JPH06381B2 - 穿孔された隔壁を有する非金属コア構造の製造方法 - Google Patents
穿孔された隔壁を有する非金属コア構造の製造方法Info
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- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセル構造の製造方法、特に穿孔された隔壁を有
するセル構造の製造方法に関するものである。
するセル構造の製造方法に関するものである。
［従来技術と問題点］ 消音器、サウンドスタジオ用にまた一般にに防音用に防
音材料を使用する事は周知である。さらに詳しくは、航
空機工業においてエンジンの消音要素として穿孔隔壁を
有する金属ハニコム型セルコア構造が提案されている。
穿孔隔壁を埋め込まれた金属ハニコム（以下において
「ハニコム−隔壁」と呼ぶ）は、一般に内側層および外
側層の間にサンドイッチ状に挟持され、これらの層が構
造的一体性を強化した音響バリヤを成す。例えば代表的
な防音パネル構造はアルミニウムまたは黒鉛から成る内
側穿孔膜または層と、ハニコム−隔壁と、黒鉛の外側膜
または層によって構成される。この防音パネルが騒音源
と隣接区域との間に設置された時、音響の伝達を減衰さ
せ、従って保護された区域の中に静かな雰囲気を生じ
る。
音材料を使用する事は周知である。さらに詳しくは、航
空機工業においてエンジンの消音要素として穿孔隔壁を
有する金属ハニコム型セルコア構造が提案されている。
穿孔隔壁を埋め込まれた金属ハニコム（以下において
「ハニコム−隔壁」と呼ぶ）は、一般に内側層および外
側層の間にサンドイッチ状に挟持され、これらの層が構
造的一体性を強化した音響バリヤを成す。例えば代表的
な防音パネル構造はアルミニウムまたは黒鉛から成る内
側穿孔膜または層と、ハニコム−隔壁と、黒鉛の外側膜
または層によって構成される。この防音パネルが騒音源
と隣接区域との間に設置された時、音響の伝達を減衰さ
せ、従って保護された区域の中に静かな雰囲気を生じ
る。
ハニコム−隔壁型防音パネルの金属ハニコムセルコア要
素は、任意公知の技術によって形成される。従って、い
ま両端において開いた複数の隣接セルから成る予成形金
属ハニコム型セルコア構造について説明する。各セルは
その隣接セルと共に複数のセル壁体を共有する。各セル
の軸線はすべて実質的に相互に平行である。金属ハニコ
ムコア要素を製造するために最も多く使用される材料は
アルミニウムである。
素は、任意公知の技術によって形成される。従って、い
ま両端において開いた複数の隣接セルから成る予成形金
属ハニコム型セルコア構造について説明する。各セルは
その隣接セルと共に複数のセル壁体を共有する。各セル
の軸線はすべて実質的に相互に平行である。金属ハニコ
ムコア要素を製造するために最も多く使用される材料は
アルミニウムである。
一般に、ハニコム−隔壁を製造する第１段階は例えばク
ッキーカッタをロールで伸ばしたドウの中に押し込むよ
うに、予成形された金属ハニコム要素をエポキシ樹脂な
どの可塑性隔壁材料の第１層の中に押し込む。隔壁が金
属ハニコム要素の中に入る深さは例えばグリコノールワ
ックスなどの第２可塑性材料層を隔壁の下に配置する事
によって制御される。このようにして、ハニコム金属要
素を隔壁材料と第２層との中に押し込む際に、隔壁はハ
ニコムの中に所定深さまで押し込まれる。従って、隔壁
はハニコムのセルの軸線に対して実質的に垂直な面の中
にある。つぎに第２可塑性材料層をハニコムから除去
し、または次の処理のために残す。
ッキーカッタをロールで伸ばしたドウの中に押し込むよ
うに、予成形された金属ハニコム要素をエポキシ樹脂な
どの可塑性隔壁材料の第１層の中に押し込む。隔壁が金
属ハニコム要素の中に入る深さは例えばグリコノールワ
ックスなどの第２可塑性材料層を隔壁の下に配置する事
によって制御される。このようにして、ハニコム金属要
素を隔壁材料と第２層との中に押し込む際に、隔壁はハ
ニコムの中に所定深さまで押し込まれる。従って、隔壁
はハニコムのセルの軸線に対して実質的に垂直な面の中
にある。つぎに第２可塑性材料層をハニコムから除去
し、または次の処理のために残す。
このように金属ハニコムのそれぞれの隣接セルの中に埋
め込まれた隔壁を効果的にまた経済的に穿孔するため、
レーザビーム組立体が使用され、これらのレーザビーム
は所望の穿孔間隔に対応する間隔に離間され、レーザビ
ームの数は穿孔される隔壁面積に対応する。隔壁を埋め
込まれたハニコムをレーザビームの下方に配置する。こ
れらのレーザビームはセルの軸線に対して平行であり、
また隔壁材料の面に対して垂直である。ハニコムの配置
