Quais são as especificações, usos e materiais das abraçadeiras de aviação?

Existem poucos fixadores com uma história como laços zip de aviação. Esses laços de zip foram criados após a indústria da aviação colocar as mãos dos trabalhadores em risco de lesão devido à quantidade extrema de fios necessária na produção de aeronaves. A década de 1950 foi uma época em que a fiação utilizava milhares de pés de fio elétrico que precisavam ser enrolados em tábuas de compensado de até 50 pés de comprimento. A tarefa que precisava ser realizada era amarrar cada feixe com um pedaço de nylon trançado amarrado em um nó. O processo exigia que o trabalhador enrolasse o cordão em seu dedo para apertar o nó. Ao fazer isso, o trabalhador esfregava a pele de seus dedos a ponto de formar bolhas e desenvolver calos. Devido a essa situação insalubre e dolorosa, onde as mãos adquiriram bolhas, ficou conhecida entre os trabalhadores como ’mãos de hambúrguer.“

Um engenheiro de desenvolvimento de produtos da Thomas & Betts chamado Maurus C. Logan visitou uma fábrica em Seattle em 1956, onde esse processo estava acontecendo e decidiu que precisava ser melhorado. Ele imediatamente iniciou um projeto de dois anos que culminaria em sua ideia, que eventualmente ganharia uma patente em 24 de junho de 1958. Sua criação era conhecida como Ty-Rap, que foi o primeiro laço de cabo verdadeiramente autocontrátil. O Ty-Rap era uma faixa de uma peça com uma cabeça de catraca que não exigia amarração de nó, puxar ou técnica para instalação. A patente foi concedida eventualmente em 1962, e Maurus recebeu um prêmio no hall da fama dos inventores por sua invenção em 2026.

Hoje, quase setenta anos após a primeira introdução do laço de cabo na produção, o dispositivo migrou para todas as indústrias do mundo, tornando-se um favorito entre várias indústrias. No entanto, ainda é utilizado nos hangares para prender cabos a vários dispositivos, que serão discutidos abaixo.

Além de realizar pesquisas, a IGOTO possui seu próprio site e vende laços de nylon e outros laços de cabo utilizados em instalações. Esta empresa fabrica laços de cabo de nylon PA66 que podem ser de diferentes tipos, como laços padrão, de tamanho médio e pequeno, laços de alta resistência, laços resistentes a UV, laços retardantes de chama e glandulas de cabo roscadas. De acordo com o registro comercial, a entidade legal responsável pelo trabalho da empresa é a Zhejiang IGOTO Electric Co., Ltd, uma empresa com sede na província de Zhejiang, China, com uma longa história de produção de laços de cabo. A empresa fabrica em uma planta de 25.000 m² equipada com 18 linhas de produção e 52 máquinas de moldagem por injeção, utilizando resina virgem Ascend PA66 100%. A base de clientes da IGOTO inclui grandes distribuidores, atacadistas e fabricantes de todo o mundo.

O que “laços de zip de aviação” realmente significa

O termo laços zip de aviação refere-se a dois significados diferentes, e usar ambos os significados pode criar sérios problemas na aquisição.

O primeiro significado é um tipo de hardware que atende às especificações aeroespaciais. Em relação ao trabalho na estrutura da aeronave, os principais documentos são SAE AS23190, a especificação para a utilização das tiras, grampos e hardware de montagem para amarração de chicotes de cabos, e SAE AS50881 que regula a instalação de fiação em aeronaves. As peças são identificadas com números de peça que geralmente se referem à série MS3367, por exemplo, MS3367-1-0 descreve uma tira de amarração que tem a largura de cerca de 0,19 polegadas e pode agrupar cabos com diâmetros de aproximadamente 1,6 mm a 44 mm e é operada com a ferramenta especial MS90387 em uma configuração de tensão apropriada. Qualquer peça fabricada de acordo com este documento passou por muitos testes de material, desempenho e tamanho e possui a certificação adequada.

