¿Cuáles son las especificaciones, usos y materiales de las bridas de aviación?

Hay pocos sujetadores con una historia como lazos de zip de aviación. Estas bridas fueron creadas después de que la industria de la aviación pusiera en riesgo las manos de los trabajadores debido a la gran cantidad de cable necesaria en la producción de aeronaves. La década de 1950 fue una época en la que el cableado utilizaba miles de pies de cable eléctrico que debían ser enrollados alrededor de tableros de contrachapado de hasta 50 pies de largo. La tarea que debía realizarse era atar cada paquete con un trozo anudado de nailon trenzado. El proceso requería que el trabajador enrollara el cordón alrededor de su dedo para apretar el nudo. Al hacerlo, el trabajador se frotaba la piel de los dedos hasta el punto de que se formaban ampollas y se desarrollaban callos. Debido a esta situación poco saludable y dolorosa, donde las manos adquirían ampollas, se conocía entre los trabajadores como ’manos de hamburguesa“.”

Un ingeniero de desarrollo de productos en Thomas & Betts llamado Maurus C. Logan asistió a una fábrica en Seattle en 1956, donde este proceso estaba ocurriendo y decidió que necesitaba ser mejorado. Inmediatamente se embarcó en un proyecto de dos años que culminaría en su idea, que eventualmente ganaría una patente el 24 de junio de 1958. Su creación fue conocida como Ty-Rap, que fue la primera brida de cable verdaderamente autoadhesiva. El Ty-Rap era una correa de una sola pieza con una cabeza de trinquete que no requería anudar, ni tirar, ni técnica para instalar. La patente fue otorgada finalmente en 1962, y Maurus recibió un premio en el salón de la fama de inventores por su invención en 2026.

Hoy, casi setenta años después de la primera introducción de la brida de cable en la producción, el dispositivo ha migrado a todas las industrias del mundo, convirtiéndose en un favorito entre diversas industrias. Sin embargo, todavía se utiliza en los hangares para sujetar cables a varios dispositivos, que se discutirán a continuación.

Aparte de hacer investigaciones, IGOTO tiene su propio sitio web y vende bridas de nailon y otras bridas de cable utilizadas en instalaciones. Esta empresa fabrica bridas de nailon PA66 que pueden ser de diferentes tipos, como bridas estándar, de tamaño mediano y pequeño, bridas de alta resistencia, bridas resistentes a los rayos UV, bridas retardantes de llama y pasacables roscados. Según el registro comercial, la entidad legal responsable del trabajo de la empresa es Zhejiang IGOTO Electric Co., Ltd, una empresa con sede en la provincia de Zhejiang, China, con una larga historia en la producción de bridas de cable. La empresa fabrica en una planta de 25,000 m² equipada con 18 líneas de producción y 52 máquinas de moldeo por inyección, utilizando resina virgen Ascend PA66 100%. La base de clientes de IGOTO incluye grandes distribuidores, mayoristas y fabricantes de todo el mundo.

Lo que realmente significa “bridas de aviación”

El término lazos de zip de aviación se refiere a dos significados diferentes, y usar ambos significados puede crear problemas graves en la adquisición.

El primer significado es un tipo de hardware que cumple con las especificaciones aeroespaciales. En cuanto al trabajo en estructuras de aeronaves, los documentos principales son SAE AS23190, la especificación para la utilización de las correas, abrazaderas y hardware de montaje para la sujeción de arneses de cables, y SAE AS50881 que regula la instalación de cableado en aeronaves. Las piezas se identifican con números de parte que generalmente se refieren a la serie MS3367, por ejemplo, MS3367-1-0 describe una correa de sujeción que tiene un ancho de aproximadamente 0.19 pulgadas y puede agrupar cables con diámetros de aproximadamente 1.6 mm a 44 mm y se opera con la herramienta especial MS90387 en un ajuste de tensión apropiado. Cualquier parte fabricada de acuerdo con este documento ha pasado muchas verificaciones de material, rendimiento y tamaño y tiene la certificación adecuada.

