Module 6L - CEL METAAL

Over dit onderdeel worden 32 vragen gesteld iwaarvoor je maximaal 40 minuten de tijd krijgt om ze te beantwoorden. Dit hoofdstuk is onderverdeeld in:

• INLEIDING 6L - Metaal
• 6L.1 Metalen structuur (niveau 2) (6 vragen) 
• 6L.2 Materiaalkunde (niveau 2) (6 vragen) 
• 6L.3 Schade vaststellen (niveau 3) (10 vragen) 
• 6L.4 Standaard reparatie en onderhoudsprocedures (niveau 2) (10 vragen) 
• 6L.5 Sluitingen (niveau 2)
• 6L.6 Uitvoering van praktische werkzaamheden (niveau 2)

INLEIDING 6L - Cel Metaal

Module L6-Cel metaal is geen examenstof voor technici die alleen een bevoegdheid voor kunststofzweefvliegtuigen en gemotoriseerde zweefvliegtuigen willen halen. Wat zij over het gebruik van metaal moeten weten staat bij Module 7 Cel algemeen. Zowel voor module 6 als module 7 is enige kennis over de verschillende metalen nuttig. Daarom volgt hieronder een kort overzicht.

De eerste zweefvliegtuigen werden van hout gemaakt. Die vliegtuigen noemen we tegenwoordig Oldtimers. Daarna zijn er een paar typen zweefvliegtuigen, zoals de Pilates B4 en de Blanic, geheel van metaal gemaakt. Vanaf de jaren 60 van de vorige eeuw stapten de fabrikanten van zweefvliegtuigen over op de produktie van kunststof (composiet) zweefvliegtuigen.

Ook al worden alle moderne zweefvliegtuigen van kunststof gemaakt, een zweefvliegtechnicus moet toch kennis van metaal hebben omdat ook in kunststof zweefvliegtuigen metaal gebruikt wordt. Een technicus mag inspecties en reparaties uitvoeren volgens de aanwijzingen van het Wartungshandbuch (Maintance Manual) dat bij elk type zweefvliegtuig hoort, als hij/zij over voldoende kennis en ervaring beschikt.

In elk onderhoudsprogramma staat bijvoorbeeld dat je zorgvuldig moet inspecteren of de kabels voor het richtingsroer geen tieren hebben, en er geen slijtage zichtbaar is , vooral bij de S-geleidingen van het voetenstuur. Zo lees je bijvoorbeeld in de inspectielijst van het MIP:

• Controleer de buisconstructies en bevestigingen. Controleer op tekenen van corrosie op het buizenframe.
  • Inspecteer de neus- en zwaartepuntshaak, de kabel en de ontkoppelingsknop.
  • Controleer het voetpedaal en de afstelling en de kabels op slijtage en beschadiging.
  • Controleer het landingsgestel op sporen van harde landingen. Controleer slijtage.
  • Controleer het intrekmechanisme. Enzovoort

In zweefvliegtuigen worden verschillende metalen gebruikt. De gebruikte metaalsoorten bestaan bijna altijd uit een mengsel van verschillende metalen. Dit worden legeringen genoemd. Bekende metaalsoorten zijn::

• aluminium
• ijzer
• koper
• chroom
• nikkel
• lood
• zink
• tin
• goud
• zilver
• Platina

Goud, zilver en platina zijn edele metalen die goed tegen roest en de bijtende inwerking van zuren en zouten kunnen. Er komen dan geen beschadigingen in de huid van die metalen.

Metaal wordt veel gebruikt. Want metaal:

• is sterk.
• Is goedkoop
• is goed te verwerken.
• gaat lang mee.

Kenmerkende eigenschappen van metalen zijn:

• hebben meestal een glimmend oppervlak
• bezitten een hoge taaiheid en vervormbaarheid
• hebben meestal een hoog smeltpunt
• zijn goede geleiders van warmte en elektriciteit

De meeste metalen kunnen oxideren (maken een chemische verbinding met zuurstof) en moet je beschermen tegen roesten en de inwerking van stoffen als zuren en zouten. Dit kun je doen door het metaal te lakken, te verven of in te smeren met vet. Ook kunt je het laten galvaniseren. Een metalen voorwerp wordt dan ondergedompeld in een bad met vloeistoffen en dan komt er een beschermlaag over het metaal.

Legeringen:
Metaal wordt bijna altijd gebruikt in de vorm van een legering. Bijvoorbeeld: staal, brons, messing en soldeersel. Bekende legeringen:

• De meest bekende is staal, een mix van ijzer, koolstof en andere metaalelementen. Door het toevoegen van 0,1 tot 1,7 procent koolstof aan het ijzer, wordt de kwaliteit verbeterd.
• Brons is een legering van koper en tin.
• Messing een legering van koper en zink.
• Soldeertin bestond vroeger vooral uit lood en tin. Tegenwoordig mag loodhoudend soldeersel in de EU niet meer gebruikt worden in waterleidingen en elektronica. Loodvrij soldeertin is vaak een legering van tin, koper en zilver, met een smelttemperatuur van ongeveer 220°C.

Hieronder staan een paar metalen met hun toepassingen in zweefvliegtuigen.

