BRPI0708484A2 - processo para reparar e restaurar componentes dinamicamente tensionados compreeendidos ligas de alumìnio para aplicações em aeronave - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA REPARAR E RESTAURAR COMPONENTES DINAMICAMENTE TENSIONADOS COMPREENDENDO LIGAS DE ALUMINIO PARA APLICAçõES EM AERONAVE A presente invenção refere-se a um processo para o reparo e restauração de componentes dinamicamente tensionados feitos de ligas de alumínio para aplicações da técnica de aeronave, em que (a) o material de base a partir do qual o componente a ser reparado é produzido é determinado, (b) o componente a ser reparado, se necessário, é submetido a um pré-tratamento, (c) um material de pulverização que tem propriedades químicas, fisicas e mecânicas comparáveis àquelas do material de base é selecionado, (d) parâmetros de revestimento para o subseqúente processo de revestimento são selecionados de modo que a ligação dentro da camada a ser aplicada é otimizada, (e) o material de pulverização é aplicado sobre o componente a ser reparado por meio de pulverização de gás frio, a fim de substituir material que foi removido por desgaste e pré-tratamento, e (f) o componente revestido é pós-tratado de tal maneira que a geometria de componente original é restaurada. Este processo permite que componentes para uso em aeronave sejam restaurados sem que etapas de processo adicionais, em particular etapas de processo térmicas, tais como sintetização, sejam necessárias para esta finalidade.

Description

"PROCESSO PARA REPARAR E RESTAURAR COMPONENTESDINAMICAMENTE TENSIONADOS COMPREENDENDO LIGAS DEALUMÍNIO PARA APLICAÇÕES EM AERONAVE"

A invenção refere-se a um processo para o reparo erestauração de componentes dinamicamente tensionados feitos de ligas dealumínio para aplicações da técnica de aeronave.

Componentes usados em aplicações aeroespaciais sempre sãosujeitos à demanda por otimização de peso; por cauda das cargas que ocorremem operações em vôo, simultaneamente existem extremamente altasexigências de material, como características mecânicas, físicas e químicas, afim de assegurar a segurança operacional da aeronave. Estas exigênciasparcialmente contraditórias, por exemplo, são refletidas em estruturas muitofiligranadas e formatos complexos, mas também na seleção dos materiais,pelos quais, para citar apenas alguns, por exemplo, um grau particularmentealto de resistência à torção, resistência à vibração ou resistência à corrosão,deve ser atingido. Por conseguinte, ligas de alumínio com alta resistênciarepresentam um dos grupos mais importantes de materiais para operações naaviação e no espaço. A relação particularmente favorável entre densidadefísica e resistência - particularmente sob esforço de torção - em conexão coma relativamente modesta sensibilidade contra esforço causada portemperaturas cambiáveis, predetermina estes materiais para o uso no campode trens de aterrissagem ou também da engrenagem de acionamento daestrutura.

O crescente avanço tecnológico nas operações de aviação eespaço e as crescentes exigências acerca de material e estrutura doscomponentes que resultam dos mesmos, contra o pano de fundo da pressão decusto constantemente crescente, tornam hoje em dia indispensável umarestauração econômica da maioria dos componentes muito caros. Todavia, oprocesso de restauração é consideravelmente dificultado pelas característicasacima mencionadas de componentes aeronáuticos, como complexidade,seleção de material bem como o projeto na região de limite, por causa dasexigências de precisão de forma e do fato de que, por exemplo, influênciasprejudiciais sobre o material de base têm que ser evitadas. A inadequadamanipulação durante o processo de fabricação/reparo já pode conduzir adanos mecânicos, em que excessivo fornecimento de calor no curso doprocesso de tratamento pode resultar em perda significante de resistência.

Componentes, usados no campo de operações de aviação eespaço, tais como, por exemplo, componentes de trem de aterrissagem elâminas de impulsores, algumas vezes são sujeitos a extraordinárias tensõesdurante a operação.

