RU2487799C2 - Способ по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита и соответствующее соединительное устройство - Google Patents

Способ по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита и соответствующее соединительное устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2487799C2
RU2487799C2 RU2011133776/05A RU2011133776A RU2487799C2 RU 2487799 C2 RU2487799 C2 RU 2487799C2 RU 2011133776/05 A RU2011133776/05 A RU 2011133776/05A RU 2011133776 A RU2011133776 A RU 2011133776A RU 2487799 C2 RU2487799 C2 RU 2487799C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
reinforcing element
mat
fibrous
replacement part
Prior art date
Application number
RU2011133776/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011133776A (ru
Inventor
Ханс МАРКУАРДТ
Original Assignee
Эйрбас Оператионс Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эйрбас Оператионс Гмбх filed Critical Эйрбас Оператионс Гмбх
Publication of RU2011133776A publication Critical patent/RU2011133776A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2487799C2 publication Critical patent/RU2487799C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/82—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps
    • B29C66/824—Actuating mechanisms
    • B29C66/8242—Pneumatic or hydraulic drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/434—Joining substantially flat articles for forming corner connections, fork connections or cross connections
    • B29C66/4344—Joining substantially flat articles for forming fork connections, e.g. for making Y-shaped pieces
    • B29C66/43441—Joining substantially flat articles for forming fork connections, e.g. for making Y-shaped pieces with two right angles, e.g. for making T-shaped pieces, H-shaped pieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/47—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces
    • B29C66/474—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces said single elements being substantially non-flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/532—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/61—Joining from or joining on the inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/737—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined
    • B29C66/7375—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined uncured, partially cured or fully cured
    • B29C66/73751—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined uncured, partially cured or fully cured the to-be-joined area of at least one of the parts to be joined being uncured, i.e. non cross-linked, non vulcanized
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8145—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/81455—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps being a fluid inflatable bag or bladder, a diaphragm or a vacuum bag for applying isostatic pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8161—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps said pressing elements being supported or backed-up by springs or by resilient material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91211—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods
    • B29C66/91212—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods involving measurement means being part of the welding jaws, e.g. integrated in the welding jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91231—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature of the joining tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/001—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
    • B29D99/0014—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings provided with ridges or ribs, e.g. joined ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/24—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools characterised by the means for heating the tool
    • B29C65/30—Electrical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/82—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps
    • B29C66/826—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps without using a separate pressure application tool, e.g. the own weight of the parts to be joined
    • B29C66/8266—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps without using a separate pressure application tool, e.g. the own weight of the parts to be joined using fluid pressure directly acting on the parts to be joined
    • B29C66/82661—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps without using a separate pressure application tool, e.g. the own weight of the parts to be joined using fluid pressure directly acting on the parts to be joined by means of vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9141—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature
    • B29C66/91421—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature of the joining tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/96—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process
    • B29C66/961—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process involving a feedback loop mechanism, e.g. comparison with a desired value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076—Aircrafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретения относятся к способу и устройству по меньшей мере частичного восстановления или по меньшей мере частичной замены элемента усиления (10) конструкции из волокнистого композита (8). Этот способ имеет следующие этапы: размещение по меньшей мере одного волокнистого слоя (11) на части поверхности элемента усиления (10) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10), изготовленной из такого же материала и с такой же структурой слоев, на части поверхности усиления конструкции из волокнистого композита (8); размещение по меньшей мере одного мата давления (4), адаптированного к контуру элемента усиления (10) над по меньшей мере одним волокнистым слоем (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10). Причем по меньшей мере один мат давления (4) опирается на фиксирующую раму (3) и зафиксирован в желательном положении фиксирующей рамой (3), адаптированной к контуру элемента усиления (10). Поддержку конструкции из волокнистого композита (8) осуществляют в области, противоположной фиксирующей раме (3), посредством контропоры (5). Осуществляют приложение среды давления к по меньшей мере одному мату давления (4) для прижатия его к элементу усиления (10) и фиксирующей раме (3). Затем осуществляют отверждение по меньшей мере одного волокнистого слоя (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10). Изобретение также относится к соединительному устройству (1) для осуществления способа. Технический результат, достигаемый при использовании способа и устройства по изобретениям, заключается в том, чтобы обеспечить высокое качество и точность материала при частичном восстановлении или замене усиливающего элемента конструкции без использования автоклава. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к способу по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита. Изобретение также относится к соответствующему соединительному устройству.
Хотя они могут быть применены к любым конструкциям из волокнистого композита, настоящее изобретение и те задачи, на которых оно основано, будут описаны более подробно к компонентам из пластиков, армированных углеродным волокном (CFRP), конструкции летательного аппарата.
Компоненты летательных аппаратов все больше изготавливают по причинам уменьшения массы из волокнистых композитных материалов, в частности из пластиков, армированных углеродными волокнами (CFRP). В этом случае они имеют структуру из нескольких волокнистых слоев, которые соединены друг с другом посредством матрицы из отвержденной смолы, в частности эпоксидной смолы. Для производства компонентов этого типа традиционными способами волокнистые листы, пропитанные матрицей из смолы (в частности эпоксидной смолы) помещают в несколько слоев в ламинирующем устройстве. Затем смоляную матрицу отверждают, например, под действием повышенной температуры и повышенного давления.
Согласно одному традиционному способу компонент помещают для отверждения в мешок из герметичной пленки, внутренний объем которого откачивают вакуумным насосом. Затем компонент, закрытый таким образом, помещают в автоклав, где его подвергают действию повышенного давления.
