【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于将窗框连接到飞机的由纤维复合材料制成的机身蒙皮的方法。
技术介绍
1、用于运输乘客的运输工具通常具有其中形成有客舱的外壳，其中外壳通常具有窗，客舱中的乘客可以通过窗向外看。为了提供窗，需要相应的窗口，这些窗口通常在机身内部用布置有窗的窗框加固。铆钉接头被广泛用于将框架连接到机身。为了实现这样的连接，窗框和围绕窗口的边缘区域设置有铆钉孔，通过该铆钉孔在这两个元件之间进行铆钉连接。在窗框与机身蒙皮之间还提供适当的密封剂。窗框可以以这种方式集成在铝机身和由纤维复合材料制成的机身中。
2、这种类型的连接是耗时且耗力的。由于窗口周围的铆接接头是离散的，因此窗框与机身蒙皮之间的连接以及载荷传递仅在某些点处发生。因此，窗框和围绕窗口的边缘区域通常足够大且具有足够的刚性，以通过这种点状的连接确保足够的强度。
技术实现思路
1、本专利技术的任务是提出一种用于将窗框连接到飞机的机身蒙皮的方法，该方法能够实现足够有弹性的连接，但需要较少的努力。
2、该问题通过具有独立权利要求1的特征的方法来解决。本专利技术的有利实施方式和另外的实施方式可以从从属权利要求和以下描述中看出。
3、提出了一种用于将窗框连接到飞机的由纤维复合材料制成的机身蒙皮的方法，该方法包括提供窗框、在机身蒙皮中制作窗口、围绕窗口布置可固化的连接层、将窗框按压到连接层上、使机身蒙皮、连接层和窗口的复合物硬化。
4、本专利技术的核心思想是提供一种由纤维复合材料制成的优选已经
5、提供窗框可以包括布置具有基体材料和增强纤维的多层纤维复合材料。这里可以使用预浸渍的织物或粗布，它们被切成应有的尺寸，以所需的纤维图案相互叠放，并在热量和压力的作用下粘接在一起。替代地，也可以将单独的纤维织物或粗布以切割的形式铺设并通过相应的浸渍过程施加基体材料，以便随后进行固化过程。可以使用连续纤维和/或较短纤维或短纤维。
6、机身蒙皮中的窗口可以使用合适的材料去除工艺来制作，例如铣削、超声切割、激光切割、水射流切割或类似工艺。飞机的机身蒙皮可以已经固化、预固化或尚未固化。
7、可固化的连接层可以具有基体材料作为活性组分，其与外壳蒙皮和/或窗框的基体材料相容。它可以仅施加到窗口周围的边缘表面和/或面对外壳蒙皮的窗框表面。这个过程可以通过刷、刮、喷涂、滚动等方式进行。替代地，它也可以施加到相应的表面上作为至少部分尺寸稳定的层。该层例如可以具有由网状、可渗透或完全不可渗透的材料制成的载体，该载体具有基体材料。
8、按压到机身蒙皮上的窗框因此与机身蒙皮一起包围连接层。机身蒙皮、连接层和窗口的复合物的固化可以通过常规方法实现，该方法通常需要施加压力和热量。这可以包括基于高压釜的工艺。随后，窗框成为与机身蒙皮牢固结合的整体部件。
9、在这一点上应该提到的是，基体材料可以是热固性树脂。替代地，基体材料也可以是热塑性塑料，使得热量和可能的压力的作用产生基体材料与增强纤维的复合物，该复合物没有气穴，该复合物经由连接层连接到窗框。
10、在一个有利的实施方式中，窗框在被按压之前进行硬化。窗框可以使用独立于机身蒙皮的工艺来制造和/或作为购买的零件进行采购。用于生产窗框的制造工艺可以与机身蒙皮的制造工艺大不相同，例如为了实现更复杂的纤维图案。建议形成要连接到机身蒙皮的、可以被齐平按压到连接层上的连接表面。在窗框中使用的基体材料优选地与连接层兼容或者对应于在连接层中提供的基体材料。
11、在一个有利的实施方式中，该方法还包括将真空膜施加到外壳蒙皮和窗框上，以及在粘接物硬化之前对被真空膜覆盖的区域抽真空。抽真空对窗框、连接层和机身蒙皮的复合物施加力，使得可以发生按压。按压体也可以放置在真空膜与窗框之间，其对按压力进行控制、局部加强和/或重定向。如果躯干蒙皮的至少一部分要使用真空输注工艺生产，则真空膜也可用于基体输注。在这种情况下，提供输注开口，通过该输注开口来引入相应的基体材料。
12、在一个有利的实施方式中，连接层布置在载体材料上，并且可以在大面积区域粘附到窗框或机身蒙皮上。连接层因此被实现为粘合膜或粘合箔的类型，其具有基体材料形式的可固化的、特别是热固性的粘合剂。因此，窗框与机身蒙皮之间的最终形成的结合是永久性的。载体材料可以包括聚酯。
13、在一个有利的实施方式中，机身蒙皮和/或窗框在复合物固化之前尚未完全固化。当实施根据本专利技术的方法时，连接层在机身蒙皮完全固化的同时固化，即机身蒙皮和窗框一起固化(“共固化”或“共粘接”)。
14、在一个有利的实施方式中，窗口是使用超声波方法形成的。特别地，这可以采取超声波刀片切割的形式，从而实现边缘清洁的精确切割。这种切割方法特别适用于切割半固化片或尚未发生固化的纤维和基体材料的另一种布置。
15、在一个有利的实施方式中，窗框在其整个表面上连接到机身蒙皮。窗框具有接触表面，该接触表面与机身蒙皮进行完全、齐平的材料对材料接触，从而形成特别坚固、高度弹性的连接。
16、在一个有利的实施方式中，没有机械连接元件穿过窗框和机身蒙皮插入。材料锁定连接消除了附接点状连接元件的需要，这改善了机械变形行为。
17、在一个有利的实施方式中，使用高压釜工艺进行固化。
18、在一个有利的实施方式中，可撕下的织物附接在尚未完全固化的窗框或尚未完全固化的机身蒙皮上，所述织物在按压之前被去除。撕下后的表面具有可再现的性能，并改善了与可固化的连接层的粘接。
19、这样做的一个优点是可以用更少的重量使构造更轻。通过连接层连接的窗框为与飞机(外部)蒙皮的连接提供了更好的边界条件。翘曲的开始出现在较高的载荷水平下。因此，可以使构造更轻。
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1.一种用于将窗框(6)连接到飞机的由纤维复合材料制成的机身蒙皮(2)的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，
3.根据权利要求1或2所述的方法，
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
10.根据权利要求5所述的方法，
11.一种飞机，其包括至少部分地通过根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的机身。
【技术特征摘要】
1.一种用于将窗框(6)连接到飞机的由纤维复合材料制成的机身蒙皮(2)的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，
3.根据权利要求1或2所述的方法，
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
6.根据前述权利要求中...
【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·朔勒，米希尔·夫里伊贝尔根，
申请(专利权)人：高级航空技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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