BR102017024958A2

BR102017024958A2 - sistema de fixação condutor para estruturas compostas

Info

Publication number: BR102017024958A2
Application number: BR102017024958A
Authority: BR
Inventors: Khosravani Shahriar
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2018-10-30
Also published as: EP3339186B1; EP3339186A1; JP7032896B2; BR102017024958A8; JP2018101605A; BR102017024958B1; CN108202873A; US10640232B2; US20180170576A1; CN108202873B

Abstract

um sistema fixador condutor para conectar uma estrutura composta a uma estrutura de suporte inclui um furo da estrutura composta que se estende através da estrutura composta e compartilha um eixo geométrico comum com um furo da estrutura de suporte que se estende pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte. um fixador compreendendo uma haste possuindo uma superfície externa que atravessa o furo de estrutura composta e atravessa pelo menos parcialmente o furo da estrutura de suporte e fornece um espaço anular entre a superfície externa da haste e a superfície interna do furo de estrutura composta. o espaço anular é preenchido com uma pasta condutora que compreende partículas condutoras suspensas em um agente aglutinante.

Description

(54) Título: SISTEMA DE FIXAÇÃO CONDUTOR PARA ESTRUTURAS COMPOSTAS (51) Int. Cl.: H01B 1/02; F16B 1/00 (30) Prioridade Unionista: 20/12/2016 US 15/384,480 (73) Titular(es): THE BOEING COMPANY (72) Inventor(es): SHAHRIAR KHOSRAVANI (85) Data do Início da Fase Nacional:

22/11/2017 (57) Resumo: Um sistema fixador condutor para conectar uma estrutura composta a uma estrutura de suporte inclui um furo da estrutura composta que se estende através da estrutura composta e compartilha um eixo geométrico comum com um furo da estrutura de suporte que se estende pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte. Um fixador compreendendo uma haste possuindo uma superfície externa que atravessa o furo de estrutura composta e atravessa pelo menos parcialmente o furo da estrutura de suporte e fornece um espaço anular entre a superfície externa da haste e a superfície interna do furo de estrutura composta. O espaço anular é preenchido com uma pasta condutora que compreende partículas condutoras suspensas em um agente aglutinante.

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE FIXAÇÃO CONDUTOR PARA ESTRUTURAS COMPOSTAS.

ANTECEDENTES

CAMPO TÉCNICO [001] Essa descrição se refere geralmente a sistemas de fixação condutores para conectar estruturas compostas a estruturas de suporte. Mais especificamente, essa descrição refere-se a sistemas de fixação para junções condutoras entre estruturas compostas e estruturas de suporte subjacentes que mantêm a integridade das estruturas compostas no caso de um raio.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA [002] Aeronaves são frequentemente atingidas por raios. De fato, aeronaves podem acionar raios quando voando através de uma região carregada de uma nuvem. Inicialmente o raio se fixará a uma extremidade da aeronave, tal como o nariz ou uma ponta de asa. À medida que a aeronave voa através do relâmpago, a corrente fluirá através do revestimento externo e de outras estruturas da aeronave antes de sair por outra extremidade, tal como a cauda. As aeronaves são projetadas para garantir que não haja espaços nesse percurso condutor. Enquanto algumas aeronaves são construídas com revestimentos de alumínio condutor, aeronaves mais modernas podem possuir revestimentos feitos de materiais compostos menos condutores.

[003] Os materiais compostos compreendem dois ou mais materiais constituintes, incluindo um material de matriz e um material de reforço. Os materiais compostos utilizados para os revestimentos de aeronaves incluem polímeros reforçados com fibra de carbono (CFRPs) onde uma resina polimérica serve como a matriz e é reforçada com fibras de carbono. As fibras de carbono são mais condutoras do que as resinas poliméricas e, portanto, servem como o condutor

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2/16 primário quando o raio atinge uma aeronave equipada com um revestimento CFRP.

