專利名稱：纖維金屬疊層面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及纖維金屬疊層面板，該面板具有平面金屬材料和纖維材料的布置成疊
層形式的多個層，該平面金屬材料由金屬-金屬連接在接合部處連結至交迭金屬層，在用 于將面板連接至具有縱向地延伸的支撐元件的支撐結構上的加固區(qū)域中，設置了至少平面 金屬材料的另外的層。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是開發(fā)上述類型的纖維金屬疊層面板，使得它很輕且堅固，并且容
易制造。 所述目的通過具有權利要求1的特征的纖維金屬疊層面板來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的 纖維金屬疊層面板的實施例及拓展在從屬權利要求中給出。 本發(fā)明提供了一種纖維金屬疊層面板，該纖維金屬疊層面板具有布置成疊層形式 的平面金屬材料和纖維材料的多個層，通過金屬_金屬連接平面金屬材料在接合部處被連 結至交迭金屬層，在用于將面板連接至具有縱向地延伸的支撐元件的支撐結構的所述被加 固區(qū)域中，設置了至少平面金屬材料的另外的層。根據(jù)本發(fā)明，提供了加固面板的另外的金 屬層，通過交迭接合部的金屬-金屬連接而形成。 疊層可以包括多個具有各自的接合部的金屬層，這些接合部的一個或多個設置在 加固區(qū)域中。 因此，設置在加固區(qū)域中的多個接合部可被設置成一個在另一個的頂部上，使得 它們形成標準的加固區(qū)域。 設置在加固區(qū)域中的多個接合部還可設置成，彼此橫向偏移，使得它們形成標準 的加固區(qū)域。 具有通過交迭金屬_金屬連接形成的接合部的金屬層和連續(xù)的金屬層這兩者都 設置在加固區(qū)域處。 面板可以包括多個加固區(qū)域，其在第一方向上縱向地延伸且在橫切于第一方向延
伸的第二方向上設定成彼此隔開一定距離，該距離僅是平面金屬材料在這個方向上延伸的
一部分，不同金屬層的接合部在至少一個加固區(qū)域中沿第二方向彼此遠離地偏移。 金屬層可由片材形成，在其縱向方向上大致平行于由接合部形成的縱向延伸的加
固區(qū)域的方向來延伸。 面板的疊層可以包括第一金屬層，第一金屬層的片在第一方向上延伸且在接合部 處彼此連接，這些接合部形成在第一方向上延伸的第一加固區(qū)域且在第二方向上從此處設 置成橫向隔開，另外還可以包括第二金屬層，第二金屬層的片在第二方向上延伸且在接合 部處彼此連接，這些接合部形成在第二方向上延伸的第二加固區(qū)域且在第一方向上設置成 橫向隔開。 除了由接合部形成的層之外，還可通過金屬材料和/或纖維材料的另外的層提供 加固。
因此，另外的層還可設置在沿不同方向延伸的相交的加固區(qū)域之間，以便拉平高度。 面板可以是飛行器主體的外層的一部分，加固區(qū)域布置在沿飛行器主體的支撐結 構的第一方向延伸的第一支撐元件和/或第二方向延伸的第二支撐元件上。
面板還可以是飛行器的翼或尾部的護板的一部分，加固區(qū)域布置在沿翼和尾部單 元的第一方向延伸的第一支撐元件和/或第二方向延伸的第二支撐元件上。


在下文將參考附圖對根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬疊層面板的實施例進行說明，其中
圖1是纖維金屬疊層面板的透視、部分切去的視圖，示出面板的各個層；
圖2是設置成薄片形式的平面金屬材料的示意性透視圖，以薄片形式，它可以用 于制造根據(jù)本發(fā)明的纖維疊層面板的金屬層； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的纖維金屬疊層面板的平面視圖，用陰影來顯示 接合部，在該接合部處可以通過金屬至金屬連接將多個單個金屬材料層連結至交迭金屬 層； 圖4是沿圖3的線A-A截取的橫截面視圖，其示出通過一個接合部的剖面；
