BRPI0809153A2

BRPI0809153A2 - Elemento estrutural em liga de alumínio, incluindo um captador óptico

Info

Publication number: BRPI0809153A2
Application number: BRPI0809153-6A2A
Authority: BR
Inventors: Jean-Christophe Ehrstrom; Laurent Cervi; Frank Eberl; Michelle Salva
Original assignee: Alcan Rhenalu
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2014-09-16
Also published as: US20090184202A1; EP2125259A2; CA2681332A1; JP5325122B2; CN101641167B; CN101641167A; FR2913898A1; BRPI0809153B1; DE602008003200D1; ES2355320T3; CA2681332C; WO2008129178A2; WO2008129178A3; FR2913898B1; US8693812B2; JP2010524688A; ATE485898T1; EP2125259B1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ELEMENTO ESTRUTURAL EM LIGA DE ALUMÍNIO, INCLUINDO UM CAPTADOR ÓPTICO".

Domínio Técnico da Invenção A presente invenção refere-se aos produtos corroídos e aos e

Iementos de estrutura, notadamente para construção aeronáutica, em liga de alumínio. Os produtos corroídos podem ser produtos laminados (tais como chapas finas, chapas médias, chapas espessas), produtos fiados (tais como barras, perfilados ou tubulações) e produtos forjados.

Estado da Técnica

As estruturas inteligentes mostraram que podiam ter um vasto leque de aplicações capazes de aumentar os desempenhos no domínio da indústria aeroespacial. As informações coletadas pelos captadores incorporados na estrutura podem ter numerosas aplicações, tanto ligadas ao vôo, quanto ao design ou à manutenção dos aparelhos.

Em particular, a inclusão dos captadores nos elementos de estrutura oferece não somente a possibilidade de melhoria do acompanhamento da sobrevida das estruturas, mas também abrir novas possibilidades no design.

Assim, o cálculo das estruturas em tolerância ao dano consiste

em avaliar o número de ciclos ou de picos de solicitação que a estrutura pode suportar entre o momento em que um defeito é detectável e o momento em que esse defeito é suficientemente grande para ser julgado como crítico. A criticidade pode ser julgada com base em um cálculo de instabilidade, com 25 a curva R obtida segundo a norma ASTM E561 do material, ou com base em um julgamento tal que a “fissura não deve exceder dois espaços interliças”. O número de picos de solicitações assim calculado, ou de vôos para uma estrutura aeronáutica, deve ser inferior ou igual ao intervalo de inspeção previsto para a estrutura, a um fator de segurança aproximadamente.

O defeito detectável é frequentemente julgado como sendo a

quele que se pode detectar visualmente. Frequentemente, em um painel enrijecido, é constituído de uma fissura de algumas dezenas de milímetros no revestimento, de ambos os lados de um enrijecedor ele próprio partido. Ora, esta última hipótese é muito penalizante no cálculo. Com efeito, a carga sustentada pelo enrijecedor, devido ao fato de ser suposto partido, é transferida sobre o revestimento que comporta a fissura. O fator de intensidade de es5 forço aplicado à fissura é, portanto, muito aumentado. Também, para assegurar o intervalo de inspeção visado, se é levado a aumentar a espessura de revestimento, com uma penalidade sobre o peso do painel; que pode ser avaliado em 20 %.

A adjunção de um captador, que indicaria se o enrijecedor foi interrompido ou não, forneceria, portanto, um ganho de peso da ordem de grandeza mencionado acima. Esse captador pode funcionar conforme vários princípios físicos: vibrações, correntes, transmissão da luz.

A incorporação de um captador no meio de um elemento de estrutura metálica é difícil notadamente em razão do risco de deterioração do captador ou do elemento de estrutura, quando da fabricação.

Foi proposto apor o captador sobre a superfície do elemento de

estrutura.

A patente US 4.636.638 descreve a colagem de uma fibra óptica na superfície de um elemento de estrutura nas proximidades das principais fontes de esforços.

A patente US 5.525.796 descreve uma melhoria do processo precedente no qual a fibra óptica, envolvida por um envoltório metálico, é soldada na superfície do elemento de estrutura.

O pedido de patente CA 2.334.051 descreve um método e um sistema de detecção da temperatura e da tensão mecânica, utilizando uma fibra óptica de rede de Bragg depositada sobre um substrato e protegida por uma camada protetora.