El segundo significado es mucho más amplio y se refiere a las bridas de uso general utilizadas en lugares relacionados con la aviación. Tales áreas de aplicación incluyen equipos de soporte en tierra, varios hangares, bancos de aviónica, accesorios de redes de carga, escenarios de mantenimiento, cableado temporal y empaquetado de piezas de repuesto. Tales bridas no requieren especificaciones aeroespaciales y gastar fondos para adquirir bridas calificadas es absurdo.

Una brida de nylon de uso general, por perfecta que sea, no puede compararse con las bridas certificadas AS23190 o MS3367. Todo el hardware debe tener su origen rastreado hasta el documento que contiene la calificación de aeronaves. Las bridas comerciales son buenas para herramientas y dispositivos de soporte en tierra, pero nunca para mecanismos críticos de vuelo.

IGOTO fabrica la segunda categoría. El rango completo de productos de bridas de nylon está diseñado para actividades de sujeción industriales, eléctricas y no certificadas, incluyendo muchas actividades relacionadas con la aviación en tierra, en estaciones y en la cadena de suministro.

Uso de bridas en la industria de la aviación

Enrutamiento de cables y conductos en el compartimento del motor, cabina, cockpit y naves espaciales

Esta es la primera y probablemente la aplicación más importante. Un avión de pasajeros moderno tiene cables que pueden fácilmente ser de muchos cientos de kilómetros de largo, divididos en cables de suministro de energía, cables de señalización, cables de bus de datos y cables para sensores y luces. Todas las instalaciones de cableado deben realizarse de acuerdo con el diseño de tal manera que no se produzcan rozaduras debido a vibraciones, caídas o interferencias con partes móviles.

Los requisitos varían considerablemente según áreas específicas. Las condiciones de trabajo para los cables en la cabina y el cockpit pueden considerarse benignas; los principales problemas que se tienen en cuenta en lo que respecta a los suministros eléctricos allí son el peso del equipo y su combustibilidad. Los compartimentos del motor someten los cables a altas temperaturas, vibraciones y daños químicos causados por combustible, aceites, glicol y fluidos de descongelación. Los compartimentos de las ruedas plantean problemas aún mayores: la humedad, la suciedad y los cambios bruscos de temperatura se suman a las complicaciones anteriores. Así, las instrucciones de servicio indican la necesidad de utilizar bridas negras en una funda de plástico para esta área. El cableado en el espacio exterior implica condiciones adicionales como vacío, radiación y restricciones relacionadas con el proceso de desgasificación (en caso de que la brida tenga demasiados gases, estropeará el ojo electrónico).

En lo que respecta al tamaño de la brida, es muy importante seleccionar el tamaño correcto de la brida de acuerdo con el diámetro del haz. Si utilizas bridas que son más largas de lo necesario, crearás basura y sobrecargarás la construcción. Para el agrupamiento industrial general en tierra, la brida de tamaño mediano de IGOTO abarca longitudes de 8″ a 20″ con una resistencia a la tracción de aproximadamente 18 kg, mientras que la brida estándar abarca de 4″ a 14″ con opciones de 8 kg a 18 kg en natural y negro.

Aislamiento y soporte mecánico en electrónica

El nylon 6/6 es un material dieléctrico y esta es la principal razón por la que las bridas han desplazado a los marcos metálicos y al uso de alambres de encintado en casi todas las aplicaciones de ensamblaje eléctrico. Con las bridas, se pueden pasar cables a través de un bus energizado o se puede soportar un componente contra un soporte sin hacer posible la conductividad y el acoplamiento de muchos componentes con solo el uso de bridas.

La inflamabilidad es otro factor en la determinación de la idoneidad de las bridas en la aviación. Los materiales utilizados dentro de la cabina de cada aeronave deben seguir las pautas de la industria relacionadas con la inflamabilidad y cualquier cosa que se encuentre dentro de la sección presurizada de la cabina debe ser evaluada en función del calor, el humo y los gases tóxicos producidos en caso de incendio. Las bridas resistentes al fuego de IGOTO están creadas a partir de PA66 modificado para los paneles eléctricos y armarios de control, ofreciendo mejores calificaciones de seguridad contra incendios. En este caso, es crucial que una brida tenga bordes lisos y limpios porque cualquier rebaba que quede en la correa dañará el aislamiento de los cables cuando ocurran vibraciones después de un largo período de tiempo.

