[發明專利]用于由纖維復合材料制造二維拱起的結構構件的方法和設備

有效

• 申請號: 201180017981.5
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102834233A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 喬治·隆斯多費爾;雷莫·欣茨;亞德里恩·瓦亨多夫;尼爾斯·德紹爾;亞當·安德拉
• 申請（專利權）人: 空中客車德國運營有限責任公司
• 主分類號: B29C31/08
• 分類號: B29C31/08;B29C70/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;田軍鋒

技術領域

本發明涉及一種用于由纖維復合材料制造基本上二維拱起的大面積的結構構件的設備以及方法，所述設備包括具有向外拱起的裝配面的裝備裝置，所述裝配面具有用于裝入構件組件的容納通道，并且所述裝配面能夠用輔助材料加載，其中，所加載的裝備裝置與與之相應地形成的層壓粘合裝置共同作用，以用于在壓力下成形結構構件。

本發明的使用領域特別是涉及飛機制造工程。特別是具有大容積機身的客機或運輸機能夠以殼式結構、特別是半殼式結構制成。在飛機制造工程中，半殼式結構理解為主要為兩個殼體的機身構造。結合在一起，兩個殼體得出機身部段的近似于圓形的或橢圓形的橫截面。相繼地用于機尾、機身中部和駕駛艙區段的多個機身部段得到整個飛機機身。越來越多地將適合的纖維復合材料用于飛機機身的制造，所述纖維復合材料例如是玻璃纖維增強或碳纖維增強的塑料。為了能夠加固機身并且承受負載，殼體一般裝備有加固支柱，特別是桁條和隔框。

在這里感興趣的制造原理中，基本上二維形成的殼形的結構構件在凹粘合模，所謂的層壓粘合裝置（LKV）中通過如下方式生產，即在此將纖維材料和樹脂裝入不同的層中并且使其硬化。在此，LKV與裝備裝置（ARV）共同作用，所述裝備裝置用于連同粘貼到層構造中的桁條等的定位一起準備層構造。最后，LKV預先確定相應的外輪廓，并且確保殼形的結構構件的光滑的外表面。

背景技術

由DE?10331358A1中得知前述類型的裝置，所述裝置原則上由LKV和在此相應的ARV組成。ARV基本上包括平的基本承載件，在所述基本承載件上，格柵由不同長度的多個支撐壁固定，使得所述支撐壁的遠側的端部通過分別在此固定的模塊化的型材部件形成向外拱起的裝配面，其中，空隙用于裝入桁條和具有用于結構組件的輔助材料的其它構件組件。在此，拱起的裝配面基本上符合待制造的完整的結構構件的內輪廓的凹部。彼此相鄰的模塊化的型材部件之間的間隙分別設置在桁條位置的下方。在將結構構件的和輔助材料的完整構造建立在ARV上之后，將匹配的LKV精確匹配地定位在所述ARV的上方，以用于最終形成結構構件。

在制造過程的開始，首先將ARV的裝配面用薄膜加載。用真空加載通過容納通道形成的空腔，使得薄膜光滑地吸到裝配面上。然后，薄膜的卷筒與真空蒙皮的卷筒耦聯，使得薄膜卷起，并且使得真空蒙皮開卷到拱起的裝配面上，并且保持原樣地拉入桁條的容納通道中。緊接著，將設有支撐元件的桁條裝入用真空蒙皮加載的容納通道中。隨后在被真空蒙皮加載的容納通道中置入設有支撐元件的桁條。緊接著，將所有由纖維復合材料制成的蒙皮層放置到模塊化的型材的和桁條的用真空蒙皮覆蓋的外表面區域上。在最外側的蒙皮層上，以優化的量涂覆封料，并且緊接著將轉動180°的LKV精確匹配地放置，環形的封料密封所述LKV，使得在真空蒙皮和LKV之間產生真空密封的封閉部，以及將真空蒙皮和LKV之間的腔室抽真空。在達到外蒙皮和LKV之間的預設的過程真空后，停止在通過空隙形成的空腔中的真空，以及向大氣敞開。緊接著，將具有在此在移送ARV之后設置的結構構件的LKV抬起，轉動180°并且引入隨后的注射過程和硬化過程。

在將LKV與ARV分離時，由于與在內側上縱向延伸的桁條相關聯的結構構件相對于在ARV上的相應的容納通道的拱起，出現所謂的側凹問題，所述側凹問題根據結構構件的拱起度，由于有阻礙的形狀接合，可能會阻礙脫模。因此，在現有技術中提出，將用于桁條的容納通道在ARV方面構造成，使得相對于垂直線不產生側凹。然而，在此不利的是，結構構件的拱起度由于側凹問題而強烈地受脫模可行性限制。因為，由于側凹問題，在常規的ARV中，從特定的殼體拱起起，在將桁條移到位于LKV中的蒙皮上之后，蒙皮不再能夠從LKV中移出，而在此不與桁條相撞。

為了解決所述問題已經嘗試的是，將形成ARV的拱起的裝配面的模塊化的型材的部件在徑向方向上可移動地構造，以便通過將放置在側凹區域中的模塊化型材移入來克服在此產生的側凹。然而，這種技術上的解決方案導致用于實現拱起的裝配面的所涉及的各個模塊化型材的可運動性的顯著耗費，所述模塊化型材通常位于裝配面的邊緣區域中。

因此，本發明的目的是，提供一種用于制造大面積的基本上二維拱起的結構構件的設備，所述設備借助于簡單的技術上的機構允許有效的自動化。

發明內容

所述目的從根據權利要求1的前序部分所述的設備出發，結合其特征部分的特征實現。在方法技術上，所述目的通過權利要求10所述的特征實現。分別相關的從屬權利要求描述本發明的有利的擴展方案。