DE60005267T2 - Herstellungsverfahren einer Flügelstruktur aus Faserverbundstoff - Google Patents

Herstellungsverfahren einer Flügelstruktur aus Faserverbundstoff Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels, beispielsweise eines Flügels aus faserverstärktem Kunststoff, durch ein einziges Hochtemperatur-Hitzeaushärten, um den Verformungsschritt abzukürzen und die Zusammenbau-Arbeit zu verringern.
  • Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik.
  • Die meisten herkömmlichen Hauptflügel von Flugzeugen sind zusammengebaut. Außerdem wurden Hauptflügel für Leichtflugzeuge aus Verbundmaterial mit hoher spezifischer Stärke entwickelt. Ein Hauptflügel eines Flugzeuges aus Verbundmaterial mit einer Kastenstruktur wird zusammengebaut, indem man Einzelteile aneinander fügt, d. h. Holme, Außenhäute und Rippen, welche zuvor einzeln nach der Harzübertragungsmethode (RTM) oder nach einer Auflegemethode von Hand mit Hilfe eines Klebstoffs oder von Befestigungsmitteln in einer Kastenstruktur hergestellt worden sind. Da ein Teil aus einem faserverstärkten Kunststoff, d. h. einem Verbundmaterial vor dem Aushärten weich ist, muß das Teil aus dem faserverstärkten Kunststoff unter Verwendung eines Dorns in der gewünschten Form gehalten werden, und der Dorn muß nach dem Aushärten des Teils aus dem faserverstärkten Kunststoff entfernt werden. Daher kann der herkömmliche Flügel mit Kastenstruktur nicht einstöckig durch Formen hergestellt werden; der Flügel muß mit einer Öffnung versehen werden, durch welche ein Dorn entfernt werden kann, und ein gesondert hergestelltes Teil zum Verschließen der Öffnung muß an dem Flügel durch Befestigungsmittel oder einen Klebstoff angebracht werden.
  • Zum Herstellen der Teile für einen Hauptflügel eines Flugzeuges mit Kastenstruktur einschließlich Holmen, Außenhaut und Rippen werden Verformungs-Unterbauvorrichtungen verwendet. Die Verformungs-Unterbauvorrichtungen müssen aus hitzebeständigen Material hergestellt sein, weil die Teile bei hoher Temperatur durch Hitzeaushärtung hergestellt werden.
  • Beim Zusammenbau eines Verbundmaterial-Hauptflügels für ein Flugzeug unter Verwendung eines Klebstoffs müssen die Teile zweimal einer Hochtemperatur-Aushärtung unterzogen werden, nämlich beim Bilden der Teile und bei ihrem Zusammenfügen mit Klebstoff. Wenn der Hauptflügel eines Flugzeuges aus Verbundmaterial unter Verwendung von Befestigungsmitteln zusammengebaut wird, müssen die Teile nur einmal dem Hitzehärten unterworfen werden. Jedoch erfordert dieses Verfahren des Zusammenbaus des Hauptflügels unter Verbindung der Teile mit Befestigungsmitteln den Zusammenbau von Unterbau-Vorrichtungen und ist sehr zeitaufwendig.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Hauptflügels für ein Flugzeug aus einem Verbundmaterial in Kastenstruktur mit geschlossenen Räumen zu schaffen, welches es erlaubt, den Hauptflügel durch einen Halbaushärtungschritt bei niedriger Temperatur und einen Hitzehärtungsschritt herzustellen, wobei das Verform-Verfahren verkürzt und die Zusammenbau-Arbeit verringert werden.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels die folgenden Stufen:
    Aufziehen einer Verstärkungs-Textilfolie auf einen Dorn; festes Umschließen der auf den Dorn aufgezogenen Verstär kungs-Textilfolie in einer geschlossenen Unterbau-Vorrichtung; Einführen eines hitzehärtbaren Harzes in die geschlossene Unterbau-Vorrichtung, um die Verstärkungs-Textilfolie mit dem hitzehärtbaren Harz zu imprägnieren; Halb-Aushärtenlassen des hitzehärtbaren Harzes, mit dem die aufgezogene Verstärkungs-Textilfolie imprägniert worden ist, um eine halb ausgehärtete Vebundmaterial-Flügelkomponente auszubilden; Herausnehmen der halb ausgehärteten Verbundmaterial-Flügelkomponente und des Dornes aus der Unterbau-Vorrichtung; Entfernung des Dornes aus der halb ausgehärteten Verbundmaterial-Flügelkomponente; Verbindung der halb ausgehärteten Verbundmaterial-Flügelkomponente und einer anderen Flügelkomponente mittels eines Klebstoffes zu einer Baugruppe; und Aushärten der Baugruppe zu einem Verbundmaterial-Flügel.