Aluminium
Aluminium is een zilverwit, buigzaam metaal . Het is sterk, licht van gewicht (slechts 1/3 van dat van staal) en daardoor zeer geschikt voor gebruik in zweefvliegtuigen. Net als bij RVS vormt zich na aanraking met zuurstof een oxidehuid, welke het onderliggende materiaal beschermt. Het is een goede geleider, is niet magnetisch, vonkt niet, en laat zich gemakkelijk vormen. Aluminium wordt gewonnen uit bauxiet. Voor de omzetting van bauxiet naar aluminium is een grote hoeveelheid stroom nodig. Aluminium wordt voor nog meer stevigheid en slijtvastheid meestal gelegeerd met koper, magnesium, mangaan en silicium. Door toevoeging van legeringsbestanddelen wordt aluminium minder corrosibestendig en moet het van een laklaag worden voorzien. Veel stuurstangen zijn gemaakt van aluminium.

Staal
Puur ijzer is nogal bros en niet zo geschikt om het te verwerken. Voeg je er een beetje koolstof aan toe dan dan wordt het hard en veerkrachtig en dat noemen we staal. Het koolstof in de legering zorgt voor een hoge treksterkte en hardheid. Door te veel koolstof toe te voegen wordt staal juist weer minder sterk. Bij 1,76% C bereikt staal z’n grootste hardheid. Om te begrijpen waarom bijvoorbeeld koolstof een positieve invloed heeft op de treksterkte van staal, moet men weten, dat koolstofatomen groter zijn dan ijzeratomen. Oplossen van koolstof in ijzer (ferriet) kan alleen, als door temperatuursverhoging tot minstens 723ºC voldoende ruimte in het ijzerkristal ontstaat. Na afkoeling zullen in het kristal dus inwendíge spanningen ontstaan, waardoor het voor een uitwendige kracht moeilijker wordt, dit kristal te vervormen.

Hieronder zie welke eigeschappen in een legering verbeteren of verslechteren door toevoeging van onderstaande metalen.

RVS (roestvast staal) bestaat uit een legering van ijzer, chroom, koolstof en nikkel. Door deze toevoegingen wordt een roestvaste 'huid' op het materiaal gevormd. Deze ‘huid’ beschermt het oppervlak tegen corrosie (roest). Staal wordt o.a. gebruikt voor de (hoofd)bouten en richtingsroerkabels in zweefvliegtuigen.

Metalen, die gebruikt worden voor constructieve doeleinden zijn zonder uitzondering polykristallijn, wat wil zeggen, dat zij zijn opgebouwd uit een groot aantal kristallen, die bij hun ontstaan en groei tegen elkaar aan zijn gekomen. Belasting van een stuk metaal heeft een verschuiving van de atomen tot gevolg.
Is de belasting zo beperkt, dat na het wegnemen van de belasting de atomen weer hun oorspronkelijke plaats innemen en het stuk metaal geen blijvende vervorming vertoont, dan spreekt men van elastische vervorming van het metaal. Is de belasting hoger geweest, dan keren de atomen niet naar hun oorspronkelijke plaats terug maar worden in een nieuwe evenwichtstoestand gefixeerd. Aan het stuk metaal neemt men dan na wegnemen van de belasting een blijvende vormverandering waar.

Lierkabels en stuurkabels worden uit hoogwaardig staal getrokken. Vaak worden 7 stuks (de zgn. tieren) tot een kardeel ineengedraaid. Zes kardelen om een centrale kern vormen samen de kabel.
De aan de kabeleinden noodzakelijke ogen, gesplitst of met nicopress gecadmeerde koperen klembussen vervaardigd, mogen de kabel ten hoogste 25% verzwakken. Taluritklemmen (dural) zijn in verband met gevaar voor spanningscorrosie niet toegestaan. Wanneer niet de juiste nicopress klembussen gebruikt worden, of de klembus niet op de juiste manier met de klemtang wordt aangebracht dan zal de draadspoedig uit de nicopress-klem slippen.

Koper
Koper is een rood metaal, het is buigzaam, een hele goede geleider en eenvoudig te vervormen. Bovendien is het een goede warmtegeleider. Wanneer het lange tijd blootgesteld wordt aan de buitenlucht ontstaat er een groene laag op het koper.
Koper kom je bijvoorbeeld tegen in de bedrading van zweefvliegtuigen. Messing is een legering van koper en zink en dat wordt bijvoorbeeld gebruikt voor de bussen waar de hoofdbouten in gaan.

Lood
Lood is een zacht, donkergrijs metaal. Het is erg buigzaam, corrosiebestendig, is een goede geleider en heeft een hoog soortelijk gewicht. Het wordt gebruikt om de roeren te balanceren en zit in accu’s. Het materiaal is ook zeer corrosiebestendig: zelfs bijtend zwavelzuur kan lood niet deren.

