JP2018508003A5

JP2018508003A5 - 硫黄含有シーリング化合物の施与方法、これに用いられる装置、これにより処理される航空機又は宇宙機、およびその使用法

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Publication number: JP2018508003A5
Application number: JP2017561032A
Authority: JP
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2021-08-05
Anticipated expiration: 2036-02-12

Description

本発明は、硫黄含有ＳＣＯＤシーリング化合物を施与する方法であって、硫黄含有ＳＣＯＤシーリング化合物を用いて、表面から突出する少なくとも１個の接続要素を封止、被覆及び／又は空力的に平滑にする方法、及び／又は、少なくとも１カ所の施与部位で、ギャップ（gap）又は平らでない接続部位の表面を封止、被覆及び／又は空力的に平滑にする方法を含む。特に航空用及び宇宙飛行用の構成部品、対応する装置、対応して処理された航空機又は宇宙機における前記方法並びに装置の使用法に関する。

ＳＣＯＤシーリング化合物（ＳＣＯＤ＝要求（指令）によるシーラント硬化（Sealant Cure on Demand））のみが、所望される開始時間でシーリング化合物の硬化を劇的に加速し、不粘着状態及び／又はショアＡ硬度３０を、例えば最短時間で達成する。

しかしながら、例えば翼上１００個のそのような接続部位の穿孔、接続及び封止には現在数時間を要しており、エアバスＡ３８０のような大型飛行機は単体の接続部位がおよそ１００万あるため、そのような航空機の構築は悪影響を受ける。構成部品の各表面における個別の接続部位数は、構成部品の種類に強く依存する。しかしながら標的は、全ての領域において、不粘着時間を短くすることであり、及び特に、シーリング化合物の不粘着時間までの上述した待機時間を、少なくとも１カ所の施与部位において短くすることである。