  • Die andere Flügelkomponente kann halb ausgehärtet sein. Vorzugsweise ist die andere Flügelkomponente eine Verbundmaterial-Flügelkomponente, welche durch Imprägnieren einer Verstärkungs-Textilfolie mit einem hitzehärtbaren Harz hergestellt ist. Vorzugsweise besitzt der Verbundmaterial-Flügel einen Kastenaufbau oder eine Kastenstruktur mit einem geschlossenen Raum. Vorzugsweise umfaßt jede der Flügelkomponenten mindestens ein Teil aus der Gruppe vorderer Holm, hinterer Holm, eine Anzahl von Rippen zwischen dem vorderen und dem hinteren Holm, obere Außenhaut oberhalb der Rippen und untere Außenhaut unterhalb der Rippen. Vorzugsweise ist des weiteren mindestens eine der Flügelkomponenten einstöckig ausgebildet, indem mindestens zwei Teile aus der Gruppe vorderer Holm, hinterer Holm, Rippen, obere Außenhaut und untere Außenhaut zu einem einstöckigen Gebilde kombiniert worden sind.
  • Bei einer Durchführungsform umfaßt der Verbundmaterial-Flügel einen vorderen Holm, einen hinteren Holm, eine Anzahl von Rippen zwischen dem vorderen und dem hinteren Holm, eine obere Außenhaut oberhalb der Rippen und eine unter Außenhaut unterhalb der Rippen, wobei die Stufe des Aufziehens einer Verstärkungs-Textilfolie auf einen Dorn daraus besteht, daß man eine Anzahl Verstärkungs-Textilfolien für den hinteren Holm, die Rippen, die obere Außenhaut und die untere Außenhaut auf einen Dorn entsprechend dem Flügelaufbau aufzieht; die halb ausgehärtete Verbundmaterial-Flügelkomponente umfaßt einstöckig den hinteren Holm, die Rippen, die obere Außenhaut und die untere Außenhaut; und die halb ausgehärtete Verbundmaterial-Flügelkomponente wird mittels eines Klebstoffes unter Ausbildung einer Baugruppe mit einer Flügelkomponente, die dem vorderen Holm entspricht, vereinigt.
  • Vorzugsweise ist die Flügelkomponente, welche dem vorderen Holm entspricht, ein halb ausgehärtetes Verbundmaterial-Teil, welches durch Imprägnieren einer Verstärkungs-Textilfolie mit einem hitzehärtbaren Harz hergestellt worden ist.
  • Die Verstärkungs-Textilfolien, die auf die Dorne aufgezogen werden, werden in der geschlossenen Unterbau-Vorrichtung verschweißt, die aufgezogenen Verstärkungs-Textilfolien werden mit dem hitzehärtbaren Harz imprägniert, das hitzehärtbaren Harz, mit dem die aufgezogenen Verstärkungs-Textilfolien imprägniert sind, wird halb ausgehärtet, wobei sich die halb ausgehärteten Komponenten oder die Verbundmaterial-Komponente bilden, die Dorne werden aus den halb ausgehärteten Komponenten oder der Verbundmaterial-Komponente heraus genommen, und die halb ausgehärteten Komponenten werden zusammengefügt und mit dem Klebstoff zu einer Verbundmaterial-Struktur verklebt, welche der Hitzehärtung unterworfen wird, um das wärmehärtbare Harz auszuhärten. Somit können das wärmehärtbare Harz und der Klebstoff zugleich erhitzt werden, so daß lediglich ein einziger Aushärtungsschritt bei hoher Temperatur erforderlich ist, um einen Verbundmaterial-Flügel auszubilden, welcher einen Kastenaufbau mit geschlossenen Räumen aufweist.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung und in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, wobei bedeuten:
  • 1 einen Querschnitt durch eine geschlossene Unterbau-Vorrichtung, welche bei einem Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels gemäß der Erfindung verwendet wird;
  • 2 einen Querschnitt eines Teils einer geschlossenen Unterbau-Vorrichtung, die sich von der in 1 gezeigten unterscheidet;
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer formenden Einspann-Vorrichtung, die zum Verbinden einer halb ausgehärteten, einstöckigen Flügelkomponente und einem vorderen Holm verwendbar ist;
  • 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV von 3;
