1, Verbindungselemente mit Verbundlaminaten
Viele Unternehmen produzieren spezielle Befestigungselemente für Verbundstrukturen. Es werden üblicherweise verschiedene Arten von Befestigungselementen verwendet: Gewindeverschluss, Verriegelungsschrauben, Blindschrauben, Blindnieten und spezialisierte Befestigungselemente für weiche Strukturen wie Wabenplatten. Der Hauptunterschied zwischen Befestigungselementen für Metall- und Verbundstrukturen ist das Material, der durch die Nuss und die Nuss besetzte Durchmesser.
2, Korrosionsschutzmaßnahmen
Bei der Verwendung mit den meisten Verbindungsmaterialien verursachen weder Glasfaser noch Kevlar -verstärkte Verbundwerkstoffe Korrosionsprobleme. Kohlenstofffaserverstärkte Verbundwerkstoffe sind jedoch ziemlich negativ, wenn sie mit Materialien wie Aluminium oder Cadmium verwendet werden, bei denen es sich um gemeinsame Beschichtungen handelt, die zum Schutz des Korrosions von Befestigungen verwendet werden.
3, Befestigungsmaterialien
Titanlegierung Ti -6 Al -4 V ist die häufigste Legierung, die für Verbindungselemente in Kohlefaserverstärkungsstrukturen verwendet wird. Austenitische rostfreie Stähle, Hochtemperaturlegierungen (z. B. A286), Mehrphasenlegierungen (z. B. MP35N oder MP159) und Nickellegierungen (z. B. 718) scheinen ebenfalls sehr kompatibel mit Kohlenstofffaser -Verbundwerkstoffen zu sein.
4, Befestigungssysteme für Sandwich -Wabenstrukturen
Iv. Befestigungssysteme für Sandwich -Wabenstrukturen
Einstellbare Unterstützungsvorladungssysteme (ASP) bieten eine einfache Methode zum Befestigungsverbundwerkstoffen, Weichkerne, Metallen oder anderen Materialien, die für die Verschlussenklemm- oder Installationskraftbedingungen empfindlich sind. Die Verriegelungskraft ist innerhalb der maximal empfohlenen Drehmomentgrenzen unendlich einstellbar, ohne dass während der Installation des Verriegelungsreizes keine weitere Belastung weitergeladen wird. Die Befestigungselemente sind in zwei Arten erhältlich. Der ASP® verfügt über einen vollständigen Schaft und der 2asp® hat einen Pilottyp -Shank. ASP® hat einen vollständigen Schaft und 2asp® hat einen Pilottyp -Schaft, wie in Abbildung 76 und Abbildung 77 dargestellt.
Abbildung 76: ASP -Befestigungssystem
Abbildung 77: Installationssequenz von ASP Befestigungssystem
5, Hi-Lok® und Huck-Spin® Locking Bolzen-Fastener
Die meisten in der Flugzeugindustrie verwendeten zusammengesetzten Primärstrukturen werden mit HI-Loks® (Hi-Shear Corp.) oder Huck-Spin®-Sperrschraubenverbesserungsstoffen für dauerhafte Installationen befestigt. Das Spleißband enthält strahlende Abschnitte, die sich bei einem vorgegebenen Drehmomentwert trennen. Wie in Abbildung 78 gezeigt.
Abbildung 78: Hi-lok®-Installation
Diese Verriegelungsschraube besteht aus einem Verriegelungsreibe, der in die Ringrille gedrückt wird. Es ist in zwei Typen erhältlich: Zugtyp und Pfahltyp. Der Zugtyp ist am häufigsten, bei dem ein zerbrechlicher Stiftschwanz verwendet wird, um auf die axiale Last des Verriegelungs -Reifenschmiedes zu reagieren. Wenn die Schmiedenlast eine vorgegebene Grenze erreicht, wird die Spitze des Stifts an der gefährlichen Rille abgelehnt. Die Installation von HI-Lok® und Pull-Huck-Spin®-Lockbolts kann von einem Techniker auf einer Seite der Struktur durchgeführt werden. Andererseits erfordern abgesteckte Verriegelungsschrauben eine Stütze auf einer Seite des Befestigungskopfs, um mit dem Kompressionsformbetrieb umzugehen. Diese Methode wird in der Regel für automatisierte Baugruppen von Detailstrukturen verwendet, bei denen die Kopplung kein Problem darstellt.
Die spezifischen Unterschiede bei Verbindungselementen für Verbundstrukturen sind im Vergleich zu Metallstrukturen minimal. Bei Hi-lok® ist die Materialkompatibilität das einzige Problem. Aluminiumhülsen werden nicht empfohlen. Standardkragen sind typischerweise A286, 303 Edelstahl- und Titanlegierungen. Verriegelungs -Zapfenstifte für den Verbundkonstruktion haben sechs Ringrillen, während die Metallkonstruktion fünf enthält. Dies ist in den Abbildungen 79 und 80 dargestellt.
