Опорный профиль, способ изготовления опорного профиля, а также его применение в способе изготовления усиленной детали корпуса транспортного средства

Опорный профиль, способ изготовления опорного профиля, а также его применение в способе изготовления усиленной детали корпуса транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к опорному профилю в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы изобретения, способу изготовления опорного профиля в соответствии с ограничительной частью п. 18 формулы изобретения, а также способу изготовления усиленной (подкрепленной) детали транспортного средства в соответствии с ограничительной частью п. 19 формулы изобретения.

Опорный профиль интересующего нас здесь вида известен из DE 10156123 В4. Этот опорный профиль служит для поддержки образованного полуфабрикатом из волокнистого композитного материала усилительного профиля в процессе отверждения, выполняемого при осуществлении способа изготовления усиленного усилительным профилем элемента обшивки (например, для самолета). В этом процессе отверждения усилительный профиль присоединяется к поверхности также образованного полуфабрикатом из волокнистого композитного материала элемента обшивки (так называемый "co-bonding" или же "co-curing").

Как правило, необходимость в таком опорном профиле всегда возникает в тех случаях, когда в связи с формой подлежащего присоединению усилительного профиля существует опасность деформации усилительного профиля во время процесса отверждения. При этом следует учитывать то, что при таких процессах технологии волокнистых композитов "субстрат" (обшивка корпуса детали корпуса транспортного средства) вместе с подлежащим присоединению к нему усилительным профилем вводится в большинстве случаев в находящуюся под давлением снаружи оболочку.

Такая деформация усилительного профиля может быть предотвращена проходящим параллельно усилительному профилю и, по меньшей мере, участками прилегающим к нему опорным профилем.

В виду планируемого в результате технологии волокнистых композитов преимущества высокой удельной прочности изготавливаемой детали из волокнистого композитного материала используемый при изготовлении опорный профиль после завершившегося отверждения и соединения волокнистых композитных полуфабрикатов снова должен быть удален. При описанном в DE 10156123 В4 изготовлении детали из волокнистого композита используемый в нем опорный профиль после завершившегося отверждения волокнистых композитных полуфабрикатов может быть, например, извлечен сбоку из промежуточного пространства примерно С-образного усилительного профиля. Опорный профиль мог бы быть изготовлен, например, из металла (например, алюминия), например в виде фрезерованной металлической детали.

Однако в отличие от этого при таком процессе отверждения являются возможными формы или же компоновки усилительных профилей, которые после завершившегося отверждения не допускают, чтобы опорный профиль удалялся в сторону (поперек продольного направления усилительного профиля), так как в этом направлении он "пойман" между субстратом и усилительным профилем.

Прежде всего, в таком случае может быть предусмотрено, что опорный профиль после завершившегося отверждения субстрата и усилительного профиля вытягивается не в поперечном направлении, а в продольном направлении усилительного профиля. Однако во многих случаях это предполагает, что опорный профиль изготовлен не из твердого материала, такого как, например, алюминий, а из гибкого материал, чтобы обеспечить необходимую для вытяжки гибкость опорного профиля. Поэтому, прежде всего, при изготовлении сложно изогнутых деталей корпуса транспортного средства (например, полей обшивки самолетов) зачастую требуется гибкий опорный профиль.

Фирмой Rubbercraft Corporation of California (США) предлагаются такие гибкие, изготовленные из эластомерного материала опорные профили или же цельные пузыри длиной до 14,6 м (англ., "single piece bladders up to 48' in length") для применения при изготовлении композитных структур и композитных деталей (страница в Интернете www.rubbercraft.com/tooling.htm 10 мая 2010 г. ). При применении для таких изготовленных по размеру для совершенно определенного случая опорных профилей они более или менее сильно тоже повреждаются, так что они, как правило, в случае необходимости небольшое число раз могут быть применены для изготовления деталей интересующего нас здесь вида. В соответствии с этим, прежде всего, при серийном производстве деталей корпуса транспортного средства, которые в каждом случае снабжаются одним или несколькими усилительными профилями, получаются соответственно высокие затраты для подготовки необходимого количества опорных профилей.

