專利名稱：用于制造在兩側(cè)帶有覆蓋層的芯復(fù)合部件的方法以及芯復(fù)合部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法，用于制造具有在兩側(cè)帶有覆蓋層的折疊型蜂窩芯的芯復(fù)合部件，其中折疊型蜂窩芯具有多個(gè)平行于覆蓋層延伸的有排水能力的通道。
背景技術(shù)：
以夾層構(gòu)造方式或作為芯復(fù)合部件構(gòu)成的部件在同時(shí)重量非常小時(shí)具有非常高 的機(jī)械強(qiáng)度。因此夾層板例如用于旅客艙的內(nèi)隔板或用作為在客機(jī)中的地板支架上的底 板。夾層板例如設(shè)計(jì)帶有蜂窩狀的芯，覆蓋層安裝在芯兩側(cè)上。然而特別因?yàn)橛捎诜涓C的 封閉細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)而未提供的排水能力，設(shè)計(jì)帶有蜂窩狀芯的夾層部件不適合用于大規(guī)格部 件。可以通過應(yīng)用所謂的折疊型蜂窩芯實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，折疊型蜂窩芯具有多個(gè)并排平行延伸的、 貫通的通道，并且因此又能夠?qū)B透到折疊型蜂窩芯中的或在其中生成的冷凝水向外排 出ο問題是夾層部件較小的損失公差，然而其與夾層部件的兩種變化方案有關(guān)。對(duì)此 這種危險(xiǎn)理解為，即覆蓋層在確定的芯結(jié)構(gòu)的負(fù)荷狀態(tài)中能至少局部地分離，并且此外這 種分層過程在此在持續(xù)不斷的負(fù)荷中顯示出的傾向是持續(xù)進(jìn)一步發(fā)展。通過這種分層使 芯復(fù)合部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度突然變差，這通常立即導(dǎo)致涉及的部件失靈。最后提到的情況對(duì)此 是決定性的原因，即現(xiàn)在不在大型飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)中的值得注意的范圍中考慮帶有折疊 型蜂窩芯的、在機(jī)械性能方面理想的夾層部件(其中在此特別需要指出良好的強(qiáng)度_重 量-比)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提出一種方法，用于制造帶有有排水能力的折疊型蜂窩 芯的芯復(fù)合部件，在該方法中特別排除了覆蓋層的進(jìn)一步發(fā)展的分離。該目的根據(jù)本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1所述的特征部分的方法以及根據(jù)權(quán)利要 求12通過帶有兩側(cè)帶有覆蓋層的折疊型蜂窩芯的芯復(fù)合部件而實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方案是 各個(gè)從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的方法具有下列的步驟a)將芯填料至少局部地引入至少一個(gè)折疊型蜂窩芯中；b)在折疊型蜂窩芯上布置下部的和上部的干燥的覆蓋層；c)至少局部地將覆蓋層機(jī)械地連接在折疊型蜂窩芯處；d)利用可硬化的塑料材料浸漬覆蓋層；e)在應(yīng)用壓力和/或溫度的情況下使整個(gè)芯復(fù)合部件硬化；和f)移除芯填料。由于在方法步驟C)中實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)覆蓋層機(jī)械地連接在折疊型蜂窩芯處，特別在飛機(jī)的所有出現(xiàn)的工作狀態(tài)下可靠地排除了覆蓋層的局部進(jìn)一步發(fā)展的分層。所以借助于根據(jù)本發(fā)明的方法制造的帶有折疊型蜂窩芯的芯復(fù)合部件首次不受限制地適合應(yīng)用在飛 機(jī)的主要結(jié)構(gòu)中。在根據(jù)本發(fā)明的方法步驟中首先在步驟a)中將芯填料至少局部地引入到稍后的 芯復(fù)合部件的至少一個(gè)折疊型蜂窩芯中。