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Abertura
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Metalização — SCLSEE2
A estrutura como caminho de retorno da corrente
Baseado em: [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves · [IAC-6] Instrução Aviação Civil · [FAA-11] Aviation Maintenance Technician Handbook
Prof. Fabriciu Alarcão Veiga Benini
Professor de Ensino Básico, Técnico e Tecnológico · Área Aeronáutica
Engenheiro Eletricista · Mestre em Sistemas Dinâmicos · Doutor em Telecomunicações
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SÃO PAULO
Campus São Carlos · Técnico em Manutenção de Aeronáutica em Célula
Abertura · estrutura no circuito
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A estrutura faz parte do circuito

  • Numa aeronave, a estrutura não é só suporte.
  • Ela faz parte do circuito.
  • É por ela que a corrente encontra caminho de volta.
Abertura · as quatro perguntas
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As quatro perguntas

  • O que são metalização e aterramento, e como se distinguem.
  • Para que servem.
  • Como se fazem.
  • O que se inspeciona e quais são os erros típicos.
Palavras · termos de ligação
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Vocabulário — termos de ligação

  • Metalização (bonding): ligação entre partes metálicas da estrutura, para deixá-las no mesmo potencial.
  • Aterramento (grounding): ligação de um componente à massa da aeronave, para dar retorno à corrente.
  • Cordoalha (bonding strap ou jumper): a trança metálica flexível que faz a ligação.
Palavras · termos de estrutura
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Vocabulário — termos de estrutura

  • Ponto de metalização: o local preparado para receber a ligação.
  • No jargão de manutenção, é o mesmo que "ponto de massa" — um só conceito com dois nomes.
  • Estrutura tipo II: a classificação de estrutura metálica da aeronave.
  • Descarga estática: a carga acumulada na superfície.
Palavras · o alerta
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Parecem a mesma coisa

  • Metalização e aterramento parecem a mesma coisa.
  • Não são: os dois conceitos são distintos.
  • Confundir as duas leva a fazer a ligação errada, no lugar errado.
Conceitos · o que é bonding
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Metalização

  • A ligação elétrica de várias partes metálicas da estrutura.
  • O objetivo é deixá-las no mesmo potencial elétrico.
Conceitos · o que é grounding
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Aterramento

  • A ligação elétrica de um componente à estrutura da aeronave.
  • Serve de retorno à corrente.
Diagrama do circuito de aterramento: componente ligado à estrutura, por onde a corrente retorna (material de referência, cap. 6).
Diagrama do circuito de aterramento: componente ligado à estrutura, por onde a corrente retorna (material de referência, cap. 6).
Conceitos · entre as partes
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Mesmo potencial entre as partes

  • As partes metálicas da estrutura devem ser ligadas entre si.
  • De forma a assegurar o mesmo potencial entre as partes.
Conceitos · a diferença
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A diferença em uma frase

  • A metalização liga parte a parte, para que não haja diferença de potencial entre elas.
  • O aterramento liga o componente à estrutura, para que a corrente tenha por onde voltar.
Conceitos · preventiva ou funcional
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Previne ou fecha

  • A metalização é preventiva: evita que apareça tensão.
  • O aterramento é funcional: fecha o circuito.
Conceitos · o custo do erro
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O preço de trocar os dois

  • Trocar os dois conceitos não é só erro de palavra.
  • Leva à ligação feita no lugar errado.
  • O erro só aparece depois — quando a ligação não conduz como devia.
Finalidades · as seis da metalização
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As finalidades: a lista do fabricante

  • retorno de corrente;
  • dissipação de carga estática;
  • dissipação de descarga atmosférica;
  • curto-circuito em geral;
  • otimizar a recepção e a transmissão de rádio;
  • obter diagrama de irradiação correto.
Finalidades · seis x quatro
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Seis na lista, quatro no fecho

  • Na lista, são seis finalidades da metalização.
  • No encerramento, resume quatro.
  • As quatro do fecho: retorno, estática, descarga atmosférica e referência de rádio.
  • "Curto-circuito" e "diagrama de irradiação" ficam na lista, fora do resumo.
  • Não é contradição: a lista é completa; o fecho é síntese.
Finalidades · a corrente volta
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Retorno de corrente

  • A corrente precisa de um caminho para voltar à fonte.
  • A ligação é esse caminho.
Finalidades · baixa resistência
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Caminho de baixa resistência

