Barreiras terminológicas, exemplos de caminhos de seleção de fixadores
Como determinar com eficiência o tipo de fixador “correto” para componentes ou componentes que envolvem materiais compósitos e plásticos?Para definir quais materiais e conceitos são aplicáveis aos tipos de fixadores, é necessário compreender os materiais envolvidos, seu processo de conformação e as funções de conexão ou montagem necessárias.
Tomando como exemplo o painel interno de uma aeronave.Simplesmente descrevê-lo como um “material compósito aeroespacial” simplifica demais os ricos materiais e processos disponíveis.Da mesma forma, o termo “fixadores de aviação” carece de especificidade em termos dos materiais mais adequados para os fixadores e da sua funcionalidade.Os fixadores, como pinos de inserção, pinos de rebite, fixadores colados na superfície e fixadores soldados, podem ser adequados para aplicações aeroespaciais, mas existem diferenças significativas nos materiais e funções com os quais podem ser apertados.
O problema da pesquisa no mundo dos fixadores é como classificar os produtos de fixadores, geralmente usando termos especificamente relacionados aos fixadores, em vez dos materiais para os quais são mais adequados.No entanto, os termos específicos de materiais compósitos muitas vezes têm relevância limitada ao navegar pelas categorias de fixadores.Por exemplo, sem uma compreensão detalhada da colagem de superfície ou da soldagem ultrassônica na instalação de fixadores, como saber se a colagem de superfície ou os fixadores de soldagem ultrassônica são opções de fixação adequadas para materiais laminados formados a quente?Se o seu mundo gira em torno de propriedades de matriz polimérica, estruturas reforçadas com fibra e parâmetros de processamento, como você pesquisa e escolhe em um mundo que discute estratégias de montagem, direções de aperto, expectativas de torque de aperto e pré-cargas alvo?
Entrar em contato com fornecedores ou distribuidores de fixadores para aconselhamento e orientação é geralmente um primeiro passo eficaz e bem-sucedido;Contudo, ao apresentar a aplicação de uma forma que permita uma pesquisa simples e rápida de opções relevantes, pode ser alcançada uma maior simplificação.Aqui, tomamos o painel interno termoplástico da aeronave como exemplo para ilustrar os aspectos importantes desta abordagem para melhorar a seleção de fixadores.
Requisitos de aperto
Em primeiro lugar, é útil definir os requisitos de fixação.Você deseja criar um ponto de fixação para materiais compósitos ou componentes plásticos para preparar as operações de montagem subsequentes?Ou você deseja fixar o componente diretamente em materiais compósitos ou componentes plásticos ou fixá-lo neles?
Para o nosso exemplo, o requisito é criar pontos de fixação - especialmente fornecendo pontos de conexão roscados em painéis compostos.Portanto, mudaremos para uma tecnologia que forneça métodos para instalação e fixação de pontos de conexão, em vez de uma tecnologia usada para fixar diretamente os componentes.É relativamente fácil classificar as técnicas de fixação usando estes termos, e os termos são relativamente simples, para que todos possam comunicar na mesma língua.
Conceito material
Os fatores relacionados aos materiais envolvidos podem afetar a aplicabilidade dos tipos de fixadores, mas a relevância destes fatores geralmente depende do tipo de fixador considerado.Para quebrar este ciclo e evitar diálogos excessivamente detalhados durante o processo inicial de filtração, geralmente podemos definir materiais compósitos e materiais plásticos como:
Sem polímero reforçado.
Materiais poliméricos reforçados com fibra descontínua.
Laminados poliméricos reforçados com fibra contínua.
Material sanduíche.
Materiais não tecidos e de fibra.
No nosso exemplo, o material do painel interno da aeronave é um polímero contínuo reforçado com fibra em uma estrutura laminada.Ao definir conceitos materiais desta forma simples, podemos rapidamente nos concentrar em uma série de considerações materiais relacionadas:
Como os fixadores serão integrados na cadeia do processo de fabricação?
Como os materiais afetam a integração ou instalação da fixação?
Por exemplo, a integração de fixadores em materiais de reforço contínuo antes ou durante a conformação a quente pode resultar em complexidade indesejada do processo, como corte ou deslocamento de fibras, o que pode ter um impacto indesejável nas propriedades mecânicas.Em outras palavras, o reforço contínuo de fibras pode representar desafios para a integração de fixadores coprocessados, e as pessoas podem querer evitar tais desafios.