Assim, por exemplo, trens de aterrissagem de aeronavessofrem substancialmente dois tipos principais de tensão ou esforço, umcomponente mecânico durante a decolagem e aterrissagem e um contínuoataque de corrosão devido às influências ambientais. A carga mecânica, porsua vez, compreende a carga estática causada por meio do peso da aeronave,carga de flexão por breve tempo durante o reboque da aeronave e pesadacarga dinâmica durante a decolagem e a aterrissagem. Tal como para a cargadinâmica durante a decolagem e aterrissagem, é apropriado fazer outradistinção entre aeronaves, que requerem para a operação de decolagem e aoperação de aterrissagem um percurso para aceleração/desaceleração(aeronaves normais), e aeronaves que, primeiramente, decolam a partir dosolo em direção vertical, sem pista de decolagem/aterrissagem, antes daaceleração na direção de distância tem lugar (helicópteros e aeronaves dedecolagem na vertical). No caso de aeronaves normais, uma carga extremaestá atuando sobre o trem de aterrissagem por causa das requeridas altasvelocidades de decolagem, em conexão com os pesos comparativamenteelevados na decolagem. Durante a aterrissagem, a desaceleração produzidapelo freio adicionalmente causa uma carga de flexão. Em ambos os tipos deoperação, irregularidade d da pista de decolagem e aterrissagem é transferida,a qual, a despeito do amortecimento causado pelos pneus e molas, estáatuando sobre a estrutura de trem de aterrissagem e, por exemplo, causavibrações aí. Tais vibrações não somente favorecem a geração e espalhamentode fissuras, mas também de desgaste em componentes que se movem uns emrelação aos outros, tais como cilindros e pistões de trem de aterrissagem.Helicópteros e aeronaves de decolagem na vertical não precisam se mover porlongas distâncias sobre a pista para a decolagem e aterrissagem, pelo que acarga é distintamente reduzida; não obstante, aqui, também, o movimentorelativo entre partes móveis resultam em vibrações, as quais são transferidasdo trem de aterrissagem para toda a estrutura, e, em desgaste de similarextensão. Devido ao desgaste local - por exemplo, na região de anéis deselagem - interstícios são formados, impurezas, tais como poeira do arcircundante, penetram e intensificam o mecanismo de desgaste sobre partesmóveis.

Água de respingos, a qual, sob condições operacionais noinverno, é adicionalmente misturada com sais dissolvidos, e água condensadaformada como uma função de altitude de vôo e umidade do ar, oferecem abase para a ocorrência de ataque de corrosão. A despeito da auto-proteçãocomparativamente muito boa de alumínio por meio da rápida formação decamada de óxido estável, o ataque de corrosão ocorre particularmente deforma marcante na vizinhança de pontos fracos, ais como conexões deparafuso e vedações, porque eles principalmente oferecem um certo acessopara quaisquer eletrólitos e porque uma vedação ou uma sede de vedação,uma vez quando é danificada, raramente ainda oferece uma proteção eficaz.

Além disto, é conhecido que a carga dinâmica de um componente favorece acorrosão, particularmente tipos como corrosão puntiforme ou corrosão comfissuras devidas a corrosão.