[004] Um problema associado com o uso de CFRPs para os revestimentos externos das aeronaves é o meio de conexão dos painéis CFRP que formam o revestimento à estrutura de suporte subjacente. Especificamente, quando furos são perfurados através do revestimento composto para receber cavilhas ou fixadores que fixam o revestimento composto à estrutura de suporte, as superfícies internas dos furos podem ser ásperas e incluir entalhes que formam espaços entre as fibras e os fixadores metálicos. No caso de um golpe de raio, esses espaços podem interromper o percurso condutor através do revestimento composto e criar um acúmulo de força eletrostática na interface entre CFRP/fixador, que pode danificar o revestimento externo através do aquecimento Joule e gerar fagulhas perigosas. A razão física por trás do aquecimento Joule e os danos à interface de CFRP/haste de fixador é a conectividade deficiente entre as fibras e o fixador, causada pelo processo de perfuração. As fibras conectadas restantes se tornam sobrecarregadas com a oscilação de corrente do raio e, como resultado disso, as fibras sobrecarregadas transferem calor para a matriz de resina adjacente. Enquanto as fibras CFRP são resilientes ao calor, a resina aquece rapidamente, de forma adiabática, e começa imediatamente a se decompor, gerando gás quente e plasma em microssegundos. O aquecimento e a decomposição da resina causam um aquecimento Joule local alto perto do anel entre o fixador e CFRP. A emissão de gases e plasma quente formarão uma onda de choque que pode se propagar através de qualquer percurso aberto.

[005] Em uma tentativa de prevenir tais problemas e fornecer uma conexão confiável entre as fibras e os fixadores, os fixadores podem ser revestidos com um vedante condutor ou, alternativamente, os fixadores podem ser inseridos através de uma manga condutora. Os

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3/16 vedantes condutores atualmente disponíveis incluem uma resina ou polímero com enchimento condutor, tal como partículas metálicas, dispersas dentro da resina. Visto que as partículas são espaçadas dentro da resina como ilustrado na figura 5, as forças eletrostáticas podem ser criadas, o que resulta na degradação da resina e na formação de gases e partículas superaquecidos. Mangas condutoras ainda podem deixar espaços entre a manga e as fibras e, portanto, também não fornecem uma solução para esse problema. Adicionalmente, as mangas são caras de fabricar e demoradas para serem instaladas.

[006] Um meio aperfeiçoado para se conectar uma estrutura composta a um fixador metálico de uma forma eletricamente condutora é necessário que seja confiável e que reduza os custos de fabricação. SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO [007] Um sistema de fixador para conexão de uma estrutura composta a uma estrutura de suporte inclui um furo na estrutura composta que se estende através da estrutura composta e compartilha um eixo geométrico comum com um furo da estrutura de suporte que se estende pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte. O furo da estrutura composta e o furo da estrutura de suporte possuem, cada um, uma superfície interna que cerca o eixo geométrico comum. O sistema inclui um fixador que compreende uma haste possuindo uma superfície externa. O fixador passa através do furo da estrutura composta e, pelo menos parcialmente, através do furo da estrutura de suporte e fornece um espaço anular entre a superfície externa da haste e a superfície interna do furo da estrutura composta. Uma pasta condutora é colocada no espaço anular. A pasta condutora compreende partículas condutoras suspensas em um agente aglutinante onde um volume de partículas condutoras na pasta condutora excede um volume de agente aglutinante na pasta condutora.

[008] Uma junta composta condutora entre uma estrutura comPetição 870170089869, de 22/11/2017, pág. 8/90

4/16 posta e uma estrutura de suporte também é descrita. A estrutura composta é posicionada adjacente à estrutura de suporte e compreende um furo de estrutura composta se estendendo através da estrutura composta. A estrutura de suporte compreende um furo de estrutura de suporte se estendendo pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte. O furo da estrutura composta e o furo da estrutura de suporte são coaxiais e possuem, cada um, uma superfície interna. A conexão inclui adicionalmente um fixador que compreende uma haste possuindo uma superfície externa. O fixador atravessa o furo da estrutura composta e pelo menos parcialmente o furo da estrutura de suporte e fornece um espaço anular entre a superfície externa da haste e a superfície interna do furo de estrutura composta. Uma pasta condutora é colocada no espaço anular. A pasta condutora compreende partículas condutoras suspensas em um agente aglutinante, onde uma razão de um volume de partículas condutoras para um volume total de pasta condutora disposta no espaço anular excede 0,70.