La tercera aplicación implica el uso de sellos a prueba de manipulaciones en equipos de seguridad encontrados en aeronaves. Las bridas de IGOTO bridas ignífugas utilizan PA66 modificado para paneles eléctricos y armarios de control donde se especifica una mejor seguridad contra incendios. Los bordes lisos y sin rebabas son importantes aquí: una brida con rebaba en la correa desgastará el aislamiento del cable a lo largo de los años de vibración. Los pequeños ensamblajes y la sujeción a nivel de PCB generalmente se manejan con la brida de tamaño pequeño que tiene un ancho de 2.5 mm.

Uso de sellos a prueba de manipulaciones para equipos de seguridad

El uso de sellos a prueba de manipulaciones en equipos de seguridad es bastante diferente a la capacidad de sujeción. Mientras que varios dispositivos de emergencia son transportados por avión que necesitan ser certificados para permanecer en un estado intacto entre inspecciones. Esto incluye extintores portátiles, botiquines de primeros auxilios, kits médicos, almacenamiento de chalecos salvavidas, equipos de seguridad y paquetes de supervivencia. Existen regulaciones que requieren que estos dispositivos estén disponibles, mantenidos y utilizables y la tripulación aérea necesita verificar su condición antes de la salida.

Sellos delgados de diferentes colores se colocan a través de un pasador o un pestillo para permitir una inspección rápida. En esencia, el inspector puede decidir si el dispositivo ha sido abierto o no. Muchos sellos tienen un número de serie que debe ser registrado para referencia futura. Los sellos hechos a medida están diseñados para romperse con una fuerza predeterminada.

Bajo ninguna circunstancia se debe utilizar un lazo de cable común para la cantidad de sellos de ruptura para equipos de incendio. Un lazo de cable regular no se romperá bajo la fuerza de la mano y el segundo perdido al cortar uno en una situación de incendio podría ser crítico. Los especialistas en seguridad contra incendios prohíben el uso de tales prácticas aconsejando a sus seguidores que utilicen sellos producidos específicamente para las circunstancias.

Si se necesita algún tipo de codificación por colores o numeración en los dispositivos de sellado, se vuelve crítico producir sellos personalizados para los minoristas. IGOTO’s programa OEM y ODM cubre tamaños, colores, impresión y embalaje personalizados para exactamente este tipo de piezas de bajo volumen y alta especificidad.

Materiales y sus propiedades

La selección de materiales impulsa casi todo sobre cómo un lazo se desempeña en servicio. Las principales opciones, aproximadamente en orden de costo:

Hay tres consideraciones prácticas a tener en cuenta basadas en esa tabla. En primer lugar, el nailon es higroscópico, lo que significa que absorbe humedad del ambiente, lo que reduce su resistencia a la tracción pero aumenta su flexibilidad. Esta es la razón por la que las bridas producidas correctamente son, durante el proceso de fabricación, tratadas y empaquetadas en paquetes a prueba de humedad y que las bridas que han sido almacenadas sueltas y en un ambiente seco durante algunos años pueden volverse demasiado quebradizas y romperse durante la aplicación. En segundo lugar, las clasificaciones de temperatura se refieren al uso continuo y no a sobrevivir en condiciones adversas; la exposición ocasional es muy diferente del uso a largo plazo en condiciones extremas y las facultades probadas. Finalmente, el negro no significa automáticamente que el producto sea resistente a UV; es resistente solo cuando el color proviene de negro de carbono cargado como estabilizador, que es lo que utiliza la brida resistente a UV de IGOTO gama.