為了稍后實(shí)現(xiàn)將覆蓋層機(jī)械連接在芯結(jié)構(gòu)處，弓丨 入芯填料用于折疊型蜂窩芯的機(jī)械的穩(wěn)定。芯填料是可硬化的材料，在制造芯復(fù)合部件之 后通過合適的溶劑或溫度的應(yīng)用又可以無殘?jiān)貜钠渲幸瞥摬牧?。材料“AquaCore ” 例如可以作為芯填料使用，該材料在水中可溶并且因此可無殘?jiān)貜男緩?fù)合部件的內(nèi)部中 沖洗出。可替換地，低熔點(diǎn)的蠟或金屬合金也可用作芯填料。在隨后的方法步驟b)中，將下部的和上部的分別“干燥的”覆蓋層放置在折疊型 蜂窩芯上。覆蓋層設(shè)計(jì)帶有已知的增強(qiáng)纖維布置、例如碳纖維織物或碳纖維無卷曲材料，其 中術(shù)語“干燥”指的是還未實(shí)現(xiàn)的、利用可硬化的塑料材料，例如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛 樹脂或BMI-樹脂的浸漬。與此相反，折疊型蜂窩芯設(shè)計(jì)帶有已經(jīng)利用經(jīng)硬化的塑料材料浸 漬的增強(qiáng)纖維布置。用于折疊型蜂窩芯的合適的材料例如是所謂的Nomex 紙張或利用環(huán) 氧樹脂浸漬的并且隨后硬化的碳纖維增強(qiáng)布置。
此外在這個(gè)階段中實(shí)現(xiàn)匹配于要制造的芯復(fù)合部件的預(yù)定的額定幾何形狀。在方法步驟C)中實(shí)現(xiàn)將覆蓋層機(jī)械地連接在折疊型蜂窩芯處。因此與迄今為止 通常的、純粹帶粘性的連接相比較，相對(duì)于折疊型蜂窩芯的覆蓋層的局部進(jìn)一步發(fā)展的分 層獲得基本上更高的安全性。因此根據(jù)本發(fā)明制造的芯復(fù)合部件具有高的損失公差，該損 失公差也允許無問題地使用在大型客機(jī)的主要結(jié)構(gòu)中。附加地可以至少逐段地設(shè)計(jì)為將折 疊型蜂窩芯與兩個(gè)覆蓋層中的至少一層附加地粘合。下部的和上部的覆蓋層的機(jī)械連接可 以同時(shí)或相繼實(shí)現(xiàn)。在隨后的方法步驟d)中利用合適的可硬化的塑料材料浸漬兩個(gè)覆蓋層。為了在 避免空氣夾雜和其它不期望的成穴的情況下實(shí)現(xiàn)盡可能完整和均勻的浸漬兩個(gè)覆蓋層，必 需的是，至少局部地利用薄膜覆蓋整個(gè)構(gòu)造和通過提供施加真空來加強(qiáng)該浸漬過程。在接著的方法步驟e)中，在應(yīng)用壓力和/或溫度的情況下實(shí)現(xiàn)制成的芯復(fù)合部件 的硬化，其中該過程步驟例如在爐子中或在壓煮器中實(shí)現(xiàn)。在最后的方法步驟f)中將芯填料從芯復(fù)合部件中移除。將芯填料無殘?jiān)匾瞥?可以取決于具體使用的材料例如通過沖洗出或熔化出來實(shí)現(xiàn)。在本方法的一個(gè)有利的改進(jìn)方案中借助于至少一個(gè)合適的工具在機(jī)械連接覆蓋 層之前為芯復(fù)合部件提供不同于平坦的形狀的幾何形狀。由此例如單次(圓柱形的)或兩 次(球形的)彎曲的殼形區(qū)段根據(jù)本方法可用于制造飛機(jī)的機(jī)身部段。機(jī)身部段通過多個(gè) 這種殼形區(qū)段在圓周方面的接合分別在產(chǎn)生縱縫的情況下制造。在此優(yōu)選使用至少四個(gè)殼 形區(qū)段。根據(jù)本方法的另一個(gè)改進(jìn)方案，實(shí)現(xiàn)將覆蓋層通過縫合機(jī)械地連接在折疊型蜂窩 芯處。由此以簡(jiǎn)單的方式獲得在覆蓋層和折疊型蜂窩芯之間的牢固的機(jī)械連接。表面覆蓋 的縫合通常不是必需的。為了安全地阻止至少局部進(jìn)一步發(fā)展的分層，通常至少局部的縫 合是足夠的。作為“縫紉用線”優(yōu)選使用的是由同樣材料構(gòu)成的粗紗，其也應(yīng)用于覆蓋層。 對(duì)于這種情況，即覆蓋層例如由碳纖維織物或碳纖維無卷曲材料構(gòu)成，作為縫紉用線以有 利的方式應(yīng)用至少一種碳纖維粗紗或碳纖維條。然而原則上每種足夠抗拉的塑料纖維或每種塑料紗線或每種天然纖維都可應(yīng)用作為縫紉用線。例如作為縫紉用線可用的是碳纖維粗 紗、聚酯線、芳香族聚酰胺 -線或大麻線。因?yàn)榭p紉用線穿過覆蓋層和折疊型蜂窩芯，所 以通過利用可硬化的塑料材料最終浸漬覆蓋層，確保縫紉用線在其各自的位置中。根據(jù)本方法的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，至少一個(gè)覆蓋層至少局部地與折疊型蜂窩 芯粘合。因此可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于分層的附加的安全性。此外改善了縫紉用線的位置固定。
根據(jù)本方法的一個(gè)改進(jìn)方案，基本上沿著折疊型蜂窩芯的基線和/或頂點(diǎn)線實(shí)現(xiàn) 縫合和/或粘合。由此使得用于縫合的縫紉頭更容易定位。縫紉頭的位置控制例如可以通 過在頂點(diǎn)線和/或基線的區(qū)域中升高的電導(dǎo)率實(shí)現(xiàn)。這種局部的電導(dǎo)率升高可以例如通過 利用可溶性的導(dǎo)電膏的涂覆而起作用，在樹脂浸漬過程之前無殘?jiān)匾瞥龑?dǎo)電膏，并且導(dǎo) 電膏能夠例如沿著折疊型蜂窩芯的基線和頂點(diǎn)線感應(yīng)引導(dǎo)縫紉頭?？商鎿Q地，通道的取向 也可存放在CNC-控制中，然后借助于CNC-控制對(duì)縫紉頭進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制的引導(dǎo)。折疊型蜂窩芯的貫通的、有排水能力的通道在縫紉過程的實(shí)施期間至少局部地利 用芯填料填充，以用于機(jī)械穩(wěn)定?？稍诳臻g中自由定位的縫紉頭用于引導(dǎo)針和縫紉用線。作 為針優(yōu)選應(yīng)用的是圓形針，以便可以從芯復(fù)合部件的一側(cè)實(shí)施縫紉過程。借助于針，例如實(shí) 現(xiàn)在頂點(diǎn)線或基線的區(qū)域中和至少一個(gè)覆蓋層的區(qū)域中穿透折疊型蜂窩芯。通過將縫紉用 線自身通過環(huán)結(jié)構(gòu)附加地打結(jié)可以進(jìn)一步提高縫的強(qiáng)度。原則上兩個(gè)覆蓋層可在縫紉過程 中連接在折疊型蜂窩芯處?？商鎿Q地，首先實(shí)現(xiàn)上部的覆蓋層的縫合并且在翻轉(zhuǎn)芯復(fù)合部 件后實(shí)現(xiàn)將下部的覆蓋層和折疊型蜂窩芯縫合。在一定條件下可能需要的是，在用于對(duì)覆 蓋層和/或折疊型蜂窩芯的位置進(jìn)行固定的縫合過程之前設(shè)置互相涉及的附加的固定工 具(針、粘合點(diǎn)、粘合帶等)。在本方法的一個(gè)改進(jìn)方案中，折疊型蜂窩芯在基線和/或頂點(diǎn)線的區(qū)域中具有至 少逐段的法蘭，其中將法蘭和覆蓋層縫合。由此在折疊型蜂窩芯和覆蓋層之間實(shí)現(xiàn)更大的 連接面和因此實(shí)現(xiàn)更高的負(fù)荷能力。此外借助于優(yōu)選布置在兩側(cè)的法蘭可能的是，縫可以 在頂點(diǎn)線和/或基線的兩個(gè)側(cè)面上延伸。法蘭優(yōu)選地通過在兩側(cè)的“折彎”構(gòu)成一個(gè)整體， 并且在兩側(cè)水平于折疊型蜂窩芯的頂點(diǎn)線或基線，分別平行于下部的或上部的覆蓋層延 伸。為了阻止褶皺，必需的是，法蘭在具有梯形、蜿蜒曲折形或正弦形的頂點(diǎn)線和基線或貫 通的通道的折疊型蜂窩芯的情況下逐段地帶有多個(gè)互相均勻間隔的凹口。凹口可在蜿蜒曲 折形或梯形的通道的情況下特別在基線和頂點(diǎn)線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的區(qū)域中(所涉及的線的方向 改變)引入到法蘭中。在本方法的一個(gè)改進(jìn)方案中為芯復(fù)合部件提供基本上為殼形區(qū)段形狀的幾何形 狀。然后完整的機(jī)身部段通過接合多個(gè)(特別是至少四個(gè))這樣的殼形區(qū)段在形成在 縱向方向上延伸的縱縫的情況下完成。根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施方式為芯復(fù)合部件提供基本上為空心圓柱形的幾何形狀。 由此可能的是，完整的機(jī)身部段以集成的構(gòu)造方式利用根據(jù)本發(fā)明的、具有折疊型蜂窩芯 的芯復(fù)合部件進(jìn)行制造，從而可以不可替換地取消了重量增加的縱縫，該縱縫在接合由多 個(gè)殼形區(qū)段組成的機(jī)身部段時(shí)產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的芯復(fù)合部件包括在兩側(cè)帶有覆蓋層的折疊型蜂窩芯，該折疊型蜂窩 芯具有平行于覆蓋層延伸的有排水能力的通道。
由這種方法，即在頂點(diǎn)線和/或基線的區(qū)域中的覆蓋層至少逐段地與折疊型蜂窩 芯機(jī)械連接、特別是縫合，由此得出設(shè)計(jì)利用根據(jù)本發(fā)明的芯復(fù)合部件構(gòu)成的部件的高的 損失公差。特別地，避免折疊型蜂窩芯的覆蓋層的進(jìn)一步發(fā)展的分離，因而芯復(fù)合部件不受 限制地適用于大型飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。


下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例參考附圖進(jìn)行說明得出本發(fā)明的其他的特征和優(yōu)點(diǎn)。圖1在透視圖中示出用于飛機(jī)機(jī)身部段的、利用縫合的芯復(fù)合部件構(gòu)成的殼形區(qū) 段；圖2示意性地示出穿過根據(jù)圖1的、具有引入的芯填料和象征性示出的縫紉取向 的芯復(fù)合部件的截面圖；圖3示出利用圓形針的縫紉過程的原則性的示意圖；圖4示出帶有折疊的法蘭的折疊型蜂窩芯的一個(gè)可替換的實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖1在透視圖中示出利用根據(jù)本發(fā)明的方法縫合的芯復(fù)合部件構(gòu)成的殼形區(qū)段， 用于制造飛機(jī)機(jī)身部段。此外芯復(fù)合部件1設(shè)計(jì)帶有折疊型蜂窩芯2，在折疊型蜂窩芯上涂覆了下部的和 上部的覆蓋層3，4。折疊型蜂窩芯2具有多個(gè)貫通的、有排水能力的通道，它們分別相應(yīng)于 蜿蜒曲折形延伸的通道5設(shè)計(jì)。折疊型蜂窩芯2朝下通過三條基線6至8限定，而兩條頂 點(diǎn)線9，10朝上限定了折疊型蜂窩芯2。不僅基線6至8而且頂點(diǎn)線9，10都以蜿蜒曲折形 的重復(fù)單位延伸，但也可以例如梯形、近似矩形或正弦形延伸。折疊型蜂窩芯2在所有圖示 方向上繼續(xù)前進(jìn)。芯復(fù)合部件1在圖1的實(shí)施例中具有近似單次彎曲的(空心圓柱形)空 間結(jié)構(gòu)，然而也可以兩次的(球形的)彎曲地設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)為平板。覆蓋層3，4例如利用碳纖維織物或碳纖維無卷曲材料構(gòu)成并且利用環(huán)氧樹脂滲 透。折疊型蜂窩芯2優(yōu)選地利用Nomex 紙張構(gòu)成，然而例如也可以利用任意的碳纖維增 強(qiáng)布置(織物，無卷曲材料)制造，該碳纖維增強(qiáng)布置利用可硬化的熱固性塑料材料，如環(huán) 氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂或BMI-樹脂浸漬。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，兩個(gè)覆蓋層3，4沿 著基線6至8或頂點(diǎn)線9，10和折疊型蜂窩芯、如通過虛線表示那樣縫合。折疊型蜂窩芯2 分別沿著基線和頂點(diǎn)線6至10相對(duì)指向地折疊，用于實(shí)現(xiàn)所示出的空間結(jié)構(gòu)。由此形成的 三個(gè)基縫11至13和兩個(gè)頂點(diǎn)縫14和15在基線或頂點(diǎn)線6至10的區(qū)域中。優(yōu)選地應(yīng)將 相同的材料用于縫紉用線，該材料也用作在覆蓋層3，4和折疊型蜂窩芯2內(nèi)部的增強(qiáng)纖維。 由此實(shí)現(xiàn)在覆蓋層3，4的樹脂基體中的縫紉用線的良好的固定。由于將覆蓋層3，4和折疊型蜂窩芯2縫合，幾乎排除了覆蓋層3，4與折疊型蜂窩 芯2之間的進(jìn)一步發(fā)展的分層(如該分層可能在純粹的粘合連接時(shí)出現(xiàn)的那樣)。基線6 至8和頂點(diǎn)線9，10不需要貫通地和折疊型蜂窩芯2縫合。通常地，例如以在芯復(fù)合部件1 的整個(gè)平面上IOcm的均勻的正方形的格柵距離中的逐點(diǎn)的縫合足以安全地 應(yīng)對(duì)覆蓋層3， 4與折疊型蜂窩芯2之間的局部分離的危險(xiǎn)。由此可以無需附加措施地使用芯復(fù)合部件1作為結(jié)構(gòu)部件、例如作為殼形區(qū)段，用于構(gòu)成大型飛機(jī)的機(jī)身部段。根據(jù)圖2更清楚地說明本方法的流程，該視圖示出了穿過根據(jù)圖1的加長示出的芯復(fù)合部件的示意性橫截面，該芯復(fù)合部件帶有已經(jīng)部分引入的芯填料。首先在第一方法步驟a)中，將芯填料16，17引入到折疊型蜂窩芯2的通道中。芯 填料16，17是硬化的材料，在芯復(fù)合部件1制成后又可從其中無殘?jiān)匾瞥摬牧?。材?AquaCore 例如可以用作芯填料16，17，通過作為溶劑的常用的水又可以將該材料從折疊 型蜂窩芯2中沖洗出。因此在芯復(fù)合部件中絲毫沒有殘留增加重量的組成成分。在隨后的方法步驟b)中，將最初仍“干燥的”下部的和上部的覆蓋層3，4定位在折 疊型蜂窩芯2上，也就是說還沒有縫合。“干燥”的概念在上下文中意味著的是，覆蓋層3，4 的增強(qiáng)纖維布置還沒有利用可硬化的塑料材料浸透，覆蓋層例如是碳纖維織物或碳纖維無 卷曲材料。在這個(gè)方法階段中可以(只要芯填料16，17還沒有完全硬化)為需要制造的芯 復(fù)合部件1提供不同于所示出的平坦的形狀的、預(yù)定的額定幾何形狀，折疊型蜂窩芯2的空 間形狀已在制造廠商方面再次匹配于該額定幾何形狀。這例如可以通過相應(yīng)成型的支座和 /或相應(yīng)于額定幾何形狀的壓板發(fā)生，用于成型或機(jī)械支持折疊型蜂窩芯結(jié)構(gòu)2。通過芯填 料16，17確保的是，通過隨后將覆蓋層3，4機(jī)械連接在折疊型蜂窩芯2處的過程不能使折 疊型蜂窩芯2實(shí)現(xiàn)未限定的變形。當(dāng)芯填料16，17在折疊型蜂窩芯中完全硬化之后，在方法步驟c)中至少局部地實(shí) 現(xiàn)將覆蓋層3，4機(jī)械地連接在折疊型蜂窩芯2處，這種連接優(yōu)選地通過所列舉的部件的傳 統(tǒng)的縫合實(shí)現(xiàn)。例如通過未示出的、可在空間中自由定位的縫紉頭實(shí)現(xiàn)縫合，該縫紉頭帶有 至少一個(gè)用于容納合適的縫紉用線的圓形針。折疊型蜂窩芯2優(yōu)選地在頂點(diǎn)線9，10以及 基線6至8(如通過垂直的、點(diǎn)劃線所示出的基縫或頂點(diǎn)縫11至15表明)的區(qū)域中與兩個(gè) 覆蓋層3，4縫合。由此足夠的是，只是在折疊型蜂窩芯2和覆蓋層3，4之間進(jìn)行局部縫合。在將折疊型蜂窩芯2與兩個(gè)覆蓋層3，4縫合結(jié)束之后，在方法步驟d)中實(shí)現(xiàn)利用 可硬化的塑料材料、例如環(huán)氧樹脂，在應(yīng)用真空的情況下借助于通常的樹脂浸漬過程對(duì)芯 復(fù)合部件1進(jìn)行浸漬。在此縫紉用線同時(shí)一起被浸透，因此實(shí)現(xiàn)了在覆蓋層3，4和折疊型 蜂窩芯2之間的、可在機(jī)械方面極端負(fù)荷的連接。因此特別也在飛機(jī)運(yùn)行中的極端的負(fù)荷 條件下排除覆蓋層3，4與折疊型蜂窩芯2之間的進(jìn)一步發(fā)展的分層。芯復(fù)合部件1的樹脂 浸漬例如可在應(yīng)用用于覆蓋的薄膜的情況下實(shí)現(xiàn)，對(duì)該薄膜施加足夠的負(fù)壓以用于使?jié)B透 過程加速和均勻化。隨后在方法步驟e)中在同時(shí)應(yīng)用壓力和/或溫度的情況下可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)構(gòu)造的 硬化，這例如可在通常的爐子或在壓煮器中完成。為了制成芯復(fù)合部件1，在最后的方法步驟f)中將芯填料16，17從折疊型蜂窩芯 2的所有的空腔或通道中移除。對(duì)于這種情況，即蠟狀的物質(zhì)或低熔點(diǎn)的金屬合金用作為芯 填料16，17，則芯填料16，17的移除也可以通過加熱實(shí)現(xiàn)，并且通過重力作用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地向 外流出。為了通過離心力的作用使該過程加速，芯復(fù)合部件也可以轉(zhuǎn)入快速的旋轉(zhuǎn)中。圖3示出利用圓形針的縫紉過程的原則性的流程。圓形針18可擺動(dòng)地鉸接在未示出的縫紉頭上。圓形針18用于引導(dǎo)縫紉用線19并且穿過芯復(fù)合部件。圓形針18可借助于多個(gè)未示出的促動(dòng)器定位在空間中的至少六個(gè) 軸中，其中促動(dòng)器由控制裝置和調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行操縱。由此圓形針18可以類似于在一側(cè)的手工縫紉過程實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 芯復(fù)合部件20包括在兩側(cè)帶有互相平行延伸的覆蓋層22，23的折疊型蜂窩芯 21(參見圖1，2)。為了實(shí)施縫紉過程，折疊型蜂窩芯21優(yōu)選地完全利用用于穩(wěn)定性的合 適的芯填料進(jìn)行灌注，為了更好的顯示的概括性而未示出芯填料。芯復(fù)合部件20放在優(yōu)選 為金屬的、實(shí)心的(成型)工具24上，以便為芯復(fù)合部件20提供限定的幾何形狀。工具 24(其在示出的實(shí)施例中具有平坦的幾何形狀)也可以可替換地一維或二維(球形的)彎 曲設(shè)計(jì)。在通過芯填料至少局部地填滿的折疊型蜂窩芯的固有剛性足夠時(shí)不需要工具。在圓形針18和縫紉用線19分別在兩個(gè)穿透位置處穿透上部的覆蓋層23以及折 疊型蜂窩芯21 (如通過小橢圓或圓表示的那樣)并且由上部的覆蓋層23完全地穿出之后， 圓形針18借助于合適的支撐在縫紉頭處“轉(zhuǎn)動(dòng)”并且相應(yīng)地穿透上部的覆蓋層23以及折 疊型蜂窩芯21，僅僅在相反的方向上，在形成四個(gè)其他的、同樣通過橢圓示出的、在折疊型 蜂窩芯21中和在上部的覆蓋層23中的穿透位置的情況下，直至圓形針18又完全從芯復(fù)合 部件20穿出。在此在覆蓋層23上方構(gòu)成回線25，通過該回線引導(dǎo)縫紉用線19并且最后借 助于針18拉緊。在覆蓋層22，23浸漬前，在需要的情況下通過縫紉用線19的帶粘性的涂 層改善產(chǎn)生的縫的耐久性?？p紉用線19的、穿過芯復(fù)合部件20的穿透方向由兩個(gè)在縫紉 用線19的終端方面的方向箭頭示出。這種回線構(gòu)成過程這樣周期性地重復(fù)，直至縫合沿著折疊型蜂窩芯21的頂點(diǎn)線 完全地閉合，其中沿著預(yù)定的軌跡引導(dǎo)縫紉頭?？p紉過程至少逐段地在其余的頂點(diǎn)線處繼 續(xù)。在這種縫紉方法中只可以在芯復(fù)合部件在工具24上翻轉(zhuǎn)后實(shí)現(xiàn)將折疊型蜂窩芯21的 基線與下部的覆蓋層22縫合。上述示范性示出的縫紉過程只是多個(gè)可替換的縫合形成方 式中的一種可能的方式。代替圓形針18也可使用傳統(tǒng)的直針。在這種情況下，相繼穿透兩個(gè)覆蓋層22，23， 其中縫紉用線19分別近似垂直地在覆蓋層22，23之間延伸并且在頂點(diǎn)線和基線之間的區(qū) 域中、也就是在折疊型蜂窩芯21的傾斜豎立的側(cè)面的區(qū)域中一次穿透折疊型蜂窩芯21。最 后，折疊型蜂窩芯21可以在頂點(diǎn)線以及基線的區(qū)域中附加地至少逐段地與覆蓋層22，23粘 合。在這種方法變體中，在支撐的工具和芯復(fù)合部件20之間，在芯復(fù)合部件20下方布置了 利用彈性體構(gòu)成的中間層(橡膠墊)，以便阻止也穿透下部的覆蓋層22的針穿過位于其下 面的工具24的損害。在圖4中示出將帶有法蘭的折疊型蜂窩芯縫在芯復(fù)合部件的覆蓋層處的可替換 的實(shí)施變體。芯復(fù)合部件26包括兩個(gè)覆蓋層27，28，它們?cè)趦蓚?cè)覆蓋折疊型蜂窩芯29。與前述 的折疊型蜂窩芯不同的是，折疊型蜂窩芯29分別地在基線30以及頂點(diǎn)線31的區(qū)域中具有 向兩側(cè)水平均勻伸展的法蘭32。法蘭32在折疊型蜂窩芯29的制造過程期間通過重復(fù)的折 疊產(chǎn)生。通過法蘭32放大了在覆蓋層27，28和折疊型蜂窩芯29之間提供的接合面或者說 連接面，這特別有利于附加地實(shí)現(xiàn)粘合和/或縫合。此外，法蘭32使在基線30或頂點(diǎn)線31的兩側(cè)上可以實(shí)現(xiàn)縫合，如通過垂直延伸 的點(diǎn)劃線所表示的那樣，由此進(jìn)一步改善了根據(jù)本發(fā)明通過縫合實(shí)現(xiàn)的、在折疊型蜂窩芯 29和覆蓋層27，28之間的連接的機(jī)械負(fù)荷能力。參考標(biāo)號(hào)表
1芯復(fù)合部件(單次彎曲)2折疊型蜂窩芯3下部的覆蓋層4上部的覆蓋層5通道(貫通的，有排水能力的)6基線7基線8基線9頂點(diǎn)線10頂點(diǎn)線11基縫12基縫13基縫14 頂點(diǎn)縫15頂點(diǎn)縫16芯填料17芯填料18圓形針(可擺動(dòng)的)19縫紉用線20芯復(fù)合部件21折疊型蜂窩芯22 下部的覆蓋層23 上部的覆蓋層24 工具(用于支撐的支承面)25 回線26 芯復(fù)合部件27 下部的覆蓋層28 上部的覆蓋層29 折疊型蜂 窩芯30 基線31 頂點(diǎn)線32 法蘭
權(quán)利要求
1.一種用于制造芯復(fù)合部件(1，20，26)的方法，所述芯復(fù)合部件具有在兩側(cè)帶有覆蓋 層(3，4，22，23，27，28)的折疊型蜂窩芯(2，21，29)，其中所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)具有 多個(gè)平行于所述覆蓋層(3，4，22，23，27，28)延伸的有排水能力的通道(5)，所述方法具有 以下步驟a)折彎所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)的頂點(diǎn)線(6_10)，從而得出基本上在所述折疊型 蜂窩芯的所述頂點(diǎn)線處水平延伸的法蘭(32)；b)將芯填料(16，17)至少局部地引入至少一個(gè)折疊型蜂窩芯(2，21，29)中；c)在所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)上布置下部的和上部的干燥的覆蓋層(3，4，22，23， 27，28)；d)將所述覆蓋層(3，4，22，23，27，28)至少局部地機(jī)械地連接在所述折疊型蜂窩芯(2， 21，29)的所述法蘭(32)處；e)利用可硬化的塑料材料浸漬所述覆蓋層(3，4，22，23，27，28)；f)在應(yīng)用壓力和/或溫度的情況下使整個(gè)所述芯復(fù)合部件(1，20，26)硬化；和g)移除所述芯填料(16，17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，借助于至少一個(gè)工具(24)在連接所述覆 蓋層(3，4，22，23，27，28)之前為所述芯復(fù)合部件(1，20，26)提供不同于平坦的形狀的幾何 形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過縫合實(shí)現(xiàn)將所述覆蓋層(3，4， 22，23，27，28)機(jī)械地連接在所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)處。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)覆蓋層(3，4，22， 23，27，28)至少局部地與所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)粘合。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述縫合和/或所述粘合基 本上沿著所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)的基線(6-8)和/或頂點(diǎn)線(9，10)實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為所述芯復(fù)合部件(1，20， 26)提供基本上為殼形區(qū)段形狀的幾何形狀，以用于形成組裝在一起的飛機(jī)機(jī)身部段。