[009] Um método de conexão mecânica e elétrica de uma estrutura composta a uma estrutura de suporte é descrito compreendendo: a mistura de partículas condutoras possuindo um tamanho médio de partícula de cerca de 30 mícrons com um agente aglutinante para fornecer uma pasta condutora possuindo uma razão volumétrica de partículas condutoras para um volume total de pasta condutora de pelo menos cerca de 0,70; o posicionamento da estrutura composta adjacente à estrutura de suporte; o fornecimento de um furo que se estende de forma coaxial através da estrutura composta e estrutura de suporte; a formação de um rebaixamento coaxial com o furo na estrutura composta oposta à estrutura de suporte; o preenchimento pelo menos parcial do rebaixamento e do furo com a pasta condutora; o fornecimento de um fixador possuindo uma haste disposta entre uma parte dianteira proximal e uma extremidade enroscada distal; a inserção do

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5/16 fixador dentro e através do furo de modo que a parte dianteira seja disposta no rebaixamento e a extremidade distal enroscada se estenda além da estrutura de suporte; o acoplamento enroscado de uma porca à extremidade distal enroscada do fixador; e o aperto da porta fornecendo, assim, um contato elétrico ou conexão entre a estrutura composta e o fixador com a pasta condutora.

[0010] Outras vantagens e características serão aparentes a partir da descrição detalhada a seguir quando lida em conjunto com os desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0011] Para uma compreensão mais completa dos métodos e aparelhos descritos, deve ser feita referência aos exemplos ilustrados em maiores detalhes sobre os desenhos em anexo, nos quais:

[0012] A figura 1 é uma vista lateral de uma aeronave com um revestimento externo composto;

[0013] A figura 2 é uma vista em corte de um sistema de fixação para conexão de uma estrutura composta a uma estrutura de suporte com um fixador;

[0014] A figura 3 é uma vista em corte parcial do sistema de fixação da figura 2, ilustrando particularmente a aspereza e os entalhes causados pela perfuração do furo através da estrutura composta que acomoda o fixador;

[0015] A figura 4 é outra vista em corte parcial do sistema de fixação ilustrado na figura 3, ilustrando particularmente o uso de uma pasta condutora no espaço anular entre o fixador e a estrutura composta para fornecer condutividade elétrica entre a estrutura composta e o fixador;

[0016] A figura 5 ilustra, esquematicamente, uma pasta condutora com uma quantidade insuficiente de partículas condutoras para fornecer uma conexão condutora confiável entre a estrutura composta e o

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6/16 fixador;

[0017] A figura 6 ilustra, esquematicamente, uma pasta condutora feita de acordo com essa descrição e que inclui uma quantidade suficiente de partículas condutoras para fornecer uma conexão condutora confiável entre a estrutura composta (ou mais especificamente, as fibras da estrutura composta) e o fixador.

[0018] Os desenhos não estão necessariamente em escala e podem ilustrar os exemplos descritos de forma diagramática e/ou em vistas parciais. Em determinados casos, os desenhos podem omitir detalhes que não são necessários para uma compreensão dos métodos e aparelhos descritos ou que tornam outros detalhes difíceis de se perceber. Deve-se compreender, obviamente, que essa descrição não está limitada aos exemplos particulares ilustrados aqui.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0019] A figura 1 ilustra uma aeronave 10 com um revestimento externo 11 fabricado a partir de um material composto, tal como CFRP ou outros materiais compostos conhecidos dos versados na técnica. O revestimento externo 11 forma pelo menos parte das asas 12 e da fuselagem 13, ambas as quais incluem tanques de combustível internos. [0020] Para se solucionar os problemas criados por golpes de raio que engatam as estruturas compostas e outras EMEs, essa descrição revela um sistema fixador 20 para conexão de uma estrutura composta 21 a uma estrutura de suporte 22 como ilustrado na figura 2. O sistema fixador 20 compreende um furo de estrutura composta 23 se estendendo através da estrutura composta 21 e compartilhando um eixo geométrico comum 24 com um furo da estrutura de suporte 25 que se estende pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte 22. O furo da estrutura composta 23 e o furo da estrutura de suporte 25 possuem, cada um, superfícies internas 26, 27, respectivamente. Nos exemplos ilustrados nas figuras de 2 a 4, a superfície interna 26 do

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7/16 furo de estrutura composta 23 é áspero com entalhes 44 se estendendo radialmente para longe do fixador 28 e para dentro da estrutura composta 21. A aspereza da superfície interna 26 é um resultado da perfuração do furo de estrutura composta 23 através da estrutura composta 21, que inclui tipicamente fibras 31. A combinação do plástico ou resina e das fibras 31 de CFRP tornam o CFRP suscetível à formação de lascas durante a perfuração, pancada ou outros meios de formação do furo de estrutura composta 23, produzindo, assim, a superfície interna áspera 26 com entalhes 44.

