ITMI20121961A1 - Dispositivi di giunzione non permanenti anticorrosione e loro metodo di fabbricazione - Google Patents

Description

DISPOSITIVI DI GIUNZIONE NON PERMANENTI ANTICORROSIONE

E LORO METODO DI FABBRICAZIONE

La presente invenzione si riferisce a dispositivi di giunzione non permanenti anticorrosione e loro metodo di fabbricazione.

Nel campo della realizzazione di elementi strutturali si va ampliando l’uso di nuovi materiali compositi e la giunzione di questi da parte del progettista. Infatti quest’ultimo à ̈ di giorno in giorno alla ricerca di maggior resistenza strutturale ed inerzia chimica e termica, con un contemporaneo alleggerimento delle strutture in gioco.

A tale proposito sono stati fatti molti tentativi negli ultimi anni per trovare una soluzione al problema.

Attualmente, per la realizzazione di giunzioni di elementi strutturali di questo tipo sono ampiamente diffusi gli impieghi di colle di svariata natura che vengono interposte tra le superfici da unire. Queste colle sono atte peraltro a realizzare un fissaggio permanente e direttamente funzionale alle specifiche condizioni di esercizio ed alla natura dei materiali assemblati da trattenere uniti.

Non tutti i settori e le applicazioni possono ricorrere all’impiego di colle per fissaggi permanenti.

Questo importante vincolo à ̈ anche aggravato da un limite del design dell’incollaggio che potrebbe portare a cedimenti strutturali a causa di:

• sovra-tensionamento da iperstaticità della struttura o scarso allineamento delle parti,

• condizioni di esercizio impreviste o più severe di quanto preventivamente considerato,

• risposte dei materiali giuntati e delle colle impiegate non completamente note (ad esempio, scarsa compatibilità chimica, sensibilità all’aggressione ambientale quali umidità, esposizione a raggi UV o danneggiamento termico) poiché associate a specifiche condizioni di esercizio.

Inoltre, a livello di realizzazione della giunzione di elementi strutturali, l’impiego di colle richiede spesso una preparazione delle superfici affacciate attenta ed onerosa con tempi di posa prolungati e critici. Tutto ciò trova inoltre un evidente ostacolo anche nei costi derivanti da tali operazioni appena citate per dare origine alla corretta giunzione richiesta dalle specifiche condizioni di uso.

La realizzazione di giunzioni permanenti e/o incollate, presenta anche rilevanti problemi della loro gestione. Infatti non à ̈ da trascurare anche il fatto che spesso risulta difficile effettuare ispezione dei lembi di giunzione di strutture incollate poiché spesso questi sono mascherati dal collante e non direttamente visibili a chi effettua l’ispezione. Ne risulta l’impossibilità di verificare la corretta installazione e prevedere operazioni ed interventi di manutenzione anche sui singoli elementi strutturali.

E’ poi innegabile la difficoltà oggettiva di rimuovere parti più o meno interne bloccate dalla giunzione permanente così realizzata quando à ̈ necessario intervenire su elementi mantenuti dalla giunzione che si devono riparare o sostituire.

Nello stesso ambito progettuale (per necessità strutturali) risulta quindi di altrettanta importanza la necessità di prevedere giunzioni non permanenti tra materiali dissimili, per esempio attraverso l’utilizzo di elementi di fissaggio o fasteners metallici. Si deve infatti prendere in seria considerazione il fatto che l’impiego di elementi di giunzione non permanenti risulta spesso indispensabile per altre esigenze non propriamente strutturali, quali ad esempio il dover fissare componenti idonei all’isolamento oppure alla conducibilità elettrica/termica, smorzatori di vibrazioni e simili.

Si à ̈ messo ormai in luce che uno degli aspetti fondamentali che deve essere tenuto in considerazione dal progettista quando si uniscono materiali diversi à ̈ il probabile innesco di meccanismi di corrosione da contatto galvanico.

I processi elettrochimici in gioco portano al progressivo danneggiamento dei componenti o elementi strutturali giuntati o addirittura dell’elemento di giunzione con il conseguente rischio di cedimenti strutturali. Uno tra gli esempi più critici di giunzioni non permanenti potenzialmente soggette al meccanismo di corrosione da contatto, riguarda il collegamento di strutture realizzate in materiali compositi rafforzate con fibre di carbonio.

Scopo generale della presente invenzione à ̈ quello di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di evitare tutti i problemi di corrosione da contatto galvanico tipici delle giunzioni non permanenti effettuate tra materiali dissimili.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare dispositivi e metodi per giunzioni non permanenti di facile adattabilità alle diverse esigenze del progettista. In particolare per elementi di giunzione non permanenti con diversità di geometrie, dimensioni, materiali, caratteristiche meccaniche e rivestimenti.

Ancora un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare dispositivi e metodi per giunzioni non permanenti che siano in grado di proteggere opportunamente le superfici che sono direttamente affacciate nelle giunzioni medesime.

In vista degli scopi suddetti, secondo la presente invenzione, si à ̈ pensato di realizzare dispositivi di giunzione non permanenti anticorrosione e loro metodo di fabbricazione avente le caratteristiche esposte nelle rivendicazioni allegate.

