CN113153882B 用于導電涂覆緊固系統的裝置和方法 （波音公司）

US2020217349A1,2020.07.09US2021156043A1,2021導電纖維增強塑料制成的第一結構元件和第二述導電間隙填充物施加到所述第一結構元件的23.根據權利要求1或2所述的用于導電涂覆緊固系統的裝置（8其中所述第一結構元4.根據權利要求1或2所述的用于導電涂覆緊固系統的裝置（8其中所述緊固系統5.根據權利要求1或2所述的用于導電涂覆緊固系統的裝置（8其中所述第一孔包括6.根據權利要求1或2所述的用于導電涂覆緊固系統的裝置（8其中所述第一結構元7.根據權利要求1或2所述的用于導電涂覆緊固系統的裝置（8其中所述第二孔包括8.根據權利要求1或2所述的用于導電涂覆緊固系統的裝置（8其中所述導電間隙填3來緊固所述第一結構元件（16）和所述第二結構元件（18其中在裝配所述第一結構元件11.根據權利要求10所述的用于導電涂覆緊固系統的方法（700還包括在裝配所述第12.根據權利要求11所述的用于導電涂覆緊固系統的方法（700其中單獨地預形成4[0001]本公開涉及用于全尺寸確定性裝配(FSDA)(fullsizedeterminantassembly)5[0008]圖1是根據本公開的導電緊固系統的截面示意圖，該導電緊固系統緊固包括兩個[0016]圖7是示意性表示用于使用FSDA來裝配至少兩個飛機結構部件以及通過緊固系統[0019]本發明公開了用于全尺寸確定性裝配(FSDA)的導電涂覆緊固系統的裝置和方6且從而減小這些部件將充當點火源的可能性。通過提供這種點火保護和電磁效應(EME)保由CFRP和一種或多種附加金屬材料(包括鋁和鈦中的一者或多一結構元件16和第二結構元件18包括相同飛機部分的部件(例如，兩個結構元件都可以是件16和第二結構元件18一起形成結構組件7的數量取決于結構組件12的尺寸和形狀以及特定應用的緊固的[0027]鉆出和/或形成第一結構元件孔48和第二結構元件孔50可能使孔所位于的結構元等)并且在其不平坦表面上包含多個縫隙。在第二結構元件18包括導電纖維增強塑料的示[0028]為了填充在包括導電纖維增強塑料的結構元件的孔側壁上由這些起伏表面產生施加到第一結構元件側壁22和第二結構元件側壁41中的一者金(LMA)的材料制成并且由卡盤夾緊的軸，以及由該軸支撐并且相對于該軸可徑向移動的側壁41中的一者或多者上的其他方法和裝置在標題為“METHOD,APPARATUSAND8APPLICATORFORAPPLYINGACOATINGONASURFACEOFALAMINATION(用于在層壓件的構元件側壁22和第二結構元件側壁41中的一者或多者，另選地將CGF24施加到第一結構元件側壁22和第二結構元件側壁41中的一者或多者。在一些此類示例中，使用本領域已知的任何合適的方法將熔融的CGF24注入第一結構元件側壁22和第二結構元件側壁41中的一者或多者中。作為一個此類示例，將CGF24加熱至與CGF24的最低熔點相對應的溫度(即構元件孔48和/或第二結構元件孔50中。狹窄間隙將第一結構元件側壁22和第二結構元件嘴時，熔融的CGF24被迫進入并通過內部通道系統并從噴嘴的圓形圓周孔口中流出，并且注入到間隙分離噴嘴中以便用熔融的CGF24涂覆第一結構元件側壁22和第二結構元件側將熔融的LMA注入到第一結構元件側壁22和第二結構元件側壁41的其他方法和裝置在標題為“APPARATUSANDMETHODSFORINJECTINGFILLERMATERIALINTOAHOLEINACOMPOSITELAYER(用于將填充材料注入到復合物層的孔中的裝置和方法)”的共同擁有的美國專利申請號15/786,665中進行了描述，該申請的公開內容通過引用以其整體并入本文。的厚度將使孔的直徑減少不超過約0.000[0032]為了確保將足夠量的CGF24施加到第一結構元件側壁22和第二結構元件側壁41的CFRP層中的碳纖維的隨機并聯電阻。