NL2017062B1

NL2017062B1 - Werkwijze voor het vervaardigen van een paneel met verdikking

Info

Publication number: NL2017062B1
Application number: NL2017062A
Authority: NL
Inventors: Faziel Rajabali Abdoel; Tamis Pim
Original assignee: Fokker Aerostructures Bv
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2018-01-05
Also published as: CN107539496A; CN107539496B; US20170369145A1; US10556664B2; EP3263328B1; EP3263328A1

Abstract

De uitvinding omvat een paneel voor een vliegtuigconstructie, omvattende een gelamineerde huid uit metaallagen waarvan telkens twee aan elkaar zijn verbonden door een vezelversterkte hechtlaag, alsmede een gelamineerde verdikking (doubler) uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen, welke verdikking een kleinere omtreksafmeting heeft dan de huid en aan een buitenste metaallaag van de gelamineerde huid is gehecht door een vezelversterkte hulphechtplaag, met het kenmerk dat ten minste een gedeelte van de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag naar binnen versprongen is ten opzichte van de overeenkomstige omtrek van de verdikking en dat dat gedeelte van de naar binnen versprongen omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is begrensd door een lijmrand. De uitvinding omvat verder een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk paneel.

Description

Octrooicentrum

Nederland

BI OCTROOI £l) Int. Cl.:

B32B 15/08 (2017.01) B32B 15/14 (2017.01) B32B 15/20 (2017.01) B32B 7/12 (2017.01) B32B 3/02 (2017.01) B32B 3/06 (2017.01) B32B 3/26 (2017.01) B32B 3/10 (2017.01) B29C 65/56 (2017.01) B29C 65/00 (2017.01)

Al) Aanvraag ingeschreven:	(73) Octrooihouder(s):
05/01/2018	Fokker Aerostructures B.V. te Papendrecht.
(43) Aanvraag gepubliceerd:
-	(72) Uitvinder(s):
	Abdoel Faziel Rajabali te Alphen aan den Rijn.
(47) Octrooi verleend:	Pim Tamis te Houten.
05/01/2018
(45) Octrooischrift uitgegeven:	(74) Gemachtigde:
29/01/2018	ir. M.F.J.M. Ketelaars c.s. te Den Haag.

© Werkwijze voor het vervaardigen van een paneel met verdikking © De uitvinding omvat een paneel voor een vliegtuigconstructie, omvattende een gelamineerde huid uit metaallagen waarvan telkens twee aan elkaar zijn verbonden door een vezelversterkte hechtlaag, alsmede een gelamineerde verdikking (doubler) uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen, welke verdikking een kleinere omtreksafmeting heeft dan de huid en aan een buitenste metaallaag van de gelamineerde huid is gehecht door een vezelversterkte hulphechtplaag, met het kenmerk dat ten minste een gedeelte van de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag naar binnen versprongen is ten opzichte van de overeenkomstige omtrek van de verdikking en dat dat gedeelte van de naar binnen versprongen omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is begrensd door een lijmrand. De uitvinding omvat verder een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk paneel.

NL BI 2017062

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Werkwijze voor het vervaardigen van een paneel met verdikking

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een paneel voor een vliegtuigconstructie, welk paneel is voorzien van een verdikking (doubler), waarbij de werkwijze omvat het verschaffen van de verdikking in de vorm van een laminaat uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen, door middel van welke ten minste ene vezelversterkte hechtlaag de tenminste twee metaallagen aan elkaar zijn gehecht.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het boek: “Fibre Metal Laminates, an Introduction”, edited by Ad Vlot et al., Kluwer 2001, pages 267-280, Chapter 17: “Detailed design concepts” by O.C. van der Jagt et al. Deze werkwijze beschrijft het gebruik van een doubler of verdikking als een lokaal versterkingselement. De doubler wordt op een gelamineerde huid geplaatst met tussen de doubler en de gelamineerde huid een voorloper van een hechtlaag, waarna de gelamineerde huid met de doubler in een autoclaaf worden geplaatst voor het activeren van de hechtlaag door middel van verhoogde druk en temperatuur.

Deze wijze van vervaardigen van twee laminaten op elkaar wordt ook beschreven in WO-02/094565-A1. In dit document wordt beschreven hoe ten minste twee laminaten met elk andere contouren aan elkaar worden gehecht door middel van een te activeren hechtlaag tussen elk van de laminaten. Dit activeren gebeurt onder verhoogde temperatuur en druk.

Panelen voor een vliegtuigconstructie omvatten Fibre Metal Laminates (FML) laminaten die als sandwichonderdelen van unidirectionele glasvezelprepreg, lijmmaterialen en dunne metalen platen, bijvoorbeeld aluminiumplaten, op elkaar worden samengesteld door stapelen op een mal. Een glasvezelprepreg is een glasvezelmat die is ingebed in een matrixmateriaal. De metalen platen met ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen, worden op een mal op elkaar gelegd. Na het stapelproces wordt de mal met het product in een autoclaaf geplaatst. Daarna wordt het product in de autoclaaf onder hoge druk en hoge temperatuur aan elkaar verlijmd en uitgehard. Hierdoor ontstaat een laminaatproduct met een gladde malzijde, die ook de buitenzijde van het vliegtuig vormt, de zogenaamde gelamineerde huid.

Voor bepaalde doeleinden is het gewenst om de gelamineerde huid te versterken, bijvoorbeeld als een lokale versterking bij een deur- of vensteropening. Een dergelijke versterking wordt verkregen door het lokaal hechten van een verder laminaat op het oppervlak van de gelamineerde huid. Ter plaatse van het aangehechte verdere laminaat is de gelamineerde huid dan verdikt. Het verdere laminaat wordt ook wel doubler of verdikking genoemd.

