專利名稱：在第一部件和第二部件之間的抗腐蝕連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在第一部件與第二部件之間的連接，該連接特別用于飛機(jī)中，所
述第一部件由金屬材料形成，特別是由鋁合金形成，所述第二部件由復(fù)合材料形成，特別是 由碳纖維增強(qiáng)塑料材料形成。
背景技術(shù)：
由碳纖維增強(qiáng)塑料材料制成的部件作為用于增強(qiáng)機(jī)身的連接配件正越來(lái)越多地 用于現(xiàn)代飛機(jī)構(gòu)造工業(yè)中。由于諸多原因，將碳纖維增強(qiáng)部件與例如由鋁合金材料形成的 傳統(tǒng)部件在機(jī)械上相連接以形成復(fù)雜的連接布置時(shí)存在問(wèn)題。 —方面，前述材料的熱膨脹系數(shù)不同，這可導(dǎo)致該連接中由溫度引起的應(yīng)力。另一 方面，特別是在部件接觸區(qū)的區(qū)域內(nèi)，金屬部件與復(fù)合纖維部件之間的機(jī)械連接在很大程 度上易受腐蝕過(guò)程的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在第一部件和第二部件之間的實(shí)質(zhì)上抗腐蝕的連接， 所述第一部件由鋁合金材料形成，所述第二部件由復(fù)合材料形成。
該目的由具有權(quán)利要求1的特征的連接實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)為所述第一部件和/或所述第二部件至少在接觸區(qū)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置作為防腐 蝕保護(hù)的陶瓷涂層，實(shí)質(zhì)上防止第一部件與第二部件之間的腐蝕過(guò)程。 所述陶瓷涂層優(yōu)選是至少在所述部件之間的接觸區(qū)的區(qū)域內(nèi)被施加到特別是由 鋁合金形成的第一部件?？商孢x地，第二部件、或者第一和第二部件可設(shè)有陶瓷涂層。該第 二部件通常由碳纖維增強(qiáng)的熱塑性或熱固性聚合物形成。該第二部件特別優(yōu)選地由碳纖維 增強(qiáng)的、耐受力強(qiáng)的熱塑性聚合物或碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂材料形成。 該陶瓷涂層由制造商在采用合適的壓力和溫度參數(shù)時(shí)施加到第一和/或第二部 件。該陶瓷涂層的層厚優(yōu)選小于O. lmm。 所述連接的其他有利實(shí)施例在其他權(quán)利要求中描述。


在附圖中 圖1為包括根據(jù)本發(fā)明的連接的飛機(jī)機(jī)身的細(xì)節(jié)的立體圖；以及
圖2為沿圖1中的線II-II的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖中，同樣的結(jié)構(gòu)元件具有同樣的引用標(biāo)號(hào)。
圖1為采用根據(jù)本發(fā)明形成的連接1的飛機(jī)機(jī)身的細(xì)節(jié)的立體圖。 多個(gè)增強(qiáng)型材(稱為"縱梁")被固定至機(jī)身的機(jī)身蒙皮2，出于使附圖清楚的緣
3故僅示出其中的增強(qiáng)型材3至5。各自具有T形橫截面的增強(qiáng)型材3至5平行于機(jī)身的縱 軸(未示出)以大體上相同的間距延伸。大量肋材相對(duì)于所述增強(qiáng)型材3至5橫向延伸， 在圖1的表示中僅標(biāo)記出其中的一個(gè)肋材6。該肋材6優(yōu)選為由高強(qiáng)度鋁合金材料形成的 環(huán)形肋材。 肋材6(第一部件)通過(guò)彎曲的角撐架7(第二部件)機(jī)械地連接到機(jī)身蒙皮2，該 角撐架7由碳纖維增強(qiáng)塑料材料形成，特別是由高強(qiáng)度熱塑性聚合物形成，其中嵌入大量 碳纖維以形成纖維增強(qiáng)布置。