(57)【要約】  本発明は、予め定められた形状および少なくとも１つの機械加工面（２）を有する半製品（１）のための金属切削機械加工プロセスであって、予め定められた破断点伸度を有する保護ホイル（４；９）を少なくとも１つの機械加工面（２）に、予め定められた接着力で貼り付けるステップと、金属切削工具（３）を機械加工面（２）の上方の予め定められた位置に配置するステップと、半製品（１）に対して金属切削プロセスを実施するために、予め定められた機械的力を予め定められた方向に予め定められた長さの時間にわたり工具（３）に加えるステップと、予め定められた長さの時間の後に工具（３）を少なくとも１つの機械加工面（２）から上げるステップとを含む、金属切削機械加工プロセスに関する。機械加工くずによる損傷から半製品を保護し、同時に穿孔効率を減損させないために、本発明によれば、接着を通じて、保護ホイル（９）と機械加工面（２）との間に実質的に１０Ｎ／２５ｍｍの接着力が生成され、８０から１２０％の間の破断点伸度を有する保護ホイル（９）が使用される。
2010523342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた形状および少なくとも１つの機械加工面（２）を有する半製品（１）のための金属切削機械加工方法であって、
予め定められた破断点伸度を有する保護ホイル（４；９）を前記少なくとも１つの機械加工面（２）の上に、予め定められた接着力で貼り付けるステップと、
切削工具（３）を前記機械加工面（２）の上方の予め定められた位置に配置するステップと、
前記半製品（１）に対して機械切削プロセスを実施するために、予め定められた機械的力を予め定められた方向に予め定められた長さの時間にわたり前記工具（３）に加えるステップと、
前記予め定められた長さの時間の後に前記工具（３）を前記少なくとも１つの機械加工面（２）から離れるように上げるステップと
を含む、金属切削機械加工方法において、
前記接着のために、前記保護ホイル（９）と前記機械加工面（２）との間に実質的に１０Ｎ／２５ｍｍの接着力が生成され、保護ホイル（９）は８０から１２０％の間の破断点伸度を有するものが使用されることを特徴とする、金属切削機械加工方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの機械加工面（２）は下塗剤層（１１）が設けられ、その上に前記保護ホイル（９）が貼り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の金属切削機械加工方法。
【請求項３】
前記方法は、ドリルによる少なくとも１つの切削プロセスを含むことを特徴とする、請求項１に記載の金属切削機械加工方法。
【請求項４】
金属切削機械加工方法のための少なくとも１つの機械加工面（２）を有する予め定められた形状を有する半製品（１）であって、前記金属切削機械加工方法は、
金属切削工具（３）を前記少なくとも１つの機械加工面（２）の上方の予め定められた位置に配置するステップと、
前記半製品（１）に対して金属切削プロセスを実施するために、予め定められた機械的力を予め定められた期間にわたり予め定められた方向に前記工具（３）に加えるステップと、
前記予め定められた長さの時間の後に前記工具（３）を前記少なくとも１つの機械加工面（２）から離れるように上げるステップと
を含み、前記半製品（１）は、前記少なくとも１つの機械加工面（２）の上に、予め定められた接着力で貼り付けられる保護ホイル（４；９）を備える、半製品（１）において、
前記保護ホイル（９）と前記半製品の前記機械加工面（２）との間に、実質的に１０Ｎ／２５ｍｍの接着力が存在し、前記保護ホイル（９）は８０から１２０％の間の破断点伸度を有することを特徴とする、半製品（１）。
【請求項５】
前記保護ホイル（９）は、１００μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項４に記載の半製品。
【請求項６】
前記保護ホイル（９）は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から構成されることを特徴とする、請求項４または５に記載の半製品。
【請求項７】
前記保護ホイル（９）は、アクリレート分散接着剤（１０）により被覆されることを特徴とする、請求項４から６の一項に記載の半製品。
【請求項８】
前記接着剤層（１０）は、２５μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項７に記載の半製品。
【請求項９】
