[发明专利]加强结构的制造方法和所获得的结构

说明书

本发明涉及用于制造加强结构的方法和所获得的结构，其中方法包括：提供结构模具；在结构模具上施加由复合材料制成的第一涂层(1)；借助复合材料缠绕技术直接在第一涂层(1)上施加由复合材料制成的第一结构加强件(2)；在由第一涂层(1)和第一结构加强件(2)形成的组件上施加由复合材料制成的第二涂层(5)；对由复合材料制成的第一涂层(1)、第一结构加强件(2)和第二涂层(5)形成的组件施加热，直至所述组件完全固化为止。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，提出了带有加强件的结构的制造方法，所述加强件被整合，与所述结构一体形成。本发明的目的还在于借助所述方法所获得的结构，所述结构可应用于多个领域，比如风能领域或地面与航空运输领域。

背景技术

利用复合材料的结构制造已经占据越来越重要的地位，尤其航空航天领域、汽车领域和风能领域与其它领域相比更为突出。原因在于这种材料的特性：纤维的机械性能和金属的机械性能相配，但具有重量轻的优势。在因经济或功能原因而使减轻结构重量的需要变得极其重要的应用中，关于制造碳纤维元件和玻璃纤维元件的方案越来越受到喜爱。

主要的问题在于制造过程的自动化，因为纤维复合材料的处理是复杂的，但由于处理的人工操作意味着因人为因素发生错误的可能性大大增加，因此又使制造过程的自动化变得必需。

目前，大型元件(比如例如，航空器的机身、列车的车厢或车辆的车体)的制造分部件进行，随后必须使用较大量的铆钉、支柱和加强环来连接所述部件。

这要求方案允许自动化制造带如下旋转芯部的大型结构：所述旋转芯部包括确保结构整体性所需的加强件，从而无需使用外部加强件或连接元件。

发明内容

本发明涉及结构及整合到结构中的加强件的制造方法。本发明优选适用于航空运输领域和因此经由道路或列车的地面运输领域，或比如风能领域、大尺寸的轻量结构开发具有重要意义的领域。本发明的目的还在于从所述方法直接获得的结构。

本发明的加强结构的制造方法包括：

提供结构模具，

在结构模具上施加由复合材料制成的第一涂层，

借助复合材料缠绕技术直接在第一涂层上施加由复合材料制成的

第一结构加强件，

在由第一涂层和第一结构加强件形成的组件上施加由复合材料制

成的第二涂层，

对第一涂层、第一结构加强件和由复合材料制成的第二涂层形成

的组件施加热，直至所述组件完全固化为止。

由复合材料制成的加强结构通过该方式被获得，所述加强结构通过它所包括的全部部件的结合被形成。所获得的结构允许消除或至少尽可能地减少对于铆钉的需求，这是因为不需要组装不同的部件以使完成结构。这不仅涉及重量、时间和制造成本方面的显著降低，而且还涉及使认证过程合理化。

可选地，在施加第一结构加强件之前和/或在施加由复合材料制成的第二涂层之前，通过施加热实现部分固化或完全固化。因此，热可被施加以使由第一涂层和结构模具形成的组件部分固化或完全固化，和/或热可被施加以使由第一涂层、第一加强件和结构模具形成的组件部分固化或完全固化。

由复合材料制成的第二结构加强件优选制成这样的几何形状，其中，第一涂层上的缠绕工艺是不可见的，并且已制造的第二结构加强件被施加在由复合材料制成的第一涂层上。第二结构加强件的制造借助与第一加强件制造所使用的相似的缠绕工艺实现，但是，是在模具或外构架上，而不是在第一涂层上。

可选地，在施加由复合材料制成的第二涂层之前，借助对由第一涂层和结构加强件形成的组件施加热实现部分固化或完全固化。