fabricação tradicionais não conseguem igualar. Peças fabricadas por meio de manufatura aditiva têm desempenho comprovado e estão sendo cada vez mais utilizadas em plataformas aeroespaciais, incluindo a nave espacial CST-100 da Boeing. Mas qual o papel da manufatura aditiva no fornecimento de soluções de peças multifuncionais? O que pode ser exigido de um simples suporte ou painel fechado além do desempenho mecânico e ambiental dos materiais existentes? Podemos tornar as peças multifuncionais?
A Hexcel reuniu sua equipe de Manufatura Aditiva HexAM® e sua equipe de produtos de Controle de Interferência de Radiofrequência para investigar componentes impressos em 3D versáteis que atendem aos requisitos aeroespaciais. O resultado dessa colaboração é o HexPEKK® EM, que aprimora as propriedades eletromagnéticas da comprovada tecnologia HexAM®. Como o mais novo membro do portfólio de materiais HexPEKK®, o HexPEKK® EM oferece a capacidade de fabricar aditivamente peças de produção versáteis que atendem aos requisitos de desempenho mecânico e eletromagnético.
Interferência eletromagnética e absorção de RF
Sistemas eletrônicos complexos nas indústrias aeroespacial e de defesa continuam a aumentar em desempenho e capacidades, operando em mais faixas de frequência do que nunca. Embora o aumento no desempenho beneficie a aeronave como um todo, a interferência eletromagnética (EMI) tem se tornado uma preocupação crescente. A EMI pode vir de fontes internas e externas, e componentes eletrônicos podem causar uma quantidade significativa de interferência indesejada dentro de uma aeronave. A EMI representa um risco à eficácia dos sistemas eletrônicos, o que pode levar a vários níveis de mau funcionamento ou falha. À medida que a conformidade e as regulamentações de segurança aumentam, a mitigação de EMI deve ser considerada no momento do projeto. O HexPEKK® EM melhora o desempenho de EMI dos materiais HexPEKK® existentes. Carcaças, suportes e painéis adjacentes a sistemas eletrônicos fabricados com HexPEKK® EM podem ser um meio de ajudar a mitigar a EMI, ao mesmo tempo em que alavanca a liberdade de projeto e a economia de peso que a manufatura aditiva promove.
Baixa resistividade
O gerenciamento do acúmulo de eletricidade estática é uma consideração importante para estruturas primárias e secundárias em aplicações de aviação. Materiais de baixa resistividade são necessários em componentes de aeronaves porque as operações normais de voo resultam em acúmulo de eletricidade estática. Considerações sobre aterramento são essenciais em áreas sensíveis de equipamentos elétricos. Quando a eletricidade estática se acumula e é descarregada, ela pode criar um choque elétrico à medida que a corrente é transmitida, o que pode ser perigoso para a aeronave, causando danos potenciais a sensores, processadores e outros componentes críticos para as operações de voo. O gerenciamento de descargas tem sido uma barreira para a adoção de compósitos para certas aplicações. O principal material aditivo da Hexcel, o HexPEKK®-100, inclui carbono em sua formulação, projetado especificamente para atender aos requisitos de descarga eletrostática (ESD). O mais novo material da Hexcel, o HexPEKK® EM, vai um passo além, com uma resistividade mais de três ordens de magnitude menor que o HexPEKK®-100. O HexPEKK® EM retém todos os benefícios dos termoplásticos PEKK de alto desempenho impressos em 3D, tornando-os adequados para muitos componentes de sistemas aeroespaciais.
As plataformas aeroespaciais de próxima geração exigirão todos os materiais e hardwares para provar seu lugar em plataformas cada vez menores e mais leves. Tecnologias de manufatura aditiva baseadas em princípios estruturais sólidos e que incluem recursos multifuncionais desempenharão um papel cada vez maior nessa revolução do design.
