BR112013004706B1

BR112013004706B1 - junta e método de blindagem iem, assim como montagem blindada iem

Info

Publication number: BR112013004706B1
Application number: BR112013004706-2A
Authority: BR
Inventors: Michael H. Bunyan; George R. Watchko; William G. Lionetta
Original assignee: Parker Hannifin Corporation
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2020-06-30
Also published as: US20120048612A1; EP2612060A1; ES2695587T3; US8766108B2; WO2012030641A1; EP2612060A4; EP2612060B1; BR112013004706A2

Abstract

MALHA DE METAL ENCAPSULADO, EXPANDIDO E ONDULADO PARA APLICAÇÕES DE VEDAÇÃO E DE BLINDAGEM IEM. A presente invenção refere-se a uma junta composta para vedação e blindagem IEM. A junta tem uma folha flexível de malha condutora embutida com uma camada de gel de elastômero. A malha condutora é corrugada para proporcionar uma série de formas de ondas de repetição, provendo a junta com uma menor força de deflexão, melhor resistência a corrosão, e uma maior capacidade de blindagem IEM. Um segundo elastômero pode ser usado em torno das porções de borda da junta para aprimorada resistência à abrasão e aumentada resistência à tração. Uma folha de fibra de vidro pode ser incorporada na malha para reforço e suporte adicionais. As juntas da invenção podem ser usadas sobre componentes externos de aeronaves, tais como instalações de antenas externas de aeronaves.

Description

JUNTA E MÉTODO DE BLINDAGEM IEM, ASSIM COMO MONTAGEM BLINDADA IEM

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a juntas para aplicação em aplicações de vedação e blindagem IEM, e particularmente para aplicações relacionadas com aeronaves. Mais particularmente, a presente invenção se refere a uma folha flexível de malha eletricamente condutora ondulada encapsulada com um polímero de gel de elastômero po- limérico para aplicação em blindagem e proteção de componentes externos de aeronaves os quais geram ou recebem radiação eletromagnética.

[002] Em geral, componentes eletrônicos são fontes de radiação eletromagnética (EM). Componentes eletrônicos, por exemplo, transmissores, transceivers, microcontroladores, microprocessadores e semelhantes irradiam uma porção dos sinais elétricos que se propagam através de um dispositivo como radiação EM. A radiação EM gerada deste modo é algumas vezes referida como ruído EM. Maiores faixas de frequência de operação dos componentes eletrônicos leva ao ruído EM que essencialmente compreende radiação de radio frequência (RF). Esta radiação de RF é normalmente referida como ruído de RF. Conforme pode ser usado aqui, neste requerimento de patente, ruído EM e ruído de RF são usados simplesmente para se referir a radiações EM emitidas a partir de um dispositivo eletrônico. Além disso, ruído EM e ruído de RF, a menos que determinado de modo diverso, podem ser usados de modo intercambiável do início ao fim da especificação. Radiação EM também pode ser emitida a partir de dispositivos eletrônicos em íntima proximidade uns com os outros (IEM, ou interferência eletromagnética).

[003] Os dispositivos eletrônicos têm sido convencionalmente blindados para impedir a emissão de ruído EM. Especificamente, os dispositivos eletrônicos podem ser encerrados em uma blindagem. A blindagem pode ser feita de vários materiais, por exemplo, folhas de metal, compostos de plástico, sprays de polímeros condutores, pastas epóxi preenchidas com metal e semelhantes. A blindagem absorve radiação EM deste modo impedindo a emissão de ruído EM a partir de uma montagem dos dispositivos eletrônicos e da blindagem.

[004] Juntas compostas geralmente compreendendo um material de núcleo de metal encerrado ou encapsulado dentro de um material polimérico flexível são de conhecimento geral na arte. As juntas referidas têm suficiente integridade estrutural para serem úteis em componentes de vedação em ambientes corrosivos e de alta performance, tais como para vasos de pressão, motores automotivos e aeronave. Exemplos de semelhantes juntas incluem a Patente dos Estados Unidos No. 3.230.290; a Patente dos Estados Unidos No. 4.865.905; a Patente dos Estados Unidos No. 5.791.654; a Patente dos Estados Unidos No. 5.929.138; a Patente dos Estados Unidos No. 6.357.764; a Patente dos Estados Unidos No. 6.454.267; a Patente dos Estados Unidos No. 6.530.577; a Patente dos Estados Unidos No. 6.695.320; e a Patente dos Estados Unidos No. 6.719.293. Juntas compostas também podem incluir capacidades de blindagem IEM, tais como aquelas reveladas na Patente dos Estados Unidos No. 2.477.267; na Patente dos Estados Unidos No. 3.126.440; e na Patente dos Estados Unidos No. 4.900.877. A revelação de cada uma destas patentes é incorporada por meio de referência aqui, a este requerimento de patente, em sua totalidade.