Magnesium
Magnesium is een metaal met een zilverwitte kleur. Het is vrij duur, brandbaar en oxideert. Het wordt gebruikt in vuurwerk. Magnesium is zeer brandbaar, vooral in de vorm van spanen, krullen en slijpsel. Slijp het niet want de slijpsteen raakt onmiddellijk vol en wordt onbruikbaar. Als er een magnesium-brand ontstaat, blus die niet met water, in verband met ontploffingsgevaar. Magnesium heeft een bijzonder laag soortelijk gewicht. Het is nog 1/3 lichter dan aluminium. Onderdelen kunnen een stuk minder zwaar worden als zij niet van staal, maar van magnesium gemaakt worden. Legeringen van aluminium en magnesium worden veel gebruikt in de luchtvaart-industrie.

Tin
Tin is een zilvergrijs metaal. Het kan goed gebogen en gekneed worden en is bestand tegen zowel zoet als zout water – maar in de meeste zuren lost tin gewoon op. Omdat het zo goed bestand is tegen corrosie, wordt tin vaak als beschermende laag op andere metalen aangebracht. Een bekend voorbeeld hiervan is het blikje (in het Engels: tin), dat eigenlijk niets anders is dan staal, bedekt met een dun laagje tin.

Soldeertin (meestal een legering met tin als hoofdbestanddeel) wordt gebruikt voor de productie van elektronische schakelingen en voor loodgieterswerk. Tin gelegeerd met koper is brons.

• ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦   

6L.1 Metalen structuur (niveau 2)

1. Metaalhoudende materialen en halffabrikaten, methoden voor machinale bewerking
Metalen worden ingedeeld in twee categorieën, ferro- en non-ferrometalen. Ferro komt van het woord ijzer. Het staat bij scheikunde als element 26 in het periodiek systeem met de letters Fe.

Onderstaande Ferrometalen bestaan voor minimaal 50% uit ijzer:

• RVS
• Staal
•  Kobalt
• Gietijzer
• Nikkel

Non-ferrometalen bevatten geen of minder dan 50% ijzer. Bijvoorbeeld:

• Titaan
• Koper
• Chroom
• Tin
• Goud
• Messing
• Zilver

Een halffabricaat is een grondstof die bewerkt is tot een verhandelbaar product, dat vervolgens nog verder moet worden bewerkt tot een eindproduct. Zo kan uit de grondstof bauxiet het metaal aluminium worden gewonnen. Wanneer hier platen van worden gemaakt, is dit een halffabricaat.

Je kunt metalen bewerken door het te verwarmen en dan te verbuigen of in een vorm te gieten, te lassen, slijpen, zagen, vijlen, draaien, boren of knippen. 

2. Weerstand tegen vermoeidheid en scheurproeven

Metaal veredelen
Veredelen is een warmtebehandeling om de eigenschappen van metalen te verbeteren. Het onderdeel wordt eerst gehard, afgeschrikt en vervolgens ontlaten. Ontlaten is een warmtebehandeling bij lage temperatuur (150°C tot 650°C) die is bedoeld om de piekspanningen en brosheid die het gevolg zijn van het afschrikken te verwijderen en de gewenste mechanische eigenschappen in te stellen. Het verdedelen doet men om:

1. het staal sterker te maken;
2. de structuur te verbeteren;
3. het staal beter bewerkbaar te maken;
4. inwendige spanningen, ontstaan door vervorming, te verlagen of op te heffen.

Om de mechanische eigenschappen van metalen te bepalen zijn diverse beproevingsmethodes bekend. De meest algemene is de trekproef, waarbij een proefstaaf wordt stukgetrokken in een hydraulische trekbank. Zo kan de treksterkte van breukstukjes worden vastgesteld.

Breukstukjes zijn onderhevig aan metaalmoeheid. Metaalmoeheid wil zeggen dat een metaal bezwijkt onder een zeer lang aangehouden dynamische of wisselende belasting. Tost advisert om ze na 200 lierstarts te vervangen.  Vermoeiing in materialen wordt getest door middel van vermoeiingsproeven.

Een andere manier om iets van de materiaaleigenschappen te leren kennen is de hardheidsproef. Hierbij wordt de weerstand van het materiaal tegen plaatselijke indrukking bepaald.

3. Assemblage van componenten met een metalen constructie, geklonken verbindingen, kleefverbin­dingen

Metalen onderdelen kunnen aanelkaar worden verbonden door te lassen, of door bout en moer verbindingen of door middel van klinknagels aan elkaar te klinken. 

4. Vaststellen van schade bij overbelaste componenten, corrosie-effecten

Loswerkende verbindingen
Lichtmetalen constructies zijn samengesteld met klinknagels, bouten, etc. welke de belastingen doorgeven. Loswerken van deze verbindingselementen ziet men vaak door het barsten van de verf of door het verschijnen van zwart slijpsel van onder nagel- of boutkop. Verwijder de nagel (uitboren) of bout. Maak de omgeving verfvrij en controleer deze. De nagel ging immers loswerken omdat, de belasting te hoog was, misschien was dit ook teveel voor het plaatmateriaal. Is dit schadevrij, dan kan een nieuwe nagel of bout geplaatst worden. Let hierbij op, dat je de op tekening voorgeschreven nagel of bout gebruikt.
NB.: Nagels kunt je alleen vervangen als dit zachte nagels zijn, welke niet gegloeid hoeven te worden.

