BR102014032884A2

BR102014032884A2 - método para determinar características condutoras anisotrópicas de um espécime

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Publication number: BR102014032884A2
Application number: BR102014032884A
Authority: BR
Inventors: Shahriar Khosravani
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-10-13
Also published as: EP2905610B1; CA2871035C; US9488609B2; JP6408390B2; US20150219577A1; JP2015148608A; CN104833870B; CA2871035A1; CN104833870A; EP2905610A1; BR102014032884B1

Abstract

método para determinar características condutoras anisotrópicas de um espécime. um método 200 inclui aplicar uma corrente a um espécime para depositar um material sobre o espécime 204. o método também inclui determinar uma quantidade do material depositado em localizações múltiplas do espécime 206 e determinar características condutoras anisotrópicas do espécime com base na quantidade do material depositado nas localizações múltiplas sobre o espécime 208.

Description

“MÉTODO PARA DETERMINAR CARACTERÍSTICAS CONDUTORAS ANISOTRÓPICAS DE UM ESPÉCIME” CAMPO DA DIVULGAÇÃO [001] A presente divulgação refere-se, no geral, à determinação de características de condução anisotrópica.

FUNDAMENTOS [002] Materiais compostos estão sendo usados em uma variedade crescente de aplicações. Por exemplo, materiais compostos estão sendo usados para substituir metais em muitas aplicações. Usar materiais compostos para substituir metais pode apresentar benefícios significativos, tal como peso reduzido. Entretanto, frequentemente há diferenças entre propriedades de materiais de metais e propriedades de materiais compostos usados para substituí-los. Por exemplo, certas propriedades de materiais, de materiais compostos, podem ser anisotrópicas. Para ilustrar, um material composto pode apresentar propriedades elétricas que variam pela localização ou direção. [003] Propriedades elétricas anisotrópicas podem tomar problemática a substituição de metais por materiais compostos. Por exemplo, aviões comerciais têm utilizado tradicionalmente revestimentos metálicos. Revestimentos metálicos provêm propriedades elétricas mais ou menos uniformes. Formar revestimentos de aeronave de materiais compostos pode reduzir o peso da aeronave; entretanto, os materiais compostos tendem a conduzir anisotropicamente. A condução anisotrópica pode conduzir a pontos quentes localizados no caso de ser atingido por um raio, o que pode causar dano significativo, tal como a delaminação do material composto. [004] Fabricantes de aeronaves e agências reguladoras usam de cuidados consideráveis ao selecionar e testar materiais compostos usados para revestimentos de aeronaves. Geralmente, o teste é executado aplicando descargas atmosféricas simuladas a conjuntos de componentes incluindo materiais compostos (por exemplo, um painel composto com conectores de metal). Testar uma grande variedade de materiais, processos de montagem e outros componentes (por exemplo, conectores) desta maneira, consome tempo e é dispendioso.