A aposição do captador sobre a superfície do elemento de estrutura apresenta numerosos problemas: o captador é sensível a defeitos detectados unicamente na superfície, e pode sofrer danos acidentais. A aposição do captador na superfície necessita, por outro lado, das etapas longas e onerosas, pois devem ser realizadas no decorrer das etapas finais de fabricação do avião, notadamente após as etapas de tratamento de superfície.

A patente US 5.283.852 propõe incorporar uma fibra óptica em tubo protetor, quando da fundição do metal. Todavia, a deformação do metal, quando das etapas de deformação da peça fundida necessárias à fabri5 cação do elemento de estrutura corre o risco de partir a fibra mesmo em presença de uma tubulação protetora. Por outro lado, uma fibra incorporada em uma tubulação protetora não estando diretamente em contato com o eIemento de estrutura não é muito sensível aos esforços até mesmo às rupturas que este sofre.

A patente US 6.685.365 propõe colocar fibras ópticas entre duas

folhas de alumínio e ligá-las à baixa temperatura. Esse tipo de método, destinado à fabricação de cabos ópticos, não é adaptado à realização de elementos de estrutura, pois as propriedades mecânicas da ligação são insuficientes.

O problema ao qual responde a presente invenção é de incorpo

rar um captador em forma de fibra, no meio de um elemento estrutural em liga de alumínio, sem modificar as propriedades do captador e do elemento estrutural de forma significativa, de modo a poder detectar o dano ou a ruptura do elemento estrutural.

Obieto da Invenção

Um primeiro objetivo da invenção é um processo de fabricação de um produto corroído destinado à fabricação de um elemento estrutural monolítico em liga de alumínio, compreendendo uma etapa na qual se ligam por deformação a quente pelo menos duas subpartes metálicas, após ter

incorporado entre si pelo menos um captador em forma de fibra, permitindo detectar o dano ou a ruptura do elemento estrutural, quando de sua utilização.

Um segundo objetivo da invenção é um produto corroído ou um elemento estrutural monolítico em liga de alumínio no meio do qual é incor

porado pelo menos um captador em forma de fibra, permitindo detectar o dano ou a ruptura do elemento estrutural, caracterizado pelo fato de o produto ter sido fabricado por um processo, de acordo com a invenção, e pelo fato de pelo menos 80% da superfície do envoltório e, de preferência, a totalidade da superfície desse captador está em contato íntimo com pelo menos uma liga de alumínio desse produto corroído.

Um terceiro objetivo da invenção é um painel de fuselagem ou de velame, compreendendo um elemento estrutural, de acordo com a invenção.

Descrição das Figuras

A figura 1 representa de maneira esquemática uma fibra óptica.

A figura 2 dá as radiografias obtidas pelas amostras 1 (figura 2a), 2 (figura 2b), 3 (figura 2c) e 4 (figura 2d).

A figura 3 dá as radiografias obtidas pelas amostras 5 (figura 3a), 7 (figura 3b), 8 (figura 3c) e 9 (figura 3d).

A figura 4 é uma representação simplificada em negativo da figura 2 pelas amostras 1 (figura 4a), 2 (figura 4b), 3 (figura 4c) e 4 (figura 4d).

A figura 5 é uma representação simplificada em negativo da figu

ra 3 pelas amostras 5 (figura 5a), 7 (figura 5b), 8 (figura 5c) e 9 (figura 5d). Descrição Detalhada da Invenção

Salvo menção contrária, as definições da norma européia EM 12258-1 se aplicam.

O termo “chapa” é utilizado para produtos laminados de qualquer

espessura.

O termo “produto corroído” se refere a um semiproduto pronto para ser transformado, notadamente por serragem, usinagem e/ou enfermado em elemento de estrutura. Em certos casos, o produto corroído pode ser 25 utilizado diretamente como elemento de estrutura. Os produtos corroídos podem ser produtos laminados (tais como chapas finas, chapas médias, chapas espessas), produtos fiados (tais como barras, perfilados ou tubulações) e produtos forjados.

