用于制造机身部分的方法技术

本发明专利技术提供一种用于制造机身部分的方法，特别是用于制造用于航空器或航天器的机身部分的方法，所述方法具有下述方法步骤：在预定的焊接区的区域内焊接含有热塑性材料的蒙皮部分与含有热塑性材料的框架；以及在焊接区的区域内将被构造为裂纹制止件的附接件连接到蒙皮部分和框架。本发明专利技术还提供一种机身部分，特别是用于航空器或航天器的机身部分，并且还提供一种具体壳体的航空器或航天器，所述壳体具有这种类型的机身部分。

A method of making the part of the fuselage

The present invention provides a method for manufacturing the part, especially for the manufacturing method for part of the fuselage of an aircraft or spacecraft, the method has the following steps: welding the skin part comprises a thermoplastic material containing thermoplastic material in the framework of the welding zone of the predetermined region; and in the welding area the area will be constructed as a crack stop attachment member connected to the frame part and skin. The invention also provides a fuselage part, especially for the fuselage part of an aircraft or spacecraft, and also provides an aircraft or spacecraft with a specific shell, and the shell has a fuselage part of this type.

【技术实现步骤摘要】
用于制造机身部分的方法
本专利技术涉及一种用于制造机身部分的方法、特别是制造用于航空器或航天器的机身部分的方法，并且涉及一种机身部分以及具有这种类型的机身部分的航空器或航天器。
技术介绍
尽管本专利技术及其所解决的问题可用于任何类型的机身，但是将针对航空器机身详细地描述它们。现代航空器机身常常使用特别是纤维增强塑料来构造。航空器机身通常具有蒙皮部分以及支撑蒙皮部分的桁条和框架。桁条沿机身的纵向方向延伸，而框架沿周向方向延伸。通常使用铆接方法将框架特别地附接到蒙皮部分。为此目的，被称为夹子的连接元件和被称为加强角片的框架稳定元件分别与蒙皮和框架铆接。例如在DE102014103438A1中描述了这种类型的方法和装置。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种用于制造机身部分的改进方法以及还提供一种对应的改进的机身部分。该目的是通过具有权利要求1的特征的制造机身部分的方法和/或通过具有权利要求7的特征的机身部分而根据本专利技术实现的。因此，提供：-一种用于制造机身部分的方法，特别是制造用于航空器或航天器的机身部分的方法，所述方法具有下述方法步骤：在预定的焊接区的区域内焊接含有热塑性材料的蒙皮部分与含有热塑性材料的框架；以及在焊接区的区域内将被构造为裂纹制止件的附接件连接到蒙皮部分和框架。-一种机身部分，特别是用于航空器或航天器的或在航空器或航天器中的机身部分，特别是根据本专利技术的方法制造的机身部分，该机身部分包括：蒙皮部分和框架，蒙皮部分和框架各自含有热塑性材料并且在焊接区被焊接在一起，在焊接区的区域内设置附接件，所述附接件被连接到蒙皮部分和框架并且被构造为裂纹制止件。-一种航空器或航天器，其具有机身，该机身具有根据本专利技术的机身部分或根据本专利技术的方法制造的机身部分。本专利技术的基本思想在于，形成具有蒙皮部分和框架的机身构造，其中蒙皮部分和框架各自含有热塑性材料并且在焊接区中焊接在一起以实现附接。另外，在焊接区中设置根据本专利技术被构造为裂纹制止件的附接件，并且将它们连接到框架和蒙皮部分。蒙皮部分和框架可以以多种不同的方式构造，并且可以含有热塑性材料。例如，热塑性材料可以是具有热塑性基体的纤维复合材料或具有至少一个热塑性层的多层结构。特别地，蒙皮部分和框架不必完全由热塑性材料组成。相反，可以仅仅部分、仅一层或仅焊接区的一个部位包括热塑性材料。此外，可以想到提供热塑性覆盖层或不同形成的额外材料以焊接到蒙皮部分和/或框架上。焊接区可以以多种不同的方式构造。例如，其可以构造为平坦的焊接区、线性焊缝、焊接头包围的表面、设置有多个焊接点或焊接图案的表面等。