專利名稱：用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法、纖維復(fù)合材料構(gòu)件以及飛機(jī)的纖維復(fù)合材料機(jī)身部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的涉及一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法；一種纖維復(fù)合材料構(gòu)件， 具有至少一個(gè)支承構(gòu)件和與該支承構(gòu)件連接的具有凹部的蒙皮部分；以及一種飛機(jī)的纖維 復(fù)合材料機(jī)身部件，具有帶有至少一個(gè)凹部的殼部件和形成為框架部件的支承構(gòu)件。
背景技術(shù)：
從普通的現(xiàn)有技術(shù)中已知，纖維復(fù)合材料構(gòu)件(FVW構(gòu)件)由以預(yù)浸技術(shù)預(yù)制成的 半成品制造。在該方法中，使用大面積的蒙皮區(qū)作為覆層區(qū)，以及使用加固型材作為整體加 強(qiáng)部。蒙皮區(qū)也能夠通過自動(dòng)的鋪設(shè)形成。在該方法中不利的是，與覆層區(qū)的自動(dòng)進(jìn)行的 鋪設(shè)相反，具有不可展開的幾何形狀的加固型材必須手動(dòng)安裝。這種手動(dòng)進(jìn)行的工作過程 提高了用于整體加強(qiáng)的覆層區(qū)的制造的加工成本。從DE 101 56 123 Al中已知一種用于制造由預(yù)浸半成品和干燥的織物半成品組 成的纖維增強(qiáng)塑料構(gòu)件的方法。干燥的織物半成品借助于加工裝置定位在預(yù)浸半成品上以 用于整體加固，并且設(shè)有用于在干燥的織物半成品內(nèi)的隨后的樹脂注入的真空結(jié)構(gòu)。隨后 在壓熱器中進(jìn)行具有安裝在預(yù)浸半成品上的已浸漬的織物半成品的預(yù)浸半成品的硬化。在 這種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法中，不利的是，由于在預(yù)浸半成品和織物半成品之 間的氣孔形成，不足夠的內(nèi)部的層壓質(zhì)量能夠?qū)е掠绕涫菍?duì)于航空構(gòu)件的構(gòu)件質(zhì)量的高要 求。從DE 697 06 403 T2中已知一種由具有I型型材的彎曲的支撐件形成的塑料的 緊固裝置，其中提出，纖維在凸緣中沿一定的方向延伸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法，所述方法能夠以 最小的耗費(fèi)實(shí)施從而提供最優(yōu)的構(gòu)件結(jié)構(gòu)。此外本發(fā)明的目的是，提供一種纖維復(fù)合材料構(gòu)件，其具有帶有凹部的蒙皮部分 和與覆層部分連接的支承構(gòu)件，以及提供一種飛機(jī)的纖維復(fù)合材料機(jī)身部件，其可容易地 構(gòu)成，并且在簡單或有效的制造方法中具有最佳的強(qiáng)度。該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征得以實(shí)現(xiàn)。其它的實(shí)施形式在與該獨(dú)立權(quán)利要求 相關(guān)聯(lián)的從屬權(quán)利要求中說明。待根據(jù)本發(fā)明制造的覆層部分尤其能夠?yàn)轱w機(jī)構(gòu)件的外蒙皮，并且尤其是飛機(jī)機(jī) 身的外蒙皮。在此，外蒙皮能夠?yàn)闄C(jī)身部分的外蒙皮。如根據(jù)本發(fā)明的用于制造具有為蒙皮部分或殼部件形式的覆層的纖維復(fù)合材料 構(gòu)件的方法，——所述殼部件尤其能夠?yàn)槔鐧C(jī)身部分的飛機(jī)機(jī)身殼部件——，使用用于 形成主構(gòu)件的預(yù)浸半成品或預(yù)浸半成品坯件，尤其是具有支承構(gòu)件的形式的主構(gòu)件，例如 用于加強(qiáng)覆層區(qū)的骨架或縱向支撐件，以及使用用于形成覆層區(qū)的預(yù)浸半成品或預(yù)浸半成
5品坯件。為了連接支承構(gòu)件和覆層區(qū)，能夠附加地使用織物半成品或織物半成品坯件的至 少一層，所述織物半成品插入到和用于形成覆層區(qū)和支承構(gòu)件的預(yù)浸半成品之間。待制造 的構(gòu)件的主構(gòu)件尤其能夠?yàn)榭v梁、橫梁和/或用于構(gòu)成飛機(jī)機(jī)身的門框或窗框的凹部的機(jī) 身部件。在此，預(yù)浸半成品安裝在工具模具上，以用于構(gòu)成覆層區(qū)或蒙皮層結(jié)構(gòu)，并且隨后 被硬化。使用的預(yù)浸半成品具有纖維，所述纖維根據(jù)在待制造的構(gòu)件的覆層區(qū)內(nèi)設(shè)想的應(yīng) 力流分布或力流分布，局部彎曲地延伸。如果在構(gòu)件投入使用時(shí)外力作用在待制造的構(gòu)件 上，那么尤其通過相同應(yīng)力的線并且尤其過主應(yīng)力線來產(chǎn)生應(yīng)力流分布。尤其是纖維至少 部分地沿著應(yīng)力線延伸，所述應(yīng)力線在使用待制造的構(gòu)件時(shí)，借助由覆層和主構(gòu)件組成的 構(gòu)造產(chǎn)生。這些應(yīng)力線或纖維尤其從具有彎曲部的覆層區(qū)或構(gòu)件的縱向方向開始延伸，在 所述彎曲部內(nèi)，纖維逐漸沿主構(gòu)件的縱向方向的方向定向，所述方向橫向于覆層區(qū)或構(gòu)件 的縱向方向延伸，并且主構(gòu)件在縱向延伸部的根據(jù)纖維的上述縱向方向的虛擬的延長部遇 到主構(gòu)件的位置上具有所述方向。該應(yīng)力線分布在覆層區(qū)或構(gòu)件的縱向方向上看，提供在 主構(gòu)件的兩側(cè)上。因此，根據(jù)本發(fā)明提出一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件的方法，所述纖維復(fù)合材 料構(gòu)件具有至少一個(gè)支承構(gòu)件和與該支承構(gòu)件連接的尤其具有凹部的蒙皮部分，其中支承 構(gòu)件設(shè)置和構(gòu)成為，使得支承構(gòu)件沿著凹部的至少一個(gè)部分延伸。在此，用于構(gòu)成蒙皮部分 半制品的預(yù)浸半成品墊的層安裝在工具模具上，以用于構(gòu)成蒙皮部分，其中預(yù)浸半成品墊 在其初始狀態(tài)下分別由纖維形成，所述纖維沿著預(yù)浸半成品墊的在預(yù)浸半成品墊的縱向延 伸部上延伸的縱向方向延伸，其中多數(shù)預(yù)浸半成品墊置于多個(gè)層內(nèi)，使得第一部分在相對(duì) 于初始狀態(tài)沿縱向方向不彎曲的狀態(tài)下延伸；至少一個(gè)第二部分以沿著縱向方向相對(duì)于初 始狀態(tài)彎曲的方式，相對(duì)于纖維的在相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊的初始狀態(tài)下的縱向延伸部，以 至少15度的最大方向變化延伸；并且第三部分在相對(duì)于初始狀態(tài)沿縱向方向不彎曲的狀 態(tài)下延伸，使得這些預(yù)浸半成品墊的纖維沿著相同應(yīng)力的線延伸，所述線在設(shè)想用外力加 載待制造的構(gòu)件時(shí)出現(xiàn)，并且環(huán)繞凹部的邊緣部分。緊接著，進(jìn)行預(yù)浸半成品的預(yù)硬化，以用于使蒙皮部分半制品穩(wěn)定。此外，設(shè)有預(yù) 浸半成品的層的在經(jīng)硬化的蒙皮部分半制品上的安裝，以用于構(gòu)成支承構(gòu)件，并且設(shè)有由 用于蒙皮部分的經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品和用于支承構(gòu)件的預(yù)浸半成品組成的組件的硬化。因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，纖維復(fù)合材料構(gòu)件的硬化分兩個(gè)硬化步驟進(jìn)行，其 中在第一步驟中，預(yù)浸半成品預(yù)硬化，以用于構(gòu)成蒙皮部分半制品，也就是說，在其形狀上 至少是穩(wěn)定的，并且在第二步驟中，由用于蒙皮部分的經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品和用于支承 構(gòu)件的預(yù)浸半成品組成的組件硬化，使得在覆層區(qū)和加強(qiáng)部件之間達(dá)到高的層壓質(zhì)量，例 如不形成氣孔。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，尤其能夠滿足對(duì)于用于飛機(jī)的構(gòu)件的構(gòu)件質(zhì)量的 高要求，例如少氣孔、纖維體積含量和內(nèi)部的層壓質(zhì)量。此外有利的是，加強(qiáng)部件的層結(jié)構(gòu) 能夠以借助匹配于力分布和應(yīng)力分布的纖維角度分布拓?fù)涠ㄏ虻姆绞桨惭b在覆層區(qū)上。因 此增強(qiáng)纖維至少部分地權(quán)衡力和權(quán)衡應(yīng)力地安裝。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用CFK (碳纖維材料)預(yù)浸半成品，尤其是單向的CFK預(yù) 浸半成品，作為預(yù)浸半成品。預(yù)計(jì)半成品的纖維能夠至少部分彎曲狀地延伸，并且部分地沿著應(yīng)力線在待制造的構(gòu)件的覆層內(nèi)延伸，所述應(yīng)力線在具有覆層和主構(gòu)件的構(gòu)件時(shí)出現(xiàn)。