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CN100408322C - 形成具有相互偏离层材的层压板的方法 - Google Patents

形成具有相互偏离层材的层压板的方法 Download PDF

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Abstract

一种在高压和高温下生产层压板(1、1′)的方法，该层压板包括一摞层材，该摞层材具有交替布置的金属层材(2)以及塑性粘合层材(3)，该方法包括：将第一系列的层材(8)以一层摞放在另一层的顶部的方式布置在一模具中，随后将第二系列的层材(7、7′)以一层摞放在另一层的顶部的方式布置在第一系列的层材(8)上，在形成该摞层材的同时在该摞层材的至少一个边缘使得该其中至少一个系列层材(7、7′)相对另一个系列层材(8)形成背面阶梯(stepped back)，靠者该带有背面阶梯的层材系列(7、7′)将一辅助工具(12)放置在另一个没有背面阶梯的层材系列(8)上，在该带有背面阶梯的层材系列(7、7′)和该辅助工具的面对所述层材系列(14)的侧面之间形成一间隙(13)，升高施加在该摞层材和辅助工具(12)上的温度和压力使得塑性粘合层材(3)中的粘合剂产生流动并且使得存在于该具有背面阶梯的层材系列(7、7′)中的许多粘合剂汇流到所述间隙(13)中。

Description

形成具有相互偏离层材的层压板的方法
技术领域
本发明涉及层压板的制造，这些层压板通过形成为阶梯形状的边缘区域而彼此连接起来。这些层压板的一部分层材随后相对于另一些层材凸出，使得这些凸出的层材形成了实际的连接区域。这种接头的优点在于该接头相对比较平滑，这种连接由于航空领域的良好的空气动力学特性而尤其有利。
背景技术
不过，带有阶梯状的边缘的层压板的制造存在一些问题。例如，在采用含有纤维的塑性粘合层材情况下，由于生产层压板的过程中施加高压的影响，该纤维会出现在外侧。由于在最终的生产过程中会产生不理想的情况，因此这很不理想，这些不理想的情况例如潮气会渗透到纤维层材中、腐蚀等。因此层压板的寿命会受到极大地限制。
在航空工业中，这种连接会出现在航空器本体的纵向方向和周向方向。理想的是保持该本体的纵向方向尽可能的光滑，并且为此，包含有层压板的面板之间的接头通常与具有不同厚度的板条一起使用。在将由金属层压板构成的板条连接起来的时候也可以采用这种接头，该板条也许是采用了纤维增强的，也许不是，并且也许具有不同的厚度也许不是，这通常用于沿航空器本体的周向方向连接的面板中。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种生产层压板的方法，该层压板适用于这样的接头，并且该层压板不会存在上述缺陷。所述目的通过这样一种方法实现，即，在高压和高温下生产一种层压板，该层压板包括一摞层材，该摞层材具有交替布置的金属层材以及塑性粘合层材，该方法包括：将第一系列的层材以一层摞放在另一层的顶部的方式布置在一模具中，随后将第二系列的层材以一层摞放在另一层的顶部的方式布置在第一系列的层材上，在形成该摞层材的同时在该摞层材的至少一个边缘使得该其中至少一个系列层材相对另一个系列层材形成背面阶梯(stepped back)，靠者该带有背面阶梯的层材系列将一辅助工具放置在另一个没有背面阶梯的层材系列上，在该带有背面阶梯的层材系列和该辅助工具的面对所述层材系列的侧面之间形成一间隙，升高施加在该摞层材和辅助工具上的温度和压力使得塑性粘合层材中的粘合剂产生流动并且使得存在于该具有背面阶梯的系列层材中的许多粘合剂汇流到所述间隙中。
采用本发明的所属方法，可以确保这些系列层材的交错连接的边缘边界由于有大量流到位于交错连接的层材和工具之间的间隙中的粘合剂而具有较好的光洁度。而且，该工具的面对这些层材的边缘起到了一种所述边缘边界的成型模具的作用，因此通过选择所述工具的所述边缘的形状可以确保其理想的形状。而且，任何可以拆卸的纤维都可以植入已经流入该间隙中的该粘合剂中。
众所周知，在增强纤维塑性层材中的纤维可以具有不同的方向。如果至少一种塑性粘合层材的一个方向平行于该摞层材的边缘，本发明的方法包括使得所述纤维层材相对于紧邻其布置的金属层材凹入。在所述凹入位置，该纤维几乎没有任何机会出现在金属层材之间，因此该层压板的质量得到进一步改善。
