BR102017019667B1

BR102017019667B1 - Método e sistema para instalação de fixador

Info

Publication number: BR102017019667B1
Application number: BR102017019667-4A
Authority: BR
Inventors: William Donald Hood; Donald Brian Peterson; Curtis Leon Hayes; Paul Michael Haworth; Tyler James Kumley
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2023-01-31
Also published as: CN108115076B; JP2018122354A; JP7113610B2; US10377508B2; CN108115076A; RU2017129372A3; BR102017019667A2; ES2874666T3; EP3326730A1; BR102017019667A8; US20180148194A1; RU2750927C2; EP3326730B1; RU2017129372A

Abstract

MÉTODO, SISTEMA, E, APARELHO Sistemas e métodos são providos para instalar fixadores. Uma modalidade de exemplo é um método que inclui inserir um fixador em um furo, e preender extremidades do fixador por intermédio de matrizes. Pelo menos uma das matrizes inclui um revestimento permanente tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador. O método inclui adicionalmente deformar plasticamente o fixador por intermédio de força a partir das matrizes, expandindo assim o fixador para a interferência com o furo ao longo de um comprimento do fixador de forma que uma quantidade de interferência entre o fixador e o furo ao longo do comprimento do fixador é maior que 0,0381 milímetros e menor que 0,0508 milímetros (um e meio milésimos de uma polegada e menor que vinte milésimos de uma polegada).

Description

Campo

[001] A invenção se refere ao campo de fixadores mecânicos.

Fundamentos

[002] Fixadores são usados na indústria aeroespacial para unir mecanicamente vários componentes estruturais de uma aeronave. Por exemplo, painéis de metal que formam uma porção de um revestimento de uma asa de aeronave podem ser unidos a outras partes de metal por intermédio de pernos ou rebites. Em estruturas de aeronave, é frequentemente desejável instalar rebites em interferência, significando que o diâmetro de rebite depois da instalação é maior que o diâmetro do furo que o recebe. A instalação por ajuste de interferência de rebites pode facilitar operações de montagem de aeronave e melhorar o desempenho da união, particularmente o desempenho à fadiga. Como os fixadores são destinados a aumentar a resistência estrutural de uma aeronave, permanece desejável assegurar que o ato de instalação de um fixador não danifique os componentes estruturais subjacentes da aeronave. Especificamente, demasiada interferência radial nas extremidades dos rebites é indesejável.

[003] O processo de apertar rebites pode ser ainda complicado quando se usa o rebite para afixar diferentes componentes conjuntamente, como um revestimento de asa de uma aeronave e uma longarina adjacente. Em tais ambientes, pode ser desejável controlar a quantidade de interferência radial que os rebites atingem ao longo do comprimento axial do rebite através do furo no qual ele é instalado. Demasiadamente pouca interferência radial é indesejável em um local axial.

Sumário

[004] As modalidades descritas aqui utilizam ferramenta melhorada para instalar fixadores. A ferramenta melhorada descrita aqui inclui um revestimento permanente com um baixo coeficiente de fricção. O baixo coeficiente de fricção assegura que a deformação plástica de um rebite durante a instalação resulte em uma faixa desejada de interferência entre o fixador e o furo pelo comprimento do furo.

[005] Uma modalidade é um método que inclui inserir um fixador em um furo, e preender extremidades do fixador por intermédio de matrizes. Pelo menos uma das matrizes inclui um revestimento permanente tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador. O método inclui adicionalmente deformar plasticamente o fixador por intermédio de força a partir das matrizes, expandindo assim o fixador para a interferência com o furo ao longo de um comprimento do fixador de forma que uma quantidade de interferência entre o fixador e o furo ao longo do comprimento do fixador é maior que 0,0381 milímetros e menor que 0,0508 milímetros (um e meio milésimos de uma polegada e menor que vinte milésimos de uma polegada).

[006] Outra modalidade é um método que inclui selecionar uma matriz que aplica força que deforma plasticamente um fixador a fim de expandir o fixador para a interferência com um furo, e selecionar um revestimento tendo um coeficiente estático de fricção inferior a 0,2. O método inclui adicionalmente aplicar permanentemente o revestimento à matriz em uma superfície que irá contactar o fixador, assegurando assim que a deformação plástica do fixador por intermédio de força a partir da matriz irá causar uma quantidade de interferência entre o fixador e o furo ao longo de um comprimento do fixador entre 0,0381 milímetros e 0,0508 milímetros (um e meio milésimos de uma polegada e vinte milésimos de uma polegada).

[007] Outra modalidade é um sistema que inclui múltiplas matrizes que prendem um fixador em um furo. As matrizes incluem uma primeira matriz que contacta uma primeira extremidade do fixador, e uma segunda matriz que contacta uma segunda extremidade do fixador. A segunda matriz inclui um revestimento permanente tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador e as matrizes aplicam força conjuntamente que deforma plasticamente o fixador, expandindo assim o fixador para a interferência com o furo ao longo de um comprimento do fixador.

[008] Outra modalidade é um método que inclui inserir um fixador em um furo, e preender o fixador por intermédio de matrizes nas extremidades do fixador, pelo menos uma das matrizes incluindo um revestimento permanente tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador. O método inclui adicionalmente deformar plasticamente o fixador por intermédio de força a partir das matrizes, que resulta em abaulamento colunar que causa interferência entre o fixador e o furo ao longo de um comprimento do fixador de modo que uma razão entre uma quantidade máxima de interferência e uma quantidade mínima de interferência ao longo do comprimento inteiro do fixador seja menor que quatro.

[009] Outra modalidade é um aparelho que inclui uma primeira parte, uma segunda parte, e um fixador colocado dentro de um furo que liga em ponte a primeira parte e a segunda parte, o fixador prendendo a primeira parte e a segunda parte conjuntamente. O fixador foi plasticamente deformado, expandindo assim o fixador para a interferência com o furo ao longo de um comprimento inteiro do fixador, de modo que uma razão entre uma quantidade máxima de interferência e uma quantidade mínima de interferência ao longo do comprimento inteiro do fixador seja menor que quatro.

[0010] Ainda outra modalidade é um método que inclui inserir um fixador em um furo, e preender extremidades do fixador por intermédio de matrizes. O método inclui adicionalmente deformar plasticamente o fixador para a interferência com o furo por intermédio de força a partir das matrizes. Uma maioria de deformação plástica no fixador ao longo de um comprimento axial inteiro do fixador resulta em interferência causada por abaulamento colunar de uma haste do fixador em resposta à força axial a partir das matrizes.

[0011] Outras modalidades de exemplo (por exemplo, métodos e meios legíveis por computador, relacionados às modalidades precedentes) podem ser descritas abaixo. As características, funções, e vantagens que foram discutidas podem ser obtidas independentemente nas várias modalidades ou podem ser combinadas em ainda outras modalidades, outros detalhes das quais podem ser vistos com referência à seguinte descrição e desenhos.

