Título

ANÁLISE DE LIGAS DE ALUMÍNIO AERONÁUTICAS CONFORMADAS POR JATEAMENTO COM GRANALHAS: CARACTERIZAÇÃO E PREVISÃO DE DEFORMAÇÃO

ANALYSIS OF PEEN FORMED AIRCRAFT ALUMINUM ALLOYS: CHARACTERIZATION AND PREDICTION OF DEFORMATION

Autoria

Braga, Ana Paola Villalva; Oliveira, Rene Ramos de; Landgraf, Fernando José Gomes; Gonçalves, Marcelo

DOI

10.5151/2594-5327-17715

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Resumo

O processo de conformação por jateamento com granalhas (peen forming) trata da conformação de chapas ou painéis através da ação de um jato de esferas de aço que, atingindo uma de suas superfícies, torna-a convexa na face de recepção do jato e gera tensões residuais superficiais de compressão. Tornar o processo de jateamento com granalhas reprodutível e controlável é um objetivo importante a ser alcançado para que o mesmo possa ser aplicado de forma segura na indústria aeronáutica. Buscando-se estudar a viabilidade e o desenvolvimento de conhecimento da técnica de jateamento de esferas, definiu-se uma metodologia para o projeto de experimentos focalizados nos dois tópicos principais: variáveis de processo e características do material jateado. Chapas de alumínio foram caracterizadas em: deformação ou encurvamento, microestrutura das amostras jateadas, microdureza, profundidade e morfologia da camada deformada e perfis de tensões residuais. Analisando-se os dados, foi possível obter uma correlação semiempírica entre processo e encurvamento e entre o encurvamento e o perfil de tensões residuais. Os dados experimentais foram utilizados para o treinamento de uma rede neural artificial, a qual gerou boa previsibilidade de deformação das chapas.

 

The peen forming process is the forming of plate, sheet or panels through the action of a steel balls jet (shot peening) which, when reaching one of the surfaces, makes it convex on the face receiving the shots thus generating residual compressive stresses on panel’s surface. Making the peen forming process reproducible and controllable is the major objective to be achieved so that it can be safely applied in the aerospace industry. Aiming at studying the technical feasibility of the peen forming process a methodology was defined for the design of experiments focused on both main topics: peen forming process variables and the characteristics of formed material. The aluminum plates were characterized as follows: bending or deformation, microstructure, hardness, depth and morphology of the deformed layer and profiles of residual stresses. Analyzing the data, it was possible to obtain a semiempirical correlation between process variables, deformation and profile of residual stresses on the plate material studied. Experimental data were used to train an artificial neural network. This procedure showed a good predictability of deformation.

Palavras-chave

Jateamento com granalhas; Alumínio; Ligas aeronáuticas; Previsão de deformação.

Peen forming; Aluminum; Aircraft alloys; Prediction of deformation.