O termo “elemento de estrutura” ou “elemento estrutural” se refere a um elemento utilizado em construção mecânica para o qual as características mecânicas estáticas e/ou dinâmicas têm uma importância particular para o desempenho e a integridade da estrutura, e para o qual um cálculo da estrutura é geralmente prescrito ou feito. Para um avião, esses elementos de estrutura compreendem notadamente os elementos que compõem a fuselagem (tais como o revestimento de fuselagem ("fuselage skin" em inglês), os enrijecedores ou liças de fuselagem ("stringers"), as divisórias estanques 5 ("bulkheads"), as armações de fuselagem ("circumferencial frames"), as asas (tais como o revestimento de velame ("wing skin")), os enrijecedores (stringers ou stiffeners), as nervuras ("ribs") e Iongarinas ("spars'') e a empenagem composta notadamente de estabilizadores horizontais e verticais ("horizontal or vertical stabilisers"), assim como os perfilados de piso (floor be

ams), os trilhos de bancos ("set tracks") e as portas.

O termo “elemento de estrutura monolítica” se refere a um elemento de estrutura que foi obtido a partir de uma única peça de produto corroído, sem ligação, tal como rebite, soldagem, colagem, com uma outra peça.

De acordo com a invenção, ligam-se, no decorrer de uma etapa

da fabricação de um elemento estrutural em liga de alumínio, pelo menos duas subpartes metálicas por deformação a quente, após ter incorporado entre elas pelo menos um captador em forma de fibra, permitindo detectar o dano ou a ruptura do elemento estrutural, quando de sua utilização.

Assim, contrariamente a uma idéia comumente difundida, a in

corporação de um captador no meio do elemento estrutural, quando de uma etapa de deformação a quente da fabricação é possível sem provocar a ruptura do captador, conservando propriedades de uso do elemento estrutural satisfeitas.

A taxa de deformação a quente deve ser suficiente para se obter

um elemento estrutural monolítico.

De modo a assegurar um contato íntimo entre o captador e a liga de alumínio do elemento estrutural, é necessário que o captador seja introduzido entre pelo menos duas subpartes metálicas destinadas a serem Iiga

das por deformação a quente para formar uma única peça metálica. As subpartes metálicas podem ser inteiramente disjuntas antes da etapa de deformação, mas podem também apresentar uma continuidade de matéria. As subpartes podem ser pré-ligadas antes da deformação a quente por colagem, soldagem, rebitamento, ou qualquer outro meio apropriado apto a facilitar sua solidariedade no decorrer da ligação por deformação a quente. Cada subparte representa vantajosamente um volume significativo, pelo menos 10 5 % e, de preferência, pelo menos 15 % do volume final. A invenção se refere, de preferência, às peças obtidas a partir de placas ou esferas em liga de alumínio fundidas por fundição semicontínua e não a partir de peças obtidas por metalurgia dos pós ou calcinação, pois estas últimas técnicas não permitem, em geral, obter elementos de estrutura de uma qualidade suficiente pa10 ra as aplicações aeronáuticas. O processo, de acordo com a invenção, permite incorporar o captador no núcleo do produto corroído ou do elemento de estrutura. Assim, em um plano perpendicular à direção de qualquer captador sob a forma de fibra, a distância mínima entre esse captador e a superfície do produto corroído ou do elemento de estrutura é vantajosamente superior 15 a 0,5 mm ou 1 mm e, de preferência, superior a 2 mm ou mesmo 5 mm e de maneira ainda mais preferida superior a 10 mm. Em um modo de realização preferido, a distância mínima entre um captador e a superfície do produto corroído ou do elemento de estrutura, em um plano perpendicular à direção da fibra, é a mais elevada das distâncias possíveis.

A taxa de deformação a quente está vantajosamente compreen

dida entre 2 % e 95 % e, de maneira preferida, entre 10 % e 70 %. Por taxa de deformação a quente, entende-se a relação entre, por um lado, a diferença entre a soma das dimensões iniciais das subpartes e a dimensão final do produto resultante da deformação a quente, e, por outro lado, a soma das 25 dimensões iniciais das subpartes, essas dimensões sendo consideradas na direção principal de deformação, a partir do momento em que a fibra está em contato com pelo menos uma subparte. Para uma deformação por compressão ou por laminação a taxa de deformação a quente é igual à relação (E0 Ef )/E0 na qual Ef é a espessura final e Eo é a soma das espessuras iniciais 30 das subpartes. Para uma deformação por fiação, a taxa de deformação a quente é igual à relação (S0 - Sf)/ So na qual Sf é a seção final e So é a soma das seções iniciais das subpartes. A taxa de deformação a quente, quando da etapa de deformação a quente, é vantajosamente superior a 10 % e, de preferência, superior a 15 %, de forma a assegurar a continuidade de matéria da peça obtida. Todavia, se a taxa de deformação a quente for muito elevada, será difícil não danificar o captador. Assim, a taxa de deformação a 5 quente é, de preferência, inferior a 70 %, de maneira preferida inferior a 40 % e, de maneira ainda mais preferida, inferior a 25 %.