下塗剤層（１１）が、前記少なくとも１つの機械加工面（２）と前記アクリレート分散接着剤層との間に設けられることを特徴とする、請求項７または８の一項に記載の半製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１および請求項４のそれぞれのプリアンブルによる、金属切削機械加工方法、より詳細には表面を保護するための方法および半製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面を金属切削機械加工する際に、しばしば、これらの表面は、異物の影響から、すなわち工具または機械加工くずによる損傷から表面を保護するために、接着剤付きホイルによって覆われる。これらのホイルは、表面の機械加工後には再び除去されなければならない。また、例えば精錬鋼板またはラッカー塗装された新品の乗物の表面などの、大きな表面積を有する構成要素部品を輸送する際に、表面を保護するために、接着剤により被覆されたホイルが使用される。ホイルは、種々の材料から構成することが可能である。とりわけ、保護ホイルは、ポリオレフィン、すなわちポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）から作製される。ポリオレフィンは、２００％を上回る破断点伸度（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ａｔ  ｂｒｅａｋ）を有する。
【０００３】
また、この種類の保護ホイルは、航空機の組立てにおいて、航空機機体の外板を機械加工する際に航空機機体の外板への損傷を防ぐために構造体製造プロセスの全体にわたって使用される。とりわけ、これらの機械加工プロセスは、連結要素の取付けのための、外板中への穿孔である。
【０００４】
しかし、前記市販の保護ホイルは、例えば航空機の外板中への穿孔の際に、ホイルがボア・ホールの周囲の外板の領域において剥がれた状態になり、それによりホイルと航空機の外板との間にテント様空洞部が形成される可能性があるという欠点を有する。航空機の外板の上に直に位置している保護ホイルから、離れた保護ホイルへの移行部は不明瞭であり、これら２つの領域間に正確に画定された境界線は存在しない。ホイルが離れた状態になると、ボアの縁部の周囲におけるホイルの保護作用は、限定的または完全に失われた状態となる。さらに、離れたホイルが、ドリルのチャネル内に留まった状態となる可能性があり、それによってドリルの前方推進が妨げられる。この場合には、正確な穿孔は、もはや不可能または限られた条件でのみ可能となる。また、この種のくずは、ホイルの引き剥がしの際にも残る可能性があり、それによって、くずが、構成要素部品と、２つの構成要素部品を連結するための連結要素との間に挟まれた状態となって、不安定な連結をもたらす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、穿孔効率を減損させることなく機械加工くずによる損傷から半製品を保護する金属切削機械加工方法を提供することである。さらに、これに対応して予め機械加工された半製品が、同様に提供されることとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これは、請求項１による金属切削機械加工方法、および請求項４による半製品によって、実現される。本発明の好ましい実施形態が、関連する従属請求項の主題を形成する。
【０００７】
本発明は、比較的低い破断点伸度を有するホイルが、機械加工されることとなる表面に貼り付けられることにもとづく。ホイルと表面との間の最適な接着を確保するために、ホイルは、一方では十分な接着を確保し、他方では機械加工が完了すると表面から容易に除去可能である接着剤によって、被覆される。したがって、ホイルの表面への接着力と、ホイルの破断点伸度とを、互いに対して最適な態様で適合させなければならない。
【０００８】
予め定められた形状および少なくとも１つの機械加工面を有する半製品のための金属切削機械加工方法であって、予め定められた破断点伸度を有する保護ホイルを少なくとも１つの機械加工面の上に、予め定められた接着力で貼り付けるステップと、金属切削工具を機械加工面の上方の予め定められた位置に配置するステップと、半製品の場合に金属切削プロセスを実施するために、予め定められた機械的力を予め定められた方向に予め定められた長さの時間にわたり工具に加えるステップと、予め定められた長さの時間の後に工具を少なくとも１つの機械加工面から上げるステップとを含む本発明による金属切削機械加工方法は、貼付けプロセスのために、保護ホイルと機械加工面との間に実質的に１０Ｎ／２５ｍｍの接着力が生成され、保護ホイルは８０から１２０％の間の破断点伸度を有するものが使用されることを、特徴とする。
【０００９】
詳細には、この方法は、好ましい一実施形態においてさらなるステップとして、すなわち技術的に可能であり推奨される場合にさらなるステップとして、
−  少なくとも１つの機械加工面は下塗剤層が設けられ、その上に保護ホイルが貼り付けられるステップと、
−  この方法が、ドリルによる少なくとも１つの切削プロセスを含むステップと
を含む。
