專利名稱：用于制造部件的設(shè)備和方法以及飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于部件，特別是纖維復(fù)合部件的制造和質(zhì)量保證的設(shè)備和方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種適于用作飛機(jī)中的承載部件的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件，特別是纖維增強(qiáng)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件。
背景技術(shù)：
正在致力于在飛機(jī)構(gòu)造中更多地將完全或部分由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，例如碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)構(gòu)成的部件用作承載部件。例如，DElO 2007 062 IllAl描述了一種由碳纖維增強(qiáng)塑料構(gòu)成的橫向構(gòu)件(transverse-member)結(jié)構(gòu)，用于支撐飛機(jī)地板系統(tǒng)的單獨(dú)的面板，該飛機(jī)地板系統(tǒng)用于分隔客艙與布置在客艙之下的貨艙。此外，同樣由DElO 2007062 IllAl可知，例如采用由纖維增強(qiáng)塑料材料構(gòu)成的具有芯部并且還具有覆在芯部上的頂層的被實(shí)現(xiàn)為夾層構(gòu)造的部件作為飛機(jī)中的地板面板或天花板面板。為了用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造部件，通常首先將增強(qiáng)纖維引入模制工具中。隨后用通常呈液體形式的基質(zhì)材料浸漬纖維。最后，適當(dāng)?shù)乜刂茰囟群?或壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)基質(zhì)材料的固化。已知的用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造部件的方法包括注射法，其中液態(tài)基質(zhì)材料在6bar以上的高壓下被注入到閉合的模制工具中。此外，浸入方法(infusion methods)是已知的，其中增強(qiáng)纖維被插入到打開(kāi)的模制工具中并被氣體能透過(guò)但基質(zhì)材料不能透過(guò)的半透膜覆蓋。半透膜由不透氣薄膜覆蓋，從而在半透膜與不透氣薄膜之間可施加有負(fù)壓力，并且由此液態(tài)基質(zhì)材料可被吸入模制工具中。無(wú)論是否采用注射法或浸入法來(lái)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造部件，對(duì)基質(zhì)材料進(jìn)入到模制工具中以及通過(guò)模制工具的流動(dòng)的控制對(duì)于部件的質(zhì)量來(lái)說(shuō)具有特別的重要性。因此，在用打開(kāi)的模制工具通過(guò)浸入法制造部件的情況下，通常通過(guò)CCD照相機(jī)監(jiān)控基質(zhì)材料的流動(dòng)。另一方面，在用閉合的模制工具通過(guò)注射法制造部件的情況下，無(wú)法視覺(jué)監(jiān)控基質(zhì)材料的流動(dòng)，從而在此使用傳感器，例如超聲傳感器、電容操作的線性傳感器、溫度傳感器或壓力傳感器。然而，通常這種類型的基于傳感器的測(cè)量方法不能實(shí)時(shí)地使用，這是因?yàn)閭鞲衅鲀H可以檢測(cè)與基質(zhì)材料的前部的實(shí)際發(fā)展相關(guān)的相應(yīng)物理測(cè)定量的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于詳細(xì)說(shuō)明能夠容易且可靠地監(jiān)控材料進(jìn)入并通過(guò)模制工具的流動(dòng)的用于制造部件的設(shè)備和工藝的目的。此外，本發(fā)明致力于為飛機(jī)提供一種結(jié)構(gòu)部件，特別是適合于用作飛機(jī)中的承載部件的用于飛機(jī)的纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)部件的目的。該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的設(shè)備、具有權(quán)利要求6的特征的方法并通過(guò)具有權(quán)利要求13的特征的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的用于制造部件的設(shè)備包括用于容納液態(tài)材料的材料儲(chǔ)箱。材料儲(chǔ)箱中容納的材料優(yōu)選為適于作為纖維復(fù)合材料的基質(zhì)材料的材料，例如塑料材料。例如，材料儲(chǔ)箱中容納的材料可為能固化的樹(shù)脂，特別是環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧-胺樹(shù)脂(epoxy-amineresin)。例如，材料儲(chǔ)箱可用由赫氏公司制造的RTM6樹(shù)脂填充。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備進(jìn)一步包括模制工具，其中形成有待被來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱的材料填充的填充區(qū)域。此外，具有將所述材料儲(chǔ)箱連接到所述模制工具的所述填充區(qū)域的材料供應(yīng)管線。可在所述模制工具中形成待被來(lái)自于所述材料儲(chǔ)箱的材料填充的僅一個(gè)連續(xù)的填充區(qū)域。然而，可替換地，所述模制工具還可以呈現(xiàn)為待被來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱的材料填充的多個(gè)彼此分離的填充區(qū)域。在所述模制工具的這種構(gòu)造下，優(yōu)選同樣具有將所述模制工具的彼此分離的單個(gè)填充區(qū)域連接到所述材料儲(chǔ)箱的多條材料供應(yīng)管線。此外，如果需要通過(guò)不同材料入口或從不同方向盡快地用來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱的材料填充形成在所述模制工具中的填充區(qū)域，連續(xù)的填充區(qū)域當(dāng)然也可以通過(guò)多條材料供應(yīng)管線連接到所述材料儲(chǔ)箱。在利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備制造部件的過(guò)程中，液態(tài)材料被輸送離開(kāi)材料儲(chǔ)箱，通過(guò)材料供應(yīng)管線進(jìn)入模制工具，并且最終通過(guò)模制工具的填充區(qū)域，優(yōu)選直到模制工具的填充區(qū)域完全被來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料填充。為了將材料輸送離開(kāi)材料儲(chǔ)箱進(jìn)入模制工具的填充區(qū)域中，可具有合適的輸送裝置，例如泵。所述泵可被提供為使材料儲(chǔ)箱中的液態(tài)材料承受例如超過(guò)6bar的高壓。