[发明专利]连接至少两个板材料特别是用于轻型结构的至少两个金属板的方法以及连接和轻型结构

说明书

本发明涉及连接至少两个板状结构特别是用于轻型结构的至少两个金属板的方法。

此外，本发明涉及两个板状结构特别是用于轻型结构的两个金属板之间的连接，该连接是根据本发明的方法形成的。

并且，本发明涉及由几个接合的壳体和/或壳体的部分区域形成的轻型结构，特别是飞行器的机身单元、机翼、水平或垂直尾翼单元等。

具体地，在飞行器工程中，主要通过铆钉连接使金属板互连。通常，这些常规铆接连接的接缝区域包含加厚的区域，以便减少否则可导致材料疲劳的接缝应力。例如利用化学腐蚀方法或机械铣削等例如通过在接缝区域外至少部分地进行材料去除来制造这些加厚区域。

在金属板的常规铆钉连接中，在接缝区域中产生所需要的加厚区域是非常耗时和昂贵的。

本发明的目的是创造一种用于制造连接以及轻型结构的两个板之间的连接的方法，特别是用于形成飞行器尤其是机身、机翼、水平或垂直尾翼单元等的轻型结构的壳体和/或壳体的一部分，该连接不需要通过昂贵的接缝区域外的材料去除而得到的接缝区域中的任何加厚区域，并且该连接同时通过产生附加的负载路径而提高连接接缝的静态特性和损伤容限特性。

通过具有权利要求1的特征的方法实现本发明的目的。

根据本发明的用于连接至少两个板状结构，特别是用于轻型结构的至少两个金属板的方法包括以下步骤：

-通过形成接合区域在板状结构之间建立对接连接；

-对板状结构和/或接合区域进行机械处理；

-对板状结构和/或接合区域进行机械和/或化学粘接预处理；和

-在接合区域的上侧和/或下侧的区域中粘接至少一个增强元件，其中所述至少一个增强元件的宽度宽于接合区域的宽度。

这样，两个金属板互连而不需要在连接区域外进行材料去除，该材料去除另外特别是为了降低机械应力而在连接区域中产生局部加厚区域所必需的，其中现在通过粘接至少一个增强元件来降低机械应力(在接缝区域中)。因此，特别是发生材料疲劳的危险降低。此外，由于为了实现足够的交叠，增强元件的宽度优选宽于接合区域的宽度，因此作为两个板状结构的连接的结果产生附加的负载路径。

由于板状结构和/或接合区域的机械和/或化学粘接预处理，所述至少一个粘接的增强元件的粘接性获得改善。

本发明的有利的实施方案提供将至少在部分区域中被粘接到至少一个增强元件上的至少一个另外的增强元件。这样，可增加板状结构之间的连接的机械负载能力。

根据一个有利的实施方案，通过搅拌摩擦焊接、激光焊接、熔焊或钎焊等进行板状结构的接合。上述接合方法(焊接方法和钎焊)通常能够建立具有薄的材料厚度的特别是金属板形式的板状结构的对接连接。

该方法的另一有利的实施方案提供在机械处理之后接合区域的材料厚度小于或等于板状结构的材料厚度。这确保在接合区域和板状结构的区域中支撑增强元件的几乎整个区域。

此外，可通过具有权利要求11的特征的连接来实现根据本发明的目的，根据该特征，为了在两个板状结构之间特别是在用于轻型结构的两个金属板之间形成连接，将板状结构对接连接，并且至少在接合区域的上侧和/或下侧的区域中粘接至少一个增强元件。

根据本发明的连接使得能够在不需要通过例如利用化学或机械去除(铣削)等在接缝区域外进行材料去除得到加厚区域的情况下进行两个板状结构特别是两个金属板的损伤容许性连接。并且，粘接的至少一个增强元件产生附加的负载路径。

此外，通过根据权利要求23的由几个接合的壳体和/或壳体的部分形成的飞行器特别是机身单元、机翼、水平或垂直尾翼单元的轻型结构来实现根据本发明的目的。根据本发明，至少两个壳体和/或至少一个壳体的至少两个部分区域通过根据权利要求11～22的至少一个连接来接合以形成轻型结构。

在其它的权利要求中示出配置的其它有利的实施方案。

附图描述如下：

图1是在第一方法相关步骤之前的两个金属板的剖面图；

图2是在第一方法相关步骤之后通过接合区域连接的两个金属板的剖面图；

图3是在另一处理相关步骤之后的具有粘接的增强元件的接合区域的剖面图；和

图4是根据本发明方法制造的连接，该连接包含两个粘接的增强元件。

附图中的相同的结构元件具有相同的附图标记。为了解释根据本发明的方法和通过该方法建立的连接，全面参照图1～4。