預(yù)浸半成品能夠借助于鋪帶裝置安裝在工具模具上，以用于構(gòu)成覆層區(qū)。尤其是 如果通過使用具有一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)的應(yīng)用頭的這樣的自動(dòng)鋪設(shè)裝置，借助于所述覆層頭 將預(yù)浸半成品，例如單向的CFK預(yù)浸帶(UD-CFK預(yù)浸帶)，安裝在工具模具的工作表面上，那 么在加工區(qū)域內(nèi)獲得具有復(fù)合材料產(chǎn)品的較高的加工潛力裝載和由此產(chǎn)生的降低的制造 成本的較短的循環(huán)時(shí)間。通過手動(dòng)工作決定的非生產(chǎn)時(shí)間能夠在高的加工質(zhì)量的情況下減 少到最少。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，用于蒙皮部分和支承構(gòu)件的預(yù)浸半成品墊的纖維能夠?yàn)?碳纖維、玻璃纖維和/或聚芳酰胺纖維。預(yù)浸半成品尤其能夠在壓熱器中硬化。最好根據(jù)預(yù)先確定的溫度分布和真空分 布，在壓熱器中且在壓力下進(jìn)行硬化。在這種情況下，過程參數(shù)能夠借助于預(yù)浸樹脂的材料 值設(shè)置并且優(yōu)化。在此能夠提出，考慮注入樹脂的材料特征值的相關(guān)性，以便達(dá)到強(qiáng)度優(yōu)化 和重量優(yōu)化的構(gòu)件。預(yù)浸半成品尤其能夠形成搭接接頭和外周接頭。因此可能的是，減少了例如縱向 鉚釘和外周鉚釘?shù)膫鹘y(tǒng)的連接元件的數(shù)量。如根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例提出，預(yù)浸半成品墊的纖維沿著相應(yīng)的墊的在預(yù)浸 半成品墊的縱向延伸部上延伸的縱向方向延伸，其中所述纖維在沿著相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊 的縱向方向的每個(gè)位置上的定向相互偏離(Q1)最大2. 5度，并且/或者延伸為，與相應(yīng)的 預(yù)浸半成品墊的縱向方向具有最大5度的偏離(α2)。 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，多數(shù)預(yù)浸半成品墊或用于形成蒙皮部分的全部預(yù)浸半成 品墊置于多個(gè)層內(nèi)，使得長度至少0. 5m的第一部分在沿縱向方向相對(duì)于相應(yīng)的預(yù)浸半成 品墊的初始狀態(tài)不彎曲的狀態(tài)下延伸；長度至少2. Om的至少一個(gè)第二部分在沿著縱向方 向相對(duì)于初始狀態(tài)彎曲的狀態(tài)下，相對(duì)于纖維的在相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊的初始狀態(tài)下的縱 向延伸部，以至少15度的最大方向變化(α 3)延伸；并且長度至少0. 5m的第三部分在相對(duì) 于預(yù)浸半成品墊的初始狀態(tài)不彎曲的狀態(tài)下延伸。使用的預(yù)浸半成品墊尤其能夠具有0. 5m和2. Om之間的寬度⑶以及4m和25m 之間的長度(L)。如根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例，在該方法中形成的蒙皮部分的凹部的靠近第二部 分的邊緣部分具有帶有200mm至300mm的半徑的曲線形的分布，并且第三部分的纖維橫向 于它們的縱向方向看，相對(duì)于第一部分的同樣的纖維，在IOOmm和200mm之間相互偏移地延伸。此外能夠提出，凹部(16)的靠近第二部分(A12、A22)的邊緣部分具有帶有IOOmm 至200mm的半徑的曲線形的分布，并且第三部分(A13)的纖維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向 (X)觀察時(shí)，相對(duì)于第一部分(All)的同樣的纖維，在200mm和400mm之間相互偏移地延伸。在此，凹部能夠具有沿著外周封閉的邊緣線，其中支承構(gòu)件至少沿著凹部的邊緣 的部分相對(duì)于凹部的加固部延伸。制成的構(gòu)件尤其能夠?yàn)轱w機(jī)的機(jī)身部件。此外能夠提出，凹部形成機(jī)身部件的窗 切口或門切口。在此，在待制造的構(gòu)件上的支承構(gòu)件能夠?yàn)轱w機(jī)機(jī)身的縱梁和/或橫梁。制成的支承構(gòu)件能夠形成框架部件，所述框架部件環(huán)繞飛機(jī)機(jī)身的窗切口或門切口(16)的邊緣線(16a)，并且具有沿著殼部件(2)的周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、 55)；沿著殼部件的縱向方向(XL)延伸的邊緣部分(53、57)；以及角區(qū)域(52、54、56、58)， 所述角區(qū)域分別連接沿殼部件(2)的周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)和鄰接于該 部分的且沿殼部件的縱向方向(XL)延伸的邊緣部分(53、57)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例提出，借助至少一個(gè)沿縱向方向彎曲地延伸的第二部分(A12、 A22)置于多個(gè)層內(nèi)的預(yù)浸半成品墊(4)安置成，使得它們的第一部分(A11、A21)分別具有 與沿殼部件⑵的周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)相交的方向；彎曲地延伸的第二 部分(A12、A22)沿著角區(qū)域(52、54、56、58)延伸；并且第三部分(All)沿著沿殼部件的縱 向方向(XL)延伸的邊緣部分(53、57)延伸。在此能夠提出，第三部分(A13)的纖維，當(dāng)橫 向于它們的縱向方向⑴觀察時(shí)，相對(duì)于第一部分(All)的同樣的纖維，在0. Im和1.0m之 間相互偏移地延伸?？商娲蚩筛郊拥啬軌蛱岢觯柚辽僖粋€(gè)沿縱向方向彎曲地延伸的第二部分 (A12、A22)置于多個(gè)層內(nèi)的預(yù)浸半成品墊(4)安置成，使得它們的第一部分(A11、A21)分 別具有與沿殼部件(2)的縱向方向(XL)延伸的邊緣部分(53、57)相交的方向；彎曲地延伸 的第二部分(A12、A22)沿著角區(qū)域(52、54、56、58)延伸；并且第三部分(All)沿著殼部件 (2)的周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)延伸。在此能夠提出，第三部分(A13)的纖 維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向⑴觀察時(shí)，相對(duì)于第一部分(All)的同樣的纖維，在0. Im和 1.0m之間相互偏移地延伸。根據(jù)本發(fā)明，用于在蒙皮部分上形成支承構(gòu)件的預(yù)浸半成品墊通常能夠與用于形 成殼部件的預(yù)浸半成品墊一起安置成，使得這些預(yù)浸半成品墊相對(duì)于待制造的機(jī)身部件的 縱向方向形成機(jī)身部件的縱向繃帶(22)、周向繃帶(24)和/或剪切繃帶(26)。在根據(jù)本發(fā)明的方法中能夠提出，預(yù)浸半成品作為復(fù)板或復(fù)板構(gòu)造安置，也就是 說，預(yù)浸半成品的多個(gè)層相互重疊。至少一個(gè)復(fù)板能夠以構(gòu)成為平面復(fù)板(補(bǔ)片)的方式 平面地安裝在覆層區(qū)上。在本文中，平面復(fù)板尤其理解為在高剛性的尤其是用于窗框或門 框的主構(gòu)件待安裝在覆層區(qū)上時(shí)安裝在覆層區(qū)上的加強(qiáng)覆蓋層。復(fù)板尤其用作設(shè)置在飛 機(jī)蒙皮的內(nèi)側(cè)上的裂紋減緩。如果在使用待制造的構(gòu)件時(shí)在構(gòu)件的外蒙皮內(nèi)出現(xiàn)裂紋，并 且該裂紋蔓延，那么該裂紋在相應(yīng)地構(gòu)成和設(shè)置復(fù)板時(shí)只是蔓延至具有復(fù)板的外蒙皮的區(qū) 域，并且不再繼續(xù)蔓延。因此能夠改善這種結(jié)構(gòu)的損壞容差，并且使得在視覺檢查時(shí)容易發(fā) 現(xiàn)構(gòu)件的損壞。在根據(jù)本發(fā)明的方法中能夠提出，在用于構(gòu)成殼部件的預(yù)浸半成品和用于構(gòu)成支 承構(gòu)件的預(yù)浸半成品之間的部分區(qū)域中安裝有用于在預(yù)浸半成品上構(gòu)成中間層的干燥的 織物半成品的至少一層。在此，尤其能夠提出，在由用于蒙皮部分的經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品 和用于支承構(gòu)件的預(yù)浸半成品組成的組件硬化之前，織物半成品借助于RTM工藝(樹脂傳 遞模塑成型工藝)和/或注入法用樹脂浸漬。作為基體材料使用預(yù)浸半成品和/或具有粘度為l(T5mPaS士20%的干燥的織物 半成品的浸漬。在用于覆層區(qū)的半成品和用于至少一個(gè)主構(gòu)件的半成品之間的至少部分區(qū)域中 將至少一個(gè)織物半成品最好安裝在覆層區(qū)上。因此能夠補(bǔ)償在主構(gòu)件的剛性和覆層區(qū)的剛 性之間的剛性差，并且至少使剛性突變減小到最低程度。