優(yōu)選具有L形橫截面的角撐架7的彎曲半徑盡可能近與機(jī)身 的曲率半徑匹配?？商孢x地，角撐架7也可由碳纖維增強(qiáng)熱固性聚合物形成，該碳纖維增強(qiáng) 熱固性聚合物例如為內(nèi)嵌有碳纖維的可恢復(fù)(curable)環(huán)氧樹(shù)脂。 角撐架7通過(guò)大量鉚釘8連接到肋材6。為了防止接觸區(qū)9的區(qū)域內(nèi)部件之間的 腐蝕過(guò)程，肋材6至少在與角撐架7的接觸區(qū)9的區(qū)域內(nèi)設(shè)有優(yōu)選為陶瓷涂層的薄層(在 圖1中未示出)。該陶瓷涂層的厚度優(yōu)選小于0. lmm。另一密封層(未更詳細(xì)地示出)也 可被布置在接觸區(qū)9的區(qū)域內(nèi)。接觸區(qū)9區(qū)域內(nèi)的被連接至角撐架7的肋材6表示根據(jù)本 發(fā)明的連接1，生產(chǎn)機(jī)身增強(qiáng)結(jié)構(gòu)需要大量的圖1和圖2中所示的連接。通過(guò)角撐架7的 大致為半圓形的凹槽，增強(qiáng)型材3至5在肋材6下面穿過(guò)或"穿過(guò)"角撐架7，所述凹槽陷入 垂直腹板中，并且其中一個(gè)凹槽10作為示例而設(shè)有引用標(biāo)號(hào)。為使增強(qiáng)型材3至5盡可能 完全地以其表面倚在機(jī)身蒙皮2上，在增強(qiáng)型材3至5的區(qū)域，角撐架7的下部(基部或底 部)凸緣設(shè)有矩形凹槽，所述凹槽的寬度各自大致對(duì)應(yīng)于增強(qiáng)型材3至5的下部(基部或 底部)凸緣的寬度。 角撐架7與機(jī)身蒙皮2可以利用例如鉚釘、螺釘和/或粘合劑連接。
圖2為貫穿根據(jù)發(fā)明形成的連接的橫截面。 角撐架7的第一支柱11 (下凸緣或基部凸緣)利用鉚釘連接12連接到機(jī)身蒙皮 2。密封層13被布置在角撐架7與機(jī)身蒙皮2之間。密封層13確保機(jī)身是壓力密閉的。密 封層13不用于針對(duì)腐蝕提供保護(hù)。角撐架7的第二支柱14(垂直腹板)通過(guò)另一鉚釘連 接15連接到肋材6。 肋材6至少在接觸區(qū)9的區(qū)域內(nèi)設(shè)有陶瓷涂層16。該陶瓷涂層16的厚度不大于
0. lmm并且例如由利用Al203(氧化鋁)和Ti02制成的陶瓷材料形成。可替選地，該陶瓷涂
層16也可由其他陶瓷材料和/或化合物形成，只要它們具有足夠的電絕緣性以防止在角撐
架7與肋材6之間發(fā)生電解腐蝕過(guò)程，在本實(shí)施例中，肋材6由鋁合金形成。 陶瓷涂層16可采用"HVOF"工藝(高速氧燃料法)被噴灑在接觸區(qū)9上。為了形
成陶瓷涂層16，在該工藝中采用例如煤油、在不高于350(TC的溫度下利用會(huì)聚的或發(fā)散的
(拉瓦爾(Laval))噴嘴噴灑陶瓷微粒。所述陶瓷微粒由焰弧加速到2000至2500m/s并以
此高速被噴向接觸區(qū)9。然而，所述陶瓷微粒很快冷卻，從而避免工作區(qū)域被過(guò)度加熱。在
該類似鍛造的工藝中由于所述陶瓷微粒以極高的速度撞擊接觸區(qū)9，所以陶瓷微粒被非常
牢固地附著到部件表面。因此，陶瓷涂層非常堅(jiān)固并耐磨損。盡管所述陶瓷涂層的硬度高，
當(dāng)接觸區(qū)9變形時(shí)，所述陶瓷涂層16也不會(huì)從接觸區(qū)9剝落。 陶瓷涂層16可被施加到鋁合金部件和碳纖維增強(qiáng)塑料材料部件兩者。 可替選地，由非金屬材料(通常為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)形成的第二部件在兩個(gè)