Cargas dinâmicas extremas também particularmente ocorremem lâminas de propulsor. O objetivo de propulsores é fornecer a energiarotacional gerada por um motor ao meio ambiente envolvente na forma deenergia de fluxo. Sua funcionalidade é baseada no princípio que uma certamassa de ar por unidade de tempo é captada por meio da rotação e é aceleradae repelida a partir de sua posição de repouso em direção para trás. Asdiferentes curvaturas dos lados superior e inferior e a orientação das lâminasindividuais provêm uma diferente extensão de deflexão e aceleração do meiocircundante, por exemplo, ar. Sucção é gerada no lado mais extensivamenteencurvado porque o meio aqui tem que cobrir um mais longo percurso e,correspondentemente, é acelerado para velocidades mais altas; este lado(voltado para a direção de movimento), por conseguinte, também sendochamado de o lado de sucção. De uma maneira correspondente, o lado develocidades de fluxo mais baixas e mais alta pressão é chamado lado depressão (desviado da direção de movimento). O gradiente de pressão entre oslados de sucção e pressão gera em cada lâmina forças de ascensão, cujoscomponentes dirigidos axialmente, conjuntamente, estão acionando opropulsor, e o objeto conectado com o mesmo em direção para frente. Asforças axiais superpostas também são chamadas de empuxe. As mais altasvelocidades de fluxo do ar no lado de sucção da lâmina de propulsor geramigualmente velocidades mais altas dos materiais sólidos e líquidos contidos nomesmo, como poeira, areia e menores pedras ou também gotículas de água.Seu impacto sobre a superfície de lâmina resulta em deformações altamenteplásticas (formação de crateras) e em erosão marcante de material,particularmente na vizinhança da borda frontal da lâmina de propulsor. Danoslocais pesados causados por meio de, por exemplo, material torcido durante afase de decolagem/aterrissagem da aeronave, podem atuar justamente nestescomponentes altamente dinamicamente carregados como um entalhe paraespalhamento de fissura e podem causar falha súbita. Outros parâmetros queinfluenciam a erosão de material são as condições operacionais e, em conexãocom a mesma, a incidência da lâmina e o local de operação. A carga dinâmicaextrema e o desgaste que ocorre continuamente por meio de erosão muitofreqüentemente são superpostos por ataque de corrosão, o qual igualmentedepende das condições de operação, por exemplo, operação no inverno oucondições tropicais.

A mecânica de fluidos de uma lâmina de propulsor determinaa magnitude de empuxe do trem de aterrissagem. Empuxe é gerado por meioda aceleração de uma massa; por conseguinte, desvios a partir da geometriade lâmina projetada são toleráveis até somente uma extensão muito limitada.

Por conseguinte, será profundamente examinado, no curso dorecondicionamento de lâmina, até qual extensão a geometria atual da lâminadifere do valor desejado e quais perdas de empuxe estão associadas a isto.Lâminas para as quais a geometria com suas dimensões mínimas não maispoderiam ser ajustadas, por conseguinte, tinham até agora que ser raspadas.

No curso de recondicionamento de componentes de trem deaterrissagem será profundamente examinado como componentes quãofortemente se desenvolveram as danificações por corrosão e desgastemecânico e se existe um perigo de falha do componente no ulterior uso. Atéagora, medidas de reparo foram possíveis até somente uma extensão muitolimitada e onde substancialmente reduzidos até lisos e se reduzemsubstancialmente ao alisamento de sedes de vedação, elementos de guia esimilares por meio de desbaste e polimento, seguido de uma restauração dacamada de corrosão, por exemplo, por meio de anodização ou cromatização.

Enquanto que revestimentos aplicados em uma maneiraespalhada superficialmente por meio de pulverização térmica (pulverizaçãopor chama a alta velocidade, pulverização por plasma, pulverização comcanhão de detonação) em inúmeras aplicações consideravelmente ajudam aprolongar a vida útil de componentes, estes processos podem ser aplicados atéuma extensão limitada somente para componentes que são usados natecnologia de aviação e espacial. Assim, estes processos têm somenteaplicabilidade limitada, particularmente em vista da limitada espessura decamada e problemas de aderência sobre ligas de alumínio.

Em processos da pulverização térmica, o material depulverização é suprido como pó ou fio de metal a uma fonte de energia e é alifundido ou a fusão do mesmo é iniciada. A designação do processo depulverização depende, neste caso, do respectivo processo pelo qual a energiatérmica para fusão dos materiais de pulverização é gerado. Nos processosestabelecidos, isto é feito por meio de inflação da mistura de combustível eoxigênio, formação de um arco voltaico, ou por pela transformação de um gásde processo em uma condição do tipo de plasma. O material fundido é entãoacelerado em direção à superfície do componente por meio da expansão dosgases de combustão ou também por meio de ar comprimido.