後に、レーザビーム源を入れると、複数のレーザビーム
が隔壁に対して所定の方式で作用して隔壁に穿孔する。
形成されたハニコム−隔壁組立体を前述のように防音パ
ネルの中に配置する。
め込まれた隔壁を効果的にまた経済的に穿孔するため、
レーザビーム組立体が使用され、これらのレーザビーム
は所望の穿孔間隔に対応する間隔に離間され、レーザビ
ームの数は穿孔される隔壁面積に対応する。隔壁を埋め
込まれたハニコムをレーザビームの下方に配置する。こ
れらのレーザビームはセルの軸線に対して平行であり、
また隔壁材料の面に対して垂直である。ハニコムの配置
後に、レーザビーム源を入れると、複数のレーザビーム
が隔壁に対して所定の方式で作用して隔壁に穿孔する。
形成されたハニコム−隔壁組立体を前述のように防音パ
ネルの中に配置する。
穿孔が相互に離間されておりまたハニコムに作用するレ
ーザビーム組立体に固有の不正確さの故に、レーザビー
ムがハニコムに作用する際に、ハニコム構造の金属セル
壁体と衝突する場合がある。しかしレーザビームは金属
セル壁体から単に反射されるだけであるから、これらの
金属壁体に対して構造的破壊作用を生じない。
ーザビーム組立体に固有の不正確さの故に、レーザビー
ムがハニコムに作用する際に、ハニコム構造の金属セル
壁体と衝突する場合がある。しかしレーザビームは金属
セル壁体から単に反射されるだけであるから、これらの
金属壁体に対して構造的破壊作用を生じない。
軽量の絶縁性ハニコム−隔壁を提供するため、従来の金
属ハニコムコア要素の代わりに非金属材料から成るハニ
コムコア要素を作用する方法が提案された。しかしその
中に埋め込まれた隔壁を穿孔する際に、これらのセルの
壁体がレーザビームを反射せず、従ってレーザビームが
これらのセル壁体を破壊しまたは裂開する問題がある。
これは前記の「サンドイッチ型」防音パネルの製造のた
めに使用される内側膜または外側膜に当接するセル壁体
部分に孔または間隙を生じるという有害な結果を生じ
る。その結果、第１に、セル壁体と内側／外側膜との間
の接触の欠損によりパネルの構造一体性が低下する。第
２にセル壁体と内側／外側膜との間の大きな間隙の故に
パネルの音響減衰効果が低下する。従って現在、前記の
ような欠陥を伴わずに、非金属ハニコム−隔壁構造を製
造する方法を開発する必要がある。
属ハニコムコア要素の代わりに非金属材料から成るハニ
コムコア要素を作用する方法が提案された。しかしその
中に埋め込まれた隔壁を穿孔する際に、これらのセルの
壁体がレーザビームを反射せず、従ってレーザビームが
これらのセル壁体を破壊しまたは裂開する問題がある。
これは前記の「サンドイッチ型」防音パネルの製造のた
めに使用される内側膜または外側膜に当接するセル壁体
部分に孔または間隙を生じるという有害な結果を生じ
る。その結果、第１に、セル壁体と内側／外側膜との間
の接触の欠損によりパネルの構造一体性が低下する。第
２にセル壁体と内側／外側膜との間の大きな間隙の故に
パネルの音響減衰効果が低下する。従って現在、前記の
ような欠陥を伴わずに、非金属ハニコム−隔壁構造を製
造する方法を開発する必要がある。
［発明の概要］ 本発明の第１アスペクトによれば、一体的セル構造と前
記セルの両端の開放端面を仕切る隔壁とを備える段階
と、レーザビームの出力を吸収し熱を反射する事のでき
る材料をもって前記セルの前記開放端面の一方を被覆す
る段階と、前記隔壁および前記の端面を被覆させたセル
に向かって複数の相互に離間したレーザビームを指向し
て、前記のレーザビームに対応する複数の相互に離間さ
れた孔を前記隔壁に穿孔する段階とを含む穿孔された隔
壁を有する非金属セル構造の製造方法が提供される。
記セルの両端の開放端面を仕切る隔壁とを備える段階
と、レーザビームの出力を吸収し熱を反射する事のでき
る材料をもって前記セルの前記開放端面の一方を被覆す
る段階と、前記隔壁および前記の端面を被覆させたセル
に向かって複数の相互に離間したレーザビームを指向し
て、前記のレーザビームに対応する複数の相互に離間さ
れた孔を前記隔壁に穿孔する段階とを含む穿孔された隔
壁を有する非金属セル構造の製造方法が提供される。
前記の目的を達成するため、本発明によれば、ハニコム
の非金属セル壁体に対して垂直に延在する穿孔された隔
壁を有し、各セル壁体の両端が前記隔壁によって離間さ
れるように成された非金属ハニコム構造の製造法におい
て、 隔壁に衝突するレーザビームの出力を吸収し熱を反射す
る能力を有しセル隔壁の縁に入射するレーザビームを遮
断するのに十分な面積を被覆する材料をもって前記非金
属コアの前記開放端面の一方を被覆する段階と、 前記隔壁の外部の点から複数のレーザビームを、セル壁
体に対して平行で前記隔壁を含む面に対して垂直な方向
