[发明专利]具有U－型加强构件的复合面板的制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于制备具有U-型加强构件的复合面板的方法，并且特别地涉及欲用于航空结构体的具有这种构造的面板。

发明背景

通常，使用在结构体的接合件形成部分中含有加强构件的面板。在获得提高面板刚性的各种方法中，存在将型材(profile)附着其上，以获得所需增加的刚性的方法。

还有各种方式将型材附着于面板上(通过铆钉、使用粘合剂...)。不同制造成本和结构体在其工作介质中的不同性能将根据这是如何完成的而获得。

在使用复合材料制备的面板中，一种非常有利的获得加强面板的方法是将面板和加强件的制造整合，以使当树脂固化时，所述两个元件保持彼此附着。这种通过将两种构件整合的制造方法被称作共同固化。从工业观点看，相比于铆钉型连接，共同固化连接的优点在于：不需要随后的机械加工和铆钉安装操作来实施连接。相比于使用粘合剂粘结的连接，共同固化连接具有更显著的优点：结构上重量较小，固化循环数减少，并且最后，不需要使用表面准备方法来进行连接。

不同类型的方法和设备在实施共同固化的现有技术中是已知的。具体地，公知的是：使用放置在真空袋内部的加强工具(由碳纤维或金属制成)和弹性体-型工具，随后通过它们将高压釜压力作用于接合件上。

本发明的一个目的是提供一种使用外壳和加强构件的共固化连接制造带有加强构件的面板的有效方法。

发明概述

本发明提供一种制造具有U-型加强构件和I-型加强构件(即，矩形横截面的加强构件)的用于航空结构体的面板的方法，所述I-型加强构件在所述U-型加强构件的梁腹(web)之间，所述方法包括下列步骤：

a)在固化工具上提供预浸渍的复合层压体，用于成形所述面板的外壳；

b)提供平面的预浸渍复合层压体，用于分别成形U-型加强构件和I-型加强构件；

c)在各个成形工具上由平面层压体成形U-型加强构件，并且将I-型加强元件放置在被安置于所述工具中的护盖(housing)内；

d)在组装工具上，将所述各个成形工具集合在一起；

e)将加强构件的组件放置在所述外壳上，将所述组装工具旋转180°，并且使其定位于上面；

f)一旦所述加强构件与所述外壳连接，就将所述工具移开；

g)在所述面板上放置真空袋，使它尽可能多地与所述加强构件的轮廓配合；

h)通过使用外部工具在合适压力和温度条件下的固化处理，使所述面板共固化，以确保U-型加强构件的梁腹和位于它们的梁腹之间的I-型加强构件的垂直性。

本发明的方法的重要特征在于：在单个固化循环中，由复合层压体获得用U-型型材加强的面板，在所述单个固化循环中，高压釜压力直接作用于所述面板，条件是所使用的工具位于真空袋的外部。

所述方法特别可应用于复合层压体，尤其是使用自动胶带粘合机完成顺序堆叠的预浸渍带类型的复合层压体。

从以下参考附图的其示例性实施方案的详细描述中，将获得本发明的其它特征和优点。

附图说明

图1显示了用U-型型材加强的面板。

图2显示了图1的面板的示意性横截面图。

图3显示了具有其组件的面板的区域的详细视图。

图4示意性地显示了根据本发明的方法对象用于获得加强构件的起始层压体。

图5a和5b示意性地显示了根据本发明的方法对象，在面板加强构件成形过程中所涉及的元件。

图6显示了加强构件在单个成形工具上成形的详细视图。

图7a、7b和7c示意性地显示了面板由其组件成形的过程。

图8显示了在固化之前，面板的不同构件。

图9示意性地显示了真空袋的放置。

图10示意性地显示在固化过程中使用的外部工具。

发明详述

下面描述的本发明的方法对象具有制造用U-型型材加强的结构面板9的目的，所述结构面板9由外壳11、U-型加强构件13和设置在所述U-型构件的梁腹之间的I-型加强构件17形成。

首先，一方面，提供在组装固化工具31上通过自动胶带粘住获得的外壳11的层压，另一方面，提供成形加强件所需要的层压体23，所述层压体23是在通过自动胶带粘住制备的层压体上形成可控数量的切口而获得的。

切割层压体23，考虑到U-型加强构件13并不是沿着整个接合件连续的，因为它们在放置肋条的横向交叉点不存在，因此在这些区域中，层压体不必被折叠以形成U-型构件的梁腹。