SUMÁRIO [005] Em uma realização particular, um método para determinar características condutoras anisotrópicas de um espécime inclui aplicar uma corrente a um espécime para depositar um material sobre o espécime. O método inclui também determinar uma quantidade do material depositado em localizações múltiplas do espécime e determinar características condutoras anisotrópicas do espécime, com base na quantidade do material depositado nas localizações múltiplas do espécime. O método inclui adicionalmente prever o desempenho de um componente formado do material do espécime, com base nas características condutoras anisotrópicas do espécime. Preferivelmente, o método aplica corrente ao espécime através de um primeiro conector acoplado ao espécime, onde o primeiro conector é diferente do segundo conector. Mais preferivelmente, o primeiro conector é acoplado ao espécime usando um primeiro processo de montagem que inclui utilizar um primeiro material de interface entre o primeiro condutor e o espécime, e um segundo conector é acoplado ao segundo espécime usando um processo de montagem que inclui usar um segundo material de interface entre o segundo conector e o segundo espécime, onde o primeiro material de interface é diferente do segundo material de interface. [006] Em uma outra realização particular, um método para prever um desempenho de um componente quando submetido à queda de um raio inclui contatar uma primeira borda de um espécime com uma solução de galvanização. O espécime inclui diversas fibras e extremidades de pelo menos um subconjunto de fibras são expostas à solução de galvanização na primeira borda. O método inclui também aplicar uma corrente ao espécime em uma localização removida da primeira borda, onde a corrente é conduzida para a solução de galvanização, através das fibras múltiplas e da primeira borda. O método inclui adicionalmente determinar uma quantidade de material sensível à corrente depositado em localizações múltiplas da primeira borda. O método também inclui gerar um mapa bidimensional de uma distribuição de densidade de corrente na primeira borda do espécime, com base na quantidade de material depositado em localizações múltiplas da primeira borda. O método inclui adicionalmente prever o desempenho de um componente formado do material do espécime quando o componente é submetido a uma descarga elétrica com base na distribuição de densidade de corrente. Mais preferivelmente, o método inclui adicionalmente remover pelo menos uma seção da primeira borda do espécime para formar uma segunda borda do espécime, contatando a segunda borda do espécime com a solução de galvanização, e aplicar uma segunda corrente ao espécime para depositar o material sobre o espécime, na segunda borda, onde à segunda corrente é conduzida para a solução de galvanização via segunda borda. Após estas etapas, o método inclui adicionalmente determinar uma segunda quantidade do material sensível à segunda corrente depositado em localizações múltiplas da segunda borda, e gerar um mapa tridimensional da distribuição da densidade de corrente do espécime com base na quantidade de material sensível à corrente depositado nas localizações múltiplas da primeira borda e com base na quantidade de material sensível à segunda corrente depositado em localizações múltiplas da segunda borda. [007] Em uma outra realização particular, um método para prever o desempenho de um componente quando submetido a descarga elétrica inclui preparar um primeiro espécime de fibra de material composto, acoplando um primeiro conector ao primeiro espécime, usando um primeiro processo de montagem. O método inclui também aplicar uma primeira corrente ao primeiro espécime e determinar uma quantidade do material sensível à primeira corrente em localizações múltiplas do primeiro espécime. O método inclui adicionalmente preparar um segundo espécime de material de fibra composta, acoplando um segundo conector ao segundo espécime, usando um segundo processo de montagem. O método inclui também aplicar uma segunda corrente ao segundo espécime via segundo conector, para depositar o material sobre o segundo espécime e determinar uma segunda quantidade do material depositado em localizações múltiplas do segundo espécime, sensível à segunda corrente. O método inclui adicionalmente selecionar um conector e um processo de montagem, ou ambos, com base em uma comparação da quantidade do material sensível à primeira corrente depositado em localizações múltiplas do primeiro espécime e a quantidade de material sensível à segunda corrente depositado em localizações múltiplas do segundo espécime. O método inclui adicionalmente prever o desempenho de um componente formado do material do espécime quando o componente é submetido a uma descarga elétrica com base na comparação do material depositado no primeiro e no segundo espécimes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008] A FIG. 1 é um diagrama de uma realização particular de sistema para avaliar características condutoras anisotrópicas de um espécime; [009] a FIG. 2 é um fluxograma de uma realização particular de um método para determinar características condutoras anisotrópicas de um espécime; [0010] a FIG. 3 é um fluxograma de uma primeira realização de um método para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2; [0011] a FIG. 4 é um fluxograma de uma segunda realização de um método para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2; [0012] a FIG. 5 é um fluxograma de uma terceira realização de um método para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2; [0013] a FIG. 6 é um fluxograma de uma quarta realização de um método para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2; [0014] a FIG. 7 é um fluxograma de uma quinta realização de um método para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2; [0015] a FIG. 8 é um fluxograma de uma sexta realização de um método para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2; [0016] a FIG. 9 é um diagrama ilustrando um sistema para avaliar características condutoras anisotrópicas de um espécime e ilustrar vistas aproximadas correspondendo às FIGS. 10A-10K; [0017] as FIGS. 10A-10K ilustram, cada uma, uma imagem de uma porção de uma borda de um espécime após eletro deposição; e [0018] a FIG. 11 é um diagrama em blocos de uma realização ilustrativa de um dispositivo de computação que pode ser usado para avaliar características condutoras anisotrópicas de um espécime.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0019] Interfaces de fixador/material composto são de interesse particular ao determinar o desempenho de uma montagem durante uma descarga atmosférica, porque regiões em tomo dos fixadores podem ser expostas a correntes muito altas. As medições da condutividade média para a montagem podem não ser muito informativas de como a montagem responderá a uma corrente muito alta, devido às propriedades elétricas anisotrópicas do material composto. Por exemplo, montagens que usam fixadores selecionados a partir de um gmpo de fixadores com as mesmas especificações de instalação e a mesma condutividade média podem apresentar uma variação relativamente grande no desempenho com descargas atmosféricas (por exemplo, devido a diferenças de interface entre fixador/material composto). Também, processos de montagem diferentes podem afetar o desempenho com descargas atmosféricas. Por exemplo, um ajuste de interferência de interface de fixador pode apresentar características com descargas atmosféricas melhores que uma interface de fixador de ajuste de folga para o mesmo tamanho de fixador. A distribuição de densidade