然而，可替換地，輸送裝置也可以適于在模制工具的填充區(qū)域中產(chǎn)生負(fù)壓力，并因此使材料被吸出材料儲(chǔ)箱并進(jìn)入模制工具的填充區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可被用于制造僅由來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料構(gòu)成的部件的目的。然而特別地，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可被用于制造至少部分由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的部件的目的。至少部分由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的部件利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的制造可通過(guò)注射法或通過(guò)浸入法來(lái)實(shí)施。此外，根據(jù)需要，可使用打開(kāi)的或閉合的模制工具。然而，與輸送裝置和模制工具的構(gòu)造無(wú)關(guān)地，材料的前部通過(guò)材料供應(yīng)管線且隨后通過(guò)形成在模制工具中的填充區(qū)域的運(yùn)動(dòng)總是發(fā)生。如上所述，如果材料儲(chǔ)箱中容納的材料被用作纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的基質(zhì)材料，則在供應(yīng)來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料之前，可將纖維材料引入模制工具，即引入到形成在模制工具中的填充區(qū)域中。增強(qiáng)纖維可以單獨(dú)的纖維的形式或二維或三維纖維織物的形式被引入模制工具的填充區(qū)域，所述單獨(dú)地纖維被設(shè)計(jì)為短纖維或連續(xù)纖維、纖維填料。然而，將增強(qiáng)纖維引入模制工具的填充區(qū)域中不會(huì)改變?cè)趯⒁簯B(tài)材料從材料儲(chǔ)箱供應(yīng)到模制工具的填充區(qū)域中的過(guò)程中液態(tài)材料的前部首先移動(dòng)通過(guò)材料供應(yīng)管線并且隨后通過(guò)模制工具的填充區(qū)域的事實(shí)。材料離開(kāi)材料儲(chǔ)箱通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)構(gòu)成了利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備制造部件的過(guò)程中的重要的過(guò)程參數(shù)。材料的前部流出材料儲(chǔ)箱通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或所述模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)速率尤其是取決于溫度、(基于溫度的)材料的粘度和用于將材料輸送出材料儲(chǔ)箱通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的輸送裝置的輸送能力。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括布置在材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)纖維。用于檢測(cè)作為材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)的特性的參數(shù)的纖維布拉格光柵傳感器被集成該光學(xué)纖維中。纖維布拉格光柵傳感器由其中纖維芯部的折射率周期性變化的光學(xué)纖維的分區(qū)構(gòu)成，從而具有特定波長(zhǎng)的光線根據(jù)周期被布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射。特別地，布拉格光柵結(jié)構(gòu)的光線反射遵守λΒ= [(ηι+η2)/2] ·2 Λ的條件，其中λ Β是從布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的
5光線的波長(zhǎng)，H1和n2是纖維芯部的周期性變化的折射率，并且Λ是折射率變化的周期?？赡苡衫w維的機(jī)械伸長(zhǎng)或縮短引起，但同樣可能由纖維在環(huán)境溫度下的改變引起的光學(xué)纖維在纖維的縱向上的變形導(dǎo)致布拉格光柵的周期Λ的變化并因此導(dǎo)致從布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的光線的波長(zhǎng)入，的變化。從纖維布拉格光柵傳感器的布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的光線的波長(zhǎng)λΒ的配準(zhǔn)(registration)因此能夠?qū)鈱W(xué)纖維在纖維的縱向上的變形進(jìn)行非常精確的檢測(cè)。如果光學(xué)纖維的機(jī)械變形被排除，也就是說(shuō)，如果纖維的變形僅僅由溫度引起并且因此能夠由纖維的熱膨脹系數(shù)描述，那么從纖維布拉格光柵傳感器的布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的光線的波長(zhǎng)λ B的計(jì)算因此立即能夠得出關(guān)于光學(xué)纖維在環(huán)境中的溫度變化的結(jié)論。纖維布拉格光柵傳感器可因此用于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，以制造用于檢測(cè)由光學(xué)纖維的環(huán)境溫度的變化而引起的光學(xué)纖維在纖維縱向上的變形。而溫度的這些變化是由材料流出材料儲(chǔ)箱通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或通過(guò)模制工具的填充區(qū)域而引起。換句話說(shuō)，纖維布拉格光柵傳感器檢測(cè)光學(xué)纖維在纖維縱向上的變形，而該變形由作為材料流動(dòng)通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或通過(guò)模制工具的填充區(qū)域的參數(shù)特性的光學(xué)纖維的環(huán)境溫度的變化引起。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中所采用的纖維布拉格光柵傳感器根本地能夠非常精確地檢測(cè)光學(xué)纖維的環(huán)境中的溫度的即使很小的改變。然而，當(dāng)材料儲(chǔ)箱中的材料具有不同于模制工具的溫度時(shí)，獲得特別高的測(cè)量精度。例如，材料儲(chǔ)箱中的材料可以被加熱到高達(dá)大約80°C的溫度，而材料供應(yīng)管線和/或模制工具被加熱到高達(dá)大約120°C的溫度。將理解的是，材料的前部的離開(kāi)材料儲(chǔ)箱通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的運(yùn)動(dòng)此時(shí)會(huì)導(dǎo)致布置在材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維的環(huán)境溫度立即改變。