Ближайшим аналогом изобретения является решение по публикации WO 2008/015115 А1, в которой раскрыт опорный профиль, содержащий профильный рукав и по меньшей мере один наконечник, разъемно вставленный в профильный рукав на одном из двух его концов и посредством этого разъемного соединения уплотненный относительно профильного рукава. Выступающий из конца профильного рукава участок наконечника снабжен отверстием для прохода воздуха, позволяющим во время процесса отверждения подавать во внутреннее пространство рукава воздух под давлением.

Проблематичным в WO 2008/015115 А1 является обеспечение надежного уплотнения между наконечником и профильным рукавом. Для этого в известном опорном профиле предусмотрен зажимной элемент, охватывающий конец профильного рукава по внешнему контуру и имеющий возможность перемещения в осевом направлении. Посредством перемещения зажимного элемента создается требуемое обжатие и надлежащее уплотнение. Для фиксации зажимного элемента в его рабочем положении также предусмотрено запорное устройство.

Известный из WO 2008/015115 А1 опорный профиль имеет ряд недостатков. Помимо усложнения и удорожания конструкции, связанных с необходимостью применения зажимного элемента и фиксирующего его устройства, известный опорный профиль сложен в применении при отверждении изделий с помощью вакуума с использованием воздухонепроницаемой оболочки, так как используемые с этой целью уплотнения приходится сопрягать друг с другом в зависимости от формы и взаимного расположения соединяемых в процессе отверждения изделий из волокнистого композита.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать известный опорный профиль в отношении удобства обращения с ним, т.е. его практичности, и таким образом разработать упрощенный по сравнению с уровнем техники способ изготовления усиленной детали корпуса транспортного средства.

Предлагаемый в изобретении опорный профиль для поддержки образованного из волокнистого композитного полуфабриката усилительного профиля в процессе отверждения, выполняемого при осуществлении способа изготовления детали корпуса транспортного средства, в котором усилительный профиль присоединяют к поверхности образованной из волокнистого композитного полуфабриката обшивки корпуса, содержит воздухонепроницаемый профильный рукав и по меньшей мере один наконечник, разъемно, т.е. с возможностью извлечения, вставленный в профильный рукав на одном из двух его концов и посредством этого разъемного соединения уплотненный относительно профильного рукава. Выступающий из конца профильного рукава внешний участок этого наконечника снабжен отверстием для прохода воздуха, предназначенным для подачи заданного давления во внутреннее пространство рукава в процессе отверждения. Для решения поставленной задачи отверстие для прохода воздуха содержит резьбовое отверстие и ввинченный в него (в резьбовое отверстие) втулкообразный винт для прохода воздуха, позволяющие в процессе отверждения подавать давление во внутреннее пространство рукава через отверстие в прилегающей к внешнему участку наконечника воздухонепроницаемой пленке, причем окружающие это отверстие области пленки зажимаются между головкой винта для прохода воздуха и внешним участком наконечника и за счет этого уплотняются.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в упрощении технических средств, используемых при осуществлении способа изготовления детали корпуса транспортного средства, и обеспечении эффективного уплотнения пленки, используемой, в частности, для приложения вакуума.

Основная идея предлагаемого в изобретении решения заключается в том, что наконечник (снабженный отверстием для прохода воздуха) можно без проблем закрывать вместе с остальной конструкцией воздухонепроницаемой оболочкой, в частности покровной пленкой, при этом не препятствуя подаче давления во внутреннее пространство рукава с наружной стороны покровной пленки. Воплощение этой идеи основано на применении втулкообразного винта для прохода воздуха, имеющего двойную функцию: с одной стороны, такой винт сам образует, ввиду своей втулочной формы, часть прохода для воздуха. С другой стороны, винт для прохода воздуха, а точнее - его головка, дает простую и надежную возможность уплотнения предусмотренного в этой области отверстия в пленке.

