用于生产卡扣连接系统的连接构件的方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于生产卡扣连接系统的连接构件的方法。该方法包括熔化及挤压可固化模型材料。该方法还包括由模型材料逐层地构造且依次固化作为锁扣构件(1a)的一个连接构件以及作为对于锁扣构件(1b)的一个连接构件。锁扣构件(1a)被形成为具有锁扣头(2)，并且对应锁扣构件(1b)被形成为具有锁扣槽(3)，锁扣槽(3)具有与锁扣头(2)互补的形状。锁扣构件(1a)和/或对应锁扣构件(1b)至少部分可弹性变形，以便通过将锁扣头(2)推入锁扣槽(3)中在锁扣构件(1a)和对应锁扣构件(1b)之间产生卡扣连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生产卡扣连接系统的连接构件的方法，其特别地用于在航空领域中改善结构部件之间的连接。尽管本专利技术和在此处理的问题适用于连接非常不同的结构部件、元件和/或者结构的各种应用，它们将在关于将客机的元件紧固在一起的方面被详细地描述。
技术介绍
现代客机包括必须以可释放或不可释放的方式被彼此紧固和/或紧固于客机的结构的多个结构部件和元件。例如，所述结构部件和元件能通过相应的紧固或保持装置在预定的位置中被紧固于客机的主体结构或者被紧固于客舱内侧。为了提供高度复杂的现代航空器的技术基础设施，通常需要附接数千种不同的紧固件。卡扣连接是用于以快速且不复杂的方式连接结构部件的特别巧妙的解决方案，其利用了特定材料的弹性，例如，该特定材料为塑料材料。在这方面，通常设置两个连接构件，即，锁扣构件和形状互补的对应锁扣构件。这两个连接构件被放在一起，以便互相抵靠锁定，两个构件中的至少一个暂时弹性形变，并且随后弹回，使得连接构件以有效(形状配合)的方式互相接合。例如，锁扣构件可以为弹性锁扣臂或者锁扣钩，并且对应锁扣构件被设置为形状互补且刚性的插槽。在熔融沉积成型(FDM)期间，由可熔塑料材料一层一层地产生了例如保持件或连接构件的物体。因此，FDM是生产制造方法组的一部分，通常也被称为“3D打印方法”，其中，从物体的数字化几何模型着手，起始原料以层状被顺序地一个堆叠到另一个的顶部上，并且固化。3D打印方法目前被广泛地使用于工业产品开发中，其中，资源节约型工艺链被使用于基于需求的个性化结构部件的小规模和大规模批量生产。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是提供一种简单的方法，通过该方法，卡扣连接系统能被生产为重量轻且在负载方面被优化。根据权利要求1的特征的本专利技术来实现该目的。因此，提供用于生产卡扣连接系统的连接构件的方法。该方法包括熔化且挤压可固化模型材料的步骤。该方法还包括由模型材料逐层地构造且依次固化作为锁扣构件的一个连接构件以及作为对应锁扣构件的一个连接构件。在这方面，锁扣构件被形成为具有锁扣头，并且对应锁扣构件被形成为具有锁扣槽，锁扣槽具有与锁扣头互补的形状。锁扣构件和/或对应锁扣构件至少部分可弹性变形，以便通过将锁扣头推到锁扣槽中在锁扣构件和对应锁扣构件之间产生卡扣连接。在本专利技术的后面的构思包括以逐层和自动的方式产生用于卡扣连接的连接构件。该构思基于这样的知识：当构造结构部件时，层的特定的定向能影响完全固化的结构部分相对于负载应力的机械特性。因此，即使所述结构部件的最终几何形状设计被固定，特定的塑料结构部件能通过以不同的方式叠层单个层来产生。例如，即使单层在结构部件被固化时被互相连接以形成整体的物体，在单层之间的接触表面的接触面积决定了单层的粘附性，并且最终确定在拉伸或弯曲应力下的完成的结构部件的刚度。广泛地说，每层到相邻层的粘附表面越大，层越不容易变得分离。通过使用依次逐层生产工艺，结构部件的几何形状和最终重量能适用于所设想的技术使用和负载。该生产制造工艺允许了用于结构部件和元件的高效、节约材料和省时的生产工艺。这在航空航天业是特别有益的，因为，在该工业中，适用于非常明确的目的的各种各样的保持件和结构部件被使用，其能如此被低成本地生产，并且生产周期短，并且能在保持组装简单的同时被附接。除了被使用于多种传统的紧固装置和/或改善多种传统的紧固装置，根据本专利技术产生的卡扣连接能替代例如标准夹持系统、螺钉和螺栓连接和/或者传统卡扣连接。参考附图，有益的实施方式和改进在进一步的从属权利要求中和描述中被列出。根据改进，模型材料能分层，以便大致遵循在产生锁扣连接时、当锁扣构件被推入到对应锁扣构件中时在锁扣构件和/或对应锁扣构件中产生的锁扣构件和/或对应锁扣构件的负载应力。因此，根据在连接中的关于预期应力负载方面的各自的需要，模型材料的单层的特定的布置或定向能基于特定的具体几何设计被有益地优化。例如，层的优选的定向提供了能使用基于卡扣连接系统的数字模型的计算机仿真和优化算法确定的在刚性和弹性之间的良好的平衡。根据改进，模型材料能至少部分大致垂直于或平行于负载应力地分层。根据改进，锁扣头能被形成为卡合钩、卡合销、卡合球或卡合柱。在该改进中，锁扣槽能相应地为互补的形状。根据改进，锁扣头能被形成为卡合钩，其在产生卡合连接时承受弯曲或扭转。