特別地，即使在材料的前部實(shí)際通過(guò)纖維布拉格光柵傳感器之前，光學(xué)纖維的環(huán)境中溫度的變化可被檢測(cè)。利用纖維布拉格光柵傳感器，材料的前部通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的過(guò)程可因此被實(shí)時(shí)檢測(cè)。能夠利用纖維布拉格光柵傳感器檢測(cè)的溫度范圍優(yōu)選在-270°C和200°C之間；測(cè)量精度優(yōu)選達(dá)到ΔΤ < 0. 5K，測(cè)量的再現(xiàn)性為約 0. IK0根據(jù)本發(fā)明的用于制造部件的設(shè)備因此能夠容易并可靠地對(duì)材料離開(kāi)材料儲(chǔ)箱通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控。根據(jù)需要，可利用纖維布拉格光柵傳感器僅監(jiān)控材料通過(guò)材料儲(chǔ)箱和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)。然而，優(yōu)選地，材料通過(guò)材料供應(yīng)管線的流動(dòng)和材料通過(guò)模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)均被監(jiān)控。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造部件的設(shè)備中使用的纖維布拉格光柵傳感器的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于容納纖維布拉格光柵傳感器的光學(xué)纖維的小的物理尺寸。原則上，僅具有一個(gè)集成的纖維布拉格光柵傳感器或具有多個(gè)集成的纖維布拉格光柵傳感器的單個(gè)光學(xué)纖維可以被使用，以監(jiān)控材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)。如果為了測(cè)量精度的原因而期望或者要求，當(dāng)然還可以使用具有集成的纖維布拉格光柵傳感器的光學(xué)纖維束，其可沿材料供應(yīng)管線布置或者集成到模制工具中。由纖維布拉格光柵傳感器檢測(cè)的作為材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)特性的參數(shù)可經(jīng)由合適的計(jì)算單元計(jì)算，并且如果需要，則手動(dòng)地監(jiān)控。例如，計(jì)算單元可包括用于將光線耦合到光學(xué)纖維中的光源和用于檢測(cè)從纖維布拉格光柵傳感器的布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的光線的波長(zhǎng)的分光計(jì)。計(jì)算單元可從反射自纖維布拉格光柵傳感器的布拉格光柵結(jié)構(gòu)的光線的波長(zhǎng)來(lái)確定待在光學(xué)纖維的環(huán)境中被測(cè)量的溫度的變化。然而，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)選包括集成在計(jì)算單元中或單獨(dú)地形成的控制單元，該控制單元例如以電子控制單元的形式實(shí)現(xiàn)并且可適于根據(jù)由纖維布拉格光柵傳感器或計(jì)算單元輸出的信號(hào)來(lái)自動(dòng)地控制材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)。例如，控制單元可適于接收由纖維布拉格光柵傳感器或由計(jì)算單元輸出的信號(hào)，并根據(jù)由纖維布拉格光柵傳感器輸出的信號(hào)控制用于加熱材料儲(chǔ)箱的加熱裝置、用于加熱模制工具的加熱裝置和/或用于將材料輸送出材料儲(chǔ)箱通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的輸送裝置。通過(guò)恰當(dāng)?shù)乜刂朴糜诩訜岵牧蟽?chǔ)箱的加熱裝置和/或用于加熱模制工具的加熱裝置，流過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的材料的粘度以及因此材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流速可被影響。以相似的方式，通過(guò)恰當(dāng)?shù)乜刂戚斔脱b置，材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流速可被影響?？刂茊卧虼耸沟媚軌蛄⒓磳?duì)由纖維布拉格光柵傳感器提供的測(cè)量結(jié)果作出反應(yīng)。例如，控制單元可比較由纖維布拉格光柵傳感器提供的測(cè)量值和相應(yīng)的設(shè)定值，并且在測(cè)量值與設(shè)定值的基礎(chǔ)上，這種類型的比較可對(duì)材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)帶來(lái)影響。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造部件的設(shè)備中，光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束可沿材料供應(yīng)管線的至少一個(gè)分區(qū)延伸。例如，材料供應(yīng)管線四周可被光學(xué)纖維束包裹。用于檢測(cè)作為材料通過(guò)材料供應(yīng)管線的流動(dòng)特性的參數(shù)的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器可被集成在光學(xué)纖維中或集成在光學(xué)纖維束中。纖維布拉格光柵傳感器優(yōu)選以分散的方式沿材料供應(yīng)管線被布置，從而材料的前部通過(guò)材料供應(yīng)管線的發(fā)展可或多或少被連續(xù)地配準(zhǔn)?？商娲鼗蛄硗獾兀鈱W(xué)纖維或光學(xué)纖維束可沿模制工具的填充區(qū)域的至少一個(gè)分區(qū)延伸。特別是當(dāng)模制工具的填充區(qū)域或填充區(qū)域分區(qū)為平坦設(shè)計(jì)時(shí)，光學(xué)纖維束在平坦的填充區(qū)域或填充區(qū)域分區(qū)中的平坦布置也本身存在，因?yàn)檫@使得能夠?qū)Σ牧贤ㄟ^(guò)填充區(qū)域的過(guò)程進(jìn)行表面覆蓋式檢測(cè)。并且，用于檢測(cè)作為材料通過(guò)填充區(qū)域的流動(dòng)特性的參數(shù)的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器可被集成在光學(xué)纖維中或集成在光學(xué)纖維束中。纖維布拉格光柵傳感器優(yōu)選以分散的方式沿填充區(qū)域布置，從而再次地，對(duì)材料的前部通過(guò)模制工具的填充區(qū)域的過(guò)程的基本連續(xù)且優(yōu)選表面覆蓋式的檢測(cè)成為可能。布置在模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維或布置在模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維束可通過(guò)分離裝置與填充區(qū)域分離。