Если вышеупомянутый наконечник вставлен только на одном конце профильного рукава, то другой конец профильного рукава может быть запечатан, например, сваркой или склеиванием материала профильного рукава и тем самым уплотнен. Вместе с тем в одной особо предпочтительной форме осуществления опорный профиль согласно изобретению содержит на обоих концах профильного рукава разъемным образом вставленные и посредством этого разъемного соединения уплотненные относительно профильного рукава наконечники.

При использовании профильного рукава может быть достигнута достаточная для соответствующего применения гибкость опорных профилей, в зависимости от формы (например, толщины стенки) и вида материала профильного рукава. Предпочтительно, профильный рукав изготавливается из полимерного материала (например, силикона), например экструдируется. Для изготовления рукава могут быть переработаны один или несколько материалов (например, в соэкструзионном процессе). Прежде всего, рукав может быть специально обработан, например, на своей поверхности для образования "функционального слоя" (противоадгезионное покрытие) и/или образован из особого материала, который отличается от расположенного под ним материала. Тем самым может быть упрощено позднейшее соскальзывание рукава с отвержденного материала матрицы при удалении опорного профиля после завершения процесса отверждения. Поверхность может быть образована, например, слоем фторполимера. Также можно прибегнуть к самим по себе известным мерам механического усиления рукава, например когда один или несколько усилительных слоев (например, волоконные плетения и т.п.) или другие армирующие элементы вводятся в гибкий материал рукава.

Вставленный разъемным образом наконечник или вставленные разъемным образом наконечники (на одном или обоих концах профильного рукава), напротив, могут быть изготовлены из твердого материала, предпочтительно, например, металлического материала, как например, алюминия. Благодаря реализованному с помощью этого разъемного соединения уплотнению между профильным рукавом и наконечником (наконечниками) во время процесса отверждения благоприятным образом может поддерживаться или устанавливаться определенное давление во внутреннем пространстве рукава, что обеспечивает или же повышает стабильность формы опорного профиля.

Как будет еще пояснено далее при описании примеров осуществления, реализованное посредством разъемного соединения как такового уплотнение ни в коем случае не должно быть "совершенным" в том смысле, что это уплотнение по существу выдерживает получающуюся при позднейшем процессе отверждения разность давлений (воздуха) между внутренним пространством рукава и внешним пространством рукава. Более того, является достаточным, если последняя мера уплотнительного действия достигается лишь в самом процессе отверждения за счет того, что при этом концы профильного рукава достаточно сильно прижимаются к обхваченным ими участкам наконечников.

Применяемые для профильного рукава и наконечника или наконечников материалы должны быть выбраны так, чтобы они выдерживали ожидаемые в процессе отверждения условия. В обычных процессах отверждения для деталей из волокнистых композитов на основе эпоксидной смолы достигаются, например, максимальные температуры, которые обычно находятся в диапазоне примерно 150-250°C.

Предусмотренное согласно изобретению разъемное соединение между концом (концами) профильного рукава и наконечником (наконечниками) имеет то особенно серьезное на практике преимущество, что, по меньшей мере, каждый наконечник (при соответствующем выполнении) может быть использован повторно, и что с таким, при определенных условиях уже многократно использованным наконечником простым и экономичным образом, а именно, простой вставкой в конец профильного рукава (например, нового профильного рукава) может быть снова подготовлен пригодный к применению опорный профиль для следующего процесса изготовления детали. Прежде всего, если на обоих концах профильного рукава предусмотрено по одному наконечнику, очень большое преимущество заключается в том, что для подготовки разных по длине опорных профилей могут применяться одни и те же наконечники. (Длина опорного профиля определяется длиной используемого для образования опорного профиля профильного рукава).

Поперечное сечение (профиль) опорного профиля должно быть выбрано в соответствии с конкретным случаем применения. Прежде всего, поперечное сечение может быть предусмотрено состоящим из проходящих прямолинейно участков поперечного сечения, например в форме трапеции или прямоугольника, но и, например, с одним или несколькими проходящими изогнуто участками поперечного сечения.