Práctica de instalación que vale la pena adoptar

La disciplina de ensamblaje aeroespacial es más dura que la mayoría de los sectores, y sus prácticas se aplican a otros campos de alta fiabilidad también.
La tensión se determina utilizando una herramienta en lugar de la sensación humana. Las herramientas de tensado que están calibradas aplican una fuerza constante y producen un corte al ras en una sola pasada. Si la tensión es demasiado alta, los cables pueden ser aplastados, mientras que una tensión demasiado baja permite que el paquete se desplace.
El corte debe ser perfecto y no debe haber rebabas presentes. Una cola sin cortar puede lastimar a los técnicos que trabajan en el cable o causar daños debido a objetos extraños que se queden atrapados.
La colocación de la cabeza debe estar en la misma dirección, para que no interfiera con el funcionamiento de la maquinaria y pueda ser fácilmente alcanzada para su inspección.
El espaciado utilizado debe ser especificado y no improvisado. El uso de los mismos intervalos previene el hundimiento y permite una distribución de carga uniforme a través de muchos puntos de sujeción en lugar de uno solo.
El uso de las bridas está restringido a una sola vez. Las bridas que fueron desatadas o re-apretadas dejan de ser fiables y deben ser retiradas.
El punto de cruce del cable tiene una almohadilla de protección debajo de la brida.

Qué preguntar a un proveedor de bridas

Si bien las preguntas pueden plantearse en un contexto de estructura de aeronaves o carro de soporte terrestre, la esencia de las consultas es la misma, con pocas diferencias en términos del grado de escrutinio aplicado en cada caso.

Lo más importante es preguntar sobre el tipo de resina utilizada: ¿se ha creado a partir de ingredientes en bruto? El nylon reciclado y regranulado puede diferir en resistencia a la tracción y resistencia al impacto de un lote a otro, lo que implica que tal inconsistencia no puede ser tolerada cuando se trata de sujetadores. Asegúrese de tener el paquete de certificación: la documentación de UL, CE, RoHS y REACH debe estar disponible siempre que se solicite. Pregunte sobre la trazabilidad del lote y los métodos que utiliza el fabricante para gestionar la acondicionamiento de humedad y el embalaje. Es necesario preguntar sobre el control dimensional y el acabado de los bordes que deben ser perfectos, ya que el flash y las rebabas son las causas más comunes de fallos en el aislamiento. Desafortunadamente, preguntar sobre lo que sucede cuando un lote falla también revela más sobre un cierto proveedor de lo que su folleto podría mostrar. IGOTO’s control de calidad página establece sus etapas de inspección para cualquiera que desee comparar con un sistema en funcionamiento.

Para hardware de vuelo, añada la capa de aeronáutica: calificación a AS23190 o el número de parte MS relevante, evidencia de las pruebas de calificación en lugar de una afirmación de cumplimiento, y un certificado que vincule el lote entregado con esa calificación.

Referencias

• Salón de la Fama de Inventores Nacionales — Maurus Logan, Ty-Rap Cable Ties
• eCFR — 14 CFR 91.513, Equipos de Emergencia
• AOPA — Comprendiendo e Inspeccionando Cables de Control de Vuelo
• Wikipedia — Enlazado de Cables

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama cable de aeronave?

Los cables de aeronave son cuerdas de alambre metálico trenzado de pequeño tamaño, cuyo nombre es más histórico que funcional. En la infancia de la industria de la aviación, las superficies de control del vuelo —alerones, elevadores y timones— eran operadas por delgados alambres metálicos que se movían sobre poleas desde la cabina; en este contexto, las alas de los biplanos se reforzaban con las mismas cuerdas de alambre. Los alambres debían poseer algunas de las características únicas, como una fuerte resistencia a la tracción, verdadera flexibilidad y bajo peso, mientras que sus diámetros no eran mayores a aproximadamente 3/8 de pulgada; se desarrollaron construcciones 7×7 y 7×19 debido a eso. El nombre se mantuvo incluso cuando la aviación y el mercado cambiaron drásticamente; la mayoría de los cables producidos hoy bajo este nombre se utilizan en sistemas de barandillas de cubiertas, puertas de garaje, equipos deportivos, etc. Debe enfatizarse que no se permite el uso de cables de aeronave comerciales para fines relacionados con la aviación; en tales casos, deben utilizarse cables de control de vuelo especiales.