該分離裝置可例如被設(shè)計(jì)為能透過(guò)氣體但不能透過(guò)來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料的半透膜的形式，或者被設(shè)計(jì)為其他薄膜例如不能透過(guò)氣體的薄膜的形式。如果光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束通過(guò)分離裝置與填充區(qū)域分離，這避免了光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束被待被引入模制工具的填充區(qū)域的液態(tài)材料污染。光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束于是可特別容易且方便地被再次使用，也就是說(shuō)，其可用在制造若干個(gè)部件的過(guò)程中。然而，可替代地或另外地，光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束還可以直接布置在模制工具的填充區(qū)域中。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造部件的設(shè)備的這種構(gòu)造的情況下，在將材料從材料儲(chǔ)箱供給到模制工具的填充區(qū)域的過(guò)程中液態(tài)材料直接圍繞光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束流動(dòng)。
7這使得特別高的測(cè)量精度能夠?qū)崿F(xiàn)，其中由于光學(xué)纖維的小的物理尺寸，材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或填充區(qū)域的流動(dòng)不會(huì)被嚴(yán)重地影響或者甚至削弱。如果光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束將被再次使用并且如果被供給到模制工具的填充區(qū)域中的材料為能固化的材料，則在將材料供給到模制工具的填充區(qū)域中之后，需要在被供給到模制工具的填充區(qū)域中的液態(tài)材料固化之前將光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束從模制工具的填充區(qū)域移除。此外，在從模制工具的填充區(qū)域移除之后，光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束必須被清潔。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造部件的設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例中，用于容納夾層部件的芯部的容納區(qū)域形成在模制工具中。模制工具的填充區(qū)域可沿該容納區(qū)域的表面延伸。結(jié)果，被引入模制工具中的夾層部件的芯部可被提供有包括來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料的表面層。如果需要，模制工具可被以這樣的方式構(gòu)造容納在模制工具中的夾層部件的芯部可在兩個(gè)相對(duì)表面的區(qū)域中被提供有包括來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料的表面層。為此，模制工具可被提供有連續(xù)的填充區(qū)域，該連續(xù)的填充區(qū)域沿模制工具的被提供用于容納夾層部件的芯部的容納區(qū)域的相對(duì)表面延伸。然而，可替代地，模制工具還可以被提供有彼此分離的兩個(gè)填充區(qū)域，其中兩個(gè)填充區(qū)域中的每一個(gè)沿容納區(qū)域的表面延伸并且通過(guò)分離的材料供應(yīng)管線連接到材料儲(chǔ)箱。適于在容納在模制工具中的夾層部件的芯部上形成表面層的填充區(qū)域或填充區(qū)域分區(qū)優(yōu)選利用以平坦方式布置的光學(xué)纖維束來(lái)監(jiān)控，這使得能夠?qū)Σ牧贤ㄟ^(guò)填充區(qū)域或填充區(qū)域分區(qū)的過(guò)程進(jìn)行表面覆蓋式檢測(cè)。此外，模制工具的填充區(qū)域可延伸通過(guò)模制工具的被提供用于容納夾層部件的芯部的容納區(qū)域。在模制工具的這種構(gòu)造的情況下，集成在夾層部件的芯部中的區(qū)域，特別是增強(qiáng)區(qū)域可被制造為包括來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料。將理解的是，在填充區(qū)域的為了制造集成在夾層部件的芯部中的增強(qiáng)區(qū)域的區(qū)域而延伸穿過(guò)形成在模制工具中的容納區(qū)域中，也可以被布置有其中集成有用于檢測(cè)作為材料通過(guò)填充區(qū)域的流動(dòng)特性的參數(shù)的纖維布拉格光柵傳感器或多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器的光學(xué)纖維。材料通過(guò)延伸通過(guò)形成在模制工具中的容納區(qū)域的填充區(qū)域的流動(dòng)可基本垂直于材料通過(guò)適于用于形成容納在模制工具中的夾層部件的芯部上的表面層的填充區(qū)域分區(qū)的流動(dòng)而發(fā)生。一種根據(jù)本發(fā)明的用于制造部件的方法包括通過(guò)材料供應(yīng)管線將材料從材料儲(chǔ)箱供給到模制工具的待被來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱的所述材料填充的填充區(qū)域中。如果根據(jù)本發(fā)明的方法為了制造至少部分纖維增強(qiáng)的部件而被使用，則在將材料從材料儲(chǔ)箱供給到模制工具的填充區(qū)域中之前，纖維材料可被引入模制工具的填充區(qū)域中。此外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法包括利用纖維布拉格光柵傳感器檢測(cè)作為材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)特性的參數(shù)，所述纖維布拉格光柵傳感器被集成在布置于材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維中?？刂茊卧筛鶕?jù)由所述纖維布拉格光柵傳感器輸出的信號(hào)來(lái)控制材料通過(guò)材料供應(yīng)管線和/或模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)。利用被集成在沿材料供應(yīng)管線的至少一個(gè)分區(qū)延伸的光學(xué)纖維中并且特別地以分散方式沿材料供應(yīng)管線的分區(qū)布置的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器可檢測(cè)作為材料通過(guò)材料供應(yīng)管線的流動(dòng)特性的參數(shù)。另外地或可替代地，利用被集成在沿填充區(qū)域的至少一個(gè)分區(qū)延伸的光學(xué)纖維中并且特別地以分散方式沿填充區(qū)域的分區(qū)布置的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器可檢測(cè)作為材料通過(guò)模制工具的填充區(qū)域的流動(dòng)特性的參數(shù)。
布置在模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維可通過(guò)分離裝置與填充區(qū)域分離。另外地或可替代地，布置在模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維可被直接布置在填充區(qū)域中。在完成材料從材料儲(chǔ)箱供給到填充區(qū)域中之后且在被供給到填充區(qū)域中的材料固化之前，布置在模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維可被從所述模制工具移除。這應(yīng)用于通過(guò)分離裝置與填充區(qū)域分離的光學(xué)纖維和被直接布置在填充區(qū)域中的光學(xué)纖維。然而，可替代地，在完成材料從材料儲(chǔ)箱供給到填充區(qū)域中之后且在被供給到填充區(qū)域中的材料固化的同時(shí)，還可想到將直接布置在模制工具的填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維保留在模制工具中。結(jié)果，具有集成在部件中的光學(xué)纖維的部件，也就是具有集成在部件中的纖維布拉格光柵傳感器的部件可被制造。如果根據(jù)本發(fā)明的過(guò)程被使用于制造夾層部件，則夾層部件的芯部可被引入形成在模制工具中的容納區(qū)域內(nèi)。來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料可被供給到沿著容納區(qū)域的表面延伸的模制工具的填充區(qū)域中。結(jié)果，夾層部件的芯部可被提供有包括來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料的表面層。另外地或可替代地，來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料還可以被供給到延伸通過(guò)容納區(qū)域的模制工具的填充區(qū)域中，加層部件的芯部被引入到該容納區(qū)域中。結(jié)果，夾層部件的芯部被提供有包含來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料的集成在芯部中的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件包括至少一個(gè)光學(xué)纖維，在該至少一個(gè)光學(xué)纖維中集成有用于檢測(cè)作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)完整性的特性參數(shù)的至少一個(gè)纖維布拉格光柵傳感器。通過(guò)作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)完整性的特性的參數(shù)，纖維布拉格光柵傳感器如上所述地優(yōu)選檢測(cè)光學(xué)纖維在纖維的縱向上的變形，從該變形能夠得出關(guān)于部件的機(jī)械或溫度引起的變形的結(jié)論。這種類型的部件可特別是在部件的結(jié)構(gòu)完整性特別重要時(shí)被有利地使用。根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件因此還適于作為飛機(jī)構(gòu)造中的安全相關(guān)的部件。光學(xué)纖維優(yōu)選被集成在由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的分區(qū)中。例如，光學(xué)纖維可被集成在實(shí)現(xiàn)為夾層構(gòu)造且由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的分區(qū)中。
附圖說(shuō)
下面將基于所附示意性附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中

圖1示出用于制造部件的設(shè)備；圖2示出使用在根據(jù)圖1的設(shè)備中并具有集成的纖維布拉格光柵傳感器的光學(xué)纖維；以及圖3示出經(jīng)由根據(jù)圖1的設(shè)備制造的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件。
具體實(shí)施例方式圖1示出用于制造圖3中所示的部件12的設(shè)備10。在這里所描述的實(shí)施例中，部件12被提供用作飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件，該部件12被實(shí)現(xiàn)為夾層結(jié)構(gòu)并包括由泡沫材料構(gòu)成的芯部14和由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的表面頂層16、18。此外，由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的增強(qiáng)區(qū)域17、19被集成到部件的芯部14內(nèi)。然而，設(shè)備10還可以運(yùn)轉(zhuǎn)用于制造不同構(gòu)造的部件。例如，設(shè)備10可被用于制造僅構(gòu)造為一個(gè)相并且例如由能固化的塑料材料構(gòu)成的
9部件。設(shè)備10包括材料儲(chǔ)箱20，液態(tài)材料M被容納在材料儲(chǔ)箱20中。例如，材料儲(chǔ)箱20可被填充有能固化的樹(shù)脂，例如環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧-胺樹(shù)脂。被容納在材料儲(chǔ)箱20中的材料M為液體狀態(tài)。經(jīng)由第一加熱用具22，材料儲(chǔ)箱20或被容納在材料儲(chǔ)箱20中的材料M可被加熱至期望的材料。在加工環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧-胺樹(shù)脂的情況下，材料儲(chǔ)箱可經(jīng)由第一加熱用具22被加熱到例如大約80°C的溫度。此外，設(shè)備10包括模制工具24。在模制工具M(jìn)中，形成有用于容納實(shí)現(xiàn)為夾層構(gòu)造的部件12的芯部14的容納區(qū)域26。此外，模制工具M(jìn)包括填充區(qū)域觀，被設(shè)計(jì)為纖維織物形式的增強(qiáng)材料30被引入到該填充區(qū)域觀中。通過(guò)增強(qiáng)材料30，適于用來(lái)制造纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的任意纖維可生效。然而優(yōu)選地，增強(qiáng)材料30由碳纖維構(gòu)成。插入模制工具24的容納區(qū)域沈中的芯部14例如由閉孔聚甲基丙烯酰亞胺泡沫構(gòu)成。形成在模制工具M(jìn)中的填充區(qū)域觀包括以平坦方式沿容納區(qū)域沈的兩個(gè)相對(duì)表面32、34延伸的兩個(gè)分區(qū)^aJ8b。通過(guò)將材料M從材料儲(chǔ)箱供應(yīng)到填充區(qū)域分區(qū)^a、28b中，沿兩個(gè)相對(duì)表面覆蓋夾層部件芯部14的部件12的表面頂層16、18可隨后由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，例如碳纖維增強(qiáng)塑料材料產(chǎn)成。此外，填充區(qū)域觀呈現(xiàn)出延伸通過(guò)容納區(qū)域26并隨后通過(guò)被容納在容納區(qū)域沈中的夾層部件12的芯部14的兩個(gè)分區(qū)^cJ8d。被設(shè)計(jì)為例如碳纖維形式的增強(qiáng)材料30被引入到填充區(qū)域觀的分區(qū)^cJSd中，從而通過(guò)將材料M從材料儲(chǔ)箱20供應(yīng)到填充區(qū)域分區(qū)^cJSd中，集成在夾層部件12的芯部14內(nèi)的增強(qiáng)區(qū)域17、19可由碳纖維增強(qiáng)塑料生成。模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀通過(guò)材料供應(yīng)管線38被連接到材料儲(chǔ)箱20。此外，形成在模制工具M(jìn)中的填充區(qū)域觀通過(guò)管線40被連接到被設(shè)計(jì)為泵的形式的輸送裝置42。在圖1中所示的設(shè)備10的實(shí)施例中，輸送裝置42用于在模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀中產(chǎn)生負(fù)壓并由此將材料M從材料儲(chǔ)箱20輸出到模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀中。在這種類型的構(gòu)造的情況下，材料儲(chǔ)箱20不必承受高壓。然而，可替換地，也能夠想到這樣的布置，其中通過(guò)在材料儲(chǔ)箱20中產(chǎn)生高達(dá)例如6bar的高壓，來(lái)自材料儲(chǔ)箱20的材料M被從材料儲(chǔ)箱20輸出到材料供應(yīng)管線38中并最終進(jìn)入模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀。在其背離容納區(qū)域沈的表面的區(qū)域中，模制工具M(jìn)的填充區(qū)域分區(qū)^a、28b被氣體能透過(guò)但來(lái)自材料儲(chǔ)箱20的材料M不能透過(guò)的半透膜44劃定界限。半透膜44又被透氣薄膜46覆蓋。連接到輸送裝置42的管線40被聯(lián)接到形成在半透膜44與薄膜46之間的間隙中。這種類型的構(gòu)造使得能夠在模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀中產(chǎn)生用于將材料M從材料儲(chǔ)箱20輸出到填充區(qū)域觀中所需的負(fù)壓，同時(shí)防止來(lái)自材料儲(chǔ)箱20的材料M被從填充區(qū)域觀吸出到管線40中。圍繞將材料儲(chǔ)箱20連接到模制工具M(jìn)的填充區(qū)域28的材料供應(yīng)管線38包裹有第一光學(xué)纖維束48a。這種類型的光學(xué)纖維束的單個(gè)纖維48在圖2中被詳細(xì)地示出。以分散的方式沿材料供應(yīng)管線38布置的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器50被集成在第一光學(xué)纖維束48a的單個(gè)纖維48中。每個(gè)纖維布拉格光柵傳感器50由其中纖維芯部的折射率r^、n2周期性變化的光學(xué)纖維的分區(qū)構(gòu)成，從而具有特定波長(zhǎng)λ B的光線根據(jù)周期Λ被布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射。第二光學(xué)纖維束48b被布置在填充區(qū)域分區(qū)^a的區(qū)域中，第二光學(xué)纖維束48b沿填充區(qū)域分區(qū)28a 二維延伸，即以平坦方式延伸。以平坦分散方式沿填充區(qū)域分區(qū)28a布置的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器50也被集成在第二光學(xué)纖維束48b中。以相似的方式，第三光學(xué)纖維束48c以平坦方式被定位在填充區(qū)域分區(qū)^b中。與第二光學(xué)纖維束48b類似，第三光學(xué)纖維束48c也包括以平坦分散方式沿填充區(qū)域分區(qū)28b布置的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器50。然而，與直接布置在填充區(qū)域分區(qū)28b中的第三光學(xué)纖維束48c不同，第二光學(xué)纖維束48b通過(guò)分離膜44與填充區(qū)域分區(qū)28a分離。半透膜44因此構(gòu)成分離裝置，該分離裝置將第二光學(xué)纖維束48b與填充區(qū)域分區(qū)28a分離，并因此還將第二光學(xué)纖維束48b與待被供應(yīng)到填充區(qū)域分區(qū)^a中的來(lái)自材料儲(chǔ)箱20的材料M分離。最后，第四和第五光學(xué)纖維束48d、48e延伸通過(guò)填充區(qū)域分區(qū)^cJ8d。以分散方式沿填充區(qū)域分區(qū)^c、28d布置的纖維布拉格光柵傳感器50也被集成在第四和第五光學(xué)纖維束48d、48e中。最后，設(shè)備10包括在設(shè)備10運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)用于將模制工具M(jìn)加熱到期望的溫度的第二加熱用具52。在制造圖3中所示的夾層部件12的過(guò)程中，在芯部14由聚甲基丙烯酰亞胺泡沫構(gòu)成且表面頂層16、18由碳纖維增強(qiáng)塑料構(gòu)成的情況下，模制工具對(duì)可在將來(lái)自材料儲(chǔ)箱20的材料M供應(yīng)到模制工具對(duì)中的過(guò)程中被加熱到大約120°C的溫度。當(dāng)模制工具24的填充區(qū)域觀完全被來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱20的材料填充時(shí)，當(dāng)然還可利用第二加熱用具52將模制工具M(jìn)加熱到使被引入模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀中的材料M能固化的溫度。例如，可能是180°C的固化溫度。第二加熱用具52可被設(shè)計(jì)為環(huán)繞模制工具M(jìn)的加熱爐的形式。在設(shè)備10運(yùn)轉(zhuǎn)期間，經(jīng)由輸送裝置42在模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀中產(chǎn)生負(fù)壓。結(jié)果，材料M被從材料儲(chǔ)箱20吸出進(jìn)入到模制工具M(jìn)的填充區(qū)域洲中，并且由來(lái)自材料儲(chǔ)箱20的材料浸漬布置在填充區(qū)域觀中的增強(qiáng)纖維30。材料通過(guò)材料供應(yīng)管線觀和填充區(qū)域28的單獨(dú)的分區(qū)的流動(dòng)，即材料M的流動(dòng)前部F通過(guò)材料供應(yīng)管線28和填充區(qū)域28的單獨(dú)的分區(qū)的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)集成在光學(xué)纖維束48a、48b、48c、48d、48e中的纖維布拉格光柵傳感器50來(lái)監(jiān)控(參見(jiàn)圖2~)。特別地，纖維布拉格光柵傳感器50使得能夠幾乎連續(xù)地監(jiān)控材料M的流動(dòng)前部F從材料儲(chǔ)箱20通過(guò)材料供應(yīng)管線38和形成在模制工具M(jìn)中的填充區(qū)域28的單獨(dú)的分區(qū)的過(guò)程。特別地，包括未在圖中詳細(xì)示出的用于將光耦合到光學(xué)纖維中的光源和同樣未示出的用于檢測(cè)從纖維布拉格光柵傳感器50的布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的光線的波長(zhǎng)λΒ的分光計(jì)的計(jì)算單元Μ，通過(guò)從纖維布拉格光柵傳感器50的布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的光線的波長(zhǎng)λ Β確定相應(yīng)的纖維布拉格光柵傳感器50的環(huán)境中的溫度改變。流出材料儲(chǔ)箱20通過(guò)材料供應(yīng)管線38和被加熱到大約120°C的溫度的模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀的呈現(xiàn)大約80°C的材料M的流動(dòng)前部F的運(yùn)動(dòng)可由以平坦方式沿材料供應(yīng)管線38并沿填充區(qū)域部分因此幾乎連續(xù)地且基本表面覆蓋的方式分布的纖維布拉格光柵傳感器50實(shí)時(shí)地檢測(cè)和追蹤。由于光學(xué)纖維束48a、48b、48C、48d、48e的小的物理體積，即使在光學(xué)纖維束48a、48b、48C、48d、48e直接集成在材料供應(yīng)管線38中或集成在模制工具的填充區(qū)域觀中時(shí)，材料通過(guò)材料供應(yīng)管線38或通過(guò)模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀的流動(dòng)也不會(huì)被嚴(yán)重地削弱。由纖維布拉格光柵傳感器50或由計(jì)算單元M輸出的信號(hào)被供給到控制單元56。控制單元56被實(shí)現(xiàn)為電控制單元的形式。根據(jù)由纖維布拉格光柵傳感器50或由計(jì)算單元54供給到控制單元56的信號(hào)，控制單元56控制用于加熱材料儲(chǔ)箱20的第一加熱用具22的操作、用于加熱模制工具M(jìn)的第二加熱用具52的操作、以及用于將材料M從材料儲(chǔ)箱20輸出到模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀中的輸送裝置42。換句話說(shuō)，控制單元56能夠根據(jù)由纖維布拉格光柵傳感器50或計(jì)算單元M輸出的信號(hào)影響流出材料儲(chǔ)箱20通過(guò)材料供應(yīng)管線38和模制工具M(jìn)的填充區(qū)域28的材料M的流動(dòng)前部F的運(yùn)動(dòng)。為此，控制單元56可例如將流出材料儲(chǔ)箱20通過(guò)材料供應(yīng)管線38和模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀的材料M的流動(dòng)前部F的運(yùn)動(dòng)速率與保存在控制單元56的內(nèi)存中的設(shè)定值相比較。在完成將材料從材料儲(chǔ)箱20供應(yīng)到模制工具M(jìn)的填充區(qū)域觀中之后，且在隨后的固化步驟期間，直接布置在填充區(qū)域分區(qū)^b中的第三光學(xué)纖維束48c保留在模制工具M(jìn)中。這還應(yīng)用到第四和第五光學(xué)纖維束48d、48e。圖3中所示的夾層部件12因此包括表面頂層18和增強(qiáng)區(qū)域17、19，其中分別集成有具有相應(yīng)的纖維布拉格光柵傳感器50的光學(xué)纖維束48c、48d、48e。另一方面，被使用用于監(jiān)控填充區(qū)域分區(qū)^a的第二光學(xué)纖維束48b在對(duì)引入填充區(qū)域28a的材料進(jìn)行固化之前被從模制工具M(jìn)移除，并且可在制造另一部件的過(guò)程中使用。由于第二光學(xué)纖維束48b被布置在半透膜44與薄膜46之間，即填充區(qū)域分區(qū)的外部，可防止第二光學(xué)纖維束48a被引入到填充區(qū)域分區(qū)^b中的材料M污染。集成在夾層部件12中的具有相應(yīng)的纖維布拉格光柵傳感器50的光學(xué)纖維束48c、48d、48e可被用于監(jiān)控夾層部件12的結(jié)構(gòu)完整性。特別地，檢測(cè)從布拉格光柵結(jié)構(gòu)反射的光線的波長(zhǎng)λ B的變化使得能夠得出關(guān)于光學(xué)纖維束48b、48d、48e在纖維束48b、48d、48e縱向上由部件12的機(jī)械應(yīng)力引起變形的結(jié)論。
1權(quán)利要求
1.一種用于制造部件(12)的設(shè)備(10)，具有材料儲(chǔ)箱(20)，用于容納液態(tài)材料(M)，模制工具(對(duì))，其中形成有待被來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱00)的材料(M)填充的填充區(qū)域(28a,28b,28c,28d)，材料供應(yīng)管線(38)，其將所述材料儲(chǔ)箱00)連接到所述模制工具04)的所述填充區(qū)域(28)，以及至少一個(gè)光學(xué)纖維G8a，48b，48C，48d，48e)，其被布置在所述材料供應(yīng)管線(38)和/或所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)的區(qū)域中，至少一個(gè)纖維布拉格光柵傳感器(50)被集成在所述至少一個(gè)光學(xué)纖維(48a，48b，48C，48d，48e)中，所述至少一個(gè)纖維布拉格光柵傳感器(50)用于檢測(cè)作為材料通過(guò)所述材料供應(yīng)管線(38)和/或所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)的流動(dòng)特性的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于控制單元(56)，所述控制單元(56)適于根據(jù)由所述纖維布拉格光柵傳感器(50)輸出的信號(hào)來(lái)控制材料通過(guò)所述材料供應(yīng)管線(38)和/或所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，2m3，28c，28d)的流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，光學(xué)纖維(48a)沿所述材料供應(yīng)管線(38)的至少一個(gè)分區(qū)延伸，其中特別地，用于檢測(cè)作為材料通過(guò)所述材料供應(yīng)管線(38)的流動(dòng)特性的參數(shù)的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器(50)被集成在所述光學(xué)纖維(48a)中，并以分散方式沿所述材料供應(yīng)管線(38)的所述分區(qū)布置；和/或在于光學(xué)纖維(48b，48c，48d，48e)沿所述模制工具04)的所述填充區(qū)域08a，28b，28c，28d)的至少一個(gè)分區(qū)延伸，其中特別地，用于檢測(cè)作為材料通過(guò)所述填充區(qū)域08a，28b，28c，28d)的流動(dòng)特性的參數(shù)的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器(50)被集成在所述光學(xué)纖維G8b，48c，48d，48e)中，并以分散方式沿所述填充區(qū)域(^a，28b,28c,28d)的所述分區(qū)被布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，布置在所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)的區(qū)域中的光學(xué)纖維(48b)通過(guò)分離裝置與所述填充區(qū)域08a)分離和/或被直接布置在所述填充區(qū)域(28b，28c，28d)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，用于容納被實(shí)現(xiàn)為夾層構(gòu)造的所述部件(12)的芯部(14)的容納區(qū)域(26)形成在模制工具04)中，所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)沿所述容納區(qū)域06)的表面(32，34)延伸和/或延伸通過(guò)所述容納區(qū)域06)。