de corrente em uma área em tomo de um fixador pode ser um indicador melhor do desempenho com descarga atmosférica de uma montagem, do que a condutividade média. A distribuição de densidade de corrente pode ser estimada ou mapeada usando um processo de deposição eletroquímica, conforme descrito adicionalmente abaixo. [0020] A FIG. 1 é um diagrama de uma realização particular do sistema 100 para avaliar características condutoras anisotrópicas de um espécime 102. O espécime 102 pode incluir ou ser formado de um material composto, tal como um polímero reforçado de fibra de carbono (CFRP) ou outro material composto que inclui fibras condutoras em uma matriz. Em uma realização particular, o material composto inclui múltiplas dobras de fibra arranjadas em diferentes orientações, coladas juntas por uma matriz de polímero. Conforme descrito adicionalmente abaixo, o material pode ser depositado sobre o espécime 102 para avaliar características condutoras anisotrópicas de um espécime 102. [0021] O espécime 102 pode ser preparado acoplando um conector 110 ao material composto. O conector 110 pode ser acoplado ao material composto através de uma interface de conector 112. Dependendo do processo de montagem usado, a interface de conector 112 pode ser simples ou complexa. Exemplos de interfaces de conector simples incluem interfaces de conector de interferência (por exemplo, onde o conector 110 está em contato físico direto com o material composto) e uma interface de conector de folga (por exemplo, onde há um espaço entre o conector 110 e o material composto). Exemplos de interfaces de conector mais complexas incluem interfaces de conector que usam um material intermediário (por exemplo, um adesivo, uma luva, um auxiliar condutor, outros materiais ou uma combinação destes) entre o conector 110 e o material composto. Conectores diferentes e diferentes processos de montagem podem ser usados para preparar diferentes espécimes, no sentido de comparar os efeitos dos conectores diferentes e diferentes processos de montagem. [0022] Após o conector 110 ser acoplado ao espécime 102, material pode ser depositado sobre o espécime usando um processo de deposição eletroquímico, tal como eletro galvanização. Por exemplo, uma porção do espécime 102 pode ser contatada com uma solução galvânica 104 em um banho de galvanoplastia 106. O conector 110 pode ser acoplado a uma fonte de alimentação 108. A fonte de alimentação 108 pode também ser acoplada a um eletrodo que está em contato com a solução galvânica 104. A fonte de alimentação 108 pode aplicar uma corrente ao espécime 102 via conector 110. As fibras do espécime 102 (por exemplo, fibras de carbono) e possivelmente em menor extensão uma matriz do espécime 102, podem conduzir a corrente da solução galvânica 104. Um material de revestimento (tal como cobre) pode se depositado sobre o espécime 102 em resposta à corrente. [0023] A quantidade de material de revestimento depositado em qualquer localização particular do espécime 102 é diretamente relacionada à quantidade de corrente conduzida para a solução galvânica na localização particular. Por exemplo, quando o material de revestimento é cobre, mais cobre pode ser depositado sobre o espécime 102 em uma primeira localização do que em uma segunda localização, como resultado da primeira localização do espécime 102 conduzir mais corrente que a segunda localização no espécime 102. Em uma realização particular, diferentes porções do espécime 102 podem conduzir corrente diferentemente, como resultado de orientação e arranjo das fibras no espécime. Por exemplo, fibras dentro do espécime 102 podem ser arranjadas em dobras de fibra. Em cada dobra de fibra, as fibras são orientadas primariamente em uma ou mais direções. Para ilustrar, as fibras podem ser arranjadas em uma trama bidirecional. Dobras diferentes podem ser orientadas em diferentes direções. Entretanto, mesmo neste arranjo, as fibras do espécime 102 como um todo podem não ser uniformemente arranjadas em cada direção. Para ilustrar, quando o espécime 102 é circular, fibras expostas em uma primeira extremidade 114 podem não ser distribuídas uniformemente. Adicionalmente, certas fibras expostas podem interceptar diretamente com o conector 110, enquanto outras fibras não. Então, quando a corrente é conduzida a partir do conector 110 para a solução galvânica 104, a corrente é conduzida anisotropicamente pelo espécime, resultando em uma deposição não uniforme do material de revestimento sobre o espécime 102. A quantidade de material de revestimento depositado em uma localização particular pode ser estimada (por exemplo, visualmente) ou pode ser medida. Em uma realização particular, a massa de material de revestimento depositada em uma localização particular pode ser medida com base na altura do material depositado, conforme descrito abaixo. [0024] Massa depositada em um processo eletroquímico (por exemplo, eletrólise) pode ser expressa como: Equação (1) onde m é a massa (por exemplo, em gramas) de uma substância (por exemplo, do material de revestimento) liberado em um eletrodo (por exemplo, uma fibra do espécime 102 na FIG. 1). Q é a carga elétrica total passada através da substância, Fé a constante de Faraday (por exemplo, 96485 C mol-1); Mé a massa molar da substância e z é o número de valência dos íons da substância (elétrons transferidos por íon). [0025] Para uma forma de onda particular e por uma duração particular, a carga total fornecida durante uma duração particular pode ser determinada por: Equação (2) onde / é a duração (por exemplo, em segundos), Q é a carga elétrica total passada através da substância e I(t) é a forma de onda de corrente (por exemplo, corrente como uma função do tempo). Por exemplo, a forma de onda de corrente pode ser uma forma de onda DC. Para uma forma de onda DC com um nível de corrente fixo de Io, a carga total fornecida aos eletrodos é: Equação (3) [0026] Então, simplificando e substituindo a Equação 3 na Equação 1, a variação na massa do material em uma fibra particular, /, ao longo do tempo, pode ser expressa como: Equação (4) [0027] Para fibras com uma seção transversal geralmente circular, é razoável supor que o crescimento do material depositado é simétrico, esférico, devido à simetria espacial do movimento iônico no eletrólito. Isto é, na extremidade de uma única fibra, o material pode ser suposto depositado em uma forma grosseiramente esférica. Supondo que nenhum material de deposição esteja inicialmente presente na fibra, a massa de material depositado em uma fibra particular pode ser relacionada à altura do material depositado acima das fibra por: Equação (5) onde Am é a variação na massa do material (por exemplo, acumulação do material em termos de massa), pé a densidade do material, Df é o diâmetro a fibra e Ú2 é a altura final do material acima da fibra (onde a altura inicial, hj, é zero, uma vez que nenhum material estava inicialmente presente sobre a fibra). [0028] Substituindo a Equação (4) na Equação (5) e resolvendo para If- Equação (6) [0029] A Equação (6) pode ser usada para determinar o fluxo de corrente através de uma fibra particular, com base na altura do material de revestimento depositado na fibra particular. Por exemplo, após depositar material sobre o espécime 102, a altura do material depositada sobre fibras particulares ou em regiões particulares pode ser medida usando um microscópio óptico calibrado sensível a altura (por exemplo, um microscópio de contraste de interferência diferencial). A altura depositada pode ser usada para gerar um mapa de densidade de corrente bidimensional de pelo menos uma porção da