[發明專利]用于制造軌道形混合構件的方法和該混合構件

在審

• 申請號: 201710362645.3
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107414280A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 約翰內斯·博恩;亞歷山大·吉勒森;卡斯滕·羅維德
• 申請（專利權）人: 空中客車德國運營有限責任公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;F16S3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 王慧忠

技術領域

本發明涉及一種用于制造軌道形混合構件的方法以及該混合構件。

背景技術

在航空器和航天器中，乘客座椅通常緊固在緊固軌道上。由于制定了對緊固軌道的耐腐蝕性的高要求，緊固軌道通常由耐腐蝕的鈦材料制成。

EP 1600246 A1公開了可以用作座椅軌道的鈦/鋁構件，其中由鈦材料制成的構件的第一區域與由鋁材料制成的構件的第二區域通過深焊接工藝緊密地連接。此外，公開了一種用于連接鈦/鋁構件的第一和第二區域的方法，其中第一和第二區域以彼此抵靠的方式設置，并且通過激光束或者電子束將熱量供應到抵接區域。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有低重量、同時具有高機械構件強度和高耐腐蝕性的混合構件，以及提供能夠以高質量有效地制造混合構件的方法。

這些目的通過對應的獨立權利要求的主題來實現。

有利的構造和改進在引用獨立權利要求的從屬權利要求中列出。

根據本發明的第一方面，提供一種用于制造特別是用于航空器或航天器的軌道形混合構件的方法。在第一步驟中，在相對于第一型材軌道固定位置，將由鈦材料制成的第二軌道構件定位在由碳-纖維增強塑料材料制成的并沿前進方向移動的第一型材軌道的沿縱向型材方向延伸的第一條塊上，使得所述第一條塊的沿縱向型材方向延伸的條塊部分被布置在第二軌道構件的第一連接部分的第一內表面和第二軌道構件的第二連接部分的第二內表面之間，所述第二內表面面向第一內表面且距離第一內表面一定距離。在另一步驟中，通過垂直地施加在沿與第一連接部分的第一內表面相反的方向定向的第一外表面上的預定力和借助于超聲波焊接裝置的第一超聲波發生器平行于第一外表面施加的超聲波振動，以及同時通過垂直地施加在沿與第二連接部分的第二內表面相反的方向定向的第二外表面上的預定力和借助于超聲波焊接裝置的第二超聲波發生器平行于第二外表面施加的超聲波振動，將所述第二軌道構件緊密地連接到第一型材軌道上。

由于在第二軌道構件的定位期間和連接操作期間，第一型材軌道沿前進方向移動，所以有利地產生連續且快速的制造過程。

此外，有利的是進行定位以使得第一條塊布置在第一連接部分的第一內表面和第二連接部分的第二內表面之間。以這種方式，在由多個內表面的間隔和條塊的厚度限定的公差內，相對于橫向于縱向型材方向延伸的橫向型材方向，完成第二軌道構件到第一條塊的形狀配合固定。以這種方式，提高了定位精度。此外，也可以通過這種布置來擴大可用于條塊到第二軌道構件的連接的接觸面積。

由于借助于彼此相反定位的兩個超聲波發生器將第一型材軌道同時連接到第二軌道構件上，可以非常快速和可靠地產生機械穩定的連接。特別地，由于第一條塊和連接部分的內表面之間的大接觸面積，產生了具有非常好的機械特性的緊密連接。由于借助于超聲波發生器在連接部分的外表面上施加相反力以及同時施加平行于外表面的振動，所以條塊與連接部分的直接熔合由于摩擦而發生。因此，可能存在于條塊的內表面或表面上的任何相對較小的凹凸無關緊要。因此，可以省去內表面和條塊的費力的準備工作。以這種方式，實現了特別有效的過程。

所述超聲波發生器可以是點超聲波發生器的形式，其在連接操作期間從起始位置以前進速度沿前進方向移動第一時間段，其中所述第一型材軌道以所述前進速度沿所述前進方向移動，并且在該過程中，每個點超聲波發生器產生連接所述第一型材軌道和所述第二軌道構件的第一離散焊點。這具有的優點是，特別是在混合構件的高機械負載區域中，可以引入點，可選的附加的連接點。

尤其是，在第一焊接生產之后，可以做出如下的規定：從第一外表面移除第一超聲波發生器并且從第二外表面移除第二超聲波發生器；然后，將第一和第二超聲波發生器移回到起始位置；在第一外表面上再次垂直地施加預定力，并借助于第一超聲波發生器施加與第一外表面平行的超聲波振動，并且同時在第二外表面上垂直地施加所述預定力，并且借助于所述第二超聲波發生器施加與第二外表面平行的超聲波振動，其中所述超聲波發生器以所述前進速度沿前進方向移動第二時間段，并且在該過程中，每個超聲波發生器產生連接第一型材軌道和第二軌道構件的第二離散焊點。

可以重復這些步驟以便產生更多的焊點。

第一預定時間段和第二預定時間段可以是相同的長度或不同的長度。例如，可以做出如下的規定：時間段取決于特定連接部分的在由超聲波發生器施加的作用力起作用的方向上的局部厚度。通常，依賴關系可以被構造為使得隨著厚度的增加，時間段變長。