  • 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V von 3;
  • 6 eine perspektivische Ansicht von Verstärkungs-Textilfolien zur Ausbildung der oberen und der unteren Außenhaut, eines hinteren Holms und von Rippen, Dornen und Unterbau-Vorrichtungen für eine erste Stufe eines Verfahrens zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels gemäß der Erfindung;
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer Verstärkungs-Textilfolie zur Ausbildung eines vorderen Holms und von Unterbau-Vorrichtungen bei einer ersten Stufe des Verfahrens zur Herstellung eines Flügels aus Verbundmaterial gemäß der Erfindung;
  • 8 eine perspektivische Ansicht von halb ausgehärteten Komponenten bei einer zweiten Stufe des Verfahrens zur Herstellung des Flügels aus Verbundmaterial gemäß der Erfindung;
  • 9 eine perspektivische Ansicht von Komponenten, deren zu vereinigende Teile mit einem Klebstoff beschichtet sind, für eine dritte Stufe des Verfahrens zur Herstellung des Flügels aus einem Verbundmaterial gemäß der Erfindung; und
  • 10 eine perspektivische Ansicht eines Flügels aus einem Verbundmaterial, der nach dem Verfahren zur Herstellung des Flügels aus einem Verbundmaterial gemäß der Erfindung hergestellt worden ist.
  • Beschreibung der bevorzugten Durchführungsformen
  • Gemäß den 1 und 2 wird eine geschlossene Unterbau-Vorrichtung 1 bei einem Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels bei einer bevorzugten Durchführungsform gemäß der Erfindung dazu verwendet, eine halb ausgehärtete Flügelkomponente herzustellen, welche Teile entsprechend einem hinteren Holm, Rippen, einer oberen Außenhaut und einer unteren Außenhaut aufweist, wobei die Herstellung durch Imprägnieren von Verstärkungs-Textilfolien mit einem wärmehärtbaren Harz sowie durch Halb-Aushärten der Verstärkungs-Textilfolien, die mit dem wärmehärtbaren Harz imprägniert sind, durch eine Harzübertragungsmethode (RTM) erfolgt. 1 zeigt einen Querschnitt eines Teils der geschlossenen Unterbau-Vorrichtung 1 entsprechend einem Teil der halb ausgehärteten Flügelkomponente, die nicht mit den Rippen versehen ist, während 2 einen Querschnitt eines Teils der geschlossenen Unterbau-Vorrichtung 1 entsprechend einem Teil der halb ausgehärteten Flügelkomponente zeigt, welche mit den Rippen versehen ist (siehe 6). Der Ausdruck "halb ausgehärtet" bedeutet ein Zustand eines wärmehärtbaren Harzes, in welchem das wärmehärtbare Harz verfestigt, jedoch nicht vollständig ausgehärtet ist, d. h. die Moleküle des wärmehärtbaren Harzes sind noch nicht vollständig vernetzt, jedoch läßt sich das wärmehärtbare Harz bei Temperaturen von unter etwa 180°C nicht verflüssigen (gelieren). Gelierung bedeutet nicht Glasübergang. Ein halb ausgehärteter Zustand entspricht einem Zustand eines aus zwei Komponenten bestehenden wärmehärtbaren Harzes, welches durch Vermischen von beispielsweise Epicoat 6003® (Harz) von Yuka Shell Epoxy und Epicure 150 D® (Beschleuniger) von Yuka Shell Epoxy in einem vorherbestimmten Mischverhältnis hergestellt und etwa 12 Stunden lang bei 60°C gehalten worden ist.
  • Die geschlossene Unterbau-Vorrichtung 1 besitzt eine obere Hälfte 2 und eine untere Hälfte 3. Die obere Hälfte 2 und die untere Hälfte 3 sind miteinander verbunden und durch eine nicht dargestellte Klammereinrichtung miteinander ver-. klammert, wobei ein abgeschlossener Raum 4 entsteht. Mit einem Einlaß der unteren Halbvorrichtung 3 ist ein Rohr 5, welches ein Ventil 6 aufweist, verbunden, so daß es mit dem abgeschlossenen Raum 4 in Verbindung steht, und mit einem Einlaß der oberen Halbvorrichtung 2 ist ein Rohr 7, welches mit einem Ventil 8 ausgerüstet ist, verbunden, so daß es mit dem abgeschlossenen Raum 4 in Verbindung steht.
