Elementi di fissaggio per il settore aerospaziale

Standard di Qualità e Sicurezza nella Bulloneria Aerospaziale

Sicurezza e innovazione sono le due parole chiavi dell’industria aerospaziale. Per garantire elevati livelli di prestazioni e sicurezza nella costruzione e utilizzo dei vari dispositivi, è necessario ricorrere all’impiego di specifici elementi di bulloneria, con caratteristiche ben definite. 

Nel dettaglio, il riferimento primario è agli elementi di fissaggio, componenti per aeronautica che assumono un ruolo fondamentale nella progettazione tanto quanto nella produzione. Infatti, apparecchiature e attrezzature aerospaziali richiedono giunti sicuri e permanenti perché soggetti a fattori esterni estremi come:

• Alta pressione;
  
  
• Velocità:
  
  
• Vento;
  
  
• Temperature instabili.
  
  
  

Si tratta di condizioni atmosferiche e ambienti specifici e, pertanto, anche gli elementi di bulloneria utilizzati devono rispondere ad altrettante specifiche caratteristiche. Tra queste:

• Elevata resistenza all’ossidazione e alla corrosione per resistere a temperature e pressioni estreme;
  
  
• Elevata resistenza al taglio e alla trazione per garantire robustezza sul lungo periodo;
  
  
• Struttura leggera per facilitare il decollo e ridurre il consumo e relativi costi di carburante;
  
  
• Capacità di auto sigillatura e auto bloccaggio per evitare qualsiasi tipo di pressione. 
  
   

Quelle appena elencate sono caratteristiche essenziali a cui devono rispondere gli elementi di fissaggio impiegati in tale particolare settore. Solo così possono essere mantenuti nel tempo gli standard di qualità e sicurezza.

Materiali Avanzati per Elementi di Fissaggio Aerospaziali

Al fine di mantenere e garantire i criteri citati nel paragrafo precedente, anche i materiali con cui vengono realizzati gli elementi di bulloneria aerospaziale ed aeronautica sono fondamentali. 

Generalmente, tali componenti si trovano in:

• Alluminio, materiale che resiste a temperature estreme ed alla corrosione anche in condizioni di stress elevato;
  
  

• Acciaio, materiale caratterizzato da un’elevata resistenza e durezza superficiale. Poiché si tratta di un materiale più pesante rispetto agli altri, la sua applicazione richiede studio ed analisi per ogni progetto specifico;
  
  

• Titanio, valida alternativa all’alluminio, si tratta di un materiale che risponde a criteri di resistenza e durata. Il principale vantaggio nel suo impiego e la capacità di resistere a temperature estreme, sia calde che freddo, nel lungo termine.
  
  

La scelta di un materiale piuttosto che di un altro, è da effettuare in base ad ogni dispositivo da progettare e realizzare. L’obiettivo è quello di migliorare l’efficienza energetica e quindi il consumo di carburante in ogni nuovo progetto.

Design e Ingegneria dei Bulloni per Carichi Critici

Come sottolineato nei paragrafi precedenti, per raggiungere gli obiettivi di sicurezza e qualità di ogni dispositivo, è fondamentale studiare, analizzare e creare progetti che si adattino alle specifiche situazioni. In tal senso, un ruolo importante è quindi assunto dalla progettazione su disegno che, se affidata e realizzata da fornitori specifici dotati di laboratori e macchinari ad hoc, restituirà, ogni volta, le soluzioni migliori.

Gli step della progettazione su disegno

Lo studio e la realizzazione di un dispositivo e di annessi elementi di fissaggio, richiedono i seguenti distinti step:

• Analisi dell’applicazione: il primo step è da effettuare a stretto contatto con il cliente per studiare le varie caratteristiche tecniche dell’applicazione come materiali, strutturazione, posizione geografica, condizioni climatiche, eventuali complicazioni nella posa ecc… 

• Verifica delle ipotesi: il secondo passaggio prevede la formulazione di alcune ipotetiche soluzioni in base alle problematiche da affrontare. Queste possono essere avanzate sui materiali di un prodotto già esistente, sulla forma, su caratteristiche accessorie oppure su linee di viteria a disegno completamente nuove. Una volta valutate le soluzioni ideali, si procede con la verifica delle stesse effettuabili su parametri come la riproducibilità, la misurabilità, le prestazioni ecc… 

• Disegni 3D e animazione video: una volta stabilita l’effettiva possibilità di realizzare il prodotto, si può effettuare la realizzazione di fedeli riproduzioni in 3D e animazioni, per poi procedere con la produzione effettiva;

• Prototipazione e test: in questa fase si procede con la produzione di lotti di campionatura, step che consente di testare in laboratorio e, eventualmente, portare in cantiere la soluzione immaginata. I test su un prodotto di nuova generazione riguardano la sfera tecnica (resilienza, trazione, tenuta allo sbottonamento) ma anche la sfera dell’usabilità (facilità di posa), della comodità in cantiere (possibili confezionamenti) e di tutti gli aspetti accessori che possono contribuire a fare di una buona soluzione tecnica un ottimo prodotto.

• Produzione e fornitura: Se il prodotto supera ogni fase e soddisfa le esigenze iniziali del cliente si passa allo step finale ed è pronto per la produzione e la fornitura.
  
  

Bulloneria nell'Assemblaggio di Strutture Aerospaziali

Elementi di bulloneria testati e certificati sono garanzia di qualità e sicurezza. In generale, esistono diverse tipologie di prove, più o meno specifiche, a cui sottoporre i vari elementi di bulloneria come, ad esempio:

• Analisi chimica;
  
  
• Analisi metallografica;
  
  
• Test di trazione;
  
  
• Test di fatica. 
  
  

Per quanto concerne invece i possibili certificati da richiedere a produttori e fornitori di bulloneria, si ricordano:

• Specifica di prodotto;
  
  
• Rapporto di prova tipo 2.2 UNI EN 10204;
  
  
• Certificato di controllo tipo 3.1 UNI EN 10204;
  
  
• Dichiarazione di conformità CE.
   
  
  

Tali procedure e certificazioni servono per garantire la massima affidabilità degli elementi di bulloneria aeronautica ed aerospaziale. 

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