SE461949B - DEVICE OR DISTRIBUTION OF STATIC ELECTRICITY FROM SURFACE WHICH TENDS TO BE BUILT UP - Google Patents

Description

461 949 2 metallfolie praktiskt taget är odeformerbar i alla riktningar, d.v.s. inte låter sig sträckas plastiskt i någon riktning, måste den klippas upp eller läggas i veck för att kunna appliceras på en sådan yta, vilket innebär ett omfattande manuellt arbete. 461 949 2 metal foil is practically undeformable in all directions, i.e. cannot be stretched plastically in any direction, it must be cut or folded in order to be applied to such a surface, which involves extensive manual work.

Metallnät har även kommit till användning i anordningar av det inled- ningsvis nämnda slaget. Dessa är uppbyggda av raka trådar, som samman- satts i princip på samma sätt som en texttilväv, d.v.s. med varp och väft väsentligen i rät vinkel mot varandra. Trådarna har särskilt i den ena av de två riktningarna relativt god hållfasthet och upptar struk- turlaster på samma sätt som exempelvis glasfibrer i därmed armerad plast.Metal nets have also been used in devices of the type mentioned in the introduction. These are made up of straight threads, which are composed in principle in the same way as a textile weave, i.e. with warp and weft substantially at right angles to each other. The wires have relatively good strength, especially in one of the two directions, and absorb structural loads in the same way as, for example, glass fibers in reinforced plastic.

Ett metallnät låter sig appliceras på ett något enklare sätt än en me- tallfolie för det aktuella ändamålet, men medför ändå ett relativt stort manuellt arbete vid applicering på flerdimensionellt krökta ytor på grund av dess relativa odeformerbarhet.A metal mesh can be applied in a slightly simpler way than a metal foil for the purpose in question, but still involves a relatively large amount of manual work when applied to multidimensionally curved surfaces due to its relative undeformability.

Det finns i och för sig metoder att belägga ytor av plast och komposit med metall som på ett eller annat sätt förångats eller atomiserats. En yta, som metalliserats på detta sätt får ur många sunpunkter god kvali- tet, men det krävs en mycket dyrbar utrustning och omfattande utveck- lingsarbete för att en sådan metod skall fungera väl.There are per se methods for coating surfaces of plastic and composite with metal that has been evaporated or atomized in one way or another. A surface that has been metallised in this way is of good quality from many points of view, but very expensive equipment and extensive development work are required for such a method to work well.

Där bör även nämnas, att man kan belägga en elementyta av det aktuella slaget med en lack i vilken metallpigment har dispergerats. Metallpig- menten kan bestå av nickel, silver eller andra metaller. Själva appli- ceringen av en sådan lack bjuder på åtskilliga svårigheter, eftersom metallpigmentet under denna måste fördelas jämnt i lacken. Metallpig- menten uppvisar ju p g a skillnaden i densitet jämfört med lacken en stark tendens att sedimentera. Det är f.ö. svårt att fördela metall- pigmenten så jämnt på den aktuella ytan, att god elektrisk lednings- förmåga åstadkommas. Därtill är lacken av detta slag mycket dyra, med priser av storleksordningen 1000-10000 kr/kilo. a Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning t av det inledningsvis nämnda slaget, vilken ej uppvisar någon av de nämnda nackdelarna hos hittills kända anordningar. Den skall sålunda lätt kunna appliceras på flerdimensionellt krökta ytor, uppvisa god 461 949 elektrisk ledningsförmåga och totalt sett medföra låg kostnad.It should also be mentioned that it is possible to coat an element surface of the type in question with a lacquer in which metal pigments have been dispersed. The metal pigments can consist of nickel, silver or other metals. The actual application of such a varnish presents several difficulties, since the metal pigment below it must be evenly distributed in the varnish. Due to the difference in density compared with the lacquer, the metal pigments show a strong tendency to settle. It is f.ö. It is difficult to distribute the metal pigments so evenly on the surface in question that good electrical conductivity is achieved. In addition, the paint of this kind is very expensive, with prices in the order of 1000-10000 SEK / kilo. The object of the present invention is to provide a device t of the kind mentioned in the introduction, which does not have any of the mentioned disadvantages of hitherto known devices. It should thus be easy to apply to multidimensionally curved surfaces, show good 461,949 electrical conductivity and overall entail low cost.

