JP6914393B2 - 複合パネルを縁取るための方法、方法を実施するためのストリップ、及びこの方法で得られるパネル - Google Patents

Description

本発明は、内部の航空機壁の床張り又は内張要素として使用することができる複合パネル用の密封的な縁取り方法（ｓｅａｌｉｎｇ ｅｄｇｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）に関する。本発明はさらに、この方法を実施するための密封ストリップ、及びこの方法によって得られるパネルに関する。

多くの部門、特に航空宇宙部門において、軽量化は、航空機のエネルギー効率を向上させるための主要な関心事である。

軽量化は、これらの部門の他の主要な関心事である機械的強度と通常は相反する。

航空機の実例では、多くの要素が、低重量性と向上された強度とを兼ね備える複合材料からできている。

現在では、床材又は壁のトリム要素は主に、中央のハニカムコアとハニカムの両側に固定される２つの「外皮」とを有する複合パネルからできている。図１に示すように、これらの外皮は、同一又は異なる材料からなる１つ又は複数の層を有する。

同図で示すパネルは、
両側に２つの外皮が配置されるポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のハニカムコア１を有し、それぞれの外皮は、
ハニカムコア１と接触する内層２、３であって、
少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂で含浸された、重量３０ｇ／ｍ^２以下のファイバガラスＥのシート２ａ、３ａであって、ハニカムコア１と接触しているシート２ａ、３ａ、及び
第１の方向に方向付けられた一方向性カーボンファイバのウェブ２ｂ、３ｂであって、２７５ＧＰａから３００ＧＰａの間の弾性係数、及び１００ｇ／ｍ^２以下の重量を有し、３０重量％から４０重量％の間のエポキシ樹脂で含浸されたウェブ２ｂ、３ｂ
を有する内層２、３と、
対応する内層２、３と接触する外層４、５であって、
内層２、３のカーボンファイバのシート２ｂ、３ｂの第１の方向と異なる第２の方向に方向付けられた一方向性カーボンファイバのシート４ａ、５ａであって、２７５ＧＰａから３００ＧＰａの間の弾性係数、及び１００ｇ／ｍ^２以下の重量を有し、３０重量％から４０重量％の間のエポキシ樹脂で含浸されており、各外層４、５の一方向性カーボンファイバのシート４ａ、５ａは、対応する内層２、３の一方向性カーボンファイバの層２ｂ、３ｂに面しているシート４ａ、５ａ、及び
３０ｇ／ｍ^２以下の重量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂で含浸されたファイバガラスＥのシート４ｂ、５ｂ
を有する外層４、５と
を有している。

他の複合パネルを、本発明による方法で縁取る（縁付けする）こともできる。

現在では、複合パネルの縁取りは、密度０．６８（６８０ｋｇ／ｍ^３）を有する、Ａｘｓｏｎ（登録商標）のＣＦ２３０／２３８型の２成分縁取り樹脂を使用して実施されている。

機械的強度及び充分な保持力を確実にするため、この樹脂は、複合材のハニカムコアを少なくとも３ｍｍの深さまでトレパニング加工（心残し削り）することを必要とする。樹脂表面状態は、縁取りを滑らかにするのに平らなスパチュラを使用することにより得られるが、多くの場合、許容範囲の仕上げを確実にするのに機械加工を用いる必要がある。

樹脂の乾燥時間を改善するため、５時間の間、複合材全体を乾燥器の中に通す必要がある。

従来技術による方法には、以下の欠点がある。
− リニア・メートル当り重量が大きすぎる（１０ｍｍのパネル厚でメートル当り２０ｇ）。
− 樹脂の適用に備えてハニカムを機械加工する必要がある。
− 乾燥器の乾燥／通過時間が非常に長く且つ適切な保管場所が必要である。
− 製造業者によって要求される表面状態のために、樹脂縁取りの機械加工が随意的ではあるがほとんどの場合に実施される。

したがって本発明は、従来技術の縁取り方法を用いた同じパネルと比べてより軽量なパネルを得るため、必要なステップ数を少なくすることによって、実施がより迅速で、より効率的で、より容易である縁取り方法を提案することを目指す。