Descrição dos Desenhos

[0012] Algumas modalidades da presente invenção são agora descritas, somente a título de exemplo, e com referência aos desenhos anexos. O mesmo número de referência representa o mesmo elemento ou o mesmo tipo de elemento em todos os desenhos.

[0013] A figura 1 é um diagrama de uma aeronave, em uma modalidade de exemplo.

[0014] A figura 2 é uma vista cortada em seção parcial de uma seção da estrutura de uma asa, em uma modalidade de exemplo.

[0015] A figura 3 é uma vista ampliada de uma seção de estrutura de asa que inclui um fixador, em uma modalidade de exemplo.

[0016] A figura 4 é uma vista de um fixador antes da instalação, em uma modalidade de exemplo.

[0017] A figura 5 é uma vista ampliada da instalação de um fixador em um furo, em uma modalidade de exemplo.

[0018] As figuras 6 e 7 são vistas ampliadas de uma matriz que inclui um revestimento permanente com um baixo coeficiente de fricção, em uma modalidade de exemplo.

[0019] As figuras 8 e 9 são vistas ampliadas de uma matriz deformando plasticamente uma extremidade inferior de um fixador, em uma modalidade de exemplo.

[0020] A figura 10 é um fluxograma ilustrando um método para instalar um fixador, em uma modalidade de exemplo.

[0021] A figura 11 é um fluxograma ilustrando um método para fabricar uma matriz para instalar um fixador, em uma modalidade de exemplo.

[0022] A figura 12 é um diagrama de blocos de um sistema de instalação de fixador, em uma modalidade de exemplo.

[0023] A figura 13 é um fluxograma da metodologia de produção e serviço de aeronaves, em uma modalidade de exemplo.

[0024] A figura 14 é um diagrama de blocos de uma aeronave, em uma modalidade de exemplo.

Descrição

[0025] As figuras e a seguinte descrição ilustram modalidades específicas de exemplo da invenção. Será assim apreciado que aqueles especializados na arte serão capazes de conceber vários arranjos que, embora não explicitamente descritos ou mostrados aqui, incorporam os princípios da invenção e são incluídos no escopo da invenção. Além disso, quaisquer exemplos descritos aqui são destinados a ajudar na compreensão dos princípios da invenção, e devem ser interpretados como sendo sem limitação para tais exemplos e condições especificamente mencionados. Como um resultado, a invenção não é limitada às modalidades ou exemplos específicos descritos abaixo, mas pelas reivindicações e seus equivalentes.

[0026] As figuras 1 a 3 ilustram ambientes de exemplo, nos quais um fixador pode ser instalado, enquanto as figuras 4 e 5 ilustram a instalação de exemplo de um fixador, e as figuras 6 a 9 ilustram as operações de exemplo da ferramenta projetada para instalar um fixador.

[0027] A figura 1 ilustra a estrutura de uma aeronave de exemplo, que pode utilizar fixadores melhorados. Especificamente, a figura 1 é um diagrama de uma aeronave 100, em uma modalidade de exemplo. A aeronave 100 inclui o nariz 110, as asas 120, a fuselagem 130, e a cauda 140.

[0028] A figura 2 é uma vista cortada em seção parcial de uma seção da asa 120 da aeronave 100, indicada por setas de indicação 2 na figura 1. Como mostrado na figura 2, o revestimento de asa 200 compreende múltiplas partes compósitas ou de metal (210, 220). Por exemplo, as partes 210 e 220 podem compreender componentes de alumínio tendo a espessura T1 e a espessura T2, respectivamente. Os furos 230 atravessam as partes 210 e 220. Os fixadores 250 são impulsionados através dos furos 230 e instalados em interferência com os furos 230. A extremidade superior 260 é rebaixada no furo 230. Em algumas modalidades, a extremidade superior 260 pode ser aparada de forma rente com a parte 210. Os fixadores 250 são plasticamente deformados para prender as partes 210 e 220 conjuntamente. Nesta modalidade, os fixadores 250 são rebites de alumínio que são, cada, presos por deformação plástica do rebite, expandindo o rebite no furo, enchendo um rebaixo e formando um botão 242. Em outras modalidades, os fixadores 250 podem compreender quaisquer tipos apropriados de rebites (por exemplo, cabeça divisora, cabeça saliente (coroa), pedaço) ou até mesmo pernos que têm uma cauda deformável.

[0029] A figura 3 é uma vista ampliada de uma seção de uma estrutura de asa que inclui um fixador 250, em uma modalidade de exemplo. A figura 3 corresponde à região 3 da figura 2. A figura 3 ilustra que as partes 210 e 220 podem, cada, ser uma parte de alumínio. A figura 3 ilustra adicionalmente que o fixador 250 inclui o rebaixo 320 e a haste 360. Depois da preensão, a superfície 330 da haste 360 é colocada em interferência com a superfície 340 do furo 230. O botão 240 é também detalhado mais especificamente como tendo um diâmetro de botão BD e uma altura de botão BH. BD é maior que um diâmetro (HD) do furo 230. Em uma modalidade, HD é menor que 2,54 centímetros (uma polegada), como 9,525 milímetros (três oitavos de uma polegada).

[0030] Quando instalado, o fixador 250 é colocado em interferência com as partes 210 e 220 ao longo do comprimento inteiro (LH) do furo 230. Por exemplo, interferência é obtida em um primeiro local 321 tendo um diâmetro CSK, onde o rebaixo 320 encontra uma superfície 212 da parte 210, em um segundo local 361 tendo um diâmetro D1 pouco depois do término do rebaixo 320 (por exemplo, 0,0508 milímetros (vinte milésimos de uma polegada) na direção Z negativa a partir do local 322), em um terceiro local 362 tendo um diâmetro D2 pouco antes do término da parte 210 (por exemplo, 0,0508 milímetros (vinte milésimos de uma polegada) na direção Z positiva a partir do local 365), em um quarto local 363 tendo um diâmetro D3 pouco depois do início da parte 220 (por exemplo, 0,0508 milímetros (vinte milésimos de uma polegada) na direção Z negativa a partir do local 365), e em um quinto local 364 tendo um diâmetro D4 pouco antes do término da parte 220 (por exemplo, 0,0508 milímetros (vinte milésimos de uma polegada) na direção Z positiva a partir do local 367). Em uma modalidade, na qual HD tem 9,525 milímetros (três oitavos de uma polegada), a deformação plástica do fixador 250 gera interferência entre o furo e o fixador em cada um dos locais 321 e 361 a 364 por uma quantidade menor que 0,0508 milímetros (vinte milésimos de uma polegada). Quando usado aqui, o local 365 pode também ser referido como a interface entre a parte 210 e a parte 220.