Le caratteristiche della presente invenzione ed i suoi vantaggi nei confronti della tecnica conosciuta risulteranno ancora più chiari ed evidenti da un esame della descrizione seguente, riferita ai disegni allegati, che tra l’altro mostrano una schematizzazione di una forma di realizzazione di dispositivi di giunzione non permanenti anticorrosione realizzata secondo l’invenzione stessa. Nei disegni:

- la figura 1 mostra (una sezione schematica di) una vite alla quale à ̈ associata una rondella realizzata secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra (in sezione) un particolare in vista ingrandita K di quanto mostrato nella precedente figura 1;

- la figura 3 mostra (una sezione schematica di) una vite realizzata secondo la presente invenzione;

- la figura 4 mostra (in sezione) un particolare in vista ingrandita H della vite mostrata nella precedente figura 3.

Con riferimento alle figure 1 e 2, viene illustrata una vite 11 alla quale à ̈ associata una rondella 12 realizzata secondo la presente invenzione. In particolare questa rondella 12 viene realizzata coprendo la superficie esterna della rondella 12 tramite un film 13 in prepreg E-Glass resina epossidica.

Questo materiale à ̈ realizzato con tessuto di fibra di vetro pre-impregnata con resina epossidica.

Con una siffatta disposizione secondo la presente invenzione à ̈ consentito di evitare tutti i problemi di corrosione da contatto galvanico tipici delle giunzioni non permanenti effettuate tra materiali dissimili.

La disposizione di un siffatto materiale di rivestimento consente di eliminare la necessità di nobilitazione dei componenti contro il processo corrosivo dell’elemento di giunzione che rimane quello usuale senza alcuna spesa aggiuntiva.

Con la soluzione qui presentata, l’isolamento elettrico delle parti in contatto necessario ad impossibilitare il conseguente processo corrosivo, viene garantito dall’applicazione diretta e duratura sull’elemento di giunzione non permanente di uno o più film 13 del prepreg E-Glass resina epossidica.

La rondella 12 mobile rispetto alla vite 11 può essere resa imperdibile rispetto alla vite stessa 11.

Le figure 3 e 4 mostrano come in alternativa si possa procedere ad applicare tale film direttamente allo specifico elemento di giunzione, quale una vite, una rondella, ecc. A tale fine, ad esempio nell’uso di una vite di giunzione 11, un film in prepreg 113 deve essere opportunamente sagomato e quindi fatto aderire su una parte di superficie 15 della vite 11 (sottotesta della vite) che si vuole proteggere ed isolare rispetto alle altre parti della intera giunzione, come viene mostrato nelle figure 3 e 4.

La soluzione nuova ed inventiva qui descritta à ̈ distinguibile per una serie di caratteristiche:

- efficacia e sistematicità nell’evitare il processo corrosivo da contatto, ottenibile grazie ad un attento ed adeguato design dell’applicazione sull’elemento di giunzione non permanente;

- applicazione realizzabile sul prodotto finito;

- applicazione localizzata e duratura sull’elemento di giunzione;

- applicazione a spessore uniforme e continua sulla porzione interessata;

- applicazione con irrilevante aumento del peso originale dell’elemento di giunzione (per esempio il rapporto fra le densità acciaio:prepreg à ̈ di ~7,7:1); - non interferisce nei suoi calcoli né vincola a scelte obbligate il progettista della giunzione;

- facile adattabilità alle diverse esigenze del progettista, per elementi di giunzione non permanenti con diversità di geometrie, dimensioni, materiali, caratteristiche meccaniche e rivestimenti;

- la resistenza meccanica della giunzione non viene perturbata;

- la resistenza alla corrosione intrinseca del rivestimento proprio dell’elemento di giunzione non viene perturbata;

- impiegabile con materiali non necessariamente nobili e conseguente economicità;

- l’aspetto estetico della giunzione non viene perturbato.

In questi esempi non limitativi si possono riscontrare tutte le caratteristiche salienti facenti parte della presente invenzione.

E’ così conseguito lo scopo menzionato al preambolo della descrizione.

Naturalmente, le forme della struttura per la realizzazione dell’invenzione possono essere diverse da quelle mostrate a solo titolo di esempio non limitativo nei disegni, come pure diversi possono essere i materiali e le modalità di assemblaggio.

Ad esempio i principi dell’invenzione possono essere parimenti applicati anziché alle viti, -come illustrato a solo titolo di esempio non limitativo-, anche ai dadi.

L’ambito di tutela della presente invenzione à ̈ pertanto delimitato dalle rivendicazioni allegate.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di giunzione non permanente anticorrosione caratterizzato dal fatto di prevedere su almeno una parte (15) di una superficie di un elemento di una giunzione (11, 12) affacciata ad un elemento strutturale (20) di almeno un materiale composito, almeno un film di prepreg E-Glass e resina epossidica (13, 113).
2. 2) Dispositivo di giunzione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere una vite o un dado (11).
3. 3) Dispositivo di giunzione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere una rondella (12).
4. 4) Metodo di fabbricazione di un dispositivo di giunzione non permanente anticorrosione secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di rivestire almeno una parte (15) di una superficie di un elemento di una giunzione (11, 12) affacciata ad un elemento strutturale (20) di almeno un materiale composito con almeno un film di prepreg E-Glass e resina epossidica (13, 113).