6.一種用于制造部件的方法，具有以下步驟通過(guò)材料供應(yīng)管線(38)將材料(M)從材料儲(chǔ)箱OO)供給到模制工具04)的待被來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱OO)的所述材料(M)填充的填充區(qū)域Q8a，28b，28c，28d)，利用纖維布拉格光柵傳感器(50)檢測(cè)作為材料通過(guò)所述材料供應(yīng)管線(38)和/或所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)的流動(dòng)特性的參數(shù)，所述纖維布拉格光柵傳感器(50)被集成在布置于所述材料供應(yīng)管線(38)和/或所述模制工具04)的所述填充區(qū)域(28a, 28b, 28c, 28d)的區(qū)域中的光學(xué)纖維(48a，48b，48c，48d，48e)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，材料通過(guò)所述材料供應(yīng)管線(38)和/或所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)的流動(dòng)被控制單元(56)根據(jù)由所述纖維布拉格光柵傳感器(50)輸出的信號(hào)來(lái)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，利用被集成在沿所述材料供應(yīng)管線(38)的至少一個(gè)分區(qū)延伸的光學(xué)纖維中并且特別地以分散方式沿所述材料供應(yīng)管線(38)的所述分區(qū)布置的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器(50)檢測(cè)作為材料通過(guò)所述材料供應(yīng)管線(38)的流動(dòng)特性的參數(shù)，和/或在于利用被集成在沿所述填充區(qū)域的至少一個(gè)分區(qū)延伸的光學(xué)纖維(48b，48c，48d，48e)中并且特別地以分散方式沿所述填充區(qū)域Q8a，^b，^c，^d)的所述分區(qū)布置的多個(gè)纖維布拉格光柵傳感器(50)檢測(cè)作為材料通過(guò)所述模制工具04)的所述填充區(qū)域08a，28b，28c，28d)的流動(dòng)特性的參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，布置在所述模制工具04)的所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)的區(qū)域中的光學(xué)纖維(48b)通過(guò)分離裝置與所述填充區(qū)域08a)分離和/或被直接布置在所述填充區(qū)域(28b，28c，28d)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在完成將材料(M)從所述材料儲(chǔ)箱OO)供給到所述填充區(qū)域Q8b，^c，28d)中之后且在供給到所述填充區(qū)域Q8a，^bJScJSd)中的材料被固化之前，布置在所述模制工具04)的所述填充區(qū)域的區(qū)域中的光學(xué)纖維(48b)被從所述模制工具04)移除。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在完成將材料(M)從所述材料儲(chǔ)箱OO)供給到所述填充區(qū)域Q8b，^c，28d)中之后且在供給到所述填充區(qū)域中的材料被固化的同時(shí)，直接布置在所述模制工具04)的所述填充區(qū)域中的光學(xué)纖維(48c，48d，48e)保留在所述模制工具04)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，被實(shí)現(xiàn)為夾層構(gòu)造的所述部件(12)的芯部(14)被引入到形成在所述模制工具04)中的容納區(qū)域06)內(nèi)，并且來(lái)自所述材料儲(chǔ)箱00)的材料(M)被供給到所述模制工具(24)的填充區(qū)域(28a, 28b, 28c, 28d)中，所述填充區(qū)域(28a, 28b, 28c, 28d)沿所述容納區(qū)域06)的表面(32，34)延伸和/或延伸通過(guò)所述容納區(qū)域06)。
13.一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件(12)，包括至少一個(gè)光學(xué)纖維G8c，48d，48e)，用于檢測(cè)作為所述飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件(12)的結(jié)構(gòu)完整性的特性的參數(shù)的至少一個(gè)纖維布拉格光柵傳感器(50)被集成在所述至少一個(gè)光學(xué)纖維G8c，48d，48e)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，光學(xué)纖維(48c，48d，48e)被集成在由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的所述飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件(12)的分區(qū)(16，17，18，19)中。
全文摘要
一種用于制造部件的設(shè)備和方法以及飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件，包括用于容納液態(tài)材料的材料儲(chǔ)箱、其中形成有待被來(lái)自材料儲(chǔ)箱的材料填充的填充區(qū)域的模制工具和將所述材料儲(chǔ)箱連接到所述模制工具的所述填充區(qū)域的材料供應(yīng)管線。在所述材料供應(yīng)管線和/或所述模制工具的所述填充區(qū)域的區(qū)域中布置有光學(xué)纖維，至少一個(gè)纖維布拉格光柵傳感器被集成在所述光學(xué)纖維中，所述至少一個(gè)纖維布拉格光柵傳感器用于檢測(cè)作為材料通過(guò)所述材料供應(yīng)管線和/或所述模制工具的所述填充區(qū)域的流動(dòng)特性的參數(shù)。
文檔編號(hào)B29C70/48GK102380958SQ20111026462
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者伊克萬(wàn)·蘇阿迪, 克萊門斯·博肯海默, 皮埃爾·薩倫德, 阿克塞爾·赫曼 申請(qǐng)人:空中客車作業(yè)有限公司