ES2692969T3 - Componente de esquina de puerta de pasajero y procedimiento de fabricación para componente de esquina de puerta de pasajero de aeronave o nave espacial - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación (M) para los componentes de esquina de puerta de pasajero (1) configurado para usarse en el entorno de puerta de pasajero de una aeronave o nave espacial, estando el procedimiento (M) caracterizado por comprender: usar (M1) la fabricación de capa aditiva, ALM, para formar un componente de esquina de puerta de pasajero integral (1), comprendiendo el componente de esquina de la puerta de pasajero integral (1) una forma sustancialmente cruciforme que tiene un elemento de acoplamiento de bastidor con dos acoplamientos de bastidor (2a, 2b) como piezas finales, cortando el elemento de acoplamiento de bastidor un elemento de acoplamiento de viga con dos acoplamientos de viga (3a, 3b) como piezas finales, en el que uno de los acoplamientos de bastidor (2a, 2b) y uno de los acoplamientos de viga (3a, 3b) forman una parte de un borde que rodea la puerta (4) que se redondea con un reborde de refuerzo formado alrededor del borde interior, estando dicho reborde de refuerzo formado integralmente con el componente de esquina de puerta de pasajero (1) y extendiéndose entre los bordes exteriores de uno de los acoplamientos de bastidor (2a, 2b) y uno de los acoplamientos de viga (3a, 3b) del componente de esquina de puerta de pasajero (1)
Description
DESCRIPCION
Componente de esquina de puerta de pasajero y procedimiento de fabricacion para componente de esquina de puerta de pasajero de aeronave o nave espacial 5
[0001] La presente invencion se refiere a un componente de esquina de puerta de pasajero y a un
procedimiento de fabricacion para componentes de esquina de puerta de pasajero de aeronaves o naves espaciales, en particular, utilizando procesos de fabricacion de capa aditiva (ALM) y/o fabricacion aditiva (AM).
10 [0002] Las tecnicas de fabricacion de capa aditiva (ALM) se pueden usar en procedimientos para construir
objetos solidos tridimensionales basados en datos de modelos digitales. La ALM emplea un proceso aditivo en el que las capas de material se construyen secuencialmente en diferentes formas. La ALM se utiliza actualmente para la creacion de prototipos y la fabricacion distribuida con multiples aplicaciones en ingenierla, construccion, diseno industrial, industrias automotrices e industrias aeroespaciales.
15
[0003] Por ejemplo, el documento DE 10 2009 034 566 A1 describe un procedimiento para fabricar un tanque de combustible que emplea un procedimiento de fabricacion de capa generativa.
[0004] El documento US 4.190.996 A describe un procedimiento para fabricar una esquina de un elemento 20 estructural que tiene una primera, segunda, tercera y cuarta superficies que convergen para formar la esquina con la
primera, segunda y tercera capas de material reforzado con fibra aplicadas sucesivamente a las superficies de la esquina para formar las paredes de la esquina.
[0005] El documento US 2012/0012712 A1 describe un conjunto de aeronave que comprende un par de 25 cubiertas, una banda de larguero que se extiende entre las cubiertas, y un recipiente que se extiende desde la
banda de larguero y aloja al menos parte de un componente del sistema.
[0006] El documento US 5.567.509 A describe un proceso que hace posible producir conexiones de material compuesto para estructuras que tienen al menos dos barras interconectadas por al menos una junta de conexion,
30 para formar un entramado o un elemento de entramado.
[0007] El documento US 2010/0320331 A1 describe un panel compuesto monolltico autoendurecido destinado a pivotar en torno a un eje de rotacion que puede formar una parte movil de una aeronave tal como una puerta de escotilla.
35
[0008] El documento WO 2013/160188 A1 describe un procedimiento para fabricar un componente de enrutamiento de fluido mediante la acumulacion por capas.
[0009] Hoy en dla, el entorno de las puertas de los aviones de pasajeros se realiza utilizando un conjunto 40 complejo de piezas individuales conglomeradas que consisten en multiples paneles, bastidores, larguerillos,
revestimientos, dobladores, vigas, travesanos, intercostales y componentes similares. Diferentes partes, por ejemplo, las vigas longitudinales, estan rebajadas para permitir la interseccion de otras partes. Se necesitan multiples pernos de tension, sujeciones y remaches para ensamblar los elementos estructurales individuales.