Для поддержки усилительного профиля в форме так называемого омега-профиля, может быть благоприятно применен, например, трапециевидный опорный профиль. Для поддержки С-образного усилительного профиля подходит, например, прямоугольный опорный профиль. Для поддержки двутаврового усилительного профиля могут быть применены, например, расположенные по обе стороны от него прямоугольные опорные профили.

Если подлежащая изготовлению по технологии волокнистых композитов деталь должна быть снабжена несколькими различными усилительными профилями на (плоскостном) субстрате, то в соответствии с этим могут быть применены разные, в каждом случае адаптированные к форме и расположению усилительных профилей опорные профили.

С помощью опорного профиля согласно изобретению может быть благоприятно предотвращена и так называемая "напорная тень".

Опорный профиль согласно изобретению может быть применен, прежде всего, для поддержки образованного полуфабрикатом из волокнистого композита усилительного профиля в процессе отверждения, выполняемого при осуществлении способа изготовления детали корпуса транспортного средства (прежде всего, детали фюзеляжа летательного аппарата), при котором (по меньшей мере один) усилительный профиль присоединяется к поверхности, образованной еще одним полуфабрикатом из волокнистого композита обшивки фюзеляжа (так называемый "co-bonding" или же "co-curing").

При этом речь идет, прежде всего, об изготовлении, например серийном изготовлении, деталей фюзеляжа, при которых обшивка фюзеляжа имеет площадь в несколько квадратных метров и/или протяженность, по меньшей мере, в одном направлении в несколько метров.

Используемый здесь термин "полуфабрикат из волокнистого композита" обозначает материал, содержащий волокна, которые самое позднее после завершения процесса отверждения внедрены в (отвержденный) связующий материал и усиливают этот связующий материал и тем самым вместе со связующим материалом образуют "волокнистый композитный материал". Полуфабрикат из волокнистого композитного материала может быть, например, тканью, укладкой, волокнистым матом или тому подобным или содержать такой текстильный материал.

В качестве связующего материала может быть предусмотрена, прежде всего, термореактивная пластмасса, такая как, например, эпоксидная смола. Каждый применяемый в изобретении полуфабрикат из волокнистого композитного материала может быть предусмотрен, например, в качестве "сухого" волокнистого материала. В качестве альтернативы, полуфабрикат из волокнистого композитного материала также может быть уже "предварительно пропитан" матричным материалом (например, системой из искусственной смолы) (например, так называемый "препрег").

В соответствии с этим в поясненном выше способе изготовления детали корпуса транспортного средства обшивка корпуса и/или усилительный профиль перед процессом отверждения могут иметься как уже предварительно пропитанный полуфабрикат из волокнистого композитного материала. Отверждение такого препрега может происходить, например, термически (при повышенной температуре).

Однако, если обшивка корпуса или усилительный профиль имеется в виде сначала "сухого" полуфабриката из волокнистого композитного материала, то он должен перед собственно отверждением сначала быть пропитан соответствующим связующим материалом. Эта пропитка может быть проведена, например, в том же самом инструменте или том же самом устройстве, в котором происходит также и (последующее) отверждение как таковое.

В соответствии с этим используемый здесь термин "процесс отверждения" также должен охватывать процесс, при котором собственно отверждению предшествует в более узком смысле шаг пропитки, на котором, прежде всего, предварительно не пропитанные усилительные профили и/или предварительно не пропитанная обшивка корпуса еще пропитывается связующим материалом (например, системой из эпоксидной смолы).

В принципе, опорный профиль согласно изобретению может быть применен для изготовления деталей из волокнистого композитного материала, содержащего любые, прежде всего сами по себе известные, волокнистые материалы и связующие материалы.

В качестве волокон рассматриваются, например, стеклянные волокна, углеродные волокна, волокна синтетических материалов, стальные волокна или натуральные волокна.

В качестве связующего материала интересны, прежде всего, пластмассы, как например, термореактивные пластмассы (искусственные смолы). В одной специальной форме осуществления опорный профиль применяется для изготовления детали из усиленной углеродным волокном пластмассы, прежде всего с матрицей на основе эпоксидной смолы.