Ao mesmo tempo, é necessário apenas um conhecimento básico da tecnologia de fixação para determinar se deve ser usada a instalação de co-processo ou a instalação de pós-processo.Ao simplificar a terminologia de materiais e fixações, é possível ver de forma rápida e fácil quais combinam e quais não combinam.No nosso exemplo, a seleção de fixadores deve focar em técnicas de pós-processamento, a menos que desejemos integrar fixadores em materiais/processos de fabricação reforçados com fibra contínua.
Requisitos detalhados
Neste ponto, para determinar as técnicas de fixação relevantes, precisamos definir mais detalhes sobre a estratégia de fixação, os materiais envolvidos e o processo de conformação.Para o nosso exemplo de laminados contínuos reforçados com fibra, definiremos a aplicação da seguinte forma:
A aplicação geral são os painéis laterais internos de aeronaves.
A estratégia de fixação é fornecer um parafuso de cabeça dupla na parte traseira do painel (não visível) para conectar a área da janela de polímero com uma porca.
O requisito de fixação é um ponto de conexão roscado externo cego e invisível - cego significa instalação/fixação de um lado do componente - capaz de suportar uma força de extração de aproximadamente 500 Newtons.
O painel é um material termoplástico reforçado com fibra contínua, e a instalação dos fixadores deve ser realizada após o processo de moldagem para não danificar a estrutura reforçada.
Classifique ainda mais os fatores e selecione para baixo
Olhando para o nosso exemplo, podemos começar a ver que múltiplos factores podem influenciar a nossa decisão sobre que tipo de fixador utilizar.A questão é: qual destes fatores é mais importante, especialmente se o custo dos fixadores não for o único fator decisivo?Em nosso exemplo, restringiremos a faixa de seleção para fixadores colados na superfície ou fixadores soldados ultrassônicos.
Aqui, até mesmo informações simples sobre aplicativos podem ser úteis.Por exemplo, saber que estamos a utilizar materiais termoplásticos ajuda-nos a definir expectativas de desempenho relevantes.Considerando a disponibilidade de adesivos profissionais e tecnologias de tratamento de superfície, podemos esperar que o desempenho mecânico de ambas as tecnologias atinja um nível razoável.
No entanto, como sabemos que a aplicação é no setor aeroespacial, as conexões de intertravamento mecânico podem fornecer garantias de desempenho e caminhos de certificação mais simples.O adesivo leva tempo para curar, enquanto a instalação ultrassônica pode carregar imediatamente, por isso devemos considerar o impacto do tempo do processo.As restrições de acesso também podem ser um fator chave.Embora os painéis internos sejam frequentemente fornecidos facilmente para instalação de fixadores com aplicadores automáticos de adesivo ou máquinas ultrassônicas, eles devem ser inspecionados cuidadosamente antes da seleção final.
Tome a decisão final
É impossível tomar decisões apenas com base na identificação do método de conexão e no tempo fixo;A decisão final dependerá de considerações sobre investimento em equipamentos, desempenho mecânico e durabilidade, impacto geral no tempo do processo, restrições de acesso e estratégias de aprovação ou certificação.Além disso, as operações de projeto, fabricação e montagem podem envolver diferentes partes interessadas, portanto a decisão final requer a sua participação.Além disso, tomar esta decisão exige considerar toda a proposta de valor, incluindo produtividade e custo total de propriedade (TCO – custo total de propriedade).Ao adotar uma visão holística das questões de fixação e considerar todos os fatores relevantes durante a fase inicial do projeto, processo de fabricação e operações de montagem final, a produtividade e o TCO podem ser calculados e impactados positivamente.Esses são um dos princípios-chave do portal de educação especializada em tecnologia de montagem Bossard, que visa ajudar os indivíduos a adquirir conhecimento em tecnologia de montagem.
Em última análise, a decisão sobre qual a estratégia de aperto ou produto a utilizar depende de múltiplos factores – não existe uma solução que sirva para todos e há muitas opções diferentes a considerar.No entanto, como delineámos acima, mesmo a definição dos detalhes da candidatura de uma forma relativamente simples pode simplificar o processo de selecção, destacar factores relevantes de tomada de decisão e identificar áreas que podem exigir a contribuição das partes interessadas.
Horário da postagem: 06 de fevereiro de 2024