由織物半成品組成的至少一個(gè)層能夠借助于例如一個(gè)或多個(gè)模板的加工裝置定 位在覆層區(qū)上。主構(gòu)件或待制造的構(gòu)件的覆層的后部構(gòu)件能夠?yàn)榭v梁(桁條)、橫梁和/或框架部 件，例如門框或窗框。以相應(yīng)的方式，織物半成品能夠設(shè)置在用于構(gòu)成覆層區(qū)的預(yù)浸半成品 上。用于構(gòu)成主構(gòu)件的織物半成品尤其是在織物半成品浸漬前設(shè)置在覆層區(qū)上。用于構(gòu)成 主構(gòu)件的織物半成品尤其通過第二硬化步驟固定在覆層區(qū)上。用于構(gòu)成覆層區(qū)的預(yù)浸半成品尤其能夠具有至少一個(gè)形成待制造的構(gòu)件的開口 的切口，例如窗切口或門切口。在此，此外能夠提出，用于構(gòu)成主構(gòu)件或加強(qiáng)部件的織物 半成品安裝在預(yù)浸半成品上，使得該織物半成品至少部分地沿著開口的邊緣部分或邊緣延 伸。因此能夠達(dá)到切口或開口的覆層邊緣區(qū)的重量優(yōu)化的加強(qiáng)。在方法的實(shí)施例中，至少一個(gè)織物半成品通過其在預(yù)浸半成品上的空間構(gòu)造構(gòu)成 為覆層區(qū)的加強(qiáng)型材，尤其是以便吸收覆層區(qū)的彎曲力。在這種情況下，織物半成品在構(gòu)件 的制造期間至少部分地由一個(gè)或多個(gè)可拆除的支承型材來穩(wěn)定或固定。根據(jù)本發(fā)明用于制造加強(qiáng)型材的織物半成品能夠盡可能自動(dòng)地并且因此低成本 地制造?？椢锇氤善纷詈糜芍辽僖环N由碳纖維、玻璃纖維和/或聚芳酰胺纖維組成的紡織 物構(gòu)成，并且借助于縫合、編織、紡織、針織和/或粘合預(yù)制?？椢锇氤善酚绕淠軌蛞约徔?品、纖維織品、多維紡織品、刺繡、針織品和/或編織品的形式設(shè)置在覆層區(qū)上。在根據(jù)本發(fā) 明的優(yōu)選的實(shí)施形式中，織物半成品借助于RTM工藝(樹脂傳遞模塑成型工藝)浸漬。在 此能夠設(shè)有用于樹脂注入的真空結(jié)構(gòu)。在根據(jù)本發(fā)明的方法步驟中，尤其能夠提出，為預(yù)浸半成品和/或?yàn)榱私n織物 半成品，基體材料的粘度設(shè)置成，使得達(dá)到所要求的纖維樹脂比例，尤其是在60/40士 15% 的范圍內(nèi)的纖維樹脂比例。使用的基體材料的粘度尤其為NU = 10~5mPas士20%。例如使 用環(huán)氧樹脂作為用于浸漬纖維半成品的基體材料。為了吸收多余的基體材料，除了或替代粘度調(diào)節(jié)，還能夠在工具模具中加入無紡 材料。無紡織物吸收多余的樹脂部分，以便保持纖維樹脂比例，并且防止由于過多注入的樹 脂量而導(dǎo)致的不利的特性。用于覆層區(qū)的預(yù)浸半成品和設(shè)置在其上的織物半成品的組合的硬化最好在壓熱 器中進(jìn)行。最好根據(jù)預(yù)先確定的溫度分布和真空分布，在壓熱器中且在壓力下進(jìn)行硬化，尤 其是與使用的注入樹脂的材料特征值有關(guān)地進(jìn)行硬化。在這種情況下，過程參數(shù)能夠借助 于注入樹脂的材料值設(shè)置并且優(yōu)化。在此能夠不考慮溫度分布和/或真空分布和/或預(yù)浸 樹脂的材料特征值的相關(guān)性，使得達(dá)到強(qiáng)度優(yōu)化和重量優(yōu)化的構(gòu)件。在本文中，在預(yù)浸半成品和/或織物半成品和/或繃帶中的纖維和應(yīng)力線的分布 的所述匹配尤其允許10%的偏離。也就是說，在這種情況下，纖維分布的方向角與應(yīng)力分 布的方向角分別相對(duì)于覆層縱向方向或構(gòu)件縱向方向具有10%的差別。具有這個(gè)設(shè)有允 許的偏離的匹配的纖維分布的部分尤其能夠具有相應(yīng)的半成品的長度的5%的長度。在本 文中，構(gòu)件的主要負(fù)載情況尤其看作為“作用”，即例如在飛機(jī)機(jī)身部件中，在起飛、降落和/ 或巡航飛行時(shí)根據(jù)要求出現(xiàn)的用于整個(gè)飛機(jī)的典型的主負(fù)載情況。借助根據(jù)本發(fā)明的方法制造的纖維復(fù)合材料構(gòu)件尤其能夠?yàn)轱w機(jī)的具有門框單 元或窗單元的機(jī)身段，所述機(jī)身段具有由預(yù)浸半成品形成的覆層區(qū)和在位于其上的由織物
9半成品形成的主構(gòu)件或加強(qiáng)部件，其中織物半成品借助基體材料浸漬并且硬化。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)，其具有至少一個(gè)支承構(gòu) 件(8)和與該支承構(gòu)件連接的具有凹部的蒙皮部分(2)，其中支承構(gòu)件(8)沿著凹部(6)至 少一個(gè)部分(16b)延伸，以用于構(gòu)成框架部件，其特征在于，蒙皮部分(2)由分別為纖維的 多個(gè)層的多個(gè)構(gòu)造形成，所述纖維在沿著相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊的縱向延伸部的每個(gè)位置上 的定向相互偏離最大2. 5度，其中第一部分(A11、A21)分別具有與支承構(gòu)件部分(51、55) 相交的方向；第二部分(A12、A22)，其纖維與第一部分的纖維有角度地并且沿著另一個(gè)連 接在第一邊緣部分上的支承構(gòu)件部分(52、54、56、58)延伸；并且第三部分(All)沿著連接 在第二邊緣部分上的邊緣部分(53、57)延伸。在制成的構(gòu)件中，纖維的分布能夠按照根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例，并且尤其能 夠提出，凹部(16)的靠近第二部分(A12、A22)的邊緣部分具有帶有200mm至300mm的半徑 的曲線形的分布，并且第三部分(A13)的纖維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向(X)觀察時(shí)，相對(duì) 于第一部分(All)的同樣的纖維，在IOOmm和200mm之間相互偏移地延伸。在此，此外能夠 提出，凹部(16)的靠近第二部分(A12、A22)的邊緣部分，具有帶有IOOmm至200mm的半徑 的曲線形的分布，并且第三部分(A13)的纖維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向(X)觀察時(shí)，相對(duì) 于第一部分(All)的同樣的纖維，在200mm和400mm之間相互偏移地延伸。在纖維復(fù)合材 料構(gòu)件中，凹部(16)能夠具有沿著外周封閉的邊緣線，并且支承構(gòu)件(8)能夠至少沿著凹 部的邊緣的部分延伸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種飛機(jī)的纖維復(fù)合材料機(jī)身部件，其具有帶有至 少一個(gè)凹部(16、42)的殼部件(2)和形成為框架部件的支承構(gòu)件(8)，所述支承構(gòu)件環(huán)繞 飛機(jī)機(jī)身的凹部(16、42)的邊緣線(16a)，以用于加固該凹部，并且具有沿著殼部件(2) 的周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)；沿著殼部件的縱向方向(XL)延伸的邊緣部分 (53,57)；以及角區(qū)域(52、54、56、58)，所述角區(qū)域分別連接沿殼部件(2)的周向(XU)延伸 的支承構(gòu)件部分(51、55)和鄰接于該部分的且沿著殼部件的縱向方向(XL)延伸的邊緣部 分(53、57)。凹部尤其能夠形成機(jī)身部件的窗切口或門切口。


下面借助于示意圖說明本發(fā)明的實(shí)施例，所述圖示出圖1示出根據(jù)具有使用的材料的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的纖維復(fù)合材料構(gòu)件 的截面圖；以及圖2示出根據(jù)另一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的纖維復(fù)合材料構(gòu)件的截面圖；圖3示出在根據(jù)本發(fā)明的方法中用于形成殼部件和用于形成支承構(gòu)件的在置于 工具模具上之前或者置于已經(jīng)安置的預(yù)浸半成品上之前的初始狀態(tài)下的預(yù)浸半成品的示 意圖；以及圖4示出在圖3中示出的預(yù)浸半成品，所述預(yù)浸半成品在一定區(qū)域內(nèi)且沿著安裝 在殼部件上的支承構(gòu)件部分地沿著縱向方向彎曲，并且為了形成殼部件，以這種形式置于 工具模具上或置于已經(jīng)安置的預(yù)浸半成品上。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明制造構(gòu)件或者提供構(gòu)件，所述構(gòu)件由支承構(gòu)件或主構(gòu)件和殼部分或者 蒙皮部分或覆層部分組成的組合形成。蒙皮部分尤其能夠?yàn)榇圃斓睦w維復(fù)合材料構(gòu)件的 彎曲的殼部分，所述殼部分以在三維上待說明的方式形成。蒙皮部分或者覆層部分或覆層區(qū)尤其能夠具有凹部16，所述凹部具有沿著外周封 閉的或環(huán)繞的邊緣線16a，即位于蒙皮部分的內(nèi)部中，或者能夠?yàn)殚_口的凹部，所述凹部因此 位于蒙皮部分2的邊緣上，并且不完全地由蒙皮部分2包圍。在凹部16作為封閉的凹部的實(shí) 施方式中，該凹部尤其能夠設(shè)有用于待裝入蒙皮部分2內(nèi)的門的開口或用于待裝入蒙皮部分 2內(nèi)的窗的開口。