このために、本発明は、
− ２つの平坦面及び縁取られる側部を備えた特定の厚さの複合パネル、及び複合パネルの厚さより大きい幅を有する高分子材料の密封ストリップであって、使用の位置に関連して「内側」面と考えられる第１の面及び「外側」面と考えられる第２の面を備える密封ストリップを提供するステップ（ａ）と、
− 接着剤が複合パネルとストリップの内側面の間に位置するようにストリップと接着剤を複合パネルの側部上及び平坦面の周辺部上に適用するステップ（ｂ）であって、それにより複合パネルを塵、異物、又は吸湿から密封的に保護するステップ（ｂ）と
を有する、複合パネルを密封的に縁取る方法に関する。

他の実装例によれば、
ステップ（ａ）で提供されるストリップは、取り外し可能な保護皮膜層によって保護された接着剤を有する内側面を含むことができ、またステップ（ｂ）は、
− ストリップから保護皮膜を除去して接着剤を露出させるステップ（ｂ１）と、
− 接着剤層を担持するストリップの内側面を、複合パネルの側部及び平坦面の周辺部分上に適用するステップ（ｂ２）と
を下位ステップとして有し、
ステップ（ａ）で提供されるストリップは、接着剤のない内側面を有していてもよく、その場合ステップ（ｂ）は、
− 接着剤を、複合パネルの側部上及び平坦面の周辺部分上に直接付着させるステップ（ｂ’１）と、
− ストリップの内側面を、複合パネルの側部及び平坦面の周辺部分に担持された接着剤層上に適用するステップ（ｂ’２）と
を下位ステップとして有し、
縁取り方法は、非粘着コーティングをストリップの外側面上に付着させるステップ（α）をさらに有していてもよく、この場合ステップ（α）はステップ（ｂ）より前に実施され、
縁取りパネルは、少なくとも１つの突出隅部を有していてもよく、この場合縁取り方法は、非粘着コーティングのない局所領域を作るために突出隅部で非粘着コーティングを局所的に除去するステップ（β）と、非粘着コーティングのない隅部でストリップをそれ自体の上に接着させるステップ（γ）とをさらに有し、
ステップ（ｂ）は、複合パネルの側部と接触する「側部ローラ」と呼ばれる少なくとも１つの第１の適用ローラと、複合パネルの平坦面の周辺部分と接触し且つ側部ローラに対して実質的に垂直である「表面ローラ」と呼ばれる少なくとも２つの適用ローラとを有する機械によって実施される。

本発明はさらに、本発明による方法を実施するための複合パネルの密封的な縁取りストリップに関する。ストリップは高分子材料で形成され、且つ保護ストリップによって保護される接着剤層を一方の面に有し、またストリップは、複合パネルを塵、異物、又は吸湿から密封的に保護するように適合される。

他の実装例によれば、
接着剤を担持していない面は、規格ＡＳＴＭＤ１７８１に従って測定して１Ｎ／２５ｍｍ以下の剥離強度である非粘着コーティングを有することができ、
高分子材料は、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）であってもよく、この場合ストリップは５０μｍ±２μｍの厚さを有している。

本発明はさらに、側部全体及び２つの平坦面の周辺部分を覆うように接着剤によって接着される密封的な縁取りストリップを備えた複合パネルに関し、ストリップは、高分子材料からできており、複合パネルを塵、異物、又は吸湿から密封保護するように意図されている。

本発明はさらに、本発明による方法を実施するための機械に関し、この機械は、縁取られる複合パネルの側部と接触するように意図された「側部」と呼ばれる少なくとも１つの第１の適用ローラと、複合パネルの平坦面の周辺部分と接触するように意図された「表面」と呼ばれる少なくとも２つの適用ローラとを有し、これら２つの表面ローラは、ローラの操作位置において側部に対して実質的に垂直である。