Если операции по восстановлению, такие как устранение неисправностей, ремонт повреждения и/или модификация компонентов, должны быть выполнены на компонентах из волокнистого композита этого типа, при традиционном способе механической обработки, например, предварительно пропитанные слои волокон (препреги) фиксируют, используя липкую ленту, на поверхности компонента, который должен быть обработан и покрыт герметичной мембраной, например, вакуумным мешком. Область под мембраной откачивают. Поскольку требуемое давление отверждения часто больше 1 бар, этот способ с вакуумным мешком нельзя использовать отдельно. Для этой цели компонент помещают в автоклав, где его подвергают действию повышенного давления для отверждения волокнистых слоев.
Поэтому обычно требуется подходящее адгезионное устройство для размещения и поддержки компонента, который должен быть обработан. Альтернативно, также можно использовать зажимные механизмы, прилагающие механическое давление.
В документе DE 102007026099 Ф1 раскрыто устройство и способ для механической обработки конструкции из волокнистого композита, причем раскрыт герметичный мат типа колпака с применением чрезмерного давления.
Во время операций восстановления на компонентах из волокнистого композита часто также необходимо восстановить не только ровные поверхности, но и, например, профили усиления, например, стрингеры (т.е., удалить поврежденный ламинат и заменить его новым ламинатом, сделанным из такого же материала и с той же структурой слоев).
Недостатком в этом случае считается то, что дополнительные автоклавные мощности и дополнительные оригинальные адгезионные устройства требуют дополнительных расходов и времени.
Механизмы механического зажимания часто создают неравномерное распределение давления, что приводит к порам и колебаниям в толщине. Поэтому приходится повторять некачественное восстановление. При использовании герметичного мата типа колпака может существовать риск неадекватной стабильности.
Поэтому цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита, который дает возможность соединять волокнистые слои для восстановления и/или в качестве замены в случае высокого качества и точности материала без использования автоклава в структуру из волокнистого композита.
Согласно изобретению, эта цель достигнута способом, имеющим признаки по независимому пункту 1, и соединительным устройством, имеющим признаки по независимому пункту 9 формулы изобретения.
Соответственно, предложен способ по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита. Первоначально по меньшей мере один волокнистый слой располагают на части поверхности элемента усиления и/или по меньшей мере одну заменяющую часть элемента усиления, изготовленную из такого же материала и с такой же структурой слоев размещают на части поверхности элемента усиления конструкции из волокнистого композита. По меньшей мере один мат давления, адаптированный к контуру элемента усиления, затем размещают по меньшей мере над одним волокнистым слоем и/или по меньшей мере одной заменяющей частью элемента усиления, причем этот па меньшей мере один мат давления фиксируют для поддержки в желательном положении с помощью фиксирующей рамы, адаптированной к контуру элемента усиления. Затем к этому по меньшей мере одному мату давления прилагают среду давления, чтобы прижать его к элементу усиления и фиксирующей раме. В заключение по меньшей мере один волокнистый слой и/или по меньшей мере одну заменяющую часть элемента усиления отверждают.
Кроме того, предложено соединительное устройство для соединения по меньшей мере одного волокнистого слоя, расположенного на по меньшей мере одной части поверхности элемента усиления, с элементом усиления и/или для соединения по меньшей мере одной заменяющей части, изготовленной из такого же материала и с такой же структурой слоев элемента усиления, на части поверхности усиления конструкции из волокнистого композита, с упомянутой конструкцией из волокнистого композита. Соединительное устройство имеет по меньшей мере один мат давления, который адаптирован к контуру элемента усиления и расположен над элементом усиления. Кроме того, предложена фиксирующая рама, адаптированная к контуру элемента усиления для поддержки и фиксации мата давления. Соединительное устройство также имеет контропору для установки конструкция из волокнистого композита.
Элементами усиления являются, например, стрингеры с разными формами профиля, такие как T-образные стрингеры, омега-образные стрингеры, A-образные стрингеры, а также шпангоуты и т.д. Конструкцией из волокнистого композита может, например, быть компонентом оболочки летательного аппарата.
При использовании фиксирующей рамы мат давления, который помещен под давление среды, например, сжатого воздуха, поддерживается и позволяет отверждать соседние слои или заменяющие части в узком диапазоне допусков. В ходе этого процесса достигается равномерное распределение давления, что приводит к отверждению без пор и соединению при равномерном распределении давления. Поэтому не только плоские, другими словами двумерные области и части, но и трехмерные части или элементы можно механически обрабатывать.
Таким образом можно охватить разные случаи восстановления, такие как восстановление поврежденной части профиля усиления, причем по меньшей мере один волокнистый слой располагают на элементе усиления. Также можно по меньшей мере одной новой заменяющей частью элемента усиления заменить поврежденную часть, которая полностью или частично снята. Кроме того, можно целиком заменить поврежденный элемент усиления, который должен быть полностью снят.
Преимуществом в этом случае является то, что можно использовать такой же материал и такую же структуру слоев из по меньшей мере одного волокнистого слоя и/или по меньшей мере одну новую заменяющую часть в качестве оригинального компонента.
По меньшей мере один волокнистый слой и/или по меньшей мере одну заменяющую часть элемента усиления можно предварительно сформировать перед размещением и затем нанести как неотвержденную, частично отвержденную или полностью отвержденную с помощью клея.
В данном случае конкретным преимуществом является то, что не требуется емкости, такой как автоклав, окружающей всю конструкцию из волокнистого композита.
Контропора на нижней стороне конструкции из волокнистого композита адаптирована к контуру конструкции из волокнистого композита и, после установки соединительного устройства в подходящую раму давления, дает преимущество в том, что весь компонент, т.е., конструкция из волокнистого композита с частью или деталью, подлежащей механической обработке, практически не несет нагрузки, и рама давления в основном принимает и поддерживает фиксирующую раму и контропору. В результате можно избежать деформаций при высоких температурах отверждения. Еще одним преимуществом в данном случае является то, что такой же материал как и для оригинального компонента можно использовать для операций восстановления.