[005] Muitas das juntas descritas nas patentes supracitadas podem não ser aceitáveis para aplicações de alta performance, tipicamente aplicações de aeronaves, onde uma variedade de características de performance podem ser requeridas em ambientes de trabalho agressivos. Por exemplo, além de vedação e blindagem IEM, a ligação elétrica de componentes e a proteção contra corrosão podem ser uma necessidade.

[006] As juntas convencionais tipicamente têm contato elétrico somente na porção de borda da junta. A maioria das juntas referidas envolvem uma malha de fio liso tecido enterrada dentro do corpo do elastômero não próxima à superfície. Quanto a junta é cortada nas dimensões, a malha de fio é exposta à borda da junta e curvada próxima à superfície. Como o contato elétrico destas juntas e dos componentes selados é na porção de borda da junta, uma calafetação deve ser aplicada à borda da junta para proteger a malha de fio contra corrosão ao mesmo tempo que mantendo a ligação elétrica e a blindagem IEM. A aplicação e cura da calafetação requer várias horas de aplicação e tempo de cura, aumentando o tempo ocioso da aeronave, por exemplo. Quando uma junta é substituída, primeiro a calafetação antiga deve ser removida, e o procedimento de remoção pode resultar em arranhaduras do revestimento protetor da aeronave, necessitando de uma repintura da superfície da aeronave, deste modo expandindo o escopo e a duração do repato. Além disso, a maioria dos compostos de calafetação têm um prazo de validade limitado o qual pode criar obsolescência do estoque e aumentar os custos associados.

[007] Além disso, seria vantajoso ter um produto comercial com uma maior faixa de deflexão, requerendo a aplicação de menos força de fechamento, menos parafusos de fixação, e flanges de acoplamento mais finos. Flanges mais finos e menos parafusos levam a redução do peso o que é importante para aplicações de aeronaves. Adicionalmente, uma junta com uma maior faixa de deflexão seria capaz de proporcionar vedação ambiental entre superfícies de acoplamento as quais podem ter uma falta substancial de conformidade para proteção contra vazamento ambiental.

[008] Por conseguinte, foi percebida uma necessidade de um design aprimorado de junta composta, particularmente em aplicações para aeronaves, que proporcionaria aprimoradas vedação e blindagem IEM, enquanto necessitando de menos reparo geral e problemas de manutenção.

[009] A presente invenção, em uma modalidade, se refere a juntas compostas de blindagem IEM adaptadas para colocação entre e comprimida por superfícies de interfaces adjacentes, para proporcionar vedação e condutividade elétrica entre as superfíciesreferidas. Vantajosamente, as superfícies referidas podem formar parte de uma fuselagem externa da aeronave, tal como um pacote externo de aviônicos.

[0010] A junta composta compreende uma folha flexível de malha eletricamente condutora a qual é embutida em ou encapsulada por uma camada de gel de polímero. A folha de malha é uma estrutura tridimensional, geralment de formato planar com uma espessura geralmente menor do que a extensão e largura da folha. Ntes da encapsu- lação pelo gel de polímero, a malha é corrugada para formar uma série de formas de ondas tendo amplitudes se estendendo na direção da espessura da folha (eixo z). Preferencialmente, a folha de malha é corrugada por um processo de frisagem da malha usando um dispositivo adequado, tal como, por exemplo, passando a folha de malha através de um par de rolos adjacentes tendo superfícies caneladas configuradas para este fim. A folha de malha pode ser vantajosamente posicionada próxima a ambas as superfícies externas da camada de gel de polímero de encapsulação.

[0011] Em um aspecto, o perímetro externo da camada de gel se estende além da margem externa de malha para definir uma porção de borda da junta. A porção de borda da junta também pode se estender além de qualquer uma ou de ambas as superfícies de interfaces. A porção de borda da junta pode ser formada de um gel elastomérico o qual é um polímero de gel diferente da porção do gel a qual encapsula a folha de malha. Preferencialmente, o gel elastomérico que forma a porção de borda da junta tem uma medição de dureza maior do que a medição de dureza para o gel que forma a porção da junta remanescente. Em algumas aplicações, a porção de borda da junta pode ser afilada em uma direção estendida para fora, e as superfícies compres- síveis do gel que contacta a superfície de interface a ser selada têm uma qualidade de superfície pegajosa.

