DE102006026538A1 - Adhesive arrangement for gluing two structure components in air- or spacecraft, comprises first structure component, which consists of first material and has first adhesive surface, and a second structure component - Google Patents

Adhesive arrangement for gluing two structure components in air- or spacecraft, comprises first structure component, which consists of first material and has first adhesive surface, and a second structure component Download PDF

Info

Publication number
DE102006026538A1
DE102006026538A1 DE200610026538 DE102006026538A DE102006026538A1 DE 102006026538 A1 DE102006026538 A1 DE 102006026538A1 DE 200610026538 DE200610026538 DE 200610026538 DE 102006026538 A DE102006026538 A DE 102006026538A DE 102006026538 A1 DE102006026538 A1 DE 102006026538A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
structural element
adhesive
adhesive surface
coating
structural
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200610026538
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006026538B4 (en
Inventor
Alexei Vichniakov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Priority to DE200610026538 priority Critical patent/DE102006026538B4/en
Publication of DE102006026538A1 publication Critical patent/DE102006026538A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006026538B4 publication Critical patent/DE102006026538B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/02Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16Metal
    • C09J2400/163Metal in the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

The adhesive arrangement for gluing two structure components in air- or spacecraft, comprises first structure component (2), which consists of first material and has first adhesive surface (3), a second structure component (8), which consists of second material and has second adhesive surface (9), and a glue joint between first- and second adhesive surface. The glue joint comprises fiber and/or woven fiber structures. The fiber length is 10 mm and the fiber diameter is 0.001-0.3 mm. A coating is applied on the first- and second adhesive surface. The adhesive arrangement for gluing two structure components in air- or spacecraft, comprises first structure component (2), which consists of first material and has first adhesive surface (3), a second structure component (8), which consists of second material and has second adhesive surface (9), and a glue joint between first- and second adhesive surface. The glue joint comprises fiber and/or woven fiber structures. The fiber length is 10 mm and the fiber diameter is 0.001-0.3 mm. A coating is applied on the first- and second adhesive surface. The first structure component is formed as stringer for forming a reinforcement means, as Doppler or crack-stopper for preventing cracking or crack growth. The coating has thickness of 0.2 mu m. The first structure component and/or the second structure component are formed as structure components of a lightweight construction structure of an aircraft. The glue joint has a thickness of 0.01-0.3 mm. An independent claim is included for a method for the production of gluing two structure components in air- or spacecraft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klebeanordnung zum Verkleben zweier Strukturelemente und ein Verfahren zum Verkleben zweier Strukturelemente, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich.The The invention relates to a bonding arrangement for bonding two structural elements and a method for bonding two structural elements, in particular in the aerospace sector.

Leichtbaustrukturen im Flugzeugbau umfassen typischerweise dünnwändige Strukturelemente, wie etwa Bleche, eine Außenhaut, Stringer, Spanten, Rippen und dergleichen aus Aluminiumwerkstoffen, welche mittels Nietverbindungen miteinander verbunden sind. In Bereichen besonderer Belastungen, wie beispielsweise im Bereich von Tür-, Fenster- oder Lukenausschnitten, im Bereich der Tragflächen- und Leitwerkswurzeln, oder im Bereich von Tür- oder Lukenecken, ist es üblich, zusätzliche Strukturelemente in Form von Versteifungen, Dopplern, Riss-Stoppern und dergleichen aus hochfesten Werkstoffen, wie beispielsweise Titan oder Titanlegierungen vorzusehen. Titanwerkstoffe, wie reines Titan und Titanlegierungen, weisen sehr gute mechanische Eigenschaften sowie eine hohe Ermüdungsfestigkeit auf. Riss-Stopper und Doppler aus Titanwerkstoffen ermöglichen es, die Rumpfstruktur zu verstärken, wodurch das Niveau der mechanischen Spannungen verringert und die Lebensdauer der Rumpfstruktur erhöht wird.lightweight structures in aircraft typically include thin-walled structural elements, such as about sheets, an outer skin, Stringer, frames, ribs and the like of aluminum materials, which are connected by riveting. In areas special loads, such as in the field of door, window or Hatch cutouts, in the area of the wing and tail roots, or in the area from door or hatch corners, it is common additional Structural elements in the form of stiffeners, Dopplers, crack stoppers and the like made of high-strength materials such as titanium or titanium alloys. Titanium materials, such as pure titanium and titanium alloys, have very good mechanical properties as well as a high fatigue strength on. Crack-stopper and Doppler made of titanium materials allow it to reinforce the hull structure which reduces the level of mechanical stresses and the Lifespan of the hull structure is increased.

Riss-Stopper, auch bekannt unter der Bezeichnung Crack-Stopper, sowie Doppler aus Titanwerkstoff werden zur Zeit hauptsächlich in zwei Bereichen der Flugzeugstruktur verwendet.Crack-stopper, Also known as crack stopper, as well as Doppler titanium material are becoming major at the moment used in two areas of the aircraft structure.

Zum einen sind Riss-Stopper aus Titanwerkstoff im Bereich der Spanten an die Längsnähte angenietet. Die Hauptaufgabe der Riss-Stopper ist es, die Ausbreitung der entstehenden Risse im Bereich der Längsnaht zu verhindern. Dies geschieht durch die Verhinderung des Risswachstums unter dem Riss-Stopper oder durch die Rissumlenkung der Längsnaht in einen Bereich, in welchem dieser Riss schnell detektierbar ist. Insbesondere bei größeren Rissen, wie beispielsweise nach der Beschädigung der Rumpfstruktur während des Abfluges, verhindern die Riss-Stopper die Ausbreitung des Risses in die nächste Sektion und minimieren dadurch die Folgen von unberechenbaren Beschädigungen.To the one is crack stopper made of titanium material in the area of the frames riveted to the longitudinal seams. The main task of the crack stopper is to spread the resulting Cracks in the area of the longitudinal seam to prevent. This is done by preventing the crack growth under the tear stopper or by the crack deflection of the longitudinal seam in an area where this crack is quickly detectable. Especially with larger cracks, such as after damage to the hull structure during the Departure, the crack stopper prevent the spread of the crack in the next Section and thereby minimize the consequences of unpredictable damage.

Zum anderen sind Doppler aus Titanwerkstoff im Bereich der Passagiertür- und Frachtlukenecken im Flugzeugrumpf angenietet. Die Hauptaufgabe der Doppler ist es, die Rissentstehung der Tür- und Lukenecken zu verhindern. Dies geschieht durch eine Verringerung der mechanischen Spannungen im Tür- und Lukeneckbereich und durch eine Verhinderung des Risswachstums unter dem Doppler.To the others are Doppler made of titanium material in the area of passenger door and cargo hatch corners Riveted in the fuselage. The main task of Doppler is to the crack formation of the door and To prevent hatch corners. This is done by reducing the mechanical stresses in the door and Lukeneck area and by preventing the crack growth under the Doppler.

Eine Vernietung stellt dabei ein bewährtes und seit mehreren Jahrzehnten im Flugzeugbau eingesetztes Verbindungsverfahren zur Verbindung von einzelnen Strukturelementen zu Strukturbauteilen, beispielsweise der Verbindung von Stringer und Clips mit Außenhaut, sowie zum Verbinden von Bauteilen zu einer Flugzeugstruktur, beispielsweise die Verbindung von einzelnen Schalen zu einer Rumpfsektion, die Verbindung von Rumpfsektionen zu einem Rumpf, die Verbindung von Flügeln mit Rumpf und dergleichen dar. Eine Vernietung von Riss-Stoppern und Dopplern aus Titan mit Strukturelementen aus Aluminiumwerkstoffen weist eine ausreichende mechanische Festigkeit auf. Der Einsatz von Oberflächenschutzmitteln führt zu einer Dauerbeständigkeit gegen Korrosion.A Riveting represents a proven and Connection method used in aircraft construction for several decades for connecting individual structural elements to structural components, for example the connection of stringer and clips with outer skin, as well as to connect of components to an aircraft structure, such as the connection from individual shells to a fuselage section, the connection of Fuselage sections to a hull, the connection of wings with Hull and the like. A riveting of crack stoppers and Dopplers made of titanium with structural elements made of aluminum materials has sufficient mechanical strength. The use of surface protection agents leads to a permanent resistance against Corrosion.