支承構(gòu)件8尤其能夠?yàn)橹渭?，所述支撐件沿著凹?6的邊緣16a或邊緣 16a的部分延伸，以用于加強(qiáng)凹部的相應(yīng)的邊緣線。根據(jù)本發(fā)明，支承構(gòu)件通常為在結(jié)構(gòu)上與 蒙皮部分連接的構(gòu)件，所述構(gòu)件平面地或在與蒙皮部分的平面延伸相比窄的區(qū)域上支撐蒙皮 部分，并且相對(duì)外力穩(wěn)定。例如，支承構(gòu)件能夠?yàn)轱w機(jī)殼體的，尤其是飛機(jī)機(jī)身的桁條或骨架。基于至少一個(gè)支承構(gòu)件或主構(gòu)件8在蒙皮部分2上構(gòu)成結(jié)構(gòu)連接，在待制造的構(gòu) 件投入使用時(shí)，借助在蒙皮部分內(nèi)出現(xiàn)的作用在構(gòu)件上的外力，在蒙皮部分2內(nèi)產(chǎn)生部分 曲線形的應(yīng)力分布。在根據(jù)本發(fā)明制造構(gòu)件1時(shí)，首先將多個(gè)預(yù)浸半成品墊4安裝在工具 模具上，以用于構(gòu)成蒙皮部分2。在此，用于構(gòu)成蒙皮預(yù)型件或蒙皮坯件的預(yù)浸半成品墊4 的層安置在工具模具上，以用于構(gòu)成具有凹部16的蒙皮部分2，所述凹部具有在預(yù)先確定 的界限內(nèi)均勻地延伸的纖維。在本文中，墊的纖維在預(yù)先確定的界限內(nèi)均勻的延伸理解為， 纖維在沿著相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊的縱向延伸部的每個(gè)位置上的定向相互偏離最大2. 5度。 預(yù)浸半成品墊尤其能夠形成長形，使得縱向延伸部或長度坐標(biāo)沿著相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊的 較長的側(cè)面延伸。在纖維的偏離的上述比例在長度坐標(biāo)的每個(gè)位置上相對(duì)彼此為最大5度 的情況下，預(yù)浸半成品墊的纖維分別具有大致直線的分布。也就是說，這些預(yù)浸半成品墊4 形成為，使得纖維根據(jù)在使用待制造的構(gòu)件1時(shí)在覆層區(qū)2內(nèi)設(shè)想的力流分布或應(yīng)力線分 布，沿纖維F或預(yù)浸墊的縱向方向看，局部彎曲地延伸。預(yù)浸半成品或分別使用的預(yù)浸半成 品墊4具有足夠長的纖維，所述纖維至少部分地遵循應(yīng)力線，使得纖維部分曲線形地延伸。 纖維長度也能夠明顯短于分別觀察到的應(yīng)力線，并且應(yīng)力線能夠通過預(yù)浸半成品墊4的多 個(gè)連續(xù)地設(shè)置的纖維再現(xiàn)。因此根據(jù)本發(fā)明，多數(shù)預(yù)浸半成品墊4或全部預(yù)浸半成品墊4形成為，使得多數(shù)或 全部預(yù)浸半成品墊的纖維延伸為，與相應(yīng)的墊的直線的縱向延伸部具有最大5度的偏離， 或者預(yù)浸半成品墊的纖維直線地延伸為，與相應(yīng)的墊的縱向方向具有最大5度的偏離。在 此，纖維在沿著相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊的縱向方向的每個(gè)位置上的定向相互偏離(角度Q1) 最大2. 5度，并且/或者延伸為直線，也就是說，在本文中，與相應(yīng)的墊的縱向方向具有最大 5度的偏離(角度α2)。使用的預(yù)浸半成品墊4的纖維F尤其沒有被編織或紡織，而是在 其縱向延伸部的每個(gè)位置上沿著相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊4的縱向方向L延伸。圖3示意地示 出用于形成殼部件和用于形成支承構(gòu)件的在置于工具模具上之前或者置于已經(jīng)安置的預(yù) 浸半成品上之前的初始狀態(tài)下預(yù)浸半成品4。預(yù)浸半成品墊4具有多個(gè)纖維束F，其中只選 擇性地示出少部分纖維束。在此，為了清楚描述纖維的分布的定義，夸張地示出曲線形的分 布。這同樣也適用于在圖4中所示的纖維F。圖4示出在圖3中所示的預(yù)浸半成品，所述預(yù) 浸半成品在一定區(qū)域內(nèi)并且沿著安裝在殼部件上的支撐部件部分地沿著縱向方向L彎曲，并且為了形成殼部件，以這種形式置于工具模具上或置于已經(jīng)安置的預(yù)浸半成品上。為了在待制造的構(gòu)件中制造具有纖維的拓?fù)涠ㄏ虻姆植嫉臍げ考驓げ糠?，多?shù) 預(yù)浸半成品墊4置于重疊設(shè)置在多個(gè)層內(nèi)，使得預(yù)浸半成品墊4的纖維部分地沿著相同的 內(nèi)應(yīng)力的應(yīng)力線延伸，尤其是沿著主應(yīng)力線延伸，所述主應(yīng)力線在待制造的構(gòu)件的主要部 分中，在設(shè)想的外力作用在主要部分上時(shí)產(chǎn)生。這些應(yīng)力線或纖維環(huán)繞支撐構(gòu)件8，如在圖 1中所示，并且也尤其在存在凹部16的情況下環(huán)繞支撐構(gòu)件8，所述凹部的邊緣部分16a由 支承構(gòu)件8加固。支承構(gòu)件8尤其為長形的形狀，并且沿著凹部的邊緣延伸。根據(jù)本發(fā)明，多數(shù)預(yù)浸半成品墊(4)尤其安置成，使得它們的纖維在纖維的縱向 延伸部上看，具有帶有至少15度的方向變化的至少部分的曲線分布，并且沿著凹部16的邊 緣部分16a延伸。在圖1中示出的具有封閉的凹部16的蒙皮部分的實(shí)施例中，沿著縱向 軸線20延伸的且待在凹部的環(huán)形的最終區(qū)域上延伸的應(yīng)力線的分布具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)W11、 W12或W21、W22。應(yīng)力線，——根據(jù)本發(fā)明，預(yù)浸半成品墊的纖維沿著所述應(yīng)力線延伸——， 從在部分All或A21上的纖維方向開始，——所述部分遠(yuǎn)離橫向于該部分延伸的支承構(gòu)件 8或凹部16——，在隨后的部分A12或A22中受到至少15度的方向變化。在此，設(shè)有最大 75度的優(yōu)選上限。在再后面的部分A13或A23中，在所述部分中，應(yīng)力線在支承構(gòu)件8或凹 部16上通過，半成品墊安置成，使得纖維同樣在支承構(gòu)件8或凹部16上通過，以致區(qū)域A12 或A22分別具有轉(zhuǎn)向點(diǎn)Wll或W21。在應(yīng)力線繼續(xù)前延時(shí)，如在圖1中所示，這些應(yīng)力線以 與此反向的方式在第一縱向部分All或A21的寬度坐標(biāo)上向回彎曲，使得半成品墊安置成， 使得纖維發(fā)生最小15度且最大75度的方向變化，并且也分別具有轉(zhuǎn)向點(diǎn)W12或W22，以便 在隨后的部分A14或A24中具有再次與縱向軸線20的定向。在所示實(shí)施例中，對(duì)于橫向于 縱向軸線20朝著支承構(gòu)件或凹部延伸的且在該凹部上通過的應(yīng)力線而言，也產(chǎn)生所述分 布，使得預(yù)浸半成品墊也相對(duì)于這些應(yīng)力線安置成，使得纖維在支承構(gòu)件或凹部16的每側(cè) 上分別具有最小15度且最大75度的方向變化。具有彎曲的部分的預(yù)浸半成品墊能夠相互偏移地或重疊地或相互搭接地安置。預(yù) 浸半成品墊尤其能夠形成矩形。預(yù)浸半成品墊的縱向軸線X尤其能夠?yàn)樵陬A(yù)浸半成品墊4 的較長的彼此相對(duì)的邊緣線之間的中線。在彎曲地安置的狀態(tài)下(圖4)，相應(yīng)的部分All、 A12或A13的尤其是相互成角度地延伸的縱向軸線X-A11、X-A12、X-A13借助所述角度構(gòu)成。制成的支承構(gòu)件8能夠形成框架部件，所述框架部件環(huán)繞飛機(jī)機(jī)身的窗切口或門 切口 16的邊緣線16a (尤其是內(nèi)部的邊緣線)，并且具有沿著殼部件2的周向XU延伸的支 承構(gòu)件部分51、55 ；沿著殼部件的縱向方向XL延伸的邊緣部分53、57 ；以及角區(qū)域52、54、 56、58，所述角區(qū)域分別連接沿殼部件2的周向XU延伸的支承構(gòu)件部分51、55和鄰接于該 部分的且沿殼部件的縱向方向XL延伸的邊緣部分53、57。根據(jù)本發(fā)明，借助沿縱向方向彎曲地延伸的至少一個(gè)第二部分A12、A22置于多個(gè) 層內(nèi)的預(yù)浸半成品墊4安置成，使得它們的第一部分All、A21分別具有與沿殼部件2的周 向XU延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)相交的方向；彎曲地延伸的第二部分A12、A22沿著角區(qū) 域52、54、56、58延伸；并且第三部分All沿著沿殼部件的縱向方向XL延伸的邊緣部分53、 57延伸。第三部分A13的纖維橫向于它們的縱向方向X看，能夠相對(duì)于第一部分All的同 樣的纖維，在0. Im和1. Om之間相互偏移地延伸?？商娲蚩筛郊拥啬軌蛱岢?，借助至少一個(gè)沿縱向方向彎曲地延伸的第二部分A12、A22置于多個(gè)層內(nèi)的預(yù)浸半成品墊4安置成，使得它們的第一部分A11、A21分別具有與 沿殼部件的縱向方向XL延伸的邊緣部分53、57相交的方向；彎曲地延伸的第二部分A12、 A22沿著角區(qū)域52、54、56、58延伸；并且第三部分All沿著殼部件2的周向XU延伸的支承 構(gòu)件部分51、55延伸。第三部分A13的纖維橫向于它們的縱向方向X看，能夠相對(duì)于第一 部分All的同樣的纖維，在0. Im和1.0m之間相互偏移地延伸。