O segundo significado é muito mais amplo e se refere às zip ties de uso geral utilizadas em locais relacionados à aviação. Áreas de aplicação como essas incluem equipamentos de suporte em solo, vários hangares, bancadas de aviótica, acessórios de redes de carga, estágios de manutenção, fiação temporária e embalagem de peças sobressalentes. Essas zip ties não requerem especificações aeroespaciais e gastar fundos para adquirir zip ties qualificadas é sem sentido.

Uma tira de nylon de uso geral, não importa quão perfeita seja, não pode ser comparada a zip ties certificadas AS23190 ou MS3367. Todo o hardware deve ter sua origem rastreada até o documento que contém a qualificação da aeronave. As tiras comerciais são boas para ferramentas e dispositivos de suporte em solo, mas nunca para mecanismos críticos de voo.

A IGOTO fabrica a segunda categoria. O portfólio completo de produtos de tiras de nylon é projetado para atividades de fixação industriais, elétricas e não certificadas, incluindo muitas atividades relacionadas à aviação em solo, em estações e na cadeia de suprimentos.

Uso de tiras na indústria da aviação

Roteamento de fios e conduítes no compartimento do motor, cockpit, cabine e espaçonaves

Esta é a primeira e provavelmente a aplicação mais importante. Uma aeronave comercial moderna possui fios que podem facilmente ter centenas de quilômetros de comprimento, divididos em fios de alimentação, fios de sinalização, fios de barramento de dados e fios para sensores e luzes. Todas as instalações elétricas devem ser feitas de acordo com o projeto de tal forma que não ocorra atrito devido a vibrações, queda ou interferência com partes móveis.

Os requisitos variam consideravelmente de acordo com áreas específicas. As condições de trabalho para fios na cabine e no cockpit podem ser chamadas de benignas; os principais problemas que são levados em conta quando se trata de fornecimento de eletricidade lá são o peso do equipamento e sua inflamabilidade. Os compartimentos do motor submetem os fios a altas temperaturas, vibrações, danos químicos causados por combustível, óleos, glicol e fluidos de descongelamento. Os compartimentos das rodas apresentam problemas ainda maiores: umidade, sujeira e mudanças bruscas de temperatura são adicionadas às complicações anteriores. Assim, as instruções de manutenção indicam a necessidade de usar laços pretos em uma embalagem plástica para esta área. A fiação no espaço exterior envolve condições adicionais como vácuo, radiação e restrições quanto ao processo de desgasificação (caso o laço tenha muitos gases, ele prejudicará o olho eletrônico).

Quando se trata do tamanho do laço, é muito importante selecionar o tamanho certo do laço de acordo com o diâmetro do feixe. Se você usar laços que são mais longos do que o necessário, você criará lixo e sobrecarregará a construção. Para agrupamento industrial geral em solo, o laço de cabo de tamanho médio da IGOTO cobre comprimentos de 8″ a 20″ com aproximadamente 18 kg de resistência à tração, enquanto o laço de cabo padrão abrange de 4″ a 14″ com opções de 8 kg a 18 kg em natural e preto.

Isolamento e suporte mecânico em eletrônicos

O Nylon 6/6 é um material dielétrico e essa é a principal razão pela qual os laços de cabo substituíram estruturas metálicas e o uso de fios de amarração em quase todas as aplicações de montagem elétrica. Com os laços de cabo, pode-se passar cabos através de um barramento energizado ou pode-se suportar um componente contra um suporte sem tornar possíveis condutores e acoplamento de muitos componentes apenas com o uso de laços de cabo.

A inflamabilidade é outro fator na determinação da adequação dos laços de cabo na aviação. Os materiais usados dentro da cabine de cada aeronave devem seguir as diretrizes da indústria relacionadas à inflamabilidade e qualquer coisa encontrada dentro da seção pressurizada da cabine deve ser avaliada com base no calor, fumaça e gases tóxicos produzidos em caso de incêndio. Os laços de cabo resistentes ao fogo da IGOTO são criados a partir de PA66 modificado para painéis elétricos e armários de controle, oferecendo classificações de segurança contra incêndio melhoradas. Nesse caso, é crucial que um laço de cabo tenha bordas lisas e limpas, pois qualquer rebarba deixada na cinta danificará o isolamento dos fios quando ocorrer vibração após um longo período de tempo.