Vermoeiing
Vermoeiingsscheuren treden dáár op, waar de materiaalspanningen het hoogst zijn. Dit is in het algemeen bij bout- en nagelgaten in zwaarbelaste gebieden, zoals vleugelonderhuid, omgeving romp-vleugelverbinding, romp-kielvlak-stabiloverbinding, roerophangingaandrijving. Ook de
bochten van omgezette profielen zoals spanten, ribben, verstijvers zijn vaak kwetsbaar t.g.v. lokale buiging. Vermoeiingsscheuren worden vaak aangeduid door barsten in de verf of door zwart slijpsel dat uit de scheuren komt. Indien u twijfelt of het een scheur is, gebruik dan een vergrootglas. De verdachte plaats kan ook met dye-check gecontroleerd worden. Na vetvrij maken spuit men er een roodgekleurde penetrantvloeistof op. Deze kruipt in de scheur. Men maakt na 10 minuten de hele omgeving schoon met een doek. Vervolgens wordt een krijtachtige ontwikkelaar opgespoten. De rode penetrant, die in de scheur is achtergebleven, kruipt nu in de krijtlaag en tekent de scheur af. In geval
van blijvende twijfel kan men ook nog scheuren opsporen m.b.v. ultrasone- resp. wervelstroom-apparatuur. Dit kan echter alleen door deskundigen met dure apparatuur gebeuren.

Corrosie
Corrosie vind je daar waar de oppervlaktebescherming van het materiaal beschadigd is. Zwaar gecorrodeerde onderdelen moeten vervangen worden. Zeer oppervlakkige corrosie kun je wegschuren waarna je de beschermlaag weer herstelt (primer + verf). Indien de corrosie licht maar algemeen is, dan kun je bij een erkend luchtvaartbedrijf een anti-corrosiebehandeling laten toepassen, waarbij de corrosie wordt stopgezet met behulp van chemicaliën. Bedenk dat je corrosie kunt voorkomen, maar nauwelijks genezen. Maak kale plekken direct schoon en vetvrij en breng een primerlaag aan, en na het drogen, een verflaag. 

5. Gezondheidsbescherming en voorzorgsmaatregelen tegen brand

• Bij het werken met brandgevaarlijke stoffen, bij het lassen of het werken met een brander, moet altijd een brandblusser binnen handbereik zijn.
• Brandblussers dienen jaarlijks gecontroleerd te worden. Onthoud waar ze hangen en lees een keer de opschriften en hoe je de brandblusser kunt bedienen.
• Onthoud waar in de werkplaats en hangaar uitgangen en vluchtwegen naar buiten zijn. Zorg ervoor dat de vluchtweg altijd obstakel vrij is. Als de stroom bij brand uitvalt moet je daar snel naar buiten kunnen komen. 

 Voor het ontstaan van brand zijn drie dingen nodig:

1. een brandbare stof
2. zuurstof
3. een bepaalde ontstekingstemperatuur.

Brandbestrijding houdt in dat je één van deze drie factoren wegneemt. Blussen met water verlaagt de temperatuur waardoor de ontstekingstemperatuur niet meer berijkt wordt. Een schuimblusser en een branddeken zorgen ervoor dat er geen zuurstof meer bij kan komen. 

Voor het bestrijden van brand gelden verschillende methoden. Een elektrisch apparaat dat nog onder spanning staat of brand in een meterkast mag nooit met water worden geblust want water geleidt en daardoor kom je onder stroom te staan. 

Bij brand;

1. Zorg allereerst voor je eigen veiligheid. Bij brand ontstaat rookontwikkeling. Rook is giftig en het inademen van hete rook heeft verbranding van de luchtwegen tot gevolg. Bij brand komt, vooral bij het begin van de brand, koolmonoxide vrij. Koolmonoxide is reukloos, onzichtbaar en leidt na enige tijd tot verstikking. 
2. Alleen het begin van een brand, bijvoorbeeld brand ontstaan in een afvalbak, kun je zelf proberen te blussen. Is de brand geblust controleer dan of de brand echt uit is of nog nasmeult.
3. Heeft de brand zich al uitgebreid van de plaats waar hij ontstaan is, ga dan niet zelf blussen maar bel 112. 
4. Mocht er iemand in de ruimte aanwezig zijn waar de brand zich bevindt, dan kun je alleen naar binnen als er géén rook is en je de ruimte volledig kunt overzien. Is dat niet het geval meldt dan de brandweer dat er iemand binnen aanwezig is. 

• ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦   

6L.2 Materiaalkunde (niveau 2)

1. Staal en staallegeringen

Puur ijzer is nogal bros en niet zo geschikt om het te verwerken. Voeg je er een beetje koolstof aan toe dan dan wordt het hard en veerkrachtig en dat noemen we staal. Het koolstof in de legering zorgt voor een hoge treksterkte en hardheid. Door te veel koolstof toe te voegen wordt staal juist weer minder sterk. Bij 1,76% C bereikt staal z’n grootste hardheid. Om te begrijpen waarom bijvoorbeeld koolstof een positieve invloed heeft op de treksterkte van staal, moet men weten, dat koolstofatomen groter zijn dan ijzeratomen. Oplossen van koolstof in ijzer (ferriet) kan alleen, als door temperatuursverhoging tot minstens 723ºC voldoende ruimte in het ijzerkristal ontstaat. Na afkoeling zullen in het kristal dus inwendíge spanningen ontstaan, waardoor het voor een uitwendige kracht moeilijker wordt, dit kristal te vervormen.