に、隔壁の穿孔に十分な時間、指向する段階とを含む。
の非金属セル壁体に対して垂直に延在する穿孔された隔
壁を有し、各セル壁体の両端が前記隔壁によって離間さ
れるように成された非金属ハニコム構造の製造法におい
て、 隔壁に衝突するレーザビームの出力を吸収し熱を反射す
る能力を有しセル隔壁の縁に入射するレーザビームを遮
断するのに十分な面積を被覆する材料をもって前記非金
属コアの前記開放端面の一方を被覆する段階と、 前記隔壁の外部の点から複数のレーザビームを、セル壁
体に対して平行で前記隔壁を含む面に対して垂直な方向
に、隔壁の穿孔に十分な時間、指向する段階とを含む。
本発明の他のアスペクトにおいては、前記被覆段階は、
前記隔壁を埋め込まれた非金属ハニコムのセル壁体の上
端面に対して少なくとも一種の接着剤の第１被覆を施用
する段階と、前記第１被覆に対して少なくとも１種の果
粒状材料の第２被覆を施用して保護混合物を形成す段階
とを含む。
前記隔壁を埋め込まれた非金属ハニコムのセル壁体の上
端面に対して少なくとも一種の接着剤の第１被覆を施用
する段階と、前記第１被覆に対して少なくとも１種の果
粒状材料の第２被覆を施用して保護混合物を形成す段階
とを含む。
本発明のさらに他のアスペクトによれば、前記の被覆段
階は、少なくとも１種の接着剤と少なくとも１種の果粒
状材料との混合物を、隔壁を埋め込まれた非金属ハニコ
ムのセル壁体の上部に被着させる段階を含む。
階は、少なくとも１種の接着剤と少なくとも１種の果粒
状材料との混合物を、隔壁を埋め込まれた非金属ハニコ
ムのセル壁体の上部に被着させる段階を含む。
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。
る。
［実施例］ 本発明は、穿孔された隔壁を有する非金属セル構造の製
造法において、セルの対向縁面を隔離する隔壁を有する
セル構造ユニットを構成する段階を含む方法に関するも
のである。
造法において、セルの対向縁面を隔離する隔壁を有する
セル構造ユニットを構成する段階を含む方法に関するも
のである。
第１図に付いて述べれば、非金属ハニコム構造ユニット
10が提供され、この構造は、各開放セル16の壁体14を含
む面に対して直角に延在する平面隔壁12を有する。隔壁
12はセル16の外側対向端面18、20から所定の距離に配置
される。外側端面18，20は不連続であって、構造10の外
側限界を画成する平行面の中に延在する。端面18，20を
含む面はそれぞれ隔壁12の面に対して平行である。
10が提供され、この構造は、各開放セル16の壁体14を含
む面に対して直角に延在する平面隔壁12を有する。隔壁
12はセル16の外側対向端面18、20から所定の距離に配置
される。外側端面18，20は不連続であって、構造10の外
側限界を画成する平行面の中に延在する。端面18，20を
含む面はそれぞれ隔壁12の面に対して平行である。
非金属ハニコム構造10は任意公知の方法によって、例え
ば成形法によって構成する事ができるがこれには限定さ
れない。非金属材料は任意の非金属材料から選定する事
ができる。好ましくは非金属材料はファイバガラス、ノ
メックス、ポリイミドおよび黒鉛から成るグルーブから
選定される。さらに好ましくは、非金属材料はノメック
スまたはファイバガラスとする。
ば成形法によって構成する事ができるがこれには限定さ
れない。非金属材料は任意の非金属材料から選定する事
ができる。好ましくは非金属材料はファイバガラス、ノ
メックス、ポリイミドおよび黒鉛から成るグルーブから
選定される。さらに好ましくは、非金属材料はノメック
スまたはファイバガラスとする。
この実施態様において、隔壁12は非金属ユニットの中
に、所定の深さに、前記と同様の手法で埋め込まれる。
クッキーカッタがロール掛けされたドウの中に押し込ま
れるように、予成形された非金属ハニコム成分がエポキ
シ樹脂などの可塑性隔壁材料の第１層の中に押し込まれ
る。隔壁が非金属ハニコムユニットの中に入る深さは、
隔壁材料の下にグリコノールワックスなどの第２可塑性
材料層を配置する事によって制御され、従ってハニコム
要素が隔壁材料と第２層を通して押し込まれる際に隔壁
がハニコム要素の中に所定の深さまで埋め込まれる。こ
のようにして隔壁はハニコムセルの軸線に対して実質的
に垂直な面の中にある。第２可塑性材料層をつぎにハニ
コムから除去し、または次の処理のためにハニコム上い
放置する事ができる。
に、所定の深さに、前記と同様の手法で埋め込まれる。
クッキーカッタがロール掛けされたドウの中に押し込ま
れるように、予成形された非金属ハニコム成分がエポキ
シ樹脂などの可塑性隔壁材料の第１層の中に押し込まれ