【００１０】
これに対応して、金属切削機械加工方法のための少なくとも１つの機械加工面を有する予め定められた形状を有する半製品であって、金属切削機械加工方法は、金属切削工具を少なくとも１つの機械加工面の上方の予め定められた位置に配置するステップと、半製品に対して金属切削プロセスを実施するために、予め定められた機械的力を予め定められた長さの時間にわたり予め定められた方向に工具に加えるステップと、予め定められた長さの時間の後に工具を少なくとも１つの機械加工面から上げるステップとを含み、半製品が、少なくとも１つの機械加工面の上に、予め定められた接着力で貼り付けられる保護ホイルを備える本発明による半製品は、保護ホイルと半製品の機械加工面との間に、実質的に１０Ｎ／２５ｍｍの接着力が存在し、保護ホイルは８０から１２０％の間の破断点伸度を有することを特徴とする。
【００１１】
さらに詳細には、半製品は、好ましい一実施形態においてさらなる特徴として、すなわち技術的に可能であり推奨される場合にさらなる特徴として、
−  保護ホイルが、１００μｍの厚さを有し、
−  保護ホイルが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から構成され、
−  保護ホイルが、アクリレート分散接着剤により被覆され、
−  接着剤層が、２５μｍの厚さを有し、
−  下塗剤層が、少なくとも１つの機械加工面とアクリレート分散接着剤層との間に設けられる
ことを含む。
【００１２】
とりわけ、本発明は、以下の利点を有する。ホイル材料の破断点伸度が低いことにより、ホイルが、穿孔工具による穿孔プロセスの際に切り取られる。皿穴（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉｎｋ）穿孔の場合には、ホイルもまた皿穴にされる。これにより、ホイルを適用した際に、ホイルが構成要素部品と皿頭（ｃｏｕｎｔｅｒｓｕｎｋ  ｈｅａｄ）との間に位置することなく、皿頭を有する連結要素を用いることが可能となる。保護されることとなる表面に対するホイルの接着能（接着力）は、ホイルがボアの周囲の領域において離れた状態になるのを防ぐのに十分なものであるが、その一方において、大きな表面積を覆うホイルを除去するのに十分な低さである、すなわち、ホイルを引き裂くことなく、および補助手段を用いずに、ホイルを除去するのに十分な低さである。
【００１３】
添付図面を参照する以下の実施形態の説明から、本発明の他の利点および特徴が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】先行技術による保護ホイルを備える半製品の断面図である。
【図２】本発明によるＰＥＴホイルを備える、本発明による半製品の第１の実施形態の断面図である。
【図３】本発明によるＰＥＴホイルを備える、本発明による半製品の第２の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図は、縮尺どおりではない。同一のまたは同様の作用要素が、同一の参照番号を有する。
【００１６】
以下においては、「切削」という語は、形状的に特定のまたは不特定の刻み目での半製品の機械加工を意味し、したがって、とりわけ加工物中への止り穴または通り穴の穿孔を意味する。
【００１７】
図１は、半製品１の断面図を示す。穿孔ホールが、ここではドリルである金属切削工具３により、半製品１の表面２の中に形成されることとなる。切片による表面２への損傷を防ぐために、保護ホイル４が、先行技術に従って表面２の上に貼り付けられる。作業の開始前に、ホイル４は、保護されるべき表面２に穿孔されていない状態で貼り付けられ、ボアの形成および連結要素の取付けの際に、異物が表面２（外板）に作用するのを防ぐ。このため、接着剤層５が、表面２と保護ホイル４との間に設けられ、工具３により表面２を機械加工する際に、ホイル４が表面２の上で滑動するのを防ぐ。
【００１８】
次いで、ドリル３が、表面２の上方の予め定められた位置に配置され、表面２の上に下ろされる。ドリル３は、保護ホイル４および接着剤層５を貫通して、次いで表面２中に貫入する。予め定められた長さの時間の間、機械的力が、所望の方向にドリル３に加えられる。このようにして、例えばホール６が、半製品１の中に形成され、必要な場合には表面２の中に皿穴領域７を備える。機械加工プロセスの終了時に、すなわち予め設定された長さの時間の後に、ドリル３は、機械加工面２から離れるように上げられ、さらなる機械加工位置（図示せず）に移動される。次いで、既説のプロセスが、その位置において繰り返される。
【００１９】
表面２に対する全てのこのような機械加工プロセスが完了すると、保護ホイル４は、接着剤層５と共に、くずを残すことなく表面２から除去され、半製品１は、他の手段（図示せず）によるさらなる機械加工のために準備され、またはより大きなユニット（図示せず）中へ設置可能な状態になる。