この目的はまた、本発明の方法で処理された少なくとも１個の接続要素を有することを特徴とする航空機又は宇宙機（宇宙船）によって達成される。

Claims

硬化がエネルギー入力により、要求によって行われる、すなわちＳＣＯＤである、硫黄含有シーリング化合物で、少なくとも1カ所の施与部位において、少なくとも１個のノズル要素及び少なくとも１個の照射ユニットを用いて、航空機の表面から突出する少なくとも１個の接続要素を封止、被覆及び／又は空力的に平滑にする方法、及び／又は、航空機のギャップを有する表面又は平らでない接続部位の表面を封止、被覆及び／又は空力的に平滑にする方法であって、
ｉ）前記少なくとも１個のノズル要素は、その内部空間が間接的又は直接的にシーリング化合物貯蔵部に接続されており、該シーリング化合物貯蔵部は、混合された未硬化、又は少なくとも一部未硬化のＳＣＯＤシーリング化合物を含有していて、このシーリング化合物は、前記表面から突出する接続要素上や、前記ギャップ及び／又は平らでない接続部位上に導かれ、及び／又は滑動されて、前記表面又は表面近傍に接触するものであり、
ｉｉ）前記少なくとも１個のノズル要素の内部空間が、シーリング化合物貯蔵部からの前記ＳＣＯＤシーリング化合物で充填され、前記表面から突出する接続要素や、前記ギャップ又は平らでない接続部位が前記ＳＣＯＤシーリング化合物で完全に覆われる程度に、前記表面又は表面近傍に接触され、前記ＳＣＯＤシーリング化合物はシーリング化合物被覆を形成し、ここで前記表面から突出する接続要素、ギャップ及び平らでない接続部位の３つは、すべて「施与部位」と称されるものであり、
ｉｉｉ）少なくとも１個のノズル要素又は少なくとも１個のノズル要素の少なくとも一部は、前記シーリング化合物被覆を有する表面から持ち上げられ、及び／又は動かされ、及び
ｉｖ）前記ＳＣＯＤシーリング化合物の硬化は、１）少なくとも１個の照射ユニットによるシーリング化合物被覆へのエネルギー入力により開始し、２ａ）上記において及び／又はこれにより、活性状態の潜在性触媒が形成されて、前記硬化が開始し、又は、２ｂ）上記において及び／又はこれにより、少なくとも１個の反応成分の直接活性化により前記硬化が得られ、前記混合されたＳＣＯＤシーリング化合物がその後に続いて硬化する、及び／又は、さらに硬化し、
工程ｉ）〜ｉｖ）は、自動の装置で行われ、及び
前記ＳＣＯＤシーリング化合物は、０．０１〜１０分の不粘着時間及び１〜１０００分の硬化までの時間を有する、ことを特徴とする方法。
工程ｉｉ）における前記ＳＣＯＤシーリング化合物は、シーリング化合物貯蔵部から、連続的な線又は線の一部分として、前記接続要素上に導かれる、及び／又は押し出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
工程ｉｖ）の前の前記未硬化のシーリング化合物被覆を形成及び／又はその表面をツールで平滑化し、及び／又は、工程ｉｉ）及び／又はｉｉｉ）で、前記ノズル要素を直線的及び／又は回転的に動かすことで前記シーリング化合物の線を裂く及び／又はツールを動かし、前記未硬化のシーリング化合物被覆を形成及び／又は表面上は平滑にし、最終形状を得ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
前記シーリング化合物被覆は、最終形状とされ、前記表面上で、ほぼ被覆、鐘、キャップ形状、及び／又はマウンド形又はビーズ形の正面形状を有することを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも一項に記載の方法。
前記シーリング化合物被覆は、前記シーリング化合物被覆の接触面の領域に接着剤を有する清浄化された表面上に施与されることを特徴とする、請求項１〜４の少なくとも一項に記載の方法。
工程ｉｖ）におけるエネルギー入力は、ＩＲ照射、ＮＩＲ照射、マイクロ波照射、ＶＩＳ照射、紫外可視光線照射、紫外線照射、超音波照射、電子線照射、ガンマ線照射、ベータ線及び／又はアルファ線を用いた照射によって行われることを特徴とする、請求項１〜５の少なくとも一項に記載の方法。
工程（ｉｖ）で前記まだ硬化していないシーリング化合物被覆は、照射後約０．０１〜１０分後に既に不粘着であるか、不粘着となることを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも一項に記載の方法。
少なくとも１個のノズル要素、又はノズル要素の少なくとも一部分から、シーリング化合物貯蔵部への変更が行われることを特徴とする、請求項１〜７の少なくとも一項に記載の方法。
前記表面上の施与部位における各接続要素、ギャップ又は平らでない接続部位について、ＳＣＯＤシーリング化合物を前記表面上に施与するため、また可能な場合前記ノズル要素が連続する施与部位に動かされる前にＳＣＯＤシーリング化合物を所望の形状にするための平均処理時間は、０．１〜６０秒の間であることを特徴とする、請求項１〜８の少なくとも一項に記載の方法。