る。隔壁が非金属ハニコムユニットの中に入る深さは、
隔壁材料の下にグリコノールワックスなどの第２可塑性
材料層を配置する事によって制御され、従ってハニコム
要素が隔壁材料と第２層を通して押し込まれる際に隔壁
がハニコム要素の中に所定の深さまで埋め込まれる。こ
のようにして隔壁はハニコムセルの軸線に対して実質的
に垂直な面の中にある。第２可塑性材料層をつぎにハニ
コムから除去し、または次の処理のためにハニコム上い
放置する事ができる。
隔壁の材料はエポキシ接着剤とエポキシ樹脂から成るグ
ループから選定する事ができる。隔壁に使用される特に
好ましい材料はエポキシ樹脂である。第２可塑性層はワ
ックスまたはパラフィンとする。好ましくは第２可塑性
層としてグリコノールワックスを使用する。
ループから選定する事ができる。隔壁に使用される特に
好ましい材料はエポキシ樹脂である。第２可塑性層はワ
ックスまたはパラフィンとする。好ましくは第２可塑性
層としてグリコノールワックスを使用する。
本発明によれば、レーザ光線の出力を吸収し熱を反射す
る事のできる材料をもってセル16の開放端面18，20の一
方を被覆する方法を提供するにある。
る事のできる材料をもってセル16の開放端面18，20の一
方を被覆する方法を提供するにある。
この実施態様においては、第２図と第３図に図示のよう
に、複数のレーザビームによる隔壁12の穿孔行程中にセ
ル壁体14に入射するレーザビームからこの壁体14を保護
するために壁体14の縁面18を被覆する保護混合物22が図
示されている。この場合、レーザビームとは壁体12を穿
孔する事のできる任意の高エネルギー収束ビームを包括
する。
に、複数のレーザビームによる隔壁12の穿孔行程中にセ
ル壁体14に入射するレーザビームからこの壁体14を保護
するために壁体14の縁面18を被覆する保護混合物22が図
示されている。この場合、レーザビームとは壁体12を穿
孔する事のできる任意の高エネルギー収束ビームを包括
する。
保護混合物の被覆工程の第１段階は、変性スチレン−エ
チレン−ブチレンゴムおよび変性スチレン−ブタジエン
ゴムからなるグループから選定された少なくとも１種の
接着剤の被覆を被着する段階を含む。しかしコアを弱化
する事なくコアから溶解しまたは容易に除去または切断
する事のできる混合物あるいは混合物組合せおよびその
他の後硬化性可溶性樹脂または接着剤も使用可能であり
本発明の主旨の範囲内にある。
チレン−ブチレンゴムおよび変性スチレン−ブタジエン
ゴムからなるグループから選定された少なくとも１種の
接着剤の被覆を被着する段階を含む。しかしコアを弱化
する事なくコアから溶解しまたは容易に除去または切断
する事のできる混合物あるいは混合物組合せおよびその
他の後硬化性可溶性樹脂または接着剤も使用可能であり
本発明の主旨の範囲内にある。
少なくとも１種の接着剤の第１被覆はセル壁体14の外側
端面18または20に対して、代表的には0.0025〜0.0050イ
ンチの厚さに被着される。好ましくはこの第１被覆は約
0.0035インチの厚さに被着される。
端面18または20に対して、代表的には0.0025〜0.0050イ
ンチの厚さに被着される。好ましくはこの第１被覆は約
0.0035インチの厚さに被着される。
つぎに、非金属ハニコム10のセル壁体14上の第１被覆に
対して、少なくとも１種の果粒材料の第２被覆を被着し
て、保護混合物22を完成する。好ましくはこの果粒材料
はアルミニウムと同程度またはこれにより硬質の任意材
料とする事ができる。さらに好ましくは、この果粒材料
は、ケイ砂、アルミニウムおよび鋼から成るグループか
ら選定される。
対して、少なくとも１種の果粒材料の第２被覆を被着し
て、保護混合物22を完成する。好ましくはこの果粒材料
はアルミニウムと同程度またはこれにより硬質の任意材
料とする事ができる。さらに好ましくは、この果粒材料
は、ケイ砂、アルミニウムおよび鋼から成るグループか
ら選定される。
果粒材料の密度は、ダストまたはショットからチップま
で変動する。さらに詳しくはケイ砂の0.00251b/in3から
鋼ワイヤショットの0.0231lb/in3まで変動する。果粒材
料は一般に球形であるから、その直径は0.0015インチか
ら0.0050インチまでの範囲内にある。
で変動する。さらに詳しくはケイ砂の0.00251b/in3から
鋼ワイヤショットの0.0231lb/in3まで変動する。果粒材
料は一般に球形であるから、その直径は0.0015インチか
ら0.0050インチまでの範囲内にある。
さらに、細かな粉末粒子は大きな高密度の果粒材料の間
隙を充填する事ができるので、保護混合物22の密度を増
大するために粉末粒子を使用する事ができる。好ましく