Zu den Nachteilen von vernieteten Strukturelementen zählen neben langen Bearbeitungszeiten auch verringerte Ermüdungseigenschaften. Im Bereich der Nietlöcher entstehen Spannungskonzentrationen und in Folge von Materialermüdungen Mikrorisse. Beispielsweise beziffert sich die Anzahl der eingesetzten Nieten im Bereich der Doppler an den Tür- und Lukenecken auf über 10.000. Dies hat eine Verschlechterung der Ermüdungseigenschaften zur Folge, was zur Zeit nur mit einer Erhöhung der Dicke einzelner Strukturelemente behoben werden kann. Diese Maßnahmen führen jedoch zur einer Steigerung des Gewichts der Flugzeugstruktur sowie der damit verbundenen Nachteile. Darüber hinaus sind Verfahren zur Verbindung einzelner Strukturelemente zu Strukturbauteilen einer Flugzeugstruktur bekannt, welche ohne Nietlöcher auskommen. Hierzu zählen Klebe- und Schweißverfahren für die Verbindung von einzelnen Hautblechen sowie für die Verbindung von Hautblechen mit Versteifungselementen.To the disadvantages of riveted structural elements are in addition long processing times also reduced fatigue properties. In the area the rivet holes arise stress concentrations and as a result of material fatigue microcracks. For example, the number of rivets used is estimated in the field of Doppler on the door and Hatch corners over 10,000. This results in a deterioration of the fatigue properties, which currently only with an increase the thickness of individual structural elements can be solved. These activities to lead however, to increase the weight of the aircraft structure as well the associated disadvantages. In addition, procedures are for Connection of individual structural elements to structural components of a Aircraft structure known to exist without rivet holes. These include adhesive and welding process for the Connection of individual skin sheets as well as for the connection of skin sheets with stiffening elements.

Aus den Druckschriften DE 196 39 667 oder DE 198 44 035 ist ein Strukturbauteil in geschweißter Haut-Stringer-Bauweise bekannt. Auf großformatige Hautbleche werden mittels Laserstrahlschweißen als Stringer oder Spanten ausgebildete Profile aufgeschweißt. Laserstrahlschweißen ermöglicht eine sichere linienförmige Verbindung zwischen einzelnen Strukturelementen. Eine großflächige Verbindung zwischen einzelnen Strukturelementen aus Aluminiumwerkstoffen und Strukturelementen aus Titanwerkstoffen ist bis jetzt aus technischen Gründen und aus Korrosionsgründen im Flugzeugbau noch nicht realisierbar.From the pamphlets DE 196 39 667 or DE 198 44 035 is a structural component in welded skin stringer construction known. Large-format skin panels are welded by means of laser beam welding as stringer or ribs. Laser beam welding enables a secure linear connection between individual structural elements. A large-scale connection between individual structural elements of aluminum materials and structural elements made of titanium materials is not yet feasible for technical reasons and for reasons of corrosion in aircraft.

Aus der Druckschrift EP 1 393 893 ist ein Strukturbauteil in geklebter Haut-Stringer-Bauweise bekannt. Großformatige Hautbleche werden dabei mittels Kleben mit gitterartigen Fachwerkstrukturen verbunden. Das Verkleben ermöglicht im Flugzeugbau die Herstellung sicherer und korrosionsbeständiger, großflächiger Verbindungen zwischen überwiegend aus Aluminiumwerkstoffen bestehenden Strukturelementen.From the publication EP 1 393 893 is a structural component in glued skin stringer construction known. Large-format skin panels are connected by gluing with grid-like framework structures. Bonding enables the manufacture of safe and corrosion-resistant, large-area connections between structural elements consisting predominantly of aluminum materials in aircraft construction.

Das Verkleben von Strukturelementen aus Titanwerkstoffen beispielsweise mit Strukturelementen aus Aluminiumwerkstoffen wird bis jetzt noch nicht eingesetzt. Der Grund hierfür liegt in dem erheblichen Aufwand für die Vorbehandlung der Oberflächen von Titanwerkstoffen. Die bekannten Vorbehandlungsmethoden für das Verkleben von Titanwerkstoffen umfassen das Bearbeiten der Oberflächen aus Titanwerkstoffen mit Sandstrahl oder Schleifmitteln, und sind somit für die industrielle Anwendung im Flugzeugbau nicht anwendbar. Darüber hinaus ergibt sich beim Verkleben unterschiedlicher Werkstoffe das Problem, dass jeder Werkstoff eine spezielle, eigene Vorbehandlung benötigt.The Bonding of structural elements made of titanium materials, for example with structural elements of aluminum materials is not yet used. The reason for that lies in the considerable expense for the pretreatment of the surfaces of Titanium materials. The known pre-treatment methods for bonding of titanium materials include machining the surfaces Titanium materials with sandblast or abrasives, and are thus for the industrial application in aircraft not applicable. Furthermore results in the bonding of different materials, the problem Each material requires a special, own pretreatment.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klebeanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Verklebung zwischen Strukturelementen bereitzustellen, welche insbesondere im Flugzeugbau industriell anwendbar sind und welche den Aufwand zur Vorbehandlung der miteinander zu verklebenden Strukturelemente so gering wie möglich halten.Of the Invention is therefore the object of a Klebeanordnung and a method for producing a bond between structural elements to provide, which in particular in aircraft industrial are applicable and which the effort for pretreatment of each other to keep glued structural elements as low as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Klebeanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.These The object is achieved by the Adhesive arrangement with the features of claim 1 and by the Method solved with the features of claim 9.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass ein erstes Strukturelement aus einem ersten Material, welches zumindest eine erste Klebefläche aufweist, und ein zweites Strukturelement aus einem sich von dem ersten Material unterscheidenden, zweiten Material, welches zumindest eine zweite Klebefläche aufweist, vorgesehen wird, wobei eine das zweite Material des zweiten Strukturelements aufweisende Beschichtung zumindest auf der ersten Klebefläche des ersten Strukturelementes aufgebracht wird. Anschließend wird eine Klebeverbindung zwischen der auf der ersten Klebefläche des ersten Strukturelementes aufgebrachten Beschichtung und der zweiten Klebefläche des zweiten Strukturelementes vorgesehen, um die beiden Strukturelemente miteinander zu verkleben.The The idea underlying the present invention is that that a first structural element of a first material, which at least a first adhesive surface and a second structural element made of one of first material different, second material, which at least a second adhesive surface is provided, wherein one of the second material of the second Structure element having coating at least on the first adhesive surface the first structural element is applied. Subsequently, a Adhesive bond between the on the first adhesive surface of the first structural element applied coating and the second Adhesive surface of the second structural element provided to the two structural elements to stick together.

Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen den Vorteil auf, dass die entsprechenden zu verklebenden Flächen der beiden Strukturelemente vor dem Vorsehen der Klebeverbindung mittels den gleichen Vorbehandlungsverfahren und -materialien vorbehandelt und mittels den gleichen Klebstoffen verklebt werden können. Dadurch wird die Möglichkeit einer sicheren Klebeverbindung zwischen Strukturelementen aus beispielsweise einer Titanlegierung und Strukturelementen aus beispielsweise einer Aluminiumlegierung gewährleistet, wobei die geklebte Struktur auf einfache und kostengünstige Weise vorteilhaft herstellbar ist.Consequently the present invention over the known approaches the Advantage on that the corresponding surfaces to be bonded the two structural elements before providing the adhesive bond by means pretreated with the same pretreatment processes and materials and can be glued using the same adhesives. Thereby becomes the possibility a secure adhesive connection between structural elements of, for example a titanium alloy and structural elements of, for example, a Aluminum alloy ensures the glued structure in a simple and inexpensive way is advantageous to produce.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Klebeanordnung sowie des im Patentanspruch 9 angegebenen Verfahrens.In the dependent claims find advantageous embodiments and improvements of specified in claim 1 adhesive arrangement and in the claim 9 specified method.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist das erste Strukturelement einen Titanwerkstoff oder dergleichen auf. Durch Beschichtung eines aus einem Titanwerkstoff bestehenden Strukturelementes mit einem anderen, beim Verkleben leichter zu handhabenden Beschichtungswerkstoff kann auf aufwändige und im Flugzeugbau nur bedingt einsetzbare Vorbehandlungsmaßnahmen des Titanwerkstoffs, wie etwa Sandstrahlen, Schleifen oder dergleichen verzichtet werden. Der Begriff „Titanwerkstoff" umfasst vorliegend sowohl reines Titan als auch Titanlegierungen.According to one preferred development, the first structural element has a Titanium material or the like. By coating one out of one Titanium material existing structural element with another, when gluing easier to handle coating material can on elaborate and in aircraft only conditionally applicable pre-treatment measures of the titanium material, such as sandblasting, grinding or the like be waived. The term "titanium material" encompasses this case both pure titanium and titanium alloys.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das erste Strukturelement als Stringer zum Bilden eines Versteifungsmittels, als Doppler oder als Crack-Stopper zum Verhindern von Rissbildungen oder Rissausbreitungen, oder dergleichen ausgebildet.According to one Another preferred development is the first structural element as a stringer for forming a stiffener, as a Doppler or as crack stopper for preventing cracking or crack propagation, or the like is formed.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Beschichtung vorzugsweise mindestens eine Dicke von in etwa 0,2 μm auf. Beispielsweise besteht die Beschichtung aus einem Aluminiumwerkstoff, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, in Abhängigkeit des zu verklebenden zweiten Strukturelements. Insbesondere im Flugzeugbau besteht meistens ein Strukturelement, wie beispielsweise ein Hautblech, Stringer, Spant, eine Rippe oder dergleichen aus einem Aluminiumwerkstoff. Durch Beschichten eines beispielsweise aus einem hochfesten Werkstoff, wie beispielsweise einem Titanwerkstoff, bestehenden ersten Strukturelements mit Aluminium oder einer geeigneten Aluminiumlegierung können gleichartige Oberflächenmaterialien miteinander vorbehandelt und entsprechend vorteilhaft miteinander verklebt werden. Dabei kann die Beschichtung beispielsweise mittels eines Plattierungsverfahrens, mittels eines Aufdampfverfahrens oder dergleichen auf der ersten Klebefläche des ersten Strukturelements aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die Beschich tung während der Herstellung und/oder vor einem etwaigen Walzen des ersten Strukturelements auf der ersten Klebefläche des ersten Strukturelements aufgebracht, so dass derartige Walzverfahren ohne einer Schädigung der entsprechenden Walzen abläuft. Die Beschichtung kann sowohl einseitig als auch beidseitig auf dem ersten Strukturelement aufgebracht werden, d. h. entweder lediglich auf der zu verklebenden Oberfläche des ersten Strukturelements oder auch auf der der Verklebung abgewandten Oberfläche.To a further preferred embodiment, the coating preferably at least a thickness of about 0.2 microns. For example If the coating consists of an aluminum material, for example an aluminum alloy, depending on of the second structural element to be bonded. Especially in aircraft is usually a structural element, such as a skin sheet, Stringer, frame, a rib or the like made of an aluminum material. By coating, for example, a high-strength material, such as a titanium material, existing first structural element with aluminum or a suitable aluminum alloy may be similar surface materials pretreated with each other and correspondingly advantageous to each other be glued. In this case, the coating, for example by means of a plating process, by means of a vapor deposition method or The like on the first adhesive surface of the first structural element be applied. Preferably, the Beschich device during the Production and / or prior to any rolling of the first structural element on the first adhesive surface applied to the first structural element, so that such rolling process without damage the corresponding rollers expires. The coating can be both single-sided and double-sided on the first structural element are applied, d. H. either only on the surface to be bonded of the first structural element or on the side facing away from the bond Surface.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das zweite Strukturelement einen Aluminiumwerkstoff, Magnesiumwerkstoff, einen monolithischen oder laminierten Werkstoff, einen Verbundwerkstoff und/oder dergleichen auf. Das zweite Strukturelement ist insbesondere als Strukturelement einer Leichtbaustruktur eines Flugzeuges, d. h. beispielsweise als Spant, Rippe oder dergleichen ausgebildet.According to another preferred Ausgestal tion, the second structural element comprises an aluminum material, magnesium material, a monolithic or laminated material, a composite material and / or the like. The second structural element is designed in particular as a structural element of a lightweight structure of an aircraft, ie, for example, as a frame, rib or the like.

Ferner ist es vorstellbar, dass das Material des zweiten Strukturelementes und somit der Beschichtung der ersten Klebefläche des ersten Strukturelements aus einem Hybridwerkstoff, insbesondere einem Faserverbund-Metall-Laminat besteht.Further it is conceivable that the material of the second structural element and thus the coating of the first adhesive surface of the first structural element from a hybrid material, in particular a fiber composite metal laminate consists.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Strukturelemente als Elemente einer Leichtbaustruktur, vorzugsweise einer Flugzeugstruktur, ausgebildet sind. Der Begriff „Strukturelement" umfasst dabei insbesondere auch Fachwerkstrukturen, in vorherigen Fertigungsstufen hergestellte, beispielsweise mehrschichtige Bauteile, Stringer, Außenhautelemente, Außenhautstrukturen und/oder dergleichen. Dabei kann mindestens ein Strukturelement ein Blech umfassen, wobei der Begriff „Blech" dünnwandige, im Wesentlichen zweidimensionale Bauteile umfasst, die sowohl aus einem monolithischen bzw. homogenen als auch aus einem hybriden, beispielsweise laminierten Werkstoff bestehen.A advantageous embodiment of the invention provides that the structural elements as elements of a lightweight structure, preferably an aircraft structure, are formed. The term "structural element" includes in particular also truss structures, manufactured in previous stages of manufacture, For example, multilayer components, stringers, outer skin elements, Exterior skin structures and / or like. At least one structural element can be a sheet metal wherein the term "sheet" is thin-walled, essentially comprises two-dimensional components, both from a monolithic or homogeneous as well as a hybrid, For example, laminated material.

Hybridwerkstoffe können hierbei als laminierte Werkstoffe, wie beispielsweise laminierte Aluminiumwerkstoffe, Faserverbund-Metall-Laminate, beispielsweise auf Aluminiumbasis, faserverstärkte laminierte Aluminiumwerkstoffe, kohlenfaserverstärkte Verbundwerkstoffe oder dergleichen bestehen. Faserverstärkungen können beispielsweise auch Glasfasern, polyaromatische Amidfasern, Aluminium-Oxid-Fasern, Silizium-Carbit-Fasern, Basalt-Fasern, Aluminiumdrähte, Titaniumdrähte, Magnesiumdrähte oder dergleichen neben dem bereits erwähnten Kohlenstofffasern umfassen. Faserverbund-Metall-Laminate sind beispielsweise als Glass Fibre Reinforced (GLARE)-Material oder als Aramit-Aluminium-Legierung (ARALL) bekannt.Hybrid Materials can here as laminated materials, such as laminated Aluminum materials, fiber composite metal laminates, for example aluminum-based, fiber-reinforced laminated aluminum materials, carbon fiber reinforced composite materials or like exist. fiber reinforcement can for example, also glass fibers, polyaromatic amide fibers, aluminum oxide fibers, silicon carbide fibers, Basalt fibers, aluminum wires, Titanium wires magnesium wires or the like in addition to the already mentioned carbon fibers. Fiber composite metal laminates are for example as glass fiber Reinforced (GLARE) material or known as Aramite Aluminum Alloy (ARALL).