根据改进，锁扣头能被形成为具有主弯曲方向的卡合钩。模型材料能被大致平行于或垂直于锁扣头的主弯曲方向地分层。根据改进，锁扣头能被形成为卡合钩，其具有主弯曲方向和副弯曲方向。模型材料能至少部分大致平行或垂直于锁扣头的主弯曲方向和/或副弯曲方向地分层。根据改进，锁扣头能被形成为矩形的卡合钩。主弯曲方向能被定向为垂直于副弯曲方向。根据改进，该方法可包括熔融沉积成型工艺。在本专利技术的上下文中的熔融沉积成型(FDM)包括的工序有：基于三维物体的数字化表达，通过挤压热的流体材料且通过将材料成层地沉积在之前的沉积材料上，三维物体被形成。在这种情况下，通过冷却，沉积材料与之前使用的材料结合并且固化，以便它形成整体的物体。根据本专利技术的进一步的方面，能提供计算机可读工具，计算机可执行指令被存储于计算机可读工具上，当其通过数据处理装置被执行时，促使数据处理装置实施根据本专利技术的方法。上述实施方式和改进能在适当的情况下根据需要彼此结合。本专利技术的进一步的可行的实施方式、改进和实施方案还包括上述的或者在下面参考实施方式描述的未明确提及的本专利技术的特征的组合。特别地，在该工艺中，本领域的技术人员还可添加个别方面作为本专利技术的各自的基本形式的改进或补充。附图说明参考示意图中所示的实施方式，将在下列更详细地描述本专利技术，其中：图1a、1b、1c是使用根据本专利技术的实施方式的方法生产的卡扣连接系统的示意性的剖视图；图2a、2b是根据本专利技术的两个不同的实施方式的来自图1a的卡扣连接系统的锁扣构件的示意性的剖视图；图3a、3b分别是根据本专利技术的另一实施方式的卡扣连接系统的对应锁扣构件的示意性的剖视图和前视图；图4a、4b、4c是使用根据本专利技术的进一步的实施方式的方法生产的不同的锁扣构件的示意图；以及图5是根据本专利技术的另一实施方式的生产卡扣连接系统的方法的示意性的流程图。附图标记列表1连接构件1a锁扣构件1b对应锁扣构件2锁扣头3锁扣槽4卡扣连接5主弯曲方向6副弯曲方向7层10卡扣连接系统M方法M1方法步骤M2方法步骤M3方法步骤附图旨在提供本专利技术的实施方式的进一步的理解。它们与描述一起示出了实施方式、说明了本专利技术的原理和概念。其他实施方式和许多提及的益处都被显示在图中。附图的构件不需要别按相对于彼此的实际比例地示出。具体实施方式在附图中，除非另有说明，在每种情况下，相同、功能性相同及操作性相同的部件、特征和元件被设置有相同的附图标记。图1a、1b和1c是使用根据本专利技术的实施方式的方法生产的卡扣连接系统的示意性的剖视图。在图中，附图标记10示出了卡扣连接系统，在每幅图中，其包括两个连接构件1，即锁扣构件1a和对应锁扣构件1b。每个锁扣构件1a被形成为具有锁扣头2。对应锁扣构件1b包括锁扣槽3，锁扣槽3相应被形成为以便与锁扣头2互补。在图1a中的锁扣头2被形成为钩件，在图1b中的锁扣头2被形成为球接头，并且在图1c中的锁扣头被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产卡扣连接系统(10)的连接构件(1)的方法(M)，其中所述方法包括下列方法步骤：熔化且挤压(M1)可固化的模型材料；由模型材料逐层地构造(M2)且依次固化(M3)作为锁扣构件(1a)的一个连接构件(1)和作为对应锁扣构件(1b)的一个连接构件(1)，其中，锁扣构件(1a)被形成为具有锁扣头(2)，并且对应锁扣构件(1b)被形成为具有锁扣槽(3)，锁扣槽(3)具有与锁扣头(2)互补的形状，其中，锁扣构件(1a)和/或对应锁扣构件(1b)至少部分可弹性变形，使得通过将锁扣头(2)推入到锁扣槽(3)中，在锁扣构件(1a)和对应锁扣构件(1b)之间产生卡扣连接(4)。

【技术特征摘要】
2015.06.22 DE 102015211433.31.一种用于生产卡扣连接系统(10)的连接构件(1)的方法(M)，其中所述方法包括下列方法步骤：熔化且挤压(M1)可固化的模型材料；由模型材料逐层地构造(M2)且依次固化(M3)作为锁扣构件(1a)的一个连接构件(1)和作为对应锁扣构件(1b)的一个连接构件(1)，其中，锁扣构件(1a)被形成为具有锁扣头(2)，并且对应锁扣构件(1b)被形成为具有锁扣槽(3)，锁扣槽(3)具有与锁扣头(2)互补的形状，其中，锁扣构件(1a)和/或对应锁扣构件(1b)至少部分可弹性变形，使得通过将锁扣头(2)推入到锁扣槽(3)中，在锁扣构件(1a)和对应锁扣构件(1b)之间产生卡扣连接(4)。2.根据权利要求1所述的方法(M)，其中，所述模型材料分层为，以便大致遵循所述锁扣构件(1a)和/或所述对应锁扣构件(1b)的负载应力，所述负载应力在所述锁扣构件(1a)被推入到所述对应锁扣构件(1b)中而产生卡扣连接(4)时，在所述锁扣构件(1a)和/或所述对应锁扣构件(1b)中产生。3.根据权利要求2所述的方法(M)，其中，所述模型材料至少部分大致垂直于或平行于负载应力地...

【专利技术属性】
技术研发人员：福尔克尔·罗布雷希特，贝恩德·鲁珀特，
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