前記ノズル要素（０）は、１）シーリング化合物貯蔵部への接続要素（１）、接続チャネル（２）及び、可能であればノズル、キャップ及び／又はツール（３）及び／又は前記接続チャネル（２）のノズル延長部から構成され、前記ノズル要素（０）は１個又は複数の部分品からなることを特徴とする、請求項１〜９の少なくとも一項に記載の方法。
前記接続チャネル（２）はホース状であり、かつ折り曲げ可能、及び／又は柔軟であってもよいことを特徴とする、請求項１〜１０の少なくとも一項に記載の方法。
前記混合された未硬化又は少なくとも一部未硬化のＳＣＯＤシーリング化合物は、
Ａ）ｉ）ポリチオエーテル、ポリスルフィド、それらのコポリマー及び／又はそれらの混合物に基づくメルカプト末端ベースポリマーを有する基材、ｉｉ）平均官能価１．５〜３．２の範囲のイソシアネート成分を持つ少なくとも１種の硬化剤、及びｉｉｉ）α−アミノケトンをベースとする少なくとも１種の光潜在性塩基をベースとし、
Ｂ）メルカプト末端ポリチオエーテルを含む基材、エポキシベース硬化剤、及び少なくとも１種の光潜在性塩基をベースとし、前記光潜在性塩基は立体障害第３級アミン及び／又は立体障害アミジンをベースとし、前記光潜在性塩基は潜在性触媒として機能し、又は、
Ｃ）ｉｖ）ポリビニルエーテル及び／又はポリアリル化合物を有するポリエンを含むチオール末端ポリチオエーテル、及びｖ）光開始剤をベースとし、
前記混合された未硬化又は少なくとも一部未硬化のＳＣＯＤシーリング化合物は、エネルギーを供給することによって硬化を開始することを特徴とする、請求項１〜１１の少なくとも一項に記載の方法。
前記光開始剤は、アセトフェノン、α−アミノアルキルフェノン、ベンゾインエーテル、ベンゾイルオキシム、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、チオキサントン、アントラキノン、カンファーキノン、フルオレノン及びケトクマリンからなる群から選択されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
少なくとも１種のタイプＡ）及びＢ）について少なくとも１種の光潜在性塩基が、タイプＡ）又はＢ）のＳＣＯＤシーリング化合物への高エネルギー化学線照射により、第３級アミン及び／又はアミジンベースの少なくとも１分子を開裂させ、これが活性触媒としての前記ＳＣＯＤシーリング化合物の硬化を開始させ、また、高エネルギー化学線の、短時間照射後、前記少なくとも一部未硬化のＳＣＯＤシーリング化合物はさらなる照射を必要とせず、−１０〜＋７０℃の温度範囲で硬化を継続することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の方法。
前記混合されたＳＣＯＤシーリング化合物は、工程ｉｖ）において硬化し、不粘着のシーリング化合物を形成することを特徴とする、請求項１〜１４の少なくとも一項に記載の方法。
前記表面から突出した接続要素は、ボルト、リベット、ねじ、ねじ付きピン、ナット、ピン又は同様に形成された突出する接続部品であること、前記ギャップは、漏れ、穴、継ぎ目、溝又は表面上の複数の構造要素間の接触部位であること、及び／又は、前記平らでない接続部位は主に、折り畳まれた継ぎ目、接着部位、溶接部位、溶接継ぎ目である及び／又は凹凸であることを特徴とする、請求項１〜１５の少なくとも一項に記載の方法。
前記少なくとも１個の接続要素が突出する表面及び／又は、ギャップがある及び／又は平らでない表面は、航空機の構築要素及び／又は構造部品の外表面又は内表面であることを特徴とする、請求項１〜１６の少なくとも一項に記載の方法。
前記表面は、少なくとも１種の金属材料、少なくとも１種の複合材料、及び／又は少なくとも1種の有機材料から主になることを特徴とする、請求項１〜１７の少なくとも一項に記載の方法。
請求項３の工程は、自動の装置で行われることを特徴とする、請求項１〜１８の少なくとも一項に記載の方法。
少なくとも２カ所の施与部位が同時に、又は同時に連続して処理されることを特徴とする、請求項１〜１９の少なくとも一項に記載の方法。
前記自動の装置が、前記方法実行のために自動的に作動し、又は、少なくとも１個のユニットが、処理した施与部位から請求項１の少なくとも１個の工程の処理を行った後に、前記表面から突出する接続要素、ギャップ又は平らでない接続部位（施与部位）を有する次の施与部位に達するよう動かされ、その位置で処理を行うことを特徴とする、請求項１〜２０の少なくとも一項に記載の方法。
前記自動の装置の少なくとも１個のユニットが、請求項１の方法を実行するために工程ｉ）〜ｉｉｉ）を行い、少なくとも１個の他のユニットが工程ｉｖ）を行うことを特徴とする、請求項１〜２１の少なくとも一項に記載の方法。