[0031] A figura 4 é uma vista do fixador 250 antes da instalação, dentro do furo 230, em uma modalidade de exemplo. A figura 4 ilustra somente um de numerosos tipos diferentes de rebites ou outros fixadores, que podem ser utilizados (por exemplo, rebites de cabeça saliente). Como mostrado na figura 4, a extremidade inferior 242 do fixador 250 ainda não foi plasticamente deformada para formar o botão 240, e a extremidade superior 260 também ainda não foi deformada. O comprimento (LF) do fixador 250 é também ilustrada.

[0032] A figura 5 é uma vista ampliada da instalação de um fixador 250 em um furo 230, em uma modalidade de exemplo. A figura 5, assim como a figura 3, corresponde à região 3 da figura 2. A figura 5 ilustra que o fixador 250 é plasticamente deformado por matrizes 510 e 520 que aplicam a força (F) e as direções 512 e 522, respectivamente. Em outras modalidades, uma ou ambas das matrizes são impulsionadas para aplicar força. Esta força é mais alta que a resistência ao alongamento do material de rebite (por exemplo, alumínio), causando com que o rebite se deforme plasticamente (isto é, se conforme permanentemente). A figura 5 ilustra também que uma superfície 530 (conformada como uma taça 532) da matriz 520 contacta a extremidade inferior 242 e deforma plasticamente a extremidade inferior 242 para formar o botão 240. Similarmente, a superfície 514 da matriz 510 contacta a extremidade superior 260 do fixador 250.

[0033] As figuras 6 e 7 são vistas ampliadas da matriz 520, em uma modalidade de exemplo. A figura 6 corresponde à região 6 da figura 5, e a figura 7 corresponde às setas de indicação de corte 7 da figura 6. As figuras 6 e 7 ilustram que a matriz 520 inclui um revestimento permanente 600 na taça 532. O revestimento 600 tem um baixo coeficiente de fricção. O coeficiente de fricção (por exemplo, o coeficiente estático de fricção) para o revestimento 600 é inferior a 0,2, pode estar na faixa de 0,05 a 0,15, e pode preferivelmente estar na faixa de 0,05 a 0,10. Além disso, o revestimento 600 é permanente na medida em que ele tem uma resistência útil contra desgaste semelhante àquela da matriz 520. Por exemplo, o revestimento 600 pode ser utilizado para dezenas ou centenas de milhares de ciclos de instalação de fixadores, diferente de um lubrificante sacrificial que é desgastado regularmente depois de poucos ciclos de instalação de fixadores (por exemplo, menos que uma centena de ciclos). O revestimento 600 pode ser aplicado somente à superfície 530, ou pode ser aplicado ao longo de todo o exterior da matriz 520, incluindo o rebordo 610. O revestimento 600 pode compreender Carbono do Tipo de Diamante (DLC). O DLC tem uma desejável dureza Vickers entre 5.000 e 10.000, é projetado para resistir a desgaste substancial, e tem um baixo coeficiente de fricção μ variando de 0,05 a 0.10. Em tais modalidades, o revestimento 600 pode atualmente aumentar a resistência útil contra desgaste de uma matriz 520 ou 510 por até três vezes em comparação com matrizes não revestidas.

[0034] Além disso, o DLC é um revestimento delgado (por exemplo, variando de 0,5 a 2,5 micrômetros), e, consequentemente, a aplicação do revestimento 600 à matriz 520 como um revestimento de DLC não altera substancialmente o formato ou dimensões da matriz 520. Em outra modalidade, as propriedades de um revestimento de DLC podem ser configuradas por ajuste de quais fases de carbono estão presentes no DLC (por exemplo, ajuste de quantidades de material de fase de grafite e material de fase de diamante, presentes no DLC). Em outros exemplos, o revestimento 600 pode compreender um revestimento de diamante policristalino (PCD) tendo a uma espessura entre metade de um micrômetro e dois e meio micrômetros. Em algumas modalidades, é desejável que o revestimento 600 tenha uma dureza Vickers maior que cinco mil, como entre oitocentos e dez mil (por exemplo, entre cinco mil e dez mil).

[0035] As figuras 8 a 9 são vistas ampliadas de uma matriz 520 deformando plasticamente uma extremidade inferior 242 de um fixador, em uma modalidade de exemplo. As figuras 8 a 9 ilustram que, quando a matriz 520 prossegue na direção 522, a força de contato aplicada (F) pela superfície 530 causa com que o material 812 sofra deformação. Isto também resulta em alguma fricção com a superfície 530 nas direções indicadas pelas setas 810. A força aplicada causa com que o material 812 (do qual o fixador 250 é formado) escoe. Quando o material 812 escoa, a superfície 530 sofre uma correspondente força friccional, indicada pelas setas 820. Este processo continua até o botão 240 ser completamente formado. O escoamento de material causado pela matriz 520 e pela matriz 510 comprimindo uma na direção para a outra também causa com que alguma quantidade de material 812 dentro do fixador 250 escoe para a haste 360, que resulta em abaulamento colunar 814 que causa a interferência (isto é, aumenta a interferência). Assim, a expansão do fixador compreende forçar o abaulamento colunar 814 no fixador. Se existir demasiadamente pouca interferência ou demasiadamente muita interferência entre o fixador 250 e o furo 230, então a resistência à fadiga é inferior à desejada. Assim, é desejável prender o fixador 250 no local por obtenção de interferência, de forma que CSK, D1, D2, D3, e D4 estejam, todos, dentro de uma faixa desejada. Em uma modalidade, esta faixa de interferência é uniforme ao longo do comprimento do fixador 250 (por exemplo, entre 0,0381 milímetros e 0,0508 milímetros (um e meio e vinte milésimos de uma polegada), como entre 0,0762 e 0,4572 milímetros (três e dezoito milésimos de uma polegada)). Em outras modalidades, a faixa de interferência aceitável pode variar dependendo do local, tal como aqueles locais mais próximos à extremidade de cabeça 260, ou a extremidade inferior 242 tem valores mínimo e máximo mais altos para a interferência que os locais mais próximos ao centro da haste 360. Como a dureza das partes sendo fixadas pelo fixador 250 diminui, pode também se tornar mais difícil prevenir que os níveis de interferência excedam uma faixa de tolerância. O mesmo efeito ocorre quando T2 (da figura 2) é inferior a T1 (da figura 2).