A terceira aplicação envolve o uso de selos à prova de violação em equipamentos de segurança encontrados em aeronaves. Os laços de cabo retardantes de chama da IGOTO usam PA66 modificado para painéis elétricos e armários de controle onde a segurança contra incêndio melhorada é especificada. Bordas lisas e sem rebarbas são importantes aqui: um laço com rebarba na cinta desgastará o isolamento do fio ao longo dos anos de vibração. Pequenas montagens e contenção em nível de PCB geralmente são tratadas com o laço de cabo de tamanho pequeno que tem 2,5 mm de largura.

Uso de selos à prova de violação para equipamentos de segurança

O uso de selos invioláveis em equipamentos de segurança é bastante diferente da capacidade de retenção. Enquanto vários dispositivos de emergência são transportados por avião e precisam ser certificados para permanecer em condição intocada entre as inspeções. Isso inclui extintores de incêndio portáteis, kits de primeiros socorros, kits médicos, armazenamento de coletes salva-vidas, equipamentos de segurança e pacotes de sobrevivência. Existem regulamentos que exigem que esses dispositivos estejam disponíveis, mantidos e utilizáveis, e a tripulação aérea precisa verificar sua condição antes da partida.

Selos finos de diferentes cores são colocados através de um pino ou um fecho para permitir uma inspeção rápida. Em essência, o inspetor pode decidir se o dispositivo foi aberto ou não. Muitos selos têm um número de série que deve ser registrado para referência futura. Selos feitos sob medida são projetados para quebrar com uma força predeterminada.

Sob nenhuma circunstância um laço de plástico comum deve ser usado para a quantidade de selos de ruptura para equipamentos de incêndio. Um laço de plástico regular não quebrará sob força manual e o segundo perdido ao cortar um em uma situação de incêndio pode ser crítico. Especialistas em segurança contra incêndios proíbem o uso de tais práticas, aconselhando seus seguidores a utilizarem selos produzidos especificamente para as situações.

Se qualquer tipo de codificação por cores ou numeração em dispositivos de selagem for necessário, torna-se crítico produzir selos personalizados para os varejistas. IGOTO’s Programa OEM e ODM cobre tamanhos, cores, impressão e embalagem personalizados para exatamente esse tipo de peça de baixo volume e alta especificidade.

Materiais e suas propriedades

A seleção de materiais determina quase tudo sobre como um laço se comporta em serviço. As principais opções, aproximadamente em ordem de custo:

Existem três considerações práticas a serem observadas com base naquela tabela. Em primeiro lugar, o nylon é higroscópico, o que significa que absorve umidade do ambiente, o que reduz sua resistência à tração, mas aumenta sua flexibilidade. Esta é a razão pela qual os laços de cabo produzidos corretamente são – durante o processo de fabricação – tratados e embalados em pacotes à prova de umidade e que laços de cabo que foram armazenados soltos e em um ambiente seco por alguns anos podem se tornar muito quebradiços e quebrar durante a aplicação. Em segundo lugar, as classificações de temperatura referem-se ao uso contínuo e não à sobrevivência em condições adversas — a exposição ocasional é muito diferente do uso a longo prazo em condições extremas e das faculdades testadas. Finalmente, preto não significa automaticamente que o produto é resistente a UV — ele é resistente apenas quando a cor vem do preto de carbono carregado como estabilizador, que é o que a gama da IGOTO utiliza. laço de nylon resistente a UV prática de instalação que vale a pena adotar.

A disciplina de montagem aeroespacial é mais rigorosa do que a maioria dos setores, e suas práticas se aplicam a outros campos de alta confiabilidade também.

