[发明专利]用于增加使用寿命的复合构造

说明书

本发明公开一种具有夹心型构造的复合板(1)，所述板包括两个对置的外层(10)及位于两个外层之间的泡沫材料层(35)，在该板中，外层(10)借助于间隔物(20)相互连接，并且间隔物(20)借助于固化的塑料连接到外层(10)。

技术领域

本发明涉及一种具有夹心型构造的复合构造及其制造方法。

背景技术

特别地，复合构造被认为可以用作飞机构造中的地板。因此，在现代的大容量民用飞机中，地板是基于蜂窝结构(涂覆酚的芳族聚酰胺纸)的芯复合构造。这些蜂窝在每侧设置有由玻璃和/或碳纤维制成的薄面板。对于重量有限的构造，通过预浸料块/芯填充材料来优化地板的具有局部载荷引入的区域和/或边缘区域。填充材料是高填充的环氧树脂。该材料被压入打开的蜂窝小孔(cells)中，然后与面板一起固化。尽管该程序可以提供额外的局部加固，但它也导致附加的制造步骤以及相当大的附加重量。附着点(底板＝地板格栅)通过由金属/复合材料(托朗，torlon)制成的插入物产生，或者还通过玻璃插入物部件或预浸料塞(称为玻璃塞)产生。前者(插入物)在复合材料完成之后被结合，并且可选地设置有螺纹。后者(预浸料塞)在固化的纤维复合层压件上切下，并且在施加面板之前被插入和/或结合在蜂窝中。在复合材料完成后，可以在插入物部件中制作孔。

如果没有额外地结合不同等级的蜂窝(密度、小孔宽度和纸不同)以形成整体(拼接)，在选择蜂窝时，应选择满足x、y和z方向上所需的机械性质的蜂窝密度。因此，应认为待加工的蜂窝代表了机械性质与最佳重量之间的折中。

由于额外的动态载荷，板的可能的局部损伤可能会增大，这样随时间可能导致平面损伤的形成，其相当于一般的结构损耗。如果地板被看作支撑结构的一部分，因此其有助于整个飞机结构的稳定性，因此这种类型的结构损耗仅在有限的程度上能够被容许。此外，其仅在有限的程度上对乘客的舒适性有利，因为增加的损伤导致“柔软的”感觉。这样的板也称为“海绵板”(“spongy panels”)。

在定期检查整个飞机的期间，还将地毯地板从乘客区移走。地毯地板借助于特殊的双面胶带或分散粘合剂直接粘合到地板上。在移走地毯时，覆盖外皮(也称为地板的外层)的附接物在蜂窝处也强烈地承受载荷。出现的拉伸力或剥离力甚至可能造成附着失败，这样导致板中结构的损失。这种作用甚至变得更大，可用于附着的树脂越少。

由于刚度和重量的原因，地板越来越多地设置有碳基复合覆盖外皮。由于成本和重量原因造成的树脂的减少导致形成覆盖外皮的多孔结构。另外，在这种情况下通过下述事实提供支撑：当按压板时，只有蜂窝状网及位于其上的覆盖外皮区域“看到”全部压力。在小孔区域中，只有减少的压力作用在覆盖外皮上。由于在机舱空间中产生的压缩，可以在地板结构(座椅轨道)的Al网格和C纤维之间形成电桥(galvanic bridge)。损伤的地板支撑件的承载能力减小。

由于上面已经提到的原因，优选借助于预浸料树脂将结合的插入物部件(例如，特别是预浸料塞和/或块)连接到覆盖外皮上。在使用期间，覆盖外皮可能在该区域出现分离，这相当于地板与地板格栅的附着作用不再足够，这样可能导致承载能力减小。

由于对重量优化的持续需求，在蜂窝上另外需要更薄的覆盖外皮。以前用于蜂窝和覆盖外皮之间的连接的粘合膜已经由于重量的原因被预浸渍料中的增加的树脂量取代了。未固化的外皮在按压中被结合到芯结构上。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的复合结构，其在低重量下具有高的强度和刚度，并且具有长的使用寿命。

该目的通过权利要求1的特征及相应的方法实现。有利的实施方式可以在从属权利要求中找到。