En sådan anordning utmärkes enligt uppfinningen i första hand av att den är utformad som ett vid den nämnda ytan anbragt skikt av sträck- metall, d.v.s. en metallfolie, vilken så perforerats att den vid sträck- ning i sitt plan medger plastiskt deformation i väsentligen valfri rikt- ning, under bibehållande av formen av ett sammanhängande nät.Such a device is characterized according to the invention in the first place in that it is designed as a layer of expanded metal applied to the said surface, i.e. a metal foil, which is so perforated that when stretched in its plane it allows plastic deformation in substantially any direction, while maintaining the shape of a continuous net.

Sträckmetall tillverkas vanligen genom att en metallfolie perforeras med inbördes parallella snitt i rader med i förhållande till snittläng- den relativt korta operforerade mellanrum. Raderna utföres med ungefär lika långt avstånd från varandra som dessa mellanrum, förskjutna så i längdled, att de operforerade mellanrummen kommer mitt för snitt. Sedan metallfolien försetts med ett regelbundet mönster av snitt på detta sätt, sträckes folien i en riktning vinkelrätt mot snittens längdrikt- ning, till att bilda ett nät med rombformade maskor. Sträckmetall kan lätt deformeras plastiskt i vilken riktning som helst. Givetvis kan sträckmetall tillverkas på andra sätt än det nyss nämnda, som dock är det vanligaste. Så kan man exempelvis istället för att perforera, vanligen stansa, snitt, stansa ut hål och sedan sträcka. Uppfinningen avser alla typer av sträckmetall, d.v.s. metallfolie, som perforerats på ett eller annat sätt och sträckts till att bilda ett sammanhängande nät, vilket medger plastisk deformation i vilken riktning som helst.Expanded metal is usually manufactured by perforating a metal foil with mutually parallel cuts in rows with relatively short unperforated spaces in relation to the cut length. The rows are made at approximately the same distance from each other as these gaps, shifted so longitudinally that the unperforated gaps come in the middle of the section. After the metal foil has been provided with a regular pattern of cuts in this way, the foil is stretched in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cuts, to form a net with diamond-shaped meshes. Expanded metal can be easily deformed plastically in any direction. Of course, expanded metal can be manufactured in other ways than the one just mentioned, which is the most common. For example, instead of perforating, you can usually punch, cut, punch out holes and then stretch. The invention relates to all types of expanded metal, i.e. metal foil, which has been perforated in one way or another and stretched to form a continuous mesh, which allows plastic deformation in any direction.

Det viktiga är, att god elektrisk ledningsförmåga i alla riktningar bibehålles även efter deformationen. Sträckmetallen kan om så önskas planvalsas för att minska dess utsträckning vinkelrätt mot metallfo- liens plan efter sträckningen, d.v.s. för att minska sträckmetallens tjocklek.The important thing is that good electrical conductivity in all directions is maintained even after the deformation. The expanded metal can, if desired, be flat rolled to reduce its extent perpendicular to the plane of the metal foil after stretching, i.e. to reduce the thickness of the expanded metal.