primeira extremidade 114 do espécime 102. [0030] Após medir ou estimar a distribuição de densidade de corrente na porção da primeira extremidade 114, a primeira extremidade 114 pode ser removida (por exemplo, cortada) para revelar uma segunda extremidade 116. O processo de deposição pode ser repetido para a segunda extremidade 116 para gerar uma distribuição de densidade de corrente de uma porção da segunda extremidade 116. O processo de depositar material sobre novas extremidades (por exemplo, porções de diâmetro menores e menores do espécime 102) pode ser usado para gerar um mapa tridimensional da distribuição de densidade de corrente do espécime 102. Então, características condutoras anisotrópicas do espécime 102 podem ser medidas com boa precisão e relativamente baixo custo. [0031] O processo descrito acima pode ser usado para selecionar materiais para uso (por exemplo, para formar uma montagem) ou para teste adicional. Por exemplo, o processo descrito acima pode ser repetido para diferentes espécimes, para habilitar a comparação dos espécimes. Os espécimes podem usar diferentes materiais compostos, diferentes fixadores, diferentes interfaces de fixador (ou processos de montagem) ou uma combinação destes. Dentre um conjunto de espécimes testados, seria esperado que um espécime com distribuição de corrente mais uniforme viesse a prover melhor desempenho com descargas atmosféricas do que um espécime com uma distribuição de corrente menos uniforme. [0032] Uma vez que o teste com descargas atmosféricas pode ser dispendioso e consumir tempo, somente um espécime ou conjunto de espécimes que apresente a distribuição de corrente mais uniforme podem ser usados para formar montagens que são submetidas a testes de descargas atmosféricas. Consequentemente, uma grande amostragem de espécimes pode ser previamente excluída usando o processo descrito acima e somente uns poucos espécimes promissores podem ser submetidos ao teste com raios mais dispendioso. [0033] A informação relativa a distribuição de densidade de corrente pode também ser usada para fins diferentes de pré triagem para teste de descarga atmosférica, de modo a determinar propriedades elétricas anisotrópicas do espécime 102. Por exemplo, o processo descrito acima pode ser repetido para espécimes múltiplos, substancialmente idênticos (por exemplo, espécimes formados do mesmo tipo de material composto, o mesmo tipo de conexão e o mesmo tipo de interface de conector). [0034] Diferentes tensões da fonte de alimentação 108 podem ser usadas para testar os espécimes substancialmente idênticos. Para muitos materiais compostos, uma relação corrente-tensão é não linear (por exemplo, à medida que a tensão aumenta, eventualmente uma matriz do material composto pode sofrer ruptura do dielétrico). Então, usando tensões diferentes, a relação corrente-tensão pode ser avaliada para o material composto. [0035] A FIG. 2 é um fluxograma de uma realização particular de um método 200 para determinar características condutoras anisotrópicas de um espécime (por exemplo, um espécime incluindo um composto baseado em fibra, tal como um composto de fibra de carbono). Por exemplo, o espécime pode incluir ou corresponder ao espécime 102 da FIG. 1. O método 200 inclui, em 202, contatar uma primeira porção de um espécime com uma solução galvânica. Por exemplo, a primeira porção do espécime pode incluir pelo menos porção da primeira extremidade 114 do espécime 102 da FIG. 1. [0036] O método 200 também inclui, em 204, aplicar uma corrente ao espécime para depositar um material (por exemplo, cobre ou outro metal) sobre o espécime. Em uma realização particular, a corrente é aplicada em uma segunda porção do espécime (por exemplo, uma localização que é próxima de um centro do espécime) e o espécime conduz anisotropicamente a corrente da segunda porção do espécime para a primeira porção do espécime (por exemplo, a borda do espécime). [0037] O método 200 também inclui, em 206, determinar uma quantidade do material depositado em localizações múltiplas do espécime. A quantidade do material depositado em cada localização pode ser medida (por exemplo, usando microscópio sensível à altura, conforme descrito acima) ou estimada (por exemplo, com base nas variações de cor do espécime) dependendo da precisão desejada para a determinação. Por exemplo, a quantidade do material depositado em uma localização particular dentre localizações múltiplas, pode ser determinada usando um dispositivo de medição óptica para medir uma altura de uma camada do material depositado na localização particular. [0038] O método 200 também inclui, em 208, determinar características condutoras anisotrópicas do espécime, com base na quantidade do material depositado nas localizações múltiplas no espécime. Por exemplo, determinar as características condutoras anisotrópicas do espécime pode incluir estimar uma distribuição de densidade de corrente de uma porção do espécime sensível a corrente. Para ilustrar, uma alta distribuição de densidade de corrente em uma localização particular do espécime pode ser indicada por uma quantidade maior do material depositado na localização particular. [0039] O método 200 pode também incluir, em 210, gerar ou coletar dados adicionais. Exemplos específicos de gerar ou coletar dados adicionais são descritos com referência aos fluxogramas das FIGS. 3-8. As características condutoras anisotrópicas do espécime, os dados adicionais, ou ambos, podem ser usados para prever o desempenho de um componente formado do material composto, quando o componente é submetido a uma descarga atmosférica. [0040] A FIG. 3 é um fluxograma de uma primeira realização de um método 210 para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2. Na FIG. 3, o método 210 inclui, em 302, gerar um mapa bidimensional de uma distribuição de densidade de corrente em uma extremidade do espécime, com base na quantidade do material depositado nas localizações múltiplas sobre o espécime. Por exemplo, um mapa da distribuição de densidade de corrente pode ser gerado para uma área do espécime correspondendo a uma espessura do espécime e pelo menos um porção da extremidade que é contatada com a solução galvânica. O mapa bidimensional de uma distribuição de densidade de corrente pode prover informação relativa ao fluxo de corrente anisotrópica para a extremidade do espécime. [0041] A FIG. 4 é um fluxograma de uma segunda realização de um método 210 para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2. Na FIG. 4, o método 210 inclui, em 402, após determinar a quantidade do material depositado em localizações múltiplas do espécime, remover pelo menos uma seção da primeira extremidade do espécime para formar uma segunda extremidade do espécime. Por exemplo, uma porção do espécime 102 da FIG. 1 pode ser removida (por exemplo, cortada) para expor a segunda extremidade 116. [0042] O método 210 pode também incluir, em 404, contatar uma porção do espécime (incluindo a segunda extremidade) com a solução galvânica e, em 406, aplicar uma segunda corrente ao espécime para depositar o material sobre o espécime, na segunda extremidade. O método 210 pode incluir em 408, determinar uma segunda quantidade do material depositado em localizações múltiplas da segunda extremidade do espécime e, em 410, determinar segundas características condutoras anisotrópicas do espécime, com base na quantidade do material depositado nas localizações múltiplas na segunda extremidade. [0043] O método 210 pode também incluir, em 412, gerar um mapa tridimensional de uma distribuição de densidade de corrente do espécime, com base nas características condutoras