2. Lichte metalen en lichte legeringen van deze metalen

Aluminium is een zilverwit, buigzaam metaal . Het is sterk, licht van gewicht (slechts 1/3 van dat van staal) en daardoor zeer geschikt voor gebruik in zweefvliegtuigen. Net als bij RVS vormt zich na aanraking met zuurstof een oxidehuid, welke het onderliggende materiaal beschermt. Het is een goede geleider, is niet magnetisch, vonkt niet, en laat zich gemakkelijk vormen. Aluminium wordt gewonnen uit bauxiet. Voor de omzetting van bauxiet naar aluminium is een grote hoeveelheid stroom nodig. Aluminium wordt voor nog meer stevigheid en slijtvastheid meestal gelegeerd met koper, magnesium, mangaan en silicium. Door toevoeging van legeringsbestanddelen wordt aluminium minder corrosiebestendig en moet het van een laklaag worden voorzien. Veel stuurstangen zijn gemaakt van aluminium.

Magnesium is een metaal met een zilverwitte kleur. Het is vrij duur, brandbaar en oxideert. Het wordt gebruikt in vuurwerk. Magnesium is zeer brandbaar, vooral in de vorm van spanen, krullen en slijpsel. Slijp het niet want de slijpsteen raakt onmiddellijk vol en wordt onbruikbaar. Als er een magnesium-brand ontstaat, blus die niet met water, in verband met ontploffingsgevaar. Magnesium heeft een bijzonder laag soortelijk gewicht. Het is nog 1/3 lichter dan aluminium. Onderdelen kunnen een stuk minder zwaar worden als zij niet van staal, maar van magnesium gemaakt worden. Legeringen van aluminium en magnesium worden veel gebruikt in de luchtvaart-industrie.

3. Klinkmaterialen

Bij geheel metalen zweefvliegtuigen zoals de Pilatus B4 en de Blanic zie je veel klinknagels. Klinknagels zijn vaak vervaardigd van zacht staal, maar soms ook van koper, messing of aluminium. Ze dienen om onderdelen zoals platen en profielen door middel van klinken met elkaar te verbinden. Bij kunststof-zweefvliegtuigen zijn de scharnieren aan de deurtjes en aan de romp geklonken. Klinken is een techniek om metalen delen aan elkaar te bevestigen. In beide delen worden gaten geboord of geponst, hierdoor worden klinknagels gestoken, die vervolgens worden opgestuikt. Bij zweefvliegtuigen wordt meestal een popnageltang gebruikt waarbij een popnagel in een gat dat door beide onderdelen gaat wordt aangetrokken. 

4. Plastic

Er zijn verschillende plastic repair 2 componenten lijmen verkrijgbaar. Ze zijn geschikt voor repareren, vullen, afdichten, en verlijmen van o.a. metalen.

5. Kleuren en verfsoorten

Vroeger moesten fabrikanten kleuren omschrijven. In de vorige eeuw heeft de de Duitse RAL-organisatie met 40 kleuren een collectie opgesteld. Aangezien voortdurend kleuren aan de collectie werden toegevoegd, werd de collectie in 1961 herzien. Sindsdien bestaat het kleurensysteem uit 213 kleuren die tot op de dag van vandaag in gebruik zijn.

Verf wordt gebruikt om voorwerpen te beschermen tegen corrosie, te verfraaien en soms ook om aan te geven waar een bepaald voorwerp voor bedoeld is (trimhendel groen, remklephendel blauw, kapafwerpmechanisme rood).  Het kan worden aangebracht met een kwast of penseel, een verfroller, een verfspuit of een airbrush.

Verf bestaat veelal uit drie delen

• de kleurstof
• een natuurlijke hars, synthetische hars of een olie (in olieverf)) dat na droging vast wordt.
• een verdunner zoals terpentijn of water dat verdampt.

Er zijn verfsoorten op terpentine basis en op waterbasis. Voorwerpen worden eerst in de grondverf (primer) gezet en vervolgens met een paar lagen afgelakt. Er bestaan ook verfsoorten die speciaal voor metalen geschikt zijn, zoals Hammerite dat rechtstreeks (zonder grondverf) op het ijzer geverfd kan worden. 

6. Kleefmiddelen voor metaal

Om moeren en bouten tegen losgaan te beschermen wordt o.a. loctite gebruikt. Er is loctite demontabel en loctite definitief.  Voor verbindingen die weer losgemaakt moeten kunnen worden en voor defintieve verbindingen. Verder zijn er veel soorten metaal-lijmen.  Geschikt voor het lijmen van metalen onderdelen.

