Como são fabricados os motores de avião?

O fabrico de motores a jato ou a pistão para aviões envolve a conversão de matérias-primas em máquinas de precisão extremamente fiáveis. Requer a utilização de uma vasta gama de materiais de alta resistência. Os métodos de fabrico utilizados podem ser tanto convencionais como únicos.

Materiais de construção

A maior parte dos motores de avião é constituída por componentes metálicos. No entanto, nos últimos anos, foram introduzidos compósitos plásticos para determinadas peças. Quando é necessária resistência e leveza - normalmente em componentes estruturais, estruturas de motores e secções de compressores - são utilizadas várias ligas de alumínio e titânio. Por outro lado, para as peças em que é necessária resistência a altas temperaturas e à corrosão - normalmente nas secções do incinerador e da turbina - são utilizados metais de alta temperatura, como ligas de cobalto, crómio e níquel. Os locais intermédios requerem a utilização de numerosas ligas de aço.

Operações de fabrico

Praticamente todas as operações de metalurgia e maquinagem conhecidas são utilizadas no fabrico de motores de avião. 

Isto inclui:

• Forjamento a quente (para aerofólios e discos de compressores)
• Fundição (para componentes estruturais e quadros de motores)
• Retificação
• Virar
• Brochagem
• Perfuração
• Tosquia
• Millin
• Enfiamento
• Serrar
• Tosquia
• Brasagem
• Soldadura

Outros processos incluem a galvanoplastia, o acabamento de metais (cromagem, anodização, etc.), a pulverização térmica (plasma ou chama) e o tratamento térmico. Devido à dureza e à elevada resistência das ligas utilizadas, não obstante as suas formas estranhas e complexas e tolerâncias precisas, a necessidade de uma maquinagem mais rigorosa e exigente torna-se inevitável.

Processos metalúrgicos

A fresagem química e eletroquímica, a soldadura por feixe de electrões, a perfuração a laser e a maquinagem por electro-erosão são alguns dos processos metalúrgicos mais singulares utilizados no fabrico de motores de aeronaves.

Moagem eletroquímica e química

Com a fresagem química e eletroquímica, o metal de grandes superfícies é removido de forma a criar ou manter um contorno. Dependendo da liga específica, as peças são colocadas num banho cáustico ou eletrolítico ou num ácido controlado altamente concentrado. A reação eletroquímica ou química fará com que o metal seja removido. A fresagem química é frequentemente utilizada após o forjamento de aerofólios, o que permite ajustar as espessuras das paredes às especificações sem danificar o contorno.

Perfuração a laser e maquinagem por electro-erosão

Estes processos são utilizados para efetuar contornos complexos e furos de pequeno diâmetro em metais duros. Os componentes do incinerador e da turbina são as peças habituais em que esses furos são necessários para efeitos de refrigeração. A ação termomecânica de alta frequência das descargas de faíscas eléctricas ajuda a remover o metal. Este processo é realizado num banho de óleo dielétrico ou mineral.

Soldadura por feixe de electrões

Quando é necessária uma penetração profunda da soldadura em geometrias de difícil acesso, é utilizada a soldadura por feixe de electrões. Um feixe de electrões concentrado e acelerado dentro de uma câmara de vácuo gera uma soldadura. A peça de trabalho atingida pela energia cinética dos electrões é transformada em calor para a soldadura.

Inspeção e testes

A fiabilidade dos motores de aeronaves é determinada através de uma série de testes, inspecções e procedimentos de controlo de qualidade realizados durante o fabrico e no produto final. Os métodos de inspeção habituais incluem ultra-sons, penetrantes fluorescentes, radiográficos e partículas magnéticas. Estes métodos são utilizados para a deteção de fissuras ou falhas internas nas peças. As células de teste instrumentadas são o local onde os motores montados são testados antes da entrega ao cliente.