Также можно покрыть область восстановления вакуумной пленкой, чтобы создать путем герметизации вакуумной пленки ограниченную область с отрицательным давлением на конструкции из волокнистого композита, причем такую область отрицательного давления откачивают на этапе приложения среды давления по меньшей мере к одному мату давления. В способе с вакуумной пленкой таким образом можно достигнуть увеличения давления при особо равномерном распределении давления.
По меньшей мере один волокнистый слой и/или заменяющую часть отверждают путем нагрева, например, с помощью нагревательных элементов, которые интегрированы в мат давления и/или на него. По меньшей мере один волокнистый слой и/или по меньшей мере одну заменяющую часть отверждают путем нагрева в соответствии с температурой отверждения системы смоляной матрицы волокнистого слоя и/или по меньшей мере одной заменяющей части. Например, в таком случае волокнистый слой может быть нагрет до температуры 125°C-180°C, в соответствии с используемой смоляной матрицей.
Контропора также может быть оснащена по меньшей мере одним нагревательным элементом. По меньшей мере также возможен один дополнительный нагревательный элемент. Таким образом достигается хорошее распределение теплоты.
Преимущественное распределение теплоты также достигается за счет того, что тепло-передающие поверхности давления, которые находятся в контакте по меньшей мере с одним волокнистым слоем, размещенным на элементе усиления и/или по меньшей мере на одной новой заменяющей части элемента усиления и/или конструкции из волокнистого композита, снабжены металлической пленкой для равномерного распределения теплоты. Эта металлическая пленка также может быть гибкой.
Предусмотрено, что по меньшей мере один мат давления имеет по меньшей мере одну камеру давления для среды давления, к которой может быть приложено давление. Средой давления может быть, например, воздух, газ или даже жидкость.
По меньшей мере один мат давления может иметь по меньшей мере один элемент усиления в областях жестких на изгиб. Мат давления предпочтительно адаптирован к контуру части или компонента, подлежащего механической обработке, причем этот по меньшей мере один элемент усиления также может иметь форму, адаптированную к контуру.
Адаптация к контуру также может быть предусмотрена для по меньшей мере одного нагревательного элемента. Такой по меньшей мере один нагревательный элемент также может быть расположен как отдельная деталь между матом давления и частью, подлежащей механической обработке, причем он адаптирован к контуру и также может выполнять функцию детали давления. Также можно, чтобы этот по меньшей мере один нагревательный элемент был гибким, чтобы получить еще улучшенный контакт с поверхностью и, за счет этого, улучшенную передачу теплоты.
По меньшей мере один нагревательный элемент предпочтительно является сменным, даже если он интегрирован в мат давления и/или контропору, в котором случае, если он выйдет из строя, мат давления или контропора не будут в это время утрачены.
Кроме того, мат давления может иметь шарнирную часть, которая расположена, например, между двумя жесткими на изгиб частями, и дает возможность легко снимать мат давления после окончания восстановления за счет того, что его можно поворачивать относительно этой шарнирной части.
По меньшей мере одна фиксирующая рама может иметь первое фиксирующее устройство для фиксации горизонтальных областей мата давления и второе фиксирующее устройство для фиксации элемента усиления, причем второе фиксирующее устройство снабжено по меньшей мере одним боковым фиксирующим элементом для боковой фиксации элемента усиления. Боковая фиксация этого типа может быть реализована, например, за счет компонентов бокового давления с клиновидными поверхностями, которые, в частности, фиксируют область полки элемента усиления. В данном случае эти фиксирующие устройства могут быть регулируемыми, например, механически, пневматически и/или гидравлически. Фиксирующая рама также может быть адаптирована к контуру детали, подлежащей механической обработке. Она фиксирует мат давления в желательном положении и обеспечивает точность контура. Мат давления, к которому прилагают давление, может поддерживаться фиксирующей рамой и таким образом действовать на часть элемента усиления, подлежащую механической обработке.
Отсутствие нагрузки из-за контропоры и фиксирующей рамы в раме давления дает, в частности в случае тонкостенных компонентов, то преимущество, что не возникают деформации, поскольку во время отверждения снова достигается температура исходного материала, и нагрузка на деталь привела бы к деформациям.
Ниже изобретение будет описано более подробно на вариантах осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематический вид в поперечном разрезе соединительного устройства согласно одному вариант осуществления изобретения;
Фиг.2 - схематический увеличенный вид в поперечном разрезе элемента усиления, подлежащего механической обработке, снабженного вакуумной пленкой;
Фиг.3 - схематический увеличенный вид в поперечном разрезе мата давления согласно Фиг.1;
Фиг.4 - схематический увеличенный вид в поперечном разрезе фиксирующей рамы согласно Фиг.1;
Фиг.5 - схематический увеличенный вид в поперечном разрезе двух нагревательных элементов согласно Фиг.1;
Фиг.6 - схематический вид в поперечном разрезе еще одного мата давления и еще одного элемента усиления; и
Фиг.7 - схематический вид сбоку рамы давления для соединительного устройства согласно изобретению.
Одинаковые ссылочные номера обозначают одинаковые или функционально эквивалентные компоненты, если не указано иное.
На Фиг.1 показан схематический вид в поперечном разрезе соединительного устройства 1 согласно одному варианту осуществления изобретения, и на Фиг.2 показан схематический увеличенный вид в поперечном разрезе элемента усиления 10, подлежащего механической обработке.
Этот вид является видом в поперечном разрезе, но элемент усиления 10 должен быть представлен трехмерным и стоящим на плоскости чертежа в его продольном направлении.
Уже отвержденную конструкцию из волокнистого композита 8, например, компонент оболочки части фюзеляжа летательного аппарата, усиливают первыми элементами усиления 9 и вторыми элементами усиления 10 в направлении, перпендикулярном чертежу. Эти элементы усиления 9, 10 выполнены как так называемые Т-образные стрингеры и также уже отверждены и прикреплены частью основания к конструкции из волокнистого композита 8, причем их полки в данном случае указывают вверх. Конструкция из волокнистого композита 8 удерживается в контропоре 5, которая расположена в раме давления 2 (см. Фиг.7).