В одной предпочтительной форме осуществления опорного профиля согласно изобретению выступающий из конца профильного рукава внешний участок по меньшей мере одного из наконечников продолжает профиль рукава заподлицо. Это дает, прежде всего, преимущества в связи с применением воздухонепроницаемой пленки, которая в процессе отверждения укладывается на усилительный профиль (усилительные профили).

В этой связи также является благоприятным, если выступающий из конца профильного рукава внешний участок наконечника имеет скошенные поверхности для наложения такой применяемой в процессе отверждения воздухонепроницаемой пленки.

В одной форме осуществления предусмотрено, что выступающий из конца профильного рукава внешний участок наконечника снабжен отверстием для прохода воздуха для подачи заданного давления во внутреннее пространство рукава в процессе отверждения.

Предпочтительно, это отверстие содержит резьбовое отверстие для ввинчивания подходящего втулкообразного винта для прохода воздуха, который в процессе отверждения делает возможным подачу давления во внутреннее пространство рукава через отверстие плоскостно прилегающей к внешнему участку воздухонепроницаемой пленки. При этом винт для прохода воздуха может служить для уплотняющего закрепления пленки (между головкой винта и указанным внешним участком).

В одной предпочтительной форме осуществления предусмотрено, что вдающийся в конец профильного рукава внутренний участок наконечника снабжен по меньшей мере одним уплотнительным кольцом для уплотнения относительно насаженного конца профильного рукава. Такое уплотнительное кольцо может быть выполнено, например, из эластомерного материала. В одной предпочтительной форме осуществления уплотнительное кольцо изготовлено из силиконового материала.

В одном предпочтительном усовершенствовании уплотнительное кольцо вложено в выполненную на наконечнике кольцевую канавку.

Для улучшения уплотнительного действия может быть также предусмотрено, что на наконечнике предусмотрено несколько уплотнительных колец, например, соответственно вложенных в одну из нескольких канавок, которые при рассмотрении в продольном направлении наконечника расположены на расстоянии друг от друга.

В простейшем случае уплотнительное кольцо имеет круглое поперечное сечение. Однако в соответствии с одним усовершенствованием предусмотрено вытянутое поперечное сечение уплотнительного кольца предпочтительно таким образом, что протяженность уплотнительного кольца в продольном направлении наконечника существенно больше (например, в 2 раза или больше), чем поперек него.

При размещенном в канавке уплотнительном кольце предпочтительно, чтобы уплотнительное кольцо выступало из канавки примерно на 10-40% своей высоты.

В одной форме осуществления предусмотрено, что вдающийся в конец профильного рукава внутренний участок наконечника при рассмотрении в продольном направлении является профилированным.

При этом, не считая профилирования, для изготовления упомянутых канавок в качестве альтернативы или дополнительно может быть предусмотрена однократная или многократная ступенчатость внутреннего участка в продольном направлении таким образом, что поперечное сечение или же профиль внутреннего участка сужается так, что упрощается насадка профильного рукава.

В качестве альтернативы или дополнительно к упомянутым уплотнительным кольцам, по меньшей мере один обегающий в направлении контура выступ также может быть образован из материала самого наконечника. Также и таким образом может быть достигнут уплотнительный эффект. Если наконечник изготовлен из относительно твердого материала, например в виде фрезерованной металлической детали, то с помощью обегающего в направлении контура выступа, в общем, хотя и не обеспечивается хороший уплотнительный эффект относительно профильного рукава, но, благоприятным образом, определенная механическая фиксация. Такая фиксация может, например, предотвратить выскальзывание наконечника из конца профильного рукава при манипулировании (ручном или автоматизированном) опорным профилем.

В одной благоприятной форме осуществления упомянутый внутренний участок наконечника имеет при рассмотрении в продольном направлении первую область с относительно большим поперечным сечением и находящуюся (при насаженном профильном рукаве) еще дальше внутри рукава вторую область с меньшим по сравнению с первой областью поперечным сечением. Эти области могут быть соединены ступенчатостью и/или скосом. При этом первая область имеет одно или несколько уплотнительных колец указанного выше вида, а вторая область, предпочтительно, - по меньшей мере один обегающий в направлении контура выступ указанного выше вида.

