[發明專利]用于制造部件的設備和方法以及飛機結構部件

有效

• 申請號: 201110264625.5
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102380958A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 伊克萬·蘇阿迪;皮埃爾·薩倫德;克萊門斯·博肯海默;阿克塞爾·赫曼
• 申請（專利權）人: 空中客車作業有限公司
• 主分類號: B29C70/48
• 分類號: B29C70/48;B29C33/00;B64C1/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 齊葵;王誠華

技術領域

本發明涉及一種用于部件，特別是纖維復合部件的制造和質量保證的設備和方法。本發明進一步涉及一種適于用作飛機中的承載部件的飛機結構部件，特別是纖維增強的飛機結構部件。

背景技術

正在致力于在飛機構造中更多地將完全或部分由纖維增強復合材料，例如碳纖維增強塑料(CFRP)構成的部件用作承載部件。例如，DE10?2007?062?111A1描述了一種由碳纖維增強塑料構成的橫向構件(transverse-member)結構，用于支撐飛機地板系統的單獨的面板，該飛機地板系統用于分隔客艙與布置在客艙之下的貨艙。此外，同樣由DE10?2007?062?111A1可知，例如采用由纖維增強塑料材料構成的具有芯部并且還具有覆在芯部上的頂層的被實現為夾層構造的部件作為飛機中的地板面板或天花板面板。

為了用纖維增強復合材料制造部件，通常首先將增強纖維引入模制工具中。隨后用通常呈液體形式的基質材料浸漬纖維。最后，適當地控制溫度和/或壓力來實現基質材料的固化。已知的用纖維增強復合材料制造部件的方法包括注射法，其中液態基質材料在6bar以上的高壓下被注入到閉合的模制工具中。此外，浸入方法(infusion?methods)是已知的，其中增強纖維被插入到打開的模制工具中并被氣體能透過但基質材料不能透過的半透膜覆蓋。半透膜由不透氣薄膜覆蓋，從而在半透膜與不透氣薄膜之間可施加有負壓力，并且由此液態基質材料可被吸入模制工具中。

無論是否采用注射法或浸入法來用纖維增強復合材料制造部件，對基質材料進入到模制工具中以及通過模制工具的流動的控制對于部件的質量來說具有特別的重要性。因此，在用打開的模制工具通過浸入法制造部件的情況下，通常通過CCD照相機監控基質材料的流動。另一方面，在用閉合的模制工具通過注射法制造部件的情況下，無法視覺監控基質材料的流動，從而在此使用傳感器，例如超聲傳感器、電容操作的線性傳感器、溫度傳感器或壓力傳感器。然而，通常這種類型的基于傳感器的測量方法不能實時地使用，這是因為傳感器僅可以檢測與基質材料的前部的實際發展相關的相應物理測定量的變化。

發明內容

本發明致力于詳細說明能夠容易且可靠地監控材料進入并通過模制工具的流動的用于制造部件的設備和工藝的目的。此外，本發明致力于為飛機提供一種結構部件，特別是適合于用作飛機中的承載部件的用于飛機的纖維增強結構部件的目的。

該目的通過具有權利要求1的特征的設備、具有權利要求6的特征的方法并通過具有權利要求13的特征的飛機結構部件而實現。

根據本發明的用于制造部件的設備包括用于容納液態材料的材料儲箱。材料儲箱中容納的材料優選為適于作為纖維復合材料的基質材料的材料，例如塑料材料。例如，材料儲箱中容納的材料可為能固化的樹脂，特別是環氧樹脂或環氧-胺樹脂(epoxy-amine?resin)。例如，材料儲箱可用由赫氏公司制造的RTM6樹脂填充。根據本發明的設備進一步包括模制工具，其中形成有待被來自所述材料儲箱的材料填充的填充區域。此外，具有將所述材料儲箱連接到所述模制工具的所述填充區域的材料供應管線。

可在所述模制工具中形成待被來自于所述材料儲箱的材料填充的僅一個連續的填充區域。然而，可替換地，所述模制工具還可以呈現為待被來自所述材料儲箱的材料填充的多個彼此分離的填充區域。在所述模制工具的這種構造下，優選同樣具有將所述模制工具的彼此分離的單個填充區域連接到所述材料儲箱的多條材料供應管線。此外，如果需要通過不同材料入口或從不同方向盡快地用來自所述材料儲箱的材料填充形成在所述模制工具中的填充區域，連續的填充區域當然也可以通過多條材料供應管線連接到所述材料儲箱。

在利用根據本發明的設備制造部件的過程中，液態材料被輸送離開材料儲箱，通過材料供應管線進入模制工具，并且最終通過模制工具的填充區域，優選直到模制工具的填充區域完全被來自材料儲箱的材料填充。為了將材料輸送離開材料儲箱進入模制工具的填充區域中，可具有合適的輸送裝置，例如泵。所述泵可被提供為使材料儲箱中的液態材料承受例如超過6bar的高壓。然而，可替換地，輸送裝置也可以適于在模制工具的填充區域中產生負壓力，并因此使材料被吸出材料儲箱并進入模制工具的填充區域中。