通过热塑焊接将蒙皮在焊接区焊接到框架上。因此，蒙皮部分和框架有利地以相对简单且快速的焊接工艺接合在一起，而不是通过通常的劳动密集型铆钉接头。以这种方式，可以最小化制造成本以及加工时间。对于热塑焊接，根据所使用的焊接方法的类型，可以使用或不使用额外的材料、热塑性粘合剂等。航空器的机身中的内部压力荷载可能会导致框架从蒙皮部分上剥离。因此，阻止这种类型的剥离作用的铆钉接头通常在航空工业中需要核准。根据本专利技术，被构造为裂纹制止件的额外的附接件用于耐受接头的破损，它们阻止裂纹的形成和/或发展，因此它们阻止了分离。有利地，这意味着焊接头可以被批准用于航空工业。根据本专利技术，附接件可以特别地局部地设置在焊接区的、承受相对较高的荷载并且更容易破裂的部分上，特别是在焊接区的始端或尾端的区域内。这有利地阻止了裂纹的发生。此外，由于实际的附接或连接通过焊接头提供，与传统的铆钉接头不同，根据本专利技术，附接件还可以单独地和/或以足以阻止裂纹发展的较大或较宽的间隔放置。因此，与传统的铆钉接头的情况相比，有利地需要显著更少的附接件。因此，总体而言，焊接头的制造与附接件的引入一起需要显著减少的工作量。因此，根据本专利技术的方案在优化重量和成本方面起了一定的作用。本专利技术的有利的实施方式和改进在从属权利要求中给出。根据优选的改进，框架构造有贯通凹部，在该贯通凹部处焊接区被中断。在这方面，附接件设置在焊接区的与贯通凹部邻接的尾端或始端的区域内。当出现荷载时，力流常常集中在焊接区的始端或尾端的区域内，该力流导致张力局部增加。设置在焊接区的始端或尾端的区域内的附接件由此增强焊接区的暴露于最大荷载中的部位。这有效地阻止了裂纹的开始，因此阻止了分离。根据一种实施方式，附接件被以形状锁定和/或力锁定的方式连接到蒙皮部分和框架。这可以例如通过铆接、螺纹连接或通过其它类型的螺栓连接来进行。还可以想到在附接件的一侧为形状锁定附接，而在附接件的另一侧为力锁定附接。可替代地或另外，还可以想到力锁定或形状锁定连接与整体结合的组合。可以优选在焊接区的区域内进行焊接工艺之后将附接件连接到蒙皮部分和框架，使得焊接工艺有利地不受其影响。根据另一种实施方式，附接件与蒙皮部分和框架结合为整体。这意味着在制造过程中可以有利地避免更复杂的机械附接步骤。根据有利的改进，在焊接过程中附接件还熔入焊接区，以与蒙皮部分和框架产生整体结合。因此，有利地不需要额外的加工步骤来将附接件连接到蒙皮部分和框架。例如，附接件可以是销。特别地，在焊接之前，该销可以插入设置在焊接区的区域内的凹部。在焊接程序过程中，蒙皮部分和框架的热塑性材料熔化并与附接件的材料结合，从而产生整体结合。还可以想到，在熔浴中焊接期间，使附接件构造有底切，例如头部和/或脚部和/或填充有熔化物的变窄部，使得除了整体结合之外，在焊接期间还形成附接件与框架和/或外壳的形状锁定连接。此外，可以想到，将附接件嵌入焊接区或热塑性材料中，特别是使得该附接件被封装在焊接区中。因此，附接件不需要完全穿透材料。以这方式，例如还可以在蒙皮部分和/或框架的材料的碳纤维增强塑料连接的同时提供接触防腐。从而有利地可以省略或减少用于接触防腐的其它措施。根据一种实施方式，蒙皮部分和/或框架被设置为纤维复合部件。在这种情况下，在焊接期间，附接件使焊接区中的纤维复合部件的纤维移位，而不破坏它们。为此目的，可以将附接件引入焊接区，以使纤维移位而不是被切断。以这种方式，有利地不破坏纤维结构。根据机身构造的一种实施方式，设置横向延伸到框架并且连接到蒙皮部分的桁条。在相交部位中，框架在这种情况下具有用于桁条的贯通凹部，在该贯通凹部处焊接区被中断。特别地，桁条也含有热塑性材料并且也被设置为焊接到例如蒙皮部分。在一种实施方式中，也可以在桁条的焊接区中设置连接到蒙皮和桁条的附接件。这有利地产生被桁条和框架增强的、以相对较少的制造劳动制造的、具有高的耐破损性的机身结构。根据特别有利的改进，附接件设置在焊接区的与贯通凹部邻接的尾端或始端的区域内。由于始端或尾端部位常常是焊接区荷载最重的部分，因此在这些部位常常出现最大的张力。使用在尾端或始端的区域内的附接件有效地阻止了裂纹的发生以及由此导致的分离或剥离。根据机身部分的一种实施方式，附接件被构造为以形状锁定和/或力锁定的方式连接到蒙皮部分和/或框架。例如，附接件以铆钉的形式或以螺栓的形式构造。在这方面，对于此可以有利地使用也用于使用铆钉或螺栓的传统连接的标准工具。可替代地或另外，也可以想到力锁定和/或形状锁定连接和/或整体结合的组合。因此，还可以仅与蒙皮部分或仅与框架提供形状锁定，而在附接件的另一侧上提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造机身部分(1)的方法，特别是制造用于航空器或航天器的机身部分的方法，所述方法具有下述步骤：在预定的焊接区(4)的区域内焊接含有热塑性材料的蒙皮部分(2)与含有热塑性材料的框架(3)；以及在焊接区(4)的区域内将被构造为裂纹制止件的附接件(5)连接到蒙皮部分(2)和框架(3)。