不过，如果至少其中一层塑性粘合层材含有一些其方向垂直于所述边缘的纤维，可以使得所述纤维连续以便使其基本上与该相邻金属层材对齐。
本发明还涉及一种层压板，该层压板包括第一系列的层材，位于第一系列的层材上的第二系列的层材，在形成一摞层材时在该摞层材的至少一个边缘处使得其中一个系列的层材相对于另一系列层材交错连接，具有背面阶梯的系列层材的边缘被一层粘合剂所覆盖。
附图说明
下面将在参照所示附图中的图释实施例对本发明进行更为详细的解释，其中：
图1所示的是本发明的生产层压板的方法的第一实施例；
图2所示的是本发明的方法的第二实施例；
图3所示的是本发明的层压板的一个实施例；
图4和5所示的是采用本发明的层压板所获得的两种可能的组装形式；
图6和7所示的具有两个背面阶梯的系列层材的层压板两种组装形式；
图8所示的是一种具有一个背面阶梯系列层材的层压板和一种具有两个背面阶梯的系列层材的层压板的组装件。
具体实施方式
在实施本发明的方法是，将第一层材系列7摞放在成型模具6上。第二层材系列8随后摞放在其顶部。第二层材系列8的边缘9相对第一层材7的边缘10凸出。采用这种方式生产的最终的层压板1可以通过凸出部分111连接起来，该凸出部分位于边缘9与另一层压板的相应凸出边缘部分11相接。
在生产这种层压板时，所产生的问题在于纤维会在边缘10处从纤维层材中脱离出来。这会构成一个问题，尤其在纤维平行与边缘10的情况下。该层材5含有这种纤维，因此其末端距离该边缘10有一些距离。另一方面，层材4含有垂直该边缘10的纤维。在采用这些纤维的情况下不会存在脱落的问题，因此所述层材确实可以尽可能延伸到该边缘10。
在生产该层压材料时可以辅助工具12，已知其可以在升高的压力和温度下进行。该辅助工具相对该第一层材系列7布置使得该边缘10和该辅助工具12的边缘14之间留有一间隙13。
由于有升高的压力和温度，浸渍有粘合剂的纤维层材4、5中有许多粘合剂会流出位于金属层材2之间间隙而进入所述层材系列7和辅助工具12直接留下的间隙13中。该层材系列7的边缘10随手被一层粘合剂16所覆盖。
因此，该系列层材7的末端获得了一种笔直而光滑的边界16，该边界由工具12的端部边缘14限定。任何已经脱落的纤维都被埋入所述的大量粘合剂16中，该粘合剂16位于所述层材系列7的末端。
在图2所示的实施例中，层材系列8也布置成该凸出部分直接位于该成型模具上，而具有背面阶梯的该层材系列7位于所属层材系列8的顶部。成型工具12随后也被布置在该层材系列8的凸出部分上。已经在加热情况下变成流体的粘合剂随后在压力下汇流到位于所述层材系列7的端部边缘10和辅助工具12的边缘14之间的间隙13中。
图3所示的是所获得的层压板，其中粘合剂的量现在形成了该层材系列7的端部边界。
图4所示的是第一种组件，具有两个图3所示的层压板。具有背面阶梯的层材系列7，尤其是其边界16，直接与另一个相对，同时在任何情况下一个层压板1的无背面阶梯的层材系列8位于另一个层压板1的具有背面阶梯的层材系列7之上。该层压板1可以通过铆钉或螺栓连接件在孔的位置处与另一个连接，该孔由轴线12示意性地表示。
在图5所示的变化形式中，该组件制成平坦，因为在任何情况下一个层压板1的无背面阶梯的层材系列8都与另一个层压板1的具有背面阶梯的层材系列7相对。
在图6、7以及8所示的变化形式中，每个都含有一层压板1′，该层压板具有两个背面阶梯层材系列7、7′。层材系列7相对于无背面阶梯层材系列8具有背面阶梯，同时背面阶梯层材系列7′又相对背面阶梯层材系列7具有背面阶梯。
在图6所示的实施例中，在任何情况下，一个无背面阶梯的层材系列8位于另一个层压板1′的第二背面阶梯的层材系列7′之上。
在图7所示的变化形式中，一个层压板1′的无背面阶梯的层材系列8在任何情况下都与另一个层压板的第二背面阶梯层材系列7′相对。采用这种结构，该第一背面阶梯层材系列7与另一个相对。因此采用这种方式构成了一种光滑的组件。
在图8所示的变化形式中，采用了具有背面阶梯的层材系列7的层压板1以及具有两个背面阶梯的层材系列7、7′的层压板1′。第一层压板1的无背面阶梯的层材系列8与第二层压板1′的第二背面阶梯层材系列7′相对。背面阶梯层材系列7与另一个相对。通过该方法可以获得在侧面上光滑的细件。