【００２０】
先行技術においては、ホイルは、種々の材料から、より詳細には、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィンから作製することが可能である。ポリオレフィンは、２００％を上回る破断点伸度を有する。したがって、穿孔時に、ホイル４は、ボア・ホールの周囲の領域において機械加工面２から離れるように剥がれた状態になり、テント様中空空洞部が、ホイル４と表面２との間に形成される事態が起こり得る。それにより、ホイル４は、引き裂かれるまでは、ボア・ホール６、７にて局所的に大きく伸張する。それにより、ホイル４のフラップ様くず８が、ボア・ホール６、７に隣接して生じる可能性がある。これらのくず８は、ドリル３が回転する際に、ドリル３によって引き寄せられるホイル部分であり、その破断点伸度に到達するとようやく裂ける。さらに、これらのくず８は、この長さを実質的に保ち、穿孔工具３の穿孔チャネル中に入り込み、穿孔工具３の穿孔チャネルを詰まらせる。ボア６から隔たって機械加工面２の上に直に位置する保護ホイル４から、ボア６に直に隣接する離れた保護ホイルへの移行部は、不明瞭であり、これら２つの領域間には、正確に画定される境界線はない。ホイルが、離れた状態になると、ボアの縁部の周囲の領域におけるホイルの保護作用は、限定されるか、さらには完全に失われる。さらに、ドリル３のチャネル内の材料により、半製品１の方向へのドリル３の前方推進が、妨げられ、正確な穿孔は、もはや不可能となる、またはある限定された程度までだけ可能となる。最終的には、ホイル４が離れた状態になるとホイルくず８が構成要素部分（半製品１）とねじの皿頭（図示せず）との間に位置した状態となるため、ホイル４が離れた状態になることなく装着される場合でも、皿穴領域７を有するドリル・ホール６内のホイルのくずにより、皿頭を有する連結要素（図示せず）は、もはや挿入不可能となる。これにより、連結は不安定なものとなる。
【００２１】
航空機の組立ての場合において構造体製造プロセスの全体にわたり、ボア・ホールの精度は、特に重要であり、連結の信頼度に対する要求は、極めて高いため、これらのような障害物を回避することが不可欠である。
【００２２】
したがって、本発明者らによって認識されるように、上述の態様および様式における表面２の機械加工に関しては、表面２に対する保護ホイル４の接着力と、保護ホイル４の破断点伸度とが、互いに適合することが非常に重要である。さらに様々な異なる気候条件下において実施された試験を介して、実質的に１０Ｎ／２５ｍｍである保護ホイルと機械加工面との間の接着剤の接着力と、８０から１２０％の間の保護ホイルの破断点伸度との組合せが最適であることを、本発明者らは発見した。
【００２３】
したがって、本発明によれば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から構成され、ポリオレフィンの場合のような２００％超ではなく、８０から１２０％の破断点伸度を有するホイル９が、使用される。ホイル９と表面２との間の接着剤層５の接着能は、約１０Ｎ／２５ｍｍに定められる。図２に図示されるように、これらの値により、ホイルのくず８は、もはや形成されず、ドリルは、それ自体の軸の周囲における運動において、または前方推進において、もはや妨げられない。特に有利には、ホイル９と機械加工面２との間の接着剤層１０としてアクリレート分散接着剤を用いて、前記値を設定することが可能である。さらに、このホイルが１００μｍの厚さを有し、本発明による接着剤層１０が２５μｍの厚さを有する場合には、ホイル９の所望の作用が強化される。
【００２４】
本発明による接着剤を有する本発明によるホイルの切削の結果として、ホイルが適用される際に、構成要素部品と皿頭との間に横たわるホイルがなく、皿頭を有する連結要素を用いることがさらに可能となる。
【００２５】
図３においては、本発明による半製品の一実施形態が示され、表面２上のホイル９の接着力をさらに良好に調節するために、接着剤５によりホイル９を貼り付ける前に、下塗剤層１１が、表面２に施される。このようにして、層間の接着を、より正確に規定することが可能となる。とりわけ、Ｓｅｅｖｅｎａｘ１１３−２２（商標名）が、これに対する下塗剤として適切である。
【符号の説明】
【００２６】
１  半製品
２  機械加工面
３  金属切削工具
４  ホイル
５  接着剤層
６  ドリル・ホール
７  皿穴領域
８  くず
９  ホイル
１０  接着剤層
１１  下塗剤層
【図１】
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【図２】
2010523342.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
2010523342.tif 000006
2010523342.tif 000007