[0021] O fixador 28 compreende uma haste 32 possuindo uma superfície externa 33. O fixador 28 atravessa o furo da estrutura composta 23 e pelo menos parcialmente o furo da estrutura de suporte 25 resultando em um espaço anular 34 entre a superfície externa 33 da haste 32 e a superfície interna 26 do furo da estrutura composta 23. A haste 32 do fixador 28 se estende entre uma parte dianteira 35 e uma extremidade distal enroscada 36, que engata de forma enroscada uma porca 37. O aperto da porca 37 resulta em uma fixação da estrutura composta 21 à estrutura de suporte 22 como ilustrado nas figuras de 2 a 4. Alternativamente, o furo da estrutura de suporte 25 pode ser enroscado e a extremidade distal enroscada 36 do fixador 28 pode ser acoplada de forma enroscada à estrutura de suporte 22.

[0022] Voltando-se às figuras 5 e 6, uma pasta condutora 41 é disposta no espaço anular 34, entre a superfície externa 33 da haste 32 e a superfície interna 26 do furo de estrutura composta 23. A pasta condutora 41, como ilustrado na figura 6, compreende partículas condutoras 42 suspensas em um agente de aglutinação 43. Um volume de partículas condutoras 42 excede um volume de agente aglutinante 43 no espaço anular 34 como ilustrado de forma esquemática na figura 6. Por exemplo, uma razão de volume de partículas condutoras 42 para um volume total de pasta condutora 41 (isso é, os volumes combiPetição 870170089869, de 22/11/2017, pág. 12/90

8/16 nados das partículas condutoras 42 e de agente aglutinante 43) no espaço anular 34 excede 0,64. Essa razão fornece conexões adequadas entre as fibras 31 da estrutura composta 21 e o fixador 28. Para se fornecer uma conexão ainda melhor entre as fibras 31 da estrutura composta 21 e o fixador 28, uma razão do volume das partículas condutoras 42 para um volume total da pasta condutora 41 no espaço anular 34 excede 0,70. Essa razão, que pode ser referida como o fator de preenchimento, deve ser suficientemente alta para fornecer a conexão necessária entre as fibras 31 e o fixador 28. Se possível, a razão ou fator de preenchimento empregado se aproxima do valor máximo teórico de cerca de 0,74 para partículas condutoras esféricas 42. O emprego de uma razão que se aproxima ou atinge o fator de preenchimento teórico melhora a confiabilidade da conexão entre as fibras 31 e o fixador 28. Para partículas condutoras esféricas de tamanho uniforme 42, o valor máximo teórico para essa razão ou fator de preenchimento é de 74,048% (π/3 /2) do volume total da pasta condutora 41.

[0023] A figura 6 ilustra um pacote de partículas condutoras esféricas 42 que se aproxima ou alcança o fator de preenchimento teórico. Em contraste com o pacote denso ilustrado na figura 6, a pasta condutora 41 da figura 5 possui uma razão menor de volume de partículas condutoras 42 para o volume total de pasta condutora 41. As razões inferiores a 0,64, e talvez inferiores a 0,50, resultam em espaços entre as partículas condutoras 42 e uma possível geração de forças eletrostáticas, o que pode resultar na degradação da resina e na formação de gases superaquecidos, que podem comprometer a integridade estrutural da estrutura composta 21.

[0024] O tamanho das partículas condutoras 42 é relevante. Especificamente, descobriu-se que o tamanho dos entalhes 44 ao longo da superfície interna 26 do furo da estrutura composta 23 causado por

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9/16 perfuração ou pancadapode ter um tamanho médio de 100 mícrons. Para preencher esses entalhes 44 com uma ou mais partículas condutoras 42, as partículas condutoras 42 podem ser esféricas em formato e possuir um diâmetro médio de partícula ou tamanho médio de partícula que seja menor do que os entalhes 44. Em um exemplo, as partículas condutoras 42 podem ter um diâmetro médio de partícula de cerca de 30 mícrons ou menos. Partículas condutoras de formato esférico 42 podem ser empacotadas mais densamente do que outros formatos disponíveis e facilitam a capacidade de se aumentar a razão de volume das partículas condutoras 42 para o volume total da pasta condutora 41 para um nível acima de 0,70. A capacidade de se aumentar essa razão para um nível que se aproxime do fator de preenchimento teórico melhora a conexão entre as fibras 31 e o fixador 28. [0025] As partículas condutoras 42 são fabricadas a partir de um material selecionado a partir do grupo que consiste em cobre, níquel, cromo, alumínio, misturas dos mesmos e ligas dos mesmos. O uso de materiais de baixo ponto de fusão, ou ligas, não é necessário e o custo de utilização de ligas de baixo ponto de fusão pode ser evitado em favor da utilização de materiais mais baratos e mais abundantes listados acima.