  • In einem Teil des abgeschlossenen Raumes 4, der in 1 dargestellt ist, sind die Außenhaut bildende Dorne 9 (siehe 6) zur Herstellung einer Außenhaut angeordnet. Über den die Außenhaut bildenden Dorn 9 sind eine Verstärkungs-Textilfolie 10 für die obere Außenhaut, eine Verstärkungs-Textilfolie 11 für die unteren Außenhaut und eine Verstärkungs-Textilfolie 12 für den hinteren Holm aufgezogen. Die Verstärkungs-Textilfolie 10 für die obere Außenhaut, die Verstärkungs-Textilfolie 11 für die untere Außenhaut und die Verstärkungs-Textilfolie 12 für den hinteren Holm können entweder gemeinsam einstöckig ausgebildet sein, wie in 6 dargestellt, oder auch als getrennte Verstärkungs-Textilfolien vorliegen.
  • In einem Abschnitt des abgeschlossenen Raumes 4 der Unterbau-Vorrichtung 1, sind, wie in 2 dargestellt, Rippen formende Dorne 13, 14 und 15 angeordnet. Auf die Rippen for menden Dorne 14 werden Verstärkungs-Textilfolien 16 für Rippen und auf die Rippen formenden Dorne 15 Verstärkungs-Textilfolien für Rippen aufgezogen.
  • Aus den 3 und 4 sind eine formende Einspannvorrichtung 30 zum Formen einer Flügelkomponente durch Verbinden von halb ausgehärteten faserverstärkten, hitzehärtbaren Harzteilen, nämlich einem hinteren Holm 20, einer Rippe 21, einer oberen Außenhaut 22, einer unteren Außenhaut 23 und einem vorderen Holm 24 mit einem Klebstoff zu einer halb ausgehärteten faserverstärkten, hitzehärtbaren Harzeinheit sowie das Aushärten der halb ausgehärteten, wärmehärtbaren Harzeinheit ersichtlich. Die formende Einspannvorrichtung 30 besitzt Außenhaut-Schablonen 31 zum Haltern der halb ausgehärteten Außenhäute 22 und 23 und des hinteren Holms 20 in einer vorher bestimmten Form sowie Klammern oder Klemmen 32 für den vorderen Holm zum Zusammenhalten von halb ausgehärtetem vorderen Holm 24 und halb ausgehärteten Außenhäuten 22 und 23. Wie in den 3 und 4 dargestellt, besitzt jede Außenhautschablone 31 zwei Teile 33 und 34, die miteinander verbunden und wieder auseinander genommen werden können. Die halb ausgehärteten Flügelkomponenten, d. h. der hintere Holm 20, die Rippen 21 und die Außenhäute 22 und 23 werden durch die Schablonen 31 für die Außenhaut in einer vorher bestimmten Lage gehalten. Wie in 5 gezeigt, klemmen die Klemmen 32 für den vorderen Holm mit Klebstoff überzogene angrenzende Teile des halb ausgehärteten vorderen Holms 24 und der halb ausgehärteten Außenhäute 22 und 23 aneinander (wobei lediglich die Verbindung zwischen vorderem Holm 24 und der Außenhaut 23 in 5 dargestellt ist).
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels gemäß einer bevorzugten Durchführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 erläutert. Eine Verstärkungs-Textilfolie 10 für die obere Außenhaut, eine Verstärkungs-Textilfolie 11 für die untere Außenhaut, eine Verstärkungs-Textilfolie 12 für den hinteren Holm, Verstärkungs-Textilfolien 16 und 17 für die Rippen sowie eine Verstärkungs-Textilfolie 18 für den vorderen Holm werden, wie in 6 und 7 dargestellt, hergestellt, indem man ein dreidimensionales oder zweidimensionales Gewebe aus Verstärkungsfasern in Abmessungen ausschneidet, die denen der oberen Außenhaut, der unteren Außenhaut, des hinteren Holms, der Rippen und des vorderen Holms des Verbundmaterial-Flügels entsprechen. Wie in 6 gezeigt, werden die Verstärkungs-Textilfolien 16 und 17 für die Rippen auf die Rippen formenden Dorne 14 bzw. 15 aufgezogen, während die Verstärkungs-Textilfolie 10 für die obere Außenhaut, die Verstärkungs-Textilfolie 11 für die untere Außenhaut und die Verstärkungs-Textilfolie 12 für den hinteren Holm auf die die Außenhaut formenden Dorne aufgezogen werden. Die Verstärkungs-Textilfolie 18 ( 7) wird auf einen – nicht dargestellten – Verformungsdorn für einen vorderen Holm aufgezogen. Auf diese Weise werden die Verstärkungs-Textilfolien in eine vorbestimmte Form gebracht.