部件之間的接觸區(qū)9的區(qū)域內(nèi)可至少部分地設(shè)有陶瓷涂層。除了通常由金屬材料(通常為高強(qiáng)度鋁合金)形成的第一部件在接觸區(qū)的區(qū)域內(nèi)被施加有陶瓷材料之外，或者可替選 地，該第二部件可在接觸區(qū)的區(qū)域內(nèi)被施加有陶瓷材料。 除了位于飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)的、以舉例方式在圖1和圖2的說(shuō)明中描述的實(shí) 施例外，包括陶瓷涂層16的不動(dòng)的或固定的連接1適于飛機(jī)中任何類型的部件之間的抗腐 蝕固定和連接應(yīng)用，該陶瓷涂層16被至少布置在兩個(gè)部件之間的接觸區(qū)9的區(qū)域內(nèi)。引用蹄歹ll表
1連接布置2機(jī)身蒙皮3增強(qiáng)型材(縱梁)4增強(qiáng)型材(縱梁)5增強(qiáng)型材(縱梁)6肋材7角撐架8鉚釘9接觸區(qū)10凹槽(角撐架)11第一支柱(角撐架)12鉚釘連接13密封層14第二支柱(角撐架)15鉚釘連接16陶瓷涂層
權(quán)利要求
一種用于飛機(jī)的連接(1)，包括由金屬材料制成的第一部件和由復(fù)合纖維材料制成的第二部件，其中所述部件相互連接形成接觸區(qū)(9)，并且，其中在第一部件和/或第二部件上，接觸區(qū)(9)設(shè)有陶瓷涂層(16)，以保護(hù)所述連接防止被腐蝕。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的連接(l)，其特征在于，所述第一部件由鋁合金形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連接(l)，其特征在于，所述第二部件由碳纖維增強(qiáng)塑料 材料形成。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的連接(l)，其特征在于，所述第一部件為肋材(6)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的連接(l)，其特征在于，所述第二部件為角撐 架(7)，用于形成所述肋材(6)與飛機(jī)的機(jī)身蒙皮(2)之間的機(jī)械連接。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的連接(l)，其特征在于，所述陶瓷涂層(16)由 A1203、 Ti02或其他陶瓷材料形成。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的連接(l)，其特征在于，所述陶瓷涂層(16)的 層厚小于0. lmm。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的連接(l)，其特征在于，所述角撐架(7)由碳纖 維增強(qiáng)熱塑性聚合物形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在第一部件和第二部件之間的連接1，該第一部件特別是由鋁合金形成，而第二部件特別是由碳纖維增強(qiáng)塑料材料形成。所述第一部件特別為肋材6而所述第二部件優(yōu)選為角撐架7，利用該角撐架7，所述肋材6連接到機(jī)身增強(qiáng)結(jié)構(gòu)內(nèi)的飛機(jī)機(jī)身蒙皮2。根據(jù)本發(fā)明，所述部件之間的連接1包括陶瓷涂層16，用于至少在所述部件之間的接觸區(qū)9的區(qū)域內(nèi)防止腐蝕，所述部件被鉚接和/或被粘結(jié)。所述陶瓷涂層16的厚度小于0.1mm并且可由例如氧化鋁(Al2O3)和TiO2的混合物形成。
文檔編號(hào)B64C1/12GK101795936SQ200880022116
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者托爾斯騰·施羅爾, 托爾斯騰·雷敏, 豪克·克斯汀 申請(qǐng)人:空中客車運(yùn)營(yíng)有限公司