圖5和6分別是纖維金屬疊層面板的平面視圖，該面板布置在飛行器主體的支撐 結構上，該支撐結構由沿縱向方向延伸的第一支撐元件(縱梁)和沿橫向方向延伸的第二 支撐元件(翼肋)形成； 圖7是沿圖6中的線B-B或C-C截取的放大的橫截面視圖，其示出加固區(qū)域，在該 加固區(qū)域面板被固定到飛行器主體的支撐結構中的沿縱向方向延伸的第一支撐元件(縱 梁)或沿橫向方向延伸的第二支撐元件(翼肋)，并且根據(jù)現(xiàn)有技術該加固區(qū)域由疊層中的 另外的材料層形成； 圖8是通過根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的纖維金屬疊層面板的圖5的線D-D處的橫 截面視圖； 圖9是通過根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的纖維金屬疊層面板的圖13的線E-E處的 橫截面視圖； 圖IO是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的加固區(qū)域的放大的橫截面視圖，在該加固區(qū) 域處面板被連接至飛行器主體的支撐結構的元件上，并且該加固區(qū)域由平面金屬材料的接 合的金屬層形成，其中，平面金屬材料由金屬至金屬連接連結至交迭金屬層；
圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的通過纖維金屬疊層面板的橫截面視圖；
圖12是加固區(qū)域的放大的橫截面視圖，在那里平面金屬材料由金屬-金屬連接連 結至交迭金屬層，在那里纖維金屬疊層面板被固定到飛行器主體的支撐結構的元件上；禾口
圖13是纖維金屬疊層面板的平面視圖，該纖維金屬疊層面板布置在飛行器主體 的支撐結構上，該支撐結構由沿縱向方向延伸的第一支撐元件(縱梁)和沿橫向方向延伸 的第二支撐元件(翼肋)來形成。
具體實施例方式
圖1中示出的纖維金屬疊層面板由平面金屬材料101和纖維材料102，其布置成一個在另一個的頂部上，的多個層構成。纖維材料102可以是本身已知的，具有玻璃纖維、芳 族聚酰胺纖維、碳纖維或類似的合適纖維的傳統(tǒng)紡織纖維材料、織物或薄紗。纖維材料102 形成了樹脂基體，借助其連接平面金屬材料101的多個層。平面金屬材料101可以是成金 屬薄片形式的已知的金屬材料或者鋁、鈦或其它適合的金屬合金的金屬箔片。
如圖2所示，形成金屬層101的平面金屬材料通常是成巻形式的片材。典型地，如 圖3所示，用于金屬層IOI的這種原材料的尺寸(圖2中的寬度w)小于如圖3所示的最終 面板10的尺寸。這意味著平面金屬材料101必須通過金屬-金屬連接103在接合部105 處連結至交迭金屬層101。圖3中接合部105示出為平面視圖中的陰影，在圖4中它們以放 大的橫截面視圖示出。在圖4中由橫過的線來顯示金屬層101，由虛線來顯示纖維材料的層 102。纖維材料的層102被假定是連續(xù)的，因為它們通常是具有足夠大寬度的片材或者容易 被對接在一起。如圖3和4所示，用交迭的金屬_金屬連接103制造較大的疊層面板10習 慣上稱作為"接合"，其中由金屬_金屬連接將平面金屬材料連結至交迭金屬層。
如果這種類型的纖維金屬疊層面板用于制造飛行器的外層，例如飛行器的主體， 它們將被施加到支撐結構的系統(tǒng)上，該支撐結構包括沿縱向方向延伸的(縱向的)第一支 撐元件ll(例如縱梁)和橫穿延伸其的(橫向的)第二支撐元件12(例如翼肋)。因此，如 圖5所示，假定接合部或接合區(qū)域105沿與縱向方向相同的方向延伸。面板通過膠合、借助 于固定元件而連接至支撐結構，在大多數(shù)情況下，通過這兩種措施的結合來連接。
為了改善負載在面板IO和支撐結構11、12之間的轉移，臨接支撐結構11、12的面 板10的區(qū)域被以適合的方式加固。這通常由平面金屬材料101的另外的層，以及可選地， 纖維材料102，來實現(xiàn)，因此在所述加固區(qū)域中面板10的厚度增加。 在圖6中，示出這種類型的加固區(qū)域106、107，其沿縱向元件11和沿支撐結構的橫 向元件12延伸?？商峁┯糜诩庸痰倪B接的層，從而是層間的，即在疊層內部，或被膠合到疊 層的表面上。圖7示出加固區(qū)域106U07的放大橫截面視圖，上述加固區(qū)域由在疊層外部 區(qū)域中的纖維層和金屬層形成，它們然后被密封外部金屬層101覆蓋。
返回到對實施例的描述，現(xiàn)在參考圖8至12。圖8、9和11分別示出纖維金屬疊層 面板10的橫截面，其中加固區(qū)域或被加固的區(qū)域106、107通過交迭接合部105的金屬_金 屬連接103來形成，在加固區(qū)域處面板10被連接至支撐結構11、12上。這意味著加固面板 10的另外的金屬層101由金屬-金屬連接103形成，到交迭金屬層101，金屬片101的平面 金屬材料結合到其上以便能夠制造面板10，該面板在這個方向上大于平面金屬材料。