[0026] Uma pasta condutora adequadamente viscosa 41 facilita a instalação dos sistemas de fixador descritos 20 e/ou fixadores 28, reduzindo, assim, os custos de fabricação. Enquanto a pasta condutora 41 pode ter uma viscosidade inferior a 10.000 cP (centipoise), uma pasta condutora típica 41 apresentará uma viscosidade em uma faixa de cerca de 1500 a cerca de 3000 cP. A viscosidade relativamente alta torna mais fácil para um técnico aplicar a pasta condutora 41 ao furo de estrutura composta 23 antes da inserção do fixador metálico 28. A pasta condutora 41 pode ser inserida no furo da estrutura composta 23 utilizando uma variedade de aplicadores conhecidos, tal como um tubo

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10/16 de apertar simples. Portanto, um aplicador especial para a pasta condutora 41 não é exigido. Adicionalmente, a pasta condutora 41 age como um pó condutor incompressível devido a seu empacotamento de enchimento máximo ou quase máximo como ilustrado na figura 6, a pasta condutora 41 no espaço anular 34 terá o mesmo desempenho mecânico (tensão) que um fixador de encaixe por interferência com manga típico, porém caro.

[0027] Como ilustrado nas figuras de 2 a 6, os furos de estrutura de suporte 25 se estendem através das estruturas de suporte 22 e os fixadores 28 incluem uma extremidade proximal compreendendo uma parte dianteira 35 disposta oposta à haste 32 a partir de uma extremidade distal enroscada 36 disposta além da estrutura de suporte 22. A extremidade distal enroscada 36 é acoplada de forma enroscada a uma porca 37 disposta oposta à estrutura de suporte 22 a partir da estrutura composta 21. O furo da estrutura composta 23 inclui um rebaixamento ou parte com recesso 46 para acomodar a parte dianteira 35 do fixador 28.

[0028] O sistema fixador condutor 20 conecta de forma física e elétrica a estrutura composta 21, tal como um revestimento de aeronave, a uma estrutura de suporte 22. A estrutura composta 21 é posicionada adjacente a, em cima de ou embaixo da estrutura de suporte 22. A estrutura composta 21 compreende um furo de estrutura composta 23 se estendendo através da estrutura composta 21 e a estrutura de suporte 22 compreende um furo de estrutura de suporte 25 se estendendo pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte 22. Nas figuras de 2 a 6, o furo de estrutura composta 23 inclui um rebaixamento ou parte com recesso 46 para acomodar a parte dianteira 35 do fixador 28. Adicionalmente, o furo de estrutura de suporte 25 se estende através da estrutura de suporte 22 e a combinação da parte dianteira 35 e da porca 37 prende as estruturas composta e de suporte

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21, 22, juntas. Uma configuração alternativa pode incluir o fornecimento de roscas ao longo da superfície interna 27 do furo de estrutura de suporte 25 para engatar a extremidade distal enroscada 36 do fixador 28 conectando ou fixando, assim, a estrutura composta 21 à estrutura de suporte 22. O furo de estrutura composta 23 e o furo da estrutura de suporte 25 são coaxiais, com cada um possuindo uma superfície interna 26, 27, respectivamente. O fixador 28 compreende uma haste 32 possuindo uma superfície externa 33. O fixador 28 atravessa o furo de estrutura composta 23 e, pelo menos parcialmente, atravessa o furo da estrutura de suporte 25, fornecendo assim, um espaço anular 34 entre a superfície externa 33 da haste 32 e as superfícies internas 26, 27 dos furos de estrutura composta e de suporte 23, 25, respectivamente. A pasta condutora 41 é disposta no espaço anular 34 e pode ser aplicada antes da inserção do fixador 28. A pasta condutora 41 compreende uma quantidade suficiente de partículas condutoras 42 suspensas em um agente aglutinante 43 de modo que uma razão de um volume de partículas condutoras 42 para um volume total de pasta condutora 41 disposta no espaço anular 34 exceda 0,70 como ilustrado na figura 6.