Claims (7)

1. 一种在高压和高温下生产航空器本体面板的层压板(1、1′)的方法，该层压板包括一摞层材，该摞层材具有交替布置的金属层材(2)以及塑性粘合层材(3)，该方法包括：将第一系列的层材(8)以一层摞放在另一层的顶部的方式布置在一模具中，随后将第二系列的层材(7、7′)以一层摞放在另一层的顶部的方式布置在第一系列的层材(8)上，在形成该摞层材的同时在该摞层材的至少一个边缘使得该其中至少一个系列层材(7、7′)相对另一个系列层材(8)形成背面阶梯，靠着该带有背面阶梯的层材系列(7、7′)将一辅助工具(12)放置在另一个没有背面阶梯的层材系列(8)上，在该带有背面阶梯的层材系列(7、7′)和该辅助工具的面对所述层材系列的侧面(14)之间形成一间隙(13)，升高施加在该摞层材和辅助工具(12)上的温度和压力使得塑性粘合层材(3)中的粘合剂产生流动并且使得存在于该具有背面阶梯的层材系列(7、7′)中的许多粘合剂汇流到所述间隙(13)中。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，带有背面阶梯的层材系列(7、7′)的至少一个塑性粘合层材(3)含有纤维层材(4)，该纤维层材的方向平行于所述层材系列(7、7′)的边缘(10)，包括使得所述纤维层材(4)相对于与其相邻布置的金属层材(2)交错。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其包括：带有背面阶梯的层材系列(7、7′)的至少一个塑性粘合层材(3)含有纤维层材(5)，该纤维层材的方向平行于所述层材系列(7、7′)的边缘(10)，使得所述纤维末端基本上与该相邻金属层材(2)对齐。
4. 采用前述权利要求中的任一项所述的方法获得的层压板(1、1′)，包括：第一层材系列(8)，位于第一系列的层材上的至少一个第二层材系列(7、7′)，在形成一摞层材时在该摞层材的至少一个边缘处使得其中至少一个层材系列(7、7′)相对于另一层材系列(8)交错连接，交错的层材系列(7、7′)的边缘(10)由一层粘合剂(16)所覆盖。
5. 一种组件，包括根据权利要求4所述的两个层压板，彼此连接在一起。
6. 如权利要求5所述的组件，其中，沿着垂直于所述层压板的表面的方向，一个层压板中的至少一个背面有阶梯的层材系列(7、7′)与另一个层压板的凸出层材系列(8)相邻。
7. 如权利要求5所述的组件，其中，沿着垂直于所述层压板的表面的方向，至少一个五背面阶梯的层材系列(8)与背面有阶梯的层材列(7)相对。
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