Предлагаемый в изобретении способ изготовления опорного профиля для поддержки образованного из волокнистого композитного полуфабриката усилительного профиля в процессе отверждения, выполняемого при осуществлении способа изготовления детали корпуса транспортного средства, в котором усилительный профиль присоединяют к поверхности образованной из волокнистого композитного полуфабриката обшивки корпуса, характеризуется тем, что:

а) подготавливают профильный рукав прежде всего путем отделения отрезка определенной длины от квазибесконечного запаса воздухонепроницаемого профильного рукава, и

б) в подготовленный профильный рукав на обоих его концах разъемно вставляют наконечники, посредством этого разъемного соединения уплотняя наконечники относительно профильного рукава.

Отличия предлагаемого в изобретении способа заключаются в том, что используют по меньшей мере один из наконечников, который на своем выступающем из соответствующего конца профильного рукава внешнем участке снабжен отверстием для прохода воздуха, содержащим резьбовое отверстие и ввинченный в него (в резьбовое отверстие) втулкообразный винт для прохода воздуха, позволяющие в процессе отверждения подавать давление во внутреннее пространство рукава через отверстие в прилегающей к внешнему участку наконечника воздухонепроницаемой пленке, причем окружающие это отверстие области пленки зажимаются между головкой винта для прохода воздуха и внешним участком наконечника и за счет этого уплотняются.

Если на шаге а) подготавливается профильный рукав с уже, например, склеиванием или сваркой и т.п. с одного конца запечатанным концом профильного рукава, то в качестве альтернативы описанного выше шага б) является достаточной разъемная вставка наконечника на другом из обоих концов подготовленного профильного рукава, чтобы и на этом другом конце предусмотреть уплотнение (посредством разъемного соединения).

Уже описанные выше относительно выполнения профильного рукава, а также выполнения наконечников формы осуществления и особенности могут быть аналогичным образом, по отдельности или в комбинации, применены и для усовершенствования способа изготовления опорного профиля согласно изобретению. Соответственно эти усовершенствования отличаются тем, что на шаге а) или же шаге б) способа используются соответственно выполненный профильный рукав или же один или два соответственно выполненных наконечника.

Еще одним объектом настоящего изобретения является способ изготовления усиленной детали корпуса транспортного средства из образованной волокнистым композитным полуфабрикатом обшивки корпуса и (по меньшей мере) одного образованного волокнистым композитным полуфабрикатом усилительного профиля, который в процессе отверждения, выполняемого при осуществлении способа изготовления, присоединяется к поверхности обшивки корпуса.

В соответствии с изобретением в этом способе изготовления детали используют (по меньшей мере) один опорный профиль уже описанного выше вида для поддержки (по меньшей мере) одного усилительного профиля.

Изготовление детали может иметь, например, следующие шаги:

1. Наложение обшивки корпуса (в виде волокнистого композитного полуфабриката, например, в виде препрега) на фасонную поверхность (инструмент) и подготовка необходимого или необходимых усилительных профилей (в виде волокнистого композитного полуфабриката, например, уже пропитанного и отвержденного), например, посредством нанесения "связующей пленки" на предусмотренные для присоединения к обшивке корпуса нижние участки усилительного профиля.

2. Вложение необходимого или необходимых опорных профилей в соответствующую профильную выемку усилительного профиля или усилительных профилей, и наложение полученной (полученных) таким образом комбинации (комбинаций) усилительного профиля и опорного профиля в желаемом положении и ориентации на обшивку корпуса. В качестве альтернативы: Сначала наложение опорного профиля или опорных профилей на обшивку корпуса и лишь потом наложение усилительного профиля или усилительных профилей.

3. Изготовление окружающего обшивку корпуса вместе с усилительным профилем (усилительными профилями) и опорным профилем (опорными профилями), герметично закрытого относительно окружающей среды пространства, например, посредством наложения вакуумной пленки, вакуумирование этого пространства и, предпочтительно, проведение проверки на герметичность. Если используется автоклав, то вакуумирование и проверка на герметичность предпочтительно происходит только после помещения устройства в автоклав.

4. При необходимости, пропитка обшивки корпуса и/или усилительного профиля или усилительных профилей (если или же насколько это необходимо) жидким или вязкотекучим связующим материалом, и нагрев для осуществления соединения (и отверждения) компонентов.

5. После завершения процесса отверждения: удаление опорного профиля или же опорных профилей из полученной посредством процессом "co-bonding" или же "co-curing" детали.

Прежде всего, если используемый или используемые для изготовления детали из волокнистого композита опорные профили создаются заранее с новым (не использованным повторно) профильным рукавом, в большинстве случаев на практике становится излишней трудоемкая предварительная проверка на герметичность и возможные повреждения поверхности опорного профиля или же опорных профилей перед тем, как они укладываются на обшивку корпуса. Более того, как правило, достаточно проверки на герметичность непосредственно перед собственно процессом отверждения (нагревом).

В отличие от изложенного выше в общих чертах принципа действия, на первом шаге сначала усилительный профиль или усилительные профили с опорным профилем или опорными профилями могли бы укладываться на фасонную поверхность (инструмент) и лишь затем на обшивку корпуса.

В "процессе отверждения" могут быть отверждены как обшивка корпуса, так и (по меньшей мере) один усилительный профиль. Однако это не является необходимым. Например, один из компонентов "обшивка корпуса" и "усилительный профиль" может быть уже частично или даже полностью отвержден до того, как будет проведен рассматриваемый здесь процесс отверждения. Существенным для происходящего здесь в смысле "co-bonding" или же "co-curing" присоединения усилительного профиля или усилительных профилей к обшивке корпуса является то, что вначале процесса отверждения на граничной поверхности между обоими этими компонентами еще имеется жидкий или вязкотекучий связующий материал. В одной форме осуществления, например, предусмотрено, что в процессе отверждения один или несколько уже полностью отвержденных усилительных профилей присоединяются к не отвержденной или лишь частично отвержденной обшивке корпуса (прежде всего, выполненной в виде препрега). В качестве альтернативы или дополнительно к не отвержденному или, во всяком случае, не полностью отврежденному компоненту, наконец, может быть также предусмотрен введенный между компонентами компонент связующего материала ("клейкая пленка", например, из эпоксидной смолы).

В одной форме осуществления способа изготовления присоединение усилительного профиля к обшивке корпуса происходит при вакуумировании окружающего обшивку корпуса и усилительный профиль, герметично закрытого относительно окружающей среды пространства, которое, по меньшей мере, на обращенной к усилительному профилю стороне обшивки корпуса может быть ограничено, прежде всего, воздухонепроницаемой пленкой.

Такой усиливаемый пониженным давлением или же вакуумом процесс отверждения в технологии волокнистых композитных материалов сам по себе известен. Однако в соответствии с изобретением при этом вид и образ опоры усилительного профиля (при необходимости, нескольких усилительных профилей) реализован особенно благоприятно (с использованием по меньшей мере одного опорного профиля согласно изобретению).

В рамках изобретения можно благоприятно обращаться ко всем само по себе известным усовершенствованиям процесса отверждения как такового (при необходимости, в комбинации с предшествующей пропиткой связующим материалом). Например, лишь в качестве примера, можно упомянуть, что опорный профиль согласно изобретению также может быть использован в усовершенствованном поддерживаемом вакуумом процессе пропитки и отверждения, который описан в упомянутом вначале DE 10156123 В4. Другими примерами само по себе известных, подходящих для применения в настоящем изобретении способов являются, например, литьевое прессование (RTM, "resin transfer moulding"), вакуумная инфузия (например, VAP, VARI и т.п.) и их усовершенствования (например, SLI, LRI, BP-RTM) и т.п.

В одном предпочтительном усовершенствовании способа изготовления процесс отверждения проводится в автоклаве. Прежде всего, в этом случае интересна уже упомянутая выше форма осуществления опорного профиля, при которой в случае оснащения наконечниками с обоих концов по меньшей мере один из этих наконечников снабжен отверстием для прохода воздуха для подачи во внутреннее пространство рукава предварительно определенного давления. Особенно простой вариант способа получается, если это предварительно определенное давление соответствует давлению, имеющемуся в автоклаве, что является реализуемым, например, с помощью уже упомянутого, втулкообразного, ввинченного в резьбовое отверстие соответствующего наконечника винта для прохода воздуха, который вдается в находящееся под давлением пространство автоклава.

Ниже изобретение описывается далее на примерах осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. Показано на:

Фиг. 1: схематическое изображение устройства для изготовления усиленной детали корпуса транспортного средства, при рассмотрении сбоку,

Фиг. 2: часть устройства согласно фиг. 1 при рассмотрении сверху,

Фиг. 3: деталь из фиг. 2,

Фиг. 4-6: различные виды в перспективе применимого в способе изготовления согласно фиг. 1-3 наконечника согласно первому варианту осуществления, и

Фиг. 7-9: различные виды в перспективе применимого в способе изготовления согласно фиг. 1-3 наконечника согласно второму варианту осуществления.

На фиг. 1 показано устройство для изготовления детали корпуса транспортного средства (например, детали фюзеляжа самолета) из образованной волокнистым композитным полуфабрикатом обшивки 10 фюзеляжа и трех, также образованных волокнистыми композитными полуфабрикатами, усилительных профилей 12.

В представленном примере осуществления обшивка 10 фюзеляжа образована из предварительно пропитанного композиционного материала на основе углеродного волокна ("препрег"). Обшивка 10 фюзеляжа имеет площадь в несколько квадратных метров. Эта площадь является более или менее сложно искривленной. В схематическом виде в разрезе согласно фиг. 1, например, хорошо видно поперечное искривление обшивки 10 фюзеляжа. Усилительные профили 12 в представленном примере осуществления предусмотрены в виде уже полностью отвержденных компонентов из волокнистого композита, которые уложены на фиг. 1 верхней поверхности обшивки 10 фюзеляжа с прохождением в ее продольном направлении. При этом усилительные профили 12 образуют на готовой детали корпуса транспортного средства так называемые "стрингеры" (продольные усилительные, или подкрепляющие, профили) на внутренней стороне обшивки корпуса. В общем случае, присоединенные усилительные профили согласно изобретению, в качестве альтернативы или дополнительно, могли бы также образовывать и шпангоуты.

В представленном примере осуществления усилительные профили 12 являются так называемыми "омега-профилями". Как видно на фиг. 1, поперечное сечение этих профилей имеет два разнесенных между собой, соответственно прилегающих к поверхности обшивки 10 фюзеляжа нижних участка, которые соединены между собой через проходящую дугообразно, на расстоянии от поверхности обшивки фюзеляжа область поперечного сечения. Дугообразная область поперечного сечения, как показано, состоит из двух присоединенных непосредственно к нижним участкам и проходящих прямолинейно наклонно вверх наклонных участков, а также проходящего параллельно нижним участкам среднего участка (который соединяет между собой верхние концы обоих наклонных участков).

В термическом процессе отверждения, который еще будет пояснен далее, содержащаяся в обшивке 10 фюзеляжа (препрег) система из эпоксидной смолы и тем самым обшивка 10 фюзеляжа отверждается, причем одновременно лежащие на сначала еще "сырой" поверхности обшивки фюзеляжа нижние участки усилительных профилей 12 и тем самым эти усилительные профили 12 присоединяются к обшивке 10 фюзеляжа (процесс "co-bonding" или же "co-curing").

При необходимости, для улучшения этого присоединения предварительно на нижние участки усилительных профилей 12 или на поверхности обшивки 10 фюзеляжа (по меньшей мере, в области нижних участков) может быть нанесена, например проглаживанием, клеевая пленка из жидкой или же вязкотекучей эпоксидной смолы или то