[0036] A utilização de uma matriz revestida 520 ajuda a assegurar que a interferência na extremidade inferior 242 de um rebite caia significantemente. Isto é benéfico porque frequentemente a extremidade inferior e/ou a extremidade superior de interferência em D4 e D1, respectivamente, podem ser substancialmente maiores que a interferência criada no intervalo médio entre a extremidade inferior 242 e a extremidade superior 260, como em D2 e D3. A interferência aumentada em D2 e D3 aumenta a resistência à fadiga da junta, e quando combinada com interferência reduzida abaixo dos níveis típicos em D1 e D4, aumenta significantemente a resistência à fadiga da junta. Quando uma quantia uniforme de interferência é desejada ao longo do comprimento do fixador 250, uma redução significante na interferência do lado inferior, por conseguinte, provê um benefício. A utilização de uma matriz revestida 520 também melhora significantemente a capacidade de repetição do processo, permite a aplicação de maior força durante a instalação, e assegura que o processo seja menos sensível a outras variáveis, como variação de rebite, variação nas partes 210 e 210, e menor contaminação de lubrificante. A significante redução na interferência do lado inferior e a melhorada capacidade de repetição têm permitido, por conseguinte, alterações no processo, que melhoram a interferência de interface e rebaixo, obtendo assim resistência à fadiga melhorada da junta fixada.

[0037] As vantajosas características de interferência do fixador 250, quando instalado por matrizes 510 e 520 resultam das matrizes 510 e 520 tendo menores coeficientes de fricção que matrizes não revestidas. Quando matrizes de fricção mais alta são utilizadas, mais força aplicada pelas matrizes é aplicada radialmente na extremidade inferior 242 (e/ou na extremidade superior 260). Isto resulta em material 812 escoando a partir do botão 240 para a haste 360, próximo a D4, significando que mais material 812 é forçado na direção radial. Consequentemente, interferência é indesejavelmente aumentada por uma quantidade maior que a desejada em, por exemplo, D4 que em D2 e D3. Isto significa que mais material escoa para D4 a expensas de material escoando para D2 ou D3. Em contraste, quando matrizes de fricção mais baixa são utilizadas, mais força é aplicada e/ou transmitida axialmente para baixo, para a haste 360 do fixador 250, especialmente para a região na qual as partes 210 e 220 se encontram próximo a D2 e D3. Isto significa que a interferência é principalmente causada por abaulamento colunar da haste 360 (por exemplo, deformação axial), ao invés de por material 812 escoando radialmente a partir do botão 240 para a haste 360, próximo a D4.

[0038] Mencionado de outra maneira, quando existe um grande valor de fricção na matriz 510 e/ou 520, a força aplicada faz escoar material 812, destinado para o botão 240, para a haste 360, resultando em substancialmente mais interferência em D4 que em D2 e D3. Consequentemente, mais fricção resulta em mais deformação radial a partir da força aplicada. Em contraste, quando existe menos fricção nas matrizes 510 e/ou 520, a expansão da haste 360 é mais uniforme, pois a interferência gerada (por exemplo, em D4) resulta principalmente a partir do abaulamento colunar da haste 360, ao invés de material escoando para a haste 360 a partir do botão 240. Consequentemente, menos fricção resulta em mais força axial sendo aplicada/transmitida ao longo da haste 360.

[0039] Além disso, permanece importante enfatizar que a mera lubrificação do fixador 250 na haste 360 falha em obter resultados benéficos com relação à interferência, porque a lubrificação da haste 360 atualmente aumenta a quantidade de interferência sofrida através do furo 230 quando o fixador 250 é plasticamente deformado no local. O uso de quaisquer lubrificantes sacrificial (por exemplo, álcool cetílico) na extremidade inferior a matriz 520 apresentaria uma chance substancial do fixador 250 ser contaminado com lubrificante. Isto resultaria em quantidades de interferência, que podem conduzir à indesejável fadiga no furo 230. Em suma, a aplicação de um lubrificante sacrificial por curto prazo é amplamente descontrolável e pode resultar em contaminação dos fixadores quando o material de botão escoa durante a compressão.

[0040] Detalhes ilustrativos da operação e fabricação das matrizes 510 e 520 serão discutidos com relação às figuras 10-11. Assuma, para esta modalidade, que um técnico deseja instalar um grande número de fixadores 250 a fim de prender duas partes diferentes.

[0041] A figura 10 é um fluxograma ilustrando um método 1000 para instalar um fixador 250, em uma modalidade de exemplo. As etapas do método 1000 são descritas com referência às matrizes 510 e 520 da figura 5, mas aqueles especializados na arte apreciarão que o método 1000 pode ser realizado em outros sistemas. As etapas dos fluxogramas descritos aqui não são, todas, inclusivas, e podem incluir outras etapas não mostradas. As etapas descritas aqui podem também ser realizadas em uma ordem alternativa.

[0042] Como um processo inicial, o técnico pode se engajar em perfurar e rebaixar o furo 230, ou uma máquina automática pode perfurar e rebaixar os furos 230 de acordo com um programa de Controle Numérico (CN) armazenado na memória. De acordo com a figura 10, o fixador 250 é inserido no furo 230 (etapa 1002). Neste ponto no tempo, o fixador 250 ainda não foi plasticamente deformado e assim aparece como mostrado na figura 4. O técnico pode então utilizar uma ferramenta que instala fixadores, e inclui múltiplas matrizes a fim de preender um fixador 250 por suas extremidades. A ferramenta preende o fixador 250 por intermédio de matrizes 510 e 520, como mostrado na figura 5 (etapa 1004). Como discutido acima, pelo menos uma das matrizes (por exemplo, a matriz 520) inclui o revestimento 600 em uma superfície que contacta o fixador 250. Esta etapa pode alternativamente ser realizada por uma máquina automática de acordo com um programa de CN armazenado na memória. As matrizes 510 e 520 na extremidade inferior 242 e na extremidade superior 260 são então comprimidas conjuntamente enquanto o fixador 250 é preendido. Isto pode compreender impulsionar a matriz 510 e/ou a matriz 520 uma na direção para a outra. Assim, força a partir das matrizes é obtida por impulsionar uma ou mais das matrizes uma na direção para a outra. Esta ação causa com que o material na extremidade inferior 242 flua em torno do furo 230, formando o botão 240 tendo um diâmetro maior que um diâmetro do furo 230. Desta maneira, força a partir da matriz 510 e/ou da matriz 520 deforma plasticamente o fixador 250 para formar uma interferência com o furo 230. Para reiterar, este processo expande o fixador 250 para a interferência com o furo 230 sempre ao longo do comprimento do fixador 250 (etapa 1006).