  • A norma em inglês acrescenta o critério:
  • "A metalização e o aterramento fornecem um caminho de baixa resistência para a corrente retornar à fonte."
  • A palavra-chave é baixa: não basta haver caminho; ele tem de ser bom.
Finalidades · a carga sai
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Carga e descarga

  • Duas finalidades irmãs, resolvidas pela mesma ligação:
  • dissipação da carga estática acumulada na superfície;
  • dissipação da descarga atmosférica.
Finalidades · o raio passa
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O raio precisa de passagem

  • A aeronave deve oferecer à descarga um caminho contínuo e de baixa resistência para a saída.
  • Sem que a corrente precise atravessar articulações nem juntas.
Finalidades · a faísca na junta
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A faísca na junta

  • Por que a corrente não pode atravessar articulações nem juntas?
  • Numa junta não metalizada, a corrente tenta saltar o vão entre as peças.
  • Esse salto é um arco — uma centelha.
  • O arco aquece e pode marcar ou danificar o material.
  • Metalizar a junta elimina o vão: a corrente passa reta.
Finalidades · na lista do curto
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Curto-circuito em geral

  • Uma das finalidades da lista é participar do curto-circuito em geral.
  • A lista traz a finalidade.
  • Detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
Finalidades · um potencial só
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Referência comum de potencial

  • Garantir o mesmo potencial entre as partes dá aos equipamentos uma referência estável de sinal — o "0 V" do sistema.
  • É o chamado "mesmo potencial entre as partes" e "referência de sinal".
Finalidades · o ruído que aparece
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O ruído que aparece

  • Se a estrutura está em potenciais diferentes, aparecem tensões entre as carcaças.
  • Essas tensões chegam aos circuitos sensíveis como ruído.
  • Uma boa ligação evita o acúmulo de estática e reduz a interferência de rádio.
Finalidades · o diagrama da antena
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O diagrama da antena

  • A antena não irradia igual para todos os lados.
  • O desenho dessa irradiação é o diagrama.
  • Ele depende de a estrutura servir de referência estável.
  • Estrutura em potenciais diferentes distorce o diagrama.
  • A metalização mantém a referência e preserva o diagrama correto.
Finalidades · o rádio entra na conta
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Não é elétrica "a mais"

  • A mesma ligação que dá retorno à corrente serve de referência de sinal ao rádio e à navegação.
  • A metalização não é elétrica "a mais".
  • É o que faz a antena e o rádio funcionarem como o manual promete.
Materiais · os quatro
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Os quatro materiais

  • tinta laca azul;
  • primer cromato de zinco;
  • selante PR1436G-B2;
  • primer epoxy.
Materiais · a marca que se procura
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A marca que se procura

  • A tinta laca azul marca o ponto de metalização.
  • É a marca que o mecânico procura na estrutura.
Materiais · preparo da superfície
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Preparo da superfície

  • O primer cromato de zinco e o primer epoxy preparam e protegem a superfície.
  • Preparam para receber a ligação.
  • Protegem contra corrosão.
Materiais · fecha contra umidade
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Fecha contra umidade

  • O selante PR1436G-B2 fecha o ponto depois da ligação.
  • A função é não deixar entrar umidade.
Materiais · código não é sugestão
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Cada código é uma especificação

  • laca azul → E9100039 / TT-L-32 (dois códigos);
  • primer cromato de zinco → TT-P-1757 (um);
  • selante → E9124158 / MIL-S-81733 (dois);
  • primer epoxy → E9116236 (um);
  • trocar o material "equivalente" sem a especificação é o que a inspeção reprova.
Materiais · a ordem do serviço
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A ordem do serviço

  • A lista traz os materiais, mas não dá a ordem do serviço.
  • Referência externa (prática de manutenção): limpar até o metal nu → aplicar primer → fixar a cordoalha → selar.
  • O torque de aperto dos fixadores — detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
  • O solvente de limpeza — detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
Regra · estrutura tipo II
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Sempre à estrutura tipo II

  • A regra de estrutura:
  • A metalização deve ser feita sempre à estrutura tipo II.
Regra · o que é tipo II
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O que "tipo II" quer dizer

  • O vocabulário técnico define: "estrutura tipo II: a classificação de estrutura metálica da aeronave".
  • É uma definição mínima.
  • Na prática (referência externa), metaliza-se à estrutura primária metálica — a que suporta carga e serve de retorno.
  • Nunca a painel não estrutural nem a superfície com tratamento isolante.
  • A distinção profunda entre os tipos — detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
Regra · pontos separados
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Pontos segregados