Sträckmetallen kan bestå av olika metaller lämpliga för den aktuella användningen, såsom aluminium eller koppar. Eftersom man strävar efter att hålla nere vikten på vissa farkoster såsom flygplan, är aluminium särskilt lämpligt, eftersom det förutom att uppvisa låg densitet även har en relativt god elektrisk ledningsförmåga. Om sträckmetallen mjuk- lödgas förbättas dess plastiska egenskaper. Det har visat sig, att en lämplig tjocklek på den metallfolie, som utgör utgångsmaterial vid 461 949 tillverkning av sträckmetallen är cza 0,1 till 0,5 mm, varvid den lägre tjockleken föredrages. Den använda sträckmetallens nätmönster skall uppvisa öppningar, vanligen rombformade med relativt liten största dimension under c:a 10 mm, företrädesvis c:a 1-2 mm. Sträckmetallen kan appliceras på olika sätt på den nämnda ytan såsom genom limning eller försänkning i ohärdad plats, d.v.s. polymer, vilken därpå härdas till att fixera sträckmetallen närmast ytan. Det är lämpligt att an- bringa ett elektriskt isolerande skikt närmast under sträckmetallen.The expanded metal can consist of various metals suitable for the current use, such as aluminum or copper. Because efforts are made to keep the weight of certain vehicles such as aircraft down, aluminum is particularly suitable because, in addition to having a low density, it also has a relatively good electrical conductivity. If the expanded metal is soft-soldered, its plastic properties are improved. It has been found that a suitable thickness of the metal foil constituting the starting material in the manufacture of the expanded metal is about 0.1 to 0.5 mm, with the lower thickness being preferred. The mesh pattern of the expanded metal used should have openings, usually diamond-shaped with a relatively small largest dimension below about 10 mm, preferably about 1-2 mm. The expanded metal can be applied in various ways to the said surface such as by gluing or countersinking in an uncured place, i.e. polymer, which is then cured to fix the expanded metal closest to the surface. It is advisable to apply an electrically insulating layer closest to the expanded metal.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvisning till de bifogade figurerna, av vilka figur 1 visar en ny vy i förstoring av ett parti av en metallfolie, försedd med perforeringar i form av raka snitt, för till- verkning av sträckmetall; figur 2 visar en vy i förstoring av ett parti av en sträckmetall; figur 3 visar ett snitt enligt markeringen III - III i figur 2, vilket snitt motsvarar markeringen A - A i figur 1; figur 4 visar en planvy av ett flygplan med markering av de ytor, där anordningen enligt uppfinningen tillämpas, medan figur 5 visar en vy av uppbyggnaden av en detalj av anordningen enligt uppfinningen, d.v.s. sträckmetall med underlag.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, of which Figure 1 shows a new view in magnification of a portion of a metal foil, provided with perforations in the form of straight cuts, for the manufacture of expanded metal; Figure 2 shows an enlarged view of a portion of a expanded metal; figure 3 shows a section according to the marking III - III in figure 2, which section corresponds to the marking A - A in figure 1; figure 4 shows a plan view of an aircraft with marking of the surfaces, where the device according to the invention is applied, while figure 5 shows a view of the construction of a detail of the device according to the invention, i.e. expanded metal with substrate.

I figur 1 betecknar 1 en metallfolie och 2 däri gjorda, linjära per- foreringar, d.v.s. snitt, som parallella och är regelbundet fördelade över foliens yta. En så preparerad folie utsättes för en styrd drag- kraft vinkelrätt mot de nämnda snitten 2, varvid sträckmetall enligt figur 2 bildas. Denna uppvisar i detta fall ett antal väsentligen rombiska öppningar 3 i ett nätverk av metall 4. Sträckmetallen karak- täristiska dimensioner framgår av masklängden B och maskhöjden C.In Figure 1, 1 denotes a metal foil and 2 linear perforations made therein, i.e. sections, which are parallel and are regularly distributed over the surface of the foil. Such a foil is subjected to a controlled tensile force perpendicular to the mentioned cuts 2, whereby expanded metal according to Figure 2 is formed. This has in this case a number of substantially rhombic openings 3 in a network of metal 4. The characteristic dimensions of the expanded metal appear from the mesh length B and the mesh height C.

Sträckmetallens bredd eller tjocklek är D och dess ingående metall- tjocklek E.The width or thickness of the expanded metal is D and its constituent metal thickness E.