用于在蒙皮部分2上形成支承構(gòu)件8的預(yù)浸半成品墊4通常能夠與用于形成殼部 件2的預(yù)浸半成品墊4 一起安置成，使得這些預(yù)浸半成品墊相對(duì)于待制造的機(jī)身部件的縱 向方向形成機(jī)身部件的縱向繃帶22、周向繃帶24和/或剪切繃帶26。制成的構(gòu)件或機(jī)身部件具有根據(jù)以所述方式安置的預(yù)浸半成品的所述纖維分布。 為了在蒙皮部分2上構(gòu)成支承構(gòu)件或主構(gòu)件8、12、14，進(jìn)行織物半成品10的層在經(jīng)硬化預(yù) 浸半成品4上的安裝，以用于構(gòu)成主構(gòu)件8、12、14 ；進(jìn)行預(yù)浸半成品4的用于穩(wěn)定蒙皮部分 預(yù)型件的預(yù)硬化；可選地進(jìn)行織物半成品10的借助基體材料的浸漬；以及進(jìn)行由經(jīng)預(yù)硬化 的蒙皮部分預(yù)型件和預(yù)浸半成品10組成的組件的硬化，以用于形成支承構(gòu)件?？蛇x擇的是，能夠附加地安置至少一個(gè)織物半成品，作為用于加強(qiáng)在織物半成品 上的構(gòu)件的繃帶，例如縱向繃帶22、周向繃帶24和剪切繃帶26，并且用樹脂浸漬，使得然后 進(jìn)行由經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品4、用于構(gòu)成主構(gòu)件8、12、14的織物半成品和用于構(gòu)成至少 一個(gè)繃帶的織物半成品22、24、26組成的組件的硬化。通常根據(jù)本發(fā)明，沿構(gòu)件1的縱向軸線20的方向看，并且橫向于構(gòu)件1的縱向軸 線20看，至少一個(gè)縱向繃帶22、周向繃帶24和/或剪切繃帶26能夠設(shè)置在主構(gòu)件8、12、 14的每側(cè)上，并且尤其是圍繞凹部16的主構(gòu)件8、12、14的每側(cè)上。在此，縱向繃帶22具有 纖維，所述纖維在相應(yīng)地安置縱向繃帶時(shí)，沿縱向方向20延伸，并且在此周向繃帶24具有 纖維，所述纖維在相應(yīng)地安置周向繃帶時(shí)，橫向于縱向方向20或沿構(gòu)件1的周向延伸。在 此，剪切繃帶26具有纖維，所述纖維在相應(yīng)地安置周向繃帶時(shí)，相對(duì)于縱向方向20以在15 和75度之間的角度延伸，也可相對(duì)于構(gòu)件1的周向以在15和75度之間的角度延伸。在使 用多個(gè)繃帶22、24、26時(shí)，繃帶交叉。因此在特殊的應(yīng)用中，在待期望的應(yīng)力分布中，達(dá)到構(gòu) 件1的附加的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。因?yàn)榭噹Ь哂虚L形的形狀，所以在圖1和2中，繃帶22、24、26作為虛線示意地示 出，以用于示出它們的縱向方向，但是繃帶設(shè)有根據(jù)應(yīng)用情況設(shè)有的寬度，所述寬度在圖中 未示出。可替代或可附加地提出，在繃帶22、24、26內(nèi)設(shè)有沿應(yīng)力分布的方向部分地延伸的纖維。在此，沿相對(duì)于構(gòu)件1的縱向軸線20的方向看，并且橫向于構(gòu)件1的縱向方向20 看，多個(gè)縱向繃帶22、周向繃帶24和/或剪切繃帶26能夠設(shè)置在主構(gòu)件8、12、14的每側(cè) 上，并且尤其是圍繞凹部16的主構(gòu)件8、12、14的每側(cè)上，所述多個(gè)縱向繃帶、周向繃帶和/ 或剪切繃帶的縱向方向尤其能夠至少部分平行地或相互成角度地延伸。此外，周向繃帶24 和剪切繃帶26在此尤其能夠?yàn)橄嗤幕蚪频男螤?。用于?gòu)成主構(gòu)件8、12、14的織物半成品，以及可選地，用作縱向繃帶22、周向繃帶 24和剪切繃帶26的織物半成品或復(fù)板置于為了構(gòu)成覆層2而設(shè)有的且事先經(jīng)硬化的預(yù)浸 半成品上。在制造構(gòu)件1時(shí)安置在預(yù)浸半成品上的縱向繃帶22、周向繃帶24和剪切繃帶 26分別為長形的單層或多層織物半成品，所述織物半成品具有纖維，所述纖維以所述方式按照在使用待制造的構(gòu)件1時(shí)在覆層2內(nèi)形成的應(yīng)力線的分布延伸，所述應(yīng)力線能夠?yàn)榕c 前述應(yīng)力線相同的應(yīng)力線或者另外的應(yīng)力線?？v向繃帶22、周向繃帶24和剪切繃帶26的裁剪的形狀能夠相當(dāng)于應(yīng)力線的形狀， 也就是說，形成長形，并且具有在縱向延伸部上部分不變的寬度，并且具有直線的和/或曲 線形的縱向延伸部?？噹?，即縱向繃帶22、周向繃帶24和剪切繃帶26，在經(jīng)硬化的預(yù)浸半 成品上安置成，使得繃帶的纖維分布基本上相當(dāng)于在構(gòu)件1中待期望的應(yīng)力分布，并且以 預(yù)先確定的方式匹配。因?yàn)橛捎谥鳂?gòu)件8、12、14在覆層2上的構(gòu)造，在使用構(gòu)件時(shí)在構(gòu)件1 的覆層2內(nèi)待期望的應(yīng)力分布，在主構(gòu)件1的區(qū)域內(nèi)的覆層中部分曲線形地延伸，所以在繃 帶22、24、26的織物半成品中的纖維最好也曲線形地延伸，也就是說，在纖維的縱向方向的 分布中看，纖維角度，即這些纖維的縱向方向的相對(duì)于不變的參考方向的角度，發(fā)生變化。通過將繃帶22、24、26安裝在用于覆層2的織物半成品上，以有利的方式擴(kuò)展了兩 階段的制造方法，所述制造方法具有覆層2的安置和硬化，以及用于主構(gòu)件8、12、14的織物 半成品的借助另一個(gè)硬化階段的隨后的安裝，因?yàn)闃?gòu)件1有針對(duì)性地借助在構(gòu)件1內(nèi)出現(xiàn) 的應(yīng)力線加強(qiáng)。以這種方式，在優(yōu)化重量時(shí)改善了構(gòu)件1的強(qiáng)度和穩(wěn)定性?？噹?2、24、26的縱向方向的概念理解為在相應(yīng)的繃帶中的纖維的縱向方向，所 述纖維是與位置有關(guān)的，并且在此能夠具有恒定的或不恒定的定向。構(gòu)件縱向方向或構(gòu)件 縱向軸線20從待制造的構(gòu)件1的形狀中產(chǎn)生。當(dāng)構(gòu)件總體上形成長形時(shí)，構(gòu)件縱向方向在 構(gòu)件的縱向延伸部上延伸。如果構(gòu)件1為飛機(jī)機(jī)身或飛機(jī)機(jī)身部件，那么構(gòu)件縱向方向沿 機(jī)身縱向軸線延伸。如果在覆層2內(nèi)設(shè)有多個(gè)凹部16，那么縱向方向能夠?yàn)榘疾?6連續(xù)地 設(shè)置的方向。圖1示出具有對(duì)于其制造而言重要的特征的纖維復(fù)合材料(FVW)構(gòu)件1。構(gòu)件1 具有覆層區(qū)2，所述覆層區(qū)尤其能夠?yàn)闃?gòu)成飛機(jī)的外蒙皮的飛機(jī)機(jī)身覆層區(qū)的一部分。覆層 區(qū)2由預(yù)浸半成品4形成。在覆層區(qū)2的內(nèi)表面6上設(shè)有為示意地示出的橫梁12和縱梁 14(桁條)形式的主構(gòu)件或加強(qiáng)構(gòu)件8，所述橫梁和縱梁由織物半成品10制成。在所示實(shí) 施形式中的構(gòu)件1具有覆層區(qū)2，其具有帶有倒圓的角區(qū)域18的矩形的窗切口 16 ；以及橫 梁12和縱梁14，它們安裝在覆層區(qū)2上，并且作為后部主構(gòu)件設(shè)置在窗切口 16旁。此外能 夠設(shè)置為示出的附加的隔框元件。為了構(gòu)成覆層區(qū)2的蒙皮層結(jié)構(gòu)，預(yù)浸半成品4安裝在未示出的工具模具上，并且 緊接著硬化。使用CFK預(yù)浸料作為預(yù)浸半成品4，所述CFK預(yù)浸料具有纖維，所述纖維根據(jù) 在設(shè)置有主構(gòu)件8、12、14的待制造的構(gòu)件1的覆層2內(nèi)的應(yīng)力分布，局部彎曲地延伸，并且 尤其是具有相互不同纖維分布。也就是說，在纖維的縱向方向的分布中看，纖維角度，即這 些纖維的縱向方向的相對(duì)于參考方向的角度，發(fā)生變化。在此，設(shè)有纖維的分布，使得纖維 至少部分地沿著力線或應(yīng)力線延伸，所述力線或應(yīng)力線在使用待制造的構(gòu)件1時(shí)借助覆層 和至少一個(gè)主構(gòu)件8、12、14產(chǎn)生。這些力線或纖維尤其是從具有彎曲部的覆層區(qū)的縱向方 向開始延伸，在所述彎曲部內(nèi)，纖維逐漸沿主構(gòu)件8、12、14的縱向方向的方向定向，主構(gòu)件 8、12、14在縱向延伸部的根據(jù)纖維的上述縱向方向的虛擬的延長部遇到主構(gòu)件的位置上具 有所述方向。根據(jù)覆層區(qū)2的設(shè)計(jì)和/或主構(gòu)件8、12、14的設(shè)計(jì)，例如能夠設(shè)有借助相對(duì) 于構(gòu)件1的縱向軸線20的10° /30° /60° (S13)的纖維角度順序，內(nèi)部壓力確定尺寸的 層結(jié)構(gòu)，或者設(shè)有借助相對(duì)于構(gòu)件1的縱向軸線20的30° /60° /10° (S18)的纖維角度順序，剪切確定尺寸的層結(jié)構(gòu)。為了制造覆層區(qū)2，預(yù)浸半成品4能夠借助于纖維排列設(shè)備安裝在工具模具上，以 便提供具有規(guī)定的定向的纖維。因此，通過手動(dòng)工作決定的非生產(chǎn)時(shí)間能夠在高的加工質(zhì) 量的情況下減少到最少。