[0012] A folha de malha pode ser vantajosamente formada de fibras ou fios de metais condutores. Metais adequados incluem, por exemplo, cobre, níquel, prata, alumínio, bronze, aço, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos. As fibras de metal também podem ser revestidas com um ou mais dos metais precedentes.

[0013] Alternativamente, a folha de malha pode ser formada de fibras não condutoras tendo um revestimento eletricamente condutor. Fibras não condutoras adequadas incluem algodão, lã, seda, celulose, poliéster, poliamida, nylon, poliimida e combinações dos mesmos. Revestimentos condutores adequados incluem cobre, níquel, prata, alumínio, estanho, carbono, grafite, ou uma liga ou combinação dos mesmos. Materiais adicionais para fabricar a malha incluem fibras de carbono, fibras de grafite e fibras de polímeros inerentemente condutores.

[0014] Em outro aspecto, um tecido duro de fibra de vidro pode ser moldado em com a malha de metal corrugado antes de encapsulação com a camada de gel de polímero. Durante o processo de moldagem, a folha de fibra de vidro é fundida e integrada na malha de metal que forma uma estrutura composta. O tecido duro de fibra de vidro age como um material de reforço para evitar distorção e alongamento da malha de metal ondulada. Desta maneira, a junta composta pode ser formada em folhas, cortada nas dimensões para a aplicação em parti-cular, e reposicionada entre superfícies adjacentes da aeronave sem distorsão da junta.

[0015] Em outra modalidade, a invenção se refere a uma montagem blindada IEM compreendendo uma primeira superfície de interface, uma segunda superfície de interface, e uma junta de blindagem IEM comprimida entre a primeira e a segunda superfícies de interfaces e proporcionando condutividade elétrica entre as superfícies. A junta de blindagem IEM é conforme descrito acima.

[0016] Em ainda outra modalidade, a invenção se refere a um método para proporcionar blindagem IEM a uma montagem por interposição da junta composta conforme descrito acima entre uma primeira superfície de interface e uma segunda superfície de interface, e comprimindo a junta entre as referidas superfícies para estabelecer vedação e condutividade elétrica entre a primeira superfície de interface e a segunda superfície de interface. Em um aspecto, a primeira e a segunda superfícies de interfaces podem ser parte de uma montagem externa de aeronave, tal como uma antena de aeronave instalada na fuselagem da aeronave.

[0017] Em uma modalidade adicional, a invenção se refere a um método para produzir uma junta de blindagem IEM adaptada para ser comprimida entre uma primeira superfície de interface e uma segunda superfície de interface proporcionando uma folha flexível de malha eletricamente condutora, corrugando a folha de malha para formar uma série de formas de ondas na folha tendo amplitudes se estendendo na direção da espessura da folha (eixo z), e embutindo a folha de malha corrugada dentro da camada de gel de polímero, em que quando a junta é comprimida entre a primeira e a segunda superfícies de interfaces, a folha de malha proporciona condutividade elétrica entre a primeira e a segunda superfícies de interfaces.

[0018] A presente invenção, por conseguinte, compreende a construção, combinação de elementos e componentes, e/ou a disposição de partes e etapas as quais são exemplificadas na revelação detalhada que se segue. O aspecto e as modalidades precedentes da invenção pretendem ser ilustrativos somente, e não pretendem restringir o espírito e o âmbito da invenção reivindicada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0019] O precedente e outras vantagens e características da invenção se tornarão evidentes depois da leitura da descrição detalhada que se segue com referência aos desenhos anexados nos quais:

[0020] A FIGURA 1 A é uma vista em perspectiva da malha metálica flexível eletricamente condutora da presente invenção corrugada para formar uma série de formas de ondas tendo amplitudes se estendendo na direção z (espessura) antes de encapsulação com uma camada de gel de polímero. Uma modalidade preferencial da malha é mostrada na FIGURA IB representando variações nos picos da malha (picos da malha maiores e achatados) para aumento do contato elétrico com um substrato.

[0021] A FIGURA 2 ilustra um dispositivo o qual pode ser usado para frisagem de uma folha de malha para formar uma configuração corrugada tendo uma série de formas de ondas com amplitudes na direção da espessura.

[0022] A FIGURA 3 é uma vista lateral da junta de blindagem IEM da invenção mostrando a folha de malha corrugada encapsulada com uma camada de gel de polímero.