【技术特征摘要】
2016.06.08 DE 102016210079.31.一种用于制造机身部分(1)的方法，特别是制造用于航空器或航天器的机身部分的方法，所述方法具有下述步骤：在预定的焊接区(4)的区域内焊接含有热塑性材料的蒙皮部分(2)与含有热塑性材料的框架(3)；以及在焊接区(4)的区域内将被构造为裂纹制止件的附接件(5)连接到蒙皮部分(2)和框架(3)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，框架(3)构造有贯通凹部(6)，在贯通凹部(6)处焊接区(4)被中断，附接件(5)设置在焊接区(4)的与贯通凹部(6)邻接的尾端或始端(7)的区域内。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，附接件(5)被以形状锁定和/或力锁定的方式连接到蒙皮部分(2)和/或框架(3)，附接件(5)特别是通过铆钉或螺钉连接到蒙皮部分(2)和/或框架(3)。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，附接件(5)与蒙皮部分(2)和/或框架(3)结合为整体。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，为了与蒙皮部分(2)和框架(3)产生整体结合，附接件(5)还在焊接过程中被熔入焊接区(4)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，蒙皮部分(2)和/或框架(3)被设置为纤维复合部件，在焊接期间，附接件(5)使焊接区(4)中的纤维复合部件的纤维移位，而不破坏它们。7.一种机身部分(1)，特别是用于航空器或航天器的或在航空器或航天器中的机身部分，所述机身部分包括：蒙皮部分(2)；以及框架(3)，其中，蒙皮部分(2)和框架(3)各自含有热塑性材料并且在焊接区(4)中焊接在一起，并且其中，在焊接区(4)的区...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·约恩，
申请(专利权)人：空中客车运营有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE