[发明专利]用于制造在两侧带有覆盖层的芯复合部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造芯复合部件的方法，该芯复合部件具有在两侧带有覆盖层的折叠型蜂窝芯，其中折叠型蜂窝芯具有平行于覆盖层延伸的有排水能力的通道。

背景技术

在飞机制造业中以卷绕方法分开制造CFK-夹层-机舱。为此使用的芯复合部件利用具有小容积的小室的蜂窝芯构成，以便避免涂覆的覆盖层在蜂窝的区域中发生凹陷以及由此避免受限制的、特别是结构性的、气体动力学的和光学的缺陷。

这种小室状的蜂窝芯不适合于卷绕用于现代的大型客机的一个整体式的机身部段。一方面，所使用的蜂窝芯缺乏排水能力。由此，渗入芯复合部件中的和/或在芯复合部件内部产生的冷凝水可能导致例如通过在很高的飞行高度中的结冰过程而引起的巨大的损害，这可能显著地损害在日常的飞机运行中的结构性的强度并且因此成为不合理的安全风险。另一方面，蜂窝芯的小容积的小室结构使得重量增大。此外，利用蜂窝芯，相对于平行于覆盖层作用的负载，仅仅可以困难地调节各向异性的性能，从而即使当完全仅仅在非常狭窄的界限中，也可以实现常规地利用蜂窝芯构成的芯复合部件的负载流量合适的设计方案。

在这里，作为补救办法，提出了带有贯通的通道的、有排水能力的折叠型蜂窝芯。通过该通道确保将水快速和安全地导出。此外，例如通道的梯形的或蜿蜒曲折形的取向允许了折叠型蜂窝芯的与蜂窝芯相比在负载流量方面改进的设计方案。此外，这种折叠型蜂窝芯可以单次或两次弯曲地设计，从而原则上可以制造完整的机身部段或者至少可以在形成多个纵缝的情况下制造用于接合机身部段的壳形区段。

然而，这样的折叠型蜂窝芯仅仅是困难地能卷绕和/或铺设覆盖层，这是因为在此未产生至少逐段连续弯曲的表面，而是产生了一个具有多个多部分的多边形特征的表面几何形状。然而，具有这样的不连续的表面几何形状的芯复合部件出于各种原因不能用于飞机的机身部段的蒙皮。因为带有边棱的表面使得特别是利用该芯复合部件制成的部件的气体动力学的性能变差并且与平坦的结构相比还导致了大大降低的机械的结构负荷能力。

由以前公开的DE 10 2006 050 823 A1已知了一种复合部件，其由此制成：在支承结构上涂覆至少一个纤维层；将填料引入支承结构的至少一个空腔中；将基体材料注入纤维层中；使纤维增强层硬化；以及从至少一个空腔中移除填料。

由DE 10 2005 016 654 A1已知了一种用于吸收声音的内衬的夹层元件，具有在两个覆盖层之间的设计成三维形式的芯结构，其中芯结构和/或覆盖层至少局部地具有用于传输声音的通路，其中在至少一个覆盖层的区域中，至少局部地布置了吸收声音层。

由DE 10 2006 056 353 B3已知了一种用于制造用于芯复合部件的折叠型蜂窝芯的方法，该方法具有以下步骤：提供具有软化温度的表面材料；将表面材料在预定的折叠线的区域中局部地加热到至少软化温度；以及将表面材料沿着折叠线的加热的区域折叠成折叠型蜂窝结构。

由DE 843 890 B已知了一种板状的空心体，其具有多个由含有层状的、可热硬化的树脂的纤维制成的纵向壁和横杆，其中每个横杆属于具有通道或空腔的多个主体中的至少一个，这些主体由折叠的或卷绕的纤维组成并且借助于可热硬化的树脂与纵向壁连接，以及在制造时，层状的纵向壁和横杆在热作用期间经受了在其厚度方向上的压力，从而产生了一个紧凑的、坚硬和均匀的整体。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种用于制造芯复合部件的方法，该方法没有前述的缺点。

该目的通过一种根据权利要求1所述的方法实现。从属权利要求的内容是该方法的优选的实施方式。

根据本发明的方法具有以下步骤：

a)在工具上布置利用湿的预浸料-材料形成的下部的覆盖层；

b)将芯填料至少局部地引入折叠型蜂窝芯中；

c)在下部的覆盖层上布置至少一个折叠型蜂窝芯；

d)将预浸料-材料布置在折叠型蜂窝芯上以形成上部的覆盖层；

e)在应用压力和/或温度的情况下使整个芯复合部件硬化；和

f)移除该芯填料。

在方法步骤a)中，将“湿的”、也就是说利用可硬化的塑料材料浸透的、预浸渍的增强纤维布置(所谓的“预浸料”-材料)取决于工具几何形状布置或放置或展开在工具上，用于制成稍后的芯复合部件的下部的覆盖层。在此通过工具的表面几何形状预定了稍后的芯复合部件的形状。步骤a)和b)的顺序在一定条件下也可以交换。作为预浸料-材料，例如可以使用渗透了可硬化的环氧树脂的碳纤维织物、碳纤维针织物、或碳纤维无卷曲材料，其可以具有带状的或轨道状的几何形状。