[0029] Um método para conectar de forma mecânica e condutora uma estrutura composta 21 a uma estrutura de suporte 22 também é descrito. O método compreende a mistura de partículas condutoras 42 possuindo um tamanho médio de partícula de cerca de 30 mícrons com um agente aglutinante 43 para fornecer uma pasta condutora 41 possuindo uma razão volumétrica de partículas condutoras 42 para um volume total de pasta condutora 41 de cerca de 0,74. A estrutura composta 21 é posicionada adjacente à estrutura de suporte 22. O método inclui adicionalmente a formação de furos 23, 25 que se estendem de forma coaxial através da estrutura composta 21 e estrutura de suporte

22, respectivamente, e formando um rebaixamento 46 na estrutura

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12/16 composta 21 que é coaxial com o furo da estrutura composta 23 e disposta oposta à estrutura composta 21 a partir da estrutura de suporte 22. O método também compreende o preenchimento pelo menos parcial do rebaixamento 46 e do furo de estrutura composta 23 com a pasta condutora 41. É fornecido um fixador 28 que possui uma haste 32 disposta entre uma parte dianteira proximal 35 e uma extremidade distal enroscada 36. O método inclui adicionalmente a inserção do fixador 28 dentro e através do furo da estrutura composta 23 e do furo da estrutura de suporte 25 de modo que a parte dianteira 35 seja disposta no rebaixamento 46, a extremidade distal enroscada 36 se estenda além da estrutura de suporte 22 e o espaço anular 34 seja preenchido com pasta condutora 41. Depois de acoplar de forma enroscada uma porca 37 à extremidade distal enroscada 36 do fixador 28, a porca 37 é apertada.

[0030] Adicionalmente, a descrição compreende as modalidades de acordo com as cláusulas a seguir:

[0031] 1. Sistema fixador para conexão de uma estrutura composta a uma estrutura de suporte, o sistema fixador compreendendo:

Um furo da estrutura composta se estendendo através da estrutura composta e compartilhando um eixo geométrico comum com um furo da estrutura de suporte que se estende pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte, o furo da estrutura composta e o furo da estrutura de suporte possuindo, cada um, uma superfície interna que cerca o eixo geométrico comum;

Um fixador compreendendo uma haste possuindo uma superfície externa, o fixador atravessando o furo da estrutura composta e pelo menos parcialmente através do furo da estrutura de suporte e fornecendo um espaço anular entre a superfície externa da haste e a superfície interna do furo da estrutura composta; e

Uma pasta condutora disposta no espaço anular, a pasta condutora

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13/16 compreendendo partículas condutoras suspensas em um agente aglutinante, em que um volume das partículas condutoras na pasta condutora excede um volume do agente aglutinante na pasta condutora. [0032] 2. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 1, no qual uma razão do volume de partículas condutoras para um volume total de pasta condutora no espaço anular excede 0,64.

[0033] 3. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 1, no qual uma razão de volume das partículas condutoras para um volume total da pasta condutora no espaço anular excede 0,70.

[0034] 4. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 3, no qual as partículas condutoras são esféricas.

[0035] 5. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 1, no qual uma razão do volume de partículas condutoras para um volume total da pasta condutora no espaço anular é de cerca de 0,74.

[0036] 6. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 5, no qual as partículas condutoras são esféricas e possuem um diâmetro de partículas médio de cerca de 30 mícrons.

[0037] 7. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 1, no qual as partículas condutoras são fabricadas a partir de um material selecionado a partir do grupo que consiste em cobre, níquel, cromo, alumínio, misturas e ligas dos mesmos.

[0038] 8. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 1, no qual a pasta condutora possui uma viscosidade de menos de 10.000 cP. [0039] 9. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 1, no qual a pasta condutora possui uma viscosidade em uma faixa de cerca de 1500 a cerca de 3000 cP.

[0040] 10. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 1, no qual o furo de estrutura de suporte se estende através da estrutura de suporte, o fixador inclui uma extremidade proximal compreendendo uma parte dianteira disposta oposta à haste a partir de uma extremidade

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14/16 distal enroscada disposta além da estrutura de suporte, a extremidade distal enroscada acoplada de forma enroscada a uma porca disposta oposta à estrutura de suporte a partir da estrutura composta.

[0041] 11. Sistema fixador, de acordo com a cláusula 10, no qual o furo da estrutura composta inclui uma parte com recesso para acomodar a parte dianteira do fixador.