I figur 4 är ett flygplans 5 roderytor 6 markerade, som är särskilt aktuella för tillämpning av anordningen enligt uppfinningen. 461 949 Uppbyggnaden av anordningen enligt uppfinningen framgår så av figur 5, som såsom ett exempel på utförande visar de ingående delarna i an- ordningen. Sträckmetallen markeras med 7, medan B är ett elektriskt iso- lerande skikt, exempelvis av KEVLARR, glasfiber eller en folie av po- lyten eller annan plast. De bärande kompositskikten anges så med 9 - 11, och kan utgöras av kolfiberarmerad epoxiplast. De olika delarna lägges ihop under vakuum och värmes så till smältníng av ingående material, varvid sträckmetallen sjunker in i det underliggande skiktet och delarna tillsammans bildar en sammanhängande struktur.In Figure 4, the rudder surfaces 6 of an aircraft 5 are marked, which are particularly relevant for the application of the device according to the invention. 461 949 The construction of the device according to the invention is thus shown in Figure 5, which as an example of an embodiment shows the components of the device. The expanded metal is marked with 7, while B is an electrically insulating layer, for example of KEVLARR, fiberglass or a foil of polyethylene or other plastic. The load-bearing composite layers are thus indicated by 9 - 11, and can consist of carbon fiber-reinforced epoxy plastic. The various parts are combined under vacuum and then heated to melt the constituent material, whereby the expanded metal sinks into the underlying layer and the parts together form a coherent structure.

Claims (1)

1. 461 949 6 Patentkrav1 461 949 6 Patent claims 1. Anordning för avledning eller fördelning av statisk elektricitet från ytor där sådan tenderar att byggas upp, exempelvis under in- verkan av atmosfärisk blíxtaktivitet, särskilt ytor på element (6) av plast och/eller kompositmaterial, företrädesvis farkoster såsom flygplan etc. k ä n n e t e c k n a d av att den är utformad som ett vid den nämnda ytan anbragt skikt av sträckmetall (4, 7), d.v.s. en metallfolie (1), vilken så perforerats (2) att den vid sträckning i sitt plan medger plastisk deformation i väsentligen valfri riktning, under bibehållande av formen av ett sammanhängande nät. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att sträck- metallen (4, 7) består av aluminium eller legering därav. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att sträck- metallen (4, 7) består av kopppar eller legering därav. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att sträckmetallen (4, 7) mjukglödgats för att förbättra dess plastiska egenskaper. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den nämnda metallfolien (1) uppvisar en tjocklek av maximalt 0,5 mm företrädesvis 0,1 mm. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att sträckmetallens (4, 7) nät uppvisar öppningar med en maxi- mal dimension (B, C) av c:a 10 mm, företrädesvis 1-2 mm. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att sträckmetallen (4, 7) är limmad på den nämnda ytan. Anordning enligt något av krav 1 till 6, k ä n n e t e c k n a d av att sträckmetallen (4, 7) är försänkt i det nämnda elementets del närmast ytan, fixerad genom härdning av denna del.Device for dissipating or distributing static electricity from surfaces where it tends to build up, for example under the influence of atmospheric lightning activity, in particular surfaces on elements (6) of plastic and / or composite materials, preferably vessels such as aircraft etc. characterized in that it is formed as a layer of expanded metal (4, 7) applied to said surface, i.e. a metal foil (1), which is so perforated (2) that when stretched in its plane it allows plastic deformation in substantially any direction, while maintaining the shape of a continuous net. Device according to claim 1, characterized in that the expanded metal (4, 7) consists of aluminum or an alloy thereof. Device according to claim 1, characterized in that the expanded metal (4, 7) consists of copper pairs or alloys thereof. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the expanded metal (4, 7) has been soft annealed to improve its plastic properties. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said metal foil (1) has a thickness of at most 0.5 mm, preferably 0.1 mm. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the net of the expanded metal (4, 7) has openings with a maximum dimension (B, C) of about 10 mm, preferably 1-2 mm. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the expanded metal (4, 7) is glued to the said surface. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the expanded metal (4, 7) is recessed in the part of said element closest to the surface, fixed by hardening of this part.