¿En qué año se inventó la brida de cable?

El proceso de patentado de la correa de soporte y agrupamiento de nylon, que fue inventada para resolver el problema de agrupar cables, comenzó en 1958. El crédito por la invención original recae en el inventor que descubrió la solución al problema en 1956. Debido a la confusión sobre cuándo se solicitó la invención y cuándo se emitió la patente, hay dos fechas asociadas con la invención: 1958 y 1962.

¿Quién hizo la brida de plástico original?

Maurus C. Logan fue un empleado de Thomas & Betts, que es una empresa dedicada a productos eléctricos ubicada en América y que actualmente forma parte de ABB. Logan fue primero diseñador de productos y luego pasó a ser vicepresidente de investigación y desarrollo en la empresa y tenía una serie de patentes sobre varios productos. Su brida de cable fue nombrada Ty-Rap y fue el primer estilo de brida de cable autolock, que es una tira de nylon flexible que tiene un diente en un extremo y tiene costillas a lo largo de la tira, que funcionan como un trinquete. El primer tipo de tal brida de cable era de dos piezas separadas, una hecha de metal y la otra pieza es una versión solo de nylon, que es la versión más barata y simple del producto y todavía se utiliza comercialmente hoy en día. Logan falleció a la edad de 81 años y fue honrado en 2006 al ser incluido en el Salón de la Fama de Inventores Nacionales.

¿Qué usaban las personas antes de las bridas de cable?

El encintado de cables es la práctica de asegurar arneses juntos con un cordón delgado encerado, logrado mediante una serie de puntadas de bloqueo en ejecución, ataduras puntuales y nudos, como el nudo marline. Durante mucho tiempo fue el método obligatorio en telecomunicaciones, trabajo naval y aeroespacial, siendo respaldado por generaciones de fabricantes de cables. Aún se utiliza en algunas aplicaciones, ya que no presenta obstrucciones y no tiene cabezas grandes que se enganchen. Se utilizaba cordón de nylon encerado y trenzado, que se tiraba manualmente, en el ensamblaje de aeronaves. Este proceso llevó a la creación del término “manos de hamburguesa” y dio lugar a la invención de la brida de cable. Hoy en día, la cinta de encintado moderna está hecha de nylon, poliéster, PTFE o fibra de vidrio que soporta mayores temperaturas y fríos que cualquier brida de nylon.

¿Cómo llaman los británicos a las bridas de cable?

El término ‘brida de cable’ es abrumadoramente común. En el Reino Unido, se nota “brida de cremallera”, pero suena como un americanismo, mientras que “brida de cable” es utilizado por catálogos, mayoristas y minoristas. El siguiente término más común es “atadura de brida”, que a menudo es utilizado por ingenieros eléctricos y proveedores. Los trabajadores británicos mayores también pueden referirse a ella como “atadura Hellermann”; jerga derivada de una conocida marca europea, similar al término americano “Ty-Rap”. Otros países de habla inglesa utilizan variantes de la palabra, incluyendo “atadura de alambre”, “atadura de manguera” y “banda lassie”. Para redactar especificaciones u órdenes para países internacionales, el término neutral más seguro es “brida de cable”.”

La versión corta

La industria de la aviación ha creado la brida de cable y tiene muchos usos en la industria, más que cualquier otra profesión. La definición técnica de “lazos de zip de aviación” se refiere a un objeto que se fabrica de acuerdo con las especificaciones de MS3367 o los requisitos enumerados en AS23190. Estos objetos están hechos de diferentes tipos de nylon resistente a la temperatura, metal o material polimérico, sin embargo, es importante decir que la industria también consume muchas bridas industriales regulares para aplicaciones básicas en equipos de tierra, talleres y cadenas de suministro.

Saber cuál de los dos estás comprando — y negarse a dejar que uno se haga pasar por el otro — es la mayor parte del trabajo. Envíe sus especificaciones con el tamaño, grado de material, color, cantidad y cualquier requisito de impresión o embalaje, y un fabricante puede decirle rápidamente si la gama estándar se ajusta o si la aplicación necesita algo calificado en otro lugar.