[发明专利]用于制造轨道形混合构件的方法和该混合构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造轨道形混合构件的方法以及该混合构件。

背景技术

在航空器和航天器中，乘客座椅通常紧固在紧固轨道上。由于制定了对紧固轨道的耐腐蚀性的高要求，紧固轨道通常由耐腐蚀的钛材料制成。

EP 1600246 A1公开了可以用作座椅轨道的钛/铝构件，其中由钛材料制成的构件的第一区域与由铝材料制成的构件的第二区域通过深焊接工艺紧密地连接。此外，公开了一种用于连接钛/铝构件的第一和第二区域的方法，其中第一和第二区域以彼此抵靠的方式设置，并且通过激光束或者电子束将热量供应到抵接区域。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有低重量、同时具有高机械构件强度和高耐腐蚀性的混合构件，以及提供能够以高质量有效地制造混合构件的方法。

这些目的通过对应的独立权利要求的主题来实现。

有利的构造和改进在引用独立权利要求的从属权利要求中列出。

根据本发明的第一方面，提供一种用于制造特别是用于航空器或航天器的轨道形混合构件的方法。在第一步骤中，在相对于第一型材轨道固定位置，将由钛材料制成的第二轨道构件定位在由碳-纤维增强塑料材料制成的并沿前进方向移动的第一型材轨道的沿纵向型材方向延伸的第一条块上，使得所述第一条块的沿纵向型材方向延伸的条块部分被布置在第二轨道构件的第一连接部分的第一内表面和第二轨道构件的第二连接部分的第二内表面之间，所述第二内表面面向第一内表面且距离第一内表面一定距离。在另一步骤中，通过垂直地施加在沿与第一连接部分的第一内表面相反的方向定向的第一外表面上的预定力和借助于超声波焊接装置的第一超声波发生器平行于第一外表面施加的超声波振动，以及同时通过垂直地施加在沿与第二连接部分的第二内表面相反的方向定向的第二外表面上的预定力和借助于超声波焊接装置的第二超声波发生器平行于第二外表面施加的超声波振动，将所述第二轨道构件紧密地连接到第一型材轨道上。

由于在第二轨道构件的定位期间和连接操作期间，第一型材轨道沿前进方向移动，所以有利地产生连续且快速的制造过程。

此外，有利的是进行定位以使得第一条块布置在第一连接部分的第一内表面和第二连接部分的第二内表面之间。以这种方式，在由多个内表面的间隔和条块的厚度限定的公差内，相对于横向于纵向型材方向延伸的横向型材方向，完成第二轨道构件到第一条块的形状配合固定。以这种方式，提高了定位精度。此外，也可以通过这种布置来扩大可用于条块到第二轨道构件的连接的接触面积。

由于借助于彼此相反定位的两个超声波发生器将第一型材轨道同时连接到第二轨道构件上，可以非常快速和可靠地产生机械稳定的连接。特别地，由于第一条块和连接部分的内表面之间的大接触面积，产生了具有非常好的机械特性的紧密连接。由于借助于超声波发生器在连接部分的外表面上施加相反力以及同时施加平行于外表面的振动，所以条块与连接部分的直接熔合由于摩擦而发生。因此，可能存在于条块的内表面或表面上的任何相对较小的凹凸无关紧要。因此，可以省去内表面和条块的费力的准备工作。以这种方式，实现了特别有效的过程。

所述超声波发生器可以是点超声波发生器的形式，其在连接操作期间从起始位置以前进速度沿前进方向移动第一时间段，其中所述第一型材轨道以所述前进速度沿所述前进方向移动，并且在该过程中，每个点超声波发生器产生连接所述第一型材轨道和所述第二轨道构件的第一离散焊点。这具有的优点是，特别是在混合构件的高机械负载区域中，可以引入点，可选的附加的连接点。

尤其是，在第一焊接生产之后，可以做出如下的规定：从第一外表面移除第一超声波发生器并且从第二外表面移除第二超声波发生器；然后，将第一和第二超声波发生器移回到起始位置；在第一外表面上再次垂直地施加预定力，并借助于第一超声波发生器施加与第一外表面平行的超声波振动，并且同时在第二外表面上垂直地施加所述预定力，并且借助于所述第二超声波发生器施加与第二外表面平行的超声波振动，其中所述超声波发生器以所述前进速度沿前进方向移动第二时间段，并且在该过程中，每个超声波发生器产生连接第一型材轨道和第二轨道构件的第二离散焊点。

可以重复这些步骤以便产生更多的焊点。

第一预定时间段和第二预定时间段可以是相同的长度或不同的长度。例如，可以做出如下的规定：时间段取决于特定连接部分的在由超声波发生器施加的作用力起作用的方向上的局部厚度。通常，依赖关系可以被构造为使得随着厚度的增加，时间段变长。