A tensão é determinada usando uma ferramenta em vez de sensação humana. As ferramentas de tensionamento que são calibradas aplicam uma força constante e produzem um corte reto em um único movimento. Se a tensão for muito alta, os fios podem ser esmagados, enquanto uma tensão muito baixa permite que o feixe se desloque.
O corte deve ser perfeito, e não deve haver rebarbas presentes. Uma cauda não cortada pode machucar os técnicos que trabalham no cabo ou causar danos devido a objetos estranhos ficarem presos.
A colocação da cabeça deve estar na mesma direção, para que não interfira na operação da maquinaria e possa ser facilmente acessada para inspeção.
O espaçamento utilizado deve ser especificado e não improvisado. O uso dos mesmos intervalos evita afundamentos e permite uma distribuição de carga uniforme em muitos pontos de fixação em vez de um só.
O uso dos laços é restrito a uma única vez. Laços que foram desfeitos ou reapertados deixam de ser confiáveis e devem ser removidos.
O ponto de cruzamento do cabo tem um pad de proteção sob o laço.
O que perguntar a um fornecedor de laços de cabo.

Embora as perguntas possam ser feitas em um contexto de estrutura de aeronave ou carrinho de suporte em solo, a essência das consultas é a mesma, com poucas diferenças em termos do grau de escrutínio aplicado em ambos os casos.

Embora as perguntas possam ser feitas em um contexto de estrutura da aeronave ou carrinho de suporte em solo, a essência das consultas é a mesma, com poucas diferenças em termos do grau de escrutínio aplicado em qualquer um dos casos.

Mais importante ainda, pergunte sobre o tipo de resina utilizada — foi criada a partir de ingredientes brutos? O nylon regranulado e reciclado pode diferir em resistência à tração e resistência ao impacto de lote para lote, implicando que tal inconsistência não pode ser tolerada quando se trata de fixadores. Certifique-se de ter o pacote de certificação — a documentação UL, CE, RoHS e REACH deve estar prontamente disponível sempre que solicitada. Pergunte sobre a rastreabilidade do lote e os métodos que o fabricante utiliza para gerenciar a condicionamento de umidade e embalagem. É necessário perguntar sobre o controle dimensional e o acabamento das bordas que devem ser perfeitos, uma vez que rebarbas e rebarbas mais comumente resultam em falha de isolamento. Infelizmente, perguntar sobre o que acontece quando um lote falha também revela mais sobre um determinado fornecedor do que seu folheto poderia algum dia. A página da IGOTO controle de qualidade estabelece suas etapas de inspeção para qualquer um que queira comparar com um sistema em funcionamento.

Para hardware de voo, adicione a camada aeroespacial por cima: qualificação para AS23190 ou o número da parte MS relevante, evidência dos testes de qualificação em vez de uma alegação de conformidade, e um certificado que vincula o lote entregue a essa qualificação.

Referências

• Salão Nacional da Fama dos Inventores — Maurus Logan, Ty-Rap Cable Ties
• eCFR — 14 CFR 91.513, Equipamento de Emergência
• AOPA — Compreendendo e Inspecionando Cabos de Controle de Voo
• Wikipedia — Laçamento de Cabos

Perguntas frequentes

Por que é chamado de cabo de aeronave?

Cabos de aeronave são cordas de metal trançadas de pequeno tamanho, cujo nome é mais histórico do que funcional. Na infância da indústria da aviação, as superfícies de controle do voo – ailerons, elevadores e lemes – eram operadas por fios de metal finos movendo-se sobre polias a partir da cabine; nesse contexto, as asas de biplanos eram reforçadas com as mesmas cordas de metal. Os fios precisavam possuir algumas das características únicas, como alta resistência à tração, flexibilidade real e baixo peso, enquanto seus diâmetros não eram superiores a cerca de 3/8 de polegada; construções 7×7 e 7×19 foram desenvolvidas por causa disso. O nome foi mantido mesmo quando a aviação e o mercado mudaram drasticamente; a maioria dos cabos produzidos hoje sob esse nome é usada em sistemas de corrimão de decks, portas de garagem, equipamentos esportivos, etc. Deve-se enfatizar que o uso de cabos de aeronave comerciais para fins relacionados à aviação não é permitido; cabos de controle de voo especiais devem ser usados nesses casos.