[0042] 12. Conexão condutora entre uma estrutura composta e uma estrutura de suporte, a conexão compreendendo:

[0043] A estrutura composta posicionada adjacente à estrutura de suporte;

[0044] A estrutura composta compreendendo um furo de estrutura composta se estendendo através da estrutura composta e a estrutura de suporte compreendendo um furo da estrutura de suporte que se estende pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte, o furo da estrutura composta e o furo da estrutura de suporte sendo coaxiais, o furo da estrutura composta e o furo da estrutura de suporte possuindo, cada um, uma superfície interna;

[0045] Um fixador compreendendo uma haste possuindo uma superfície externa, o fixador atravessando o furo da estrutura composta e pelo menos parcialmente o furo da estrutura de suporte e fornecendo um espaço anular entre a superfície externa da haste e a superfície interna do furo da estrutura composta; e [0046] Uma pasta condutora disposta no espaço anular, a pasta condutora compreendendo partículas condutoras suspensas em um agente aglutinante, em que uma razão de um volume de partículas condutoras para um volume total da pasta condutora disposta no espaço anular excede 0,70.

[0047] 13. Conexão condutora, de acordo com a cláusula 12, no qual as partículas condutoras são esféricas e possuem um tamanho médio de partícula de cerca de 30 mícrons.

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15/16 [0048] 14. Conexão condutora, de acordo com a cláusula 13, na qual a razão do volume das partículas condutoras para o volume total da pasta condutora no espaço anular é de cerca de 0,74.

[0049] 15. Conexão condutora, de acordo com a cláusula 12, na qual as partículas condutoras são fabricadas a partir de um material selecionado a partir do grupo que consiste em cobre, níquel, cromo, alumínio, misturas e ligas dos mesmos.

[0050] 16. Conexão condutora, de acordo com a cláusula 12, na qual a pasta condutora possui uma viscosidade de menos de 10.000 cP. [0051] 17. Conexão condutora, de acordo com a cláusula 12, na qual a pasta condutora possui uma viscosidade em uma faixa de cerca de 1500 a cerca de 3000 cP.

[0052] 18. Conexão condutora, de acordo com a cláusula 12, na qual o fixador inclui uma extremidade proximal compreendendo uma parte dianteira disposta oposta a haste a partir de uma extremidade distal enroscada disposta além da estrutura de suporte, a extremidade distal enroscada acoplada de forma enroscada a uma porta disposta oposta à estrutura de suporte a partir da estrutura composta.

[0053] 19. Conexão condutora, de acordo com a cláusula 18, na qual o furo da estrutura composta inclui uma parte com recesso para acomodar a parte dianteira do fixador.

[0054] 20. Método de conexão de uma estrutura composta a uma estrutura de suporte com a interrupção de um percurso condutor através da estrutura composta, o método compreendendo:

[0055] A mistura de partículas condutoras possuindo um tamanho médio de partículas de cerca de 30 mícrons com um agente aglutinante para fornecer uma pasta condutora possuindo uma razão volumétrica de partículas condutoras para um volume total da pasta condutora de cerca de 0,74;

[0056] O posicionamento da estrutura composta adjacente à estruPetição 870170089869, de 22/11/2017, pág. 20/90

16/16 tura de suporte;

[0057] O fornecimento de um furo que se estende de forma coaxial através da estrutura composta e da estrutura de suporte;

[0058] A formação de um rebaixamento de forma coaxial com o furo na estrutura composta oposta à estrutura de suporte;

[0059] O preenchimento pelo menos parcial do rebaixamento e do furo com a pasta condutora;

[0060] O fornecimento de um fixador possuindo uma haste disposta entre uma parte dianteira proximal e uma extremidade enroscada distal;

[0061] A inserção do fixador dentro e através do furo de modo que a parte dianteira seja disposta no rebaixamento e a extremidade distal enroscada se estenda além da estrutura de suporte;

[0062] O acoplamento enroscado de uma porca na extremidade distal enroscada do fixador; e [0063] O aperto da porca fornecendo, assim, o contato elétrico entre a estrutura composta, o fixador e a pasta condutora. APLICABILIDADE INDUSTRIAL [0064] O sistema de fixação descrito pode ser utilizado para conectar estruturas compostas, tal como o revestimento externo composto de uma aeronave, a uma estrutura de suporte. No caso de um golpe de raio, a conexão condutora entre o revestimento externo composto e a estrutura metálica subjacente fornece a continuidade do fluxo de corrente através do revestimento composto e evita um acúmulo de forças eletrostáticas que podem danificar o revestimento composto.