本発明の他の特徴は、添付図面をそれぞれ参照して、以下の詳細説明から明らかになる。

本発明による縁取り方法で使用する複合パネルの概略断面図である。 本発明による方法を実施するための高分子材料ストリップの概略断面図である。 本発明によるストリップが側部に布設されようとしている複合パネルの一部の上から見た概略平面図である。 本発明によるストリップが縁部に布設されている複合パネルの一部の概略断面図である。 本発明によるストリップが縁部に布設される複合パネルの一部の概略断面図である。 本発明による複合パネルの概略斜視図であって、複合パネルは、その側部全体及び２つの平坦面の周辺部分を覆う縁取りストリップを有している概略斜視図である。

本発明は、縁取り樹脂を、パネルの側部上及び周辺部分上に貼り付けられるストリップに置き換えるという観念に基づく。このストリップは、製造中に予め貼り付けておいてもよく、又は、縁取りの間にパネルの側部上及び周辺部分上に付着される接着材の層の上に付着させてもよい。

本発明による複合パネルを縁取りする方法は、２つの平坦面及び縁取られる側部を備えた特定の厚さｅの複合パネルを提供し、且つ複合パネルの厚さｅより大きい幅Ｌ_Ｒを備えた高分子材料ストリップを提供するステップ（ａ）を含む。

図２に示すように、ストリップ２０は、使用位置に関連して「内側」と考えられる第１の表面２１及び「外側」と考えられる第２の面２２を有する。

縁取り方法は、接着剤３０が複合パネル１０（側部Ｔ及び周辺部分Ｐ）とストリップ２０の内側面２１の間に位置するように、ストリップ２０及び接着剤３０を複合パネル１０の側部Ｔ上及び平坦面１０１の周辺部分Ｐ上に（図３では破線領域で画定される）適用するステップ（ｂ）をさらに含む。

第１の実施例によれば、ステップ（ａ）で提供されるストリップは、接着剤のない内側面を有し、ステップ（ｂ）は、接着剤を複合パネルの側部上及び平坦面の周辺部分上に直接付着させる下位ステップ（ｂ’１）と、ストリップの内側面を複合パネルの側部及び平坦面の周辺部分に載せられた接着剤層上に適用する下位ステップ（ｂ’２）とを含む。

この実施例は、製造するのが非常に簡単なストリップを使用するという長所がある。それでもやはり、２つの段階、すなわち接着剤を付着させるための段階、及びストリップを付着させるための段階で進める必要がある。

第２の好適な実施例によれば、ステップ（ａ）で提供されるストリップは、（図２参照）ストリップの製造中に（例えばコーティングによって）予め付着された接着剤層３０であって、取り外し可能な保護皮膜４０によって都合よく保護された接着剤層３０を備えた内側面２１を有する。

この場合、ステップ（ｂ）は、保護皮膜があると、接着剤を露出させるためにストリップから保護皮膜４０を引き剥がす（図３参照、除去は矢印Ｆ１に従って実施する）下位ステップ（ｂ１）と、接着剤層を載せているストリップの内側面を、複合パネルの側部上（図４参照、適用は矢印Ｆ２に従って実施する）及び複合パネルの平坦面の周辺部分上（図４参照、適用は矢印Ｆ３に従って実施する）に適用する下位ステップ（ｂ２）とを含む。ストリップを周辺部分Ｐ上に確実に固定するため、ストリップは、パネルの厚さｅより大きい幅Ｌ_Ｒを有する（図４参照）。ストリップ２０の幅Ｌ_Ｒとパネルの厚さｅの比率は２から３の間であれば好ましく、すなわち、周辺部分Ｐを被覆している接着剤の幅はパネルの最小厚さｅの少なくとも半分以上であり、幅ｅまでとすることができる。

本発明による方法は、ストリップ２０の外側面２２上にシリコン５０を主成分とした非粘着コーティングを付着させるステップ（α）をさらに有すれば好ましい。このコーティングは、パネルの間に密封ストリップを加えるときにストリップ２０の外側面２２の粘着性を下げる働きをする。この目的は、パネルを取り外したときにストリップ縁取りが偶発的に外れることを回避することである。

