1, spojovací prvky používané s kompozitními lamináty
Mnoho společností produkuje specializované spojovací prvky pro složené struktury. Obecně se používá několik typů spojovacích prostředků: závitové upevňovací prvky, uzamykací šrouby, slepé šrouby, slepé nýty a specializované spojovací prvky pro měkké struktury, jako jsou voštinové panely. Hlavním rozdílem mezi spojovacími prostředky pro kovové a kompozitní struktury je materiál, průměr obsazený maticí a maticí.
2, opatření na ochranu proti korozi
Při použití s většinou materiálů upevňovacích látek ani skleněné vlákno ani kevlar zesílené kompozity nezpůsobují problémy s korozí. Kompozity vyztužené z uhlíkových vláken jsou však docela negativní, když se používají s materiály, jako je hliník nebo kadmium, což jsou běžné povlaky používané pro ochranu před korozí upevňovacích prvků.
3, materiály spojovacího prostředku
Titanium slitiny ti -6 al -4 V je nejběžnější slitina používaná pro spojovací prvky v kompozitních strukturách vyztužených z uhlíkových vláken. Zdá se také, že slitiny s vysokou teplotou (např. A286), slitiny vícefázových slitin (např. Mp35N nebo MP159) a slitiny niklu (např. Slitina 718).
4, Systémy spojovacích prvků pro sendvičové voštinové struktury
IV. Systémy spojovacích prvků pro sendvičové voštinové struktury
Nastavitelné podpůrné předběžné načtení (ASP) upevňovací systémy poskytují jednoduchou metodu upevňovacích kompozitů, měkkých jader, kovů nebo jiných materiálů, které jsou citlivé na podmínky ukončení upevňování nebo instalační síly. Zamykací síla je nekonečně nastavitelná v rámci maximálních doporučených limitů točivého momentu bez dalšího zatížení během instalace blokovacího obruče. Upevňovací prvky jsou k dispozici ve dvou typech. ASP® má plnou stopku a 2ASP® má pilotní stopku. ASP® má plnou stopku a 2asp® má pilotní typ stopky, jak je znázorněno na obrázku 76 a obrázek 77.
Obrázek 76: ASP Fastener System
Obrázek 77: Instalační sekvence systému ASP Fastenener System
5, Hi-Lok® a Huck-Spin® Locking Bolt upevňovací prvky
Většina kompozitních primárních struktur používaných v letadlovém průmyslu je připevněna pomocí Hi-Loks® (Hi-Shear Corp.) nebo Huck-Spin® Locking Bolt Fastenery pro trvalé instalace. HI-LOK® je závitový upevňovací prvek, který zahrnuje Allen klíč na vláknovém konci v reakci na točitelský obruč během instalace. Splice pás zahrnuje křehké sekce, které se oddělují s předem stanovenou hodnotou točivého momentu. Jak je znázorněno na obrázku 78.
Obrázek 78: Instalace HI-LOK®
Tento uzamykací šroub se skládá z uzamykacího obruče, který je vtlačen do kruhové drážky. Je k dispozici ve dvou typech: typ tahu a typ podílu. Typ tahu je nejběžnější, ve kterém se křehký kolíkový ocas používá k reagujícím na axiální zatížení uzamykacího obruče. Když kování zatížení dosáhne předem určeného limitu, špička špendlíku se uvolní na nebezpečné drážce. Instalace HI-LOK® a tahového typu Huck-spin® Lockbolts může provést technik na jedné straně struktury. Na druhou stranu, vsazené uzamykací šrouby vyžadují podporu na jedné straně hlavy spojovacího prostředku, aby se vyrovnala s kompresní formovací operací. Tato metoda se obvykle používá pro automatické sestavy detailů, kde vazba není problém.
Specifické rozdíly v spojovacích prostředcích pro kompozitní struktury jsou minimální ve srovnání s kovovými strukturami. S Hi-Lok® je kompatibilita materiálu jediným problémem; Hliníkové rukávy se nedoporučují. Standardní límce jsou obvykle A286, 303 nerezové oceli a titanium slitiny. Houck-spin® uzamykací kolíky vyžadují úlovek ve tvaru víčka, který obsahuje přírubu pro distribuci vysokého ložiska během instalace. Zamykání kolíků Spigot navržených pro kompozitní konstrukci mají šest prstencových drážky, zatímco kovová konstrukce má pět. To je znázorněno na obrázcích 79 a 80.