は本発明において使用できる粉末粒子材料は二酸化チタ
ン、アルミニウム粉末および酸化鉄から成るグループか
ら選定される。
隙を充填する事ができるので、保護混合物22の密度を増
大するために粉末粒子を使用する事ができる。好ましく
は本発明において使用できる粉末粒子材料は二酸化チタ
ン、アルミニウム粉末および酸化鉄から成るグループか
ら選定される。
着色性粉末およびチキソトロピー粉末としての二酸化チ
タンおよびアルミニウム粉末は保護混合物22の熱反射作
用を生じまたはその潤滑性を改良してセル壁体14の縁1
8,20に対する被着を容易にする。さらに詳しくは二酸化
チタンは明るい白色を生じて反射性を向上させ、これ以
外の添加剤を必要としない。これに対してアルミニウム
粉末は適度の反射性のために金属色を与えるが、その操
作を改良するためにキヤブオシルの添加を必要とする。
酸化鉄はすぐれた透過保護を与えるが熱保護性は下限に
近い。
タンおよびアルミニウム粉末は保護混合物22の熱反射作
用を生じまたはその潤滑性を改良してセル壁体14の縁1
8,20に対する被着を容易にする。さらに詳しくは二酸化
チタンは明るい白色を生じて反射性を向上させ、これ以
外の添加剤を必要としない。これに対してアルミニウム
粉末は適度の反射性のために金属色を与えるが、その操
作を改良するためにキヤブオシルの添加を必要とする。
酸化鉄はすぐれた透過保護を与えるが熱保護性は下限に
近い。
粉末材料を使用する場合、セル壁体14の端面18または20
上の第１被覆上に第２被覆を被着する前に、前記粉末材
料を高密度の果粒材料と混合する事が好ましい。しかし
これ以外の実施態様も可能である。
上の第１被覆上に第２被覆を被着する前に、前記粉末材
料を高密度の果粒材料と混合する事が好ましい。しかし
これ以外の実施態様も可能である。
また被着段階を少なくするために、端面18,20に対する
被着前に接着剤、果粒材料および粉末材料を混合する事
ができる。保護混合物22は任意公知の通常手段によって
混合する事ができる。セル壁体14に保護混合物22を被着
する前に接着剤と果粒材料とを混合する利点は、接着剤
が果粒材料の内部全体に均一に分散され、ハニコムセル
壁体14と保護混合物22との間に一層強い結合を生じるに
ある。
被着前に接着剤、果粒材料および粉末材料を混合する事
ができる。保護混合物22は任意公知の通常手段によって
混合する事ができる。セル壁体14に保護混合物22を被着
する前に接着剤と果粒材料とを混合する利点は、接着剤
が果粒材料の内部全体に均一に分散され、ハニコムセル
壁体14と保護混合物22との間に一層強い結合を生じるに
ある。
保護混合物22を被着する前に端面18または20に対して予
備的接着剤層を被着して端面18または20と保護混合物22
との接合をさらに強化する事ができる。
備的接着剤層を被着して端面18または20と保護混合物22
との接合をさらに強化する事ができる。
非金属ハニコムコアセル16のサイズ、その強度、隔壁の
設定深さおよび保護混合物22の量の相互関係について説
明する。各コアセル16の開放区域（セル直径）がレーザ
ビーム穿孔に使用されうる面積を決定し、従って所定の
開放面積パーセント(POA)得るためのレーザビームの衝
撃パタン密度を決定する。レーザビームの衝撃パタンが
密であるほど、保護混合物22が溶融し開口して隣接区域
に拡張しセル壁体14をレーザビームに露出する事のない
ように保護混合物22中の熱侵食区域を最小限にするた
め、この保護混合物22は強力で耐熱性でなければならな
い。レーザビーム衝撃パタンが密であるほど、保護混合
物22が高い機械作用と空気圧作用および高温のもとに所
定の面積の長時間のレーザ穿孔（加工）に耐えながらセ
ル壁体14に固着しているために、保護混合物22は一層弾
性で強力でなければならない。
設定深さおよび保護混合物22の量の相互関係について説
明する。各コアセル16の開放区域（セル直径）がレーザ
ビーム穿孔に使用されうる面積を決定し、従って所定の
開放面積パーセント(POA)得るためのレーザビームの衝
撃パタン密度を決定する。レーザビームの衝撃パタンが
密であるほど、保護混合物22が溶融し開口して隣接区域
に拡張しセル壁体14をレーザビームに露出する事のない
ように保護混合物22中の熱侵食区域を最小限にするた
め、この保護混合物22は強力で耐熱性でなければならな
い。レーザビーム衝撃パタンが密であるほど、保護混合
物22が高い機械作用と空気圧作用および高温のもとに所
定の面積の長時間のレーザ穿孔（加工）に耐えながらセ
ル壁体14に固着しているために、保護混合物22は一層弾
性で強力でなければならない。
コアセル16に対する保護混合物22の接着強度は、果粒硬
度および密度および使用される保護混合物22の量によっ