anisotrópicas e nas segundas características condutoras anisotrópicas. Por exemplo, mapas bidimensionais múltiplos, cada um correspondendo a diferentes extremidades circunferenciais do espécime, podem ser combinados para constituir o mapa tridimensional da distribuição de densidade de corrente. O mapa tridimensional da distribuição de densidade de corrente pode prover informação relativa a fluxo de corrente anisotrópica a partir de aproximadamente um centro do espécime para bordas circunferenciais múltiplas do espécime, efetivamente, descrevendo distribuição de corrente anisotrópica dentro de um corpo do espécime. [0044] A FIG. 5 é um fluxograma de uma terceira realização do método 210 para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2. O método 210 da FIG. 5 pode incluir contatar um segundo espécime com uma solução galvânica e, em 502, aplicar uma segunda corrente ao segundo espécime para depositar o material sobre o segundo espécime. O segundo espécime pode ser formado do mesmo material do espécime. Por exemplo, o espécime pode incluir um primeiro material composto e o segundo espécime pode incluir um primeiro material composto. A segunda corrente pode ser aplicada a uma segunda tensão, que pode ser diferente de uma tensão (por exemplo, uma primeira tensão) usada para aplicar a corrente ao espécime. [0045] O método 210 também inclui, em 504, determinar uma segunda quantidade do material depositado em localizações múltiplas do segundo espécime e, em 506, determinar diferenças entre as características condutoras anisotrópicas do espécime sensível à primeira tensão e características condutoras anisotrópicas do segundo espécime sensível à segunda tensão. O método pode também incluir, em 508, estimativa de distribuição de densidade de corrente do primeiro material composto sensível a tensões múltiplas. Por exemplo, uma relação corrente-tensão do primeiro material composto pode ser determinada. [0046] A FIG. 6 é um fluxograma de uma quarta realização do método 210 para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2. O método 210 da FIG. 6 pode incluir contatar um segundo espécime com uma solução galvânica e, em 602, aplicar uma segunda corrente ao segundo espécime, para depositar o material sobre o segundo espécime. O segundo espécime pode ser formado de um material diferente do espécime. Por exemplo, o espécime pode incluir um primeiro material composto e o segundo espécime pode incluir um segundo material composto que é diferente do primeiro material composto. [0047] O método 210 pode também incluir, em 604, determinar uma segunda quantidade do material depositado em localizações múltiplas do segundo espécime. O método 210 pode também incluir, em 606, efetuar uma comparação das características condutoras anisotrópicas do espécime e características condutoras anisotrópicas do segundo espécime e, em 608, selecionar o material para uso na formação de um componente baseado, pelo menos parcialmente, na comparação. Por exemplo, uma distribuição de densidade de corrente do espécime pode ser comparada com uma distribuição de densidade de corrente do segundo espécime. O primeiro material composto ou o segundo material composto podem ser selecionados para serem usados para formar um componente (tal como um painel de visualização de aeronave ou um painel de teste a ser submetido a teste de descarga atmosférica) baseado na comparação. Para ilustrar, o material composto particular que está associado a uma distribuição de densidade de corrente mais uniforme pode ser selecionado. [0048] A FIG. 7 é um fluxograma de uma quinta realização do método 210 para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2. O método 210 da FIG. 7 pode incluir contatar um segundo espécime com uma solução de revestimento e, em 702, aplicar uma segunda corrente a um segundo espécime para depositar o material sobre o segundo espécime. O segundo espécime pode ser formado do mesmo material que o espécime ou pode ser formado de um material diferente. Um segundo conector usado para aplicar a segunda corrente ao segundo espécime pode ser diferente de um primeiro conector usado para aplicar a corrente ao espécime. Por exemplo, o primeiro e segundo conectores podem ser de tipos diferentes (por exemplo, um rebite ao invés de um fixador aparafusado), podem ser formados de diferentes materiais, podem ser de tamanhos e/ou formas diferentes, podem diferir de outra maneira (por exemplo, contagem de roscas ou passo de rosca), ou uma combinação destas. [0049] O método 210 pode também incluir, em 704, determinar uma segunda quantidade do material depositado em localizações múltiplas do segundo espécime. O método 210 pode incluir adicionalmente, em 706, efetuar uma comparação das características condutoras anisotrópicas do espécime e segundas características condutoras anisotrópicas do segundo espécime e, em 708, selecionar um conector para uso com um componente baseado pelo menos parcialmente na comparação. Por exemplo, uma distribuição de densidade de corrente do espécime (usando o primeiro conector) pode ser comparada com uma distribuição de densidade de corrente do segundo espécime (usando o segundo conector). Um conector particular pode ser selecionado para ser usado para formar um componente (tal como um painel de revestimento de aeronave ou um painel de teste para ser submetido a teste de descarga atmosférica) baseado na comparação. Para ilustrar, o conector particular que é associado a uma distribuição de densidade de corrente mais uniforme pode ser selecionado. [0050] A FIG. 8 é um fluxograma de uma sexta realização do método 210 para gerar ou coletar dados adicionais a partir da FIG. 2. O método 210 da FIG. 8 pode incluir contatar um segundo espécime com uma solução galvânica e, em 802, aplicar uma segunda corrente a um segundo espécime para depositar o material sobre o segundo espécime. O segundo espécime pode ser formado do mesmo material que o espécime ou pode ser formado de um material diferente. Um segundo processo de montagem usado para formar o segundo espécime (por exemplo, para acoplar um segundo conector ao segundo espécime) pode ser diferente de um primeiro processo de montagem usado para formar o espécime (por exemplo, para acoplar um primeiro conector ao espécime). Por exemplo, o primeiro e segundo processos de montagem podem usar diferentes tipos de interfaces de conector ou diferentes materiais de interfaces de conector, podem usar diferentes tamanhos e/ou formas de interfaces de conector, podem diferir de outra maneira (por exemplo, uma temperatura de curas de um material de interface de conector), ou uma combinação destes. [0051] O método 210 pode também incluir, em 804, determinar uma segunda quantidade do material depositado em localizações múltiplas do segundo espécime. O método 210 pode incluir adicionalmente, em 806, efetuar uma comparação das características condutoras anisotrópicas do espécime e segundas características condutoras anisotrópicas do segundo espécime e, em 808, selecionar um processo de montagem para acoplar um conector a um componente, baseado pelo menos parcialmente na comparação. Por exemplo, uma distribuição de densidade de corrente do espécime (usando o primeiro processo de montagem) pode ser comparada a uma distribuição de densidade de corrente do segundo espécime (usando o segundo processo de montagem). Um processo de montagem particular pode ser selecionado para ser usado para formar um componente (tal como um painel de revestimento de aeronave ou um painel de teste a ser submetido a teste de descarga atmosférica) baseado na comparação. Para ilustrar, o processo de montagem