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner vor, dass die die beiden Strukturelemente zu verklebende Klebeanordnung eine mittels Fasern verstärkte Schicht umfasst, welche beispielsweise Bestandteil der aufgebrachten Klebeverbindung ist. Die in der Klebeverbindung zwischen den Strukturelementen angeordneten Fasern können dabei unidirektional ausgerichtet sein. Ebenso ist es denkbar, dass die in der Klebeschicht zwischen den Strukturelementen angeordneten Fasern bidirektional oder polydirektional ausgerichtet sind. Dabei können die Fasern in einer gewebten Struktur, wie etwa einem Gitter, einem Netz oder dergleichen, angeordnet sein. Die Fasern weisen vorzugsweise eine Mindestlänge von 10 mm sowie vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 0,001 mm und 0,3 mm auf. Vor oder während dem Verkleben können die Fasern in eine Kunststoffmatrix, beispielsweise in einen Klebstoff eingebunden werden, wie oben bereits erläutert. Nach dem Verkleben weist die Klebstoffschicht der Klebeverbindung eine Schichtdicke von vorzugsweise 0,01 mm bis 0,3 mm auf. Die Fasern können beispielsweise als Glasfasern, Kohlenstoff-Fasern, polyaromatische Aramitfasern, Aluminium-Oxid-Fasern, Silizium-Carbit-Fasern, Basaltfasern oder dergleichen sowie als Aluminiumdrähte, Titaniumdrähte, Magnesiumdrähte oder dergleichen ausgebildet sein.A particularly advantageous embodiment of the invention also provides before, that the two structural elements to be bonded adhesive arrangement a reinforced by fibers Layer comprising, for example, part of the applied adhesive bond is. The arranged in the adhesive bond between the structural elements Fibers can be aligned unidirectionally. It is also conceivable that which are arranged in the adhesive layer between the structural elements Fibers are bidirectionally or polydirectionally aligned. there can the fibers in a woven structure, such as a grid, a Net or the like may be arranged. The fibers preferably have one minimum length of 10 mm and preferably a diameter between 0.001 mm and 0.3 mm. Before or during the bonding can the fibers in a plastic matrix, for example in an adhesive be involved, as already explained above. After bonding points the adhesive layer of the adhesive bond has a layer thickness of preferably 0.01 mm to 0.3 mm. The fibers can be used, for example, as glass fibers, Carbon fibers, polyaromatic aramid fibers, aluminum oxide fibers, Silicon carbide fibers, basalt fibers or the like and as Aluminum wires, Titanium wires magnesium wires or the like may be formed.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference explained in more detail on the accompanying figures of the drawing.

Von den Figuren zeigen:From show the figures:

1 eine schematische Querschnittsansicht einer Klebeanordnung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic cross-sectional view of an adhesive assembly according to a first preferred embodiment of the present invention;

2 eine schematische Querschnittsansicht eines mit einer Beschichtung einseitig versehenen ersten Strukturelements gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic cross-sectional view of a one-sided with a coating provided first structural element according to a preferred embodiment of the present invention;

3 eine schematische Querschnittsansicht eines mit einer Beschichtung beidseitig versehenen ersten Strukturelements gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic cross-sectional view of a coating provided on both sides with a first structural element according to a preferred embodiment of the present invention;

4 eine perspektivische Ansicht einer Leichtbaustruktur aus zwei miteinander verklebten Strukturelementen aus unterschiedlichen Materialien gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 4 a perspective view of a lightweight structure of two bonded together structural elements made of different materials according to a preferred embodiment of the present invention; and

5 eine vereinfachte, schematische Perspektivdarstellung im Schnitt des Aufbaus einer verstärk ten Klebeverbindung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5 a simplified, schematic perspective view in section of the structure of a reinforced adhesive bonding according to a preferred embodiment of the present invention.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawing, like reference numerals designate the same or functionally identical components, unless stated otherwise is.

1 illustriert eine beispielhafte Klebeanordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein erstes Strukturelement 2 einer beispielsweise in 4 dargestellten Leichtbaustruktur 40 besteht aus einer Titanlegierung. Das Strukturelement 2 ist an seiner der Verklebung zugewandten Oberfläche 3 mit einer vorzugsweise als Plattierung ausgeführten Beschichtung 4 versehen. Der Beschichtungswerkstoff ist vorteilhaft derart ausgewählt, dass er dem Werkstoff des mit dem ersten Strukturelement 2 zu verklebenden zweiten Strukturelements 8 entspricht, vorliegend beispielsweise als Aluminiumlegierung. 1 illustrates an exemplary adhesive arrangement 1 according to an embodiment of the present invention. A first structural element 2 for example, in 4 illustrated lightweight structure 40 consists of a titanium alloy. The structural element 2 is on its surface facing the bond 3 with a coating preferably made as a plating 4 Mistake. The coating material is advantageously selected such that it corresponds to the material of the first structural element 2 to be bonded second structural element 8th corresponds, in this case, for example, as aluminum alloy.

Die Beschichtung 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine Oxidschicht 5', welche die Aluminiumlegierung an ihren der Atmosphäre ausgesetzten Oberflächen sofort nach dem Beschichten bildet. Auf die Oxidschicht 5' ist im Rahmen der Vorbehandlungsmaßnahmen zur Vorbereitung der Klebeanordnung 1 beispielsweise ein geeigneter Primer aufgetragen, der eine Primerschicht 6' bildet.The coating 4 According to the present embodiment, an oxide layer comprises 5 ' which forms the aluminum alloy on its atmosphere exposed surfaces immediately after coating. On the oxide layer 5 ' is part of the pre-treatment measures for the preparation of the adhesive arrangement 1 For example, a suitable primer is applied, which is a primer layer 6 ' forms.

Das zweite, mit dem ersten Strukturelement 2 über die zweite Klebefläche 9 zu verklebende Strukturelement 8 der Leichtbaustruktur 40 besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung analog zu der Beschichtung 4. An der Oberfläche der zweiten Klebefläche 9 des zweiten Strukturelementes 8 befindet sich ebenfalls eine Oxidschicht 5'', sowie eine während der Vorbehandlung aufgebrachte Primer schicht 6''. Zwischen den Primerschichten 6' und 6'' befindet sich eine Klebeschicht 7 aus einem geeigneten Klebstoff, welcher die beiden Strukturelemente 2 und 8 fest miteinander verbindet. Kleber und Primer sind dabei auf das Verkleben der Aluminiumlegierungen der Beschichtung 4 und des zweiten Strukturelements 8 abgestimmt.The second, with the first structural element 2 over the second adhesive surface 9 to be bonded structural element 8th the lightweight structure 40 preferably consists of an aluminum alloy analogous to the coating 4 , On the surface of the second adhesive surface 9 of the second structural element 8th there is also an oxide layer 5 '' , as well as a primer layer applied during the pretreatment 6 '' , Between the primer layers 6 ' and 6 '' there is an adhesive layer 7 from a suitable adhesive, which the two structural elements 2 and 8th firmly together. Adhesive and primer are on the bonding of the aluminum alloys of the coating 4 and the second structural element 8th Voted.