為了制造覆層區(qū)2，已安裝的預(yù)浸半成品4緊接著根據(jù)預(yù)先確定的溫度分布和真 空分布，在壓熱器中硬化。在另一個(gè)加工步驟中，由織物半成品10組成的一層或多層設(shè)置在經(jīng)硬化的覆層 區(qū)2上，其中該覆層區(qū)最好至少部分地具有纖維分布，所述纖維分布在使用總體構(gòu)件1時(shí)， 沿在主構(gòu)件8、12、14中的力分布或應(yīng)力分布的方向延伸?？椢锇氤善?0能夠由至少一種由碳纖維、玻璃纖維和/或聚芳酰胺纖維組成的紡 織物構(gòu)成，并且借助于縫合、編織、紡織、針織和/或粘合預(yù)制?？椢锇氤善?0最好以紡織 品、纖維織品、多維紡織品、刺繡、針織品和/或編織品的形式設(shè)置在覆層區(qū)2上。在本發(fā)明 的所示實(shí)施例中，織物半成品10作為具有縱向繃帶22、周向繃帶24和剪切繃帶26的形式 的復(fù)板安裝在覆層區(qū)2上，使得形成整體地加強(qiáng)覆層區(qū)2的復(fù)板構(gòu)造。構(gòu)成為縱向繃帶的復(fù)板22尤其具有縱向力流纖維，并且縱向繃帶或它們的纖維 部分地平行于構(gòu)件的或在構(gòu)件上的覆層區(qū)2的縱向軸線20延伸。如果構(gòu)件1為飛機(jī)的機(jī) 身或機(jī)身段，那么設(shè)有在覆層區(qū)上的縱向繃帶，所述縱向繃帶在安裝的狀態(tài)下沿機(jī)身縱向 方向延伸。在設(shè)有窗切口時(shí)，縱向繃帶22沿其縱向方向按照力線和應(yīng)力線的分布延伸，所 述力線和應(yīng)力線沿構(gòu)件的縱向方向且與窗切口 16的上側(cè)或下側(cè)的輪廓隔開地延伸。因此， 力線和應(yīng)力線從第一部分開始流線型地圍繞窗切口 16延伸，所述第一部分或所述第一部 分的纖維沿構(gòu)件的縱向軸線延伸。沿構(gòu)件的縱向軸線延伸的縱向繃帶，——所述縱向繃帶 橫向于縱向軸線看，在窗切口 16的橫向延伸部的高度上延伸——，沿縱向方向看，最好以較 大的距離在窗切口前直線地延伸；所述縱向繃帶在窗切口附近為曲線形，并且在此所述縱 向繃帶的方向變化為，使得其流線型地環(huán)繞窗切口 16。沿其縱向方向看，縱向繃帶能夠在部 分或中間區(qū)域28內(nèi)沿著窗切口 16直線地或曲線形地延伸。那么，在窗切口的橫向于構(gòu)件1 的縱向軸線20延伸的中軸線后面，縱向繃帶最好相對(duì)于窗切口 16的中軸線對(duì)稱地以先前 所述的方式延伸。因此，縱向繃帶沿其縱向方向延伸為，從前述第一部分開始，經(jīng)由曲線形 的部分和中軸線28，再次經(jīng)由彎曲部分30，并且然后最好逐漸形成直線的縱向部分32。在本發(fā)明的在構(gòu)件1上的應(yīng)用中，——所述構(gòu)件為飛機(jī)機(jī)身，并且所述構(gòu)件的凹部 16為窗切口——，縱向繃帶22或縱向繃帶的纖維尤其沿著安置有沿飛機(jī)機(jī)身的縱向軸線 20連續(xù)地設(shè)置的多個(gè)窗的區(qū)域延伸。周向繃帶最好對(duì)稱于窗切口 16的例如沿構(gòu)件1的縱 向軸線延伸的中軸線延伸。沿構(gòu)件的縱向軸線看，周向繃帶在凹部16的外部沿待制造的構(gòu) 件1或機(jī)身部件的周向延伸，或者橫向于構(gòu)件或機(jī)身部分的縱向軸線且朝著凹部16延伸， 并且從與凹部16具有距離起，曲線形地延伸，以便避開凹部16或流線型地圍繞該凹部，也 就是說，周向繃帶沿一定方向延伸，借助所述方向周向繃帶24遠(yuǎn)離凹部16的沿構(gòu)件的周向 延伸的中軸線，并且周向繃帶沿一定方向移動(dòng)，在所述方向上周向繃帶26圍繞凹部16。在 周向繃帶24沿構(gòu)件1的周向的另一個(gè)分布中，該周向繃帶沿著凹部16在該凹部旁經(jīng)過，并 且在此最好是部分直線地在該凹部旁經(jīng)過。此外，作為構(gòu)成為周向繃帶22的織物半成品的 復(fù)板24具有沿制成的構(gòu)件1的周向或者機(jī)身或機(jī)身段(機(jī)身部件)的周向的力流纖維，所述力流纖維部分橫向地延伸，或者相對(duì)于構(gòu)件1的并且因此相對(duì)于覆層區(qū)2的縱向軸線20， 以90° 士 15%的角度α延伸。因此，周向繃帶24的圍繞在覆層區(qū)2內(nèi)存在的或設(shè)有的凹 部16的分布為流線型，使得周向繃帶24圍繞凹部16延伸。因此在凹部16或窗切口 16的區(qū)域內(nèi)，周向繃帶24或它們的纖維相對(duì)于凹部16 的例如橫向于構(gòu)件1的縱向軸線20延伸的中軸線，在凹部16的兩側(cè)延伸，并且根據(jù)力分布 和應(yīng)力分布，與凹部16的側(cè)面區(qū)域34的輪廓隔開地延伸，使得繃帶具有中心部分36，所述 中心部分在兩側(cè)分別經(jīng)由彎曲部分38逐漸變?yōu)橥庵懿糠?0。彎曲部分38構(gòu)成為半徑，使 得相鄰的周向繃帶24的中心部分36和外周部分40部分地相互平行地延伸，并且在彎曲部 分30的區(qū)域內(nèi)部分覆蓋縱向繃帶22。此外設(shè)有的構(gòu)成為剪切繃帶26的復(fù)板26與窗切口 16的四個(gè)角區(qū)域18隔開地設(shè) 置，其中該復(fù)板能夠具有剪切纖維，所述剪切纖維為了傳遞剪切力和剪切應(yīng)力，相對(duì)于構(gòu)件 1或機(jī)身或者覆層區(qū)2的縱向軸線20，以士45° 士 15°的角度β延伸。剪切繃帶26或它 們的纖維能夠在周向繃帶24旁直線地延伸，并且分別在它們的彎曲部分30的區(qū)域內(nèi)部分 覆蓋縱向繃帶22。在本發(fā)明的實(shí)施形式中，在凹部外部延伸的剪切繃帶26，沿構(gòu)件1的縱 向軸線20看，從凹部16的內(nèi)部也具有的縱向軸線位置延伸至如下縱向軸線位置，所述縱向 軸線位置從那里看位于用于主構(gòu)件8、12、14的半成品的那側(cè)。所述復(fù)板22、24、26為平面的，并且以構(gòu)成為平面復(fù)板的方式安裝在覆層區(qū)2上。 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，復(fù)板22、24、26在覆層區(qū)2上的定位借助于未示出的加工裝置在使 用多個(gè)模板的情況下來進(jìn)行。因此達(dá)到窗切口 16的重量優(yōu)化的加強(qiáng)部。復(fù)板22、24、26在 覆層區(qū)2和主構(gòu)件12之間的部分區(qū)域中安裝在覆層區(qū)2上，其中用于主構(gòu)件12的織物半 成品尤其在織物半成品10浸漬前設(shè)置在覆層區(qū)2上。緊接著，織物半成品10借助于RTM工藝(樹脂傳遞模塑成型工藝)借助基體材料 浸漬，其中最好設(shè)有用于樹脂注入的真空結(jié)構(gòu)。在注入階段中，在工具模具中形成部分真 空，并且織物半成品10用經(jīng)由未示出的給料管供給的注入樹脂浸漬。用于樹脂供給的相關(guān) 聯(lián)的樹脂儲(chǔ)料箱和輸送機(jī)構(gòu)在圖中未示出。使用環(huán)氧樹脂作為用于浸漬纖維半成品10的 基體材料。樹脂的粘度設(shè)置為，使得達(dá)到所要求的纖維樹脂比例，尤其是在60/40士 15%的 范圍內(nèi)的纖維樹脂比例。使用的基體材料的粘度尤其為10~5mPas士20%。為了吸收多余的基體材料，除了或替代粘度調(diào)節(jié)，還能夠在工具模具中加入無紡 材料。無紡織物吸收多余的樹脂部分，以便保持纖維樹脂比例，并且防止由于過多注入的樹 脂量而導(dǎo)致的不利的特性。因此能夠防止具有樹脂積聚的位置，尤其是在窗框的角區(qū)域18 內(nèi)的樹脂積聚的位置。緊接著，纖維復(fù)合材料構(gòu)件1被固化或硬化。設(shè)置在覆層區(qū)2上的織物半成品10 的硬化能夠以真空輔助的方式在壓熱器中，在預(yù)先確定溫度分布、壓力分布和真空分布的 情況下，與注入樹脂的材料特征值有關(guān)地進(jìn)行。也就是說，根據(jù)本發(fā)明，纖維復(fù)合材料構(gòu)件 的硬化分兩個(gè)硬化步驟進(jìn)行，其中在第一步驟中，預(yù)浸半成品4硬化，并且在第二步驟中， 經(jīng)浸漬的織物半成品10連同經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品4 一起硬化，使得在覆層區(qū)2和加強(qiáng)部 件8之間達(dá)到高的層壓質(zhì)量。因此可滿足對(duì)于用于航空構(gòu)件的構(gòu)件質(zhì)量的高要求，例如少 氣孔、纖維體積含量和內(nèi)部的層壓質(zhì)量。此外有利的是，以借助匹配于力分布和應(yīng)力分布的 纖維角度分布拓?fù)涠ㄏ虻姆绞綄?shí)現(xiàn)加強(qiáng)部件8的在覆層區(qū)2上的層結(jié)構(gòu)。
16