Een nadeel van de boven beschreven werkwijze is dat zowel de gelamineerde huid als de verdikking beide een eerste activeringsstap ondergaan, bijvoorbeeld in een autoclaaf, om een laminaat te vormen. Na plaatsing van de verdikking op de gelamineerde huid, met daartussen een voorloper van een hechtlaag, ondergaat dit samenstel nogmaals een activeringsstap, bijvoorbeeld in dezelfde autoclaaf Een dergelijke werkwijze is daarmee tijdrovend doordat driemaal dezelfde processtappen moeten worden doorlopen totdat het te vervaardigen paneel gereed is. Daarnaast beïnvloed deze werkwijze de productiecapaciteit van de gebruikte middelen, zoals de gebruikte mal, nadelig.

Het doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen die de hiervoor genoemde nadelen niet heeft. Daartoe omvat deze werkwijze de volgende stappen:

- het verschaffen van de verdikking in de vorm van een laminaat uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen, door middel van welke ten minste ene vezelversterkte hechtlaag de ten minste twee metaallagen aan elkaar zijn gehecht,

- het verschaffen van een mal,

- het in de mal verschaffen van een stapel uit metaallagen en tussen telkens twee metaallagen opgenomen vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel voor het vormen van een huid,

- het op de stapel plaatsen van een verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel,

- het op de verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel, plaatsen van de verdikking, zodat de verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel een tussenlaag tussen de stapel en de verdikking vormt,

- het over de stapel, de tussenlaag en de verdikking plaatsen van een luchtdichte afdeklaag, daarbij een ruimte tussen de mal en de afdeklaag vormend,

- het luchtdicht afsluiten van de afdeklaag rondom de omtrek van de stapel, de tussenlaag en de verdikking ten opzichte van de mal,

- het plaatsen van de mal met de stapel, de tussenlaag en de verdikking alsmede de afgedichte afdeklaag in een autoclaaf,

- het verlagen van de druk in de ruimte tussen de mal en de afdeklaag,

- het onder invloed van hitte en overdruk in de autoclaaf aan elkaar hechten van de metaallagen door activering van de voorloper van het hechtmiddel van elke ingebedde vezellaag onder vorming van een gelamineerde huid, alsmede het gelijktijdig onder invloed van de hitte en de overdruk in de autoclaaf activeren van de voorloper van het hechtmiddel van de verdere vezellaag in de tussenlaag onder vorming van een hulphechtlaag door middel waarvan de verdikking aan de gelamineerde huid is gehecht, daarbij het paneel vormend,

- het verwijderen van het paneel uit de autoclaaf.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft het voordeel, dat de stap van het lamineren van de huid tegelijkertijd met het hechten van de doubler aan de gelamineerde huid plaatsvindt. Doordat deze processtappen tegelijkertijd worden uitgevoerd wordt de productietijd verkort. Daarnaast heeft deze werkwijze tot voordeel dat de bezettingstijd van de mallen per paneel korter is. Dit logistieke voordeel volgt doordat de mallen nog slechts nodig zijn voor het samenstellen van het paneel, in plaats van voor het samenstellen van zowel de gelamineerde huid als het paneel.

Het laminaat van metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen, dat de verdikking of doubler vormt, wordt van te voren vervaardigd door middel van een bekend proces tot een geautoclaveerd laminaat - de stapeling is gecured in de vorm van een laminaat, of volgens een hieronder beschreven proces. De verdikking wordt aangebracht op een stapel van metaallagen en tussen telkens twee metaallagen opgenomen vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel. Tussen de stapel en de verdikking is een tussenlaag van een verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel aangebracht. De stapel vormt na het lamineren de gelamineerde huid waarop de verdikking met de tussenlaag aan is gehecht.

Het geheel van de stapel, de tussenlaag en de verdikking is in een mal gevormd en wordt luchtdicht afgedekt met een luchtdichte deklaag, zodat er tussen de mal en de luchtdichte deklaag een ruimte ontstaat. In deze ruimte wordt de druk verlaagd ten opzichte van de omgevingsdruk. Het geheel van de mal, de stapel, de tussenlaag, de verdikking en de luchtdichte deklaag wordt onderworpen aan hitte en overdruk, bij voorkeur in een autoclaaf. Hierbij wordt van de stapel een gelamineerde huid gevormd door middel van activering van de voorloper van het hechtmiddel van elke ingebedde vezellaag tussen de metaallagen. Daarnaast wordt gelijktijdig de voorloper van het hechtmiddel van de verdere vezellaag in de tussenlaag geactiveerd, waarbij een hulphechtlaag wordt gevormd door middel waarvan de verdikking aan de gelamineerde huid is gehecht.

Na het lamineren van de stapel en het hechten van de verdikking aan de huid, is het paneel gevormd. Het paneel wordt uit de autoclaaf verwijderd, zodat het kan afkoelen en verder bewerkt kan worden.

Bovengenoemde werkwijze kan verder de stappen omvatten van:

- het ten opzichte van de omtrek van de verdikking doen terugwijken van de omtrek van de verdere vezellaag,

- het opvullen van de ruimte begrensd door de verdikking, de stapel en de omtrek van de verdere vezellaag met een lijm onder vorming van een lijmrand,

- het activeren van de lijmrand onder invloed van de hitte in de autoclaaf

De verdere vezellaag kan kleinere afmetingen hebben dan de verdikking, zodat de omtrek van de verdere vezellaag is teruggetrokken ten opzichte van de omtrek van de verdikking. Met andere woorden: de omtrek van de verdikking strekt zich uit voorbij de omtrek van de verdere vezellaag. Tussen de verdikking, de stapel en de omtrek van de verdere vezellaag is nu een ruimte gevormd. Deze ruimte wordt opgevuld met een lijm om uiteindelijk een goede hechting aan de omtrek van de verdikking met de gelamineerde huid te verkrijgen. Deze hechting wordt geactiveerd in de autoclaaf, gelijktijdig met het vormen van het paneel.