Die oben beispielhaft beschriebene Klebeanordnung 1 löst das Problem der Herstellung einer sicheren und kostengünstigen Klebeverbindung zwischen Strukturelementen 2 aus Titanwerkstoffen und Strukturelementen 8 aus Aluminiumwerkstoffen dadurch, dass vor dem Verkleben mindestens auf die der Verklebung zugewandte Oberfläche 3, d. h. die erste Klebefläche 3 eines ersten Strukturelements 2 aus einem Titanwerkstoff eine Beschichtung 4 aus Aluminiumwerkstoff aufgetragen wird.The adhesive arrangement described above by way of example 1 solves the problem of producing a secure and cost effective adhesive bond between structural elements 2 made of titanium materials and structural elements 8th Made of aluminum materials characterized in that prior to bonding at least on the surface facing the bond 3 ie the first adhesive surface 3 a first structural element 2 a coating of a titanium material 4 is applied from aluminum material.

Das Aufbringen einer einen Aluminiumwerkstoff umfassenden Beschichtung 4', 4'' auf ein Strukturelement 2', 2'' aus einem Titanwerkstoff kann dabei grundsätzlich entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel nach 2 einseitig, oder entsprechend einem noch weiteren Ausführungsbeispiel nach 3 beidseitig erfolgen. Wesentlich ist, dass die Beschichtung 4', 4'' vor dem Verkleben und vor der Vorbehandlung der miteinander zu verklebenden Oberflächen, beispielsweise vor dem Auftragen der Primerschichten 6', 6'', aufgebracht wird.The application of a coating comprising an aluminum material 4 ' . 4 '' on a structural element 2 ' . 2 '' From a titanium material can basically according to a further embodiment according to 2 one-sided, or according to yet another embodiment according to 3 done on both sides. It is essential that the coating 4 ' . 4 '' before the bonding and before the pretreatment of the surfaces to be bonded together, for example, before the application of the primer layers 6 ' . 6 '' , is applied.

Das Beschichten von Werkstücken, wie etwa von als Bleche ausgeführten Strukturelementen, kann dabei nach unterschiedlichen Verfahren erfolgen. Es ist beispielsweise möglich, dass die Beschichtung aus einer Aluminiumlegierung vor dem Walzen eines Blechs aus einer Titanlegierung aufgebracht wird. Hierdurch wird der Walzvorgang im Hinblick auf den Verschleiß der Walzrollen verbessert.The Coating of workpieces, like from sheet metal Structural elements, it can be done by different methods. For example, it is possible that the coating of an aluminum alloy before rolling a sheet of titanium alloy is applied. hereby becomes the rolling process in view of the wear of the rolling rolls improved.

Darüber hinaus ermöglicht das Beschichten von Strukturelementen aus Titanwerkstoffen mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung die Anwendung derselben Vorbehandlungsmaßnahmen zur Vorbereitung der Klebeverbindung für die Strukturelemente aus Titanwerkstoffen sowie für die Strukturelemente aus Aluminiumwerkstoffen. Es ist demnach möglich, für die mit der Beschichtung versehenen Strukturelemente aus Titanwerkstoffen in dem Fertigungsschritt, in dem die Klebeverbindung hergestellt wird, gleiche Verfahren, wie beispielsweise Oberflächenreinigung, Anodisierung und dergleichen, sowie gleiche Substanzen, wie beispielsweise Vorbehandlungsbäder, Primer, Klebstoffe und dergleichen anzuwenden bzw. zu verwenden.Furthermore allows the coating of structural elements made of titanium materials with aluminum or an aluminum alloy, the application of the same pre-treatment measures to prepare the adhesive bond for the structural elements Titanium materials as well as for the structural elements made of aluminum materials. It is therefore possible for those with the coating provided structural elements of titanium materials in the manufacturing step in which the adhesive bond is produced, same methods, such as surface cleaning, anodization and the like, as well as like substances, such as pretreatment baths, primers, Adhesives and the like to apply or use.

Der Aufbau einer Leichtbaustruktur 40 aus miteinander verklebten Strukturelementen aus unterschiedlichen Werkstoffen ist in 4 beispielhaft dargestellt. Bei den Strukturelementen handelt es sich beispielsweise um einen Doppler 41 aus einer Titanlegierung, sowie um eine Außenhaut 42 aus einer Aluminiumlegierung eines Passagierflugzeuges. Der Doppler 41 ist auf seiner sowohl der Außenhaut 42, als auch der Verklebung zugewandten Oberfläche mit einer Beschichtung aus einer Aluminiumlegierung versehen. Die Aluminiumlegierung der Beschichtung und die Aluminiumlegierung der Außenhaut 42 sind dabei vorzugsweise identisch. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung der Klebeverbindung erheblich.The construction of a lightweight structure 40 made of different structural elements made of different materials is in 4 exemplified. The structural elements are, for example, a Doppler 41 made of a titanium alloy, as well as an outer skin 42 from an aluminum alloy of a passenger plane. The Doppler 41 is on his both the outer skin 42 , as well as the bonding facing surface provided with a coating of an aluminum alloy. The aluminum alloy of the coating and the aluminum alloy of the outer skin 42 are preferably identical. This considerably simplifies the production of the adhesive bond.

Eine Verbesserung der Eigenschaften der Klebeverbindung zur Verhinderung von Rissausbreitung in einzelnen Komponenten der Leichtbaustruktur ist durch eine in 5 beispielhaft dargestellte Verstärkung der Klebeschicht 53 möglich. In 5 wurde der Übersichtlichkeit halber auf die Darstellung der in 1 dargestellten Primerschichten 6', 6'' und Oxidschichten 5', 5'' verzichtet.An improvement in the properties of the adhesive joint to prevent crack propagation in individual components of the lightweight structure is due to a in 5 exemplified reinforcement of the adhesive layer 53 possible. In 5 was for the sake of clarity on the presentation of in 1 illustrated primer layers 6 ' . 6 '' and oxide layers 5 ' . 5 '' waived.

Ein Strukturelement 50 aus einer Titanlegierung ist mit einer Beschichtung 51 aus einer Aluminiumlegierung versehen. Das Strukturelement 50 ist an seiner mit der Beschichtung 51 versehenen Oberfläche 55 mittels einer Klebeschicht 53 mit einem Strukturelement 52 aus einer Aluminiumlegierung verklebt. In der Klebeschicht 53 sind Fasern 54 angeordnet. Die Fasern 54 sind in unidirektionaler Richtung parallel zueinander angeordnet. Ebenso ist denkbar, dass die Fasern 54 bi- oder polydirektional angeordnet sind, so dass sie sich schneiden. Dabei können die Fasern 54 in einer Gewebestruktur angeordnet sein. Die Fasern 54 können an ihrer Oberfläche mit einem Netzmittel beschichtet sein, oder sie können in eine Kunststoffmatrix eingebettet sein.A structural element 50 Made of a titanium alloy with a coating 51 made of an aluminum alloy. The structural element 50 is at his with the coating 51 provided surface 55 by means of an adhesive layer 53 with a structural element 52 glued from an aluminum alloy. In the adhesive layer 53 are fibers 54 arranged. The fibers 54 are arranged in unidirectional direction parallel to each other. It is also conceivable that the fibers 54 are arranged bi- or polydirectionally, so that they intersect. The fibers can 54 arranged in a fabric structure be. The fibers 54 may be coated on their surface with a wetting agent, or they may be embedded in a plastic matrix.