[0023] A FIGURA 4 é um gráfico mostrando uma comparação da deflexão vs. carga para várias juntas tendo uma folha de malha condutora embutida dentro de uma camada de gel de polímero.

[0024] A FIGURA 5 é outro gráfico representando a deflexão vs. carga para várias juntas tendo uma folha de malha condutora embutida dentro de uma camada de gel de polímero.

[0025] A FIGURA 6 representa vários detalhes de uma junta usada para proporcionar vedação e blindagem IEM para uma antena instalada externamente sobre uma fuselagem de aeronave. A FIGURA 6A e a FIGURA 6B são vistas planas da montagem da junta de antena. A FIGURA 6C é uma seção transversal da junta da FIGURA 6B. A FIGURA 6D é uma vista expandida da porção final de FIGURA 6C.

[0026] A FIGURA 7 é uma vista lateral da folha de malha de metal corrugada e uma folha de fibra de vidro (tecido duro). A FIGURA 7A representa o dois componentes antes da moldagem, e a FIGURA 7B representa uma estrutura composta integrada formada depois do processo de moldagem.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0027] A junta composta da presente invenção é pretendida para inserção e compressão entre superfícies adjacentes onde tanto vedação quanto blindagem IEM podem ser necessárias. A junta inclui uma folha flexível de malha eletricamente condutora embutida dentro de uma camada de gel de polímero. A folha de malha pode ser, por exemplo, uma malha de metal expandida ou uma tela de fio de metal ou uma folha de tecido laminado de metal. Tipicamente, a folha de malha pode ser formada de fios ou fibras de metal ou de ligas metálicas, fibras de grafite ou de carbono, ou pano tecido ou não-tecido não- condutor metalizado ou revestido com metal ou laminado com metal, tal como tecido de nylon ou fibras de nylon. Em geral, a resistividade da superfície da folha de malha é menos de cerca de 0,1 Ω/quadrado. Conforme usado aqui, neste requerimento de patente, o termo "malha" inclui tecidos, panos, redes, esteiras, telas, malhas e semelhantes, os quais podem ser abertos, tal como no caso de uma tela, ou fechados, tal como no caso de um tecido.

[0028] A malha pode ser inerentemente condutora caso formada de um metal ou liga metálica, grafite, carbono, etc., como cabos, monofilamentos, fios, feixes, ou outras fibras ou materiais os quais são inerentemente condutores. Alternativamente, a malha pode ser não- condutora e tornada eletricamente condutora por meio de um revestimento aplicado, galvanização, pulverização catódica, ou outro tratamento do material eletricamente condutor. Exemplos dos materiais inerentemente eletricamente condutores incluem metais, tais como cobre, níquel, prata, alumínio, aço, estanho e bronze, ligas dos mesmos, tais como ligas de níquel-cobre de Monel, não-metais, tais como carbono, grafite, e polímeros inerentemente condutores, e cabos galvanizados ou folheados ou outras fibras tais como um ou mais de cobre, níquel, prata, alumínio, aço, estanho, bronze, ou uma liga dos mesmos, por exemplo, cobre laminado com prata, cobre folheado com níquel, Fer- rex® (ParkerChomerics. Woburn, MA.), aço folheado com cobre laminado com estanho, cobre folheado com estanho, e fósfor bronze laminado com estanho. Exemplos de fibras não condutoras incluem mono- filamentos ou fios de de algodão, lã, seda, celulose, poliéster, poliami- da, nylon, e poliimida os quais são laminados, folheados ou revestidos de modo diverso com um material eletricamente condutor o qual pode ser uma malha de metal tal como cobre, níquel, prata, alumínio, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos, ou um não-metal tal como carbono, grafite, ou um polímero condutor. A laminação, o folhe- amento ou revestimento diverso pode ser aplicado a filamentos de fibras individuais ou à superfície do tecido depois da tecelagem, da tri- cotagem ou de outra fabricação. Combinações de uma ou mais das fibras condutoras precedentes e/ou uma ou mais das fibras não condutoras revestidas precedentes também podem ser empregadas.

[0029] Conforme indicado previamente, a folha de malha é corrugada para proporcionar uma série de formas de ondas na folha de malha, por exemplo, pelo uso de um processo de frisagem. O processo de frisagem é projetado para criar uma onda planar na folha de malha para permitir a deflexão na direção da espessura (eixo z) para proporcionar baixa força de fechamento. Tipicamente, a folha de malha é uma malha de metal expandida, uma tela de fio de metal, ou uma folha de tecido laminado com metal.