Второй элемент усиления 10 является компонентом, который подлежит механической обработке и на котором волокнистые слои 11 с L-образным поперечным сечением расположены на каждой стороне в области восстановления 12. В данном примере части этого элемента усиления 10 были повреждены, подвергнуты фрезерованию в области восстановления 12, например, и теперь должны быть восстановлены до полного размера. Волокнистые слои 11 в данном случае уже изготовлены, например, на предшествующем этапе производства, с L-образным поперечным сечением, и они могут быть неотвержденными, частично отвержденными или полностью отвержденными. Они прикреплены подходящим клеем или матричным материалом, например, эпоксидной смолой, к этому компоненту 10, подлежащему механической обработке.
В этом варианте осуществления расположенные L-образные волокнистые слои 11 покрыты вакуумной пленкой 12а и так называемыми линиями отрыва (пунктирные линии) (см. также Фиг.2) и герметизированы на краях таким образом, чтобы создать область отрицательного давления между вакуумной пленкой 12а и конструкцией из волокнистого композита 8, причем упомянутая область может быть соединена вакуумным соединителем 13 с источником вакуума для откачки.
Нагревательные элементы 6, которые также имеют L-образную форму и поэтому адаптированы к контуру элемента усиления 10, подлежащего механической обработке, устанавливаются на любую сторону посредством этой конструкции. Ниже они будут описаны более подробно в отношении их конструкции.
Мат давления 4 с контуром, соответствующим элементу усиления 10, расположен над нагревательными элементами 6 таким образом, что мат давления 4 принимает нагревательные элементы 6 на его внутренней стороне. Нагревательные элементы 6 могут в этом случае быть прикреплены к мату давления 4 или выполнены как отдельные детали. Мат давления 4 закрывает конструкцию и имеет основания на каждой стороне, которые также проходят по каждой стороне элемента усиления 10 над вакуумной пленкой 12а. Мат давления 4 будет описай более подробно ниже.
Мат давления 4 зафиксирован фиксирующей рамой 3 в желательном положении. Фиксирующая рама 3, которая будет более подробно описана ниже, имеет внутреннюю часть, которая фиксирует мат давления 4 в области полки элемента усиления 10 с обеих сторон и в нижней части в перпендикулярном направлении. Кроме того, наружные части фиксирующей рамы 3 предназначены для фиксации оснований мата давления 4 на конструкции из волокнистого композита 8.
Фиксирующая рама 3 расположена в раме давления 2 (только указана) (см. Фиг.7), которая поглощает силу реакции F фиксирующей рамы 3. Контропора 5 также удерживается в раме давления 2 и передает силы реакции F', причем фиксирующая рама 3 и контропора 5 поддерживаются таким образом, что конструкция из волокнистого композита 8 практически не испытывает нагрузок.
Контропора 5 в этом примере снабжена по меньшей мере одним нагревательным элементом 7, который расположен рядом с частью конструкции из волокнистого композита 8, на которой расположен элемент усиления 10, подлежащий механической обработке. Нагревательный элемент 7 контропоры может также состоять из некоторого количества нагревательных элементов. Контропора 5 также может иметь дополнительный нагревательный элемент 7а для улучшенной передачи и распределения теплоты.
На Фиг.3 показан схематический увеличенный вид в поперечном разрезе мата давления согласно Фиг.1.
Мат давления 4 выполнен в сущности симметрично относительно его вертикальной оси с двумя противоположными частями. Эти две противоположных части в сущности гибко подсоединены на верху к шарнирной части 20, чтобы поворачиваться относительно последней и закрывать приемную часть 15, расположенную между ними, для приема элемента усиления 10, подлежащего механической обработке (см. Фиг.1 и 2), к контуру которого они адаптированы. В приемной части 15 в каждом случае на каждой стороне расположен нагревательный элемент 6, или интегрированный в мат давления 4, или как отдельный компонент. Камера давления 18 с соответствующим соединителем 19 для подаваемой среды давления расположена в каждом случае внутри каждой из противоположных частей мата давления 4. Кроме того, эти две части снабжены элементами усиления 16, например, решетками из металлической проволоки и т.д., в жестких на изгиб областях. Этими жесткими на изгиб областями в этом примере являются первые части давления 14 для боковой фиксации посредством внутренней части фиксирующей рамы 3, вторые части давления 14а для перпендикулярной фиксации внутренней части фиксирующей рамы 3 и третьи части давления 14b для перпендикулярной фиксации посредством наружных частей фиксирующей рамы 3. Дополнительные усиления 17 в данном случае предусмотрены в частях оснований, в частности в третьих частях давления 14b.
Мат давления 4 может быть изготовлен, например, из резины или эластичного пластика. Шарнирная часть 20 используется для облегчения установки и снятия мата давления 4.
На Фиг.4 схематически показана фиксирующая рама 3 в виде сбоку.
Фиксирующая рама 3 включает наружные части 22-24 и внутренние части 25-29. Наружная часть имеет первое фиксирующее устройство 22 с штифтом 23, который имеет основание 24 на своем нижнем конце. Наружные части окружают приемную область 31, в которой располагают конструкцию с матом давления 4 и элементом усиления 10, подлежащим механической обработке, как показано на Фиг.1. Наружные части могут быть расположены в последовательности в продольном направлении элемента усиления, т.е., перпендикулярно плоскости чертежа, в многих конфигурациях в соответствии с длиной части, подлежащей механической обработке.
Эти первые фиксирующие устройства 22-24 образуют перпендикулярные компоненты давления, причем основания 24 предусмотрены для фиксации горизонтальных третьих частей давления 14b мата давления 4 (см. Фиг.3 и 1). Первые фиксирующие устройства 22 могут быть, например, регулируемыми механически (посредством ходового винта), пневматически и/или гидравлически.
Внутренняя часть фиксирующей рамы 3 имеет вторые фиксирующие устройства 26 на каждой стороне приемной части 31, которые прикреплены к телу 25. Первые фиксирующие устройства 26 в каждом случае взаимодействуют с боковыми фиксирующими элементами 27 посредством боковых клиновых поверхностей и посредством пружин 28 в перпендикулярном направлении. Пружины 28 оказывают перпендикулярную силу давления на боковые фиксирующие элементы 27 таким образом, что основания 29 боковых фиксирующих элементов 27 действуют на вторые части давления 14а мата давления 4 (см. Фиг.3 и 1) и фиксируют их. Пружины 28 могут быть регулируемыми для выравнивания давления.
Кроме того, боковые фиксирующие элементы 27 предназначены для боковой фиксации элемента усиления 10, подлежащего механической обработке, в данном примере полки Т-образного стрингера. Силы боковой фиксации можно регулировать посредством клиновых поверхностей и подходящих регулировочных средств.
Если в камерах давления 18 мата давления 4 давление создано посредством среды давления, наружные, т.е., первые части давления 14 мата давления 4 поддерживаются на боковых фиксирующих элементах 27, и вторые части давления 14а мата давления 4 поддерживаются на основаниях 29 фиксирующей рамы 3 (см. Фиг.1). Внутренние поверхности приемной части 15 мата давления 4 (см. Фиг.3) передают силы давления через нагревательные элементы 6 на элемент усиления 10, подлежащий механической обработке, как в поперечном направлении, так и в направлении, перпендикулярном к нему (в этом примере).
В этом примере нагревательные элементы 6 выполнены как части давления и адаптированы к контуру элемента усиления 10 (Т-образный стрингер), как схематически показано на Фиг.5. Эти нагревательные элементы 6 могут быть гибкими, причем их материал должен быть стойким к материалам используемых волокнистых слоев 11 и температурам отверждения. Проводящие дорожки 32 (дорожка перпендикулярная плоскости чертежа) расположены в нагревательных элементах 6, в данном примере для электрического нагрева. Те поверхности нагревательных элементов 6, которые находятся в контакте с частями, подлежащими механической обработке, в этом случае покрыты металлической фольгой 33, которая также может быть гибкой, в качестве элементов распределения теплоты. Куски металлической фольги 33 создают равномерное распределение теплоты, т.е., передачу, по первым контактным частям 35 и вторым контактным частям 36 на материале волокнистых слоев 11, подлежащих механической обработке, т.е., отверждаемых.
Кроме того, нагревательные элементы 6 снабжены датчиками температуры 34, например, тепловыми элементами, для измерения температуры. Датчики температуры расположены рядом с кусками металлической фольги 33 в телах нагревательных элементов 6 и электрически соединены с регулятором температуры (не показан).
Куски металлической фольги 33 могут состоять, например, из меди, алюминия или свинца.
Кроме того, на Фиг.5 также показан нагревательный элемент 7 контропоры, который может иметь такую же конструкцию, как и нагревательные элементы 6, описанные выше. Это также относится к дополнительному нагревательному элементу 7а.
На Фиг.6 показан схематический вид в поперечном разрезе еще одного мата давления 4 и еще одного элемента усиления 10.
Этот элемент усиления 10 выполнен как так называемый А-образный стрингер и имеет внутреннюю часть, которая снабжена жесткой опорной конструкцией 37, например, элементом вспененной сердцевины, или гибкой опорной конструкцией, такой как вакуумный шланг, во время восстановления. Здесь показана (в поперечном сечении) заменяющая часть, изготовленная из мокрых слоев восстановления и выполненная как A-образный стрингер. В данном примере только один нагревательный элемент 6 расположен над частью, подлежащей механической обработке. Этот нагревательный элемент 6 адаптирован к контуру A-образного стрингера, и мат давления 4 расположен над ним.
Мат давления 4 имеет шарнирную часть 20 и камеру непрерывного давления 18 с соединителем 19 камеры давления. Первые части давления 14 мата давления 4 наклонены в соответствии с контуром A-образного стрингера. Соответственно, боковые фиксирующие элементы 27 соответствующей фиксирующей рамы 3 также наклонены, что не показано, но что можно легко представить. Вторые и третьи части давления 14а и 14b мата давления 4 в данном случае горизонтальные, как на Фиг.1 и Фиг.3. Мат давления 4 также снабжен элементами усиления 16 в жестких на изгиб областях, как сказано выше.
На Фиг.7 показан схематический вид сбоку рамы давления 2 для соединительного устройства 1 согласно изобретению. Рама давления 2 в этом случае имеет подвижную раму 38, несущую лонжерон 39 в форме наподобие козлов, к одному концу которых подсоединен удерживающий рычаг 40 с приемным средством 41. Приемник 42 контропоры прикреплен к раме 38 ниже удерживающего рычага 40 и служит в качестве регулируемой несущей для контропоры 5. В этом случае на контропоре 5 показана только конструкция из волокнистого композита 8 с элементами усиления 9, причем соединительное устройство 1 согласно Фиг.1 еще должно быть подсоединено, что можно легко представить.
Приемное средство 41 адаптировано для соединения с фиксирующей рамой 3. Все соединительное устройство 1 может быть зафиксировано вообразимым приемником контропоры 5 так, как сказано выше.
Хотя настоящее изобретение было описано в данном случае на предпочтительных вариантах осуществления, оно ими не ограничено, и может быть модифицировано разными способами.
Например, мат давления 4 может состоять из нескольких матов давления 4.
Фиксирующая рама 3 может иметь больше устройств, чем показано.
Изобретение предлагает способ по меньшей мере частичного восстановления или замены элемента усиления 10 конструкции из волокнистого композита 8. На первом этапе способа по меньшей мере один волокнистый слой 11 размещают на части поверхности элемента усиления 10, и/или по меньшей мере одну заменяющую часть элемента усиления 10, изготовленную из такого же материала и с такой же структурой слоев, размещают на части поверхности элемента усиления конструкции из волокнистого композита 8. На втором этапе способа по меньшей мере один мат давления 4, адаптированный к контуру элемента усиления 10, затем размещают над по меньшей мере одним волокнистым слоем 11 и/или по меньшей мере одной заменяющей частью элемента усиления 10, причем по меньшей мере один мат давления 4 поддерживается и зафиксирован в желательном положении посредством фиксирующей рамы 3, адаптированной к контуру элемента усиления 10. На третьем этапе способа среду давления затем прилагают к по меньшей мере одному мату давления 4, чтобы прижать его к элементу усиления 10 и фиксирующей раме 3. В заключение, на четвертом этапе способа происходит отверждение по меньшей мере одного волокнистого слоя 11 и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления 10. Изобретение кроме того предлагает соответствующее соединительное устройство 1 для осуществления этого способа.
Перечень ссылочных номеров
1 Соединительное устройство
2 Рама давления
3 Фиксирующая рама
4 Мат давления
5 Контропора
6 Нагревательный элемент
7 Нагревательный элемент контропоры
7а Дополнительный нагревательный элемент
8 Конструкция из волокнистого композита
9 Первый элемент усиления
10 Второй элемент усиления
11 Волокнистый слой
12 Область восстановления
12a Вакуумная пленка
13 Вакуумный соединитель
14 Первая часть давления
14a Вторая часть давления
14b Третья часть давления
15 Приемная часть
16 Элементы усиления
17 Дополнительное усиление
18 Камера давления
19 Соединитель камеры давления
20 Шарнирная часть
21 Контактная часть
22 Первое фиксирующее устройство
23 Штифт
24 Основание
25 Тело
26 Второе фиксирующее устройство
27 Боковой фиксирующий элемент
28 Пружина
29 Основание
30 Боковая часть давления
31 Приемная область
32 Проводящая дорожка
33 Металлическая фольга
34 Датчик температуры
35 Первая контактная часть
36 Вторая контактная часть
37 Опорная конструкция
38 Рама
39 Лонжерон
40 Удерживающий рычаг
41 Приемное средство
42 Приемник контропоры
F, F' Сила реакции

Claims (13)

1. Способ по меньшей мере частичного восстановления или по меньшей мере частичной замены элемента усиления (10) конструкции из волокнистого композита (8), имеющий следующие этапы:
размещение по меньшей мере одного волокнистого слоя (11) на части поверхности элемента усиления (10) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10), изготовленной из такого же материала и с такой же структурой слоев, на части поверхности усиления конструкции из волокнистого композита (8),
размещение по меньшей мере одного мата давления (4), адаптированного к контуру элемента усиления (10) над по меньшей мере одним волокнистым слоем (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10), причем по меньшей мере один мат давления (4) опирается на фиксирующую раму (3) и зафиксирован в желательном положении фиксирующей рамой (3), адаптированной к контуру элемента усиления (10),
поддержка конструкции из волокнистого композита (8) в области, противоположной фиксирующей раме (3), посредством контропоры (5);
приложение среды давления к по меньшей мере одному мату давления (4) для прижатия его к элементу усиления (10) и фиксирующей раме (3), и
отверждение по меньшей мере одного волокнистого слоя (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один волокнистый слой (11) и/или по меньшей мере одну заменяющую часть элемента усиления (10) предварительно формуют перед тем, как ее размещают и прикрепляют клеем в неотвержденном, частично отвержденном или полностью отвержденном состоянии.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после этапа размещения по меньшей мере одного волокнистого слоя (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10), кроме того, предусмотрены этапы:
покрытия по меньшей мере одного волокнистого слоя (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части элемента усиления (10) вакуумной пленкой (12а), и герметизации области отрицательного давления, ограниченной вакуумной пленкой (12а), и конструкции из волокнистого композита (8), причем область отрицательного давления откачивают на этапе приложения среды давления к по меньшей мере одному мату давления (4).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе отверждения по меньшей мере одного волокнистого слоя (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части осуществляют нагрев в соответствии с температурой отверждения системы смоляной матрицы волокнистого слоя (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей части.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что нагрев осуществляют посредством по меньшей мере одного нагревательного элемента (6), который интегрирован в мат давления (4), прикреплен к последнему и/или расположен между матом давления (4) и по меньшей мере одним волокнистым слоем (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей частью как отдельный компонент.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что нагрев, кроме того, осуществляют по меньшей мере одним нагревательным элементом (7, 7а) контропоры, расположенным в и/или на контропоре (5).
7. Соединительное устройство (1) для соединения по меньшей мере одного волокнистого слоя (11), размещенного на по меньшей мере одной части поверхности элемента усиления, с элементом усиления (10) и/или для соединения по меньшей мере одной заменяющей части, изготовленной из такого же материала и с такой же структурой слоев элемента усиления (10), на части поверхности усиления конструкции из волокнистого композита (8) с упомянутой конструкцией из волокнистого композита, включающее:
по меньшей мере один мат давления (4), который адаптирован к контуру элемента усиления (10) и который имеет по меньшей мере одну камеру давления (18) для среды давления, к которой может быть приложено давление, и размещен над по меньшей мере одним волокнистым слоем (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей частью элемента усиления (10);
фиксирующую раму (3), адаптированную к контуру элемента усиления (10), для поддержки и фиксации мата давления (4); и
контропору (5) для установки конструкции из волокнистого композита (8), причем по меньшей мере одна фиксирующая рама (3) имеет первое фиксирующее устройство (22, 23, 24) для фиксации горизонтальных областей мата давления (4) и второе фиксирующее устройство (26) для фиксации элемента усиления (10), и причем второе фиксирующее устройство (26) снабжено по меньшей мере одним боковым фиксирующим элементом (27) для боковой фиксации элемента усиления (10).
8. Соединительное устройство (1) по п.7, отличающееся тем, что по меньшей мере один мат давления (4) имеет по меньшей мере один элемент усиления (17) в жестких на изгиб областях.
9. Соединительное устройство (1) по п.7, отличающееся тем, что по меньшей мере один мат давления (4) имеет шарнирную часть (20).
10. Соединительное устройство (1) по п.7, отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один нагревательный элемент (6), интегрированный в мат давления (4) и/или прикрепленный к нему так, чтобы быть адаптированным к контуру элемента усиления (10).
11. Соединительное устройство (1) по п.7, отличающееся тем, что по меньшей мере один нагревательный элемент (6) расположен между матом давления (4) и по меньшей мере одним волокнистым слоем (11) и/или по меньшей мере одной заменяющей частью как отдельный компонент так, чтобы быть адаптированным к контуру элемента усиления (10).
12. Соединительное устройство (1) по п.10, отличающееся тем, что по меньшей мере один нагревательный элемент (7) контропоры расположен в и/или на контропоре (5).
13. Соединительное устройство (1) по п.7, отличающееся тем, что поверхности давления, передающие теплоту, которые находятся в контакте с по меньшей мере одним волокнистым слоем, расположенным на элементе усиления (10), и/или по меньшей мере одной новой заменяющей частью элемента усиления (10) и/или конструкции из волокнистого композита (8), снабжены металлической фольгой (33) для равномерного распределения теплоты.
RU2011133776/05A 2009-02-23 2010-02-23 Способ по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита и соответствующее соединительное устройство RU2487799C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20831409P 2009-02-23 2009-02-23
DE200910001075 DE102009001075A1 (de) 2009-02-23 2009-02-23 Verfahren zum zumindest teilweise Nachbearbeiten oder Ersetzen eines Versteifungselementes einer Faserverbundstruktur und zugehörige Anbindvorrichtung
US61/208,314 2009-02-23
DE102009001075.0 2009-02-23
PCT/EP2010/052251 WO2010094808A2 (de) 2009-02-23 2010-02-23 Verfahren zum zumindest teilweise nachbearbeiten oder ersetzen eines versteifungselementes einer faserverbundstruktur und zugehörige anbindvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011133776A RU2011133776A (ru) 2013-03-27
RU2487799C2 true RU2487799C2 (ru) 2013-07-20

Family

ID=42538246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011133776/05A RU2487799C2 (ru) 2009-02-23 2010-02-23 Способ по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита и соответствующее соединительное устройство

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8726965B2 (ru)
EP (1) EP2408610B1 (ru)
CN (1) CN102325647B (ru)
CA (1) CA2752871C (ru)
DE (1) DE102009001075A1 (ru)
RU (1) RU2487799C2 (ru)
WO (1) WO2010094808A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542311C1 (ru) * 2013-07-17 2015-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Способ подготовки к работе вулканизационного оборудования

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010045210B4 (de) * 2010-09-13 2012-06-28 Premium Aerotec Gmbh Vakuumaufbau zur Druckbeaufschlagung eines Bauteils während seiner Herstellung, und Verfahren zur Herstellung eines Bauteils
DE102011115049B4 (de) 2010-11-10 2015-04-09 Piekenbrink Composite Gmbh Beheizbare Vakuumhauben-Vorrichtung
DE102010053569B4 (de) * 2010-12-06 2012-07-26 Airbus Operations Gmbh Verfahren zur Reparatur eines Flugzeugstrukturbauteils
DE102011004775B4 (de) 2011-02-25 2012-10-25 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Verbindung, Verbindung sowie Luft- oder Raumfahrzeug
DE102011014999A1 (de) * 2011-03-25 2012-09-27 Waldemar Piekenbrink GFK - Modell- und Formenbau, Produktions- und Vertriebs GmbH Beheizbare Vakuumhauben-Vorrichtung
FR2980732B1 (fr) * 2011-10-04 2013-10-11 Airbus Operations Sas Procede et dispositif pour le soudage d'un raidisseur thermoplastique
FR2983264B1 (fr) * 2011-11-29 2016-04-01 Mecano I D Piece d'assemblage
FR2987305B1 (fr) * 2012-02-29 2017-02-10 Daher Aerospace Procede et dispositif pour le soudage a haute temperature d'un raidisseur sur un panneau composite a matrice thermoplastique
US9649785B2 (en) * 2012-08-15 2017-05-16 The Boeing Company Portable Curing System
US9523431B2 (en) * 2013-05-31 2016-12-20 The Boeing Company Sealing and testing segmented tools
DE102013222106A1 (de) * 2013-10-30 2015-05-13 Airbus Operations Gmbh Aushärtungswerkzeug für Schalenbauteile und Verfahren zum Aushärten von Schalenbauteilen
CN103770346B (zh) * 2014-01-07 2016-05-04 杭州华聚复合材料有限公司 一种热塑性蜂窝板的修复方法
US10093068B2 (en) 2014-07-08 2018-10-09 Polycorp Ltd. Method and system for providing a rubber lining
US9545778B2 (en) * 2014-08-04 2017-01-17 The Boeing Company System and method for applying pressure to structural components
JP6463094B2 (ja) 2014-11-25 2019-01-30 三菱重工業株式会社 接合装置及び接合方法
DE102015211671A1 (de) * 2015-06-24 2016-12-29 Airbus Operations Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils unter Verwendung einer Vakuumfolie
GB201511402D0 (en) 2015-06-30 2015-08-12 Short Brothers Plc Repair including a chamfered bracket and a chamfered bracket component for reinforcing a damaged structural element made from composite materials
US10836001B2 (en) 2016-07-08 2020-11-17 Sikorsky Aircraft Corporation Mobile pressure tool for rotor blade processes
CN106181885B (zh) * 2016-09-09 2017-05-31 安徽山鹰纸业股份有限公司 一种造纸机干部稳纸风箱拆装装置
CA3038249A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 Bombardier Inc. Method for repairing a composite stringer with a composite repair cap
US10710319B2 (en) 2017-08-02 2020-07-14 The Boeing Company Controlling application of forces to different portions of object surface using bladder
US10710320B2 (en) * 2017-08-02 2020-07-14 The Boeing Company Controlling application of forces to different portions of object surface using flexible wall
DE102018110123A1 (de) 2018-04-26 2019-10-31 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Vorformlings aus Verstärkungsfasern
US11542086B2 (en) * 2018-08-06 2023-01-03 Better Packages, Inc. Packaging apparatus for film inflation and method thereof
FR3121382B1 (fr) * 2021-03-30 2023-11-17 Safran Aircraft Engines Réparation d’une pièce en matériau composite

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101854C1 (en) * 1991-01-23 1992-06-11 Deutsche Airbus Gmbh, 2000 Hamburg, De Repair device for CFK monolith with double-T stringer - includes three part aluminium@ heater with electrically heated rod(s) in core section
WO2001064387A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-07 Quickstep Technologies Pty, Ltd. Production, forming, bonding, joining and repair systems for composite and metal components
RU2217312C2 (ru) * 2000-03-17 2003-11-27 Еадс Дойчланд Гмбх Способ и устройство для изготовления армированных волокном деталей инжекционным методом
DE102007004312A1 (de) * 2007-01-29 2008-07-31 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Luft- oder Raumfahrzeug
DE102007061431A1 (de) * 2007-12-20 2009-06-25 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Versteifung eines Faserverbundbauteils sowie Vakuummatte und Anordnung zur Herstellung eines versteiften Faserverbundbauteils

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2187672A (en) * 1986-01-17 1987-09-16 Advanced Composite Components Moulding fibre-reinforced articles
JPH10146898A (ja) * 1996-11-15 1998-06-02 Honda Motor Co Ltd 繊維強化複合材の成形方法
DE102007026099A1 (de) 2007-06-05 2008-12-11 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer Faserverbundstruktur

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101854C1 (en) * 1991-01-23 1992-06-11 Deutsche Airbus Gmbh, 2000 Hamburg, De Repair device for CFK monolith with double-T stringer - includes three part aluminium@ heater with electrically heated rod(s) in core section
WO2001064387A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-07 Quickstep Technologies Pty, Ltd. Production, forming, bonding, joining and repair systems for composite and metal components
RU2217312C2 (ru) * 2000-03-17 2003-11-27 Еадс Дойчланд Гмбх Способ и устройство для изготовления армированных волокном деталей инжекционным методом
DE102007004312A1 (de) * 2007-01-29 2008-07-31 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Luft- oder Raumfahrzeug
DE102007061431A1 (de) * 2007-12-20 2009-06-25 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Versteifung eines Faserverbundbauteils sowie Vakuummatte und Anordnung zur Herstellung eines versteiften Faserverbundbauteils

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542311C1 (ru) * 2013-07-17 2015-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Способ подготовки к работе вулканизационного оборудования

Also Published As

Publication number Publication date
CN102325647A (zh) 2012-01-18
CA2752871A1 (en) 2010-08-26
EP2408610B1 (de) 2012-12-19
RU2011133776A (ru) 2013-03-27
US8726965B2 (en) 2014-05-20
WO2010094808A2 (de) 2010-08-26
DE102009001075A1 (de) 2010-09-09
CN102325647B (zh) 2014-01-08
CA2752871C (en) 2017-03-21
WO2010094808A3 (de) 2010-12-29
EP2408610A2 (de) 2012-01-25
US20120061006A1 (en) 2012-03-15
WO2010094808A4 (de) 2011-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2487799C2 (ru) Способ по меньшей мере частичного восстановления или замены усиливающего элемента конструкции из волокнистого композита и соответствующее соединительное устройство
CN109808199B (zh) 具有稳定元件的复合结构
EP1888323B1 (en) Method for manufacturing a reinforced shell for forming component parts for aircraft
JP5274742B2 (ja) 複合材コンポーネントを接合する方法及び接合するための装置と接合されるコンポーネントとの組み合わせ
JP5721739B2 (ja) 高温複合ツール
EP2886311B1 (en) Three-dimensional reuseable curing caul for use in curing integrated composite components and method of making the same
JP5597134B2 (ja) 被成形材の成形方法
US9187167B2 (en) Method for joining two fuselage sections by creating a transverse butt joint as well as transverse butt joint connection
KR20100017350A (ko) 섬유 합성 구조물을 가공하기 위한 장치 및 방법
US9452588B2 (en) Adjustable shim
EP2637849A2 (en) Method and apparatus for producing an aircraft structural component
CN109982464B (zh) 在心轴上具有垫板的感应加热单元及其使用方法
US7921893B2 (en) Method and apparatus for welding of polymer composite components
CN110104202B (zh) 使用铰接式芯轴的复合飞机制造工具
JPH02175135A (ja) 繊維強化樹脂部材の製造方法
JP2005047180A (ja) ハニカムサンドイッチパネルの製造方法
AU2006222661B2 (en) Method and apparatus for welding of polymer composite components
JP6724667B2 (ja) 複合材料の成形方法および複合材料の成形装置
CN106836861B (zh) 一种方舱滑橇及其安装方法
US20230382561A1 (en) Manufacturing method of a stiffened panel with open-section stringers for aeronautical application
JP3493131B2 (ja) バイセクトタイプの繊維強化プラスチック製のハニカムコアの製造方法
JP4464208B2 (ja) ハニカムサンドイッチパネルの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180224