[发明专利]用于制造机身部分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造机身部分的方法、特别是制造用于航空器或航天器的机身部分的方法，并且涉及一种机身部分以及具有这种类型的机身部分的航空器或航天器。

背景技术

尽管本发明及其所解决的问题可用于任何类型的机身，但是将针对航空器机身详细地描述它们。

现代航空器机身常常使用特别是纤维增强塑料来构造。航空器机身通常具有蒙皮部分以及支撑蒙皮部分的桁条和框架。桁条沿机身的纵向方向延伸，而框架沿周向方向延伸。

通常使用铆接方法将框架特别地附接到蒙皮部分。为此目的，被称为夹子的连接元件和被称为加强角片的框架稳定元件分别与蒙皮和框架铆接。例如在DE 102014103438 A1中描述了这种类型的方法和装置。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种用于制造机身部分的改进方法以及还提供一种对应的改进的机身部分。

该目的是通过具有权利要求1的特征的制造机身部分的方法和/或通过具有权利要求7的特征的机身部分而根据本发明实现的。

因此，提供：

-一种用于制造机身部分的方法，特别是制造用于航空器或航天器的机身部分的方法，所述方法具有下述方法步骤：在预定的焊接区的区域内焊接含有热塑性材料的蒙皮部分与含有热塑性材料的框架；以及在焊接区的区域内将被构造为裂纹制止件的附接件连接到蒙皮部分和框架。

-一种机身部分，特别是用于航空器或航天器的或在航空器或航天器中的机身部分，特别是根据本发明的方法制造的机身部分，该机身部分包括：蒙皮部分和框架，蒙皮部分和框架各自含有热塑性材料并且在焊接区被焊接在一起，在焊接区的区域内设置附接件，所述附接件被连接到蒙皮部分和框架并且被构造为裂纹制止件。

-一种航空器或航天器，其具有机身，该机身具有根据本发明的机身部分或根据本发明的方法制造的机身部分。

本发明的基本思想在于，形成具有蒙皮部分和框架的机身构造，其中蒙皮部分和框架各自含有热塑性材料并且在焊接区中焊接在一起以实现附接。另外，在焊接区中设置根据本发明被构造为裂纹制止件的附接件，并且将它们连接到框架和蒙皮部分。

蒙皮部分和框架可以以多种不同的方式构造，并且可以含有热塑性材料。例如，热塑性材料可以是具有热塑性基体的纤维复合材料或具有至少一个热塑性层的多层结构。特别地，蒙皮部分和框架不必完全由热塑性材料组成。相反，可以仅仅部分、仅一层或仅焊接区的一个部位包括热塑性材料。此外，可以想到提供热塑性覆盖层或不同形成的额外材料以焊接到蒙皮部分和/或框架上。

焊接区可以以多种不同的方式构造。例如，其可以构造为平坦的焊接区、线性焊缝、焊接头包围的表面、设置有多个焊接点或焊接图案的表面等。

通过热塑焊接将蒙皮在焊接区焊接到框架上。因此，蒙皮部分和框架有利地以相对简单且快速的焊接工艺接合在一起，而不是通过通常的劳动密集型铆钉接头。以这种方式，可以最小化制造成本以及加工时间。

对于热塑焊接，根据所使用的焊接方法的类型，可以使用或不使用额外的材料、热塑性粘合剂等。

航空器的机身中的内部压力荷载可能会导致框架从蒙皮部分上剥离。因此，阻止这种类型的剥离作用的铆钉接头通常在航空工业中需要核准。根据本发明，被构造为裂纹制止件的额外的附接件用于耐受接头的破损，它们阻止裂纹的形成和/或发展，因此它们阻止了分离。有利地，这意味着焊接头可以被批准用于航空工业。

根据本发明，附接件可以特别地局部地设置在焊接区的、承受相对较高的荷载并且更容易破裂的部分上，特别是在焊接区的始端或尾端的区域内。这有利地阻止了裂纹的发生。

此外，由于实际的附接或连接通过焊接头提供，与传统的铆钉接头不同，根据本发明，附接件还可以单独地和/或以足以阻止裂纹发展的较大或较宽的间隔放置。因此，与传统的铆钉接头的情况相比，有利地需要显著更少的附接件。因此，总体而言，焊接头的制造与附接件的引入一起需要显著减少的工作量。因此，根据本发明的方案在优化重量和成本方面起了一定的作用。

本发明的有利的实施方式和改进在从属权利要求中给出。

根据优选的改进，框架构造有贯通凹部，在该贯通凹部处焊接区被中断。在这方面，附接件设置在焊接区的与贯通凹部邻接的尾端或始端的区域内。当出现荷载时，力流常常集中在焊接区的始端或尾端的区域内，该力流导致张力局部增加。设置在焊接区的始端或尾端的区域内的附接件由此增强焊接区的暴露于最大荷载中的部位。这有效地阻止了裂纹的开始，因此阻止了分离。