No caso de laminação, conhece-se, por exemplo, a ligação de chapas pelo processo de colocação de placas, no qual duas chapas são ligadas quando de uma etapa de laminação à quente. A forjadura a quente permite também ligar duas subpartes metálicas.

Quando o captador é introduzido entre duas subpartes destinadas a serem ligadas por laminação ou forjadura, é vantajoso poder torná-lo solidário pelo menos a uma das subpartes. Em um modo de realização da invenção, o captador é colocado em um entalhe feito em uma das duas sub15 partes, de forma a ser protegido de um contato direto com a outra subparte, quando da deformação. A largura do entalhe é, de preferência, da mesma ordem de grandeza que o diâmetro do captador, de forma que este seja mantido quando da deformação. De uma forma vantajosa, o entalhe é feito com o auxílio de um feixe laser e, de forma preferida, o tratamento laser é 20 seguido de um tratamento de superfície de tipo neutralização. No caso da fiação, conhecem-se, por exemplo, de US 4 215 560 os processos de coextrusão, nos quais um fio é introduzido na câmara de extrusão entre duas subpartes formadas pelas aberturas de uma ferramenta. Em relação à esfera de partida, as subpartes foram deformadas, quando entram em contato com 25 o fio. A taxa de deformação a quente, considerada no âmbito da invenção, corresponde à taxa de deformação das subpartes a partir do momento em que estão em contato com a fibra. Um compromisso deve ser encontrado para a introdução da fibra: uma introdução precoce provoca uma dificuldade em tração elevada sobre a fibra em razão da relação de extrusão, enquanto 30 que uma introdução tardia reduz a distância de contato entre os materiais, o que pode ter por conseqüência defeitos de contato entre a fibra e o elemento estrutural, assim como um defeito de ligação das subpartes. No caso da fiação, conhece-se também, por exemplo, de FR 2 876 924 A1, a extrusão de esferas compósitas, compreendendo pelo menos duas subpartes. A fibra pode vantajosamente ser introduzida em um entalhe feito em uma das subpartes.

A temperatura de deformação a quente é um parâmetro impor

tante do processo. A temperatura de deformação a quente está vantajosamente compreendida entre 350 e 550°C e, de maneira preferida, compreendida entre 450 e 500°C. Com efeito, se a temperatura for muito baixa, o captador permanecerá muito pouco dúctil e sua ruptura, quando da deformação, 10 será frequentemente. Se a temperatura for muito baixa, corre-se o risco, por outro lado, de não se conseguir uma continuidade de matéria satisfatória entre as duas subpartes metálicas. Ao contrário, se a temperatura for muito elevada, as propriedades do captador poderão ser degradadas.

Um captador sob a forma de fibra preferido é uma fibra óptica. 15 Dentre todos os captadores clássicos, as fibras ópticas apresentam numerosas vantagens. Seu funcionamento é, com efeito, insensível às interferências eletromagnéticas. Sua manutenção aos meios ambientes severos (químicos, nucleares, vibrações, temperaturas muito elevadas, pelo menos se o envoltório e o núcleo não forem em materiais orgânicos) é excelente. Além disso, 20 no caso da introdução em estruturas metálicas, elas não necessitam de isolamento elétrico, a fibra sendo isolante. Elas são, ao mesmo tempo, o elemento sensível e o veículo da informação, o que Ihe confere um tempo de resposta muito curto.

Uma fibra óptica leva a Iuz por reflexo entre seu núcleo e seu 25 envoltório. Uma representa esquemática de fibra óptica de diâmetro béapresentada na figura 1. O núcleo (2), de diâmetro a e de índice de refração nc, é envolvido por um envoltório (1) de índice de refração ng. O núcleo e o envoltório se caracterizam por seu índice de refração diferente (fibra com salto de índice). Todavia, existem fibras para as quais essa diferença não é 30 expressa sob a forma de um salto de índice, mas de um gradiente.