[0030] A FIGURA 1 A ilustra uma folha de malha típica 2 tendo uma dimensão no sentido do comprimento ao longo do eixo x e uma dimensão no sentido da largura ao longo do eixo y conforme mostrado. Uma série de formas de ondas 4 são mostradas formadas na folha de malha tendo amplitudes se estendendo na direção da dimensão da espessura ao longo do eixo z conforme mostrado. Os pontos de contato entre a malha e as superfícies de interfaces metálicas são as porções de pico da malha. Estas porções de pico podem ser estendidas para fora ao longo do eixo z e achatadas na porção de topo do pico para facilitar o contato elétrico conforme mostrado na FIGURA IB. A FIGURA IB é uma vista explodida da porção de topo do pico representando este aspecto particular da invenção. Será prontamente reconhecido que outros designs nas porções de pico da malha também podem ser usados para facilitar o contato elétrico referido.

[0031] A FIGURA 2 ilustra um método de frisagem para formar a forma de onda na folha de malha achatada. Conforme mostrado, a folha de malha achatada 2 é introduzida entre rolos canelados opostos 6 e 8. À medida que a folha de malha passa através das nervuras, são criadas corrugações na malha formando uma série de formas de ondas. O tamanho e o formato da forma de onda e sua amplitude podem ser ajustados alterando o tamanho e o formato das nervuras sobre os rolos. Para uma junta típica usada em aplicações aviônicas, por exemplo, uma folha de 30 mils (0,030 polegada) de malha de alumínio expandida pode ser passada através dos rolos de frisagem para formar uma folha corrugada com uma forma de onda tendo uma amplitude de cerca de 80 mils (0,080 polegadas).

[0032] A frisagem ou corrugação possibilita uma maior faixa de deflexão com menos força de fechamento, deste modo permitindo que a junta seja usada com menos parafusos e flanges de acoplamento mais finos. A maior faixa de deflexão permite a vedação mecânica sobre superfícies com uma grande falta de conformidade para proporcionar uma vedação ambiental. O uso de flanges mais finos e menos parafusos reduz o peso dos itens sendo selados juntos, tal como, por exemplo, uma antena da aeronave. O uso de menos parafusos também reduz o tempo de manutenção. A menor força de deflexão total requerida para vedação evita que o flange se curve ao torque do parafuso, deste modo proporcionando uma aprimorada vedação ambiental. A vedação ambiental protege contra vazamento ambiental, proporciona vedação de pressão, e aumenta a resistência a corrosão no flange.

[0033] Além disso, a frisagem possibilita que a malha seja posicionada nas superfícies opostas e estabeleça contato elétrico com superfícies de interfaces opostas em menores forças de deflexão do que juntas convencionais, eliminando a necessidade da malha de fio exposto nas bordas externas da junta para obter contato elétrico. Portanto, a malha de fio pode ser cortada menor do que a pegada da junta, permitindo que as bordas sejam formadas inteiramente de um elastô- mero. Isto evita a corrosão da malha de fio e elimina a corrosão galvâ- nica com flanges de acoplamento.

[0034] Depois de frisagem da folha de malha, a folha de malha é encapsulada ou embutida em uma camada de gel de polímero para formar a junta. A FIGURA 3 representa uma junta 12 da invenção, em que a folha de malha 2 é encapsulada em gel de elastômero poliméri- co 10. A encapsulação da folha de malha pode ser realizada usando técnicas de encapsulação conhecidas. Vide, a este respeito, a Patente dos Estados Unidos No. 6.695.320, cuja descoberta é incorporada aqui, a este requerimento de patente, por meio de referência, em sua totalidade. Preferencialmente, a folha de malha é posicionada dentro do gel de elastômero polimérico de tal modo que a folha esteja próxima a cada uma das superfícies externas do gel de encapsulação, enquanto criando uma área somente de gel em torno de qualquer porção exterior da junta para proteção contra corrosão.