Camadas produzidas com processos de pulverização térmicacontêm óxidos e poros, os quais podem afetar as características das camadasaté uma extensão variável. No caso de camadas de proteção contra corrosãode alumínio e zinco sobre aço, por exemplo, a influência é pequena porqueestas camadas são menos nobres que o aço e a ação protetora, porconseguinte, é proporcionada até que a camada atuando anodicamente tenhase desintegrado. Diferentemente disto, camadas que atuam catodicamente, porexemplo, camadas de ligas de níquel sobre aço, têm que ser densas a fim deprevenir qualquer contato entre o material de base e o meio corrosivo. Elastambém não têm que conter quaisquer óxidos nas interfaces que contêmpartículas que, no caso de corrosão, se dissolvem e permitem a penetração domeio até o material de base. Propriedades físicas, tais como a condutividadeelétrica ou a condutividade térmica, da mesma maneira, são prejudicadas pormeio de óxidos e poros.

Métodos de reparo, os quais requerem uma fusão do materialde reparo ou até mesmo do material de base, tais como processos depulverização térmicos (pulverização por chama a alta velocidade,pulverização por plasma, pulverização por arco voltaico, pulverização porcanhão de detonação), podem ser aplicados até somente uma extensãolimitada por razões de projeto e de fabricação, porque, dependendo da formade componente e história de sua fabricação, a requerida alimentação de calorfreqüentemente é acompanhada por uma distorção inadmissível. Os efeitosvantajosos que resultam da seleção do material usado são de particularimportância porque o reconhecimento direto dos mesmos nem sempre épossível, de modo que estes efeitos representam um potencial particular deperigo para a segurança de operação. Assim, processos termicamenteativados, tais como conversões de fase, formação de liga e crescimento departícula, podem conduzir a imprevistas alterações das características domaterial, por exemplo, perda de resistência e, assim, falha de todo ocomponente. Além disto, muitos materiais usados em aviação não podem sersoldados ou podem ser soldados apenas com grande dificuldade, e tais soldassão sempre acompanhadas por influências sobre as condições de estrutura eesforço ou tensão.

As propriedades mecânicas das camadas são prejudicadas,todavia, em uma maneira particularmente desvantajosa. Assim, é bemconhecido que camadas termicamente pulverizadas, com comparação commaterial volumoso, têm somente uma muito baixa resistência à fadiga sobesforço ou tensão de oscilação.

Outros desenvolvimentos de processos de pulverizaçãotérmicos, por conseguinte, visam uma redução do teor de óxido e daproporção de poros das camadas. Um grande avanço foi a introdução dapulverização a plasma sob vácuo e da pulverização por plasma sob pressão, asquais permitiram a produção de camadas pobres em óxidos, até mesmo apartir de materiais muito reativos. No campo da aviação e da tecnologia degeração de energia, por exemplo, lâminas de turbina dinamicamente etermicamente altamente solicitadas são revestidas com ligas de MCrAIY (Mpara Ni e/ou Co) para a proteção contra oxidação.

A pulverização de gás frio, descrita, por exemplo, na US 5 302414 e na EP 0 484 533, representa um avanço importante no campo datecnologia superficial, em que permite a produção de camadasparticularmente densas, pobres em óxidos, mesmo sob condiçõesatmosféricas. A despeito de as propriedades-chaves mecano-físicas dascamadas, tais como ductilidade, resistência vibratória e condutividade seremparticularmente favorecidas neste processo, a pulverização de gás frio foiaplicada no revestimento de componentes dinamicamente altamentetensionados, tais como laminas de turbina, meramente em conexão comsubseqüente tratamento térmico dos componentes revestidos. Assim, a US 6905 728 descreve a aplicação da pulverização de gás frio para o reparo erestauração da geometria de componente de alta pressão no campo de turbinasa gás estacionárias, turbopropulsores e mecanismos de acionamentoauxiliares. Uma parte essencial do método ali explanado é um tratamentotérmico do componente, por exemplo, por meio de sintetização, seguida depulverização de gás frio. Este pós-tratamento é um pré-requisito para aobtenção das propriedades mecânicas e físicas requeridas da camada.

