NL1030515C2

NL1030515C2 - Laminaat uit metaalplaten en kunststof.

Info

Publication number: NL1030515C2
Application number: NL1030515A
Authority: NL
Inventors: Jan Willem Gunnink; Geerardus Hubertus J Roebroeks
Original assignee: Gtm Consulting B V
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-05-25
Also published as: WO2007061304A1

Description

4

Laminaat uit metaalplaten en kunststof

De uitvinding heeft betrekking op een laminaat uit tenminste twee metaallagen waartussen zich tenminste een kunststoflaag en in het bijzonder een vezelversterkte 5 kunststoflaag bevindt. Voorts omvat de uitvinding de toepassing van een dergelijk laminaat als versterkingsplaat voor onderdelen van een luchtvaartuig of ruimtevaartuig.

Vormdelen uit een laminaat van tenminste een metaallaag en een hiermee verbonden kunststoflaag en/of vezelversterkte kunststoflaag (hieronder aangeduid als 10 metaallaminaat, vezelmetaallaminaat of kortweg laminaat) worden in toenemende mate toegepast in onder andere de transportindustrie, zoals bijvoorbeeld in automobielen, treinen, vliegtuigen en ruimtevaartuigen. Dergelijke laminaten kunnen bijvoorbeeld worden toegepast als versterkend element en/of als verstijver voor vleugels, romppanelen, staartpanelen en/of andere huidpanelen van vliegtuigen. Een dergelijk 15 laminaat kan bijvoorbeeld zorgen voor een verbeterde vermoeiingsbestendigheid van het vliegtuigonderdeel.

Een laminaat van het in de aanhef beschreven soort is onder andere bekend uit EP-A-312151. Hierin wordt een laminaat beschreven van metaallagen en vezelversterkte 20 kunststoflagen waarbij in hoofdzaak glasvezel als versterkingsvezel wordt toegepast. Hoewel met het bekende in de aanhef vermelde laminaat, ook wel bekend onder de handelsnaam Glare®, goede resultaten worden bereikt is gebleken dat het bekende laminaat niet onder alle omstandigheden optimaal is. Met name kan met het bekende laminaat niet steeds geheel worden voldaan aan de hoge en speciale eisen, die in de 25 luchtvaart en ruimtevaart worden gesteld aan de huidplaten voor de romp en vleugels, bijvoorbeeld met betrekking tot de stijfheid- en vermoeiingseigenschappen. Omdat de stijfheid van Glare® relatief laag is zal bijvoorbeeld een vliegtuigonderdeel dat met een versterkingsplaat van Glare® is versterkt doorgaans een groot gedeelte van de belasting zelf moeten opnemen, waardoor bijkomende versterking noodzakelijk is wat weer leidt 30 tot ongewenste gewichtstoename.

De uitvinding beoogt een laminaat van het in de aanhef vermelde type te verschaffen, waarmee nog beter kan worden voldaan aan de in de lucht- en ruimtevaartindustrie 1 0305 1 5 2 gestelde hoge eisen, en bijvoorbeeld een hogere stijfheid en/of verbeterde vermoeiingseigenschappen heeft dan het bekende laminaat. Het laminaat volgens de uitvinding heeft hiertoe de kenmerken zoals verwoord in de eerste conclusie. Doordat het laminaat volgens de uitvinding tevens een sublaminaat omvat, welk sublaminaat is 5 gevormd uit tenminste twee tweede metaallagen waartussen zich tenminste een tweede vezelversterkte kunststoflaag bevindt, waarbij in onbelaste toestand van het uitgeharde laminaat in elke tweede metaallaag een drukspanning, en in elke tweede vezelversterkte kunststoflaag een trekspanning aanwezig is, wordt een ten opzichte van de stand der techniek verbeterd laminaat verkregen. Het moge duidelijk zijn dat met de 10 aanwezigheid van een trekspanning in de tweede vezelversterkte kunststoflaag niet wordt bedoeld dat deze laag enkel trekspanningen vertoont. Veeleer zal volgens de uitvinding gemiddeld in een bepaalde richting een trekspanning heersen. Deze richting komt overeen met de in het kader van de werkwijze volgens de uitvinding hieronder verder beschreven verstrekrichting. De in deze richting in de tweede kunststoflaag 15 heersende gemiddelde trekspanning geeft aanleiding tot een gemiddelde drukspanning in dezelfde richting in de metaallagen van het sublaminaat. Om maximaal voordeel te halen uit de toepassing van het sublaminaat zal de verstrekrichting bij voorkeur nagenoeg in een vezelrichting van de tweede vezelversterkte laag verlopen. Onderscheidenlijk van het sublaminaat omvat het laminaat volgens de uitvinding eerste 20 metaallagen die in onbelaste toestand van het laminaat in hoofdzaak spanningsloos zijn of waarin bij voorkeur een trekspanning aanwezig is ten gevolge van het uithardingsproces bij verhoogde temperatuur.

De voordelen van het laminaat volgens de uitvinding komen in het bijzonder tot uiting 25 wanneer de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat die een thermische uitzettingscoëfficiënt hebben kleiner dan de thermische uitzettingscoëffïciënt van het metaal van de tweede metaallaag. Met meer voorkeur is de thermische uitzettingscoëfficiënt van de vezels kleiner dan nul. Toepassing van dergelijke vezels in een bekend laminaat resulteert in matige mechanische eigenschappen, in het bijzonder 30 een lage stijfheid en weerstand tegen vermoeiing en een relatief lage vloeispanning. Het laminaat volgens de uitvinding heeft dit nadeel niet.

Bij voorkeur wordt een laminaat volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat waarvan de verhouding van de 1 0305 1 5 - _ i Η 3 elasticiteitsmodulus in druk tot de elasticiteitsmodulus in trek kleiner is dan 0,8. Met meer voorkeur is deze verhouding kleiner dan 0,6, met nog meer voorkeur kleiner dan 0,4. In het laminaat volgens de uitvinding geschikt toe te passen vezels zijn verstrekte thermoplastische kunststofvezels, aramidevezels (Kevlar®), poly(p-fenyleen-2, 6-5 benzobisoxazole) vezels (PBO, Zylon®), poly(2,6-diimidazo-(4,5b-4’,5’e)pyridinyleen-l,4(2,5-dihydroxy)fenyleen) vezels (beter bekend als M5® vezels), en ultrahoog moleculair gewicht polyetheen of polypropeen vezels, en/of combinaties van voomoemde vezels. Bij voorkeur wordt het laminaat volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat gevormd uit polymeren 10 gekozen uit de groep van aromatisch polyamide (aramide), poly(p-fenyleen-2, 6-benzobisoxazole) (PBO), en M5, en met nog meer voorkeur uit de groep van poly(p-fenyleen-2, 6-benzobisoxazole) (PBO) en M5. Deze laatste vezels bezitten in potentie een zeer hoge elasticiteitsmodulus in trek, doch deze hoge vezelstijfheid resulteert in het bekende laminaat niet in de gewenste mechanische eigenschappen, in tegenstelling tot 15 het laminaat van de uitvinding. Hoewel met bovengenoemde versterkingsvezels bijzonder gunstige eigenschappen worden verkregen kunnen in de tweede vezelversterkte kunststoflaag, al of niet in combinatie, tevens versterkingsvezels met relatief hoge treksterkte en/of -stijfheid worden toegepast op basis van glas, zoals bij voorkeur S-glasvezels.