Distinguem-se duas grandes famílias de fibras ópticas: monomodo e multimodo. Esses dois tipos de fibras se caracterizam por sua geometria, em particular pelo diâmetro do núcleo e do envoltório, assim como sua condição de utilização, em particular o comprimento de onda da Iuz orientada ao longo da fibra.

As fibras monomodos apresentam excelentes qualidades de 5 transmissão: larga faixa passante e elevada vazão e elas são amplamente utilizadas na indústria das telecomunicações. As fibras multimodos apresentam um núcleo de diâmetro relativamente importante, isto é, superior a 10 pm, o que simplifica o dispositivo experimental (conexões e alinhamento com a fonte de luz), e uma grande abertura numérica (ângulo máximo que 10 forma o raio orientado com o eixo da fibra).

A transmissão ou ausência de transmissão da Iuz através da fibra óptica permite detectar a ruptura do elemento estrutural. Essa resposta binária pode ser obtida com todos os tipos de fibra óptica. Por outro lado, a modificação das propriedades de transmissão da Iuz pela fibra óptica, em 15 razão de esforço, pode, antes mesmo de sua ruptura, permitir detectar um dano do elemento estrutural, mas essa resposta complexa é mais facilmente obtida com fibras ópticas monomodos.

Apesar dessa característica das fibras ópticas monomodos, é vantajoso utilizar uma fibra óptica multimodo, pois esses captadores resis20 tem a temperaturas e a deformações elevadas. Eles necessitam, todavia, de uma forte intensidade luminosa. De forma vantajosa, utiliza-se uma fibra óptica multimodo, cujo diâmetro total b está compreendido entre 30 e 500 pm e, de maneira preferida, entre 50 e 150 pm ou 130 pm. Em um outro modo de realização da invenção, utiliza-se uma fibra óptica monomodo, incorpo25 rando-se interferômetros (por exemplo, interferômetros Fabry-Perot, ou redes de Bragg). De maneira preferida, utiliza-se uma fibra multimodo de núcleo e envoltório em sílica fundida em razão de sua manutenção em temperatura e de seu caráter menos local para a medida de deformação que uma rede de Bragg.

O processo, de acordo com a invenção, nem sempre necessita

que o captador seja recoberto de um revestimento protetor. Em particular, um revestimento protetor metálico nem sempre é necessário para permitir a introdução do captador. No caso das fibras ópticas, a realização de um revestimento metálico é onerosa e a invenção permite em certos modos de realização se livrar dessa etapa. Em uma realização da invenção, pelo menos 80% da superfície do envoltório e, de preferência, a totalidade da super5 fície do envoltório (1) da fibra óptica multimodo utilizada está em contato íntimo com uma liga de alumínio do produto corroído ou do elemento de estrutura. Em um outro modo de realização da invenção, utiliza-se uma fibra recoberta de um revestimento protetor, tal como um revestimento metálico, de preferência revestimento de cobre ou revestimento em polímero, de prefe10 rência revestimento em poliimida. O revestimento protetor permite, em certos casos, manipular mais facilmente as fibras e evitar a ruptura da fibra, quando da deformação a quente.

A temperatura de deformação preferida compreendida entre 350 e 550°C é particularmente vantajosa, quando o captador é uma fibra óptica 15 e, em particular, uma fibra óptica multimodo. Rupturas freqüentes da fibra óptica foram assim observadas para temperaturas de deformação inferiores a 350°C ou mesmo inferiores a 450°C. Um dano da fibra óptica pode ser observado, quando a temperatura ultrapassa 550°C.

Existe um compromisso entre a taxa de deformação a quente e a temperatura de deformação: uma temperatura de deformação elevada permite, por exemplo, utilizar taxas de deformação a quente mais baixas.

Em um modo de realização preferido da invenção, realizam-se as seguintes etapas sucessivas:

a) fundição de uma esfera em liga 2XXX, 6XXX ou 7XXX;

b) opcionalmente homogeneização;

c) coextrusão com uma fibra óptica multimodo, a uma temperatura compreendida entre 350 e 550°C;

d) colocação em solução;

e) têmpera;

f) tração controlada;

g) opcionalmente revenido.