particular que é associado a uma distribuição de densidade de corrente mais uniforme pode ser selecionado. [0052] Embora vários métodos 210 para coletar ou gerar dados adicionais tenham sido descritos com referência às FIGS. 3-8, estes métodos 210 não deveríam ser entendidos como sendo alternativas mutuamente exclusivas. Ao invés disso, dados adicionais podem ser coletados ou gerados usando quaisquer dois ou mais dos métodos 210 das FIGS. 3-8 juntos. Para ilustrar, ambos material e conector a serem usados para formar um componente podem ser selecionados combinando métodos 210 das FIGS. 6 e 7. Como um outro exemplo ilustrativo, um mapa bidimensional da distribuição de densidade de corrente (determinado usando o método 210 da FIG. 3), um mapa tridimensional da distribuição de densidade de corrente (determinado usando o método 210 da FIG. 4), ou ambos, podem ser usados para facilitar a seleção de um material, um componente e/ou um processo de montagem a ser usado para formar um componente. [0053] Adicionalmente, embora cada um dos métodos 210 das FIGS. 5-8 tenha sido descrito em termos de dois espécimes, os métodos podem ser executados usando mais de dois espécime. Por exemplo, o método 210 de qualquer das FIGS. 5-8 pode se repetido para um terceiro espécime, um quarto espécime ou espécimes adicionais, no sentido de comparar mais de dois materiais, mais de dois conectores, mais de dois processos de montagem ou mais de duas tensões. De modo similar, embora o método 210 da FIG. 4 seja descrito para duas extremidades, o método 210 da FIG. 4 pode ser repetido para extremidades adicionais para gerar um mapa tridimensional mais completo ou mais extensivo. [0054] A FIG. 9 é um diagrama ilustrando um sistema 900 para avaliar características condutoras anisotrópicas de um espécime e ilustrando vistas aproximadas correspondentes às FIGS. 10A-10K. O sistema 900 inclui um sistema de computação 902 acoplado a um sistema de medição 904. O sistema 900 também mostra o espécime 102 após depositar um material sobre o espécime. Um nível de superfície de fluido aproximado durante o processo de deposição é projetado 912 para facilitar a descrição das FIGS. 10A-10K. [0055] O sistema de medição 904 pode ser configurado para medir um parâmetro correspondendo a uma quantidade de material depositada em uma localização particular do espécime 102. Por exemplo, o sistema de medição 904 pode incluir um dispositivo de medição óptica que é capaz de determinar a quantidade de material depositada em uma localização particular do espécime 102, com base na diferença de cor do espécime 102, com base em uma altura de uma camada depositada, com base em outra informação ou uma combinação destas. O sistema de medição 904 pode prover dados correspondentes ao parâmetro medido (por exemplo, um valor indicando a altura da camada depositada) para o sistema de computação 902. [0056] O sistema de computação 902 pode incluir um processador 906 e uma memória 908 (por exemplo, um dispositivo de armazenagem não transitório legível por computador). A memória 908 pode armazenar instruções 910 que são executáveis pelo processador 902 para efetuar processos de cálculo, análise, avaliação ou determinação associados aos métodos de uma ou mais das FIGS. 2-8. Por exemplo, o processador 902 pode executar as instruções 910 para receber dados indicando um parâmetro medido a partir do sistema de medição 904 e pode determinar uma quantidade do material depositado em uma localização particular do espécime 102, baseado nos dados. Como um outro exemplo, o processador 902 pode executar as instruções 910 para gerar um mapa bidimensional ou tridimensional de distribuição de densidade de corrente para o espécime 102 com base na quantidade de material depositado nas localizações múltiplas no espécime 102. [0057] Em uma realização particular, o sistema de medição 904 mede o parâmetro medido em uma localização de espécime um de cada vez. Por exemplo, conforme ilustrado na FIG. 9, o sistema de medição 904 e o espécime 102 são orientados para habilitar o sistema de medição 904 a medir o parâmetro em uma extremidade do espécime dentro de um ângulo de arco designado 10A. Subsequentemente, o sistema de medição 904 e/ou o espécime 102 pode ser reorientado para habilitar o sistema de medição 904 a medir o parâmetro na extremidade do espécime em uma outra localização (correspondente a um outro ângulo de arco), tal como um ou mais dos ângulos de arco designados por 10B-10K. Conforme descrito acima, após medir localizações múltiplas do espécime, a extremidade do espécime pode ser removida para revelar uma nova extremidade. O material pode ser depositado sobre a nova extremidade e o sistema de medição 904 pode ser usado para medir o parâmetro em várias localizações sobre a nova extremidade. [0058] A FIGS. 10A-10K ilustram, cada uma, uma imagem de uma porção de uma extremidade de um espécime após a eletrodeposição. As imagens nas FIGS. 10A-10K correspondem aos ângulos de arco designados 10A-10K na FIG. 9. Por exemplo, FIG. 10A mostra uma imagem microscópica de uma primeira porção de uma extremidade do espécime 102 no ângulo de arco 10A da FIG. 9. De modo similar, FIG. 10B mostra uma imagem microscópica de uma segunda porção de uma extremidade do espécime 102 no ângulo de arco 10B da FIG. 9. Conforme mostrado na FIG. 9, a primeira porção da extremidade do espécime na FIG. 10A estava acima do nível de superfície de fluido 912 durante o processo de deposição. Consequentemente, a imagem microscópica na FIG. 10A mostra somente a extremidade do espécime sem nenhum material depositado sobre a extremidade. FIG. 10B mostra uma porção da extremidade do espécime que atravessa o nível de superfície de fluido 912 da solução galvânica na FIG. 9. Na FIG. 10B, uma localização aproximada do nível de superfície de fluido 912 é visível em uma localização de interface 1002. Acima da localização de interface 1002 (por exemplo, em uma área designada por 1004, o espécime é não revestido (por exemplo, nenhum material foi depositado). Abaixo da localização de interface 1002 (em uma área designada por 1006) material foi depositado sobre o espécime e mostra, na imagem da FIG. 10B, como áreas cinza ou branca (dependendo de uma quantidade do material depositado). [0059] Material depositado sobre o espécime é também visível nas FIGS. 10C-10K como sombras variáveis de cinza e branco dependendo das quantidade de material depositado. Dobras do espécime são também visíveis em pelo menos algumas das imagens. Por exemplo, dobras do espécime são visíveis nas FIGS. 10H e 101. Consequentemente, FIGS. 10B-10K ilustram como a quantidade de material depositado sobre o espécime pode variar por localização (por exemplo, por ângulo de arco) sobre o espécime. Naturalmente, FIGS. 10A-10K ilustram resultados somente para um espécime particular submetido aos métodos descritos acima. É esperado que submeter outros espécimes aos métodos descritos acima resultaria em quantidades e distribuições diferentes para o material depositado. Uma vez que a quantidade e distribuição de material depositado é relacionada a distribuição de densidade de corrente de cada espécime testado, a distribuição de densidade de corrente de vários espécimes pode ser comparada. Por exemplo, um exame óptico ou visual pode prover uma comparação grosseira da distribuição de densidade de corrente. Uma comparação mais detalhada da distribuição de densidade de corrente pode ser determinada quantificando o material depositado em várias localizações de cada espécime. [0060] A FIG. 11 é um diagrama em blocos de uma realização ilustrativa de um ambiente de computação 