[0065] Enquanto apenas determinados exemplos foram apresentados, alternativas e modificações serão aparentes a partir da descrição acima aos versados na técnica. Essas e outras alternativas, são consideradas equivalentes e dentro do espírito e escopo dessa descrição e das reivindicações em anexo.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema fixador (20) para conexão de uma estrutura composta (21) a uma estrutura de suporte (22), o sistema fixador caracterizado pelo fato de compreender:

Um furo da estrutura composta (23) se estendendo através da estrutura composta e compartilhando um eixo geométrico comum (24) com um furo da estrutura de suporte (25) que se estende pelo menos parcialmente através da estrutura de suporte, o furo da estrutura composta e o furo da estrutura de suporte possuindo, cada um, uma superfície interna (26, 27) que cerca o eixo geométrico comum;

Um fixador (28) compreendendo uma haste (32) possuindo uma superfície externa (33), o fixador atravessando o furo da estrutura composta e pelo menos parcialmente através do furo da estrutura de suporte e fornecendo um espaço anular (34) entre a superfície externa da haste e a superfície interna do furo da estrutura composta; e

Uma pasta condutora (41) disposta no espaço anular, a pasta condutora compreendendo partículas condutoras (42) suspensas em um agente aglutinante (43), em que um volume das partículas condutoras na pasta condutora excede um volume do agente aglutinante na pasta condutora.
2. Sistema fixador (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma razão do volume de partículas condutoras (42) para um volume total de pasta condutora (41) no espaço anular (34) exceder 0,64.
3. Sistema fixador (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma razão de volume das partículas condutoras (42) para um volume total da pasta condutora (41) no espaço anular (34) exceder 0,70.
4. Sistema fixador (20), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de as partículas condutoras (42) serem esfériPetição 870170089869, de 22/11/2017, pág. 22/90

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5. Sistema fixador (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de uma razão do volume de partículas condutoras (42) para um volume total da pasta condutora (41) no espaço anular (34) ser de cerca de 0,74.
6. Sistema fixador (20), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de as partículas condutoras (42) serem esféricas e possuírem um diâmetro de partículas médio de cerca de 30 mícrons.
7. Sistema fixador (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de as partículas condutoras (42) serem fabricadas a partir de um material selecionado a partir do grupo que consiste em cobre, níquel, cromo, alumínio, misturas e ligas dos mesmos.
8. Sistema fixador (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a pasta condutora (41) possuir uma viscosidade menor que 10.000 cP.
9. Sistema fixador (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pasta condutora (41) possuir uma viscosidade em uma faixa de cerca de 1500 a cerca de 3000 cP.
10. Sistema fixador (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o furo de estrutura de suporte (25) se estender através da estrutura de suporte (22), o fixador (28) incluir uma extremidade proximal compreendendo uma parte dianteira (35) disposta oposta à haste (32) a partir de uma extremidade distal enroscada (36) disposta além da estrutura de suporte, a extremidade distal enroscada acoplada de forma enroscada a uma porca (37) disposta oposta à estrutura de suporte a partir da estrutura composta (21).
11. Sistema fixador (20), de acordo com a reivindicação 10,

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3/3 caracterizado pelo fato de o furo da estrutura composta (23) incluir uma parte com recesso (46) para acomodar a parte dianteira (35) do fixador (28).
12. Método de conexão mecânica e condutora de uma estrutura composta (21) a uma estrutura de suporte (22), o método caracterizado pelo fato de compreender:

A mistura de partículas condutoras (42) possuindo um tamanho médio de partículas de cerca de 30 mícrons com um agente aglutinante (43) para fornecer uma pasta condutora (41) possuindo uma razão volumétrica de partículas condutoras para um volume total da pasta condutora de cerca de 0,74;

O posicionamento da estrutura composta adjacente à estrutura de suporte;

O fornecimento de um furo (23, 25) que se estende de forma coaxial através da estrutura composta e da estrutura de suporte;

A formação de um rebaixamento (46) de forma coaxial com o furo na estrutura composta oposta à estrutura de suporte;

O preenchimento pelo menos parcial do rebaixamento e do furo com a pasta condutora;

O fornecimento de um fixador (28) possuindo uma haste (32) disposta entre uma parte dianteira proximal (35) e uma extremidade enroscada distal (36);

A inserção do fixador dentro e através do furo de modo que a parte dianteira seja disposta no rebaixamento e a extremidade distal enroscada se estenda além da estrutura de suporte;

O acoplamento enroscado de uma porca (37) na extremidade distal enroscada do fixador; e

O aperto da porca fornecendo, assim, o contato elétrico entre a estrutura composta, o fixador e a pasta condutora.

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