[0035] Em uma modalidade preferencial, antes da encapsulação com o gel de polímero, uma folha de tecido duro de fibra de vidro pode ser combinada com a estrutura de malha corrugada metálica em um processo de moldagem para formar uma estrutura composta. Durante o processo de moldagem, a folha de fibra de vidro se funde e é incorporada na estrutura da malha de metal. A finalidade da folha de tecido duro de fibra de vidro é proporcionar reforço adicional para a malha de metal. Isto serve para evitar distorção e alongamento da malha durante o processamento e a aplicação final da junta como uma vedação. Isto também facilita a fabricação de maiores folhas da junta as quais podem ser cortadas à medida para aplicações de uso final particulares. O reforço da fibra de vidro adicionalmente proporciona suporte para o reposicionamento e a remoção da junta sem sua distorção. A FIGURA 7 representa a malha de metal e a folha de tecido duro de fibra de vidro da invenção. Conforme mostrado na FIGURA 7 A, a folha de tecido duro 14 pode ser contactada com a malha de metal corrugado 2, e estes componentes pdoem ser processados em uma operação de moldagem para formar uma estrutura de malha renforçada integrada conforme mostrado na FIGURA 7B. Durante o processo de moldagem, a fibra de vidro derrete e se funde com a malha de metal corrugado. A estrutura renforçada formada deste modo pode ser encapsulada com o gel de polímero para formar outra modalidade da junta da invenção.

[0036] Em algumas aplicações, pode ser empregado um sistema de duplo elastômero. Seguindo esta abordagem, o elastômero que en capsula a malha pode ser um elastômero macio e pegajoso tendo resistência mecânica nominal, ao passo que o elastômero usado para a porção de borda da junta pode ser um elastômero de alta resistência à tração e resistente a alta abrasão. O elastômero de alta resistência pode ser usado exclusivamente para a porção de borda da junta sem encapsulação de qualquer porção da malha (vide a FIGURA 6), ou elastômero de alta resistência pode ser usado tanto para a porção de borda enquanto se sobrepondo com o elastômero macio e pegajoso de encapsulação da malha. O gel elastomérico pode ser formado de polímeros tais como polietileno, polipropileno, misturas de polipropile- no-EPDM, butadieno, estireno-butadieno, borracha de nitrilo, clorossul- fonato, neoprene, uretano, ou silicone, ou um copolímero, mistura ou combinação dos mesmos.

[0037] As juntas da invenção podem ser usadas em uma variedade de aplicações e sob uma variedade de condições ambientais. Uma aplicação particularmente útil é para aviônicos, tanto em aeronave militar quanto civil, e particularmente para vedações externas de aeronaves usadas para ligar componentes elétricos e eletrônicos exteriores, tais como antenas, luzes e altímetros, etc., à fuselagem da aeronave, para proporcionar blindagem IEM e vedação em torno dos componentes referidos. Devido à alta resistência à corrosão das juntas da invenção, as juntas podem ser usadas em aplicações diversas de aviação onde um ambiente operacional rigoroso e uma forma de junta achatada se ajustam ao design mecânico da aplicação em particular.

[0038] A FIGURA 6 é um desenho de uma junta de antena de metal expandido ondulado encapsulada com gel da invenção. A junta de antena da FIGURA 6 é projetada para proporcionar vedação e blindagem IEM para uma antena de aeronave instalada externamente, enquanto mantendo um perfil aerodinâmico para resistência reduzida (reduced drag). As FIGS. 6A e 6B são vistas planas da montagem de junta de antena 16. A FIGURA 6C é uma seção transversal da junta da FIGURA 6B conforme mostrado. A FIGURA 6D é uma vista expandida da porção final da FIGURA 6C.

[0039] A montagem da junta 16 inclui junta 14, primeira superfície de interface 26 e segunda superfície de interface 28. Conforme mostrado na FIGURA 6A e na FIGURA 6D, a junta de antena 14 inclui folha de malha de alumínio corrugada 18 encapsulada com gel elasto- mérico de baixa resistência à tração 20. A porção de borda da junta é provida com um gel elastomérico de alta resistência à tração 22, e tem um formato de borda aerodinâmico para baixa resistência. São proporcionados orifícios 24 na junta para instalação na superfície externa da aeronave (não mostrado). A junta 14 é mostrada comprimida entre a primeira superfície de interface 26 e a segunda superfície de interface 28. A folha de malha de alumínio 18 pode ter vantajosamente uma espessura de cerca de 0,030 polegadas, e a forma de onda formada pelo processo de frisagem pode ter vantajosamente uma amplitude de cerca de 0,080 polegadas.

[0040] O exemplo que se segue pretende ilustrar um aspecto da invenção, sem a limitar deste modo.

EXEMPLOS

[0041] Uma série de juntas compostas foram preparadas ou obtidas, as juntas foram avaliadas, e as características de performance das juntas foram comparadas. Foram preparadas as seguintes juntas compostas:

[0042] Junta A: malha de alumínio achatada expandida de 0,036 polegada revestida com um polímero de gel de uretano macio.