1100 que pode ser usado para avaliar características condutoras anisotrópicas de um espécime. O ambiente de computação 1100, incluindo um dispositivo de computação de finalidade geral 1110 para suportar realizações de métodos implementados em computador e instruções (ou código) de programa executáveis por computador de acordo com a presente divulgação. Por exemplo, o dispositivo de computação de finalidade geral 1110, ou porções deste, pode executar instruções para analisar características condutoras anisotrópicas de um espécime (por exemplo, baseado em medições de uma quantidade de material depositada no espécime em várias localizações). Em uma realização particular, o dispositivo de computação de finalidade geral 1110 pode incluir, ser incluído ou corresponder ao sistema de computação 902 da FIG. 9. [0061 ] O dispositivo de computação de finalidade geral 1110 pode incluir um processador 1120. O processador 1120 pode se comunicar com uma memória de sistema 1130, um ou mais dispositivos de armazenagem 1140, uma ou mais interfaces de entrada/saída 1150, uma ou mais interfaces de comunicações 1160 ou uma combinação destas. A memória de sistema 1130 pode incluir dispositivos de memória volátil (por exemplo, dispositivos de memória de acesso randômico (RAM), dispositivos de memória não volátil (por exemplo, memória de somente leitura (ROM), dispositivos de memória de somente leitura programável e memória flash), ou ambos. Um ou mais dispositivos de armazenagem 1140 podem incluir dispositivos de armazenagem não voláteis, tais como discos magnéticos, discos ópticos ou dispositivos de memória flash. Os dispositivos de armazenagem 1140 podem incluir ambos dispositivos de memória removíveis e não removíveis. Em uma realização particular, a memória de sistema 1130, os dispositivos de armazenagem 1140, ou ambos, incluem meios legíveis por computador tangíveis, não transitórios. [0062] A memória de sistema 1130, um ou mais dispositivos de armazenagem 1140, ou ambos, podem incluir um sistema operacional 1132, que pode incluir um sistema básico de entrada/saída para inicialização do dispositivo de computação de finalidade geral 1110 bem como um sistema plenamente operacional para habilitar o dispositivo de computação de finalidade geral 1110 a interagir com usuários, outros programas e outros dispositivos. A memória de sistema 1130, um ou mais dispositivos de armazenagem 1140, ou ambos, podem incluir um ou mais programas de aplicação 1134, tal como uma aplicação para analisar ou comparar características condutoras anisotrópicas de um ou mais espécimes (com base em medições de uma quantidade de material depositado sobre o(s) espécime(s) em várias localizações), instruções para gerar um mapa multidimensional das características condutoras de um espécime, instruções para executar ou facilitar o desempenho de um ou mais dos métodos das FIG. 2-8 ou uma combinação destes. A memória de sistema 1130, um ou mais dispositivos de armazenagem 1140, ou ambos, podem incluir dados de programa 1136, tais como resultados gerados por uma ou mais aplicações 1134 ou dados operacionais usados por uma ou mais aplicações 1134. Por exemplo, os dados de programa 1136 podem incluir dados correspondendo a características condutoras anisotrópicas de uma ou mais espécimes, um mapa multidimensional das características condutoras de um ou mais espécimes, outros dados resultantes do desempenho de um ou mais dos métodos das FIGS. 2-8 ou uma combinação destes. [0063] O processador 1120 pode também se comunicar com uma ou mais interfaces de entrada/saída 1150 que habilitam o dispositivo de computação de finalidade geral 1110 a se comunicar com um ou mais dispositivos de entrada/saída 1170 para facilitar interação do usuário. As interfaces de entrada/saída 1150 podem incluir interfaces seriais (por exemplo, interfaces de barramento serial universal (USB) ou interfaces do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) 1394), interfaces paralelas, adaptadores de visualização, adaptadores de áudio e outras interfaces. Os dispositivos de entrada/saída 1170 podem incluir teclados, dispositivos apontadores, monitores, alto-falantes, microfones, telas de toque, um sistema de medição (tal como o sistema de medição 904 da FIG. 9), outros dispositivos ou uma combinação destes. O processador 1120 pode detectar eventos de interação com base em entrada de usuário recebida via interfaces de entrada/saída 1150. Adicionalmente, o processador 1120 pode enviar uma visualização (por exemplo, uma ou mais das imagens das FIGS. 10A-10K, um mapa multidimensional das características condutoras de um espécime, uma comparação numérica ou gráfica de características condutoras de dois ou mais espécimes, etc.) para um dispositivo de visualização, via interfaces de entrada/saída 1150. [0064] O processador 1120 pode se comunicar com os outros sistemas de computador 1180 através de uma ou mais interfaces de comunicações 1160. Uma ou mais interfaces de comunicações 1160 podem incluir interfaces Ethernet com fio, interfaces sem fio IEEE 802, outras interfaces de comunicação sem fio ou outras interfaces de rede. Os outros sistemas de computador 1180 podem incluir computadores principais, servidores, estações de trabalho e outros dispositivos de computação. [0065] Realizações descritas acima são ilustrativas e não limitam a divulgação. Deve ser entendido que numerosas modificações e variações são possíveis, de acordo com os princípios da presente divulgação. [0066] As ilustrações das realizações aqui descritas são destinadas a prover um entendimento geral das estruturas das várias realizações. As ilustrações não são destinadas a servir como uma descrição completa de todos os elementos e características de aparelhos e sistemas que utilizam as estruturas ou métodos descritos aqui. Muitas outras realizações podem estar aparentes para os especialistas na técnica pela revisão da divulgação. Outras realizações podem ser utilizadas e derivadas da divulgação, de tal modo que substituições e modificações estruturais e lógicas possam ser feitas sem se afastar do escopo da divulgação. Por exemplo, etapas de métodos podem ser executadas em uma ordem diferente da que é mostrada nas FIGS. ou uma ou mais etapas do método podem ser omitidas. Consequentemente, a divulgação e as FIGS. devem ser vistas como ilustrativas ao invés de restritivas. [0067] Ainda mais, embora realizações específicas tenham sido ilustradas e descritas aqui, deve ser considerado que qualquer arranjo subsequente projetado para alcançar o mesmo ou resultados similares pode ser substituído para as realizações específicas mostradas. Esta divulgação é destinada a cobrir quaisquer e todas as adaptações ou variações subsequentes de diversas realizações. Combinações das realizações acima e outras realizações não descritas especificamente aqui, serão aparentes aos especialistas na técnica, pela revisão da descrição. [0068] O Resumo da Divulgação é submetido com o entendimento de que não será usado para interpretar ou limitar o escopo ou significado das reivindicações. Em adição, na Descrição Detalhada precedente, várias características podem ser agrupadas ou descritas em uma única realização para a finalidade de racionalização da divulgação. Esta divulgação não deve ser interpretada como refletindo uma intenção de que as realizações reivindicadas requeiram mais características do que as que são expressamente enumeradas em cada reivindicação. Preferivelmente, como as seguintes reivindicações refletem, o assunto reivindicado pode ser direcionado a menos de todas as características de quaisquer das realizações divulgadas.