45 [0010] Tlpicamente, el proceso de fabricacion implica fresar o cortar partes individuales de un bloque y
ensamblar los elementos individuales con medios de sujecion para obtener la estructura que rodea toda la puerta.
[0011] Un objeto de la invencion es, por lo tanto, proporcionar una solucion para reducir la complejidad de fabricacion de un entorno de puerta.
50
[0012] Este objeto se logra mediante un procedimiento de fabricacion para componentes de esquina de puerta de pasajero de una aeronave o nave espacial que tiene las caracterlsticas de la reivindicacion 1 y un componente de esquina de puerta de pasajero integral que tiene las caracterlsticas de la reivindicacion 5.
55 [0013] Un primer aspecto de la invencion pertenece a un procedimiento de fabricacion para componentes de
esquina de puerta de pasajero configurados para usarse para entornos de puerta de pasajero de aeronaves o naves espaciales, comprendiendo el procedimiento usar la fabricacion de capa aditiva, ALM, para formar un componente de esquina de puerta de pasajero integral, comprendiendo el componente de esquina de la puerta de pasajero integral una forma sustancialmente cruciforme que tiene un elemento de acoplamiento de bastidor con dos
acoplamientos de bastidor como piezas finales, cortando el elemento de acoplamiento de bastidor un elemento de acoplamiento de viga con dos acoplamientos de viga como piezas finales, en el que uno de los acoplamientos de bastidor y uno de los acoplamientos de viga forman una parte de un borde que rodea la puerta que se redondea con un reborde de refuerzo formado entorno al borde interior, estando dicho reborde de refuerzo formado integralmente 5 con el componente de esquina de puerta de pasajero y extendiendose entre los bordes exteriores de uno de los acoplamientos de bastidor y uno de los acoplamientos de viga del componente de esquina de puerta de pasajero.
[0014] De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se proporciona un componente de esquina de puerta de pasajero integral que se fabrica mediante un procedimiento de acuerdo con el primer aspecto de la
10 invencion.
[0015] La idea en la que se basa la presente invencion es utilizar tecnologla de fabricacion de capa aditiva (ALM) o fabricacion aditiva (AM) cuando se crea un componente de esquina de puerta de pasajero. Esto permite la integracion de ensamblajes de multiples partes diferenciados en un solo diseno integral con multiples
15 funcionalidades.
[0016] Particularmente ventajosa es la reduccion de los costes, el peso, el tiempo de entrega, el recuento de piezas y la complejidad de fabricacion junto con el empleo de la tecnologla ALM. Ademas, el componente de esquina de puerta de pasajero puede disenarse de manera optima teniendo en cuenta una mejor distribucion de los
20 flujos de fuerza dentro del componente.
[0017] Todas las partes y mejoras del entorno de la puerta, tal como las conexiones de travesano, dobladores de esquina, bisagras, herrajes de vigas de bisagras, vigas del umbral de la puerta, intercostales, larguerillos, topes de puertas y piezas similares, tambien pueden fabricarse con ALM.
25
[0018] De acuerdo con una realizacion del procedimiento, la ALM se puede realizar usando tecnologla de lecho de polvo. Como alternativa, la ALM puede realizarse utilizando tecnologla de alimentacion de alambre.
[0019] De acuerdo con otra realizacion del procedimiento, el componente integral de esquina de puerta de 30 pasajero puede comprender un doblador de esquina en un angulo opuesto al borde de puerta. Los dobladores de
esquina pueden proporcionar adicionalmente una mayor estabilizacion del entorno de la puerta al distribuir eficazmente el flujo de fuerza lejos de las ubicaciones de las juntas de los bastidores y las vigas longitudinales.
[0020] La invencion se explicara con mayor detalle con referencia a las realizaciones ejemplares 35 representadas en los dibujos adjuntos.
[0021] Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar una comprension adicional de la presente invencion y se incorporan y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos ilustran las realizaciones de la presente invencion y junto con la descripcion sirven para explicar los principios de la invencion. Otras
40 realizaciones de la presente invencion y muchas de las ventajas pretendidas de la presente invencion se apreciaran facilmente a medida que se entiendan mejor por referencia a la siguiente descripcion detallada. Los elementos de los dibujos no estan necesariamente a escala entre si. Los numeros de referencia similares designan partes similares correspondientes.