在圖8中示出的實施例中，疊層IO包括具有接合部105的多個金屬層101，接合部 105形成加固區(qū)域106U07且被布置以便橫向地彼此偏離，使得它們的寬度形成標準的加 固區(qū)域106、 107。在圖9示出的實施例中，具有由交迭的金屬-金屬連接形成的接合部105 的金屬層101和連續(xù)的金屬層101這兩者設置在加固區(qū)域處。因此，面板具有多個加固區(qū)域 106、107，這些加固區(qū)域在橫切于接合部105的延伸方向的方向上(即在橫切于其縱向延伸 的方向上)設定為彼此離開一定距離，該距離是(僅是)平面金屬材料101在所述方向上 延伸的一部分。不同金屬層101的接合部105在這個方向彼此偏移至少加固區(qū)域106、 107 之間的距離，且在這個實施例中顯示是偏移4個這樣的距離。 圖IO示出加固區(qū)域106、 107的放大橫截面視圖，在該加固區(qū)域處平面金屬材料由 接合部105連結至交迭金屬層101。通過擴大疊層的厚度，因此在此處形成了加固區(qū)域，在
5該加固區(qū)域處設置了支撐結構的元件(在這種情況下是縱向元件11)。 在圖11和12示出的實施例中，多個接合部105布置成，以便橫向彼此偏移，使得 它們的寬度和高度形成標準的加固區(qū)域106、 107。 根據(jù)另外的實施例，面板10的疊層可以包括第一金屬層101，和第二金屬層101，
第一金屬層的片在第一方向上延伸且在接合部105處彼此連接，該接合部105形成了在第
一方向上延伸的第一加固區(qū)域106且設置成在與之橫切的第二方向上隔開；第二金屬層的
片在橫切于第一層的片的第二方向上延伸且在接合部105處彼此連接，該接合部105形成
在第二方向上延伸的第二加固區(qū)域107并設置成在與之橫切的第一方向上隔開。 除了由接合部105形成的金屬層101，加固可由金屬材料101和/或纖維材料102
的另外的層來提供，其可提供為在疊層內部的層間疊層的形式或被膠合到其表面上。為了
拉平所述高度，所述另外的層還可以僅設置在沿不同方向延伸的相交的加固區(qū)域106U07
之間，使得在加固區(qū)域106、 107的相交叉處和它們之間得到標準高度。 有利地，所述的纖維金屬疊層將低重量以及強度與低研發(fā)與制造成本結合，并且
比現(xiàn)有技術相比，能更快地制造。 參考標記列表 10面板 ll第一支撐元件 12第二支撐元件 101金屬層 102纖維材料層 103金屬_金屬連接 105接合部、接合區(qū)域 106加固區(qū)域 107加固區(qū)域
權利要求
一種包括纖維金屬疊層面板(10)的飛行器，該纖維金屬疊層面板(10)具有布置成疊層板形式的平面金屬材料(101)和纖維材料(102)的多個層(101、102)，通過交迭金屬層(101)所述平面金屬材料(101)被金屬-金屬連接(103)連結在至少一個接合部(103)處，其特征在于，所述面板(10)在所述至少一個接合部(103)的區(qū)域中連接至沿所述接合部(103)延伸的至少一個支撐元件(11、12)上。
2. 根據(jù)權利要求l所述的飛行器，其特征在于，所述面板(10)包括平面金屬材料(101)的多個層(IOI)，所述多個層由彼此橫向偏移 的接合部(103)形成，提供的多個所述支撐元件(11、12)，在彼此橫向偏移的接合部(105) 中的每一個的區(qū)域中所述面板(10)被連接至各自的支撐元件(11、12)上。
3. 根據(jù)權利要求2所述的飛行器，其特征在于，另一層(101)的另一接合部(103)設置成靠近彼此橫向偏移的接合部(103)中的每一小
全文摘要
纖維金屬疊層面板具有布置成疊層形式的平面金屬材料(101)和纖維材料(102)的多個層(101、102)，在接合部(105)處平面金屬材料(101)通過金屬-金屬連接(103)連結至交迭金屬層(101)，在用于將面板(10)連接至具有縱向地延伸的支撐元件(11、12)的支撐結構的加固區(qū)域(106、107)中，設置了至少平面金屬材料(10)的另外的層。加固面板(10)的另外的金屬層(101)通過交迭接合部(105)的金屬-金屬連接(103)而形成。
文檔編號B64C1/12GK101711212SQ200880013511
公開日2010年5月19日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權日2007年4月26日
發(fā)明者托馬斯·博伊默, 瓦倫丁·波普 申請人:空中客車運營有限公司