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為所述芯復(fù)合部件(1，20， 26)提供基本上為空心圓柱形的幾何形狀，以用于形成一個(gè)整體式的飛機(jī)機(jī)身部段。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述折疊型蜂窩芯(2，21， 29)利用硬化的塑料材料浸漬并且利用多次折疊的增強(qiáng)布置形成。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過熔化或通過借助于溶劑 的溶解從所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)中移除所述芯填料(16，17)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述覆蓋層(3，4，22，23， 27,28)利用平面的增強(qiáng)纖維布置、特別是碳纖維織物和/或碳纖維無卷曲材料構(gòu)成，并且 所述覆蓋層(3，4，22，23，27，28)的浸漬利用環(huán)氧樹脂、特別是在真空過程中實(shí)現(xiàn)。
11.一種芯復(fù)合部件(1，20，26)、特別是根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述制造的芯復(fù) 合部件，具有在兩側(cè)帶有覆蓋層(3,4,22,23,27,28)的折疊型蜂窩芯(2，21，29)，其中所述 折疊型蜂窩芯(2，21，29)具有平行于所述覆蓋層(3，4，22，23，27，28)延伸的有排水能力的 通道(5)，其特征在于，所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)具有帶有基本上水平延伸的法蘭(32) 的基線和頂點(diǎn)線(6-10)，并且所述覆蓋層(3，4，22，23，27，28)至少逐段地在所述法蘭(32)處與所述折疊型蜂窩芯(2，21，29)機(jī)械連接、特別是縫合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯復(fù)合部件(1，20，26)，其特征在于，所述折疊型蜂窩芯 (2，21，29)在所述基線(6-8)和/或所述頂點(diǎn)線(9，10)的區(qū)域中至少逐段地具有所述法蘭 (32)，以便提供可利用所述覆蓋層(3，4，22，23，27，28)縫合的平面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造芯復(fù)合部件(1，20，26)的方法，該芯復(fù)合部件具有在兩側(cè)帶有覆蓋層(3，4，22，23，27，28)的折疊型蜂窩芯(2，21，29)，其中該折疊型蜂窩芯具有平行于覆蓋層(3，4，22，23，27，28)延伸的有排水能力的通道(5)。首先將芯填料(16，17)至少局部地引入折疊型蜂窩芯(2，21，29)中，以便為折疊型蜂窩芯提供用于后續(xù)縫紉過程的足夠的穩(wěn)定性。隨后將仍未利用可硬化的塑料材料浸漬的覆蓋層(3，4，22，23，27，28)放置在折疊型蜂窩芯(2，21，29)上并且沿著基線(6至8)和/或頂點(diǎn)線(9，10)至少逐段地借助于縫紉用線(19)與該折疊型蜂窩芯縫合。然后利用可硬化的塑料材料實(shí)現(xiàn)整個(gè)構(gòu)造的浸透和在應(yīng)用壓力和/或溫度情況下的硬化。在方法的最后，將芯填料(16，17)通過溶解和沖洗或熔化又完全地從折疊型蜂窩芯(2，21，29)中移除。
文檔編號(hào)B32B3/12GK102006994SQ200980113109
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者渥爾夫-迪特里?！ざ酄栃了够? 邁克爾·科拉克斯 申請(qǐng)人:空中客車運(yùn)作有限責(zé)任公司