Obrázek 79: Locking Bolts Huck-Spin®
Obrázek 80: Instalační sekvence Huck-Spin®
6, Eddie-Bolt® Fastenners
Eddie-Bolt® Fastenners (ALCOA) mají podobné konstrukci jako Hiloks® a jsou přirozenou volbou pro kompozitní struktury z uhlíkových vláken. Kolíky Eddie-Bolt® jsou navrženy s výklenky v závitové části, aby umožnily pozitivní zablokování během instalace pomocí speciálně navržených ořechů nebo splete. Matice páření má tři přívěsky, které fungují jako hnací žebra.
Během instalace, při předem stanoveném předpětí, kapky stlačují maticový materiál do drážek spirály a vytvoří funkci blokování. Výhodou kompozitní konstrukce je, že lze použít titanové ořechy, což je kompatibilní a šetří váhu bez strachu z opotřebení. Matice se volně otáčí a na konci instalačního cyklu vytváří funkci blokování. Zobrazeno na obrázku 81.
Obrázek 81: Eddie Bolts® Eddie Bolts
7, Cherry's Ez Buck® (CSR90433) Dutý konec
Nítivy Ez Buck® broskev Hollow End Ez Buck® jsou vyrobeny z slitiny titanium-niobium se smykovou pevností 40 ksi.ez buck® nýty jsou určeny pro dvojité splachovací aplikace v palivových nádržích. Hlavní výhodou tohoto typu nýtu je to, že vyžaduje méně než polovinu síly pevného nýtu stejného materiálu. Nýty jsou vybaveny buď automatickým strhujícím zařízením nebo extrudérem nýtu. Speciální volitelné zemře zajišťují, že extruder je během instalace vždy soustředěn, aby nedošlo k poškození struktury. Zobrazeno na obrázku 82.
Obrázek 82: Peach Ez Buck Hollow nýt
8, slepé spojovací prvky
Kompozitní struktury nevyžadují tolik upevňovacích prvků jako kovové letadlo, protože výztuhy a zdvoječi jsou spoluzakládány se skořápkou, což eliminuje potřebu mnoha upevňovacích prvků. Ve složených strukturách vede zvýšená velikost panelů letadel v nepřístupných zadních sekcích. Proto musí být v těchto oblastech použity šroubové a ořechové desky se slepými upevňovacími prvky. Mnoho výrobců produkuje slepé spojovací prvky pro složené struktury a některé z těchto případů jsou diskutovány níže.
8.1 Slepé šrouby
Cherry Maxibolt® (Peach Maxi Bolt) je vyroben z titanu a je kompatibilní s kompozitními strukturami. Maxibolt® má smykovou sílu 95 ksi. Může být nainstalován z jedné strany pomocí G -83 nebo ekvivalentního pneumatického hydraulického instalačního nástroje a je k dispozici ve 100 stupňových plochých, 130 stupňových přepážkách a vyčnívajících hlavových stylech. Zobrazeno na obrázku 83.
Obrázek 83: Titanium pro šrouby broskev maxi
Systém slepého šroubu Alcoa UAB ™ je navržen pro kompozitní struktury a je k dispozici jak v titanu i nerezové oceli.
Slepý upevňovací systém ACCU-LOK ™ je navržen pro kompozitní struktury, kde je přístup omezen pouze na jednu stranu struktury. Kombinuje vysoký předpětí kloubu s stopami velkého průměru na tmavé straně. Velká stopa umožňuje distribuované předpětí kloubů na větší ploše, což prakticky eliminuje možnost delaminované kompozitní struktury. AACCU-LOK ™ má smykovou sílu 95 ksi a je k dispozici ve 100 stupňových plochých, 130 stupňových přepážkách a vyčnívající hlavy. Je znázorněn na obrázku 84.
Obrázek 84: Instalace Accu-Lok ™
9, nízká tepelná vlákna
V leteckém hardwaru se široce používají upevňovací systémy s nízkým zařízením pomocí kompozitních materiálů. Upevňovací prvky s nízkým ohřívačem vlákniny jsou stejně silné jako dvě třetiny hmotnosti hliníku. Kompozitní upevňovací prvek má dobrou kompatibilitu materiálu s uhlíkovými a skleněnými vlákny.
10, šroubové a maticové panely v kompozitních strukturách
Pokud se panely musí pro údržbu pravidelně rozebírat, doporučuje se, aby byly použity šroubové a ořechové desky místo Hi-Loks® nebo slepých upevňovacích prvků. Ořechové desky používané v kompozitních strukturách obvykle vyžadují tři otvory: dva pro připojení maticové desky a jeden pro odnímatelné šrouby, i když nýty bez ořechů bez ořechů nevyžadují dva další otvory pro vrtání a klepání.
Pokračovat
Zdroj veřejný web „Composites Frontier“