反饋回路用于控制CGF施加過程并基于監測系統的9申請號15/923,630以及標題為“SYSTEMSANDMETHODSFORMEASURINGTHEELECTRICAL壁22和第二結構元件側壁41中的一者或多者的鋸齒狀邊緣形成的縫隙(由此覆蓋第一結構元件側壁22和第二結構元件側壁41)，并且在第一結構元件16的第一結構元件孔48上形成結構元件孔側壁37繼而分別限定第一結構元件16和第二結構元件18的第一結構元件孔48件孔側壁35和第二結構元件孔側壁37分別是涂覆有CGF的第一結構元件16和第二結構元件16或第二結構元件18的導電纖維時，LMA由電導率等于或大于碳纖維的電導率的導電材料側壁35(具體是第一結構元件孔48的頂部)在向外方向上漸縮以允許緊固件30沉入到第一元件的厚度、緊固件的類型以及結構元件的第一結構元件孔48和第二結構元件孔50的直METALLICMATERIALONTOATITANIUMSUBSTRATE(將金屬材料鍍覆到鈦基板上的方法)”的共同擁有的美國專利申請號16/693,613以及標題為“CONDUCTIVEFASTENINGSYSTEMANDMETHODFORIMPROVEDEMEPERFORMANCE(用于改進EME性能的導電緊固系統和方法)”構組件12的尺寸和幾何形狀以及結構組件12的期望應用。通過以類似于鍍鎘(cadmium[0044]導電涂層32的熔化溫度大于在使用(例如飛機的操作)期間以及在最終固化過程[0045]使用真空沉積、電鍍和熱噴涂處理中的一者或多者將導電涂層32施加到緊固件本上均勻。盡管在本文中將用于施加導電涂層32的替代方法描述為施加到單個緊固件30，[0046]在一些示例中，導電涂層32還接收對緊固件30的全部或僅一部分(例如僅施加到緊固件30的緊固件頭部38)進行的轉化處理(例如，磷酸鹽轉化或鉻酸鹽轉化)以促進涂料一者或多者或通過本領域已知的適用于施加粘附層的任何其他過[0050]緊固件30插入第一結構元件孔48和第二結構元件孔50中以固定第一結構元件16固件30的緊固件頭部38是漸縮的并且也延伸到第一結構元件孔48中(即，緊固件頭部38沉48和第二結構元件孔50的第一結構元件孔側壁35和第二結構元件孔側壁37之間形成一個別直接接觸或物理接觸第一結構元件16和第二結構元件18的第一結構元件孔48和第二結和結構元件(第一結構元件16和第二結構元件18)之間的這種物理接觸產生了用于之間的理接觸柄部40的區域中經由CGF24在結構元件(第一結構元件16和第二結構元件18)中的少部分配合到兩個孔中，因為緊固件上的導電涂層32和/或第一結構元件側壁22和第二結構元件側壁41的CGF24足夠柔軟以變形并允許過別存在間隙62和/或64的此類示例中，導電涂層32和CGF24一起作用以在緊固件30與第一結構元件16和第二結構元件18的第一結構元件孔側壁35和第二結構元件孔側壁37確實接構元件18的第一結構元件孔側壁35和第二結構元件孔側壁37之間的表面區域接觸的更光[0058]以此方式，導電涂層32和CGF24提供足夠的EME保護以使得能夠在不犧牲安全性構元件孔48和第二結構元件孔50，并在結構組件12的另一側上突出超過第二結構元件18本領域已知的方法將單面緊固件安裝到結構組件12中的第一結構元件孔48和第二結構元示例是非排他性的并且不將緊固件30或結構組件12限于圖3A_6的所示實施例。也就是說，3B示出了未對準的狀況，其中第一結構元件孔48和第二結構元件孔50的示例性孔未對準。構元件孔50的第一示例性第一結構元件孔320和第一示例性第二結構元件孔310分別是相性第一結構元件孔340和第二示例性第二結構元件孔330分別具有不同的尺寸并且未對準。在圖3C的示例中，第一結構元件孔48和第二結構元件孔50的第三示例性第一結構元件孔尺寸被設定為等于或稍大于孔之間的重疊區域的結構元件孔48的第一示例性第一結構元件孔320與第二結構元件孔50的第一示例性第二結性第二結構元件孔310的中心軸線312偏移，使得第一示例性第二結構元件孔310和第一示柄部40的尺寸被設定為其直徑等于或稍大于第一示例性第二結構元件孔310和第一示例性電涂層32和/或在第一結構元件孔側壁35和第二結構元件孔側壁37上的CGF24足夠柔軟以就是說，第二示例性第一結構元件孔340的中心軸線342與第二示例性第二結構元件孔330的中心軸線332偏移，使得第二示