[0043] Em uma modalidade, uma maioria da deformação plástica no fixador 250 ao longo de um comprimento axial inteiro do fixador 250 resulta em interferência causada por abaulamento colunar da haste 350 em resposta à força axial a partir das matrizes 510 e 520 e especialmente na interface dos materiais sendo unidos. Assim, diferentemente dos sistemas que utilizam matrizes não revestidas, as quais causam interferência em D4 para resultar principalmente do escoamento de material para a haste 360 devido a forças friccionais radiais, as matrizes 510 e 520 forçam que uma maioria da interferência ao longo do comprimento inteiro da haste 360 (por exemplo, incluindo D4) seja causada por abaulamento colunar. A etapa 1006 pode resultar em interferência ao longo do comprimento inteiro do fixador 250 estando dentro de uma faixa pré-definida, especialmente na interface dos materiais sendo unidos (por exemplo, entre (um e meio milésimos de uma polegada e vinte milésimos de uma polegada)), pode resultar em uma razão de interferência entre D1 e D2 (ou entre D3 e D4) estando dentro de uma faixa pré-definida (por exemplo, dois para um), etc. Quando a quantidade de interferência do fixador 250 com o furo 230 é mais uniforme, a resistência à fadiga da junta é melhorada. Por exemplo, que uma razão entre uma quantidade máxima de interferência (por exemplo, em D4 ou D1) e uma quantidade mínima de interferência (por exemplo, em D2 ou D3) ao longo do comprimento inteiro do fixador pode ser menor que quatro. Este processo pode ser realizado por intermédio de uma máquina automática, como descrito acima, para as etapas 1002-1004.

[0044] As matrizes 510 e 520 aplicam a força substancial aos múltiplos fixadores sem excessivo desgaste ou fissuras da matriz. Depois de um período de tempo, como depois de dezenas de milhares de ciclos da instalação de fixador e preensão, as matrizes 510 e 520 podem sofrer suficiente desgaste para falhar. Em tais casos, é desejável prover uma matriz de substituição.

[0045] A figura 11 é um fluxograma ilustrando um método 1100 para fabricar uma matriz 520 para instalar um fixador, em uma modalidade de exemplo. Especificamente, a figura 11 ilustra um método 1100 para fabricar uma matriz com um revestimento de baixa fricção permanente que permite melhoradas características de escoamento de material durante a instalação do fixador.

[0046] De acordo com a figura 11, uma matriz não revestida, não tratada, é selecionada (etapa 1102). A matriz é capaz de aplicar suficiente força ao fixador 250 para deformar plasticamente o fixador 250. Isto forma um ajuste de interferência entre o fixador 250 e um furo 230. A seleção da matriz pode compreender fabricar a matriz, ou escolher a matriz a partir de uma de múltiplas matrizes disponíveis que já foram fabricadas.

[0047] Com uma matriz selecionada, o método 1100 continua e um revestimento é selecionado, que tem um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 (etapa 1104). O revestimento pode ser selecionado por intermédio de qualquer técnica apropriada, desde que o revestimento 600 exiba as desejadas características físicas. Em uma modalidade, o revestimento 600 é adicionalmente selecionado para ter um valor de dureza Vickers superior a cinco mil, como entre cinco mil e dez mil. Isto assegura que a resistência útil contra desgaste do revestimento seja suficiente para o uso em um ambiente de produção ou fabricação no qual dezenas de milhares de fixadores são instaladas em uma base diária (como na indústria aeroespacial).

[0048] Com um revestimento 600 selecionado, o revestimento 600 é permanentemente aplicado à matriz em uma superfície 530 que irá contactar o fixador 250. O revestimento 600 pode ser aplicado à superfície 530 por intermédio de quaisquer processos apropriados, incluindo deposição física de vapor (PVD), deposição química de vapor (CVD), deposição por pulverização catódica, deposição por feixes de íons, deposição por arco catódico, etc. Em qualquer caso, o revestimento 600 é firmemente aderido à matriz 520, na medida em que é fundido, recozido, ou aderido de outra maneira firmemente sobre/integral com a matriz 520. Em outra modalidade, ambas as matrizes 510 e 520 (por exemplo, quando usadas por uma ferramenta) incluem o revestimento 600 na conclusão do método 1100. O revestimento 600 é "permanente" na medida em que o revestimento 600 não roça a matriz durante o uso comum (por exemplo, depois de poucas aplicações, como seria comum com um lubrificante sacrificial), mas, pelo contrário, apresenta falha depois de um período de tempo muito maior (por exemplo, quando a matriz propriamente dita falha depois de uma centena de milhares de ciclos). Para reiterar, as matrizes 520 e 510 não incluem um lubrificante sacrificial, mas, pelo contrário, um revestimento permanente 600.

Exemplos

[0049] Nos seguintes exemplos, processos, sistemas, e métodos adicionais são descritos no contexto de sistemas que instalam fixadores a fim de prender componentes estruturais de uma aeronave.

[0050] A figura 12 é um diagrama de blocos de um sistema de instalação de fixador 1200, em uma modalidade de exemplo. De acordo com a figura 12, o sistema 1200 inclui a máquina automática 1210, que instala automaticamente os fixadores 1250 nos furos 1274 e prende os fixadores 1250 no local para prender as partes 1270 e 1272 conjuntamente. Nesta modalidade, a máquina automática 1210 inclui a memória 1212, que armazena o programa de CN 1214 tendo instruções que indicam locais nos quais se deve colocar fixadores 1250. Por exemplo, as instruções podem indicar o controle de como aplicar uma força especificada, incluindo perfil de perda de controle, força máxima, tempo de espera, etc. A máquina automática 1210 move o manipulador terminal 1222 por intermédio da corrente cinemática 1220 de acordo com instruções no programa de CN 1214. Nesta modalidade, o manipulador terminal 1222 opera a ferramenta 1226, que pode ser uma pistola rebitadora pressurizada ou hidráulica. A ferramenta 1226 inclui múltiplas matrizes, incluindo a matriz de extremidade superior 1230, tendo uma superfície 1233 (no formato de taça 1232) com o revestimento 1234, e a matriz inferior 1240, que inclui sua própria superfície 1243 (no formato de taça 1242) e o revestimento 1244. As matrizes 1230 e 1240 vão juntas para preender o fixador 1250, e aplicam suficiente força ao fixador 1250 para deformar plasticamente a extremidade inferior 1252, formar o botão 1254, e expandir a haste 1264. A extremidade superior 1262 e a haste 1264 são também ilustradas.

[0051] Com referência mais particularmente aos desenhos, as modalidades da invenção podem ser descritas no contexto de um método de produção e serviço de aeronave 1300, como mostrado na figura 13, e uma aeronave 1302, como mostrada na figura 14. Durante a pré-produção, o método de exemplo 1300 pode incluir especificação e projeto 1304 da aeronave 1302 e aquisição de material 1306. Durante a produção, a fabricação de componentes e subconjuntos 1308 e integração de sistemas 1310 da aeronave 1302 são realizados. Em seguida, a aeronave 1302 pode passar através de certificação e fornecimento 1312 a fim de ser colocada no serviço 1314. Enquanto no serviço por um cliente, a aeronave 1302 é programada para manutenção e serviço de rotina 1316 (que pode também incluir modificação, reconfiguração, remodelação, e outros). Os aparelhos e métodos incorporados aqui podem ser empregados durante qualquer um ou mais estágios apropriados do método de produção e serviço 1300 (por exemplo, especificação e projeto 1304, aquisição de material 1306, a fabricação de componentes e subconjuntos 1308, integração de sistemas 1310, certificação e fornecimento 1312, serviço 1314, manutenção e serviço 1316) e/ou qualquer componente apropriado da aeronave 1302 (por exemplo, fuselagem 1318, sistemas 1320, interior 1322, propulsão 1324, elétrico 1326, hidráulico 1328, ambiental 1330).