在本發(fā)明的未示出的實(shí)施例中，織物半成品10立體地構(gòu)成，尤其是以便吸收覆層 區(qū)2的彎曲力。在這種情況下，織物半成品10在制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件1期間部分地由可 拆除的支承型材固定。圖2示出本發(fā)明的具有覆層區(qū)2的實(shí)施例，所述覆層區(qū)相對(duì)于在圖1中示出的實(shí) 施例具有大致橢圓形的床切口 42?；谠诮茍A形的床切口 42的區(qū)域內(nèi)的力分布和應(yīng)力 分布，在該應(yīng)用情況下，沒有縱向繃帶安置在覆層區(qū)2上，而是周向繃帶24和剪切繃帶26 安置在覆層區(qū)上。在此，在該應(yīng)用情況下，橫向于構(gòu)件或機(jī)身部件的縱向軸線看，在每側(cè)，各一個(gè)作 為周向繃帶24的復(fù)板安置在覆層區(qū)2上，其中縱向方向部分曲線形地延伸，并且在此橫向 于構(gòu)件或機(jī)身部件的縱向軸線延伸。周向繃帶24橫向延伸，并且根據(jù)在構(gòu)件中的力流分 布，以預(yù)先確定的距離最好部分直線地，例如相對(duì)于構(gòu)件或覆層區(qū)2的縱向軸線20，以大致 90°的角度延伸。從相對(duì)于構(gòu)件的縱向軸線20在凹部的兩側(cè)存在的周向繃帶的遠(yuǎn)離凹部 的這個(gè)區(qū)域開始，每個(gè)周向繃帶24根據(jù)構(gòu)件的力分布和應(yīng)力分布，與窗切口 24的輪廓隔開 地且流線型地在該窗切口旁經(jīng)過。因此，周向繃帶24分布具有兩個(gè)遠(yuǎn)離凹部的區(qū)域，所述 區(qū)域相對(duì)于構(gòu)件縱向軸線20彼此相對(duì)地設(shè)置，并且周向繃帶具有位于這些區(qū)域之間的中 心部分36，其中發(fā)生從遠(yuǎn)離凹部的區(qū)域到中間部分36，經(jīng)由具有彎曲轉(zhuǎn)向點(diǎn)的彎曲部分38 發(fā)生在兩側(cè)存在的過渡。此外，具有由剪切繃帶26構(gòu)成的復(fù)板形式的復(fù)板設(shè)置在覆層區(qū)上，以用于傳遞在 構(gòu)件中出現(xiàn)的剪切力和剪切應(yīng)力。剪切繃帶26沿著窗切口 16的四個(gè)角區(qū)域18且與它們隔 開地延伸，并且與構(gòu)件縱向軸線20呈角度地延伸，也就是說，剪切繃帶的縱向方向相對(duì)于 構(gòu)件縱向軸線20以在士 10度和士80度之間的角度延伸，并且尤其是以在士30度至士60 度之間的角度延伸。在所示實(shí)施力中，剪切繃帶26直線地構(gòu)成。此外，每個(gè)剪切繃帶安置 成，使得剪切繃帶與位于其側(cè)面的周向繃帶24交叉。如果至少一個(gè)凹部相對(duì)于分別觀察到的縱向方向不對(duì)稱地形成，那么采用凹部的 在分別觀察到的方向上的表面重心線來替代中軸線。公開了一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件1的方法，所述纖維復(fù)合材料構(gòu)件1具有 由預(yù)浸半成品4組成的覆層區(qū)2，尤其是飛機(jī)機(jī)身覆層區(qū)，所述覆層區(qū)具有至少一個(gè)由織物 半成品10制成的加強(qiáng)構(gòu)件8，其中用于構(gòu)成覆層區(qū)2的預(yù)浸半成品4安裝在工具模具上并 且硬化。在另一個(gè)加工步驟中，織物半成品10設(shè)置在經(jīng)硬化的覆層區(qū)2上，并且借助基體 材料浸漬。緊接著，織物半成品10連同預(yù)浸半成品4 一起硬化。
權(quán)利要求
一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)的方法，所述纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)具有至少一個(gè)支承構(gòu)件(8)和與所述支承構(gòu)件(8)連接的具有凹部的蒙皮部分(2)，其中所述支承構(gòu)件(8)設(shè)置和構(gòu)成為，使得所述支承構(gòu)件沿著所述凹部的至少一個(gè)部分(16b)延伸，其特征在于，所述方法具有如下步驟●用于構(gòu)成蒙皮部分半制品的預(yù)浸半成品墊(4)的層安裝在工具模具上，以用于構(gòu)成所述蒙皮部分(2)，其中所述預(yù)浸半成品墊(4)在其初始狀態(tài)下分別由纖維(F)形成，所述纖維(F)沿著所述預(yù)浸半成品墊(4)的在所述預(yù)浸半成品墊(4)的縱向延件部上延伸的縱向方向(X)延伸，其中多數(shù)預(yù)浸半成品墊(4)置于多個(gè)層內(nèi)，使得第一部分(A11)在相對(duì)于初始狀態(tài)沿所述縱向方向(X)不彎曲的狀態(tài)下延伸；至少一個(gè)第二部分(A12、A22)以沿著所述縱向方向(X)相對(duì)于所述初始狀態(tài)彎曲的方式，相對(duì)于所述纖維(F)的在所述相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊(4)的所述初始狀態(tài)下的所述縱向延伸部，成至少15度的最大方向變化(α3)延伸；并且第三部分(A11)在相對(duì)于所述初始狀態(tài)沿所述縱向方向(X)不彎曲的狀態(tài)下延伸，使得這些預(yù)浸半成品墊(4)的纖維沿著相同應(yīng)力的線延伸，所述線在設(shè)想用外力加載所述待制造的構(gòu)件時(shí)出現(xiàn)，并且環(huán)繞所述凹部的邊緣部分；●預(yù)硬化所述預(yù)浸半成品(4)，以用于使所述蒙皮部分半制品穩(wěn)定；●在所述經(jīng)硬化的蒙皮部分半制品(4)上安裝用于構(gòu)成所述支承構(gòu)件(8)的預(yù)浸半成品(10)的層；●硬化由用于所述蒙皮部分(2)的所述經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品(4)和用于所述支承構(gòu)件(8)的所述預(yù)浸半成品(10)組成的組件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)浸半成品墊(4)的所述纖維(F)沿著 所述相應(yīng)的墊的在所述預(yù)浸半成品墊(4)的縱向延伸部上延伸的所述縱向方向(X)延伸， 其中所述纖維在沿著所述相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊(4)的所述縱向方向(X)的每個(gè)位置上的定 向相互偏離(Ci1)最大2. 5度，并且/或者延伸為，與所述相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊(4)的所述 縱向方向具有最大5度的偏離(Ci2)0
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多數(shù)預(yù)浸半成品墊(4)置于多個(gè)層 內(nèi)，使得長度(L)為至少0. 5m的第一部分(All)在沿所述縱向方向(X)相對(duì)于所述相應(yīng)的 預(yù)浸半成品墊(4)的所述初始狀態(tài)不彎曲的狀態(tài)下延伸；長度(L)為至少2. Om的至少一個(gè) 第二部分(A12、A22)在沿著所述縱向方向(X)相對(duì)于所述初始狀態(tài)彎曲的狀態(tài)下，相對(duì)于 所述纖維的在所述相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊(4)的所述初始狀態(tài)下的所述縱向延伸部，成至少 15度的最大方向變化(Ci3)延伸；并且長度(L)為至少0. 5m的第三部分(All)在相對(duì)于所 述預(yù)浸半成品墊(4)的所述初始狀態(tài)不彎曲的狀態(tài)下延伸。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述預(yù)浸半成品墊(4)具有在 0. 5m和2. Om之間的寬度(B)以及在4m和25m之間的長度(L)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述凹部(16)的靠近所述第 二部分(A12、A22)的邊緣部分具有帶有200mm至300mm的半徑的曲線形的分布，并且所述 第三部分(A13)的所述纖維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向(X)觀察時(shí)，相對(duì)于所述第一部分 (All)的同樣的纖維，在IOOmm和200mm之間相互偏移地延伸。
6.如前述權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述凹部(16)的靠近所 述第二部分(A12、A22)的邊緣部分具有帶有IOOmm至200mm的半徑的曲線形的分布，并且所述第三部分(A13)的所述纖維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向(X)觀察時(shí)，相對(duì)于所述第一部 分(All)的同樣的纖維，在200mm和400mm之間相互偏移地延伸。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述凹部(16)具有沿著外周封 閉的邊緣線，并且所述支承構(gòu)件(8)至少沿著所述凹部的所述邊緣的部分延伸。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述制成的構(gòu)件為飛機(jī)的機(jī)身 部件。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述凹部(16、42)形成所述機(jī)身部件的窗切 口或門切口。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述待制造的構(gòu)件上的所述 支承構(gòu)件⑶為飛機(jī)機(jī)身的縱梁(14)和/或橫梁(12)。