したがって、接着剤が載っておらず、非粘着コーティングを備えた面は、規格ＡＳＴＭＤ１７８１に従って測定した場合、１Ｎ／２５ｍｍ以下の剥離強度を有する。

非粘着性処理は、接着剤がストリップに付着することができるように、ストリップの内側面上に接着剤を付着させた後実施される。

非粘着性処理によって接着剤が汚されないことを確実にするため、取り外し可能な保護皮膜４０は、接着剤の上に配置される。

ステップ（α）は、ステップ（ｂ）より前に実施される。

縁取りパネル１０が突出隅部（ｐｒｏｊｅｃｔｉｎｇ ｃｏｒｎｅｒ）を有する場合、ストリップを付着させると隅部に折り重なりが発生する。このために、方法は、非粘着性コーティングのない局所領域を作るために突出隅部において非粘着性コーティングを局所的に除去するためのステップ（β）と、ストリップを非粘着性コーティングのない隅部でそれ自体の上に接着させるステップ（γ）とを含む。ストリップを局所的に切断することで、それを折り重ねることを容易にすることができる。

非粘着性コーティングは、（メチルエチルケトン）、Ｄ５−Ｃｌｅａｎ、又はＤＰＬＦなどの製品を使用してストリップの表面から化学的に除去してもよい。

本発明による方法を実施した後に得られた複合パネルが図６に示され、側部全体及び２つの平坦面の周辺部分を覆う縁取りストリップを備えている。

方法を実施するのに特に適切なストリップは、ポリ（エチレンテレフタレート）又はＰＥＴであることが好ましい高分子材料からなり、片方の表面に、保護皮膜によって保護されたアクリル系接着剤層を有する。

製造業者が要求する機械的特性及び審美的特性を保証しながら重量を軽減するため、ＰＥＴストリップは５０μｍ±２μｍの厚さを有していれば好ましい。

このストリップを使用すると、複合パネルの縁取りが、その中芯材（コア）を塵、異物、又は吸湿から保護することができる（ストリップがパネルの側部及び平坦面の周辺部分Ｐ上に配置されれば、密封を確実にする）。

本発明によるこの密封ストリップは、中実（ｓｏｌｉｄ）構造を有していること、すなわち無孔であり、例えば組紐又はメッシュの形態のストリップとは異なる構造を有していることに留意されたい。

非粘着性処理を施し、接着剤を付着させたストリップ・アセンブリは、１１５ｇ／ｍ^２を超えない。各構成要素の重量は、以下の通りである。
− 非粘着性コーティング付き厚さ５０μｍＰＥＴストリップ：重量７０ｇ／ｍ^２
− アクリル系接着剤（ＰＥＴ上のコーティング）：重量４５ｇ／ｍ^２

保護皮膜は取付け時に除去されるので、保護皮膜の重量は、重要な要素ではないと考えられる。

本質的な重量に加えて、本発明による縁取りストリップは、航空複合パネルで使用される場合にその保持を確実にするため、以下の機械的及び寸法的な制約を満たす。
− 完成したストリップ・アセンブリの厚さ（接着剤＋ＰＥＴ皮膜）：９５μｍ±２μｍ
− ＰＥＴ皮膜厚さ：５０μｍ±２μｍ
− アルミニウム板上での剥離強度：規格ＡＳＴＭ Ｄ １７８１に従って９．５Ｎ／２５ｍｍ以上
− ７０°Ｃ及び９５％相対湿度での１週間（１６８時間）の老化後のアルミニウム板上での剥離強度：規格ＡＳＴＭ Ｄ １７８１に従って約２０Ｎ／２５ｍｍ
− 非粘着性部分の剥離強度：規格ＡＳＴＭ Ｄ １７８１に従って１Ｎ／２５ｍｍ以下
− 引張強さ（幅２５ｍｍ）：１８５Ｎ
− 破壊時の伸び率：１２０％以下