De fato, condições estruturais heterogêneas e distribuições decaracterísticas, em algum caso, basicamente, poderiam ser homogeneizadaspor tratamentos térmicos; estes, todavia, não são admissíveis por causa dotipo de produção de muitos componentes, - por exemplo, por processos deforjagem - ou são impossíveis ou possíveis somente com alta dificuldade, emvistas das dimensões dos componentes. A sensibilidade de temperatura daestrutura pode ser explicada particularmente bem com referência a ligas dealumínio endurecíveis. Assim, no caso da liga AA2224, o processo deenvelhecimento - isto é, um significante crescimento das partículas deprecipitação - já se inicia em aproximadamente 190°C. No caso de ligaΑΑ2224, este processo já se inicia até mesmo em 120°C.

Como uma conseqüência dos problemas explicados acima,componentes dinamicamente tensionados para aplicações em aeronave, emque o desgaste atingiu um grau tão alto que a estabilidade mecânica requeridanão mais é obtida, foram substituídos completamente a elevados custos.

A presente invenção tem como objetivo prover um processopara o reparo e restauração de componentes dinamicamente tensionados feitosde ligas de alumínio para aplicações da técnica de aeronave, processo este quepermite a restauração também de componentes cujo reparo com processostradicionais foi até agora tecnicamente impossível ou não forameconomicamente racionais.

Este objetivo é atingido de acordo com a invenção por meio deum processo para o reparo e restauração de componentes dinamicamentetensionados feitos de ligas de alumínio para aplicações da técnica deaeronave, como definido na reivindicação 1.

No curso deste processo:

o material de base a partir do qual o componente a serreparado é produzido é determinado,

o componente a ser reparado, se necessário, é submetido a umpré-tratamento,

um material de pulverização que tem propriedades químicas,físicas e mecânicas comparáveis àquelas do material de base é selecionado,

parâmetros de revestimento para o subseqüente processo derevestimento são selecionados de modo que a ligação dentro da camada a seraplicada é otimizada,

o material de pulverização é aplicado sobre o componente aser reparado por meio de pulverização de gás frio, a fim de substituir materialque foi removido por desgaste e pré-tratamento, e

o componente revestido é pós-tratado de tal maneira que ageometria de componente original é restaurada.

Este processo oferece a vantagem particular de que tambémcomponentes que foram até agora substituídos, podem ser restaurados parauso em uma aeronave. Assim, por exemplo, também lâminas de propulsor, emque, até agora, o desbaste ou esmerilhamento de um contorno tendo um errodimensional admissível não mais foi possível, ou que caíam abaixo, podemser restauradas para uso em uma aeronave. As necessárias características dematerial são atingidas por meio do processo presentemente proposto,particularmente com respeito à resistência à fadiga vibracional, sem quesejam requeridas etapas de processo adicionais, como sintetização.

De acordo com a invenção, isto é alcançado por meio do ajustedo material de pulverização sobre o material de base a ser revestido comvistas à sua composição química, bem como por meio do ajuste dosparâmetros de revestimento, tais como, por exemplo, distribuição do tamanhode partícula de pó, dos parâmetros de processo, da geometria de bocal esimilares, de modo que ligação ótima dentro da camada é obtida.

Preferivelmente, a resistência à fadiga da camada, como determinada emtestes de tensão vibracional, é usada como caracterização da qualidade deligação. As camadas produzidas desta maneira atingem, de formacomprovada, a resistência à fadiga do material de base.

Formas de concretização preferidas da invenção são indicadasnas reivindicações subordinadas.

Preferivelmente, em uma etapa de purificação, o componente aser reparado é liberado de camadas protetoras de verniz e impurezas solúveispor meio de processos de limpeza. Particularmente, quando o componente aser reparado é uma lâmina de propulsor, uma resina de formaldeído de uréiacurada, granulada, pode ser usada para esta finalidade; com a ajuda destaresina, impurezas solúveis bem como resíduos de camada de fundo deenvernizamento e/ou lavagem são completamente removidos do componentea ser reparado. Aqui, em contraste com remoção de verniz químico, além doalumínio, não podem ser detectadas frações de oxigênio, zinco, fósforo ecromo.

