[發明專利]用于由纖維增強復合材料連續地制造組件的設備和方法以及模具組

有效

• 申請號: 201480069082.3
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN105899350B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 薩沙·巴克豪斯;羅伯特·蓋奇;克利斯汀·菲爾斯特
• 申請（專利權）人: 空中客車作業有限公司
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50;B29C33/34
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 郭艷芳,王琦

技術領域

本發明涉及用于由纖維增強復合材料連續地制造組件——具體是飛機結構組件的設備和方法。此外，本發明涉及一種模具組，其適合于在用于由纖維增強復合材料連續地制造組件——具體是飛機結構組件的設備中使用。

背景技術

在飛機結構中，正在努力越來越多地使用完全地或者部分地由纖維增強復合材料(例如，碳纖維增強塑料)組成的組件來作為承重組件。例如，DE 10 2007 062 111A1描述一種用于支撐飛機地板系統的獨立的面板的、由碳纖維增強塑料組成的橫向構件結構，該飛機地板系統用于將客艙與布置在客艙下面的貨艙分離。此外，例如根據DE 10 2004 001 078A1和CN 100418850可知來提供具有纖維增強復合材料的表皮和增強材料元件(例如，肋拱、縱梁)的飛機機體片段。

在由纖維增強復合材料制造飛機結構組件時，可以首先從纖維預浸料組配多層層壓板。纖維預浸料可以包括機織織物或被提供有固化合成材料的表面層的增強纖維的墊?？梢允謩拥鼗蜃詣拥貓绦袑訅喊鍢嬙?。然后可以使纖維預浸料成為形成期望的形狀的飛機外部表皮的二維部分或形成框架或縱梁的增強部分。最后，在壓力下和/或以增加的溫度在高壓熱周期中將施加到纖維的表面的合成材料固化，使得利用固化的合成材料的基體和嵌入基體中的增強纖維來生成復合材料。壓熱器法尤其適于獨立制造甚至復合物形成的組件。

與此對比，EP 1 819 503B1描述一種用于連續地制造適于用作飛機結構組件的結構剖面的方法。在該方法中，首先產生多層纖維層狀結構。為此，干燥纖維層從適當的卷軸解繞并且被供給至預成型工具，該預成型工具在壓力下使纖維層成為期望的預型件。利用環氧樹脂和固化劑的混合物對在預成型工具中產生的預成型的纖維層堆疊進行浸滲，通過供熱使其部分地進行反應，造成樹脂粘性的增加。然后樹脂浸滲的纖維層堆疊在循環加壓件中被進一步加熱并且被加壓，使得樹脂形成膠體并且交聯繼續直至尺寸穩定性。最后，樹脂的完整的固化發生在隧道窯中。

在整體來看的處理期間，在處理中，通過有關的提取裝置將纖維層、纖維層堆疊和樹脂浸滲的纖維層堆疊連續地輸送至獨立的站以及使之通過獨立的站。循環加壓件被可移動地支撐，使得其能夠與樹脂浸滲的纖維層堆疊一起被移動某距離以便被加壓。一旦完成在循環加壓件中的對樹脂浸滲的纖維層堆疊的一個部分的處置，就將循環加壓件打開并且使之與樹脂浸滲的纖維層堆疊的移動方向相反地移動，直到循環加壓件已經到達其中能夠再次閉合循環加壓件以處置樹脂浸滲的纖維層堆疊的另外部分的對應的位置為止。EP 1 819 503B1中所描述的連續處理適于制造許多具有不變的橫截面的結構剖面。

發明內容

本發明的目的是指定用于促進由纖維增強復合材料連續制造具有不同橫截面的組件——具體是飛機結構組件的的設備和方法。此外，本發明的目的是提供適合于在此類設備中使用的模具組。

該目的通過具有權利要求1的特征的設備、具有權利要求8的特征的方法以及具有權利要求15的特征的模具組來實現。

一種用于由纖維增強復合材料連續地制造組件的設備包括輸送裝置，其被配置為對包含增強纖維的半成品進行輸送使之通過設備。包含在半成品中的增強纖維可以以單個纖維的形式或者纖維墊或纖維機織織物的形式存在。具體地，例如像可以在飛機中使用的框架中的主要結構組件、縱梁，等等，半成品可以是無限絞合線的形式并且因此適于被進一步處理為拉長的結構剖面?？梢酝ㄟ^以下方式來控制輸送裝置的操作：以不變的或改變的速度連續地輸送半成品使之通過設備。然而，也可以想到的是通過以下方式來控制輸送裝置的操作：逐步地和/或以設備的獨立站之間的輸送間隔來輸送半成品以使之通過設備。

此外，一種用于由纖維增強復合材料連續地制造組件的設備包括形成裝置，其被配置為使半成品成為期望的形式。形成裝置包括具有第一加壓元件以及與第一加壓元件相對地布置的第二加壓元件的加壓件?？梢砸詨喊宓男问絹碓O計加壓件的加壓元件。然而，作為對這一點的替換，可以以壓帶機的形式設計加壓件，其加壓元件通過與彼此相對地布置的輸送帶來形成。僅僅有必要的是，加壓件適于以這種方式對由輸送裝置輸送通過設備的半成品進行加壓并且使之成為期望的形式。加壓元件兩者可以相對于彼此是可動的而對半成品進行加壓。然而，也可以想到的是在設備中使用一加壓件，其包括剛性地固定的加壓元件和相對于剛性地固定的加壓元件可動的加壓元件。此外，取決于將被產生的組件的幾何形狀，可以使用利用固定的加壓爪和三個可動的加壓爪對所有側進行加壓的加壓件。