O processo, de acordo com a invenção, permite a fabricação de um produto corroído em liga de alumínio, destinado à fabricação de um elemento estrutural monolítico em liga de alumínio no meio do qual é incorporado pelo menos um captador em forma de fibra, permitindo detectar o dano ou a ruptura do elemento estrutural, caracterizado pelo fato de pelo menos 5 80 % da superfície do envoltório e, de preferência, a totalidade da superfície desse captador estar em contato íntimo com pelo menos uma liga de alumínio desse produto corroído. Com efeito, a incorporação do captador no decorrer de uma etapa de deformação a quente permite assegurar um contato íntimo em qualquer ponto.

O processo, de acordo com a invenção, pode ser aplicado para

elaborar produtos corroídos, de preferência chapas e perfilados, e elementos estruturais em qualquer liga de alumínio de corrosão. Em particular, a invenção pode ser aplicada com ligas sem tratamento térmico, tais como as ligas 1XXX, 3XXX, 5XXX e certas ligas da série 8XXX, e de forma vantajosa com 15 ligas 5XXX, contendo escândio, com um teor preferido de 0,001 a 5 % em peso e de forma ainda mais preferida de 0,01 a 0,4 % ou mesmo 0,3 % em peso.

De forma preferida, utiliza-se pelo menos uma liga de alumínio com tratamento térmico. Em particular, a invenção pode ser aplicada para elaborar produtos corroídos ou elementos estruturais, compreendendo uma liga de alumínio escolhido no grupo constituído das ligas 2XXX, 4XXX, 6XXX, 7XXX e 8XXX, contendo lítio.

O produto corroído é vantajosamente uma chapa. Em uma realização vantajosa da invenção, o elemento de estrutura é obtido por usinagem 25 integral, a partir de uma chapa, de acordo com a invenção. No caso de chapas de fuselagem, que comportam frequentemente uma colocação de placas, o captador é, de forma vantajosa, introduzido entre o núcleo e a colocação de placas. Pode-se também em uma realização vantajosa da invenção introduzir o captador nas posições que se tornarão, após usinagem integral, 30 enrijecedores integrados.

De maneira preferida, o produto corroído é um perfilado destinado a ser utilizado como enrijecedor na indústria aeronáutica. Os elementos estruturais, de acordo com a invenção, são particularmente vantajosos para a realização de painéis de fuselagem ou de painéis de velame, pois permitem ganhos de peso da ordem de 20 %; com efeito, eles permitem realizar o cálculo das estruturas, sem ter de estabelecer a 5 hipótese que os únicos defeitos detectáveis são os defeitos que se podem detectar visualmente. Por outro lado, os captadores sendo introduzidos no meio dos elementos estruturais, são sensíveis à sua ruptura, sem para tanto serem afetados por danos acidentais como os captadores apostos na superfície. Por outro lado, os captadores sendo inteiramente envolvidos pela liga 10 de alumínio do elemento estrutural, são protegidos no decorrer das etapas de fabricação que seguem a deformação a quente, tais como, por exemplo, a usinagem ou o tratamento de superfície.

A invenção não está, todavia, limitada aos elementos de estrutura destinados às aplicações aeronáuticas, os elementos de estrutura, de acordo com a invenção, podem também encontrar aplicações vantajosas na construção aeroespacial, na construção naval, na fabricação de pontes e de construções.

Exemplo

Nesse exemplo, fabricou-se uma chapa no meio da qual foi in20 corporada uma fibra óptica. Nove lotes de duas amostras em liga AA6056 foram usinados nas seguintes dimensões: 100 mm x 17 mm x 0,8 mm e 100 mm x 17 mm x 1,6 mm. Um entalhe de largura de 150 pm e de uma profundidade de 150 pm foi feito por laser no sentido do comprimento na amostra de espessura de 0,8 mm. Um tratamento de superfície de tipo neutralização 25 foi feito após o tratamento laser. Uma fibra óptica multimodo com núcleo e envoltório de sílica fundida, com um diâmetro total de 100 pm, foi introduzida em cada entalhe.