45 La Figura 1 ilustra esquematicamente un entorno de puerta de una puerta de pasajero en una aeronave.
La Figura 2 ilustra esquematicamente un componente de esquina de puerta de pasajero de acuerdo con una realizacion de la invencion.
La Figura 3 ilustra esquematicamente un dispositivo de fabricacion de capa aditiva.
La Figura 4 ilustra esquematicamente un dispositivo de fabricacion de capa aditiva adicional.
50 La Figura 5 ilustra esquematicamente un procedimiento de fabricacion para componentes de esquina de puerta de pasajero de aeronaves o naves espaciales de acuerdo con una realizacion adicional de la invencion.
[0022] En las figuras, los numeros de referencia similares representan componentes similares o funcionalmente similares, a menos que se indique otra cosa. Cualquier terminologla direccional como "arriba",
55 "abajo", "izquierda", "derecha", "por encima", "por debajo", "horizontal", "vertical", "atras", "frontal", y terminos similares se utilizan simplemente con fines explicativos y no estan destinados a delimitar las realizaciones a las disposiciones especlficas como se muestra en los dibujos.
[0023] Aunque las realizaciones especlficas se han ilustrado y descrito en el presente documento, los
expertos en la tecnica apreciaran que una diversidad de implementaciones alternativas y/o equivalentes pueden sustituirse por las realizaciones especificas mostradas y descritas sin apartarse del alcance de la presente invention. En general, esta aplicacion esta destinada a incluir cualquier adaptation o variation de las realizaciones especificas analizadas en el presente documento.
5
[0024] La fabrication de forma libre (FFF), la fabrication directa (DM) y la fabrication aditiva (AM) pertenecen a una jerarquia general de los procedimientos de fabricacion de capas (LM). Estos procedimientos se utilizan para formar un objeto solido tridimensional mediante la construction secuencial de capas de material. Cualquiera de tales procedimientos se denominara en la siguiente description como fabricacion de capa aditiva (ALM) sin perdida de
10 generalidad. Las tecnicas de ALM generalmente incluyen depositar selectivamente material capa por capa, fusionar o solidificar selectivamente el material y eliminar el exceso de material, si es necesario.
[0025] La Figura 1 muestra una ilustracion esquematica de un entorno de puerta 10 de una puerta de un
pasajero en una aeronave. El entorno de puerta 10 comprende bastidores de puerta 11 alrededor de la puerta,
15 bastidores adicionales 14 cerca de la puerta, vigas longitudinales 15 que transcurren sustancialmente perpendiculares a los bastidores de puertas 11, intercostales 13 entre los bastidores de puerta 11 y los bastidores adicionales 14, y travesanos 12.
[0026] En la superficie exterior, el entorno de puerta comprende un revestimiento que soporta la mayoria de
20 las cargas, tales como tension radial, tension y compresion debido a la flexion del fuselaje y la tension de
cizallamiento de la torsion del fuselaje. Los bastidores 11 y 14 se utilizan para la rigidez ortotropica del revestimiento con el fin de evitar el pandeo torsional del revestimiento. Puede ser posible proporcionar una serie de topes de puerta en cada lado de los bastidores de puerta 14 para distribuir las fuerzas debidas a la presion a los bastidores de puerta 14 a ambos lados del corte de puerta.
25
[0027] Los bastidores adicionales 11 se implementan con suficiente resistencia a la flexion para transportar las cargas en los topes de las puertas. Los intercostales 13 son vigas cortas ubicadas entre los bastidores de puerta 14 y los bastidores adicionales 11.
30 [0028] Las vigas longitudinales 15 formadas como vigas de umbral superior e inferior de la puerta,
respectivamente, se implementan como vigas de flexion superior e inferior para soportar la torsion del fuselaje cerca del corte de la puerta, actuando como elementos de tension y compresion en la flexion del fuselaje.
[0029] La Figura 2 muestra una ilustracion esquematica de un componente de esquina de puerta de pasajero 35 1 que se puede usar en un entorno de puerta de una puerta de pasajero en una aeronave, por ejemplo, en el
entorno de puerta 10 como se muestra y se explica junto con la Figura 1.
[0030] El componente integral de esquina de puerta de pasajero 1 comprende una forma sustancialmente cruciforme que tiene un elemento de acoplamiento de bastidor con dos acoplamientos de bastidor 2a, 2b como
40 piezas finales, cruzandose el elemento de acoplamiento de bastidor con un elemento de acoplamiento de viga con dos acoplamientos de viga 3a, 3b como piezas finales. Uno de los acoplamientos de bastidor 2b y uno de los acoplamientos de viga 3b forman un borde de puerta 4 que esta redondeado con un reborde de refuerzo formado alrededor del borde interior. Opuesto al borde de la puerta 4, se puede formar un doblador de esquina 5 con un radio de esquina aumentado para poder desviar los flujos de fuerza de las juntas de los acoplamientos de bastidor 2a, 2b 45 y los acoplamientos de viga 3a, 3b. Los acoplamientos de bastidor 2a, 2b se emplean para conectarse a los bastidores de puerta 14, mientras que los acoplamientos de viga 3a, 3b se emplean para conectarse a las vigas longitudinales 15.
[0031] Las Figuras 3 y 4 muestran ilustraciones esquematicas de diferentes plataformas de herramientas de 50 reparation que pueden emplearse en la fabricacion de un componente integral de esquina de puerta de pasajero 1
como se ilustra en la Figura 2. La Figura 3 muestra una estacion de reparacion de lecho de polvo 40 que comprende un laser 41, un dispositivo de desviacion 43, un recipiente de lecho de polvo 44 y uno o mas cartuchos de alimentation de polvo 46, 47. Un componente a reparar se coloca en el lecho de polvo del recipiente de lecho de polvo 44. Los cartuchos de alimentacion de polvo 46, 47 contienen una sustancia basica de polvo metalico que 55 comprende particulas fusibles por laser.
[0032] El laser 41, por ejemplo un laser infrarrojo, emite un haz laser 42 que es dirigido por un dispositivo deflector 43 que incluye opticas de exploration bidimensionales en el recipiente de lecho de polvo 44. El haz laser 42 define un patron bidimensional en el lecho fino de polvo metalico. En las posiciones de impacto del haz laser 42,
el polvo metalico se fusiona para formar una capa solida. Tras completar una capa, el recipiente de lecho de polvo 44 desciende en direccion vertical mediante algun mecanismo de elevacion. Luego, el lecho de polvo se repone al nivel original utilizando un rodillo de alimentacion de polvo 45 que se mueve horizontalmente para transportar el nuevo polvo de los cartuchos de alimentacion de polvo 46, 47 y depositar una capa uniforme sobre la capa 5 previamente fusionada. Luego se repite el proceso de fusionar selectivamente la siguiente capa. De esta manera iterativa, se construye progresivamente una estructura tridimensional compuesta por multiples capas individuales bidimensionales cuyo espesor es tlpicamente del orden de varias decenas de pm.
[0033] Otro posible procedimiento de ALM es la tecnologla de alimentacion de alambre como se muestra 10 esquematicamente en la Figura 4. Una estacion de reparacion de alimentacion de alambre 50 comprende un
dispositivo de gula de alambre 51 que acumula capas de alambre 52 en una mesa de construccion 53. Dependiendo de la longitud, orientacion y segmentacion de los alambres 20, se puede construir progresivamente cualquier estructura tridimensional deseada hecha de una multitud de piezas de alambre. Los alambres 52 se fusionan usando una fuente de haz de electrones, una fuente laser o cualquier otra fuente adecuada para acoplar selectivamente la 15 fusion del calor de fusion en los alambres 52.
[0034] La Figura 5 ilustra esquematicamente un procedimiento de fabricacion M para los componentes de esquina de puerta de pasajero de aeronaves o naves espaciales. El procedimiento M puede emplearse, en particular, para fabricar un componente de esquina de puerta de pasajero 1 como se muestra en las Figuras 2.
20
[0035] En M1, se usa la fabricacion de capa aditiva, ALM, para formar un componente integral de esquina de puerta de pasajero 1, comprendiendo el componente integral de esquina de puerta de pasajero 1 una forma sustancialmente cruciforme que tiene un elemento de acoplamiento de bastidor con dos acoplamientos de bastidor 2a, 2b como piezas finales, cruzandose el elemento de acoplamiento de bastidor con un elemento de acoplamiento
25 de viga con dos acoplamientos de viga 3a, 3b como piezas finales.
[0036] En la descripcion detallada anterior, diversas caracterlsticas se agrupan juntas en uno o mas ejemplos o ejemplos con el proposito de simplificar la descripcion. Debe entenderse que la descripcion anterior pretende ser ilustrativa y no restrictiva. Esta destinada a incluir todas las alternativas, modificaciones y equivalentes sin apartarse
30 del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Muchos otros ejemplos seran evidentes para un experto en la tecnica tras revisar la memoria descriptiva anterior.
[0037] Las realizaciones se eligieron y se describieron con el fin de explicar mejor los principios de la invencion y sus aplicaciones practicas, para permitir as! que otros expertos en la tecnica utilicen mejor la invencion y
35 diversas realizaciones con diversas modificaciones que sean adecuadas para el uso particular contemplado. En las reivindicaciones adjuntas y en toda la memoria descriptiva, los terminos "incluyendo" y "en el que" se usan como los equivalentes en ingles simple de los terminos respectivos "que comprende" y "en el/la que", respectivamente. Ademas, "un" o "una" no excluye una pluralidad en el presente caso.
40 Lista de numeros de referenda y signos
- [0038]
- 1
- Componente de esquina de puerta de pasajero
- 2a
- Acoplamiento de bastidor
- 2b
- Acoplamiento de bastidor
- 3a
- Acoplamiento de viga longitudinal
- 3b
- Acoplamiento de viga longitudinal
- 4
- Borde de puerta
- 5
- Doblador de esquina
- 10
- Entorno de puerta
- 11
- Bastidor de puerta
- 12
- Travesano
- 13
- Intercostal
- 14
- Bastidor
- 15
- Viga longitudinal
- 40
- Estacion de reparacion de lecho de polvo
- 41
- Laser
- 42
- Haz laser
43
44
45
46
47
50
51
52
53
M
M1
Dispositivo de desviacion
Recipiente de lecho de polvo
Rodillo de alimentacion de polvo
Cartucho de alimentacion de polvo
Cartucho de alimentacion de polvo
Estacion de reparacion de alimentacion de alambre
Dispositivo de gula de alambre
Alambre
Mesa de construccion
Procedimiento
Etapa de procedimiento
Claims (5)
- REIVINDICACIONES1. Procedimiento de fabrication (M) para los componentes de esquina de puerta de pasajero (1) configurado para usarse en el entorno de puerta de pasajero de una aeronave o nave espacial, estando el5 procedimiento (M) caracterizado por comprender:usar (M1) la fabrication de capa aditiva, ALM, para formar un componente de esquina de puerta de pasajero integral (1), comprendiendo el componente de esquina de la puerta de pasajero integral (1) una forma sustancialmente cruciforme que tiene un elemento de acoplamiento de bastidor con dos acoplamientos de bastidor (2a, 2b) como 10 piezas finales, cortando el elemento de acoplamiento de bastidor un elemento de acoplamiento de viga con dos acoplamientos de viga (3a, 3b) como piezas finales, en el que uno de los acoplamientos de bastidor (2a, 2b) y uno de los acoplamientos de viga (3a, 3b) forman una parte de un borde que rodea la puerta (4) que se redondea con un reborde de refuerzo formado alrededor del borde interior, estando dicho reborde de refuerzo formado integralmente con el componente de esquina de puerta de pasajero (1) y extendiendose entre los bordes exteriores de uno de los 15 acoplamientos de bastidor (2a, 2b) y uno de los acoplamientos de viga (3a, 3b) del componente de esquina de puerta de pasajero (1).
- 2. Procedimiento (M) de acuerdo con la de lecho de polvo.20
- 3. Procedimiento (M) de acuerdo con la de alimentacion de alambre.
- 4. Procedimiento (M) de acuerdo con la revindication 1, en el que el componente de esquina de puerta 25 de pasajero integral (1) comprende un doblador de esquina (5) en un angulo opuesto al borde que rodea la puerta(4).
- 5. Componente de esquina de puerta de pasajero integral (1) fabricado por un procedimiento (M) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4.30reivindicacion 1, en el que la ALM se realiza usando tecnologia revindication 1, en el que la ALM se realiza usando tecnologia
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13193785.6A EP2876044B1 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Passenger door corner component and manufacturing method for passenger door corner component of aircraft or spacecraft |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES13193785.6T Active ES2692969T3 (es) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Componente de esquina de puerta de pasajero y procedimiento de fabricación para componente de esquina de puerta de pasajero de aeronave o nave espacial |
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