  • Quando as fontes de alimentação dos equipamentos elétricos e eletrônicos forem diferentes,
  • os pontos de metalização devem ser segregados.
Regra · fontes diferentes
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Por que segregar

  • Equipamentos de fontes diferentes não devem dividir o mesmo ponto de massa.
  • Exemplo (referência externa): um rádio de comunicação na barra essencial e um equipamento de navegação na barra principal.
  • Metalizados ao mesmo ponto, a corrente de retorno de um passa pela referência do outro.
  • Isso injeta ruído entre os dois.
  • Por isso é necessário segregar os pontos de metalização.
Curto · a definição
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O que é corrente de curto

  • A corrente máxima capaz de ser fornecida pela fonte elétrica,
  • quando de um curto-circuito.
Curto · método 1
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Métodos: o que a norma determina

  • A norma anuncia a lista: "São utilizados para metalizar os seguintes métodos: Método 1."
  • E para aí.
Curto · os três caminhos
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Os métodos, na prática

  • Referência externa (prática de manutenção): três famílias de método —
  • ligação direta metal-metal (peças unidas por parafuso ou rebite bem preso);
  • cordoalha (trança) aparafusada da estrutura ao componente;
  • braçadeira, terminal ou gaxeta condutiva.
  • A escolha depende da flexibilidade necessária e da corrente a conduzir.
Curto · o limite
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O limite dos métodos

  • A lista de métodos de metalização — detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
  • Os valores de corrente de curto aplicáveis a cada método — detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
  • Referência externa (AC 43.13-1B): a resistência de ligação típica aceitável é de 0,001 Ω a 0,0025 Ω (1 a 2,5 mΩ) por ligação.
  • Um valor acima disso indica contato ruim — não basta a peça existir.
Curto · ordem de grandeza
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Ordem de grandeza

  • Referência externa (didática, não substitui a especificação):
  • sistema 28 VCC de aviação geral com gerador de 60–100 A: correntes de falta na casa de centenas de ampères;
  • sistema 115 VCA 400 Hz: o valor por fase varia com a impedância da instalação.
  • O número que vale para inspeção é sempre o do manual da aeronave.
Resistência máxima de metalização em função da corrente de curto-circuito; acima da curva de perigo há risco de explosão (cap. 6).
Resistência máxima de metalização em função da corrente de curto-circuito; acima da curva de perigo há risco de explosão (cap. 6).
Cordoalha · as três exigências
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O que a cordoalha tem de ser

  • As cordoalhas de metalização devem ser:
  • flexíveis;
  • de material resistente à corrosão;
  • fixadas de modo a não sofrer esforço mecânico nem vibração que as danifique.
Cordoalha · três nomes, uma peça
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Três nomes, uma peça

  • O mesmo componente responde por três nomes:
  • cordoalha;
  • bonding strap;
  • jumper.
  • É a trança metálica flexível que faz a ligação.
Superfície · condição, não opcional
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A superfície limpa

  • A limpeza da superfície no ponto de contato é condição para uma boa ligação.
  • Não é um preparo opcional.
  • Tinta, óxido e graxa isolam o contato e elevam a resistência.
  • O preparo remove esses isolantes até o metal nu antes de fixar.
Superfície · o que isola
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O que isola

  • Tinta, óxido e graxa isolam.
  • A ligação feita sobre eles não tem o valor de resistência que o manual exige.
Superfície · o valor e de quem é
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O valor que a documentação não fornece

  • A norma exige um valor de resistência de ligação e não o informa.
  • Detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
  • Referência externa: a norma MIL-B-5087 e o manual FAA AC 43.13-1B fixam, para a cordoalha (bonding jumper), resistência da ordem de 0,1 Ω.
  • Em ligações críticas de raio e EMI, o limite cai para poucos miliohms (MIL-STD-464).
  • O número que governa a inspeção é o do manual de manutenção da aeronave (MMM).
Módulo · borracha e silicone
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O que é o módulo

  • O módulo de aterramento tem:
  • espaçador de borracha vermelha com silicone;
  • capacidade de isolamento.
Módulo de aterramento em vista explodida: espaçador de borracha, alojamento, contatos e tampa inferior (cap. 6).
Módulo de aterramento em vista explodida: espaçador de borracha, alojamento, contatos e tampa inferior (cap. 6).
Módulo · o pino
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Pinos do tipo pino

  • Os contatos do módulo de aterramento são do tipo pino.
  • Há ferramenta para inserção ou remoção.
Contatos do módulo de aterramento, do tipo pino, inseridos e removidos com ferramenta própria (cap. 6).
Contatos do módulo de aterramento, do tipo pino, inseridos e removidos com ferramenta própria (cap. 6).
Módulo · a ferramenta certa
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A ferramenta certa

  • A existência de uma ferramenta de remoção é informação de manutenção.
  • O serviço não é "enfiar e pronto".
  • O pino removido sem a ferramenta certa danifica o contato.
Módulo · qual ferramenta
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Qual ferramenta?

  • A norma cita uma ferramenta própria para inserir e remover os pinos.
  • Qual é a ferramenta, com que código, e em que sequência se remove — detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
  • Referência externa (prática de manutenção): é uma ferramenta de extração (extraction tool) com código próprio para a série do conector.
  • Insere-se o extrator, ele libera a trava do pino, e só então se puxa o contato.
Áreas · a ponta manda
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A ponta da asa tem regra própria

  • A ponta da asa é onde a descarga tende a entrar e a sair.
  • É também onde a carga estática mais se acumula.
  • Por isso tem regra própria.
  • Chama-se zona de blindagem a região projetada para conduzir e dissipar essa descarga.
Designação típica das zonas da aeronave sujeitas a blindagem contra a descarga atmosférica (cap. 6).
Designação típica das zonas da aeronave sujeitas a blindagem contra a descarga atmosférica (cap. 6).
Áreas · 46 cm
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46 cm da ponta para dentro

  • A área exigida: superfícies de ponta da asa entre o extremo metálico da asa
  • e uma linha paralela ao eixo longitudinal do avião, deslocada da ponta para o interior em 46 cm (18 polegadas).
Áreas · a faixa
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A faixa, desenhada

  • a região desenhada mostra três coisas:
  • o extremo metálico da asa;
  • a linha paralela ao eixo longitudinal;
  • a faixa de 46 cm entre as duas (exigência das normas de manutenção FAA/ANAC).
Áreas · quantos pontos
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Quantos pontos?

  • A norma delimita onde a metalização é exigida: a faixa de 46 cm.
  • Quantos pontos de metalização e com que espaçamento dentro da faixa — detalhe a ser verificado na documentação da aeronave.
  • Referência externa (AC 43.13-1B): os pontos de metalização são espaçados, em geral, a não mais de 1 m entre si.
  • Os pontos devem ser suficientes para que caixa, painel e componente fiquem todos ligados.
Inspeção · os quatro defeitos
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Os quatro erros típicos

  • Corrosão nos pontos de metalização — o óxido isola o contato.
  • Cordoalha solta ou rompida — não conduz ou conduz mal.
  • Tinta isolando o contato — a ligação fica sobre um isolante.
  • Ligação no lugar errado — não fecha o caminho de retorno.
  • Os quatro resultam no mesmo efeito: resistência de ligação acima do limite.
Inspeção · uma causa só
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Uma causa só

  • Corrosão, cordoalha solta, tinta no contato e ligação no lugar errado
  • Todos resultam em resistência de ligação acima do que o manual exige.
  • É a sacada que transforma quatro defeitos em um só conceito.
Inspeção · mede, não só olha
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Medição, não vistoria

  • O que se procura não é se a peça existe, mas se ela conduz.
  • Por isso a inspeção da metalização é medição, não "vistoria".
  • Instrumento: micro-ohmímetro (bond meter) de quatro fios — não um multímetro comum.
  • Procedimento: medir em metal nu, dos dois lados da ligação, e comparar com o limite do MMM.
Inspeção · como se mede
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Como se mede

  • Referência externa (prática de manutenção):
  • Instrumento: micro-ohmímetro (bond meter) de quatro fios (Kelvin) — não um multímetro comum.
  • Ponteiras em metal nu dos dois lados da ligação (estrutura ↔ componente).
  • Medir com corrente de teste limitada e comparar com o limite do MMM.
  • Se estiver acima: limpar o contato, reapertar o fixador e remedir.
Encerramento · a frase final
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Fechamento

  • Numa aeronave, a estrutura faz parte do circuito.
  • A metalização é o que garante que ela faça parte direito.
Glossário de termos
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Glossário

Verificação final
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Verificação: metalização e aterramento