[0043] Junta B: malha Monel achatada expandida de 0,037 polegada revestida com um polímero de gel de uretano macio.

[0044] Junta C: malha de alumínio expandida de 0,036 polegada passada através de uma frisadora para produzir um padrão de forma de onda de 0,086 de amplitude corrugado, revestida com o mesmo gel de uretano macio que para a Junta A.

[0045] Junta D: malha Monel expandida de 0,037 polegada passada através de uma frisadora para produzir um padrão de forma de onda de 0,071 de amplitude corrugado, revestida com o mesmo gel de uretano macio que para a Junta B.

[0046] Junta E: uma junta de antena de aeronave condutora de alumínio achatada expandida revestida com poliuretano pré-curado de 0,062 polegada comercial fabricada pela Av-DEC Corporation.

[0047] Amostras (1 polegada de diâmetrp) de cada uma das juntas identificadas acima foram obtidas e submetidas as cargas variáveis e testadas com uma sonda de Al de 0,25 polegada x 0,25 polegada e 0,025 polegadas/minuto. Cada uma das juntas acima foi submetida a níveis de carga variáveis (libras.), e a % de deflexão foi medida e registrada para cada amostra. Os resultados são mostrados na FIGURA 4. Conforme mostrado na FIGURA 4, as Juntas C e D tiveram máxima % de deflexão sob carga.

[0048] Amostras das juntas identificadas acima foram novamente avaliadas para deflexão, e os resultados acima foram confirmados. A deflexão (em mils) para cada uma das amostras foi medida como uma função da carga aplicada (em libras.), e os resultados para cada amostra são mostrados na FIGURA 5. Conforme mostrado na FIGURA 5, as Juntas C e D tiveram máxima deflexão sob carga.

[0049] As amostras também foram avaliadas para continuidade elétrica vs. deflexão. Foi visto que as juntas da invenção têm menor deflexão do que as juntas comparativas

[0050] Uma vez que é previsto que algumas alterações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar dos preceitos envolvidos aqui, neste requerimento de patente, pretende-se que toda a matéria contida na descrição precedente venha a ser interpretada como ilustrativa e não em um sentido limitante. Todas as referências citadas aqui, neste requerimento de patente, são expressamente incorporadas aqui, a este requerimento de patente, por meio de referência a estas em sua totalidade.