Preferivelmente, superfícies desgastadas e/ou corroídas sãoremovidas até uma tal extensão que traços de desgaste e corrosão não sãomais visíveis. Processos de tratamento mecânico, tais como, por exemplo,fresagem, torneamento ou perfuração, usinagem por descarga elétrica,processos eletroquímicos ou evaporação, podem ser usados para esta remoçãode material. Em uma maneira preferida, a usinagem é efetuada meramentelocalmente na superfície do respectivo desgaste ou corrosão por meio deprocessos de corte, tais como torneamento ou perfuração; maispreferivelmente, a usinagem é feita por meio de desbaste. Quando o processopresentemente sugerido é usado para o reparo de uma lâmina de propulsor, omaterial das superfícies desgastadas e/ou corroídas preferivelmente éremovido até uma profundidade de 0,1 a 0,8 mm. Todavia, a remoção dematerial também pode ser executada em uma tal maneira que é asseguradauma espessura de material residual, quando requerida pelo respectiva projeto,que, todavia danos externos permanecem visíveis. Para esta finalidade, assuperfícies desgastadas e/ou corroídas são removidas até uma profundidadede preferivelmente 0,1 a 0,5 mm.

O material removido por meio de desgaste e usinagem énovamente aplicado por meio de pulverização de gás frio, preferivelmente deum material que tem a mesma composição ou uma composição similar e asmesmas ou similares características químicas, físicas e mecânicas. Narealização disto, a espessura da camada pulverizada pelo menos atinge umvalor que corresponde àquele da maior profundidade de desgaste narespectiva superfície funcional mais uma sobremedida para a subseqüenteusinagem. Em uma maneira preferida, a camada é aplicada com a mesmaespessura em toda a área funcional. Em uma forma de concretizaçãoparticularmente preferida a espessura da camada é adaptada à profundidadelocalmente variável de desgaste.

Em contraste com outras aplicações de revestimento, umaativação da superfície do componente por meio de pulverização de corundousualmente não é admissível no caso de componentes de aeronavedinamicamente tensionados feitos de ligas de alumínio, porque não pode serexcluído que partículas de corundo de arestas agudas causem danos àsuperfície do substrato ou permaneçam aderidas na mesma, como umainclusão atua assim como um germe para a posterior propagação de fissuras.

No curso do processo de revestimento, as partículas de pó sãocontinuamente injetadas dentro de um canhão de pulverização em um gáscomprimido que é aquecido sem combustão. Por meio de subseqüentedespressurização da mistura de gás/partículas em um bocal de Lavai, estamistura, na dependência do tipo de gás e geometria do bocal, algumas vezesatinge um múltiplo da velocidade sônica. As partículas de pó, por sua vez,atingem velocidades tão altas que apenas a conversão de energia cinética emcalor e trabalho de deformação é suficiente para causar uma aderência noinstante de incidência no componente a ser revestido. A base para isto é umfluxo plástico do material na vizinhança das interfaces de partícula-partícula/partícula-substrato, como um resultado da ocorrência deinstabilidades de cisalhamento adiabáticas. O preaquecimento do gás édestinado a aumentar sua velocidade sônica e, assim, também a velocidadeabsoluta do fluxo de gás/partículas. Além disto, as partículas já estãoaquecidas durante a curta permanência na seção quente do fluxo, pelo que adeformabilidade das partículas, no impacto, é melhorada. Todavia, atemperatura de gás no local de injeção sempre está abaixo do ponto de fusãodo material de revestimento, de modo que a fusão das partículas não se iniciaou ocorre durante a fase de vôo. Desvantagens, tais como oxidação,transformações de fase ativadas por via térmica ou formação de liga,conhecidas a partir de outros processos de pulverização térmicos, podem seraproximadamente completamente evitadas em pulverização de gás frio.