Das Verfahren zur Herstellung einer Klebeanordnung zwischen einem ersten und einem zweiten Strukturelement läuft vorzugsweise wie folgt ab: Zunächst wird eine Beschichtung vorzugsweise aus dem Material des zweiten Strukturelements oder aus einem zumindest das Material des zweiten Strukturelements beinhaltenden Material auf eine vorbestimmte Oberfläche des ersten, mit dem Strukturelement zu verklebenden Strukturelements aufgebracht. Dies kann insbesondere vor oder während, aber auch nach dem Herstellungsprozess des ersten Strukturelements erfolgen. Anschließend werden die miteinander zu verklebenden Oberflächen der Strukturelemente zusammen geeignet vorbehandelt. Die Vorbehandlung richtet sich dabei ausschließlich nach den Werkstoffen der zu verklebenden Klebeflächen und nicht nach den Werkstoffen der Strukturelemente. Nach der Vorbehandlung wird das erste Strukturelemente mit dem zweiten Strukturelement verklebt, wobei die beschichtete Oberfläche des ersten Strukturelements mit dem zweiten Strukturelement verklebt wird. Das Verkleben erfolgt dabei vorzugsweise unter Vakuum in beispielsweise einem Autoklav.The Method for producing a bonding arrangement between a first and a second structural element preferably runs as follows from: first a coating is preferably made of the material of the second Structural element or at least one of the material of the second Structural element-containing material on a predetermined surface of the first, with the structural element to be bonded structural element applied. This can especially before or during, but also after the manufacturing process of the first structural element. Then they are together to be bonded surfaces the structural elements pretreated together suitably. The pretreatment is aimed exclusively according to the materials of the adhesive surfaces to be bonded and not according to the materials the structural elements. After pretreatment, the first structural element becomes glued to the second structural element, wherein the coated surface of the first structural element is glued to the second structural element. The bonding is preferably carried out under vacuum in example an autoclave.

Das beschriebene Verfahren eignet sich ebenso für das Verkleben von laminierten Werkstoffen, wie beispielsweise Faserverbund-Metall-Laminate, wie etwa GLARE. Auch ist es denkbar, die Erfindung in Verbindung mit als Composites bezeichneten Verbundwerkstoffen, insbesondere Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen, einzusetzen. Die Vorbehandlung der zu verklebenden Oberflächen der Strukturelemente wird durch das Beschichten der zu verklebenden Oberfläche des ersten Strukturelements aus Titanwerkstoffen vereinfacht, da für beide Strukturenelemente einheitliche Behandlungs- und Verklebungsverfahren sowie -materialien verwendet werden können.The described method is also suitable for the bonding of laminated Materials, such as fiber composite metal laminates, such as about GLARE. It is also conceivable to use the invention in conjunction with composites, in particular carbon fiber composite materials, referred to as composites, use. The pretreatment of the surfaces of the structural elements to be bonded is made by coating the surface to be bonded simplified first structural element of titanium materials, as for both structural elements uniform treatment and bonding methods and materials can be used.

Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie die erfindungsgemäße Klebeanordnung ermöglichen es, beispielsweise im Tür- und Lukeneckenbereich sowie im Bereich von Längsnähten aufgenietete Doppler aus Titan durch aufgeklebte Doppler aus Titan zu ersetzen. Die Möglichkeit einer sicheren Verklebung ermöglicht auch die Anwendung von geklebten Riss-Stoppern in Längs- oder in Querrichtung des Flugzeugrumpfes oder Flügels zur Verhinderung des Ausbreitung möglicher Risse in der Flugzeugstruktur. Die Möglichkeit der Herstellung einer sicheren, kostengünstigen und einfach herstellbaren Klebeanordnung zwischen Strukturelementen aus Aluminiumlegierung, wie beispielsweise Stringer, Clips, Hautblech und dergleichen, und Strukturelementen aus Titanlegierungen, wie beispielsweise Doppler, Riss-Stopper, Versteifungselemente und dergleichen, hat vielseitige Vorteile.The inventive method, as well as the adhesive arrangement according to the invention enable it, for example in the door and hatch area and riveted in the area of longitudinal seams To replace Doppler made of titanium by bonded titanium Doppler. The possibility a secure bonding allows also the use of glued tear stoppers in longitudinal or in the transverse direction of the fuselage or wing to prevent propagation potential Cracks in the aircraft structure. The possibility of producing a safe, cost-effective and easy to produce adhesive arrangement between structural elements made of aluminum alloy, such as stringers, clips, skin sheet and the like, and structural members of titanium alloys, such as for example Doppler, crack stopper, stiffening elements and the like, has many advantages.

Die geklebte Struktur weist durch die Verringerung der Anzahl von möglichen Rissinitiierungsstellen bessere Ermüdungseigenschaften auf. Solche Rissinitiierungsstellen sind in konventionell hergestellten Verbindungen überwiegend die Nietlöcher. Dadurch ist es möglich, das Niveau der zulässigen Spannungen in den Strukturbauteilen zu erhöhen und entsprechend das Gewicht beispielsweise einer Flugzeugstruktur zu verringern. Eine weitere Gewichtsverringerung ergibt sich durch die Einsparung der bei einer Klebeverbindung nicht mehr benötigten Nieten.The glued structure exhibits by reducing the number of possible Crack initiation sites better fatigue properties. Such Crack initiation sites are prevalent in conventionally prepared compounds the rivet holes. Thereby Is it possible, the level of permissible stresses in the structural components increase and corresponding to the weight of, for example, an aircraft structure reduce. A further weight reduction results from the saving of rivets that are no longer needed in an adhesive connection.

Das Annieten von Dopplern aus Titan oder Titanlegierungen ist ein sehr kostenintensiver Vorgang. Die eingesetzten Nieten zum Vernieten der Doppler sind meistens aus Titan hergestellt und sehr teuer. Das Klebeverfahren stellt einen kostengünstigeren Verbindungsvorgang dar.The Annealing of Dopplers made of titanium or titanium alloys is a very costly process. The rivets used for riveting The Doppler are mostly made of titanium and very expensive. The bonding process provides a cheaper joining process represents.

Das Verkleben von Strukturelementen aus Titanlegierungen mit Strukturelementen aus Aluminiumlegierung zu einem Strukturbauteil einer Flugzeugstruktur, wie etwa einer Schale, kann gemeinsam mit dem Verkleben von Strukturelementen aus Aluminiumlegierungen untereinander in einem Arbeitsschritt erfolgen. Die erforderliche Zeit für die Herstellung der Schale verringert sich dadurch sehr stark, da der bislang in einem weiteren, meist in einer anderen Produktionshalle erfolgende Arbeitsschritt der nachfolgenden Vernietung von Strukturelementen aus Titanlegierungen mit den zuvor miteinander verklebten Strukturelementen aus Aluminiumlegierungen entfällt. Darüber hinaus entfallen dadurch auch die Transportkosten zwischen den Produktionshallen.The Bonding of structural elements made of titanium alloys with structural elements aluminum alloy to a structural component of an aircraft structure, such as a shell can, together with the bonding of structural elements made of aluminum alloys with each other in one step. The time required for the production of the shell is thereby reduced very much, since so far in another, usually in another production hall taking place step of the subsequent riveting of structural elements Titanium alloys with the previously glued structural elements Made of aluminum alloys deleted. About that This also eliminates the transport costs between the production halls.

Die Darstellung in den Figuren ist nicht maßstabsgetreu. Insbesondere sind einzelne Schichtdicken stark überhöht dargestellt.The Representation in the figures is not to scale. Especially Individual layer thicknesses are greatly exaggerated.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention with reference to preferred embodiments As described above, it is not limited thereto on diverse Modifiable way.

