[发明专利]相互结合的粘合剂层和金属片材的层压材料及获得这种层压材料的方法

说明书

描述了一种层压材料，其包括相互结合的粘合剂层和金属片材的堆叠。该层压材料包括在拼接区域内沿长度方向延伸的邻接的和/或重叠的金属片材边缘。拼接带在层压材料的外表面处跨过所述拼接区域被连接至层压材料，拼接带包括一层纤维增强的粘合剂或金属片材，或纤维增强的粘合剂和/或金属片材的堆叠的层。最宽拼接带层在至少5倍最宽带层厚度的横向距离上被连接至层压材料，并且最宽带层具有比拼接金属片材中的一个的弯曲刚度(E*t³)_拼接层低的弯曲刚度(E*t³)_带层，(E*t³)_带层<(E*t³)_拼接层并且另外E_带层>10GPa。该层压材料与已知的层压材料相比具有改进的强度和疲劳性能。

发明领域

本发明涉及相互结合的粘合剂层和金属片材的层压材料(laminate)，其具有在层压材料的拼接区域内沿着长度方向延伸的邻接和/或重叠的金属片材边缘(abutting and/or overlapping metal sheet edge)。本发明还涉及用于获得这种层压材料的方法。

背景技术

相互结合的粘合剂层和金属片材的层压材料被用于结构目的，例如用于航空业。为了获得这样的层压材料的大面板，并且因为金属片材仅以有限的宽度可用，所以典型的层压材料包括在层压材料的拼接区域内沿着长度方向延伸的邻接和/或重叠的金属片材边缘。

包括拼接区域的层压材料例如从US 5,429,326中是已知的，其公开了用于航空器应用的层压主体面板(laminated body panel)。该面板包括典型厚度为0.3mm的至少两个金属层以及设置在金属层之间的粘合剂层。一些金属层包括两个或更多个金属片材，所述金属片材通常共面地布置在一层中并且通过在层压材料的长度方向上延伸的接头(splice)或拼接线分开。金属层中的接头典型地相对于被设置在其他金属层中的接头交错排列，以便防止层压材料弱化太多。在层压材料中使用接头不再将层压材料的最大宽度限制为金属片材宽度，所述金属片材宽度受当今金属片材制造技术的限制。

EP 2 907 654 A1公开了相互结合的粘合剂层和金属片材层的层压材料，其中金属片材层的至少一个外层包括重叠拼接(overlap splice)。该层压材料设置有覆盖部分(cover segment)，该覆盖部分包括至少一个增强纤维层并覆盖重叠拼接的区域。EP 2 907654 A1没有公开包含具体增强纤维和金属片材合金的任何具体实施方案。

WO 98/53989 A1公开了相互结合的粘合剂层和金属片材层的层压材料，以及用于制造这样的层压材料的方法。该层压材料包括相互重叠的金属片材，由此金属片材朝向另一金属片材的平面弯曲。

在一些层压材料中，层压材料的拼接区域用拼接带(splice strap)或倍增器(doubler)覆盖以防止接头暴露于环境条件，并且在横向于层压材料的长度方向的方向上强化层压材料。

已知的层压材料可能遭受内应力，例如由其制造工艺引起的内应力。内应力可能负面地影响层压材料的强度和疲劳寿命，所述强度和疲劳寿命是重要的设计参数，特别是对于航空器结构。在具有相对厚的和/或刚性的金属层的层压材料中，尤其是对于铝层超过0.3mm的层压材料中，和/或在低于0℃和更低的相对低温时，对强度和疲劳寿命的负面影响可能恶化。

本发明的目的是提供具有足够的强度和改进的疲劳性能的层压材料、以及用于制造这样的层压材料的方法。

发明概述