Claims

1. Método 200 para determinar características condutoras anisotrópicas de um espécime, caracterizado pelo fato de compreender: aplicar uma corrente a um espécime para depositar um material sobre o espécime 204; determinar uma quantidade do material depositado em localizações múltiplas do espécime 206; determinar características condutoras anisotrópicas do espécime, com base na quantidade do material depositado nas localizações múltiplas sobre o espécime 208; e prever o desempenho de um componente formado do material do espécime, com base nas características condutoras anisotrópicas do espécime 210.

2. Método 200 de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espécime inclui um composto de fibra de carbono.

3. Método 200 de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material inclui cobre.

4. Método 200 de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar as características condutoras anisotrópicas do espécime inclui estimar uma distribuição de densidade de corrente de uma porção do espécime sensível à corrente.

5. Método 200 de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espécime inclui um material composto e compreende adicionalmente prever desempenho de um componente formado do material composto, quando o componente é submetido a uma descarga atmosférica.

6. Método 200 de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que determinar a quantidade do material depositado em uma localização particular das localizações múltiplas inclui usar um dispositivo de medição óptico para medir uma altura de uma camada do material depositado na localização particular.

7. Método 200 de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que determinar as características condutoras anisotrópicas do espécime inclui gerar um mapa bidimensional de uma distribuição de densidade de corrente em uma extremidade do espécime, com base na quantidade de material depositado nas localizações múltiplas sobre a extremidade do espécime.

8. Método 200 de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente contatar uma primeira porção do espécime com uma solução galvânica antes de aplicar a corrente, onde a corrente é aplicada em uma segunda porção do espécime, onde o espécime conduz anisotropicamente a corrente da primeira porção do espécime para a segunda porção do espécime.

9. Método 200 de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a primeira porção do espécime inclui uma primeira extremidade do espécime e a segunda porção do espécime está próxima de um centro do espécime.

10. Método 210 de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente, após determinar a quantidade de material depositado em localizações múltiplas do espécime 402: remover pelo menos uma seção da primeira extremidade do espécime para formar uma segunda extremidade do espécime 402; contatar uma porção do espécime com a solução galvânica 404; aplicar uma segunda corrente ao espécime para depositar o material sobre o espécime, na segunda extremidade 406; determinar uma segunda quantidade do material depositado em localizações múltiplas da segunda extremidade do espécime 408; e determinar segundas características condutoras anisotrópicas do espécime, com base na quantidade do material depositado nas localizações múltiplas na segunda extremidade 410.

11. Método 210 de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente gerar um mapa tridimensional de uma distribuição de densidade de corrente do espécime, com base nas características condutoras anisotrópicas e nas segundas características condutoras anisotrópicas 412.