数種類の色のＰＥＴストリップを入手することができるが、ＰＥＴストリップは、一般的に、複合パネルのコア（中心材）を隠し、且つ付加的な認識品質を提供することを目的として、透けて見ることができない不透明性を保持していなければならない。

ストリップは、規格ＦＡＲ２５．８５３ Ａｐｐｅｎｄｉｘ Ｆ ｓｉｄｅ（ａ）（Ｉ）（ｉ）に従って自己消炎性を有する。

都合のよいことに、縁取りストリップを使用すると、専用の適用機械によって手順の一部を実施することが可能になる。

適用機械（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ））は、作業者の動作を介して、縁取りストリップをパネルの側部上、並びに上面及び下面の周辺部分Ｐ上に短時間で布設すること（同時適用）ができる。このために、この機械は、ストリップを側部上に適用するための「側部ローラ」と呼ばれる少なくとも１つの第１の適用ローラと、複合パネルの平坦面の周辺部分と接触するように意図される、「表面ローラ」と呼ばれる少なくとも２つのローラであって、こうした２つの表面ローラが、ローラの操作位置において、すなわちストリップを適用する位置において、側部に対して実質的に垂直である少なくとも２つのローラとを有する。

さらに、機械は、ストリップを適用する前に保護皮膜を取り除くために、ローラの前に配置される接着剤保護皮膜を引き剥がすシステムを有する。

ストリップの切断及び反転を制限し（密封状態を損なう危険性を減らし）、さらにパネル上に機械を設置することによる時間の損失を制限するため、パネルの側部全体上への適用は、１回の通過の内に行われる。

機械操作終了後、角部だけには、作業者によって縁取りストリップ自体の上の折り重なり域が剥ぎ取られる（Ｍ．Ｅ．Ｃ．剥ぎ取り、Ｄ５−Ｃｌｅａｎ又はＤＰＬＦ、又は機械的剥取り）手動処理が施される。

この剥取りは、ストリップ自体の上の折り重なり域から非粘着性処理を取り除くために必要とされる。

適用の間パネルを支持する台は、その上に吸着カップがある台であり、作業者の必要性によって及び縁取られるパネルの大きさに応じて、水平、又は垂直に配置することができる（中間位置でもあり得る）。

テープ貼り機は、作業者によって使用されるので、支持物又は外部の援助なしでも取り扱うことができるように、テープ貼り機の重量は、５ｋｇを超えるべきではない。

人間工学的に改善する（最大荷重を下げる）ために、関節式及び平衡式の支持アームを機械に取り付けてもよい。

本発明によるストリップ機械は、異なる厚さ（通常８ｍｍから１２ｍｍまで）のパネルを縁取ることができるように適応可能な幅を有する適用ヘッドを備えていれば好都合である。

このヘッドは、最大１５０ｍｍまで（チャックはロールの中に含まれる）の直径を有するフル・ロールで幅が１５ｍｍから３５ｍｍまでであり得るストリップのロールをさらに受けることができる。マンドレル直径は、７６ｍｍ±１ｍｍである。

機械は、最高で１０メートル／分までのストリップ適用速度が可能である。布設されるとき、機械は、ストリップの接着剤側の保護皮膜を自動的に除去することができ、したがって時間を節約することができる。

パネルの平坦面の周辺部分Ｐ上の被覆部は、両側で対称であれば都合がよい。機械は、最大１ｍｍのオフセットでストリップを布設することを通して対称性に関する厳しい公差を可能にするものでなければならない。

ストリップを側部上及び２つの平坦面の周辺部分上に貼り付けることは必須であり、そうしなければ、ストリップが分離する可能性がある。このことはさらに、ハニカムを保護するため、接着を確実に密封する。

この完全な接着の機能は、さらに、ストリップを弛みなく張るため、布設引張力を加えることを可能にする。この引張力は、縁取りストリップを高品質に実装すること（反転、折り重なり、気泡など）を確実にするため、５Ｎから２５Ｎの間でよい。