Em que ano o cabo de amarração foi inventado?

O processo de patenteamento da cinta de nylon para agrupar e suportar cabos, que foi inventado para resolver o problema de agrupar cabos, começou em 1958. O crédito pela invenção original vai para o inventor que descobriu a solução para o problema em 1956. Devido à confusão sobre quando a invenção foi solicitada e quando a patente foi emitida, existem duas datas associadas à invenção: 1958 e 1962.

Quem fez o zip tie original?

Maurus C. Logan foi um funcionário da Thomas & Betts, que é uma empresa que lida com produtos elétricos localizada na América e atualmente faz parte da ABB. Logan começou no design de produtos e depois passou a ser vice-presidente de pesquisa e desenvolvimento na empresa, detendo várias patentes em diversos produtos. Sua cinta de cabo foi nomeada Ty-Rap e foi o primeiro estilo de cinta de cabo autolock, que é uma tira de nylon flexível que possui um dente em uma extremidade e tem nervuras ao longo da tira, que funcionam como uma catraca. O primeiro tipo de tal cinta de cabo era composto por duas peças separadas, uma feita de metal e a outra peça é uma versão apenas de nylon, que é a versão mais barata e simples do produto e ainda é utilizada comercialmente hoje. Logan faleceu aos 81 anos e foi homenageado em 2006 ao ser induzido ao National Inventors Hall of Fame.

O que as pessoas usavam antes dos laços?

O laçamento de cabos é a prática de segurar os arneses juntos com um cordão fino encerado, alcançado por meio de uma série de pontos de costura de bloqueio, laços pontuais e nós, como o nó marline. Foi por muito tempo o método obrigatório em telecomunicações, trabalho naval e aeroespacial, sendo endossado por gerações de cabos. Ainda é utilizado em algumas aplicações, uma vez que é livre de obstruções e não possui cabeçotes grandes que possam ficar presos. Cordão de nylon encerado e trançado, que era puxado manualmente, foi utilizado na montagem de aeronaves. Esse processo levou à criação do termo “mãos de hambúrguer” e resultou na invenção da cinta de cabo. Hoje em dia, a fita de laçamento moderna é feita de nylon, poliéster, PTFE ou fibra de vidro, suportando temperaturas mais altas e baixas do que qualquer cinta de nylon.

Como os britânicos chamam as cintas de cabo?

O termo ‘cinta de cabo’ é esmagadoramente comum. No Reino Unido, “zip tie” é notado, mas soa como um americanismo, enquanto “cinta de cabo” é usado por catálogos, atacadistas e varejistas. O próximo termo mais comum é “tie wrap”, que é frequentemente usado por engenheiros elétricos e por fornecedores. Trabalhadores mais velhos do Reino Unido também podem às vezes se referir a isso como “Hellermann tie”; gíria derivada de uma marca europeia bem conhecida, semelhante ao termo americano “Ty-Rap.” Outros países de língua inglesa usam variantes da palavra, incluindo “wire tie,” “hose tie” e “lassie band.” Para escrever especificações ou pedidos para países internacionais, o termo neutro mais seguro é “cinta de cabo.”

A versão curta

A indústria da aviação criou a cinta de cabo e tem muitos usos na indústria, mais do que qualquer outra profissão. A definição técnica de “laços zip de aviação” refere-se a um objeto que é fabricado de acordo com as especificações de MS3367 ou requisitos listados em AS23190. Esses objetos são feitos de diferentes tipos de nylon resistente a temperaturas, metal ou material polimérico, no entanto, é importante dizer que a indústria também consome muitas cintas industriais regulares para aplicações básicas em equipamentos de solo, oficinas e cadeias de suprimentos.

Saber qual dos dois você está comprando — e recusar-se a deixar um se passar por outro — é a maior parte do trabalho. Envie suas especificações com o tamanho, grau de material, cor, quantidade e quaisquer requisitos de impressão ou embalagem, e um fabricante pode lhe dizer rapidamente se a gama padrão se encaixa ou se a aplicação precisa de algo qualificado em outro lugar.