て決定される。またレーザビーム穿孔工程の終了時の保
護混合物22の除去パラメータに関連して接着剤の接着力
と引つ張り強さを変動させる事ができる。
度および密度および使用される保護混合物22の量によっ
て決定される。またレーザビーム穿孔工程の終了時の保
護混合物22の除去パラメータに関連して接着剤の接着力
と引つ張り強さを変動させる事ができる。
非金属ハニコム10のセル壁体14の剛性と厚さがハニコム
の強度の決定要素である。ハニコムが軽量で低荷重に耐
えるほど、その剛性が低くレーザビーム穿孔中に損傷を
受けやすい。従って、使用される非金属ハニコムが軽量
であるほど、厚いまた／あるいは高密度の保護混合物22
が必要とされる。
の強度の決定要素である。ハニコムが軽量で低荷重に耐
えるほど、その剛性が低くレーザビーム穿孔中に損傷を
受けやすい。従って、使用される非金属ハニコムが軽量
であるほど、厚いまた／あるいは高密度の保護混合物22
が必要とされる。
隔壁12（穿孔面）がレーザビームのそれぞれの焦点を決
定する。穿孔面がセル壁体14の端面18、20すなわち保護
されるべき面に対して近い場合、保護混合物22はレーザ
ビームの出力が最も集中される焦点近くで作動するため
に一層緻密で、厚く、また高い引っ張り強さを有しなけ
ればならない。第２図と第３図について述べれば、セル
の壁体14を適当に保護するために壁体の端面18、20を包
囲する保護混合物22の厚さはコアのセルサイズ、コアの
強さおよび隔壁の深さに対応して決定される。また第３
図は、保護混合物22とすでに穿孔された隔壁12とを有す
る本発明の非金属ハニコム10を示す。
定する。穿孔面がセル壁体14の端面18、20すなわち保護
されるべき面に対して近い場合、保護混合物22はレーザ
ビームの出力が最も集中される焦点近くで作動するため
に一層緻密で、厚く、また高い引っ張り強さを有しなけ
ればならない。第２図と第３図について述べれば、セル
の壁体14を適当に保護するために壁体の端面18、20を包
囲する保護混合物22の厚さはコアのセルサイズ、コアの
強さおよび隔壁の深さに対応して決定される。また第３
図は、保護混合物22とすでに穿孔された隔壁12とを有す
る本発明の非金属ハニコム10を示す。
本発明によれば、セル壁体の外部の点から複数のレーザ
ビームを、セル隔壁に対して平行に隔壁を含む面に対し
て垂直方向に、隔壁を穿孔するのに十分な時間指向す
る。
ビームを、セル隔壁に対して平行に隔壁を含む面に対し
て垂直方向に、隔壁を穿孔するのに十分な時間指向す
る。
第４図に図示のように、セル壁体14が保護混合物22によ
って覆われた時、レーザ24が複数のレーザビーム26を、
セル壁体に対して平行に、隔壁12を含む面に対して垂直
に指向し、隔壁の所望の穿孔を成す。レーザビーム間隔
が当然に穿孔の間隔を決定する。保護混合物22がセル壁
体14をレーザビーム26から保護して、セル壁体の破断と
切断を防止する。
って覆われた時、レーザ24が複数のレーザビーム26を、
セル壁体に対して平行に、隔壁12を含む面に対して垂直
に指向し、隔壁の所望の穿孔を成す。レーザビーム間隔
が当然に穿孔の間隔を決定する。保護混合物22がセル壁
体14をレーザビーム26から保護して、セル壁体の破断と
切断を防止する。
本発明の前記の第１被覆と第２被覆は、ロール掛け浸
漬、ブラッシングまたは噴霧など任意通常の手段によっ
て被着する事ができる。好ましくは、第１被覆を噴霧に
よって被着し、第２被覆はこの被覆された区域を果粒材
料の中に浸漬する事によって被覆して、セル壁体14の端
面18または20を覆う保護混合物22を形成する。
漬、ブラッシングまたは噴霧など任意通常の手段によっ
て被着する事ができる。好ましくは、第１被覆を噴霧に
よって被着し、第２被覆はこの被覆された区域を果粒材
料の中に浸漬する事によって被覆して、セル壁体14の端
面18または20を覆う保護混合物22を形成する。
好ましくは非金属ハニコム隔壁の最終用途に対応して、
保護混合物22をセル壁体14から除去する事が一般に必要
である。前記のように、接着剤は、好ましくはコアを弱
化する事なく溶解しまたはコアから切断する事のできる
任意の後硬化性可溶性樹脂または接着剤とする。
保護混合物22をセル壁体14から除去する事が一般に必要
である。前記のように、接着剤は、好ましくはコアを弱
化する事なく溶解しまたはコアから切断する事のできる
任意の後硬化性可溶性樹脂または接着剤とする。
好ましい除去法は保護混合物22の切断、剥離または溶解
を含む。セル壁体14から保護混合物22を溶解するために
使用される溶媒はトリクロロエチレンなどの代表的溶媒
を含み、これは接着剤の溶解のために約195゜Fの温度で