Subseqüentemente à etapa de revestimento, o componente aser reparado preferivelmente é tratado por meio de processos de usinagemmecânica, tais como, fresagem, torneamento ou perfuração, a fim de restaurara geometria original. De acordo com uma forma de concretização particular, otratamento é efetuado por meio de usinagem por descarga elétrica, processoseletroquímicos ou evaporação.

Quando a geometria original do componente revestido foirestaurada, as superfícies funcionais do componente podem ser acabadasquando à sua forma e estrutura superficial. O acabamento das superfíciesfuncionais particularmente pode ser obtido por meio de processos, tais comodesbaste, retificação, lixagem e polimento, pelo que a forma e função de umnovo componente podem ser atingidas dentro dos limites tolerados.

No curso de desbaste ou alisamento de superfícies dealumínio, partículas de alumínio podem ser pressionadas para dentro dasuperfície, por esta razão, um fornecimento contínuo de aditivos de desbastefrescos e uma simultânea remoção do material removido são urgentementerequeridos. Bons resultados foram obtidos, por exemplo, no reparado de umalâmina de propulsor, na medida em que um pré-desbaste foi executado comuma máquina de desbaste manual, comercialmente disponível, usando umdisco de fibra e um grosseiro tamanho de grão (por exemplo, tamanho de grão40), em que a superfície áspera para pulverização foi alisada para 0,2 a 0,6mm. Aqui, a geometria da lâmina de propulsor preferivelmente já foirestaurada na segunda etapa. O exame com relação à forma e geometria foiexecutado com gabaritos com forma predeterminada. Então, a superfície foialisada por meio de um aparelho desbastador a disco com aba usando umtamanho de grão de 150, e subseqüentemente desbastado finalmente parasuperacabamento com uma um tamanho de grão de entre 120 e 240 até 0,1 a0,2 mm. No acabamento do perfil, a superfície foi usinada com discos depolimento comerciais, de modo que uma superfície refletora foi obtida a fimde, assim, limitar a resistência friccional do fluxo de ar para um mínimo.

O processo de reparo pode ser finalizado por meio da selagemdas superfícies tratadas; para esta finalidade, as superfícies tratadas podem serenvernizadas, anodizadas ou cromatizadas. Antes de proteger as superfíciespor meio de anodização, todavia, um exame com relação a fissuras,preferivelmente em conformidade com ASTM E 1417-99, deve ser realizado,em que o tipo Instalação de energia eólica (fluorescente), Método A (lavávelem água), modo a (pó seco), demonstrou ser particularmente vantajoso. Oteste não destrutivo serve para detectar irregularidades, tais como defeitos deligação, fissuras, sobreposições e poros.

O tipo de processo usado para obter a proteção superficialanódica (anodização) depende do material usado na aplicação específica. Pormeio de uma oxidação anódica em ácido crômico ou ácido sulfurico, aespessura da película de óxido que se forma sobre componentes de alumíniosob condições atmosféricas é aumentada por milhares de vezes, pelo que nãosomente a proteção contra corrosão, mas também a resistência ao desgaste,podem ser substancialmente melhoradas. O tratamento pode ser usado parauma maior parte das ligas de alumínio comercialmente disponíveis.

O tratamento superficial preferivelmente é executado em ácidocrômico, produzindo uma camada que tem uma espessura de 1 a 5 μηι, a qual,de fato, é mais fina que aquela obtida quando do uso de ácido sulfurico, aqual, todavia, tem uma maior elasticidade. Em uma maneira particularmentepreferida, a espessura da camada é ajustada para 3 a 4 μιιι, em que, todavia,uma subseqüente compactação é dispensada porque uma melhor aderência deverniz é atingida em camadas não compactadas.

Os processos de reparo presentemente descritos não requeremum pós-tratamento térmico do componente revestido, como discutido na US 6905 728, para atingir as necessárias características mecânicas.

A despeito do fato de que o processo presentemente propostofoi descrito particularmente em conexão com o reparo de lâminas depropulsores ou componentes de trens de aterrissagem, é evidente que esteprocesso evidentemente pode ser igualmente aplicado ao reparo de outroscomponentes de aeronave pesadamente tensionados dinamicamente.