本発明のおかげで、もはや前もってハニカムを機械加工する必要はなく、特に、使用するストリップに製造中接着剤層が形成される場合には、布設ステップは簡素化される。

さらに、ストリップを布設するのに機械の助けを借りて縁取り方法の多くを完遂することが可能であり、これは、縁取りを速め、一貫性を高め、実施を容易にする。

最後に、ストリップの外側面がもともと、航空機製造業者などの製造業者の審美的要求を満たしているので、縁取り面の状態は、機械的に処理される必要がない。

Claims (8)

1. 航空機の床張り又は内部航空機壁の内張要素から選択される複合パネルを密封的に縁取る方法であって、
   ２つの平坦面と縁取られる側部とを有する特定の厚さの複合パネルを提供し、また前記複合パネルの前記厚さより大きい幅を有する高分子材料の密封ストリップを提供するステップ（ａ）であって、前記密封ストリップは、使用の位置に関連して「内側面」と呼ばれる第１の面と「外側面」と呼ばれる第２の面とを有し、前記内側面は、取り外し可能な保護皮膜によって保護された接着剤の層を有している、ステップ（ａ）と、
   非粘着コーティングを前記ストリップの前記外側面上に付着させるステップ（α）と、
   前記ストリップを前記複合パネルの前記側部全体上及び前記平坦面の周辺部に適用するステップ（ｂ）であって、前記接着剤は前記複合パネルと前記ストリップの前記内側面の間に位置付けられるステップ（ｂ）と
   を上記順序で含む方法において、
   前記ステップ（ｂ）が、
   前記ストリップの前記保護皮膜を除去して前記接着剤を露出させる下位ステップ（ｂ１）と、
   前記接着剤層を担持する前記ストリップの前記内側面を、前記複合パネルの前記側部及び前記平坦面の周辺部分上に適用する下位ステップ（ｂ２）と
   を含み、それにより前記ストリップが前記複合パネルを塵、異物、又は吸湿から密封的に保護する、方法。
2. 前記縁取りパネルが少なくとも１つの突出隅部を有し、前記方法が、前記非粘着コーティングのない局所領域を作るために前記突出隅部で前記非粘着コーティングを局所的に除去するステップ（β）と、前記非粘着コーティングのない前記隅部で前記ストリップをそれ自体の上に接着させるステップ（γ）とをさらに有する、請求項１に記載の縁取り方法。
3. 前記ステップ（ｂ）が、縁取られる前記複合パネルの前記側部と接触する「側部ローラ」と呼ばれる少なくとも１つの第１の適用ローラと、前記複合パネルの前記平坦面の前記周辺部分と接触する「表面ローラ」と呼ばれる少なくとも２つの適用ローラであって、前記側部ローラに対して実質的に垂直である２つの適用ローラとを有する機械によって実施される、請求項１又は２に記載の縁取り方法。
4. 前記非粘着コーティングが、規格ＡＳＴＭＤ１７８１に従って測定して１Ｎ／２５ｍｍ以下の剥離強度を有している、請求項１から３までのいずれか一項に記載の複合パネルの縁取り方法。
5. 前記高分子材料がポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）であり、前記ストリップが５０μｍ±２μｍの厚さを有している、請求項１から４までのいずれか一項に記載の複合パネルの縁取り方法。
6. 密封的な縁取りストリップを有する、航空機の床張り又は内部航空機壁の内張要素から選択される複合パネルであって、前記ストリップは、高分子材料からできており、且つ前記複合パネルを塵、異物、又は吸湿から密封的に保護するように適合されており、
   前記ストリップは、その内側面全体に位置付けられた接着剤によって、前記複合パネルの２つの平坦面の周辺部分を覆うように貼り付けられ、また
   前記ストリップは、その外側面上に非粘着コーティングを有している、複合パネル。
7. 前記非粘着コーティングが、規格ＡＳＴＭＤ１７８１に従って測定して１Ｎ／２５ｍｍ以下の剥離強度を有している、請求項６に記載の複合パネル。
8. 前記高分子材料がポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）であり、前記ストリップが５０μｍ±２μｍの厚さを有している、請求項６又は７に記載の複合パネル。

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