[0052] Cada um dos processos do método 1300 pode ser realizado ou executado por um integrador de sistemas, um terceirizado, e/ou um operador (por exemplo, um cliente). Para as finalidades desta descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronaves e subcontratados do sistema principal; um terceirizado pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratados, e fornecedores; e um operador pode ser uma empresa de transporte aéreo, companhia de arrendamento, instituição militar, organização de serviço, e outros.

[0053] Como mostrado na figura 14, a aeronave 1302 produzida pelo método de exemplo 1300 pode incluir, uma fuselagem 1318 com uma pluralidade de sistemas 1320 e um interior 1322. Exemplos de sistemas de alto nível 1320 incluem um ou mais de um sistema de propulsão 1324, um sistema elétrico 1326, a sistema hidráulico 1328, e um sistema ambiental 1330. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Embora um exemplo aeroespacial seja mostrado, os princípios da invenção podem ser aplicados a outras indústrias, como a indústria automotiva.

[0054] Como já mencionado acima, os aparelhos e métodos incorporados aqui podem ser empregados durante qualquer um ou mais dos estágios do método de produção e serviço 1300. Por exemplo, os componentes ou subconjuntos correspondentes ao estágio de produção 1308 podem ser fabricados ou produzidos de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 1302 está no serviço. Também, uma ou mais modalidades do aparelho, modalidades do método, ou uma combinação das mesmas podem ser utilizadas durante os estágios de produção 1308 e 1310, por exemplo, por substancialmente acelerar a montagem de, ou reduzir o custo de, uma aeronave 1302. Similarmente, uma ou mais das modalidades do aparelho, modalidades do método, ou uma combinação das mesmas podem ser utilizadas enquanto a aeronave 1302 está no serviço, por exemplo, e sem limitação, para a manutenção e serviço 1316. Por exemplo, as técnicas e sistemas descritos aqui podem ser usados para as etapas 1306, 1308, 1310, 1314, e/ou 1316, e/ou podem ser usados para a fuselagem 1318 e/ou o interior 1322. Essas técnicas e sistemas podem até mesmo ser utilizados para os sistemas 1320, incluindo, por exemplo, propulsão 1324, elétrico 1326, hidráulico 1328, e/ou ambiental 1330.

[0055] Em uma modalidade, a matriz 520 é utilizada para instalar fixadores em uma porção de a fuselagem 118, e opera durante a fabricação de componentes e subconjuntos 1108 a fim de prender fixadores 250. Esses fixadores podem facilitar integração de sistemas 1110 por reter conjuntamente partes diferentes, e então ser utilizadas no serviço 1114 até o desgaste tornar os fixadores 250 inutilizáveis. Então, na manutenção e serviço 1116, um fixador 250 pode ser descartado e substituído por uma nova parte fabricada por intermédio das operações da matriz 520. A matriz 520 pode ser utilizada através da fabricação de componentes e subconjuntos 1108 a fim de instalar vários fixadores 250.

[0056] Qualquer um dos vários elementos de controle (por exemplo, componentes elétricos ou eletrônicos) mostrados nas figuras ou descritos aqui pode ser implementado como hardware, um processador implementando software, um processador implementando firmware, ou alguma combinação desses. Por exemplo, um elemento pode ser implementado como hardware dedicado. Elementos de hardware dedicado podem ser referidos como "processadores", "controladores", ou alguma terminologia similar. Quando providas por um processador, as funções podem ser providas por um único processador dedicado, por um único processador compartilhado, ou por uma pluralidade de processadores individuais, alguns dos quais podem ser compartilhados. Além disso, o uso explícito do termo "processador" ou "controlador" não deve ser interpretado para se referir exclusivamente a hardware capaz de executar software, e pode implicitamente incluir, sem limitação, hardware de processador de sinal digital (DSP), um processador de rede, circuito integrado específico de aplicação (ASIC) ou outros circuitos, rede de portas lógicas programáveis (FPGA), memória exclusivamente de leitura (ROM) para armazenar software, memória de acesso aleatório (RAM), armazenamento não volátil, lógica, ou algum outro componente ou módulo de hardware físico.

[0057] Também, um elemento de controle pode ser implementado como instruções executáveis por um processador ou um computador para realizar as funções do elemento. Alguns exemplos de instruções são software, código de programa, e firmware. As instruções são operacionais quando executadas pelo processador para orientar o processador para realizar as funções do elemento. As instruções podem ser armazenadas em dispositivos de armazenamento que são legíveis pelo processador. Alguns exemplos dos dispositivos de armazenamento são memórias digitais ou de estado sólido, meios de armazenamento magnéticos, como discos magnéticos e fitas magnéticas, discos rígidos, ou meios de armazenamento de dados digitais, opticamente legíveis.

[0058] A presente invenção também se refere às seguintes cláusulas que não devem ser confundidas com as reivindicações.

[0059] A1. Método compreendendo:

[0060] inserir um fixador em um furo (1002);

[0061] preender extremidades do fixador por intermédio de matrizes, pelo menos uma das matrizes incluindo um revestimento permanente tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador (1004); e

[0062] deformar plasticamente o fixador por intermédio de força a partir das matrizes, expandindo assim o fixador para a interferência com o furo ao longo de um comprimento do fixador de forma que uma quantidade de interferência entre o fixador e o furo ao longo do comprimento do fixador seja maior que 0,0381 milímetros e menor que 0,0508 milímetros (um e meio milésimos de uma polegada e menor que vinte milésimos de uma polegada (1006).

[0063] A2. Também é provido um método como em A1 em que:

[0064] deformar plasticamente o fixador compreende colocar o revestimento permanente, tendo uma dureza Vickers entre cinco mil e dez mil, em contato com o fixador.

[0065] A3. Também é provido um método como em A1 em que:

[0066] deformar plasticamente o fixador é realizado sem aplicação de um lubrificante sacrificial às matrizes.

[0067] A4. Também é provido um método como em A1 em que:

[0068] deformar plasticamente o fixador compreende colocar o revestimento permanente, compreendendo Carbono do Tipo de Diamante (DLC), em contato com o fixador.

[0069] A5. Também é provido um método como em A1 em que:

[0070] deformar plasticamente o fixador compreende colocar o revestimento permanente, compreendendo diamante policristalino (PCD), em contato com o fixador.

[0071] A6. Também é provido um método como em A1 que compreende adicionalmente:

[0072] rebaixar o furo.

[0073] A7. Também é provido um método como em A1 que compreende adicionalmente:

[0074] perfurar o furo.

