Como as ligas de tungstênio são usadas no setor aeroespacial?

A liga de tungstênio é um tipo de liga à base de tungstênio (85% a 99% de teor de tungstênio) e uma pequena quantidade de Ni. Cu, Fe. Co. Mo, Cr e outros elementos são adicionados. Sua densidade é de 16,5 a 18,75 g/cm³. Graças às suas excelentes propriedades químicas e físicas, as ligas de tungstênio têm uma ampla gama de aplicações em muitos campos. E as ligas de tungstênio são mais conhecidas por suas aplicações no setor aeroespacial. Mas como as ligas de tungstênio são usadas no setor aeroespacial? Neste artigo, tentaremos responder a essa pergunta.

Como as ligas de tungstênio são usadas no setor aeroespacial?

Contrapeso de liga de tungstênio

No setor aeroespacial, o contrapeso geralmente é colocado em um espaço limitado. Como o tamanho do contrapeso é bastante reduzido, é necessário controlar mais distribuição de peso por unidade de volume. As peças do contrapeso de liga de tungstênio aumentam a sensibilidade do mecanismo de controle e mantêm a aeronave operando dentro de limites aceitáveis.

A vibração nos componentes dinâmicos dos motores de aeronaves e dos sistemas de propulsão de hélices é altamente indesejável, e um grande número de contrapesos pode ser usado para reduzir ou eliminar a vibração causada pelo desequilíbrio de massa das peças rotativas externas.

Além disso, o contrapeso é incorporado em muitos sistemas de alto controle projetados para hélices como um mecanismo de proteção contra falhas. No voo, as hélices são controladas hidraulicamente para manter o ângulo correto, enquanto as superfícies de voo, como elevadores, lemes e ailerons, são frequentemente otimizadas para desempenho usando peças de contrapeso.

As ligas de tungstênio oferecem várias vantagens em relação aos materiais de contrapeso tradicionais, como chumbo ou aço. A alta densidade das ligas de tungstênio permite o uso de componentes menores, reduzindo o tamanho total do sistema. Ao contrário do chumbo, que pode se deformar à temperatura ambiente, as ligas de tungstênio são estáveis e podem ser usadas para enfatizar a parte da máquina que opera sem a necessidade de fabricação e embalagem adicionais.

Lâmina de rotor em liga de tungstênio

As aplicações das ligas de tungstênio na indústria aeroespacial incluem uma ampla gama de contrapesos para lâminas de rotor de satélites e helicópteros, mísseis e controle de giroscópio aeroespacial. Esses materiais também são usados na cabine de comando para aumentar o controle de alerta de vibração necessário, em vez de antivibração. Da mesma forma, o sistema fly-by-wire de voo introduziu um pequeno lote de liga de tungstênio no joystick de controle de voo para aumentar a inércia, redescobrindo assim a "sensação" associada ao elevador e aos ailerons sob controle convencional.

Além de serem usadas para contrapesos, as ligas de tungstênio também podem ser usadas na fabricação e manutenção de aeronaves. Para reduzir a vibração causada pelas pistolas de rebitagem, também é necessário adicionar umabarra de reforço de liga de tungstênio para absorver as forças externas. As vibrações podem danificar os nervos, os músculos e os ossos do usuário, causando a síndrome do túnel do carpo (dedos brancos). Atualmente, muitas companhias aéreas usam barras de suporte de liga de tungstênio para reduzir o impacto da vibração.

Uma das principais necessidades do setor aeroespacial atual é acelerar o crescimento do transporte de passageiros e cargas de longa distância e, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de combustível e a poluição. Os produtos e componentes feitos de ligas de tungstênio de alto desempenho são essenciais para as futuras aeronaves civis de grande porte, aeronaves supersônicas e aeronaves de alto desempenho. Materiais resistentes ao calor podem levar a melhorias nos sistemas de propulsão, como turbinas de propulsão de aeronaves e foguetes, bem como na estrutura da termosfera externa de aeronaves hipersônicas.

Os materiais de alta qualidade podem reduzir o consumo de óleo e aumentar a temperatura de entrada das turbinas de gás natural, o que contribuirá muito para a eficiência energética do setor aeroespacial. Os materiais devem ser resistentes a altas exigências, como resistência à corrosão por gás quente, baixa expansão, alta resistência à fluência e resistência superior à fadiga. Devido às excelentes propriedades mecânicas e físicas, os metais refratários da Stanford Advanced Materials (SAM) são mais adequados para a fabricação de bicos de propulsão de combustão para satélites e outras espaçonaves.

Conclusão

Agradecemos por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a entender melhor como as ligas de tungstênio são usadas no setor aeroespacial. Se quiser saber mais sobre tungstênio e ligas de tungstênio, gostaríamos de aconselhá-lo a visitar a Stanford Advanced Materials (SAM) para obter mais informações.