Het voordeel van het gebruik van een lijm in de ruimte tussen de verdikking, de stapel en de omtrek van de verdere vezellaag, is dat hiermee wordt voorkomen dat de verdikking zich aan de omtrek loswerkt van de gelamineerde huid. Dit in tegenstelling tot de situatie waarin de verdere vezellaag zich uitstrekt tot of voorbij de omtrek van de verdikking en de na het autoclaveren ontstane hechtlaag tussen de verdikking en de gelamineerde huid zich kan loswerken van de gelamineerde huid.

Volgens een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van:

- het, na het verwijderen van het paneel uit de autoclaaf, simultaan verspanend bewerken van een gezamenlijk randgedeelte van de gelamineerde huid en de verdikking van het paneel ter verschaffing van een vooraf bepaalde nominale randvorm en maatvoering van het paneel.

Door het simultaan verspanend bewerken van een gezamenlijk randdeel van de gelamineerde huid en de verdikking na het vormen van het paneel, is voor een dergelijke bewerking slechts een enkele bewerkingsstap nodig, namelijk het op maat maken van het gezamenlijk randdeel door middel van bijvoorbeeld frezen. Na deze simultane bewerking is de rand van de verdikking perfect uitgelijnd met de rand van de gelamineerde huid.

Bij voorkeur omvat de werkwijze verder:

- het aanbrengen van positioneringsopeningen in de verdikking,

- het aanbrengen van positioneringsopeningen in de metaallagen en ingebedde vezellagen voor het vormen van de huid,

- het in de mal uitlijnen ten opzichte van elkaar van genoemde positioneringsopeningen in de verdikking en in de huid,

- het bevestigen van positioneringspennen aan de mal die zich uitstrekken door genoemde positioneringsopeningen in de verdikking en in de huid.

De positioneringsopeningen worden gebruikt voor het uitlijnen van de verdikking en de stapelvormende lagen in de mal. Hiervoor worden positioneringspennen in de mal voorzien. Deze positioneringspennen passen door de positioneringsopeningen van de verdikking en de stapellagen. Bij de lagen van de stapel hebben de positioneringspennen enige speling met de positioneringsopeningen van de stapellagen, om tijdens het autoclaveren de benodigde bewegingsruimte te kunnen bieden aan de metaallagen in de stapel. De metaallagen kunnen zich dan ‘zetten’, waarbij de metaallagen enigszins lateraal ten opzichte van de mal en ten opzichte van elkaar kunnen verschuiven.

Het heeft de voorkeur dat de werkwijze verder omvat:

- het vervaardigen van een verdikking en een huid met een overmaat onder vorming van een hulpgebied waarin zich zowel de huid als de verdikking uitstrekt,

- het aanbrengen van de positioneringsopeningen door de huid en de verdikking van het paneel ter plaatse van het hulpgebied,

- het verwijderen van het hulpgebied onder vorming van een rand van het paneel.

De verdikking en de stapel worden in overmaat voorbereid in de mal. Door deze overmaat wordt bij de vorming van het paneel een hulpgebied gecreëerd. Dit hulpgebied kan na het verwijderen van het paneel uit de autoclaaf met een verspanende bewerking worden verwijderd. Wanneer de positioneringsopeningen in de verdikking en de stapel uiteindelijk ter plaatse van het hulpgebied zijn aangebracht, worden deze openingen met het verwijderen van het hulpgebied ook verwijderd.

De werkwijze kan verder het vervaardigen van de verdikking omvatten, door:

- het verschaffen van een hulpmal,

- het in de hulpmal verschaffen van een hulpstapel uit metaallagen en tussen telkens twee metaallagen opgenomen vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel,

- het over de hulpstapel plaatsen van een luchtdichte afdeklaag, daarbij een ruimte tussen de hulpmal en de afdeklaag vormend,

- het luchtdicht afsluiten van de afdeklaag rondom de omtrek van de hulpstapel ten opzichte van de hulpmal,

- het plaatsen van de hulpmal met de hulpstapel in een autoclaaf,

- het verlagen van de druk in de ruimte tussen de hulpmal en de afdeklaag,

- het onder invloed van hitte en overdruk in de autoclaaf aan elkaar hechten van de metaallagen door activering van de voorloper van het hechtmiddel van elke vezellaag, onder vorming van een verdikking in de vorm van een laminaat uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen,

- het verwijderen van de verdikking uit de autoclaaf.

De verdikking wordt gevormd uit een voorvervaardigd laminaat waarbij de voorloper van het hechtmiddel van elke vezellaag is geactiveerd en een vezelversterkte hechtlaag vormt tussen telkens twee metaallagen. Doordat de verdikking al gevormd is als een laminaat, hoeven bij het vervaardigen van het paneel slechts de gelamineerde huid en de hechting tussen de gelamineerde huid en de verdikking te worden gevormd.

Volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze omvat het verschaffen van de verdikking in de vorm van een laminaat het vervaardigen van de verdikking door de stappen van:

- het verschaffen van een hulpstapel uit metaallagen en tussen telkens twee metaallagen opgenomen vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel, en

- het plaatsen van de hulpstapel op de tussenlaag, waarbij tijdens de stap van het onder invloed van hitte en overdruk aan elkaar hechten van de metaallagen door activering van de voorloper van het hechtmiddel van elke vezellaag, een verdikking in de vorm van een laminaat uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen op de gelamineerde huid wordt gevormd.

In deze uitvoeringsvorm wordt de verdikking dan gevormd als een hulpstapel op de tussenlaag die tijdens het autoclaveren de verdikking op de gelamineerde huid vormt. Een dergelijke werkwijze heeft als voordeel dat de verdikking niet meer vooraf vervaardigd hoeft te worden en dat slechts een autoclaveerstap in het proces plaats hoeft te vinden.

Bij voorkeur heeft dan elke metaallaag van de hulpstapel een kleinere omtrek heeft dan een daaronder liggende metaallaag van de hulpstapel. Dit betekent dat elke opeenvolgende metaallaag een kleiner oppervlak heeft. Ten minste een deel van de omtreksrand van elke opeenvolgende metaallaag is versprongen ten opzichte van een omtreksrand van de onderliggende metaallaag.

Volgens een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het toepassen van een verdikking die een kleinere omtrek heeft dan de huid. De verdikking kan lokaal een kleinere omtrek hebben dan de huid, i.e. ten minste een deel van de omtreksrand van de verdikking is versprongen ten opzichte van een omtreksrand van de huid. Een dergelijke stap heeft als voordeel dat de gelamineerde huid lokaal van een versteviging kan worden voorzien, bijvoorbeeld ter plaatse van een deur- of vensteropening of een vrachtluik.

De werkwijze kan voorts omvatten vóór het over de stapel, de tussenlaag en de verdikking plaatsen van een luchtdichte afdeklaag, de stap van het plaatsen van een verdere tussenlaag op een vrije zijde van de verdikking, waarbij de verdere tussenlaag een verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel omvat, en een verdere verdikking op de verdere tussenlaag.

Een dergelijke stap kan worden toegepast als voor de gewenste versteviging meerdere verdikkingen nodig zijn, met andere woorden, wanneer een enkele verdikking niet de gewenste versteviging oplevert.

De uitvinding heeft verder betrekking op een paneel voor een vliegtuigconstructie, vervaardigd volgens de bovenbeschreven werkwijze, het paneel omvattende een gelamineerde huid uit metaallagen waarvan telkens twee aan elkaar zijn verbonden door een vezelversterkte hechtlaag, alsmede een gelamineerde verdikking (doubler) uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen, welke verdikking een kleinere omtreksafmeting heeft dan de huid en aan een buitenste metaallaag van de gelamineerde huid is gehecht door een vezelversterkte hulphechtplaag, waarbij ten minste een gedeelte van de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag naar binnen versprongen is ten opzichte van de overeenkomstige omtrek van de verdikking en waarbij dat gedeelte van de naar binnen versprongen omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is begrensd door een lijmrand.

De vezelversterkte hulphechtlaag heeft kleinere afmetingen dan de verdikking, zodat ten minste een deel van de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is teruggetrokken ten opzichte van de omtrek van de verdikking. Met andere woorden: de omtrek van de verdikking strekt zich uit voorbij dit deel van de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag. De tussen de verdikking, de gelamineerde huid en de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag gevormde ruimte is opgevuld met een lijm voor een goede hechting aan de omtrek van de verdikking en de gelamineerde huid. Het voordeel van het gebruik van een lijm in deze ruimte tussen de verdikking, de gelamineerde huid en de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is dat hiermee wordt voorkomen dat de verdikking zich aan de omtrek loswerkt van de gelamineerde huid. Dit in tegenstelling tot de situatie waarin de vezelversterkte hulphechtlaag zich uitstrekt tot of voorbij de omtrek van de verdikking en waarbij de vezelversterkte hulphechtlaag tussen de verdikking en de gelamineerde huid zich kan loswerken van de gelamineerde huid.

Het paneel kan verder omvatten een verdere gelamineerde verdikking, welke verdere verdikking een kleinere omtreksafmeting heeft dan de huid en/of de gelamineerde verdikking en aan een buitenste metaallaag van de gelamineerde verdikking is gehecht door een vezelversterkte hulphechtplaag, waarbij ten minste een gedeelte van de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag naar binnen versprongen is ten opzichte van de overeenkomstige omtrek van de verdere verdikking en waarbij dat gedeelte van de naar binnen versprongen omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is begrensd door een lijmrand.

Bij een dergelijk paneel zijn meerdere verdikkingen ter versteviging aangebracht. Dit kan van voordeel zijn wanneer voor de gewenste versteviging meerdere verdikking nodig zijn, met andere woorden, wanneer een enkele verdikking niet de gewenste versteviging van het paneel oplevert.

Volgens een uitvoeringsvorm kan de lijmrand zich uitstrekken tot aan, of voorbij, genoemde overeenkomstige omtrek van de verdikking. Wanneer de lijmrand zich voorbij de verdikking uitstrekt, kan een kopse kant van een eindrand van de verdikking in de lijm worden ingebed, zodat de vezels van de vezelversterkte hechtlaag van de verdikking niet uit de kopse kant kunnen uittreden.

Het paneel kan verder omvatten dat een eerste deel van de omtrek van de verdikking grenst aan en samenvalt met een deel van een rand van de huid en een tweede deel van de omtrek van de verdikking op afstand van de rand van de huid ligt, waarbij de hulphechtlaag zich uitstrekt tot aan het eerste deel van de omtrek van de verdikking en waarbij de hulphechtlaag ten opzichte van het tweede deel van de omtrek van de verdikking naar binnen is versprongen.

Bij samenvallende randdelen van de gelamineerde huid en de verdikking treedt het loswerken van de hechtlaag van de gelamineerde huid niet op. Om deze reden kan ter plaatse van een dergelijk samenvallen van deze randdelen de hulphechtlaag zich uitstrekken tot aan het randdeel van de huid, en daarmee tot aan de omtrek van de verdikking. Het samenvallen van de gelamineerde huid en de verdikking kan zijn ontstaan door een verspanende bewerking van het paneel. Hierdoor worden de samenvallende randdelen van de huid en de verdikking perfect op elkaar uitgelijnd. Een lijmrand als hierboven beschreven is daarbij niet nodig.

Bij voorkeur bevindt de lijmrand zich uitsluitend ter plaatse van het naar binnen versprongen gedeelte van de hulphechtlaag aan het tweede deel van de omtrek van de verdikking, die op afstand van een rand van de huid ligt.

De uitvinding heeft daarnaast betrekking op een vliegtuig omvattende een paneel zoals hierboven beschreven.

Vervolgens zal de uitvinding aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont een blokdiagram van het vervaardigingsproces voor een paneel met verdikking volgens de stand van de techniek.

Figuur 2 toont een stapeling van laminaten op een mal tijdens de vervaardiging volgens de stand van techniek.

Figuur 3 toont een blokdiagram van het vervaardigingsproces voor een paneel met verdikking volgens de uitvinding.

Figuur 4 toont een stapeling van lagen op een mal tijdens de vervaardiging volgens de uitvinding.

Figuur 5 toont een doorsnede van een paneel voorzien van een verdikking volgens de uitvinding.

Figuur 6 toont een aanzicht in perspectief op de binnenzijde van een paneel voorzien van meerdere verdikkingen, zoals voor een vliegtuigromp, volgens de uitvinding.

Figuur 7 toont een doorsnede van het paneel volgens figuur 6.

Figuur 1 toont in een blokdiagram 10 het vervaardigingsproces voor een paneel 1, zie figuur 2, volgens de stand van de techniek. Figuur 2 toont een stapeling 6 van laminaten 2, 3 op een mal 5 tijdens de vervaardiging van een paneel 1 volgens de stand van techniek uit fig. 1. Het vervaardigingsproces start met het voorbereiden 11 van de verschillende onderdelen van het uiteindelijke paneel 1. Deze onderdelen omvatten de metaallagen en de vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel waaruit de gelamineerde huid 2 en de verdikking 3 van het paneel 1 bestaat. Na de voorbereidende stappen 11 worden de respectievelijke lagen voor het vormen van de gelamineerde huid 2 en voor het vormen van de verdikking 3 op elkaar gestapeld (stappen 12 en 20). Bij het stapelen voor beide onderdelen worden de metaallagen en de vezellagen zo op elkaar gestapeld dat telkens tussen twee metaallagen ten minste een vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel is opgenomen.

De stapel voor het vormen van de huid wordt in een autoclaaf geplaatst (13), waarin onder overdruk en hitte de voorloper van het hechtmiddel in de vezellagen wordt geactiveerd en de metaallagen en de vezellagen zo onderling gehecht worden dat een gelamineerde huid ontstaat. De gevormde huid 2 wordt onderworpen aan nietdestructieve inspectie, door bijvoorbeeld luchtinsluitsels te detecteren, om na te gaan of de huid aan de kwaliteitseisen voldoet (14). Als de inspectie is geslaagd, wordt de gelamineerde huid verspanend bewerkt (15), bijvoorbeeld om een voorloper van een deur- en/of vensteropening 4 te maken.

De stapel voor het vormen van de verdikking 3 wordt ook in een autoclaaf geplaatst (21), waarin onder overdruk en hitte de voorloper van het hechtmiddel in de vezellagen wordt geactiveerd en de metaallagen en de vezellagen zo onderling gehecht worden dat de gelamineerde verdikking ontstaat. De gevormde verdikking 3 wordt onderworpen aan niet-destructieve inspectie, door bijvoorbeeld luchtinsluitsels te detecteren, om na te gaan of het laminaat aan de kwaliteitseisen voldoet (22). Als de inspectie is geslaagd, wordt de verdikking verspanend bewerkt (23), bijvoorbeeld om een voorloper 7 van de uiteindelijke vorm van de verdikking te maken, en om de verdere randen van de gelamineerde huid op maat te maken.

Na het afzonderlijk vervaardigen van de gelamineerde huid 2 en de verdikking 3 wordt de verdikking 3 op de gelamineerde huid 2 gestapeld (30). Tussen de verdikking 3 en de gelamineerde huid 2 wordt een verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel gelegd. Deze derde stapeling wordt in een autoclaaf geplaatst (31), waarin onder overdruk en hitte de voorloper van het hechtmiddel in de verdere vezellaag wordt geactiveerd en de gelamineerde huid en de verdikking zo onderling gehecht worden dat het paneel 1 ontstaat. Het gevormde paneel 1 wordt onderworpen aan niet-destructieve inspectie, door bijvoorbeeld luchtinsluitsels te detecteren, om na te gaan of het paneel aan de kwaliteitseisen voldoet (32). Als de inspectie is geslaagd, wordt het paneel mechanisch getest (33).

Na deze verspanende bewerking wordt het paneel nabewerkt (40), waaronder het vereffenen van het oppervlak en het afsluiten van verschillende openingen en holtes in het paneel (41). Voordat het paneel kan worden getransporteerd (43) naar de assemblagelocatie, wordt het paneel voorzien van een verflaag (42).

Figuur 3 toont een blokdiagram 100 van het vervaardigingsproces voor een paneel 200 met verdikking 310 volgens de uitvinding. Figuur 4 toont een stapeling 300 van lagen op een mal 400 tijdens de vervaardiging van het paneel 200 volgens de uitvinding. Het vervaardigingsproces start wederom met het voorbereiden 101 van de verschillende onderdelen van het uiteindelijke paneel 200. Deze onderdelen omvatten de metaallagen en de vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel waaruit de gelamineerde huid 301 en de verdikking 310 van het paneel 200 bestaat. Na de voorbereidende stappen 101 worden als eerste de lagen voor het vormen van de verdikking 310 op elkaar gestapeld (stap 102). Bij het stapelen van de lagen voor de verdikking 310 worden de metaallagen en de vezellagen zo op elkaar gestapeld dat telkens tussen twee metaallagen ten minste een vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel is opgenomen.

De stapel voor het vormen van de verdikking 310 wordt in een autoclaaf geplaatst (103), waarin onder overdruk en hitte de voorloper van het hechtmiddel in de vezellagen wordt geactiveerd en de metaallagen en de vezellagen zo onderling gehecht worden dat de gelamineerde verdikking 310 ontstaat. De gevormde verdikking 310 wordt onderworpen aan niet-destructieve inspectie, door bijvoorbeeld luchtinsluitsels te detecteren, om na te gaan of het laminaat aan de kwaliteitseisen voldoet (104). Als de inspectie is geslaagd, wordt de verdikking verspanend bewerkt (105), bijvoorbeeld om een voorloper van de uiteindelijke vorm van de verdikking te maken. Onder de verdikking 310 worden de getoonde verdikking 311 en de verdere verdikkingen 312, 313, 314, 315, 316 verstaan. Deze meerdere verdikkingen 311-316 vormen de totale verdikking 310. Tussen telkens twee verdikkingen 311-316 wordt ten minste een vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel gelegd om na activering een hulphechtlaag tussen de verdikkingen te vormen.

Vervolgens worden de lagen voor het vormen van de gelamineerde huid 301 op elkaar gestapeld (110). Bij het stapelen van de lagen voor vorming van de huid 301 worden de metaallagen en de vezellagen zo op elkaar gestapeld dat telkens tussen twee metaallagen ten minste een vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel is opgenomen. Op de stapel van de lagen voor de huid 301 wordt een verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel (zie figuur 5) gelegd. Op deze verdere vezellaag wordt vervolgens de verdikking 310 gelegd, zodat de verdere vezellaag een tussenlaag tussen de stapel en de verdikking 310 vormt.

De stapel voor het vormen van de huid 301, de tussenlaag en de verdikking 310 wordt in een autoclaaf geplaatst (111), waarin onder overdruk en hitte de voorloper van het hechtmiddel in de vezellagen wordt geactiveerd en de metaallagen en de vezellagen van de stapel zo onderling gehecht worden dat een gelamineerde huid 301 ontstaat. Daarnaast wordt de voorloper van het hechtmiddel in de tussenlaag geactiveerd zodat de verdikking aan een buitenste metaallaag van de gelamineerde huid wordt gehecht en het paneel 200 wordt gevormd. Het gevormde paneel 200 wordt onderworpen aan nietdestructieve inspectie, door bijvoorbeeld luchtinsluitsels te detecteren, om na te gaan of het paneel 1 aan de kwaliteitseisen voldoet (112). Als de inspectie is geslaagd, wordt de gelamineerde huid verspanend bewerkt (113) om de uiteindelijke vorm van het paneel te verkrijgen.

Na deze verspanende bewerking wordt het paneel mechanisch getest (106) en vervolgens nabewerkt (130), waaronder het vereffenen van het oppervlak en het afsluiten van verschillende openingen en holtes in het paneel (131). Voordat het paneel kan worden getransporteerd (133) naar de assemblagelocatie, wordt het paneel voorzien van een verflaag (132).

Zoals getoond in figuur 3 worden de stappen 121, 122, 123 onder blok 120 overgeslagen. Dit betekent dat in het vervaardigingsproces volgens de uitvinding ten opzichte van dat volgens de stand van de techniek uit figuur 1, ten minste een stapelingsstap 121, een autoclaafstap 122 en een inspectiestap 123 worden overgeslagen.

Figuur 5 toont een doorsnede van het paneel 200 voorzien van de verdikking 310 volgens de uitvinding. De totale verdikking 310 bestaat uit een enkele verdikking 311. De verdikking 311 omvat twee metaallagen 320 waartussen zich twee vezelversterkte hechtlagen 321 bevinden. De verdikking 311 is voorzien op een gelamineerde huid 301 die gevormd is uit twee metaallagen 304 met daartussen twee vezelversterkte hechtlagen 303. De verdikking 311 is aan de gelamineerde huid 301 gehecht door middel van hulphechtlaag 340. Deze hulphechtlaag 340 bestaat uit twee vezelversterkte tussenhechtlagen 341. Zoals getoond in figuur 5 wijkt de eindomtrek 342 van de tussenlagen 341 terug van de omtrek 322 van de verdikking 311. De ruimte 343 die zo tussen de verdikking 311 en de gelamineerde huid 301 is gecreëerd, is opgevuld met een lijmlaag 330. Deze lijmlaag 330 voorkomt dat de verdikking 311 aan de omtrek 322 loskomt van de gelamineerde huid 301 door onthechting van de hulphechtlaag 340 van de gelamineerde huid 301. De lijmlaag 330 strekt zich uit tot voorbij de omtrek 322 van de verdikking 311 en dekt deze over de gehele dikte af.

Figuur 6 toont een aanzicht in perspectief op de binnenzijde van een paneel 200 voorzien van een verdikking 310 omvattende meerdere verstevigingslagen 311-316, zoals voor een vliegtuigromp, volgens de uitvinding. De verdikking 310 heeft na het vervaardigen van het paneel 200 in de autoclaaf nog niet de uiteindelijke vorm voor assemblage. Het paneel 200 omvat na vervaardiging twee delen 350, 360. Een eerste deel 350 is voorzien van positioneringsopeningen 370 (weergegeven in figuur 7 en schematisch weergegeven in figuur 6), die voor de vervaardiging van het paneel 200 zijn voorzien in de lagen van de stapel voor het vormen van de gelamineerde huid en in de een of meer verdikkingen 311-316 die de verdikking 310 vormen. In de mal 400 zijn positioneringspennen 380 voorzien, zie figuur 7, die worden opgenomen in de positioneringsopeningen 370 van de verschillende onderdelen bij stapeling in de mal 400. De samenwerking tussen de positioneringspennen 380 en de positioneringsopeningen 370 zorgt voor een goede onderlinge uitlijning of positionering van de lagen 304, 303 in de stapel en van de stapel met de verdikking 310. Na vervaardiging van het paneel 200 zal het eerste deel 350, voorzien van de positioneringsopeningen, door middel van verspanende bewerking worden verwijderd van het tweede deel 360. Dit tweede deel 360 van het paneel 200 vormt dan het paneel gereed voor assemblage.

Figuur 7 toont een doorsnede van het paneel volgens lijn VII-VII uit figuur 6. De doorsnede toont het paneel 200 geplaatst op de mal 400, waarbij de mal 400 is voorzien van een positioneringspen 380. De gelamineerde huid 301, bestaande uit metaallagen 304 met tussen telkens twee metaallagen een vezelversterkte hechtlaag (niet getoond), is voorzien van een positioneringsopening 370 waarin de positioneringspen 380 van de mal 400 is opgenomen. De totale verdikking 310 omvat meerdere verdikkingen 311314. Tussen telkens twee verdikkingen 311-314 is een hulphechtlaag 340 voorzien voor hechting tussen twee verdikkingen. Daarnaast is een dergelijke hulphechtlaag 340 voorzien tussen de totale verdikking en de gelamineerde huid 301.

De totale verdikking is voorzien van een positioneringsopening 370 voor opname van de positioneringspen 380. Hierdoor worden de totale verdikking en de lagen van de gelamineerde huid 301 ten opzichte van elkaar uitgelijnd. De positioneringsopeningen 370 zijn voorzien in het eerste deel 350 van het paneel 200 dat na verspaning wordt verwijderd van het tweede deel 360 langs verspaningslijn 302. Het tweede deel 360 van het paneel 200 vormt dan het paneel gereed voor assemblage.

Claims

Conclusies

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een paneel (200) voor een vliegtuigconstructie, welk paneel is voorzien van een verdikking (doubler) (310, 311), waarbij de werkwijze omvat:

- het verschaffen van de verdikking in de vorm van een laminaat uit metaallagen (320) en tenminste een vezelversterkte hechtlaag (321) tussen telkens twee metaallagen, door middel van welke ten minste ene vezelversterkte hechtlaag de tenminste twee metaallagen aan elkaar zijn gehecht,

- het verschaffen van een mal (400),

- het in de mal verschaffen van een stapel uit metaallagen (304) en tussen telkens twee metaallagen opgenomen vezellagen (303) ingebed in een voorloper van een hechtmiddel voor het vormen van een huid (301),

- het op de stapel plaatsen van een verdere vezellaag (340) ingebed in een voorloper van een hechtmiddel,

- het op de verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel, plaatsen van de verdikking, zodat de verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel een tussenlaag tussen de stapel en de verdikking vormt,

- het over de stapel, de tussenlaag en de verdikking plaatsen van een luchtdichte afdeklaag, daarbij een ruimte tussen de mal en de afdeklaag vormend,

- het luchtdicht afsluiten van de afdeklaag rondom de omtrek van de stapel, de tussenlaag en de verdikking ten opzichte van de mal,

- het plaatsen van de mal met de stapel, de tussenlaag en de verdikking alsmede de afgedichte afdeklaag in een autoclaaf,

- het verlagen van de druk in de ruimte tussen de mal en de afdeklaag,

- het onder invloed van hitte en overdruk in de autoclaaf aan elkaar hechten van de metaallagen door activering van de voorloper van het hechtmiddel van elke ingebedde vezellaag onder vorming van een gelamineerde huid, alsmede het gelijktijdig onder invloed van de hitte en de overdruk in de autoclaaf activeren van de voorloper van het hechtmiddel van de verdere vezellaag in de tussenlaag onder vorming van een hulphechtlaag door middel waarvan de verdikking aan de gelamineerde huid is gehecht, daarbij het paneel vormend,

- het verwijderen van het paneel uit de autoclaaf.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende de stappen van:

- het ten opzichte van de omtrek (322) van de verdikking doen terugwijken van de omtrek van de verdere vezellaag (342),

- het opvullen van de ruimte (343) begrensd door de verdikking, de stapel en de omtrek van de verdere vezellaag met een lijm onder vorming van een lijmrand (330),

- het activeren van de lijmrand onder invloed van de hitte in de autoclaaf.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende 5 de stap van:

- het, na het verwijderen van het paneel uit de autoclaaf, simultaan verspanend bewerken van een gezamenlijk randgedeelte van de gelamineerde huid en de verdikking van het paneel ter verschaffing van een vooraf bepaalde nominale randvorm en maatvoering van het paneel.
4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, verder omvattende:

- het aanbrengen van positioneringsopeningen (370) in de verdikking,

- het aanbrengen van positioneringsopeningen (370) in de metaallagen en ingebedde vezellagen voor het vormen van de huid,

- het in de mal uitlijnen ten opzichte van elkaar van genoemde positioneringsopeningen in de verdikking en in de huid,

- het bevestigen van positioneringspennen (380) aan de mal die zich uitstrekken door genoemde positioneringsopeningen in de verdikking en in de huid.
5. Werkwijze volgens conclusies 3 en 4, verder omvattende:

- het vervaardigen van een verdikking (310, 311) en een huid (301) met een overmaat onder vorming van een hulpgebied (350) waarin zich zowel de huid als de verdikking uitstrekt,

- het aanbrengen van de positioneringsopeningen (370) door de huid en de verdikking van het paneel ter plaatse van het hulpgebied,

- het verwijderen van het hulpgebied onder vorming van een rand van het paneel.
6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het vervaardigen van de verdikking door de stappen van:

- het verschaffen van een hulpmat,

- het in de hulpmal verschaffen van een hulpstapel uit metaallagen en tussen telkens twee metaallagen opgenomen vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel,

- het over de hulpstapel plaatsen van een luchtdichte afdeklaag, daarbij een ruimte tussen de hulpmal en de afdeklaag vormend,

- het luchtdicht afsluiten van de afdeklaag rondom de omtrek van de hulpstapel ten opzichte van de hulpmal,

- het plaatsen van de hulpmal met de hulpstapel in een autoclaaf,

- het verlagen van de druk in de ruimte tussen de hulpmal en de afdeklaag,

- het onder invloed van hitte en overdruk in de autoclaaf aan elkaar hechten van de metaallagen door activering van de voorloper van het hechtmiddel van elke vezellaag, onder vorming van een verdikking in de vorm van een laminaat uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen,

- het verwijderen van de verdikking uit de autoclaaf.
7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, waarbij het verschaffen van de verdikking in de vorm van een laminaat omvat het vervaardigen van de verdikking door de stappen van:

- het verschaffen van een hulpstapel uit metaallagen en tussen telkens twee metaallagen opgenomen vezellagen ingebed in een voorloper van een hechtmiddel, en

- het plaatsen van de hulpstapel op de tussenlaag, waarbij tijdens de stap van het onder invloed van hitte en overdruk aan elkaar hechten van de metaallagen door activering van de voorloper van het hechtmiddel van elke vezellaag, een verdikking in de vorm van een laminaat uit metaallagen en ten minste een vezelversterkte hechtlaag tussen telkens twee metaallagen op de gelamineerde huid wordt gevormd.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij elke metaallaag van de hulpstapel een kleinere omtrek heeft dan een daaronder liggende metaallaag van de hulpstapel.
9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het toepassen van een verdikking die een kleinere omtrek heeft dan de huid.
10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende vóór het over de stapel, de tussenlaag en de verdikking plaatsen van een luchtdichte afdeklaag, de stap van het plaatsen van een verdere tussenlaag (340) op een vrije zijde van de verdikking, waarbij de verdere tussenlaag een verdere vezellaag ingebed in een voorloper van een hechtmiddel omvat, en het plaatsen van een verdere verdikking (312316) op de verdere tussenlaag.
11. Paneel (200) voor een vliegtuigconstructie, vervaardigd volgens de werkwijze van een der conclusies 1-10, het paneel omvattende een gelamineerde huid (301) uit metaallagen (304) waarvan telkens twee aan elkaar zijn verbonden door een vezelversterkte hechtlaag (303), alsmede een gelamineerde verdikking (doubler) (310, 311) uit metaallagen (320) en ten minste een vezelversterkte hechtlaag (321) tussen telkens twee metaallagen, welke verdikking een kleinere omtreksafmeting heeft dan de huid en aan een buitenste metaallaag van de gelamineerde huid is gehecht door een vezelversterkte hulphechtplaag (340), met het kenmerk dat ten minste een gedeelte van de omtrek (342) van de vezelversterkte hulphechtlaag naar binnen versprongen is ten opzichte van de overeenkomstige omtrek van de verdikking en waarbij dat gedeelte van de naar binnen versprongen omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is begrensd door een lijmrand (330).
12. Paneel volgens conclusie 11, verder omvattende een verdere gelamineerde verdikking (312-316), welke verdere verdikking een kleinere omtreksafmeting heeft dan de huid en/of de gelamineerde verdikking en aan een buitenste metaallaag van de gelamineerde verdikking is gehecht door een vezelversterkte hulphechtplaag (340), waarbij ten minste een gedeelte van de omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag naar binnen versprongen is ten opzichte van de overeenkomstige omtrek van de verdere verdikking en waarbij dat gedeelte van de naar binnen versprongen omtrek van de vezelversterkte hulphechtlaag is begrensd door een lijmrand.
13. Paneel volgens conclusie 11 of 12, waarbij de lijmrand zich uitstrekt tot aan,

5 of voorbij, genoemde overeenkomstige omtrek van de verdikking.
14. Paneel volgens een der conclusies 11-13, waarbij een eerste deel van de omtrek van de verdikking grenst aan en samenvalt met een deel van een rand van de huid en een tweede deel van de omtrek van de verdikking op afstand van de rand van

10 de huid ligt, waarbij de hulphechtlaag zich uitstrekt tot aan het eerste deel van de omtrek van de verdikking en waarbij de hulphechtlaag ten opzichte van het tweede deel van de omtrek van de verdikking naar binnen is versprongen.
15. Paneel volgens conclusie 14, waarbij de lijmrand zich uitsluitend bevindt ter

15 plaatse van het naar binnen versprongen gedeelte van de hulphechtlaag aan het tweede deel van de omtrek van de verdikking, dat op afstand van de rand van de huid ligt.
16. Vliegtuig omvattende een paneel volgens een der conclusies 11-15.

O