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述制成的支承構(gòu)件(8)形成 框架部件，所述框架部件環(huán)繞所述飛機(jī)機(jī)身的所述窗切口或所述門切口(16)的所述邊緣 線(16a)，并且具有沿著所述殼部件(2)的所述周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)； 沿著所述殼部件的所述縱向方向(XL)延伸的邊緣部分(53、57)；以及角區(qū)域(52、54、56、 58)，所述角區(qū)域(52、54、56、58)分別連接沿所述殼部件(2)的所述周向(XU)延伸的支承 構(gòu)件部分(51、55)和鄰接于該部分的且沿所述殼部件的所述縱向方向(XL)延伸的邊緣部 分(53、57)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，借助至少一個(gè)沿縱向方向彎曲地延伸的 第二部分(A12、A22)置于多個(gè)層內(nèi)的所述預(yù)浸半成品墊(4)安置成，使得它們的第一部分 (A1UA21)分別具有與沿所述殼部件(2)的周向(XU)延伸的所述支承構(gòu)件部分(51、55)相 交的方向；所述彎曲地延伸的第二部分(A12、A22)沿著角區(qū)域(52、54、56、58)延伸；并且 所述第三部分(All)沿著沿所述殼部件的縱向方向(XL)延伸的邊緣部分(53、57)延伸。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第三部分(A13)的所述纖維，當(dāng)橫向 于它們的縱向方向⑴觀察時(shí)，相對(duì)于所述第一部分(All)的同樣的纖維，在0. Im和1.0m 之間相互偏移地延伸。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，借助至少一個(gè)沿縱向方向彎曲地延伸的 第二部分(A12、A22)置于多個(gè)層內(nèi)的所述預(yù)浸半成品墊(4)安置成，使得它們的第一部分 (A1UA21)分別具有與所述沿殼部件的所述縱向方向(XL)延伸的所述邊緣部分(53、57)相 交的方向；所述彎曲地延伸的第二部分(A12、A22)沿著角區(qū)域(52、54、56、58)延伸；并且 所述第三部分(All)沿著所述殼部件(2)的周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)延伸。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第三部分(A13)的所述纖維，當(dāng)橫向 于它們的縱向方向⑴觀察時(shí)，相對(duì)于所述第一部分(All)的同樣的纖維，在0. Im和1.0m 之間相互偏移地延伸。
16.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用于在所述蒙皮部分(2)上形 成所述支承構(gòu)件(8)的所述預(yù)浸半成品墊(4)與用于形成所述殼部件(2)的預(yù)浸半成品墊 (4) 一起安置成，使得所述預(yù)浸半成品墊(4)相對(duì)于所述待制造的機(jī)身部件的所述縱向方 向形成所述機(jī)身部件的縱向繃帶(22)、周向繃帶(24)和/或剪切繃帶(26)。
17.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用于構(gòu)成所述殼部件的所述 預(yù)浸半成品(4)和用于構(gòu)成所述支承構(gòu)件(12、14)的所述預(yù)浸半成品(10)之間的部分區(qū)域中安裝有用于在所述預(yù)浸半成品(4)上構(gòu)成中間層的至少一層織物半成品(10)。
18.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在由用于所述蒙皮部分(2)的 所述經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品(4)和用于所述支承構(gòu)件(8)的所述預(yù)浸半成品(10)組成的 組件硬化之前，所述織物半成品(10)借助于RTM工藝和/或注入法用樹脂浸漬。
19.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用具有l(wèi)(T5mPaS士20%的 粘度的基體材料。
20.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用于所述蒙皮部分(2)的所述 預(yù)浸半成品墊(4)的所述纖維為碳纖維、玻璃纖維和/或聚芳酰胺纖維。
21.—種纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)，其具有至少一個(gè)支承構(gòu)件(8)和與該支承構(gòu)件連接的 具有凹部的蒙皮部分(2)，其中支承構(gòu)件(8)沿著凹部(6)至少一個(gè)部分(16b)延伸，以用 于構(gòu)成框架部件，其特征在于，所述蒙皮部分(2)由分別為纖維的多個(gè)層的多個(gè)構(gòu)造形成， 所述纖維在沿著所述相應(yīng)的預(yù)浸半成品墊的所述縱向延伸部的每個(gè)位置上的定向相互偏 離最大2. 5度，其中第一部分(A11、A21)分別具有與支承構(gòu)件部分(51、55)相交的方向；第 二部分(A12、A22)，其纖維與所述第一部分的纖維有角度地并且沿著另一個(gè)連接在所述第 一邊緣部分上的支承構(gòu)件部分(52、54、56、58)延伸；并且第三部分(All)沿著連接在所述 第二邊緣部分上的邊緣部分(53、57)延伸。
22.如權(quán)利要求21所述的纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)，其特征在于，所述凹部(16)的靠近 所述第二部分(A12、A22)的邊緣部分具有帶有200mm至300mm的半徑的曲線形的分布，并 且所述第三部分(A13)的所述纖維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向(X)觀察時(shí)，相對(duì)于所述第一 部分(All)的同樣的纖維，在IOOmm和200mm之間相互偏移地延伸。
23.如權(quán)利要求21所述的纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)，其特征在于，所述凹部(16)的靠近 所述第二部分(A12、A22)的邊緣部分，具有帶有IOOmm至200mm的半徑的曲線形的分布，并 且所述第三部分(A13)的所述纖維，當(dāng)橫向于它們的縱向方向(X)觀察時(shí)，相對(duì)于所述第一 部分(All)的同樣的纖維，在200mm和400mm之間相互偏移地延伸。
24.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)，其特征在于，所述凹部 (16)具有沿著外周封閉的邊緣線，并且所述支承構(gòu)件(8)至少沿著所述凹部的所述邊緣的 部分延伸。
25.一種飛機(jī)的纖維復(fù)合材料機(jī)身部件，其具有帶有至少一個(gè)凹部(16、42)的殼部件 (2)和形成為框架部件的支承構(gòu)件(8)，所述支承構(gòu)件(8)環(huán)繞所述飛機(jī)機(jī)身的所述凹部 (16,42)的所述邊緣線(16a)，以用于加固該凹部，并且具有沿著所述殼部件(2)的所述周 向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)；沿著所述殼部件的所述縱向方向(XL)延伸的邊緣 部分(53、57)；以及角區(qū)域(52、54、56、58)，所述角區(qū)域分別連接沿所述殼部件(2)的所述 周向(XU)延伸的支承構(gòu)件部分(51、55)和鄰接于該部分的且沿著所述殼部件的所述縱向 方向(XL)延伸的邊緣部分(53、57)。
26.如權(quán)利要求25所述的纖維復(fù)合材料機(jī)身部件，其特征在于，所述凹部形成所述機(jī) 身部件的窗切口或門切口。
全文摘要
一種用于制造纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)的方法，所述纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)具有覆層區(qū)(2)和用于增強(qiáng)纖維復(fù)合材料構(gòu)件(1)的主構(gòu)件(8)，該方法具有如下步驟在工具模具上安裝預(yù)浸半成品(4)，以用于構(gòu)成覆層區(qū)(2)，其中在預(yù)浸半成品(4)中，纖維根據(jù)在待制造的構(gòu)件(1)的覆層區(qū)(2)內(nèi)設(shè)想的力流分布，局部彎曲地延伸；硬化預(yù)浸半成品(4)；在經(jīng)硬化的預(yù)浸半成品(4)上安裝織物半成品(10)的層，以用于構(gòu)成主構(gòu)件(8)；借助基體材料浸漬織物半成品(10)；以及硬化由經(jīng)預(yù)硬化的預(yù)浸半成品(4)和織物半成品(10)組成的組件。一種纖維復(fù)合材料構(gòu)件，具有至少一個(gè)支承構(gòu)件和與該支承構(gòu)件連接的具有凹部的蒙皮部分。一種飛機(jī)的纖維復(fù)合材料機(jī)身部件，具有帶有至少一個(gè)凹部的殼部件和形成為框架部件的支承構(gòu)件。
文檔編號(hào)B29C70/34GK101939217SQ200980104568
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月8日
發(fā)明者托馬斯·格勞爾霍爾茨, 沃爾夫?qū)たㄋ固丶{ 申請(qǐng)人:空中客車營運(yùn)有限公司