[发明专利]自加强复合面板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造面板的方法，该面板包括增强其刚度的元件；以及一种用于实施这种方法的设备。

本发明更特别地涉及一种制造以被称为“自加强”型的复合材料制成的面板的方法，所述面板例如被应用于飞行器机身、结构化的箱或飞行器的机翼。

背景技术

自加强面板主要由平面或拱形的外蒙皮构成，与面板的平面相垂直的加强筋附接在所述外蒙皮上，从而能提高此板对于施加于其上的机械应力的抵抗强度。

各个加强筋是长形的元件，其竖直的横截面呈L形、T形或U形。加强筋因此包括与外蒙皮平行且固定在外蒙皮上的水平部分，以及一个或多个垂直于外蒙皮的主平面的纵向竖直部分。

根据一种已知的实施方式，外蒙皮和加强筋以复合材料制成；外蒙皮和加强筋包括以至少一种材料构成的纤维，所述纤维被称为加强纤维，纤维之间通过例如树脂的基质连接。

用于制造这种自加强面板的常规制造方法包括：把外蒙皮定位在模制的支撑件上，随后将用于构成预成型的加强筋的蒙皮放置在外蒙皮上。由此形成的整体被真空袋覆盖，用以允许围绕蒙皮形成气隙。

随后，楔合装置被设置在真空袋上方以便使加强筋的竖直部分保持就位。

组装在烘箱中完成，用以实现树脂的聚合作用。

当实施放置时，外蒙皮以及用于构成加强筋的蒙皮被预先浸渍树脂。

借助预成型件或插入件，对用于构成加强筋的蒙皮进行装配，随后，预成型件或插入件在装配空气袋之前被退回，然后是楔合装置。

在放置楔合装置之前，任何设备都不能正确地保持加强筋的竖直部分。所述加强筋因此可能会变形，且这种变形也存在于完工的面板上。

此外，放置真空袋和楔合装置还可能使加强筋的竖直部分发生变形。

最后，这种方法要求有人员介入支撑件的上方，从而能将不同的元件良好地定位，从而使要制造大尺寸面板的工作变得较为困难。

本发明的目的在于提出一种方法和设备，其允许获得自加强面板，加强筋的竖直部分被正确地平整化以用于所述自加强面板，从而使所述面板的质量得以优化。

发明内容

本发明提出一种自加强复合面板的制造方法，该面板包括外蒙皮和加强筋，各个加强筋包括将加强筋连接至外蒙皮的连接部分，以及相对于连接部分突出的至少一个突出部分，

其特征在于，所述方法包括在与加强筋的最终形状呈互补形的至少一个插入件上披覆用于构成加强筋的纤维层，从而使得用于构成加强筋的各个纤维层包括连接部分和相对于连接部分向下突出的突出部分的步骤，在用于构成加强筋的纤维层上披覆用于构成外蒙皮的纤维层的步骤，以及包括将全部纤维层同时联结的步骤。

将构成加强筋的纤维层的各个竖直部分定位在插入件上使得在联结步骤过程中允许便于保持所述加强筋的形状，从而允许获得包括比较精确的形状的加强筋的面板。

优选地，在所述至少一个插入件上披覆纤维层的步骤之后，接着是把被相关的纤维层覆盖的各个插入件定位在模制的支撑件上的步骤。

优选地，定位加强筋的步骤包括使被纤维层覆盖的插入件以彼此相邻的方式定位。

优选地，纤维层用于通过基质而相互连接，且在披覆和定位的步骤时，纤维层没有被基质浸渍，且联结步骤包括注入所述基质的阶段，以及随后使所述基质固结的阶段。

优选地，基质的注入步骤包括从下向上注入基质。

优选地，联结步骤包括在注入所述基质之前，把脱模织物、排气毛毡、抛光金属板和真空袋之中的至少一个定位在用于构成外蒙皮的纤维层上。

优选地，面板包括固定在加强筋和/或外蒙皮上的金属配件，且所述方法包括在披覆用于构成加强筋的纤维层的步骤的同时装配所述配件的步骤。

本发明还提出一种实施根据本发明的方法的设备，该设备包括模制的支撑件，用于构成加强筋和外蒙皮的纤维层借助插入件被披覆在所述支撑件上，其特征在于，所述设备包括将各个插入件在支撑件上沿纵向和/或横向定位的定位装置。

在模制支撑件上定位插入件，允许获得加强筋的竖直部分的良好的横向定位及平行性。

此外，还可以在同一插入件上使用不同形状和尺寸的插入件，以便制造具有不同尺寸的其它的面板。

优选地，所述定位装置包括键系统。

优选地，支撑件包括水平上表面，所述水平上表面包括与各个插入件的定位装置协作的凹槽，以及纤维层的连接基质的注入孔。

优选地，各个插入件呈平行六面体形，所述平行六面体具有纵向主方向且具有沿横向的竖直面的矩形截面。