20

Hoewel de dikte van het sublaminaat in het laminaat volgens de uitvinding binnen brede grenzen kan worden gekozen heeft het voordelen het laminaat te kenmerken doordat de dikte van het sublaminaat begrepen is tussen 0,3 en 5 mm, met meer voorkeur tussen 0,4 en 2,5 mm, en met de meeste voorkeur tussen 0,5 en 1,5 mm. Zoals hieronder verder 25 zal worden toegelicht wordt het sublaminaat in nagenoeg uitgeharde toestand met de andere lagen van het laminaat verbonden tot laminaat en/of vormdeel. Door de dikte van het sublaminaat volgens de uitvinding binnen de aangegeven grenzen te kiezen kan dit .sublaminaat nagenoeg elke gewenste vorm aannemen. Bovendien is gebleken dat de aangegeven voorkeursrange voor de dikte de mechanische eigenschappen van het 30 laminaat verder verbetert.

In een andere voorkeursuitvoering van het laminaat volgens de uitvinding is de dikte van de tweede metalen platen lager dan 0,8 mm, en bij voorkeur begrepen tussen 0,2 en 1 0305 1 5 \ 4 0,8 mm. Hoewel toepassing van dunnere metalen platen op zich leidt tot hogere kosten en derhalve niet zonder meer voor de hand ligt blijkt dat toepassing ervan in het sublaminaat leidt tot een aanzienlijke verbetering van de eigenschappen van het laminaat. Het laminaat volgens de uitvinding heeft als extra voordeel dat toepassing van 5 dunnere metalen platen enkel in het sublaminaat reeds voldoende is om deze verbeterde eigenschappen te bereiken. Dezelfde voordelen worden bereikt wanneer in het laminaat de dikte van de tweede vezelversterkte kunststoflaag lager is dan 0,8 mm, en bij voorkeur begrepen is tussen 0,2 en 0,6 mm.

10 In het laminaat volgens de uitvinding is in elke tweede vezelversterkte kunststoflaag een trekspanning aanwezig. Het heeft voordelen wanneer deze tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat met een elasticiteitsmodulus in trek groter dan 110 GPa, met meer voorkeur groter dan 140 GPa, en met nog meer voorkeur groter dan 250 GPa. Een elasticiteitsmodulus in trek van ongeveer 140 GPa levert bij een vezelvolumegehalte in 15 de tweede vezelversterkte kunststoflaag van ongeveer 50 vol.-% een elasticiteitsmodulus op van ongeveer 70 GPa. Bij toepassing van aluminium als tweede metaal heeft de tweede vezelversterkte kunststoflaag derhalve nagenoeg dezelfde stijfheid als de tweede metaallagen van het sublaminaat. Dit resulteert in verbeterde eigenschappen van het laminaat.

20

Voor de voorkeursvezel M5 geldt dat de elasticiteitsmodulus doorgaans kan variëren tussen 250 en 400 GPa, de treksterkte variabel is tussen 3000 en 10000 MPa en de breukrek tussen 1,2 en 2,5 %. Voor de voorkeursvezel PBO geldt dat de elasticiteitsmodulus doorgaans kan variëren tussen 150 en 300 GPa, de treksterkte 25 variabel is tussen 5000 en 7000 MPa en de breukrek tussen 2,0 en 4,0 %. Het laminaat kan desgewenst kruisende vezels omvatten die zijn gevormd uit verschillende materialen en/of nagenoeg evenwijdig aan elkaar verlopende vezels die zijn gevormd uit verschillende materialen.

30 De in de vezelmetaallaminaten toegepaste vezelversterkte kunststoffen zijn licht en sterk en omvatten versterkingsvezels die zijn ingebed in een kunststof. De kunststof dient tevens als hechtmiddel tussen de verschillende lagen. Geschikt toe te passen versterkingsvezels in de eerste vezelversterkte kunststof omvatten bijvoorbeeld glasvezels, koolstofvezels, metaalvezels, doch kunnen desgewenst tevens verstrekte 10305 1 5 ! I ' 5 I < thermoplastische kunststofvezels, zoals bijvoorbeeld aramidevezels, PBO vezels (Zylon®), M5® vezels, en ultrahoog moleculair gewicht polyetheen of polypropeen vezels, alsmede natuurvezels zoals bijvoorbeeld vlas-, hout- en hennepvezels, en/of combinaties van voornoemde vezels zijn. Ook is het mogelijk zogenaamde commingled 5 en/of intermingled rovings toe te passen. Dergelijke rovings omvatten een | versterkingsvezel en een thermoplastische kunststof in vezelvorm.

| Vezelmetaallaminaten kunnen worden verkregen door een aantal metaallagen en | ! tussenliggende vezelversterkte kunststoflagen door verhitten onder druk met elkaar te i 10 verbinden, en vervolgens af te koelen. Als hieronder wordt gesproken over vezelversterkte kunststof dan wordt hiermee zowel een eerste als een tweede vezelversterkte kunststof genoemd. Vezelmetaallaminaten bezitten goede specifieke mechanische eigenschappen (eigenschappen per eenheid van dichtheid). Bijzonder | geschikt toe te passen metalen omvatten lichtmetalen, in het bijzonder 15 aluminiumlegeringen, zoals bijvoorbeeld aluminiumkoper en/of aluminiumzink en/of aluminiumlithium legeringen, of titaanlegeringen. De bij voorkeur uit een aluminiumlegering bestaande metalen platen kunnen volgens de uitvinding met name worden geselecteerd uit de volgende groep van materialen: Aluminiumlegeringen, zoals van het type AA(USA) No. 2024 of AA(USA) No. 7075 of AA(USA) No. 7475 of 20 AA(USA) No.6013. Overigens is de uitvinding niet beperkt tot laminaten met deze metalen, zodat desgewenst andere aluminiumlegeringen en bijvoorbeeld staal of een ander geschikt constructiemetaal kunnen worden toegepast.

De in de laminaten volgens de uitvinding toegepaste vezelversterkte kunststoffen zijn 25 licht en sterk en omvatten versterkingsvezels die zijn ingebed in een kunststof. De kunststof kan desgewenst tevens dienen als hechtmiddel tussen de verschillende lagen. Voorbeelden van geschikte matrixmaterialen voor de versterkingsvezels zijn thermoplastische kunststoffen zoals polyamides, polyimides, polyethersulfonen, polyetheretherketon, polyurethanen, polyetheen, polypropeen, polyfenyleensulfides 30 (PPS), polyamide-imides, acrylonitrile-butadieen-styreen (ABS), styreen/maleinezuuranhydride (SMA), polycarbonaat, polyfenyleenoxide (PPO), thermoplastische polyesters zoals polyetheentereftalaat, polybutyleentereftalaat, alsmede mengsels en copolymeren van één of meerdere van bovengenoemde polymeren. De thermoplastische kunststoffen van voorkeur omvatten verder een 1 0305 1 5 6 nagenoeg amorfe thermoplastische kunststof met een glasovergangstemperatuur Tg van groter dan 140°C, bij voorkeur groter dan 160°C, zoals polyarylaat (PAR), polysulfon (PSO), polyethersulfon (PES), polyetherimide (PEI) of polyfenyleenether (PPE), in het bijzonder poly-2,6 dimethyl fenyleenether. Ook kan volgens de uitvinding een semi-5 kristallijne of para-kristallijne thermoplastische kunststof worden toegepast met een kristallijn smeltpunt Tm groter dan 170°C, bij voorkeur groter dan 270°C, zoals polyfenyleensulfide (PPS), polyetherketonen, in het bijzonder polyetheretherketon (PEEK), polyetherketon (PEK) en polyetherketonketon (PEKK), "liquid crystal polymers" zoals XYDAR van Dartco samengesteld uit de monomeren bifenol, 10 tereftaalzuur en hydrobenzoezuur. Geschikte matrixmaterialen omvatten eveneens thermohardende kunststoffen zoals epoxies, onverzadigde polyesterharsen, melamineformaldehyde harsen, fenolformaldehyde harsen, polyurethanen, en dergelijke meer.

15 In het laminaat volgens de uitvinding omvat de vezelversterkte kunststof desgewenst in hoofdzaak continue vezels die zich in twee nagenoeg orthogonale richtingen uitstrekken (zogenaamd isotroop weefsel). Bij voorkeur omvat de vezelversterkte kunststof echter in hoofdzaak continue vezels die zich hoofdzakelijk in één richting uitstrekken (zogenaamd UD-materiaal). Het heeft voordelen de vezelversterkte kunststof in de vorm 20 van een vooraf geïmpregneerd halffabrikaat toe te passen. Een dergelijke “prepreg” vertoont na uitharding ervan doorgaans goede mechanische eigenschappen, onder andere omdat de benatting van de vezels door het matrixpolymeer reeds vooraf heeft plaatsgevonden.

25 Doorgaans zal een vezelmetaallaminaat worden gevormd door meerdere eerste metaalplaten, bijvoorbeeld drie, vier, vijf, of zes, waartussen telkens vezelversterkte kunststoflagen zijn aangebracht. Volgens de uitvinding omvat een dergelijk laminaat tevens tenminste één sublaminaat dat tussen willekeurige metaalplaten wordt | aangebracht. Afhankelijk van de beoogde toepassing en de gestelde eisen kan het 30 optimale aantal metaalplaten eenvoudig door de vakman worden bepaald. Doorgaans zal het totale aantal eerste metaalplaten niet meer dan 30 bedragen, doch de uitvinding is niet beperkt tot laminaten met een dergelijk maximaal aantal metaallagen. Volgens de uitvinding bedraagt het aantal eerste metalen platen bij voorkeur van 2-20, en meer bij 10305 1 5 s 7 voorkeur van 2-5, en bezitten de eerste metalen platen bij voorkeur een treksterkte van tenminste 0,20 GPa.

Volgens een verdere voorkeursuitvoering wordt het laminaat volgens de uitvinding 5 gekenmerkt doordat de tweede vezelversterkte kunststoflaag in hoofdzaak continue vezels omvat die zich hoofdzakelijk in één richting uitstrekken. Met meer voorkeur omvat tevens de eerste vezelversterkte kunststoflaag in hoofdzaak continue vezels die zich hoofdzakelijk in één richting uitstrekken. De richtingen waarin de vezels van eerste en tweede vezelversterkte kunststoflaag zich uitstrekken kunnen binnen brede grenzen 10 worden gekozen. Het heeft echter voordelen als de richting waarin de vezels van de eerste vezelversterkte kunststoflaag zich hoofdzakelijk uitstrekken verschilt van de richting waarin de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich hoofdzakelijk uitstrekken.

15 Teneinde kromtrekken van het laminaat ten gevolge van inwendige spanningen te verhinderen kan het laminaat volgens de uitvinding symmetrisch zijn opgebouwd ten opzichte van een vlak door het midden van de dikte van het laminaat. Ter beperking van galvanische corrosie kan het laminaat volgens de uitvinding zodanig worden uitgevoerd, dat wanneer een laag uit elektrisch geleidende vezels, zoals bijvoorbeeld koolstofvezels 20 wordt toegepast, deze aan elke zijde is bedekt met een laag elektrisch niet-geleidende vezels, zoals bijvoorbeeld glasvezels.

Een doelmatige uitvoeringsvorm van het laminaat is volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat het een sublaminaat van ten hoogste 7 lagen omvat en dat het aantal 25 tweede metaallagen één hoger is dan het aantal tweede vezelversterkte kunststoflagen. Met meer voorkeur heeft het sublaminaat ten hoogste 3 lagen.

Een rechthoekige plaat uit het laminaat volgens de uitvinding is volgens de uitvinding met voordeel hierdoor gekenmerkt, dat de vezels van de eerste vezelversterkte 30 kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de ene rechthoekszijde en dat de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de andere rechthoekszijde van de plaat. Hierbij wordt opgemerkt dat de plaat vlak kan worden uitgevoerd maar dat de plaat ook enkel gekromd of dubbel gekromd kan worden uitgevoerd, hetgeen bijvoorbeeld mogelijk is door ze te lamineren 10305 1 5 8 op een overeenkomstig gevormde mal. Verder omvat een rechthoekige plaat uit het laminaat volgens de uitvinding tevens een plaat die nagenoeg rechthoekig is, waarmee wordt bedoeld dat bijvoorbeeld de zijden ervan niet precies recht zijn.

5 Volgens een voorkeursvariant strekt het tenminste één sublaminaat zich uit over slechts een gedeelte van het oppervlak van het laminaat, bijvoorbeeld in de vorm van in hoofdzaak rechthoekige strippen. In een verdere voorkeursvariant omvat het laminaat tenminste twee sublaminaten die zich in de dikterichting van het laminaat gezien op verschillende hoogtes bevinden. In deze voorkeursuitvoering worden de sublaminaten 10 bij voorkeur met elkaar en met de overige metaallagen van het laminaat verbonden in een tweede uithardingscyclus, waarbij de lagen onderling worden verbonden door een kunststoflaag die al of niet is versterkt met versterkingsvezels.

De laminaten volgens de uitvinding zijn bijzonder geschikt voor het vormen van de 15 huidplaten voor de romp van een luchtvaartuig of ruimtevaartuig. De uitvinding omvat eveneens een luchtvaartuig of ruimtevaartuig, waarvan de romp geheel of gedeeltelijk is opgebouwd uit huidplaten van de laminaten volgens de uitvinding. Een huidplaat voor de romp van een luchtvaartuig of ruimtevaartuig is volgens de uitvinding bij voorkeur gevormd uit een laminaat dat van buiten naar binnen symmetrisch is opgebouwd uit 20 tenminste een metaallaag, vervolgens tenminste twee eerste vezelversterkte kunststoflagen, en een aantal strips van het sublaminaat, waarbij de dikte van het sublaminaat begrepen is tussen 0,4 en 1,7 mm, en de dikte van de metaallagen tussen 0,1 en 0,5 mm. Bij voorkeur wordt de romp van een luchtvaartuig of ruimtevaartuig volgens de uitvinding van dergelijke huidplaten voorzien, en wel zodanig dat de vezels 25 van de eerste vezelversterkte kunststoflaag zich in hoofdzaak uitstrekken in de omtreksrichting van de romp en dat de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich in hoofdzaak in de langsrichting van de romp uitstrekken. Op deze wijze wordt een romp verkregen met uitzonderlijk goede eigenschappen.

30 Een huidplaat voor de vleugel van een vliegtuig is volgens de uitvinding bij voorkeur gevormd uit een laminaat dat van buiten naar binnen, en bij voorkeur symmetrisch, is opgebouwd uit tenminste een metaallaag, vervolgens tenminste een lijmlaag, en een aantal strips van het sublaminaat, waarbij de dikte van het sublaminaat begrepen is tussen 0,8 en 5 mm, en de dikte van de metaallagen tussen 0,8 en 10 mm. Een dergelijk | 10305 1 5 9 laminaat kan desgewenst metaallagen van verschillende en desgewenst verlopende dikte omvatten, bijvoorbeeld om de mogelijkheid te hebben om in de dikkere laag een diktepatroon te frezen. Bij voorkeur wordt de vleugel van een vliegtuig volgens de uitvinding voorzien van dergelijke huidplaten, en wel zodanig dat de vezels van de 5 tweede vezelversterkte kunststoflaag zich in hoofdzaak in de langsrichting van de vleugel uitstrekken. De eerste kunststoflaag kan hierbij tevens versterkingsvezels omvatten, waarvan de vezelrichting binnen brede grenzen kan worden gekozen. Zo is het bijvoorbeeld voordelig althans een gedeelte van de eerste versterkingsvezels in een richting te laten verlopen die een hoek van ongeveer 45 graden maakt met de 10 langsrichting van de vleugel. Met langsrichting van de vleugel wordt in het kader van deze aanvrage de richting van de spanwijdte van de vleugel bedoeld; dit is de richting van romp naar vleugeltip. De langsrichting staat ongeveer loodrecht op de koorderichting, die van de voorrand naar de achterrand van de vleugel verloopt. In vermoeiingskritische gebieden van de vleugel, zoals bijvoorbeeld in de wortel van de 15 vleugel, kan dit volgens de uitvinding desgewenst versterkt worden met één of meerdere bekende laminaten (in der gelijk geval doorgaans aangeduid met “doublers”), zoals bijvoorbeeld Glare®, en/of met sublaminaten en/of laminaten volgens de uitvinding. Door locale dikteopbouw wordt hierdoor een gemiddelde spanningsverlaging bereikt. Verder heeft het voordelen in dergelijke 20 vermoeiingskritische gebieden eventueel toegepaste aluminiumlagen, die relatief dik kunnen zijn, in te klemmen tussen een sublaminaat volgens de uitvinding en de toegevoegde vezellaminaat doublers.

Volgens de uitvinding wordt een laminaat verkregen, dat in het bijzonder in de eerste 25 plaats goede vermoeiingseigenschappen vertoont in de richting waarin in hoofdzaak vezels zijn toegepast. In de tweede plaats vertoont het laminaat een hoge sterkte, met name in de tweede vezelrichting. Dit is in het bijzonder het geval wanneer zich vermoeiingscheuren hebben gevormd in het laminaat. Het laminaat vertoont derhalve een hoge schadetolerantie. In de derde plaats bezit het laminaat voldoende dikte ter 30 vergroting van de weerstand tegen knik in combinatie met een oppervlaktegewicht (kg/m2) dat lager is dan dat van een massieve aluminiumplaat. In de vierde plaats vertoont het laminaat een hogere stijfheid. Uit de laminaten volgens de uitvinding, die aan de genoemde eisen voldoen kan een nieuw rompmateriaal voor een luchtvaartuig worden verkregen, dat goede vermoeiingseigenschappen in dwars- en langsrichting van 1 0305 1 5 10 de romp vertoont, een hoge sterkte in de omtreksrichting van de romp heeft, en een verhoogde weerstand tegen knik bij een verlaagd oppervlaktegewicht (kg/m2).

De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van een laminaat 5 zoals hierboven beschreven. De uitgevonden werkwijze wordt gekenmerkt doordat in een eerste stap tenminste twee tweede metaallagen worden verbonden met tenminste een tussenliggende tweede vezelversterkte kunststoflaag, dat na het verbinden hiervan aan het aldus verkregen geheel in een lengterichting ervan een rek wordt gegeven, die groter is dan de elastische rek van de metaallagen en kleiner dan de breukrek van de 10 tweede vezelversterkte kunststoflaag, en dat in een tweede stap het aldus verkregen sublaminaat wordt verbonden met tenminste een metaallaag en/of een eerste kunststoflaag, welke bij voorkeur een vezelversterkte kunststoflaag is. Bij voorkeur wordt in de tweede stap het sublaminaat met tenminste twee metaallagen verbonden, die aan weerszijden van het sublaminaat worden aangebracht. Bij voorkeur wordt aldus 15 een ten opzichte van het middenvlak van het laminaat symmetrisch laminaat verkregen, wat de schadetolerantie ervan verder ten goede komt. Het in de eerste stap verkregen sublaminaat kan volgens de uitvinding op verschillende wijzen zijn voorgespannen of voorgestrekt. Zo is het mogelijk het sublaminaat voor te spannen door het aan een trekkracht te onderwerpen in een trekinrichting. In een voorkeursuitvoering van de 20 werkwijze wordt aan het in de eerste stap verkregen geheel een rek gegeven door dit geheel onder druk door een vormwals te voeren. Een dergelijke wijze van voorspannen heeft als voordeel dat deze continu kan worden uitgevoerd bij een hoge doorvoersnelheid. Tevens kunnen met deze voorkeurs werk wij ze sublaminaten met een verlopende dikte worden voorgespannen.

25

De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van een vliegtuig rompdeel uit een laminaat zoals hierboven beschreven en wordt gekenmerkt doordat in een eerste stap tenminste twee tweede metaallagen worden verbonden met tenminste een tussenliggende tweede vezelversterkte kunststoflaag, dat na het verbinden hiervan 30 aan het aldus verkregen geheel in een lengterichting ervan een rek wordt gegeven, die groter is dan de elastische rek van de metaallagen en kleiner dan de breukrek van de tweede vezelversterkte kunststoflaag, dat vervolgens het aldus verkregen sublaminaat wordt aangebracht tussen tenminste twee samenstellen van een metaallaag en een vezelversterkte kunststoflaag, en hiermee wordt verbonden. Bij voorkeur worden hierbij 1 0305 1 5 11 het sublaminaat en de andere lagen dusdanig aangebracht dat de vezels van de eerste vezelversterkte kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de omtreksrichting van het rompdeel, en dat de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de langsrichting van het 5 rompdeel.

In beide hierboven beschreven werkwijzen volgens de uitvinding worden de lagen op bekende wijze verbonden door deze van een geschikte lijm te voorzien en deze lijm vervolgens althans gedeeltelijk uit te harden op een geschikte temperatuur. De lijm kan 10 hierbij apart zijn aangebracht. Het is echter ook mogelijk dat het matrixmateriaal van de vezelversterkte kunststof als lijm fungeert tussen de lagen.

De uitvinding zoals hierboven beschreven strekt zich uitdrukkelijk tevens uit tot laminaten die een of meerdere zoals hierboven beschreven voorgespannen sublaminaten 15 omvatten en een ermee verbonden laminaat uit kunststof lijmlagen en metaallagen, waarbij de lagen van dit laatste laminaat het sublaminaat omsluiten. Tevens omvat de uitvinding laminaten waarin een of meerdere sublaminaten zijn opgenomen, en die vervolgens nogmaals zoals hierboven beschreven zijn verstrekt of voorgespannen in een of meer geschikte richtingen.

20

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de volgende schematische figuren, zonder hier overigens toe te worden beperkt.

Figuur 1 toont een voorgespannen sublaminaat volgens de uitvinding met een drietal 25 lagen.

Figuur 2 toont een laminaat volgens de uitvinding waarin opgenomen een sublaminaat volgens figuur 1.

Figuur 3 toont een andere uitvoeringsvorm van het laminaat volgens de uitvinding. Figuur 4 toont de opbouw van een laminaat dat als huidplaat voor een vliegtuigramp 30 kan worden gebruikt.

Figuur 5 toont de opbouw van een laminaat dat als huidplaat voor een vliegtuigvleugel kan worden gebruikt.

Figuur 6 toont het verloop van de scheurgroei onder wisselende belasting voor een bekend laminaat en een laminaat volgens de uitvinding.

1 0305 1 5 > 12

Figuur 7 tenslotte toont een cilindrisch gedeelte van een romp opgebouwd uit laminaten volgens de uitvinding.

In figuur 1 is een uitvoeringsvorm van het sublaminaat 1 volgens de uitvinding in de 5 vorm van een rechthoekige vlakke plaat getekend. Het sublaminaat 1 is opgebouwd uit een tweetal tweede metalen platen 2 met een dikte van bijvoorbeeld 0,2 mm, die bestaan uit een aluminium legering, bijvoorbeeld 2024-T3. De twee tweede metalen platen 2 zijn onderling vast verbonden met behulp van een tweede vezelversterkte kunststoflaag 3 op basis van epoxyhars, die tevens een goede metaallijm is. De vezelversterkte 10 verbindingslaag 3 bevat en is gevormd uit met de genoemde kunststof geïmpregneerde PBO-vezels met een vezelvolumegehalte van ongeveer 60 vol.-%. Deze voorgeimpregneerde prepregs 3 met een dikte van ongeveer 0,25 mm zijn gevormd uit onderling evenwijdig in richting 4 verlopende (unidirectionele) PBO-vezels. Het sublaminaat 1 wordt in een eerste stap vervaardigd door de genoemde lagen 2 en 3 op 15 elkaar aan te brengen in de in figuur 1 getoonde volgorde, bijvoorbeeld op een vlakke mal. Na het lamineren wordt het geheel uitgehard op een voor de epoxyhars geschikte temperatuur. Voor de meeste toepassingen zal een epoxyhars met een hoge glasovergangstemperatuur het meest geschikt zijn. Dergelijke epoxyharsen worden doorgaans uitgehard bij een temperatuur van ongeveer 175°C. Nadat het in figuur 1 20 getoonde geheel is uitgehard in een eerste stap wordt in een lengterichting ervan een rek gegeven, die groter is dan de elastische rek van de tweede metaallagen 2 en kleiner dan de breukrek van de tweede vezelversterkte kunststoflaag 3. In de beschreven voorbeelden werd aan het sublaminaat 1 in de lengterichting een rek ε opgelegd gelegen tussen 0,1 en 2 procent. Afhankelijk van de in de tweede vezelversterkte kunststoflaag 25 toegepaste vezels kan deze rek ook anders liggen. Zo zal een voorkeursrek gelegen zijn tussen 0,2 en 1,4 procent, meer in het bijzonder tussen 0,3 en 0,7 procent. De in de werkwijze volgens de uitvinding aan het sublaminaat te geven gemiddelde rek ε kan door de vakman eenvoudig worden ingeschat. Opgemerkt wordt nog dat het in principe mogelijk is een rek ε te geven in een willekeurige langsrichting van het sublaminaat 1. 30 Zo kan een rek ε worden opgelegd evenwijdig aan de korte zijde BC van het in figuur 1 getoonde sublaminaat 1, of onder een hoek met deze korte zijde. Het heeft echter voordelen de rek op te leggen in de richting van de lange zijde AB van het in figuur 1 getoonde sublaminaat 1, omdat deze lange zijde AB evenwijdig verloopt aan de 1 0305 1 5 i 1 ! 13 i vezelrichting 4 van de tweede vezel versterkte kunststof. Verder heeft het voordelen het sublaminaat 1 voor te spannen door dit onder druk door een vormwals te voeren. In een dergelijke voorkeurs werkwijze wordt het sublaminaat 1 in de vorm van een doorlopende plaat op continue wijze aangevoerd en onder druk gebracht. Op deze wijze 5 wordt een op industriële schaal toepasbare werkwijze verschaft, waarbij een hiertoe geschikte inrichting bijvoorbeeld tenminste één stel boven elkaar of ten opzichte van elkaar geschrankt opgestelde cilindrische walsrollen kan omvatten waartussen het sublaminaat 1 kan worden geleid. Door de uitgeoefende drukkracht hoog genoeg te kiezen worden de vervormingen in het vlak van het sublaminaat 1 dusdanig groot dat de 10 opgelegde rek ε in de lengterichting de plasticiteitdrempel van het metaal van de tweede metaallagen 2 overschrijdt, waardoor permanente vervorming van de tweede metaal laag of -lagen 2 optreedt, zonder dat dit leidt tot breuk van de tweede vezelversterkte kunststoflaag of-lagen 3. Door het verstrekken van het sublaminaat 1 in de lengterichting zal hierin een bijzonder gunstige spanningstoestand ontstaan, waarbij in 15 onbelaste toestand ervan in elke tweede metaallaag 2 gemiddeld een drukspanning, en in elke tweede vezelversterkte kunststoflaag 3 gemiddeld een trekspanning aanwezig is.

Volgens de uitvinding is het onder deze spanningstoestand dat het sublaminaat 1 de gewenste stijfheid en/of andere in deze aanvrage reeds vernoemde eigenschappen vertoont. Zo zal het sublaminaat en/of het ermee verkregen laminaat bijvoorbeeld een 20 verhoogde vloeispanning kunnen vertonen, waardoor het vloeitraject wordt uitgesmeerd over een breder spanningsgebied. Dit komt tevens het vermoeiingsgedrag ten goede. De verhoogde vloeispanning heeft extra voordelen wanneer in het laminaat tevens aluminiumsoorten worden toegepast die op zich reeds een verhoogde vloeispanning vertonen ten opzichte van de bekende op koper en zink gebaseerde 25 aluminiumlegeringen, zoals bijvoorbeeld de 2000-serie. Verder wordt in een tweede stap van de werkwijze het aldus verkregen sublaminaat 1 aan weerszijden verbonden met — voor dit uitvoeringsvoorbeeld - een samenstel 6 van een eerste metaallaag 7 en een eerste vezelversterkte kunststoflaag 8, zoals getoond in figuur 2. In dit uitvoeringsvoorbeeld wordt daartoe een eerste metaallaag 7 uit aluminium op een 30 gekromde matrijs gepositioneerd. Hierop wordt een laag 8 van een met glasvezels unidirectioneel versterkt epoxyhars aangebracht, en wel dusdanig dat de glasvezels hierbij in de aangegeven richting 5 verlopen. Vervolgens wordt het voorverstrekte sublaminaat 1 aangebracht op het samenstel 6 en wel dusdanig dat de PBO-vezels in de in figuur 2 aangegeven richting 4 verlopen. Doordat volgens de uitvinding de dikte van 1 0305 1 5 14 het sublaminaat 1 beperkt is - in dit uitvoeringsvoorbeeld heeft sublaminaat 1 een totale dikte van ongeveer 0,65 mm - zal dit gemakkelijk de kromming van de matrijs aannemen (in figuur 2 is deze kromming niet weergegeven), hoewel het sublaminaat 1 in hoofdzaak een vlak voortbrengsel is. Hoewel niet aangegeven in figuur 2 kunnen 5 desgewenst meerdere sublaminaten 1 op het samenstel 6 worden aangebracht, waarbij bij voorkeur twee van dergelijke sublaminaten aan de zijkanten worden afgeschuind en langs de afschuining althans gedeeltelijk overlappend worden gepositioneerd (een techniek ook wel aangeduid met de engelse term “splicing”). Ook is het mogelijk de sublaminaten op enige afstand van elkaar te positioneren zodat zich ertussen een kleine 10 ruimte bevindt, zoals is aangegeven in figuur 4. Hiermee wordt vermeden dat de sublaminaten elkaar raken, gaan raken of zelfs over elkaar heen gaan schuiven voor het uitharden van het laminaat, wat de kwaliteit van het laminaat nadelig beïnvloedt. Een laminaat 10 volgens de uitvinding wordt vervolgens verkregen door boven op het sublaminaat 1 een verder samenstel 6 te positioneren, met dien verstande dat de 15 vezelversterkte kunststoflaag 8 aanliggend aan het sublaminaat 1 wordt gepositioneerd met de glasvezels in de richting 5, en de aluminiumlaag 7 aan de buitenzijde, en dit geheel op een geschikte temperatuur van bijvoorbeeld 175°C en gedurende een geschikte tijd van bijvoorbeeld enkele uren, en desgewenst onder druk uit te harden.

Zoals getoond in figuur 3 is het in voorkomende gevallen tevens mogelijk het laminaat 20 10 verder op te bouwen door hieraan meerdere bijkomende (vezelversterkte) kunststoflagen 8a en/of metaallagen 7a toe te voegen, desgewenst slechts over een gedeelte van het oppervlak van het laminaat 10. Dergelijke lagen worden ook wel aangeduid als verdubbelingslagen of verdubbelingsplaten (“doublers”) en worden doorgaans toegepast om vormdelen lokaal te verstevigen en/of te versterken. Ook is het 25 mogelijk meerdere sublaminaten 1 toe te voegen aan het laminaat 10, een en ander afhankelijk van het gewenste lastdragende vermogen van het laminaat 1. Het laminaat 10 volgens de uitvinding vertoont verbeterde eigenschappen ten opzichte van deze van het bekende laminaat. Dit wordt bereikt door de toepassing van een voorversterkt sublaminaat als onderdeel van het laminaat 1. Dit sublaminaat 1 is eenvoudig voort te 30 brengen.

Figuur 4 toont een laminaat 10 volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede, waarbij j overeenkomstige delen met dezelfde verwijscijfers zijn aangegeven als in de andere figuren. Ter verduidelijking van de samenstelling zijn de verschillende delen, waaruit 1 0305 15 _________— 1·^^·__ 15 het laminaat 10 is opgebouwd in figuur 4 op enige afstand van elkaar getekend. Het getoonde laminaat 10 is symmetrisch in de dikterichting opgebouwd uit - van buiten naar binnen - twee aluminium platen 7 van 0,2 tot 0,4 mm dik en in totaal vier lagen 8 van een met glasvezels unidirectioneel versterkt epoxyhars, waarbij de glasvezels 5 hierbij in de aangegeven richting 5 verlopen. Het laminaat 10 omvat verder een aantal strippen uit voorverstrekt sublaminaat 1 met een dikte van 0,6 tot 1,5 mm en wel dusdanig dat de PBO-vezels in de in figuur 4 aangegeven richting 4 verlopen. In het kader van deze uitvinding wordt met strip een langwerpig lichaam bedoeld met een typische lengte van meer dan 5 m en een breedte die doorgaans gekozen wordt tussen 10 ongeveer 50 mm en 2 m. Volgens de uitvinding echter worden sublaminaten met een andere geometrie, zoals bijvoorbeeld taps toelopende of golvende strippen, niet uitgesloten. Het laminaat 10 van figuur 4 is zeer geschikt als versterkend materiaal voor een vliegtuig romp. Figuur 7 toont een gedeelte van een dergelijke doorgaans cilindrische romp 14 van een luchtvaartuig. De romp 14 is samengesteld uit een aantal 15 in hoofdzaak rechthoekige huidplaten 15 die aan elkaar zijn bevestigd, welk samenstel is bevestigd aan een niet getoond frame van verstijvende elementen in de omtreksrichting 16 van de romp 14 (de spanten) en in de langsrichting 17 van de romp 14 (de verstijvers). De rechthoekige huidplaten 15 omvatten ieder een laminaat volgens de uitvinding, zoals bijvoorbeeld het laminaat 10 volgens figuur 4. De omtrekrichting 20 van de romp is met de pijlen 16 aangeduid, terwijl de langsrichting van de romp met de pijlen 17 is aangegeven. In één van de huidplaten 15 uit het laminaat 10 zijn in figuur 7 schematisch de vezelrichtingen 4 en 5 aangegeven van de eerste en de tweede vezelversterkte kunststoflagen in het laminaat 10 volgens de uitvinding. De huidplaten 15 zijn zodanig gemonteerd, dat de PBO-vezels van het sublaminaat 1 zich in de ! 25 langsrichting 17 van de romp 14 uitstrekken en dat de glasvezels van het laminaat zich in de omtrekrichting 16 uitstrekken. Als gevolg van de bijzonder gunstige eigenschappen van het uitgevonden laminaat 10 vertoont de vliegtuigromp een ten opzichte van het bestaande laminaat op basis van enkel glasvezel (Glare ®) een verhoogde stijfheid (65-75 GPa ten opzichte van 50-60 GPa voor het bekende laminaat). 30 Bovendien treedt geen buigingseffect op als gevolg van niet of slecht afgestemde thermische uitzettingscoëfficiënten. Laminaat 10 werd onderworpen aan een vermoeiingsproef onder een in de richting 4 verlopende belasting. In figuur 6 is het vermoeiingsgedrag van laminaat 10 volgens de uitvinding vergeleken met een bekend Glare 3-3/2-0,3 laminaat, en met aluminium 2024-T3. Daartoe zijn proefstukken van 1 0305 1 5 16 100 x 300 mm uit beide laminaten in dwarsrichting op trek belast met een sinusvormig verlopende belasting van 6-120 MPa en een frequentie van 10 Hz. De trekbelasting op de laminaten vond plaats in de richting evenwijdig aan de PBO-vezels, dus dwars op de glasvezels. De proefstukken waren vooraf voorzien van een scherpe zaagsnede vormige 5 beginscheur dwars op de trekrichting ter lengte van 2a = 5 mm. In figuur 6 is langs de verticale as de halve scheurlengte a in mm uitgezet. Langs de horizontale as is het totale iaantal cycli van de toegepaste sinusvormig verlopende vermoeiingsbelasting op trek met constante amplitude uitgezet. Zoals uit figuur 6 blijkt, vertoont het laminaat 10 (lijn I) volgens de uitvinding een duidelijk geringere scheurgroei onder invloed van de 10 genoemde belasting dan het bekende laminaat (lijn II) volgens de stand van de techniek.

Geconcludeerd kan derhalve worden, dat het vermoeiingsgedrag van het laminaat volgens de uitvinding duidelijk gunstiger is dan van het laminaat volgens de stand van de techniek. Aluminium vertoont het slechtste vermoeiingsgedrag (lijn III).

15 Overal in de beschrijving en de conclusies waar wordt gesproken over de elasticiteitsmodulus, de treksterkte en de breukrek van de vezels, worden daarbij de waarden bedoeld bij belasting op trek in de lengterichting van de vezel en bepaald door metingen aan het voltooide laminaat.

20 Figuur 5 toont een laminaat 10 volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede, waarbij overeenkomstige delen met dezelfde verwijscijfers zijn aangegeven als in de andere figuren. Ter verduidelijking van de samenstelling zijn de verschillende delen, waaruit het laminaat 10 is opgebouwd in figuur 5 op enige afstand van elkaar getekend. Het getoonde laminaat 10 is symmetrisch in de dikterichting opgebouwd uit - van buiten 25 naar binnen - twee aluminium platen 7 van 1 tot 5 mm dik en in totaal twee lijmlagen 11 uit een epoxylijm. Het laminaat 10 omvat verder een aantal strippen uit voorverstrekt sublaminaat 1 met een dikte van 1 tot 4 mm en wel dusdanig dat de PBO-vezels in de in figuur 4 aangegeven richting 4 verlopen. De richting 4 komt tevens overeen met de walsrichting van aluminiumplaten 7. Het laminaat 10 van figuur 5 is zeer geschikt als 30 versterkend materiaal voor een vliegtuigvleugel. Als gevolg van de bijzonder gunstige eigenschappen van het uitgevonden laminaat 10 vertoont een met het laminaat voorziene vliegtuigvleugel een verminderde neiging tot delaminatie ten opzichte van een laminaat waarbij de strips namelijk met één zijde van een ongeveer twee maal dikkere aluminiumlaag zijn verbonden, en derhalve een verbeterd vermoeiingsgedrag.

j ! 1 0305 1 5 _____._ rrr^—— * 17

Dit is het gevolg van het bestaan van twee interfaces voor belastingsoverdracht. Bovendien treedt geen buigingseffect op als gevolg van niet of slecht afgestemde thermische uitzettingscoëfficiënten.

5 Binnen het raam van de vinding kunnen verschillende wijzigingen worden aangebracht. Hoewel in de eerste plaats in de laminaten volgens de vinding metaalplaten met onderling gelijke dikte worden toegepast, is het in beginsel ook mogelijk in een en hetzelfde laminaat metaalplaten met twee of meer verschillende dikten toe te passen in een al of niet symmetrische formatie. In het algemeen zal de dikte van de kunststoflaag 10 tussen twee op elkaar volgende metalen platen ongeveer van dezelfde grootte orde zijn als die van ieder der metaalplaten. Voorts kunnen de laminaten desgewenst naast een verlopende dikte tevens een verlopende breedte vertonen. Het bovenstaande geldt zowel voor het sublaminaat als voor de andere lagen van het laminaat.

15 1 0305 1 5

Claims

1. Laminaat uit tenminste twee eerste metaallagen waartussen zich tenminste een eerste kunststoflaag bevindt, met het kenmerk dat het laminaat tevens een sublaminaat 5 omvat, welk sublaminaat is gevormd uit tenminste twee tweede metaallagen waartussen zich tenminste een tweede vezelversterkte kunststoflaag bevindt, waarbij in onbelaste toestand van het laminaat in elke tweede metaallaag een drukspanning, en in elke tweede vezelversterkte kunststoflaag een trekspanning aanwezig is.

2. Laminaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in onbelaste toestand van het laminaat in elke eerste metaallaag een trekspanning aanwezig is.

3. Laminaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de eerste kunststoflaag een vezelversterkte kunststoflaag is. 15

4. Laminaat volgens één der conclusies 1 - 3, met het kenmerk, dat de dikte van het sublaminaat begrepen is tussen 0,3 en 5 mm.

5. Laminaat volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de dikte van het 20 sublaminaat begrepen is tussen 0,5 en 1,5 mm.

6. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de dikte van de tweede metalen platen begrepen is tussen 0,2 en 0,8 mm.

7. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de dikte van de tweede vezelversterkte kunststoflaag begrepen is tussen 0,2 en 0,6 mm.

8. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat met een elasticiteitsmodulus in trek 30 groter dan 110 GPa.

9. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat met een elasticiteitsmodulus in trek groter dan 140 GPa. 1 0305 1 5 •

10. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat met een elasticiteitsmodulus in trek groter dan 250 GPa. 5

11. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat waarvan de verhouding van de elasticiteitsmodulus in druk tot de elasticiteitsmodulus in trek kleiner is dan 0,8.