7. Soorten corrosie

Corrosie is de aantasting van metaaloppervlakken met in de lucht aanwezige zuurstof en water, waardoor bijvoorbeeld ijzer gaat roesten en koper groen uitslaat.  Corrosie verzwakt het metaal waardoor er een veiligheidsrisico kan ontstaan. We kennen verschillende soorten corrosie:

• Zuurstofcorrosie Het roesten van ijzer is een voorbeeld van zuurstofcorrosie. Zuurstof en water reageren met ijzer.
• Uniforme corrosie Dit is het gelijkmatig aantasting van het gehele oppervlak waarop geen beschermende verflaag is aangebracht. Bij een hoge luchtvochtigheid gaat dit sneller dan bij drogere lucht. 
• Zuurcorrosie  Zuurcorrosie treedt op bij blootstelling van een metaal aan een zuurhoudend elektrolyt (pH < 7). Accuzuur is bijvoorbeeld een elektrolyt
• Galvanische corrosie. Als aluminium in elektrisch contact staat met andere metalen, wordt een galvanische cel gevormd bij aanwezigheid van een elektrolyt. Is het metaal dat met het aluminium in contact staat edeler, dan vormt het aluminium de anode en gaat in oplossing, waarbij het kathodische metaal in bescherming wordt genomen, en minder corrodeert dan zonder contact het geval zou zijn geweest.
• Spanningscorrosie Ten gevolge van uitwendige belasting of inwendige restspanningen kunnen in aluminium-legeringen onder invloed van een corrosief milieu, spanningscorrosiescheuren ontstaan. 
• Putcorrosie Putcorrosie (Engels = pittingcorrosion) is een vorm van corrosie, waarbij zich putjes in het oppervlak vormen. Putcorrosie treedt op bij metalen die zich tegen corrosie beschermen met een oxidelaag. Putcorrosie ontstaat voornamelijk op de plek waar de oxidelaag is beschadigd. Het gevaar van putcorrosie is dat het metaal er uiterlijk ogenschijnlijk gaaf uitziet.
• Spleetcorrosie Spleetcorrosie treedt op in spleten en op plaatsen waar bij bouten en moeren op een metaaloppervlak zijn aangebracht. Deze corrosie treedt op als er vocht bij kan komen. 

 8. Bedekkingsmaterialen en technologieën (natuurlijk en synthetisch)

Metaal kan bedekt worden met bijvoorbeeld scheidingsfolies om te beschermen tegen corrosie. Dit wordt bij zweefvliegtuigen niet toegepast.

• ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦   

6L.3 Schade vaststellen (niveau 3)

1. Overbelaste metalen structuren, nivellering, symmetriemeting

Schade aan zweefvliegtuigen vaststellen gebeurt in de praktijk op de club vooral door visuele onderzoek. Spiegels, inspectielampen en een inspectiecamera (endoscoop) vergroten de mogelijkheden sterk om ook niet direct zichtbare constructiedelen te inspecteren. Een vergrootglas of een loupe (vergrotingsfactor 6 á 12) kunnen soms ook veel extra informatie geven bij bestudering van vermeende defecten (corrosie van staal of lichtmetaal, vermoeiingsscheuren, enz.). Bij schade aan de huid van een kunststof zweefvliegtuig kan ook een sterke lamp in de romp in een donkere werkplaats eventuele schade zichtbaar maken. 

Bij symmetriemeting van een zweefvliegtuig wordt de afstand van de vleugeltip naar het hoogteroer gemeten. Een afwijking van de symmetrie is een indicatie voor schade.

Wanneer een zweefvliegtuig buiten z'n limieten gebruikt is dan is het toestel niet meer luchtwaardig. Eerst moet gecontroleerd worden of er geen overbelasting heeft plaatsgevonden. 

Breukstukjes zijn onderhevig aan metaalmoeheid. Metaalmoeheid wil zeggen dat een metaal bezwijkt onder een zeer lang aangehouden dynamische of wisselende belasting. Tost adviseert om ze na 200 lierstarts te vervangen.  Vermoeiing in materialen wordt getest door middel van vermoeiingsproeven.

2. Belastingsverplaatsing

Wanneer je een lierstart in een Pilatus B4 maakt dan buigt tijdens de start de vleugel enigszins omhoog. Aan de onderkant vindt dan trekbelasting plaats en aan de bovenkant drukbelasting. Dit oefent druk- en trekbelasting uit op de popnagels. Dit hoor je tijdens de start. Je ziet dit soms ook aan de popnagels die los komen te zitten en vernieuwd moeten worden.

3. Weerstand tegen vermoeidheid en scheurproeven
De eigenschappen van metaal kunnen worden verbeterd door het te veredelen. Veredelen is bijvoorbeeld een warmtebehandeling om de eigenschappen van metalen te verbeteren. Het onderdeel wordt eerst gehard, afgeschrikt en vervolgens ontlaten. Ontlaten is een warmtebehandeling bij lage temperatuur (150°C tot 650°C) die is bedoeld om de piekspanningen en brosheid die het gevolg zijn van het afschrikken te verwijderen en de gewenste mechanische eigenschappen in te stellen. Het veredelen doet men om:

1. het staal sterker te maken;
2. de structuur te verbeteren;
3. het staal beter bewerkbaar te maken;
4. inwendige spanningen, ontstaan door vervorming, te verlagen of op te heffen.