Um empilhamento que consiste em uma amostra de espessura de 0,8 mm no qual a fibra óptica foi introduzida e uma amostra de espessura de 1,6 mm foi deformada a quente por compressão sobre uma máquina de tipo “Servotest”®. Os testes foram realizados em duas temperaturas: 400°C e 475°C. Todos os testes permitiram ligar as amostras com exceção do teste n0 6, para o qual as condições de transformação não permitira ligar as duas amostras. Após deformação a quente, as amostras foram radiografadas para observar o estado da fibra. As radiografias obtidas pelos testes, nas quais o conjunto da amostra é observado em vista de topo, estão representadas nas 5 figuras 2 e 4 (testes 1 a 4) e nas figuras 3 e 5 (testes 5 e 7 a 9). Em um caso, um teste foi realizado para verificar se a fibra transmite a luz. O conjunto dos resultados obtidos é dado na tabela 1.

Tabela 1

n° de Compres¬ Taxa de de¬ Tempera¬ Estado da fi¬ Transmissão teste são (mm) formação a tura (0C) bra (observa¬ da Iuz quente (%) ção por radio¬ grafia) 1 1,03 43% 475 Rompida Não testado 2 1 42% 475 Rompida Não testado 3 1,53 64% 475 Parece intacta Não testado 4 0,62 26% 475 Parece intacta Não testado 0,4 17% 475 Parece intacta Sim 6 0,44 18% 400 7 1,65 69% 400 Rompida Não testado 8 1,65 69% 400 Rompida Não testado 9 1,03 43% 400 Rompida Não testado A deformação a quente à temperatura de 475°C permite, na

maior parte dos casos, obter uma fibra intacta. As taxas de deformação a quente de 17 % e 26 % aparecem como particularmente favoráveis.

Claims

1. Processo de fabricação de um produto corroído destinado à fabricação de um elemento estrutural monolítico em liga de alumínio, compreendendo uma etapa na qual se ligam, por deformação a quente, pelo menos duas subpartes metálicas após ter sido incorporado entre elas pelo menos um captador em forma de fibra, permitindo detectar o dano ou a ruptura do elemento estrutural, quando de sua utilização.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que a taxa de deformação a quente está compreendida entre 2 e 95 % e, de maneira preferida, entre 10 e 70 %.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a temperatura está compreendida entre 350 e 550°C, quando dessa deformação a quente.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que esse captador sob a forma de fibra é uma fibra óptica multimodo.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, em que essa fibra tem um diâmetro total compreendido entre 30 e 500 pm.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, em que o núcleo e o envoltório dessa fibra são em silicone fundido.

7. Produto corroído em liga de alumínio, destinado à fabricação de um elemento estrutural monolítico em liga de alumínio, no meio do qual é incorporado pelo menos um captador em forma de fibra, permitindo detectar o dano ou a ruptura do elemento estrutural, caracterizado pelo fato de o produto ter sido fabricado por um processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e de pelo menos 80 % da superfície do envoltório e, de preferência, a totalidade da superfície desse captador estar em contato íntimo com pelo menos uma liga de alumínio desse produto corroído.

8. Produto corroído, de acordo com a reivindicação 7, em que a distância entre qualquer captador e a superfície do produto corroído, em um plano perpendicular à direção desse captador sob a forma de fibra, é superior a 0,5 mm e, de preferência, superior a 5 mm.

9. Produto corroído, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, em que esse captador sob a forma de fibra é uma fibra óptica multimodo.

10. Produto corroído, de acordo com a reivindicação 9, em que essa fibra tem um diâmetro total compreendido entre 30 e 500 pm.

11. Produto corroído, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, em que o núcleo e o envoltório dessa fibra são em silicone fundido.

12. Produto corroído, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, em que pelo menos 80 % da superfície do envoltório e, de preferência, a totalidade da superfície do envoltório (1) da fibra óptica multimodo utilizada está em contato íntimo com pelo menos uma liga de alumínio desse produto.

13. Produto corroído, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, compreendendo uma liga de alumínio escolhido no grupo constituído das ligas 2XXX, 4XXX, 6XXX, 7XXX, e 8XXX, contendo lítio.

14. Chapa, como definida em qualquer uma das reivindicações 7 a 13.

15. Perfilado, como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13.

16. Elemento de estrutura obtido a partir de um produto corroído, como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 15.

17. Painel de fuselagem, compreendendo um elemento de estrutura, como definido na reivindicação 16.

18. Painel de velame, compreendendo um elemento de estrutura, como definido na reivindicação 16.