Claims (23)

1. Processo para reparar e restaurar componentesdinamicamente tensionados compreendendo ligas de alumínio para aplicaçõesem aeronave, caracterizado pelo fato de que(a) o material de base a partir do qual o componente a serreparado foi produzido é determinado,(b) o componente a ser reparado, se necessário, é submetido aum pré-tratamento,(c) um material de pulverização que tem propriedadesquímicas, físicas e mecânicas comparáveis àquelas do material de base éselecionado,(d) parâmetros de revestimento para o subseqüente processo derevestimento são selecionados de modo que a ligação dentro da camada a seraplicada é otimizada,(e) o material de pulverização é aplicado sobre o componente aser reparado por meio de pulverização de gás frio, a fim de substituir materialque foi removido por desgaste e pré-tratamento, e(f) o componente revestido é pós-tratado de tal maneira que ageometria de componente original é restaurada,

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que no curso da etapa (b) o componente a ser reparado é liberadode camadas protetoras de verniz e impurezas solúveis por meio de processosde purificação,

3. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que no curso da etapa (b) superfíciesdesgastadas e/ou corroídas são removidas até uma tal extensão que traços dedesgaste e corrosão não são mais visíveis.

4. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que, subseqüente à etapa (f),superfícies funcionais do componente são acabadas com vistas à forma eestrutura superficial.

5. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que uma selagem final das superfíciestrabalhadas é efetuada.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que as superfícies trabalhadas são envernizadas, anodizadas oucromatizadas.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6 caracterizadopelo fato de que a superfície restaurada é anodizada.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a oxidação anódica é realizada em ácido crômico ou ácidosulfurico.

9. Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 8,caracterizado pelo fato de que a oxidação anódica é realizada até que resulteuma película de óxido com uma espessura de 1 a 5 μτη, preferivelmente de 3 a 4 μm.

10. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que para processos de tratamentoeletroquímicos, processos de eletro-descarga ou processos a laser sãoempregados para o pré- tratamento e/ou tratamento final.

11. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que no curso da etapa (e) o material éuniformemente aplicado sobre toda a superfície afetada pelo menos em umaespessura que corresponde à profundidade de desgaste máxima sobre estasuperfície.

12. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 10,caracterizado pelo fato de que no curso da etapa (e) o material é aplicadosobre a superfície afetada em uma espessura de revestimento que correspondeà profundidade de desgaste que varia localmente.

13. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o material pulverizado temsubstancialmente a mesma composição que o material de base.

14. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 12,caracterizado pelo fato de que o material pulverizado tem uma composiçãoque difere daquele do material de base, todavia tem propriedades químicas,físicas e mecânicas comparáveis.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o componente, antes dorevestimento, não é sujeito a uma ativação mecânica, tal como por jateamentode corundo.

16. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que, depois da etapa (f), éadicionalmente aplicada sobre o componente uma camada com função deproteção contra desgaste, corrosão ou outras influências prejudiciais.

17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o revestimento para proteção contra desgaste, corrosão ououtras influências prejudiciais é aplicado por meio de processos derevestimento térmicos e galvânicos.

18. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que a resistência à fadiga da camada,quando determinada em testes de esforço vibracional, é usada comocaracterização da qualidade de ligação no curso da etapa (d).

19. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o componente a ser reparado é umcomponente de trem de aterrissagem.

20. Processo de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o componente a ser reparado éuma lâmina de propulsor.

21. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que uma resina de formaldeído de uréia em forma de granulado éusada para remover do componente a ser reparado impurezas solúveis bemcomo resíduos de revestimento base de envernizamento e/ou de lavagem nocurso da etapa (b).

22. Processo de acordo com a reivindicação 20 ou 21,caracterizado pelo fato de que superfícies desgastadas e/ou corroídas sãoremovidas até uma profundidade de 0,1 a 0,8 mm no curso da etapa (b).

23. Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de que uma maior parte do lado de sucção ou do lado de pressão,respectivamente, da lâmina de propulsor, é revestida no curso da etapa (e).