Om de mechanische eigenschappen van metalen te bepalen zijn diverse beproevingsmethodes bekend. De meest algemene is de trekproef, waarbij een proefstaaf wordt stukgetrokken in een hydraulische trekbank. Zo kan de treksterkte van breukstukjes worden vastgesteld.

Een andere manier om iets van de materiaaleigenschappen te leren kennen is de hardheidsproef. Hierbij wordt de weerstand van het materiaal tegen plaatselijke indrukking bepaald.

Vermoeiingsscheuren treden dáár op, waar de materiaalspanningen het hoogst zijn. Dit is in het algemeen bij bout- en nagelgaten in zwaarbelaste gebieden, zoals vleugelonderhuid, omgeving romp-vleugelverbinding, romp-kielvlak-stabiloverbinding, roerophangingaandrijving. Ook de bochten van omgezette profielen zoals spanten, ribben, verstijvers zijn vaak kwetsbaar t.g.v. lokale buiging. Vermoeiingsscheuren worden vaak aangeduid door barsten in de verf of door zwart slijpsel dat uit de scheuren komt. Wanneer je twijfelt of het een scheur is, gebruik dan een vergrootglas. De verdachte plaats kan ook met dye-check (Dye penetrant inspection) gecontroleerd worden. Na vetvrij maken spuit men er een roodgekleurde penetrantvloeistof op. Deze kruipt in de scheur. Men maakt na 10 minuten de hele omgeving schoon met een doek. Vervolgens wordt een krijtachtige ontwikkelaar opgespoten. De rode penetrant, die in de scheur is achtergebleven, kruipt nu in de krijtlaag en tekent de scheur af. In geval van blijvende twijfel kan men ook nog scheuren opsporen m.b.v. ultrasone- resp. wervelstroom-apparatuur. Dit kan echter alleen door deskundigen met dure apparatuur gebeuren.

4. Vaststellen van losse geklonken verbindingen

Lichtmetalen constructies zijn samengesteld met klinknagels, bouten, etc. welke de belastingen doorgeven. Loswerken van deze verbindingselementen ziet men vaak door het barsten van de verf of door het verschijnen van zwart slijpsel van onder nagel- of boutkop. Verwijder de nagel (uitboren) of bout. Maak de omgeving verfvrij en controleer deze. De nagel ging immers loswerken omdat, de belasting te hoog was, misschien was dit ook teveel voor het plaatmateriaal. Is dit schadevrij, dan kan een nieuwe nagel of bout geplaatst worden. Let hierbij op, dat u de op
tekening voorgeschreven nagel of bout gebruikt.
NB.: Nagels kunt je alleen vervangen als dit zachte nagels zijn, welke niet gegloeid hoeven te worden.

• ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦   

6L.4 Assemblage van structuren in metalen en composietconstructie (niveau 2)

1. Huidbeplating

Metalen zweefvliegtuigen zoals de B4 en de Blanik zijn gemaakt van aluminium. De beplating wordt door middel van popnagels aan de romp en de liggers en spanten verbonden. 

Composiet zweefvliegtuigen hebben GVK (glasvezel versterkt kunststof) KVK (koolstofversterkt kunststof vleugels romp, liggers en spanten. De romp en de vleugels hebben voor de stevigheid van het oppervlak van de vleugels en de huid een sandwichconstructie. Tussen twee lagen GVK zit dan een dunne laag foam. 

2. Spanten

De eerste zweefvliegtuigen hadden een vakwerkconstructie. Dit is een constructie bestaande uit houten of metalen latjes, balken, staven en buizen. Deze waren omwille van voldoende sterkte als driehoeken aan elkaar bevestigd door middel van las-, klink-, bout- of lijmverbindingen. Zo'n dragende constructie bestaat uit gordingen in de lengterichting en spanten dwars daarop. Over het geraamte werd katoenen doek gespannen wat geen dragende functie heeft. 

 3. Langsverstijvers en gordingen

Bij kunststof zweefvliegtuigen draagt de huid mee aan de sterkte.  Dehuid wordt dan uitgevoerd als een schaal. Een schaalconstructie combineert vormvastheid en sterkte in een stijve huidschaal. Een dergelijke constructie is zeer licht en toch sterk. Bij geconcentreerde belastingen zoals aansluitingen van roeren, vleugels en onderstel moet de schaalconstructie plaatselijk worden versterkt. Naast versterking moet de schaalconstructie ook worden verstijfd om plooivorming tegen te gaan. Uiteindelijk ontstaat dan een semi-schaalconstructie bestaande uit een vrijdragende huid met versterkingen in de vorm van gordingen in lengterichting (langsverstijvers) en open of gesloten spanten of ribben dwars daarop (dwarsverstijvers).

4. Spantconstructie

Zie de linkse afbeelding.

5. Problemen met systemen die uit meerdere materialen bestaan

Op plaatsen waar verschillende metalen met elkaar in contact komen ontstaat corrosie.

• ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦   

6L.5 Sluitingen (niveau 2)

1. Classificatie voor passing en speling

Tussen het rolroer en de vleugel moet ruimte zitten. Op warme dagen kan het rolroer iets meer uitzetten dan de vleugel en dan ontstaat wrijving. 

Zonder speling kan iets niet bewegen. Te veel speling van bijvoorbeeld de rolroeren kan tot flutter leiden. Het  het inspectie-programma van de fabrikant schrijft voor hoeveel speling je maximaal mag hebben. Bij rolroeren van veelzweefvliegtuigen is dat 3 mm gemeten aan de buitenzijde van het rolroer als iemand de stick stevig vasthoudt.

2. Metriek stelsel en Brits meetstelsel

Metrisch gereedschap werkt met alle afgeleiden van een meter, zoals centimeters en vooral millimeters.

In het Britse meetstelsel is alles gebaseerd op inches, zoals 1 inch, ¾ inch, ½ inch en ⅛ inch. Een inch is gelijk aan 2,54 centimeter.

3. Overgedimensioneerde bouten

Een technicus die een reparatie aan een zweefvliegtuig uitvoert, bestudeert eerst wat de fabrikant voorschrijft in het WHB  (WartungsHandbuch). Daar staat o.a. welke gereedschap je moet gebruiken, welke bouten en moeren gebruikt moeten worden en soms ook met welke kracht die aangedraaid moeten worden

• ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦  —  ♦   

6L.6 Uitvoering van praktische werkzaamheden (niveau 2)

1. Vastzetten van pennen, schroeven, kroonmoeren, kabelspanners

Bouten en moeren worden bij een vliegtuig altijd zo aangebracht dat de  bout naar buiten moet wijst, naar beneden en naar achteren. Alleen als het niet anders kan mag van de regel worden afgeweken.

Splitpenbouten  worden toegepast op plaatsen waar alleen maar schuifbelasting optreedt en geen trekkracht in axiale richting (langsrichting) op de bout komt. Voorbeelden hiervan zijn bevestiging van de stuurkabel aan het richtingsroer. De borging vindt plaats door een splitpen met een ring er onder.

Kroonmoeren met splitpen worden gebruikt op draaipunten waar iets rechtstreeks om de bout draait en voor verbindingen die vaak moeten worden losgemaakt. Onder moeren hoort een onderlegring als de ondergrond zacht is, bijvoorbeeld hout, nylon en aluminium.
Kroonmoeren worden gezekerd tegen verdraaiing door een splitpen.

Goede en foute montage van splitpen

De bout moet minstens 2 draadgangen boven de moer uitsteken, terwijl onder de kroonmoer altijd een ring aanwezig moet zijn.

2. Verbindingshulzen

In heel veel zweefvliegtuigen wordt de snelsluiting toegepast om roeren aan te sluiten. De meest bekende hiervan is de Hotelilersluiting.

Uit veiligheidsoverwegingen dient door het gaatje in de keilvormige schuif een fokkerspeld aangebracht te worden. Dit om er zeker van te zijn dat de snelsluiting goed gemonteerd is. De kogel dient elk jaar opgemeten te worden in verband met mogelijke slijtage.

3. Nicopress- en Talurit-herstellingen

Ogen aan kabels worden gemaakt door middel van nicopressklemmen. De busjes hebben een 8-vormige doorsnede.. Het materiaal van de klem dringt door tot in de kabel waardoor er een hechte verbinding ontstaat.

De verbinding wordt geknepen met behulp van een speciale tang . Hiermee kunnen verschillende kabeldiameters worden geknepen. Op de afbeelding is de volgorde te zien waarin de verbinding wordt gemaakt. Er wordt begonnen in het midden.

Omdat het een belangrijke verbinding is die onder geen beding mag gaan glijden wordt met de tang een kaliber geleverd waarmee de verbinding kan worden gecontroleerd.

Voor elke kabeldiameter is een apart kaliber nodig.

Spansloten worden toegepast om de lengte van kabels aan te passen. Een spanslot bestaat uit drie delen: een middendeel waarin aan een kant rechtse schroefdraad zit en aan de andere kant linkse schroefdraad. In het middendeel passen dan draadeinden met ogen of gaffels. Door het middendeel te draaien terwijl de beide andere delen stilstaan wordt het spanslot korter of langer. Om er voor te zorgen dat het middendeel gefixeerd blijft ten opzichte van de beide andere delen wordt het spanslot geborgd met borgdraad. Hiervoor bestaan een aantal borgmethoden.

4. Herstelling van bedekkingen, oppervlakteschade, technieken voor stopboren

5. Herstelling van doorzichtige delen;

6. Plaatstaal uitsnijden (aluminium en lichte legeringen, staal en legeringen);

7. Vouwen, buigen, randbewerking, lassen, slaan, effenen, rilrollen;

8. Klinken van metalen structuren herstellen volgens herstellingsinstructies of -tekeningen;

9. Beoordeling van klinkfouten;

10. Afstelling van luchtvaartuigen. Berekening van de massabalans en het bewegingsbereik van de stuurvlakken, meting van de bedieningskrachten;

11. 100 uurs/jaarlijkse inspectie van een metalen structuur.