[發明專利]用于制造纖維復合部件的鉚接部分的方法在審

申請號：	201710418378.7	申請日：	2017-06-06
公開（公告）號：	CN107470789A	公開（公告）日：	2017-12-15
發明（設計）人：	保羅·約恩;彼得·林德	申請（專利權）人：	空中客車運營有限公司
主分類號：	B23K26/382	分類號：	B23K26/382;B23K26/402;B23K26/0622;B23K26/16;F16B19/04;B29C65/60;B29L31/30
代理公司：	北京銀龍知識產權代理有限公司11243	代理人：	丁文蘊,張敬強
地址：	德國***	國省代碼：	暫無信息
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于制造纖維復合部件鉚接部分方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及用于制造纖維復合部件的鉚接部分的方法、激光鉆孔方法用于制造纖維復合部件的鉚接部分的用途、包括這種類型的鉚接部分的結構裝置、用于制造交通工具外殼的方法以及交通工具外殼。

背景技術

盡管本發明及其所基于的問題適用于任何結構裝置，但是針對飛機機身更詳細地描述了它們。

現代飛機機身往往使用纖維復合材料(通常為碳纖維增強材料)來構造。飛機機身通常包括相互連接以組裝飛機機身的多個外殼部。為了將外殼部固定在一起，通常使用鉚接法，這常常為認證或授權所需。

為了制造用于連接兩個碳纖維增強塑料材料外殼部101、102的鉚接部分，在申請人已知的方法中，使用手動定位的鉆孔模板106和用手操作的動力鉆105將通孔103引入外殼部101、102。這在圖1中通過示例的方式被示出。圖2A至圖2C示出了用于制造這種類型的鉚接部分的典型步驟：鉆孔、清理和鉚接。

發明內容

在這樣的背景下，本發明的目的是提供一種用于制造纖維復合部件的鉚接部分的改進方法。

根據本發明，該目的是通過具有權利要求1的特征的方法和/或通過具有權利要求9的特征的結構裝置和/或通過具有權利要求11的特征的方法和/或通過具有權利要求12的特征的交通工具外殼和/或通過具有權利要求13的特征的用途來實現的。

因此，提供了：

-一種用于制造纖維復合部件的鉚接部分的方法，其包括下述步驟：以與第二部件搭接來定位包含纖維復合材料的第一部件；激光鉆出至少穿過第一部件的纖維復合材料的共享的通孔；將鉚釘插入通孔中；以及將鉚釘固定在第一和第二部件上。

-一種結構裝置，包括：第一部件，其含有纖維復合材料；以及第二部件，第一和第二部件使用通過根據本發明的方法制造的鉚接部分連接。

-一種用于制造交通工具外殼的方法，特別是用于航空器或航天器的交通工具外殼，所述方法包括下述步驟：提供為包含纖維復合材料的第一外殼部的形式的第一部件；提供第二部件，特別是為第二外殼部的形式或為用于將第一外殼部對接連接到第二外殼部的連接部的形式；以及使用通過根據本發明的方法制造的鉚接部分將第一部件連接到第二部件。

-一種交通工具外殼，特別是航空器或航天器的外殼，其通過根據本發明的方法制造。

-激光鉆孔方法用于制造纖維復合部件的鉚接部分的用途，特別是通過根據本發明的方法來制造纖維復合材料的鉚接部分的用途。

本發明的思想在于使用激光鉆孔方法來制造纖維復合部件的鉚接部分。

以這種方式，可以防止在纖維復合部件的傳統鉆孔期間出現的極其微細的、極容易聚集的鉆塵，因為在激光鉆孔期間是蒸發而非切割纖維復合材料。

出于此目的，聚焦在材料上的激光束的光能被纖維復合材料吸收，換言之，被轉化成熱量，使得材料蒸發而不產生灰塵。在蒸發期間，鉆孔中的材料體積膨脹，使得局部出現高蒸氣壓。這種蒸氣壓隨后還將任何熔化的物質從鉆孔中排出。

還可以通過使用超短脈沖激光器的激光加工的方式進行激光鉆孔，使得材料直接從固態升華，特別是不熔化，而因此被除去。該方法還被稱為激光燒蝕。

因此，根據本發明，可以有利地省去了迄今為止制造纖維復合部件的鉚接部分而由于出現鉆塵需要的清理步驟。此外，大大減少制造鉚接部分的加工時間。

根據本發明，可以使用不同類型的激光鉆孔方法。

最簡單的激光鉆孔類型是單脈沖鉆孔，在該方法中使用單個時間足夠長的激光脈沖鉆通材料。

在沖擊鉆孔中，通過在同一點連續沖擊多個脈沖來除去材料。

相比之下，在通過開套孔的激光鉆孔中，激光束在鉆孔的中心周圍通過，并因此連續擴大直徑。較小的通孔可以提前通過沖擊鉆孔來制作。

在螺旋鉆孔中，激光束在呈圓形旋轉的同時被對準工件。在數圈之后，圓形材料移除形成通孔。