[0075] A8. Também é provido um método como em A1 em que:

[0076] força a partir das matrizes é obtida por impulsionar pelo menos uma das matrizes em direção a outra das matrizes.

[0077] A9. Também é provido um método como em A1 que compreende adicionalmente:

[0078] expandir o fixador compreende forçar o abaulamento colunar no fixador.

[0079] A10. Também é provido um método como em A1 que:

[0080] deformar plasticamente o fixador compreende deformar plasticamente um rebite.

[0081] A11. Também é provido um método como em A1 em que:

[0082] deformar plasticamente o fixador causa com que o material na extremidade inferior do fixador forme um botão tendo um diâmetro maior que um diâmetro do furo.

[0083] A12. Também é provido um método como em A11 em que:

[0084] a pelo menos uma matriz incluindo um revestimento permanente contacta a extremidade inferior do fixador.

[0085] A13. Também é provido um método como em A1 em que:

[0086] ambas as matrizes incluem o revestimento permanente.

[0087] A14. Também é provido um método como em A1 em que:

[0088] o furo liga em ponte pelo menos duas partes; e deformar plasticamente o fixador prende múltiplas partes conjuntamente.

[0089] A15. Também é provido um método como em A14 em que

[0090] deformar plasticamente o fixador é realizado sem introduzir fissuras no furo.

[0091] A16. Também é provido um método como em A15 em que:

[0092] as duas partes compreendem alumínio.

[0093] A17. Também é provido um método como em A1 em que:

[0094] o furo tem um diâmetro inferior a 2,54 centímetros (uma polegada).

[0095] De acordo com um aspecto da presente invenção, também é provido:

[0096] B1. Método compreendendo:

[0097] selecionar uma matriz que aplica força que deforma plasticamente um fixador a fim de expandir o fixador para a interferência com um furo (1102);

[0098] selecionar um revestimento tendo um coeficiente estático de fricção inferior a 0,2 (1104); e

[0099] aplicar permanentemente o revestimento à matriz em uma superfície que irá contactar o fixador, assegurando assim que a deformação plástica do fixador por intermédio de força a partir da matriz irá causar uma quantidade de interferência entre o fixador e o furo ao longo de um comprimento do fixador entre 0,0381 milímetros e 0,0508 milímetros (um e meio milésimos de uma polegada e vinte milésimos de uma polegada) (1106).

[00100] B2. Também é provido um método como em B1 em que:

[00101] o revestimento tem uma dureza Vickers entre cinco mil e dez mil.

[00102] B3. Também é provido um método como em B1 em que:

[00103] o revestimento não é um lubrificante sacrificial.

[00104] B4. Também é provido um método como em B1 em que:

[00105] o revestimento compreende Carbono do Tipo de Diamante (DLC).

[00106] B5. Também é provido um método como em B1 em que:

[00107] o revestimento compreende diamante policristalino (PCD).

[00108] B6. Também é provido um método como em B1 em que:

[00109] aplicar permanentemente o revestimento compreende aplicar o revestimento por intermédio de deposição física de vapor (PVD).

[00110] B7. Também é provido um método como em B1 em que:

[00111] aplicar permanentemente o revestimento compreende aplicar o revestimento por intermédio de deposição por arco catódico.

[00112] B8: Também é provido um método como em B1 em que:

[00113] aplicar permanentemente o revestimento compreende aplicar o revestimento por intermédio de deposição por pulverização catódica.

[00114] B9. Também é provido um método como em B1 em que:

[00115] aplicar permanentemente o revestimento compreende aplicar o revestimento por intermédio de deposição por feixes de íons.

[00116] B10. Também é provido um método como em B1 em que:

[00117] o fixador compreende um rebite.

[00118] B11. Também é provido um método como em B1 em que:

[00119] a matriz faz com que o material na extremidade inferior do fixador escoe em torno do furo.

[00120] B12. Também é provido um método como em B11 em que:

[00121] a matriz compreende uma de múltiplas matrizes usadas por uma ferramenta que instala fixadores.

[00122] B13. Também é provido um método como em B12 em que:

[00123] aplicar permanentemente o revestimento às múltiplas matrizes usadas pela ferramenta.

[00124] B14. Também é provido um método como em B1 em que:

[00125] a matriz é capaz de aplicar força para deformar plasticamente múltiplos fixadores sem causar fissuras.

[00126] B15. Também é provido um método como em B1 em que:

[00127] a matriz deforma plasticamente o fixador sem introduzir fissuras no furo.

[00128] B16. Também é provido um método como em B1 em que:

[00129] a superfície forma uma taça.

[00130] B17. Também é provido um método como em B1 em que:

[00131] aplicar o revestimento em uma espessura entre 0,5 e 2,5 micrômetros.

[00132] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido:

[00133] C1. Também é provido um método como em B1 em que:

[00134] múltiplas matrizes (510, 520) que prendem um fixador (250) em um furo (230), as matrizes compreendendo:

[00135] uma primeira matriz (510) que contacta uma primeira extremidade (260) do fixador; e

[00136] uma segunda matriz (520) que contacta uma segunda extremidade (242) do fixador,

[00137] a segunda matriz inclui um revestimento permanente (600) tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador; e

[00138] as matrizes aplicam força conjuntamente que deforma plasticamente o fixador, expandindo assim o fixador para a interferência com o furo ao longo de um comprimento do fixador.

[00139] C1. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00140] o revestimento permanente tem uma dureza Vickers entre cinco mil e dez mil.

[00141] C2. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00142] as matrizes não incluem um lubrificante sacrificial.

[00143] C3. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00144] o revestimento permanente compreende Carbono do Tipo de Diamante (DLC).

[00145] C4. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00146] o revestimento permanente compreende diamante policristalino (PCD).

[00147] C5. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00148] o revestimento permanente compreende um revestimento aplicado por intermédio de deposição física de vapor (CVD).

[00149] C6. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00150] o revestimento permanente compreende um revestimento aplicado por intermédio de deposição por arco catódico.

[00151] C7. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00152] o revestimento permanente compreende um revestimento aplicado por intermédio de deposição por pulverização catódica.

[00153] C8. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00154] o revestimento permanente compreende um revestimento aplicado por intermédio de deposição por feixes de íons.

[00155] C9. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00156] o fixador compreende um rebite.

[00157] C10. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00158] deformar plasticamente o fixador causa ainda com que o material na extremidade inferior do fixador forme um botão tendo um diâmetro maior que um diâmetro do furo.

[00159] C11. Também é provido um sistema como em C10 em que:

[00160] a segunda matriz contacta a extremidade inferior do fixador.

[00161] C12. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00162] ambas as matrizes incluem o revestimento permanente.

[00163] C13. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00164] o sistema deforma plasticamente o fixador para prender partes separadas (110, 120) por intermédio do furo.