Abbildung 79: Huck-Spin®-Verriegelungsschrauben
Abbildung 80: Huck-Spin®-Installationssequenz
6, Eddie Bolt® Befestigungselemente
Eddie-Bolt®-Befestigungselemente (ALCOA) sind im Design ähnlich wie Hi-Loks® und sind eine natürliche Wahl für Kohlefaserverbundstrukturen. Eeddie-Bolt®-Stifte sind mit Aussparungen im Gewindeabschnitt ausgelegt, um eine positive Verriegelung während der Installation unter Verwendung speziell entwickelter Paarungsmuttern oder -spannungen zu ermöglichen. Die Paarungsmutter hat drei Anhängerlaschen, die als Antriebsrippen fungieren.
Während der Installation komprimiert bei einer vorgegebenen Vorspannung die Tropfenlaschen das Nussmaterial in die Rillen der Spirale und erzeugen eine Verriegelungsfunktion. Der Vorteil der Verbundkonstruktion besteht darin, dass Titanmuttern verwendet werden können, was kompatibel ist und Gewicht ohne Angst vor Verschleiß spart. Die Mutter dreht sich frei und legt am Ende des Installationszyklus eine Verriegelungsfunktion fest. In Abbildung 81 gezeigt.
Abbildung 81: Eddie Bolts® Eddie Bolts
7, Cherry's EZ Buck® (CSR90433) Hohlende Rivet
EZ Buck®-Nieten vom Pfirsichtyp High End bestehen aus einer Titan-Niobium-Legierung mit einer Scherfestigkeit von 40 ksi. Der Hauptvorteil dieser Art von Nieten besteht darin, dass es weniger als die Hälfte der Kraft eines festen Nietens desselben Materials benötigt. Die Nieten sind entweder mit automatischen Nietgeräten oder einem Niet -Extruder ausgestattet. Spezielle optionale Stanze stellen sicher, dass der Extruder während der Installation immer zentriert ist, um zu vermeiden, dass die Struktur beschädigt wird. In Abbildung 82 gezeigt.
Abbildung 82: Pfirsich Ez Buck Hollow Niivet
8, blinde Befestigungselemente
Verbundstrukturen benötigen nicht so viele Befestigungselemente wie Metallflugzeuge, da die Versteifungen und Doppeler mit der Hülle gemeinsam sind, wodurch die Notwendigkeit vieler Befestigungselemente beseitigt werden. In zusammengesetzten Strukturen führt die erhöhte Größe der Flugzeugplatten zu unzugänglichen Heckabschnitten. Daher müssen in diesen Bereichen Schrauben- und Nussplatten mit blinden Befestigungen verwendet werden. Viele Hersteller produzieren blinde Befestigungselemente für Verbundstrukturen, und einige dieser Fälle werden nachstehend erörtert.
8.1 Blindschrauben
Der Cherry Maxibolt® (Peach Maxi Bolt) besteht aus Titan und ist mit Verbundstrukturen kompatibel. Maxibolt® hat eine Scherfestigkeit von 95 ksi. Es kann von einer Seite mit einem G {-83 oder einem äquivalenten pneumatischen Hydraulikinstallationstool installiert werden und ist in 100-Grad-Flach-, 130-Grad-Gegenstechern und hervorstehenden Kopfstilen erhältlich. In Abbildung 83 gezeigt.
Abbildung 83: Titan für Pfirsich -Maxikolzen
Das Alcoa UAB ™ Blind Bolt System ist für Verbundstrukturen ausgelegt und ist sowohl in Titan- als auch in Edelstahl erhältlich. Das UAB ™ Blind Bolt System ist in 100 -Grad -Flach-, 130 -Grad -Zähler- und hervorstehenden Kopftypen erhältlich.
Das ACCU-LOK ™ Blind Befestigungssystem ist für Verbundstrukturen ausgelegt, bei denen der Zugang nur auf eine Seite der Struktur begrenzt ist. Es kombiniert hohe Gelenkvorspannung mit großen Durchmesserspuren auf der dunklen Seite. Der große Fußabdruck ermöglicht verteilte Gelenkvorladung über einen größeren Bereich, wodurch die Möglichkeit einer delaminierten Verbundstruktur praktisch beseitigt wird. Es ist in Abbildung 84 dargestellt.
Abbildung 84: ACCU-LOK ™ Installation
9, niedrige Wärmefasern
Niedrigheizungsverfügungssysteme unter Verwendung von Verbundwerkstoffen werden in der Luft- und Raumfahrt-Hardware häufig verwendet. Faserfaserfaserfaser-Befestigungselemente sind so stark wie zwei Drittel das Gewicht des Aluminiums. Der Verbundbefestigungselement hat eine gute Materialkompatibilität mit Kohlenstoff- und Glasfasern.
10, Schrauben- und Nussplatten in Verbundstrukturen
Wenn die Panels für die Wartung regelmäßig zerlegt werden müssen, wird empfohlen, Schrauben- und Nussplatten anstelle von Hi-loks® oder Blind Forderactern zu verwenden. Nussplatten, die in Verbundstrukturen verwendet werden, erfordern normalerweise drei Löcher: zwei zum Befestigen der Nussplatte und eine für abnehmbare Schrauben, obwohl nervöslose und klebende Nussplatten nicht zwei zusätzliche Löcher zum Bohren und Klopfen benötigen.
Fortgesetzt werden
Quelle "Composites Frontier" öffentliche Website