例性第二結構元件孔330和第二示例性第一結構元件孔構元件孔340與第二示例性第二結構元件孔330重疊，因為第二示例性第一結構元件孔340于兩個孔中的較大孔的直徑，在圖3B的示例中，該較大孔是第二示例性第二結構元件孔在緊固件上的導電涂層32和/或在第一結構元件孔側壁35和第二結構元件孔側壁37上的CGF24足夠柔軟以變形并允許柄部40進入性第一結構元件孔360和第二結構元件孔50的第三示例性第二結構元件孔350沿著共同的例中的第三示例性第二結構元件孔350)中，因為在緊固件上的導電涂層32和/或在第一結構元件孔側壁35和第二結構元件孔側壁37上的CGF24足夠柔軟以變形并允許柄部40進入無套筒實心柄部緊固件可分別與第一結構元件16和第二結構元件18的第一結構元件孔48圖6的示例中，緊固件包括套筒，該套筒可在第一結構元件孔48和第二結構元件孔50內擴此CGF24分別涂覆在第一結構元件16和第二結構元件18兩者的第一結構元件側壁22和第包括在緊固件30的緊固件頭部38和第一結構元件16之間的埋頭墊圈402，以及在墊圈47和柄部40和緊固件頭部38外還包括套筒534和易碎的驅動元件532。單側緊固件530的示例在標題為“METHODOFINSTALLING976專利中所述，易碎的驅動元件532將柄部40驅動到套筒534以及第一結構元件16和第二靠第二結構元件18并且將第一結構元件16和第二結構元件18壓縮在一起。在一些示例中，括彈簧致動的機構，一旦其清除(clear)第二結構元件18，該彈簧致動的機構徑向向外擴裝時不會從第一結構元件16的表面突出。圖5示出了僅部分安裝的緊固件530(安裝過程中預形成孔還包括用導電涂層涂覆孔。具體地，如結構元件包括導電纖維增強塑料的示例中，在706處在第二結構元件中預形成孔還包括在[0083]涂覆技術已經在上面進行了描述，但是可包括使用通過低熔點合金(LMA)的分段心軸工具鑄造(splitmandreltoolcast)，如在標題為“METHOD,APPARATUSANDAPPLICATORFORAPPLYINGACOATINGONASURFACEOFALAMINATION(用于將涂層施加施加導電涂層。如上所述，用于通過導電涂層涂覆緊固件的方法在標題為“METHODFORPLATINGAMETALLICMATERIALONTOATITANIUMSUBSTRATE(將金屬材料鍍覆到鈦基板SYSTEMANDMETHODFORIMPROVEDEMEPERFORMANCE(用于改進EME性能的導電緊固系統[0085]在710處的裝配和緊固包括裝配具有預形成孔的第一結構元件和第二結構元件，[0088]緊固還包括在718處擰緊緊固件以固定第一結構元件和第二結構元件。當緊固件[0090]通過用CGF24涂覆第一結構元件孔48和第二結構元件孔50的第一結構元件側壁流流過緊固件30到達周圍的第一結構元件16和第二結構元件18的更大電流路徑(即，較大結構元件18之間的更大表面區域接觸，由此增加與緊固件30進行接觸的導電纖維的數量，層32提供在無套筒緊固件與第一結構元件16和第二結構元件18之間的足夠表面區域接觸，從而確保了防雷保護，即使在第一結構元件孔48和第二結構元件孔50未對準時(使用FSDA以及系統集成810。生產可包括經由緊固系統10對第一結構元件16和第二結構元件18進行[0093]如圖9所示，通過示例性方法800生產的飛機902可包括具有多個系統920的機身[0094]可在生產和保養方法800的任何一個或多個階段期間采用此處體現的裝置和方所述緊固件包括頭部和從所述頭部延伸到所述第一孔和所述第二孔[0097]A1.根據段落A所述的裝置，其中所述第一結構元件由碳纖維增強塑料(CFRP)制[0099]A3.根據段落A_A2中任一項所述的[0100]A4.根據段落A3所述的裝置，其中[0101]A5.根據段落A_A4中任一項所述的裝置，其中[0102]A6.根據段落A_A5中任一項所述的[0103]A7.根據段落A_A6中任一項所[0104]A8.根據段落A_A7中任一項所述處于與所述第一孔和所述第二孔中的至少一者的間[0105]A9.根據段落A8所述的裝置，還包括在