[00165] C14. Também é provido um sistema como em C13 em que:

[00166] as matrizes deformam plasticamente o fixador sem introduzir fissuras no furo.

[00167] C15. Também é provido um sistema como em C14 em que:

[00168] as partes compreendem alumínio.

[00169] C16. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00170] o furo tem um diâmetro inferior a 2,54 centímetros (uma polegada).

[00171] C17. Também é provido um sistema como em C1 em que:

[00172] o revestimento tem uma espessura entre 0,5 e 2,5 micrômetros.

[00173] provido: De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é

[00174] D1. Método compreendendo:

[00175] inserir um fixador em um furo (1002);

[00176] preender o fixador por intermédio de matrizes nas extremidades do fixador, pelo menos uma das matrizes incluindo um revestimento permanente tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador (1004); e

[00177] deformar plasticamente o fixador por intermédio de força a partir das matrizes, que resulta em abaulamento colunar que causa interferência entre o fixador e o furo ao longo de um comprimento do fixador de modo que uma razão entre uma quantidade máxima de interferência e uma quantidade mínima de interferência ao longo do comprimento inteiro do fixador seja menor que quatro (1006).

[00178] D2. Método como em D1 em que:

[00179] deformar plasticamente o fixador compreende colocar o revestimento permanente, tendo uma dureza Vickers entre cinco mil e dez mil, em contato com o fixador.

[00180] D3. Método como em D1 em que:

[00181] deformar plasticamente o fixador é realizado sem aplicação de um lubrificante sacrificial às matrizes.

[00182] provido: De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é

[00183] E1. Aparelho compreendendo:

[00184] uma primeira parte (210);

[00185] uma segunda parte (220); e

[00186] um fixador (250) colocado dentro de um furo (230) que liga em ponte a primeira parte e a segunda parte, o fixador prendendo a primeira parte e a segunda parte conjuntamente,

[00187] o fixador foi plasticamente deformado, expandindo assim o fixador para a interferência com o furo ao longo de um comprimento inteiro (LH) do fixador, de modo que uma razão entre uma quantidade máxima de interferência e uma quantidade mínima de interferência ao longo do comprimento inteiro do fixador seja menor que quatro.

[00188] E2. Aparelho como em E1 em que:

[00189] o fixador compreende um rebite.

[00190] E3. Aparelho como em E1 em que:

[00191] interferência entre o fixador e o furo ao longo do comprimento do fixador é entre um e meio milésimos de 0,0381 milímetros e 0,0508 milímetros (uma polegada e vinte milésimos de uma polegada).

[00192] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido:

[00193] F1. Método compreendendo:

[00194] inserir um fixador em um furo (1002);

[00195] preender extremidades do fixador por intermédio de matrizes (1004); e

[00196] deformar plasticamente o fixador para a interferência com o furo por intermédio de força a partir das matrizes,

[00197] uma maioria de deformação plástica no fixador ao longo de um comprimento axial inteiro do fixador resulta em interferência causada por abaulamento colunar de uma haste do fixador em resposta à força axial a partir das matrizes (1006).

[00198] F2. Também é provido um método como em F2, em que:

[00199] as matrizes incluem um revestimento permanente tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície contactando o fixador.

[00200] F3. Também é provido um método como em F2, em que:

[00201] deformar plasticamente o fixador compreende colocar o revestimento permanente, tendo uma dureza Vickers entre cinco mil e dez mil, em contato com o fixador.

[00202] Embora modalidades específicas tenham sido descritas aqui, o escopo da invenção não é limitado àquelas modalidades específicas. O escopo da invenção é definido por as seguintes reivindicações e quaisquer equivalentes das mesmas.

Claims

1. Método para instalação de fixador, caracterizado pelo fato de que compreende: selecionar (1102) uma matriz que aplica força que deforma plasticamente um fixador (250) a fim de expandir o fixador (250) para a interferência com um furo; selecionar (1104) um revestimento tendo um coeficiente estático de fricção inferior a 0,2; e aplicar (1106) permanentemente o revestimento à matriz em uma superfície que irá contatar o fixador (250), assegurando assim que a deformação plástica do fixador (250) por intermédio de força a partir da matriz irá causar uma quantidade de interferência, entre o fixador (250) e o furo (230) ao longo de um comprimento do fixador (250) através do furo, entre 0,0381 milímetros (um milésimo e meio de uma polegada) e 0,0508 milímetros (vinte milésimos de uma polegada).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o revestimento tem uma dureza Vickers entre cinco mil e dez mil.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que: o revestimento não é um lubrificante sacrifical.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que: o revestimento compreende Carbono do Tipo de Diamante (DLC) ou diamante policristalino (PCD).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que: aplicar permanentemente o revestimento compreende aplicar o revestimento por intermédio de deposição física de vapor (PVD), deposição por arco catódico, deposição por pulverização catódica ou deposição por feixes de íons.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que: a matriz faz com que o material em uma extremidade inferior (242) do fixador (250) flua em torno do furo (230).

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: aplicar permanentemente o revestimento à matriz usada pela ferramenta (1226).

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: aplicar o revestimento em uma espessura entre 0,5 e 2,5 micrômetros.

9. Sistema para instalação de fixador para realização do método como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: um fixador (250); múltiplas matrizes (510, 520) adaptadas para prenderem o fixador (250) em um furo (230), as matrizes (510, 520) compreendendo: uma primeira matriz (510) adaptada para contatar uma primeira extremidade (260) do fixador (250); e uma segunda matriz (520) adaptada para contatar uma segunda extremidade (242) do fixador (250), a segunda matriz (520) inclui um revestimento permanente (600) tendo um coeficiente de fricção estático inferior a 0,2 em uma superfície (530) contatando o fixador (250); e as matrizes aplicam força conjuntamente que deforma plasticamente o fixador (250), expandindo assim o fixador (250) para a interferência com o furo ao longo de um comprimento do fixador (250) através do furo, entre 38 micrômetros (um milésimo e meio de polegada) e 510 micrômetros (vinte milésimos de polegada).

10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que: o revestimento permanente tem uma dureza Vickers entre cinco mil e dez mil.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que: a matriz não inclui um lubrificante sacrifical.

12. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que: o revestimento permanente compreende Carbono do Tipo de Diamante (DLC) ou diamante policristalino (PCD).

13. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que: o revestimento permanente compreende um revestimento aplicado por intermédio de deposição física de vapor (CVD), deposição por arco catódico, deposição por pulverização catódica ou deposição por feixes de íons.

14. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que: o sistema é projetado de maneira tal que deformar plasticamente o fixador (250) adicionalmente faz com que o material em uma extremidade inferior (242) do fixador (250) forme um botão tendo um diâmetro maior que um diâmetro do furo (230).

15. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que: o revestimento tem uma espessura entre 0,5 e 2,5 micrômetros.