Claims

Junta de blindagem IEM (12, 14) para colocação com- pressível entre uma primeira superfície de avião e uma segunda superfície de avião para proporcionar condutividade elétrica entre as mesmas, caracterizada pelo fato de compreender:
uma camada de gel de polímero (10) tendo uma margem externa de camada de gel se estendendo ao longo do eixo x e do eixo y, o eixo-y sendo de modo geral normal ao eixo-x, pelo menos uma porção da margem externa da camada de gel se estendendo além da margem externa de malha e além de pelo menos uma das referidas primeira e segunda superfícies de avião quando a junta é comprimida, para definir uma porção de borda (22) afilada numa direção estendida para fora, com um perfil triangular na sua extremidade, a porção de borda (22) possuindo uma dureza de durômetro superior àquela do parte restante da camada de gel (20); e
uma folha flexível de malha eletricamente condutora (2, 18) embutida na camada de gel de elastômero (10), a malha tendo uma margem externa de malha se estendendo ao longo do eixo x e do eixo y, e tendo uma dimensão da espessura se estendendo ao longo de um eixo z, o referido eixo z disposto geralmente normal ao eixo x e ao eixo y, a folha de malha (2, 18) sendo corrugada para formar uma série de formas de ondas tendo amplitudes se estendendo geralmente ao longo do eixo z;
pelo que, quando a junta (12, 14) é comprimida entre as primeira e segunda superfícies de avião, a folha de malha (2, 18) proporciona condutividade elétrica através da direção do eixo x e do eixo y, e contato elétrico e deflexão de força aperfeiçoada entre a primeira e a segunda superfícies de interfaces na direção do eixo z.
Junta (12, 14) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a malha (2, 18) é corrugada por frisagem da malha (2, 18).
Junta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a folha de malha (2, 18) compreende uma ou mais fibras eletricamente condutoras.
Junta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as fibras eletricamente condutoras são fibras não condutoras tendo um revestimento eletricamente condutor, fios de metal, fibras de carbono, fibras de grafite, fibras de polímeros inerentemente condutores, ou uma combinação das mesmas.
Junta de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que:
as fibras não condutoras são algodão, lã, seda, celulose, poliéster, poliamida, nylon, poliimida, ou uma combinação dos mesmos, e o revestimento eletricamente condutor é cobre, níquel, prata, alumínio, estanho, carbono, grafite, ou uma liga ou combinação dos mesmos; e
os fios de metal são cobre, níquel, prata, alumínio, bronze, aço, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos, ou um ou mais de cobre, níquel, prata, alumínio, bronze, aço, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos revestida com um ou mais de cobre, níquel, prata, alumínio, bronze, aço, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos.
Junta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as porções de pico da folha de malha corrugada (2, 18) são achatadas no topo e estendidas para fora ao longo do eixo z.
Junta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma folha de tecido duro de fibra de vidro é moldada com a folha de malha (2, 18) para derreter e fundir a fibra de vidro com a folha de malha formando uma estrutura integrada antes de embutir a folha de malha (2, 18) no gel de elastômero.
Junta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o eixo x define uma dimensão no sentido do comprimento da junta, o eixo y define uma dimensão no sentido da largura da junta, e o eixo z define uma dimensão da espessura da junta, a dimensão da espessura da junta sendo pequena em relação à dimensão no sentido do comprimento e no sentido da largura da junta.
Montagem blindada IEM, caracterizada pelo fato de compreender:
uma primeira superfície de avião (26);
uma segunda superfície de avião (28); e
a junta de blindagem IEM (12, 14) como definida na reivindicação 1, comprimida entre a primeira e a segunda superfícies de avião (26, 28) e proporcionando condutividade elétrica entre as mesmas.
Método de blindagem IEM uma montagem incluindo uma primeira superfície de interface e uma segunda superfície de interface, caracterizada pelo fato de compreender as etapas de:
- (a) proporcionar uma junta de blindagem IEM (12, 14), a junta compreendendo:
uma camada de gel de polímero (10) tendo uma margem externa de camada de gel se estendendo ao longo do eixo x e do eixo y, o eixo-y sendo de modo geral normal ao eixo-x, pelo menos uma porção da margem externa de camada de gel se estendendo além da margem externa de malha, e além de pelo menos uma das primeira e segunda superfícies de avião quando a junta é comprimida, para definir uma porção de borda (22) afilada numa direção estendida para fora, com um perfil triangular na sua extremidade, a porção de borda (22) possuindo uma dureza de durômetro superior àquela do parte restante da camada de gel (20); e
uma folha flexível de malha eletricamente condutora (2, 18) embutida na camada de gel de elastômero (10), a folha de malha (2, 18) tendo uma margem externa de malha se estendendo ao longo de um eixo x e um eixo y, e tendo uma dimensão da espessura se estendendo ao longo de um eixo z, o referido eixo z disposto geralmente normal ao eixo x e ao eixo y, a folha de malha sendo corrugada para formar uma série de formas de ondas tendo amplitudes se estendendo geralmente ao longo do eixo z,
- (b) interpor a junta (12, 14) entre a referida primeira superfície de avião e a referida segunda superfície de avião; e
- (c) comprimir a junta (12, 14) entre as primeira e segunda referidas superfícies de avião, a folha de malha (2, 18) proporcionando condutividade elétrica através da direção do eixo x e do eixo y, e contato elétrico e deflexão de força aperfeiçoada entre a primeira e a segunda superfícies de interfaces na direção do eixo z.
Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a malha (12, 18) é corrugada por frisagem.
Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a folha de malha (2, 18) compreende uma ou mais fibras eletricamente condutoras.
Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as fibras eletricamente condutoras são fibras não condutoras tendo um revestimento eletricamente condutor, fios de metal, fibras de carbono, fibras de grafite, fibras de polímeros inerentemente condutores, ou uma combinação das mesmas.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que:
as fibras não condutoras são algodão, lã, seda, celulose, poliéster, poliamida, nylon, poliimida, ou uma combinação das mesmas, e o revestimento eletricamente condutor é cobre, níquel, prata, alumínio, estanho, carbono, grafite, ou uma liga ou combinação dos mesmos; e
os fios de metal são cobre, níquel, prata, alumínio, bronze, aço, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos, ou um ou mais de cobre, níquel, prata, alumínio, bronze, aço, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos revestida com um ou mais de cobre, níquel, prata, alumínio, bronze, aço, estanho, ou uma liga ou combinação dos mesmos.
Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que as porções de pico da folha de malha corrugada (2, 18) são achatadas no topo e estendidas para fora ao longo do eixo z.