[发明专利]使用附加层制造技术的交通工具的部件的制造

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年11月19日提交的德国专利申请No.102014116938.7的优先权，该申请的公开内容以参引的方式整体上并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于交通工具的部件的制造过程。具体地，本发明涉及使用附加层制造技术制造用于交通工具的壳状结构部件的方法、通过该方法制造的用于飞行器的壳状结构部件、以及壳状结构部件在飞行器中的用途。

背景技术

当今，存在许多不同的用于制造交通工具的结构部件的制造过程。这些制造过程大多数情况是消减法(subtractive)。例如，消减过程为铣削、切削、机加工、钻孔等。这些消减过程可以基于下述原理：将材料的特定部分从部件移除以改变可在后续步骤中被组装的部件的轮廓或形状。也可以是例如在部件的不平坦表面上移除材料从而能够获得高质量的部件表面。然而，消减过程由于从部件移除材料而在应用方面有局限性。换句话说，材料仅可以在只有留有充足的材料的情况下被移除使得部件仍然可满足稳定性要求。例如，可以通过从表面移除确定量的材料来修复表面上的凹痕或刮痕使得部件的表面上凹痕或刮痕消失。

文献DE 102007015795 A1描述了用于具有预定形状和至少一个机加工表面的半成品的金属切削机加工过程。为了在机加工期间保护产品的表面，因此在表面上附着有箔层。

文献DE102007026100 B4描述了为铣刀设置切削深度限制器的方法，其中，铣刀的最大切削深度由限制器限制。其中，在铣刀的导引下通过导引轮廓来表面部段。还提供了用于对表面部段处的层压复合材料进行机加工的机加工装置。

发明内容

本发明的目的是提供交通工具的结构部件的改进的制造。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。另外的示例性实施方式根据从属权利要求和下述描述变得明显。

根据本发明的第一方面，提供了使用附加层制造技术(ALM)制造用于交通工具的壳状结构部件的方法。在该方法的一步骤中，将第一材料施用于壳状结构部件的一区域。在另一步骤中，通过激光束对壳状结构部件的该区域进行加热使得第一材料被附加至壳状结构部件。在该方法的另一步骤中，对包括第一材料的壳状结构部件进行冷却，使得壳状结构部件内产生内应力从而导致壳状结构部件的弯曲。在冷却后至少可以在壳状结构部件的该区域中和/或壳体结构部件所包括的第一材料附近引起内应力。交通工具可以飞行器、汽车或轨道交通工具。

通过该方法，壳状结构部件的轮廓或形状可在组装状态下(例如壳状结构部件组装在交通工具中的情况下)进行顺应是可能的。换句话说，在将第一材料施用于壳状结构部件之后壳状结构部件内产生的内应力会引起使壳状结构部件弯曲的应力或力，从而可以提供特定或预定形状的包括第一材料的壳状结构部件。可以通过对壳状结构部件和第一材料使用不同材料来产生内应力。例如，第一材料可施用于壳状结构部件的表面或壳状结构部件的表面的仅一部分。在第一材料施用于壳状结构部件的表面的仅一部分的情况下，可以在壳状结构部件内仅在围绕或接近壳状结构部件的表面上第一材料的施用量的区域中引起内应力。以此方式，仅一部分壳状结构部件可以通过内应力变形。该变形可表现为壳状结构部件的弯曲或扭曲。然而，第一材料可施用于壳状结构部件的表面上的不同位置以在这些位置附近引起内应力，使得可以提高靠近所施用的第一材料的区域的机械阻力。

材料也可被施用于壳状结构部件，使得第一材料位于壳状结构部件内或内侧。换句话说，第一材料不仅可以施用于壳状结构部件的表面，并且也可以施用于壳状结构部件内。这可以通过提供第一材料的层位于壳状结构部件的部分之间的分层结构来实现。使用附加层制造技术，随后可以应用不同的层。