使用される。非金属ハニコム10と保護混合物22を、溶媒
の中にこの保護混合物22を下方に向けて配置すれば、保
護混合物22はセル壁体から離れて溶液中に溶解する。望
ましくはこのように除去された保護混合物22を処理して
再び使用する事ができる。
を含む。セル壁体14から保護混合物22を溶解するために
使用される溶媒はトリクロロエチレンなどの代表的溶媒
を含み、これは接着剤の溶解のために約195゜Fの温度で
使用される。非金属ハニコム10と保護混合物22を、溶媒
の中にこの保護混合物22を下方に向けて配置すれば、保
護混合物22はセル壁体から離れて溶液中に溶解する。望
ましくはこのように除去された保護混合物22を処理して
再び使用する事ができる。
一般に、非金属ハニコム10および穿孔された隔壁に悪影
響を与えない任意の溶液を使用する事ができる。
響を与えない任意の溶液を使用する事ができる。
保護混合物の除去段階を容易にするため、接着剤の被着
前にセル壁体14に対して離型剤を施用する事ができる。
例えばグリコノールワックスを使用する事ができる。こ
れは前記の除去段階に際して保護混合物22の除去を容易
にする。またグリコノールワックスは前述のように、穿
孔段階前に隔壁12をハニコム内部に所定の深さに挿入す
るために使用する事ができる。
前にセル壁体14に対して離型剤を施用する事ができる。
例えばグリコノールワックスを使用する事ができる。こ
れは前記の除去段階に際して保護混合物22の除去を容易
にする。またグリコノールワックスは前述のように、穿
孔段階前に隔壁12をハニコム内部に所定の深さに挿入す
るために使用する事ができる。
下記の実施例は本発明を説明するためのものであって、
本発明はこれに限定されるものではない。
本発明はこれに限定されるものではない。
実施例 Ｉ 非金属ハニコムはフエノール被覆ファイバガラスの６ポ
ン ド密度のコアから成り、3/8"のセルサイズを有し、穿孔
面はコアサイズの壁体上端から0.350"下方にある。隔壁
の挿入の後にコアの上に非常に薄い透明なグリコノール
ワックス膜が残存する。このグリコノールワックスは穏
和な保護体および離型剤として作用する。コアのセル壁
体の上端面を純粋な低引っ張り強さの接着剤、すなわち
変性スチレン−エチレン−ブチレンゴムの薄い層によっ
て被覆する。その厚さは約0.0035"である。この低引っ
張り強さ接着剤は粘着剤として作用する。これらの両層
は急速に蒸発樹脂して、保護混合物の急速な除去を可能
とし、従ってコアの特性を害する溶媒に対するコアセル
壁体の露出時間を短くする。保護混合物は、約1:1比の
変性スチレン−ブタジエンゴム接着剤とケイ砂果粒材料
（約66％の0.0025"直径、約33％の0.035"直径）、およ
び約１％の二酸化チタンとから成る。この保護混合物を
コアセルの上縁に対して塗装ローラをもって、約0.03"
の幅（コアの通常の壁体厚さを含まず）とコア壁体の上
面から約0.025"の高さに被着し、各壁体に沿って、穿孔
面に達しない程度に垂れ下がらせた。つぎに隔壁をレー
ザビームによって穿孔して、0.006"〜0.008"直径の孔を
含む約2.10％の開放区域を生じる、この保護混合物は非
常に良く作用し、前記の標準的被着厚さに達しなかつた
所以外では、壁体の上縁から0.0015"より深い損害を生
じなかつた。レーザビームの穿孔工程に続いて、保護混
合物を下向きに蒸気脱脂装置の中に入れて、コアセルの
壁体から溶液の中に溶解して除去した。コアはそれぞれ
30秒までの４回の溶媒浸漬された。
ン ド密度のコアから成り、3/8"のセルサイズを有し、穿孔
面はコアサイズの壁体上端から0.350"下方にある。隔壁
の挿入の後にコアの上に非常に薄い透明なグリコノール
ワックス膜が残存する。このグリコノールワックスは穏
和な保護体および離型剤として作用する。コアのセル壁
体の上端面を純粋な低引っ張り強さの接着剤、すなわち
変性スチレン−エチレン−ブチレンゴムの薄い層によっ
て被覆する。その厚さは約0.0035"である。この低引っ
張り強さ接着剤は粘着剤として作用する。これらの両層
は急速に蒸発樹脂して、保護混合物の急速な除去を可能
とし、従ってコアの特性を害する溶媒に対するコアセル
壁体の露出時間を短くする。保護混合物は、約1:1比の
変性スチレン−ブタジエンゴム接着剤とケイ砂果粒材料
（約66％の0.0025"直径、約33％の0.035"直径）、およ
び約１％の二酸化チタンとから成る。この保護混合物を
コアセルの上縁に対して塗装ローラをもって、約0.03"
の幅（コアの通常の壁体厚さを含まず）とコア壁体の上
面から約0.025"の高さに被着し、各壁体に沿って、穿孔
面に達しない程度に垂れ下がらせた。つぎに隔壁をレー
