[发明专利]用于维修由层状复合材料以多个层构造的部件的方法和设备

说明书

一种用于维修由层状复合材料以多个层(12)构造的部件(10)的方法，该方法包括在该部件(10)的受损部(14)的区域中去除该部件的层状复合材料的材质的步骤，以形成斜接的挖空部(18)，从而形成由该部件(10)的多个层(12)构成的、斜接的边缘轮廓(20)。还在该挖空部(18)中逐层施加具有处于未固化状态的可固化塑料材质的纤维增强的塑料带(32)，以产生与该部件(10)的斜接的边缘轮廓(20)互补并且贴靠在其上的替代结构半成品(34)。在另一个步骤中固化该纤维增强的塑料带(32)中所包含的可固化的塑料材质，以产生替代结构并且将该替代结构与该部件(10)相连。

技术领域

本发明涉及一种用于维修由层状复合材料以多个层构造的部件的方法。此外本发明还涉及一种用于执行此类方法的设备。

背景技术

已知基于铆钉、粘合和焊接连接的不同方法以用于维修和连接由层状复合材料构造的部件(例如像飞机的结构部件)。例如已知的是，在此类部件的受损部区域中在其表面上固定板状的增强元件，使得该增强元件覆盖受损部。为了将增强元件固定在部件上，尤其设置了铆钉、粘合和焊接连接。

从DE 10 2015 110 193 A1还已知一种用于连接两个由热塑性层状复合材料构造的部件的方法，其中这两个部件借助于材质去除而设置有彼此互补的边缘轮廓并且在此基础上借助于焊接通过其边缘轮廓相连。

发明内容

本发明的基本目的在于，提供一种用于修理由层状复合材料以多个层构造的部件的方法，该方法自身可以在复杂形状部件的情况下简单且自动地进行。此外，应通过该方法生产在形状和特性方面与原始的无故障部件尽可能接近的部件。本发明另外的基本目的在于，提供一种用于执行该方法的对应的设备。

这个目的通过本发明的方法以及通过本发明的设备来实现。

本发明涉及一种用于维修由层状复合材料以多个层构造的部件的方法，该部件优选是飞行器的结构部件。由层状复合材料构造的部件层优选分别包括处于已固化状态的塑料材质和嵌入其中的增强纤维。塑料材质可以是热塑性和/或硬质塑料。增强纤维例如可以是碳纤维和/或玻璃纤维。在该部件的一个层中，增强纤维优选以无纺布、纺织物和/或具有限定的纤维取向的多轴无纺布的形式存在。待维修的部件可以具有任意形状。例如能以弯曲的、尤其两次弯曲的板的形式提供该部件。

该方法包括在该部件的受损部区域中去除该部件的层状复合材料的材质以形成斜接挖空部的步骤。该去除优选如下进行，使得部件的被安排为直接接触或直接包围受损部的区域完全被去除或者被去除直到该部件的最下层。受损部在此能够以任意形状存在。例如受损部可以是穿过部件的整个厚度的穿孔。另外，受损部可以构成在部件内部或沿着其表面形成的裂痕。一般而言，受损部可以理解为对该部件的初始形状的任何不希望的、尤其明显的偏离。

如下进行去除层状复合材料的材质的步骤，从而形成由该部件的多个层构成的、斜接的边缘轮廓。如此产生的边缘轮廓尤其构成该部件中的挖空部。斜接的边缘轮廓在此理解为一种被设置为用于借助于斜接方法来连接该部件的接触面。为此，该边缘轮廓优选具有倾斜的、具有锐角的、也就是平坦延伸的接触面。优选地，该挖空部具有在该部件的厚度方向上逐渐变细的直径的形状。

在该方法的另一个步骤中，在该部件的挖空部中逐层施加纤维增强的塑料带，以产生与该部件的斜接的边缘轮廓互补并且贴靠在其上的替代结构半成品。纤维增强的塑料带具有处于未固化状态的可固化塑料材质。纤维增强的塑料带优选具有单向的增强纤维并且能够以不同的尺寸、尤其宽度和厚度，单独地或多个同时施加或放置。施加纤维增强的塑料带优选如下进行，使得通过它们构成的替代结构半成品在其边缘区域处贴靠该边缘轮廓的表面区段并且由此与之处于接触。

另外，固化构成替代结构半成品的纤维增强的塑料带中所包含的可固化的塑料材质，以产生替代结构并且将该替代结构与该部件相连。在此尤其进行替代结构与部件的材料配合连接。