  • Die Verstärkungs-Textilfolien 16 und 17 für die Rippen, die Verstärkungs-Textilfolien 10 und 11 für die Außenhaut und die Verstärkungs-Textilfolie 12 für den hinteren Holm werden zu einer vorherbestimmten Struktur gemäß dem zu formenden Verbundmaterial-Flügel zusammen getragen. Die Struktur aus den Verstärkungstextil-Folien 10, 11, 12, 16 und 17 wird in dem abgeschlossenen Raum 4, der durch die obere Halbvorrichtung 2 und die untere Halbvorrichtung 3 definiert ist, verschweißt.
  • Der abgeschlossene Raum 4, der durch die obere Halbvorrichtung und die unteren Halbvorrichtung 3 definiert ist, wird durch das Rohr 7, das mit der oberen Halbvorrichtung 2 ver bunden ist, evakuiert, und ein aus zwei Komponenten bestehendes wärmehärtbares Harz, das bei verhältnismäßig niedriger Temperatur aushärtet, wird durch Rohr 5, das mit der unteren Halbvorrichtung 3 verbunden ist, eingespritzt. Der abgeschlossene Raum 4 wird durch Leitung 7, die mit der oberen Halbvorrichtung 2 verbunden ist, evakuiert, bis das wärmehärtbare Harz, das in den abgeschlossenen Raum 4 durch Leitung 5, die mit der unteren Halbvorrichtung 3 verbunden ist, eingespritzt worden ist, aus dem abgeschlossenen Raum 4 durch Leitung 7, die mit der oberen Halbvorrichtung 2 verbunden ist, herausfließt. Als wärmehärtbares Harz kann das oben erwähnte, aus zwei Komponenten bestehende wärmehärtbare Harz verwendet werden, das durch Vermischen von Epicoat 6003® (Harz) und Epicure 1500® (Beschleuniger) in einem vorher bestimmten Verhältnis hergestellt worden ist, verwendet werden.
  • Die Verstärkungs-Textilfolien 10, 11, 12, 16 und 17 werden mit dem wärmehärtbaren Harz, das in den abgeschlossenen Raum 4 eingespritzt worden ist, imprägniert. Nach Feststellung der Imprägnierung der Verstärkungs-Textilfolien 10, 11, 12, 16 und 17 mit dem wärmehärtbaren Harz wird das wärmehärtbare Harz etwa 12 Stunden lang unter der Steuerung einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung auf 60°C erhitzt, um eine halb ausgehärtete faserverstärkte wärmehärtbare Harzstruktur zu erzielen. In der Zwischenzeit wird die Verstärkungs-Textilfolie 18 für den vorderen Holm (7) auf einen nicht dargestellten Formungsdorn für den vorderen Holm aufgezogen, die aufgezogene Verstärkungs-Textilfolie 18 für den vorderen Holm in einen abgeschlossenen Raum, der durch eine obere Halbvorrichtung 2a und eine untere Halbvorrichtung 3a definiert ist, eingelegt, der abgeschlossene Raum evakuiert und das aus zwei Komponenten bestehende wärmehärtbare Harz, welches bei verhältnismäßig niedriger Temperatur aushärtet, in den evakuierten abgeschlossen Raum eingespritzt, um die Verstärkungs-Textilfolie 18 für den vor deren Holm mit dem wärmehärtbaren Harz zu imprägnieren. Die Verstärkungs-Textilfolie 18 für den vorderen Holm, die mit dem wärmehärtbaren Harz imprägniert worden ist, wird etwa 12 Stunden auf 60°C erhitzt, um das wärmehärtbare Harz, mit dem die Verstärkungs-Textilfolie 18 für den vorderen Holm imprägniert worden ist, halb auszuhärten.
  • Nach Feststellung der Halbaushärtung des wärmehärtbaren Harzes, mit dem die Verstärkungs-Textilfolien 10, 11, 12, 16 du 17 imprägniert worden ist, werden die obere Halbvorrichtung 2 und die untere Halbvorrichtung 3 geöffnet und die obere Halbvorrichtung 2, die untere Halbvorrichtung 3 und die Dorne 9, 13, 14 und 15 von dem halb ausgehärteten hinteren Holm 20, den halb ausgehärteten Rippen 21 und den halb ausgehärteten Außenhäuten 10 und 11 entfernt, und man erhält eine halb ausgehärtete Verbundstruktur 40, wie in 8 dargestellt. Der halb ausgehärtete vordere Holm 24 wird nun gegenüber einer offenen Seite der halb ausgehärteten Verbundstruktur 40 angeordnet. Anstoßende Anteile der halb ausgehärteten Verbundstruktur 40 und des halb ausgehärteten vorderen Holms 24, d. h. die in 9 grau getönt dargestellten Teile der Rippen 21, der Außenhäute 22 und 23 und des vorderen Holms 24 werden mit einem Klebstoff beschichtet und miteinander verklebt, so daß die halb ausgehärtete Verbundstruktur 40 und der halb ausgehärtete vordere Holm 24 miteinander kombiniert werden. Die halb ausgehärtete Verbundstruktur 40 und der halb ausgehärtete vordere Holm 24, die auf diese Weise durch Verkleben miteinander verbunden worden sind, werden durch die formende Einspannungsvorrichtung 30 in einer vorher bestimmten Form gehalten, wobei zugleich die Außenhautschablonen 31, die halb ausgehärteten Außenhäute 22 und 23 und den halb ausgehärteten hinteren Holm 20 halten und die Klemmen 32 für den vorderen Holm den halb ausgehärteten vorderen Holm 24 und die halb ausgehärteten Außenhäute 22 und 23 zusammenhalten. Danach werden die halb ausgehärtete Verbundstruktur 40 und der halb ausgehärtete vordere Holm 24 etwa 2 Stunden auf 180°C erhitzt, um das wärmehärtbare Harz und den Klebstoff zugleich auszuhärten und einen Verbundmaterial-Flügel 50, wie er in 10 gezeigt ist, herzustellen. Zusätzliche Unterbau-Vorrichtungen bzw. Einspann-Vorrichtungen können verwendet werden, wenn man die Kombination aus halb ausgehärteter Verbundstruktur 40 und halb ausgehärtetem vorderen Holm 24 einem Hochtemperatur-Aushärteverfahren unterwirft, um Druck auf die gesamte Oberfläche der Kombination aus halb ausgehärteter Verbundstruktur 40 und halb ausgehärtetem vorderen Holm 24 auszuüben.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels in der dargestellten Durchführungsform fügt die Außenhäute, den hinteren Holm und die Rippen zu der halb ausgehärteten Verbundstruktur zusammen, um so viele Komponenten wie möglich gleichzeitig zu imprägnieren und halb auszuhärten und so die Arbeit zu erleichtern und die Kosten zu verringern, wonach der halb ausgehärtete vordere Holm mit Klebstoff an die halb ausgehärtete Verbundstruktur gebunden und der halb ausgehärtete vordere Holm, der mit Klebstoff an die halb ausgehärtete Verbundstruktur auf diese Weise angefügt worden ist, zusammen mit dieser einem Hochtemperatur-Aushärtungsverfahren unterworfen wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene spezielle Verfahren beschränkt. Beispielsweise kann jedes der Elemente obere und untere Außenhaut, vorderer Holm, hinterer Holm und Rippen kombiniert, mit dem wärmehärtbaren Harz imprägniert und zu einer halb ausgehärteten Verbundstruktur aus faserverstärktem Kunststoff verformt werden. Die andere Außenhaut des faserverstärkten Kunststoffs kann mit Klebstoff an die halb ausgehärtete Verbundstruktur gebunden werden, und die andere Außenhaut und die halb ausgehärtete Verbundstruktur, die auf diese Weise aneinander gebunden sind, können dem Hochtemperatur-Aushärteverfahren unterworfen werden. Der Umfang des Flügels wird bei dem Hochtemperatur-Aushärtungsverfahren festgelegt, um eine Verschiebung der Außenhäute zu verhindern.
  • Die obere und die untere Außenhaut, der vordere und der hintere Holm und die Rippen können einzeln durch Aufziehen von Verstärkungs-Textilfolien auf Dorne in Form von Einzelkomponenten, durch Imprägnieren der aufgezogenen Verstärkungs-Textilfolien für jede einzelne Komponente mit einem wärmehärtbaren Harz in Formen, durch Halbaushärten des wärmehärtbaren Harzes, mit dem die aufgezogenen Verstärkungs-Textilfolien imprägniert sind, Entfernen der Dorne aus den halb ausgehärteten Komponenten, Zusammensetzen und verkleben der halb ausgehärteten Komponenten zu einer Verbundstruktur und Hochtemperatur-Aushärten der Verbundstruktur hergestellt werden. Die Verschiebung der Rippen kann dadurch verhindert werden, daß man die Rippen mit Verbindungsbolzen an den Außenhäuten befestigt, wobei man Untersuchungsöffnungen, die in den Holmen usw. vorgesehen sind, verwendet.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterial-Flügels, bei dem man eine Verstärkungs-Textilfolie (10, 11, 12) auf einen Dorn (9) aufzieht; die auf den Dorn aufgezogene Verstärkungs-Textilfolie in einer geschlossenen Unterbau-Vorrichtung (1) fest umschließt; ein hitzehärtbares Harz in die geschlossene Unterbau-Vorrichtung (1) einführt, um die Verstärkungs-Textilfolie (10, 11, 12) mit dem hitzehärtbaren Harz zu imprägnieren; das hitzehärtbare Harz, mit dem die aufgezogene Verstärkungs-Textilfolie imprägniert worden ist, halb aushärten läßt, um eine halb ausgehärtete Verbundmaterial-Flügelkomponente (40) auszubilden; die halb ausgehärtete Verbundmaterial-Flügelkomponente (40) und den Dorn (9) aus der Unterbau-Vorrichtung herausnimmt; den Dorn aus der halb ausgehärteten Verbundmaterial-Flügelkomponente entfernt; die halb ausgehärtete Verbundmaterial-Flügelkomponente (40) und eine andere Flügelkomponente (24) mittels eines Klebstoffes zu einer Baugruppe verbindet und die Baugruppe zu einem Verbundmaterial-Flügel (50) aushärtet.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die andere Flügelkomponete (24) halb ausgehärtet ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die andere Flügelkomponente (24) eine Verbundmaterial-Flügelkomponente ist, die durch Imprägnieren einer Verstärkungs-Textilfolie mit einem hitzehärtbaren Harz hergestellt ist.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbundmaterial-Flügel (50) einen Kastenaufbau mit einem geschlossenen Raum aufweist.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede der Flügelkomponenten mindestens ein Teil aus der Gruppe vorderer Holm (24), hinterer Holm (20), Anzahl von Rippen (21) zwischen dem vorderen und dem hinteren Holm, obere Außenhaut (10) oberhalb der Rippen und untere Außenhaut (11) unterhalb der Rippen umfaßt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei mindestens eine der Flügelkomponenten einstöckig ausgebildet ist, indem mindestens zwei Teile aus der Gruppe vorderer Holm (24), hinterer Holm (20), Rippen (21), obere Außenhaut (10) und untere Außenhaus (11) zu einem einstöckigen Gebilde kombiniert worden sind.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Verbundmaterial-Flügel einen vorderen Holm (24) einen hinteren Holm (20), eine Anzahl von Rippen zwischen dem vorderen und dem hinteren Holm, eine obere Außenhaut (10) oberhalb der Rippen und eine untere Außenhaut (11) unterhalb der Rippen umfaßt die Stufe des Aufziehens einer Verstärkungs-Textilfolie auf einen Dorn daraus besteht, daß man eine Anzahl Verstärkungs-Textilfolien für den hinteren Holm (24), die Rippen (21), die obere Außenhaut (10) und die untere Außenhaut (11) auf einen Dorn (9) entsprechend dem Flügelaufbau aufzieht; die halb ausgehärtete Verbundmaterial-Flügelkomponente (40) einstöckig den hinteren Holm (20), die Rippen (21), die obere Außenhaut (10) und die untere Außenhaut (11) umfaßt und die halb ausgehärtete Verbundmaterial-Flügelkomponente (40) mittels eines Klebstoffes unter Ausbildung einer Baugruppe mit einer Flügelkomponente, die dem vorderen Holm (24) entspricht, vereinigt.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Flügelkomponente, die dem vorderen Holm (24) entspricht, ein halb ausgehärtetes Verbundmaterial-Teil ist, welches durch Imprägnieren einer Verstärkungs-Textilfolie mit einem hitzehärtbaren Harz hergestellt worden ist.
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