前記自動の装置の少なくとも１個のユニットが、請求項１の方法を実行するために工程ｉ）〜ｉｉｉ）を行い、少なくとも１個の他のユニットが、工程ｉｖ）を同時に行うことを特徴とする、請求項１〜２１の少なくとも一項に記載の方法。
請求項１の方法の工程ｉ）〜ｉｉｉ）を行うため、前記自動の装置の少なくとも１個のユニット及び工程ｉｖ）のための少なくとも１個の他のユニットか、又は前記自動の装置の全体が処理の実行後に次の施与部位に同時に移される前に、工程ｉ）〜ｖ）のすべてが行われることを特徴とする、請求項１〜２３の少なくとも一項に記載の方法。
平面又は前記表面に垂直な表面に配置され、一次元配列で配列された、表面から突出する接続要素のある少なくとも１カ所の施与部位又は少なくとも１カ所の平らでない接続部位において、施与部位についての様々な処理が連続して行われるようにして、ユニット又は前記装置全体の移動が行われ、同じ種類の１〜１５個のユニットは、対応する１〜１５カ所の施与部位において、対応する１〜１５カ所の施与部位への移動が起こる前に、同時にそれぞれ処理を行うことを特徴とする、請求項１〜２４の少なくとも一項に記載の方法。
前記ユニット又は前記装置全体の移動が、平面又は前記表面に垂直な表面に配置され、一次元配列で配列され、表面から突出する接続要素の少なくとも１カ所の施与部位又は少なくとも１カ所の平らでない接続部位において、施与部位についての様々な方法が連続して行われるようにして行われ、異なるユニットは、前記平面又は表面に配置され、異なる１〜４５個のユニットが、それぞれ、対応する３〜４５カ所の施与部位において、少なくとも２カ所の施与部位への移動が起こる前に、同時にそれぞれ処理を行うことを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
同じ種類の複数のユニットが、工程ｉ）〜ｉｉｉ）において、線状に沿って位置決めされ、工程ｉｖ）について、同じ種類の複数のユニットが、第二の線状に沿って位置決めされ、前記第一及び第二の線の前記ユニットは、等しい距離又は角度を持った配置で位置決めされてよく、これにより、表面に設けられた表面から突出する接続部位又は平らでない接続部位を持つ複数の施与部位は、同時に処理されてもよいか、又は処理され、両直線における同じ種類の２〜１５個のユニットはそれぞれ、対応する２〜１５カ所の施与部位において、両直線上の対応する２〜１５カ所の施与部位が直線方向又はこれに対して直角の方向に移動する前に、同時に処理を行うことを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
工程ｉ）〜ｖ）の少なくともいずれかにおいて用いられる少なくとも１個の基地及び少なくとも１個のノズル要素、及び可能であれば別個に少なくとも１個の照射ユニットを有する請求項１〜２７の少なくとも１項の方法を行うための自動の装置。
ボルト、リベット、ネジ、溶接継ぎ目又は同様の接続要素又は施与部位にシーリング化合物被覆を直線状で任意に折り曲げ可能又は傾け可能な装置において形成するための装置を含み、複数の基地が直列で接続されていることを特徴とする、請求項２８に記載の装置。
工程ｉ）〜ｉｉｉ）又はｉ）〜ｉｖ）の前記ユニットは、ノズル、キャップ及び／又はツール交換、すなわち要素交換のための要素を有し、ノズル、キャップ及び／又はツール交換の場合、ノズルの形状、ノズルの寸法、キャップの形状及び寸法及び／又はツールの変更は、
ａ）異なる形状及び／又は大きさの複数の前記要素を有する塔部を回転させることによって、
ｂ）異なる形状及び／又はサイズの複数の前記要素を有する収載部を動かすことによって、
ｃ）バヨネットロックの除去、ゆるめ、回転、以前に使用された前記要素の留め金を外す、又はファストクランプ装置の解放、及び／又は、バヨネットロックへの係合、螺号、回転、前記要素の留め金止め又は所定の形状及び／又はサイズの前記要素をファストクランプ装置に接続することによって、及び／又は、
ｄ）中央部分で縦方向に分割され、部分品が挿入、回転、バヨネットロック、留め金又はファストクランプ装置によって接続又は分離される少なくとも１個の長方形のノズル要素を使用することによって行われ、シーリング化合物容器のノズル部分は、ノズルの交換毎に交換されず、ノズル延長部又はシーリング剤被覆を形成するためのキャップ又はシーリング化合物キャップを有するノズル部は交換されることを特徴とする、請求項２８又は２９に記載の装置。
工程ｉｖ）用又は工程ｉｖ）とともに用いられる前記ユニットは、紫外線光又は紫外線可視光の少なくとも１個の照射ユニットを有することを特徴とする、請求項２８〜３０の少なくとも一項に記載の装置。
請求項３の工程のための要素又はユニットを含むことを特徴とする、請求項２８〜３１の少なくとも一項に記載の装置。
取り除かれたシーリング化合物の残留物及び汚れが吹き飛ばされたりシーリング化合物被覆に向かわないよう、前記ノズル要素又はその部分品を清浄化するための装置を含むことを特徴とする、請求項３２に記載の装置。