ザビームによって穿孔して、0.006"〜0.008"直径の孔を
含む約2.10％の開放区域を生じる、この保護混合物は非
常に良く作用し、前記の標準的被着厚さに達しなかつた
所以外では、壁体の上縁から0.0015"より深い損害を生
じなかつた。レーザビームの穿孔工程に続いて、保護混
合物を下向きに蒸気脱脂装置の中に入れて、コアセルの
壁体から溶液の中に溶解して除去した。コアはそれぞれ
30秒までの４回の溶媒浸漬された。
第１図は隔壁穿孔前の非金属ハニコムユニットの斜視
図、第２図は本発明による保護混合物を非金属セル壁体
の端面に被着した状態のハニコム構造の部分斜視図、第
３図は保護混合物を端面に被着されたまま穿孔された隔
壁を備えたセルの第２図3-3線に沿つた断面図、また第
４図は隔壁が複数のレーザビームによって穿孔されまた
レーザビームがセル壁体の端面に被着された保護材料に
衝突する状態を示す拡大部分略示図である。 10…ハニコムコアユニット、12…隔壁、14…セル壁体、
16…セル、18,20…セル端面、22…保護混合物、26…レ
ーザビーム。
図、第２図は本発明による保護混合物を非金属セル壁体
の端面に被着した状態のハニコム構造の部分斜視図、第
３図は保護混合物を端面に被着されたまま穿孔された隔
壁を備えたセルの第２図3-3線に沿つた断面図、また第
４図は隔壁が複数のレーザビームによって穿孔されまた
レーザビームがセル壁体の端面に被着された保護材料に
衝突する状態を示す拡大部分略示図である。 10…ハニコムコアユニット、12…隔壁、14…セル壁体、
16…セル、18,20…セル端面、22…保護混合物、26…レ
ーザビーム。
Claims (9)
- 【請求項１】一体的セル構造および前記セルの両端の開
放端面を仕切る隔壁を備える段階と、 レーザビームの出力を吸収し熱を反射することのできる
材料で前記セルの前記開放端面の一方を被覆する段階
と、 前記隔壁および前記端面を被覆されたセルに向かって複
数の相互に離間したレーザビームを指向して、前記レー
ザビームに対応する複数の相互に離間された孔を前記隔
壁に穿孔する段階とを含む、穿孔された隔壁を有する非
金属セル構造の製造方法。 - 【請求項２】前記隔壁の穿孔後に前記セル壁体から前記
被覆を除去する段階を含むことを特徴とする、請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】前記一体的セル構造と隔壁を備える段階
は、両端において開いた複数の隣接セルからなる非金属
構造を形成する段階と、 可塑性状態の非金属材料の平坦層を備える段階と、 前記非金属構造の一方の開放端部を前記の可塑性材料の
中に所定距離を押し通して前記隔壁を形成する段階とを
含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】前記被覆段階は、 少なくとも１種の接着剤と少なくとも１種の顆粒材料と
の混合物を準備する段階と、 前記混合物を前記セルの前記開放端面の一方に対して被
着する段階とを含むことを特徴とする、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項５】前記被覆段階は、 少なくとも１種の接着剤の第１被覆を前記セルの前記開
放端面の一方に対して施す段階と、 前記第１被覆に対して顆粒状材料を施してこの顆粒状材
料を前記開放端面の前記一方に対して固着させる段階と
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】前記混合物を準備する段階は、変性スチレ
ン−エチレン−ブチレンゴムと、変性スチレン−ブタジ
エンゴムとからなるグループから選ばれた少なくとも１
種の接着剤を少なくとも１種の顆粒状材料と混合する段
階を含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。 - 【請求項７】前記少なくとも１種の接着剤は、変性スチ
レン−エチレン−ブチレンゴムと、変性スチレン−ブタ
ジエンゴムとからなるグループから選ばれることを特徴
とする、請求項４に記載の方法。 - 【請求項８】前記少なくとも１種の顆粒材料は、ケイ
砂、アルミニウムおよび鋼からなるグループから選ばれ
ることを特徴とする、請求項６に記載の方法。 - 【請求項９】前記顆粒材料は、二酸化チタン、アルミニ
ウム粉末および酸化鉄からなるグループから選ばれた少
なくとも１種の粉末粒子を含み、前記アルミニウム粉末
が選ばれるとき、キヤブオシルの添加を必要とすること
を特徴とする、請求項８に記載の方法。
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