11
Klebeanordnungadhesive arrangement
2, 2', 2''2, 2 ', 2' '
Strukturelement aus Titanlegierungstructural element made of titanium alloy
3, 3'3, 3 '
erste Klebeflächefirst adhesive surface
4, 4', 4''4, 4 ', 4' '
Beschichtungcoating
5', 5''5 ', 5' '
Oxidschichtoxide
6', 6''6 ', 6' '
Primerschichtprimer layer
77
Klebeschichtadhesive layer
88th
Strukturelement aus Aluminiumlegierungstructural element made of aluminum alloy
99
zweite Klebeflächesecond adhesive surface
4040
Leichtbaustrukturlightweight structure
4141
Doppler aus Titanlegierungdoubler made of titanium alloy
4242
Außenhaut aus Aluminiumlegierungshell made of aluminum alloy
5050
Strukturelement aus Titanlegierungstructural element made of titanium alloy
5151
Beschichtung aus Aluminiumlegierungcoating made of aluminum alloy
5252
Strukturelement aus Aluminiumlegierungstructural element made of aluminum alloy
5353
Schichtlayer
5454
Faserfiber
5555
mit Beschichtung versehene Oberfläche des Strukturelements aus TitanlegierungWith Coated surface of the Structure element of titanium alloy

Claims (15)

Klebeanordnung zum Verkleben zweier Strukturelemente, insbesondere eines Luft- oder Raumfahrzeuges, mit: einem ersten Strukturelement (2; 2'; 2''; 50), welches aus einem ersten Material besteht und zumindest eine erste Klebefläche (3; 3'; 55) aufweist; einem zweiten Strukturelement (8; 52), welches aus einem sich von dem ersten Material unterscheidenden, zweiten Material besteht und zumindest eine zweite Klebefläche (9) aufweist; und einer Klebeverbindung (7; 53) zwischen der ersten Klebefläche (3; 3'; 55) des ersten Strukturelements (2; 2'; 2''; 50) und der zweiten Klebefläche (9) des zweiten Strukturelements (8; 52); dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturelement (2; 2', 2''; 50) eine das zweite Material des zweiten Strukturelements (8; 52) aufweisende Beschichtung (4 ; 4'; 4''; 51) zumindest auf der ersten Klebefläche (3; 3'; 55) aufweist.Adhesive arrangement for bonding two structural elements, in particular an aircraft or spacecraft, comprising: a first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ), which consists of a first material and at least a first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) having; a second structural element ( 8th ; 52 ), which consists of a second material differing from the first material and at least one second adhesive surface ( 9 ) having; and an adhesive bond ( 7 ; 53 ) between the first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) of the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) and the second adhesive surface ( 9 ) of the second structural element ( 8th ; 52 ); characterized in that the first structural element ( 2 ; 2 ' . 2 ''; 50 ) one the second material of the second structural element ( 8th ; 52 ) having coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) at least on the first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) having. Klebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturelement (2; 2'; 2''; 50) einen hochfesten Werkstoff, insbesondere einen Titanwerkstoff oder dergleichen, aufweist.Bonding arrangement according to claim 1, characterized in that the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) has a high-strength material, in particular a titanium material or the like. Klebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturelement (2; 2'; 2''; 50) als Stringer zum Bilden eines Versteifungsmittels, als Doppler oder Crack-Stopper zum Verhindern von Riss bildungen oder Rissausbreitungen, oder dergleichen ausgebildet ist.Adhesive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) is formed as a stringer for forming a stiffening agent, as a Doppler or crack stopper for preventing cracking or crack propagation, or the like. Klebeanordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) mindestens eine Dicke von in etwa 0,2 μm aufweist.Adhesive arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) has at least a thickness of about 0.2 microns. Klebeanordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Strukturelement (8; 52) einen Aluminiumwerkstoff, Magnesiumwerkstoff, einen monolithischen oder laminierten Werkstoff, einen Verbundwerkstoff und/oder dergleichen aufweist.Bonding arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the second structural element ( 8th ; 52 ) comprises an aluminum material, magnesium material, a monolithic or laminated material, a composite material and / or the like. Klebeanordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturelement (2; 2'; 2''; 50) und/oder das zweite Strukturelement (8; 52) als Strukturelemente einer Leichtbaustruktur eines Flugzeuges ausgebildet sind.Bonding arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) and / or the second structural element ( 8th ; 52 ) are formed as structural elements of a lightweight structure of an aircraft. Klebeanordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeverbindung (7; 53) eine Dicke von etwa 0,01 mm bis 0,3 mm aufweist.Adhesive arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the adhesive bond ( 7 ; 53 ) has a thickness of about 0.01 mm to 0.3 mm. Klebeanordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeverbindung (7; 53) Faser und/oder aus Fasern gewebte Strukturen aufweist, wobei die Faser länge beispielsweise mindestens 10 mm und der Faserdurchmesser in etwa 0,001 mm bis 0,3 mm betragen.Adhesive arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the adhesive bond ( 7 ; 53 ) Fiber and / or fiber-woven structures, wherein the fiber length, for example, at least 10 mm and the fiber diameter in about 0.001 mm to 0.3 mm. Verfahren zum Herstellen einer Verklebung zweier Strukturelemente, insbesondere eines Luft- oder Raumfahrzeuges, mit folgenden Verfahrensschritten: – Vorsehen eines ersten Strukturelements (2; 2'; 2''; 50) aus einem ersten Material und mit zumindest einer ersten Klebefläche (3; 3'; 55); – Vorsehen eines zweiten Strukturelements (8; 52) aus einem sich von dem ersten Material unterscheidenden, zweiten Material und mit zumindest einer zweiten Klebefläche (9); – Aufbringen einer das zweite Material des zweiten Strukturelements (8; 52) aufweisenden Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) zumindest auf der ersten Klebefläche (3; 3'; 55) des ersten Strukturelements (2; 2'; 2''; 50); und – Vorsehen einer Klebeverbindung (7; 53) zwischen der auf der ersten Klebefläche (3; 3'; 55) des ersten Strukturelements (2; 2'; 2''; 50) aufgebrachten Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) und der zweiten Klebefläche (9) des zweiten Strukturelements (8; 52) zum Verkleben derselben miteinander.Method for producing a bonding of two structural elements, in particular of an aircraft or spacecraft, with the following method steps: - Provision of a first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) of a first material and with at least a first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ); Providing a second structural element ( 8th ; 52 ) of a second material differing from the first material and having at least one second adhesive surface ( 9 ); Applying a second material of the second structural element ( 8th ; 52 ) ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) at least on the first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) of the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ); and - providing an adhesive bond ( 7 ; 53 ) between the on the first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) of the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) applied coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) and the second adhesive surface ( 9 ) of the second structural element ( 8th ; 52 ) for bonding the same with each other. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) mittels eines Plattierungsverfahrens auf der ersten Klebefläche (3; 3'; 55) des ersten Strukturelements (2, 2'; 2''; 50) aufgebracht wird.Method according to claim 9, characterized in that the coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) by means of a plating process on the first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) of the first structural element ( 2 . 2 '; 2 ''; 50 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) mittels eines Auf dampfungsverfahrens auf der ersten Klebefläche (3; 3'; 55) des ersten Strukturelements (2; 2'; 2''; 50) aufgebracht wird.Method according to claim 9, characterized in that the coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) by means of a vapor deposition on the first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) of the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) is applied. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) während der Herstellung und/oder vor einem etwaigen Walzen des ersten Strukturelements (2; 2'; 2''; 50) auf der ersten Klebefläche (3; 3'; 55) des ersten Strukturelements (2; 2'; 2''; 50) aufgebracht wird.Method according to at least one of claims 9 to 11, characterized in that the coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) during manufacture and / or prior to any rolling of the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) on the first adhesive surface ( 3 ; 3 '; 55 ) of the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) is applied. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) auf das erste Strukturelement (2; 2'; 2''; 50) einseitig oder beidseitig aufgebracht wird.Method according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that the coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) to the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) is applied on one side or on both sides. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeverbindung (7; 53) zur Verstärkung derselben mit integrierten Fasern und/oder aus Fasern gewebte Strukturen ausgebildet wird, wobei die Fasern vorzugsweise vor oder während des Vorsehens der Klebeverbindung (7; 53) in diese eingebunden werden.Method according to at least one of claims 9 to 13, characterized in that the adhesive bond ( 7 ; 53 ) is formed to reinforce the same with integrated fibers and / or fibers woven structures, wherein the fibers preferably before or during the provision of the adhesive bond ( 7 ; 53 ) are involved in this. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturelement (2; 2'; 2''; 50) nach Aufbringung der Beschichtung (4; 4'; 4''; 51) und das zweite Strukturelement (8; 52) für das Vorsehen der Klebeverbindung (7; 53) mittels der gleichen Verfah rensschritte bzw. der gleichen Mittel vor- bzw. behandelt werden, beispielsweise mittels einer einheitlichen Oberflächenreinigung, einer einheitlichen Anodisierung, eines einheitlichen Vorbehandlungsbades, eines einheitlichen Primers, eines einheitlichen Klebstoffs oder dergleichen.Method according to at least one of claims 9 to 14, characterized in that the first structural element ( 2 ; 2 '; 2 ''; 50 ) after application of the coating ( 4 ; 4 '; 4 ''; 51 ) and the second structural element ( 8th ; 52 ) for the provision of the adhesive bond ( 7 ; 53 ) by means of the same procedural steps or the same means, for example by means of a uniform surface cleaning, a uniform anodization, a uniform pre-treatment bath, a uniform primer, a uniform adhesive or the like.
DE200610026538 2006-06-07 2006-06-07 Adhesive arrangement for bonding two structural elements and method for producing a bonding of two structural elements Expired - Fee Related DE102006026538B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610026538 DE102006026538B4 (en) 2006-06-07 2006-06-07 Adhesive arrangement for bonding two structural elements and method for producing a bonding of two structural elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610026538 DE102006026538B4 (en) 2006-06-07 2006-06-07 Adhesive arrangement for bonding two structural elements and method for producing a bonding of two structural elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006026538A1 true DE102006026538A1 (en) 2007-12-13
DE102006026538B4 DE102006026538B4 (en) 2011-04-28

Family

ID=38663685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610026538 Expired - Fee Related DE102006026538B4 (en) 2006-06-07 2006-06-07 Adhesive arrangement for bonding two structural elements and method for producing a bonding of two structural elements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006026538B4 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009146958A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Airbus Operations Gmbh Composite and structure, particularly in the aerospace sector
DE102010009253A1 (en) 2010-02-25 2011-08-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Join connector for use between motor car and motor car spoiler, has aluminum sheet part and steel or magnesium support connected together under intermediate layer of galvanic separation layer of basalt fiber reinforced layer
WO2021122075A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Airbus Operations Gmbh Multi-part seat track assembly for securing a seat assembly in a vehicle, aircraft comprising a multi-part seat track assembly, and a method for producing a multi-part seat track assembly

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015204433B4 (en) * 2015-03-12 2022-12-22 Aktiebolaget Skf Adhesive bonding of roller bearing and shaft and disassembly process
SI3412505T1 (en) 2017-06-07 2020-12-31 Odelo Gmbh Method for producing a light component with spacer, correspondingly manufactured light component, and a vehicle lamp fitting with such a light component

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4431991A1 (en) * 1994-09-08 1996-03-14 Bayerische Motoren Werke Ag Method of joining flat components such as in automobile and aircraft industries
DE10205700A1 (en) * 2001-02-13 2002-09-19 Yamaha Corp Manufacture of composite molded product, involves coating dope cement on insert material surface and molding of resulting coated material
EP1393893A1 (en) * 2002-08-22 2004-03-03 Airbus Deutschland GmbH Lightweight material structure made of metal composite material
DE10250096A1 (en) * 2002-10-27 2004-05-06 Bruno Gruber Compound material, of the same or different material types, has an adhesive layer at e.g. a thin wood veneer surface for bonding to a metal carrier surface for a broad range of applications
EP1600246A1 (en) * 2004-05-28 2005-11-30 Airbus Deutschland GmbH Titanium-Aluminium-component

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4431991A1 (en) * 1994-09-08 1996-03-14 Bayerische Motoren Werke Ag Method of joining flat components such as in automobile and aircraft industries
DE10205700A1 (en) * 2001-02-13 2002-09-19 Yamaha Corp Manufacture of composite molded product, involves coating dope cement on insert material surface and molding of resulting coated material
EP1393893A1 (en) * 2002-08-22 2004-03-03 Airbus Deutschland GmbH Lightweight material structure made of metal composite material
DE10250096A1 (en) * 2002-10-27 2004-05-06 Bruno Gruber Compound material, of the same or different material types, has an adhesive layer at e.g. a thin wood veneer surface for bonding to a metal carrier surface for a broad range of applications
EP1600246A1 (en) * 2004-05-28 2005-11-30 Airbus Deutschland GmbH Titanium-Aluminium-component

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009146958A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Airbus Operations Gmbh Composite and structure, particularly in the aerospace sector
US8403263B2 (en) 2008-05-30 2013-03-26 Airbus Operations Gmbh Composite and structure, particularly in the aerospace sector
DE102010009253A1 (en) 2010-02-25 2011-08-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Join connector for use between motor car and motor car spoiler, has aluminum sheet part and steel or magnesium support connected together under intermediate layer of galvanic separation layer of basalt fiber reinforced layer
WO2021122075A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Airbus Operations Gmbh Multi-part seat track assembly for securing a seat assembly in a vehicle, aircraft comprising a multi-part seat track assembly, and a method for producing a multi-part seat track assembly

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006026538B4 (en) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1912759B1 (en) Method for connection at least two pieces of sheet material, particularly at least two metal sheets for a lightweight structure as well a joining and lightweight structure
DE10007995C2 (en) Structural component, in particular for an aircraft and method for producing a structural component
DE69734616T2 (en) Titanium polymer hybrid laminates
EP2481569B1 (en) Motor vehicle component and method for manufacturing same
EP3088121B1 (en) Metal component containing at least one of multidimensional structured connection section and method for the production thereof
EP1495858B1 (en) Lightweight material structure made of metal composite material
EP3040182A1 (en) Method for producing a structural element, semi-finished product, method for producing a semi-finished product, structural element, and aircraft or spacecraft
EP1393893B1 (en) Lightweight material structure made of metal composite material
DE102006026538B4 (en) Adhesive arrangement for bonding two structural elements and method for producing a bonding of two structural elements
DE19800038A1 (en) Joining reinforced plastic structural components of vehicle bodywork
DE102008047333B4 (en) Compounds between a monolithic metal component and an endless fiber-reinforced laminate component and method for producing the same
DE102007046478A1 (en) Sheet laminate, particularly for use as skin plate for truncated cell of airplane, has multiple thin aluminum alloy sheets, which are laminated on one another
EP1666354A1 (en) Structural component, process for manufacturing a structural component and use of a structural component for an aircraft skin
EP1495859B1 (en) Lightweight material structure
DE19960909A1 (en) Large-area structural component for an aircraft and method for producing the structural component
WO2009047665A1 (en) Reinforcing profile for aircraft structures
DE102014112138A1 (en) Motor vehicle body in mixed construction and method for producing a motor vehicle body in mixed construction
DE102007021736A1 (en) Process for the aftertreatment of welded joints
DE102011077458A1 (en) Welding components of motor vehicle, comprises providing first component having first connecting portion, second component having second material, providing metallic coating on first connecting portion, welding first and second components
DE102004052668B4 (en) Component assembly, in particular body of a passenger vehicle
DE102006023210B4 (en) Process for producing a laminate structure, laminate structure and their use
EP2504163B1 (en) Vehicle hood, composite material and method for producing a motor vehicle hood or a composite material
EP2332721A1 (en) Compound material
US20080000577A1 (en) Adhesive bonding arrangement for adhesively bonding two structural elements and method for producing an adhesive bond between two structural elements
EP2757066A1 (en) Metal profile support with basic profile and stiffening body made of fibre-reinforced plastic and support structure, in particular a guide device having such a profile support, method for producing a profile support and method for producing a supporting structure

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE

R020 Patent grant now final

Effective date: 20110729

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee