1, Fixadores usados com laminados compostos
Muitas empresas produzem fixadores especializados para estruturas compostas. Vários tipos de fixadores são comumente usados: fixadores roscados, parafusos de travamento, parafusos cegos, rebites cegos e fixadores especializados para estruturas macias, como painéis alveolares. A principal diferença entre fixadores para estruturas metálicas e compostas é o material, o diâmetro ocupado pela porca e pela porca.
2,Medidas de proteção contra corrosão
Quando usados com a maioria dos materiais de fixação, nem a fibra de vidro nem os compósitos reforçados com Kevlar causam problemas de corrosão. No entanto, os compósitos reforçados com fibra de carbono são bastante negativos quando usados com materiais como alumínio ou cádmio, que são revestimentos comuns usados para proteção contra corrosão de fixadores.
3,materiais de fixação
A liga de titânio Ti-6Al-4V é a liga mais comum usada para fixadores em estruturas compostas reforçadas com fibra de carbono. Aços inoxidáveis austeníticos, ligas de alta temperatura (por exemplo, A286), ligas multifásicas (por exemplo, MP35N ou MP159) e ligas de níquel (por exemplo, Liga 718) também parecem ser muito compatíveis com compósitos de fibra de carbono.
4,Sistemas de fixação para estruturas em favo de mel sanduíche
4. Sistemas de Fixação para Estruturas Sanduíche em Favo de Mel
Adjustable Support Preload (ASP) fastening systems provide a simple method of fastening composites, soft cores, metals or other materials that are sensitive to fastener clamping or installation force conditions. The locking force is infinitely adjustable within the maximum recommended torque limits with no further loading during installation of the locking hoop. The fasteners are available in two types. the Asp® has a full shank and the 2Asp® has a pilot type shank. Asp® has a full shank and 2Asp® has a pilot type shank as shown in Figure 76 and Figure 77.
Figura 76: Sistema de fixação ASP
Figura 77: Sequência de instalação do sistema de fixadores ASP
5,Oi-Lok® e Huck-Spin® Locking Bolt Fasteners
A maioria das estruturas primárias compostas usadas na indústria aeronáutica são fixadas com fixadores de parafuso de travamento Hi-Loks® (Hi-Shear Corp.) ou Huck{3}} Spin® para instalações permanentes.Hi-Lok® é um fixador rosqueado que incorpora uma chave Allen na extremidade rosqueada em resposta ao torque aplicado ao aro de emenda durante a instalação. A faixa de emenda inclui seções quebráveis que se separam a um valor de torque predeterminado. Conforme mostrado na Figura 78.
Figura 78: Instalação do Hi-Lok®
Este parafuso de travamento consiste em um aro de travamento que é pressionado na ranhura do anel. Está disponível em dois tipos: tipo Pull e tipo Stake. O tipo de tração é o mais comum, no qual uma frágil cauda de pino é usada para reagir à carga axial do forjamento do aro de travamento. Quando a carga de forjamento atinge um limite predeterminado, a ponta do pino se desloca na ranhura perigosa. A instalação dos parafusos de trava Hi-Lok® e de tração-tipo Huck-Spin® pode ser feita por um técnico em um lado da estrutura. Por outro lado, os parafusos de travamento requerem suporte em um lado da cabeça do fixador para lidar com a operação de moldagem por compressão. Este método é normalmente usado para montagens automatizadas de estruturas detalhadas onde o acoplamento não é um problema.
As diferenças específicas nos fixadores para estruturas compostas são mínimas em comparação com estruturas metálicas. Com o Hi-Lok®, a compatibilidade do material é o único problema; mangas de alumínio não são recomendadas. Os colares padrão são normalmente de aço inoxidável A286, 303 e ligas de titânio. Os pinos de travamento Huck-Spin® exigem uma trava em formato de tampa-que contém um flange para distribuir altas cargas de rolamento durante a instalação. Os pinos de travamento projetados para construção composta possuem seis ranhuras de anel, enquanto a construção metálica possui cinco. Isso é mostrado nas Figuras 79 e 80.
Figura 79: Parafusos de travamento Huck-Spin®
Figura 80: Sequência de instalação do Huck{1}}spin®
6, Fixadores Eddie-Bolt®
Os fixadores Eddie{0}}Bolt® (Alcoa) têm design semelhante ao Hi- Loks® e são uma escolha natural para estruturas compostas de fibra de carbono. Os pinos Eddie-Bolt® são projetados com reentrâncias na parte rosqueada para permitir travamento positivo durante a instalação usando porcas ou emendas especialmente projetadas. A porca correspondente possui três abas pendentes que atuam como nervuras de acionamento.
Durante a instalação, com uma pré-carga predeterminada, as abas de queda comprimem o material da porca nas ranhuras da espiral e criam um recurso de travamento. A vantagem da construção composta é que podem ser utilizadas porcas de titânio, o que é compatível e economiza peso sem medo de desgaste. A porca gira livremente e estabelece um recurso de travamento no final do ciclo de instalação. Mostrado na Figura 81.
Figura 81: Eddie Bolts® Eddie Bolts
7, Rebite de extremidade oca Cherry's E-Z Buck® (CSR90433)
Os rebites E-Z Buck® de extremidade oca tipo pêssego são feitos de uma liga de titânio-nióbio com uma resistência ao cisalhamento de 40 KSI.E{4}}Os rebites Z Buck® são projetados para aplicações de descarga dupla em tanques de combustível. A principal vantagem deste tipo de rebite é que requer menos da metade da força de um rebite maciço do mesmo material. Os rebites são equipados com equipamento de rebitagem automático ou extrusora de rebites. Matrizes opcionais especiais garantem que a extrusora esteja sempre centralizada durante a instalação para evitar danos à estrutura. Mostrado na Figura 82.
Figura 82: Rebite oco pêssego E-Z buck
8, fixadores cegos
As estruturas compostas não exigem tantos fixadores quanto as aeronaves de metal porque os reforços e duplicadores são co-curados com a carcaça, eliminando a necessidade de muitos fixadores. Nas estruturas compostas, o aumento do tamanho dos painéis da aeronave resulta em seções traseiras inacessíveis. Portanto, placas de parafusos e porcas com fixadores cegos devem ser utilizadas nessas áreas. Muitos fabricantes produzem fixadores cegos para estruturas compostas e alguns destes casos são discutidos abaixo.
8.1 Parafusos cegos
O Cherry Maxibolt® (Peach Maxi Bolt) é feito de titânio e é compatível com estruturas compostas. maxibolt® tem uma resistência ao cisalhamento de 95 KSI. ele pode ser instalado de um lado usando uma ferramenta de instalação pneumático-hidráulica G-83 ou equivalente e está disponível em estilos de cabeça plana de 100 graus, escareada de 130 graus e cabeça saliente. Mostrado na Figura 83.
Figura 83: Titânio para Peach Maxi Bolts
O sistema de parafuso cego Alcoa UAB™ foi projetado para estruturas compostas e está disponível em titânio e aço inoxidável. O sistema de parafuso cego UAB™ está disponível em tipos de cabeça plana de 100 graus, escareada de 130 graus e cabeça saliente.
O sistema de fixação cega Accu{0}}Lok™ foi projetado para estruturas compostas onde o acesso é limitado a apenas um lado da estrutura. Combina alta pré-carga de junta com traços de grande diâmetro no lado escuro. A grande área ocupada permite a pré-carga da junta distribuída em uma área maior, praticamente eliminando a possibilidade de uma estrutura composta delaminada. Accu-Lok™ tem uma resistência ao cisalhamento de 95 KSI e está disponível em tipos de cabeça plana de 100 graus, escareada de 130 graus e cabeça saliente. Um fixador semelhante projetado pela Monogram é conhecido como Radial-Lok®. Isso é mostrado na Figura 84.
Figura 84: Instalação do Accu-Lok™
9, fibras de baixo calor
Sistemas de fixação-de baixo calor usando materiais compostos são amplamente usados em hardware aeroespacial. Os fixadores com força de fibra de baixo-calor são tão fortes quanto dois{3}}terços do peso do alumínio. O fixador composto tem boa compatibilidade de material com fibras de carbono e vidro.
10, Painéis de parafusos e porcas em estruturas compostas
Se os painéis precisarem ser desmontados periodicamente para manutenção, recomenda-se o uso de placas de parafusos e porcas em vez de Hi-Loks® ou fixadores cegos. As placas de porca usadas em estruturas compostas geralmente exigem três furos: dois para fixar a placa de porca e um para parafusos removíveis, embora as placas de porca fixadas-sem rebites e com adesivo não exijam dois furos adicionais para perfuração e rosqueamento.
Continua
Fonte do site público "Composites Frontier"