12. Laminaat volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de verhouding van de elasticiteitsmodulus in druk tot de elasticiteitsmodulus in trek kleiner is dan 0,6.

13. Laminaat volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de verhouding van de elasticiteitsmodulus in druk tot de elasticiteitsmodulus in trek kleiner is dan 0,4. 15

14. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat met een thermische uitzettingscoëfficiënt kleiner dan de thermische uitzettingscoëfficiënt van het metaal van de tweede metaallaag. 20

15. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat met een thermische uitzettingscoëfficiënt kleiner dan nul.

16. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat gevormd uit polymeren gekozen uit de groep van aromatisch polyamide (aramide), poly(p-fenyleen-2,6-benzobisoxazole) (PBO), en M5.

17. Laminaat volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag vezels omvat gevormd uit polymeren gekozen uit de groep van poly(p-fenyleen-2, 6-benzobisoxazole) (PBO) en M5. 1 0305 1 5 20 ! • ί

18. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede vezelversterkte kunststoflaag in hoofdzaak continue vezels omvat die zich hoofdzakelijk in één richting uitstrekken.

19. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste vezelversterkte kunststoflaag in hoofdzaak continue vezels omvat die zich hoofdzakelijk in één richting uitstrekken.

20. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 10 richting waarin de vezels van de eerste vezelversterkte kunststoflaag zich hoofdzakelijk uitstrekken verschilt van de richting waarin de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich hoofdzakelijk uitstrekken.

21. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het 15 sublaminaat ten hoogste 7 lagen heeft en het aantal tweede metaallagen één hoger is dan het aantal tweede vezelversterkte kunststoflagen.

22. Laminaat volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat het sublaminaat ten hoogste 3 lagen heeft.

23. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tenminste één sublaminaat zich uitstrekt over slechts een gedeelte van het oppervlak van het laminaat.

24. Laminaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het laminaat tenminste twee sublaminaten omvat die zich in de dikterichting van het laminaat gezien op verschillende hoogtes bevinden.

25. Rechthoekige plaat uit het laminaat volgens een der voorgaande conclusies, met 30 het kenmerk, dat de vezels van de eerste vezelversterkte kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de ene rechthoekszijde en dat de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de andere rechthoekszijde van de plaat. 1 0305 1 5 --- --------- - ~---- *

26. Huidplaat voor de romp van een luchtvaartuig of ruimtevaartuig, met het kenmerk, dat de huidplaat is gevormd uit een laminaat volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het laminaat van buiten naar binnen symmetrisch is opgebouwd uit tenminste een metaallaag, vervolgens tenminste twee eerste vezelversterkte 5 kunststoflagen, en een aantal strips van het sublaminaat, waarbij de dikte van het sublaminaat begrepen is tussen 0,4 en 1,7 mm, en de dikte van de metaallagen tussen 0,1 en 0,5 mm.

27. Luchtvaartuig of ruimtevaartuig, met het kenmerk, dat de romp ervan huidplaten 10 volgens conclusie 26 bevat, die zodanig zijn aangebracht, dat de vezels van de eerste vezelversterkte kunststoflaag zich in hoofdzaak uitstrekken in de omtreksrichting van de romp en dat de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich in hoofdzaak in de langsrichting van de romp uitstrekken.

28. Huidplaat voor de vleugel van een vliegtuig, met het kenmerk, dat de huidplaat is gevormd uit een laminaat volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het laminaat van buiten naar binnen symmetrisch is opgebouwd uit tenminste een metaallaag, vervolgens tenminste een lijmlaag, en een aantal strips van het sublaminaat, waarbij de dikte van het sublaminaat begrepen is tussen 0,8 en 5 mm, en de dikte van de 20 metaallagen tussen 0,8 en 10 mm.

29. Luchtvaartuig of ruimtevaartuig, met het kenmerk, dat de vleugel ervan huidplaten volgens conclusie 28 bevat, die zodanig zijn aangebracht dat de vezels van de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich in hoofdzaak in de langsrichting van de 25 vleugel uitstrekken.

30. Huidplaat volgens conclusie 26 of 28, met het kenmerk, dat de huidplaat lokaal is versterkt met tenminste één middels een lijmlaag ermee verbonden verdubbelingsplaat. 30

31. Huidplaat volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat de verdubbelingsplaat een al dan niet met vezels versterkt laminaat omvat. 1 0305 1 5 4

32. Huidplaat volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat de verdubbelingsplaat een sublaminaat volgens één der voorgaande conclusies omvat.

33. Huidplaat volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat de lijmlaag een 5 vezelversterkte kunststof omvat.

34. Werkwijze voor het vervaardigen van een laminaat zoals beschreven in één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat in een eerste stap tenminste twee tweede metaallagen worden verbonden met tenminste een tussenliggende tweede 10 vezelversterkte kunststoflaag, dat na het verbinden hiervan aan het aldus verkregen geheel in een lengterichting ervan een rek wordt gegeven, die groter is dan de elastische rek van de metaallagen en kleiner dan de breukrek van de tweede vezelversterkte kunststoflaag, en dat in een tweede stap het aldus verkregen sublaminaat wordt verbonden met tenminste een metaallaag door middel van een eerste kunststoflaag, die 15 eventueel versterkingsvezels omvat.

35. Werkwijze voor het vervaardigen van een laminaat volgens conclusie 34, met het kenmerk dat aan het in de eerste stap verkregen geheel een rek wordt gegeven door dit geheel onder druk door een vormwals te voeren. 20

36. Werkwijze voor het vervaardigen van een vliegtuig rompdeel uit een laminaat zoals beschreven in één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat in een eerste stap tenminste twee tweede metaallagen worden verbonden met tenminste een tussenliggende tweede vezelversterkte kunststoflaag, dat na het verbinden hiervan aan 25 het aldus verkregen geheel in een lengterichting ervan een rek wordt gegeven, die groter is dan de elastische rek van de metaallagen en kleiner dan de breukrek van de tweede vezelversterkte kunststoflaag, dat vervolgens het aldus verkregen sublaminaat wordt aangebracht tussen tenminste twee samenstellen van een metaallaag en een vezelversterkte kunststoflaag, en hiermee wordt verbonden. 30

37. Werkwijze voor het vervaardigen van een vliegtuig rompdeel volgens conclusie 36, met het kenmerk dat het sublaminaat en de andere lagen dusdanig worden aangebracht dat de vezels van de eerste vezelversterkte kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de omtreksrichting van het rompdeel, en dat de vezels van 1 0305 1 5 4 * 23 de tweede vezelversterkte kunststoflaag zich nagenoeg evenwijdig uitstrekken aan de langsrichting van het rompdeel.

38. Werkwijze volgens één der conclusies 34 - 37, met het kenmerk dat de lagen 5 worden verbonden door deze van een geschikte lijm te voorzien en deze lijm vervolgens althans gedeeltelijk uit te harden op een geschikte temperatuur. 10305 1 5