[发明专利]纤维复合部件和生产方法

说明书

本发明涉及一种纤维复合部件(17)和一种用于生产纤维复合部件(17)的方法，纤维复合部件用于航空器，特别是用于航空器机舱内部、桌面(21)或其类似物，纤维复合部件(17)由基体复合材料(19)和支撑结构形成，其中基体复合材料(19)由切割纤维、可固化树脂和阻燃剂形成，支撑结构由尺寸稳定的纤维复合物(18)和/或金属型材形成，将基体复合材料(19)与支撑结构一起引入部件模具中并固化以形成纤维复合部件(17)，支撑结构至少部分地与基体复合材料(19)结合。

技术领域

本发明涉及一种纤维复合部件和一种用于生产纤维复合部件的方法，纤维复合部件用于航空器，特别是用于航空器机舱内部、桌面或其类似物，纤维复合部件由基体复合材料和支撑结构形成。

背景技术

纤维复合部件经常用于航空器构造中，其中已知的是由切割纤维(诸如玻璃纤维、可交联树脂和填料)组成的基体复合材料设有支撑结构。支撑结构例如可以是铝板，其胶合到固化的基体复合材料上，以形成纤维复合部件，其中，基体复合材料在这种情况下也是板状的。这种纤维复合部件也可以具有空腔或凹槽，以减小纤维复合部件的重量。因此，纤维复合部件经常用于代替铝部件，目的是减轻重量。

特别是在航空器机舱内部的纤维复合部件的情况下，在易燃性和可燃性方面存在高标准，这就是为什么通常将阻燃剂添加到在那里使用的基体复合材料中的原因。然而，这些阻燃剂的缺点在于，通过添加阻燃剂，纤维复合部件的强度显著降低。因此，含有阻燃剂的基体复合材料仅用于不必满足高强度要求的部件。另一方面，由支撑结构增强的或防火的基体复合材料的生产很复杂，因为支撑结构必须通过例如胶合连接至由基体复合材料制成的部件。通常，需要多个加工步骤，这些加工步骤由于部件和支撑结构的安装模式而仅在手动执行时是经济的。

此外，已知酚醛树脂可以用作纤维复合材料的基体的材料。酚醛树脂的优点在于它具有航空当局所要求的阻燃性能。然而，缺点是酚醛树脂，特别是在液态酚醛树脂的加工过程中和机械加工过程中，会造成健康危害，并且对生产现场的工人造成危险。这需要大量额外的健康保护和工作安全措施。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于生产纤维复合部件的方法，并且提出一种在展现高强度的同时允许有成本效益的生产的纤维复合部件。

该目的通过具有权利要求1的特征的方法，具有权利要求16的特征的纤维复合部件，以及根据权利要求18的特征的具有支撑结构的基体复合材料的用途来实现。

在根据本发明的用来生产用于航空器，特别是用于航空器机舱内部、桌面或其类似物的纤维复合部件的方法中，纤维复合部件由基体复合材料和支撑结构形成，其中基体复合材料由切割纤维、可固化树脂和阻燃剂形成，支撑结构由尺寸稳定的纤维复合物和/或金属型材形成，基体复合材料与支撑结构一起被引入部件模具中并且固化以形成纤维复合部件，支撑结构至少部分地与基体复合材料结合。

因此，阻燃剂被添加到由切割纤维和可固化树脂制成的基体复合材料中，使得基体复合材料由于大幅降低的可燃性而适合用作航空器机舱内部的部件。支撑结构由尺寸稳定的纤维复合物和/或金属型材形成。特别地，尺寸稳定的纤维复合物能够以可燃或易燃的方式形成。这使得尺寸稳定的纤维复合物具有高强度。在该方法的过程中，设想将尺寸稳定的纤维复合物引入纤维复合部件的部件模具中并且在部件模具中连接至基体复合材料。因此，基体复合材料在放入部件模具之前不会固化，基体复合材料在固化过程中与尺寸稳定的纤维复合物结合。因此，尺寸稳定的纤维复合物必须至少部分地被基体复合材料覆盖。如果金属型材形成支撑结构，则这同样适用于金属型材。尺寸稳定的纤维复合物至少变得阻燃的或燃烧缓慢的。同时，尺寸稳定的纤维复合物稳定基体复合材料，基体复合材料基本上形成纤维复合部件的外形。尺寸稳定的纤维复合物也可以被金属型材或多个金属型材代替，然后金属型材也与基体复合材料结合。总的说来，燃烧缓慢的或阻燃的轻质纤维复合部件以这种方式能够有成本效益地生产，因为在部件模具中连接支撑结构和基体复合材料的方法能够以自动化的方式执行。能够选择可固化的树脂，使得纤维复合部件可以由热固性或热塑性材料制成。