专利名称：增强的复合夹芯板的制作方法
增强的复合夹芯板本发明涉及一种复合夹芯板。复合夹芯板是在各种应用中使用越来越频繁的材料，原因是其较轻的质量使之具备了出色的机械性能。复合夹芯板通常包含一个被夹在内表层与外表层之间、形成一个网的中间层，内表层与外表层由一种复合材料制成，即它们都由一个或多个预先以树脂浸渍的纤维层在固化步骤中以聚合的方式制成。其他方法使用干的纤维层，即不用树脂进行预浸渍，树脂在之后的固化步骤中施用，在固化步骤中，树脂在抽吸作用下在纤维层之间被强制分散。当然，复合夹芯板也可以包含多个相同或不同类型的中间层，各中间层之间能够通过一层复合材料加以隔离。例如，中间层可以是蜂窝、轻木或泡沫类型，也可以包含一个或多个易熔嵌入件。复合夹芯板采用例如蜂窝、轻木或泡沫、网，有助于减轻物体的质量，同时保持甚至提高其机械性能。根据板的最终应用场合，内表层和/或外表层可以有特定的精加工方式。精加工的一个实例是在吸音板的情况下，对其内表层进行穿孔。其他具体实例包含导电表层、密封表层等。航空领域是复合夹芯板应用特别广泛的领域之一。这种板尤其被用于地板、隔板、翼板等。事实上，许多原先由铝制成的板可以由复合夹芯板取代，例如特别是包含有采用 Nomex.Kevlar或金属等类型蜂窝结构的网，其重量大为减轻，并可确保出色的机械性能，这使得航空器的重量显著减轻，由此可以降低燃油消耗。然而，这种板的弯曲区域通常较为脆弱，必须加以强化，因为这些弯曲区域会因为板件的弯曲而形成应力集中区。为此，要采用由单体结构制成的配件或大量的加固件。由此，需要一种可有效增强复合夹芯板的弯曲区域、同时又不会对所述板的质量造成太大影响的解决方案。为此，本发明涉及一种复合夹芯板，包括至少一个被包含在内表层和外表层之间的网，每一表层均由一种由多个纤维层构成的复合材料制成，其特征在于，内表层和/或外表层的层的一部分均在网的中断区域至少部分穿过所述网，以共同形成至少一个由复合夹芯板的内表层延伸至外表层的贯穿增强体。因此，通过使用构成内表层和/或外表层的层的一部分来形成包含入板的复合增强体，可以使用同样具备复合材料的出色机械性能的轻型增强体对复合夹芯板进行局部强化。此外，这些增强体的组成层也属于内表层和/或外表层，因此，施加在所述表层上的力可以更好地通过增强体来反应。还需指出的是，此增强体系直接附着或构造在板上，与板完全为一体。因此不再需要附接例如装配件或单体结构的紧固件，该紧固件必须被固定在面板上、由此存在结构脆弱的风险。
有利的是，贯穿增强体由至少一个从外表层连续延伸到内表层的层制成。更准确地讲，同一个层可以从内表层(或外表层)延伸穿过夹芯板，形成贯穿增强体，然后通过形成外表层(或内表层)的层继续延伸。对于位于增强体另一侧的面板的部分同样如此。由此，一块板甚至可以包含多个由外围层形成的贯穿增强体。 面板优选具有弯曲段。有利的是，贯穿增强体位于弯曲段内。同样有利的是，使贯穿增强体垂直于板的弯曲段。优选地，使贯穿增强体大体在弯曲段的中部。根据复合夹芯板的第一种替代实施方式，它包含蜂窝状网。有利的是，板为吸音板。根据复合夹芯板的第二种替代实施方式，网包含泡沫。本发明还涉及一种航空器元件，其特征是它包含根据本发明的复合夹芯板。按照以下详细说明并参照附图，将可更好地理解本发明。附图中的
图1是一种根据本发明、具有弯曲段的复合夹芯板的纵向横截面示意图。如图1所示的根据本发明的复合夹芯板1包含一个蜂窝状网2，该蜂窝状网2被包含在复合的内表层3与外表层4之间，每一层均由浸有聚合树脂的纤维层5、6、7、8制成。复合夹芯板1具有构成应力集中区的弯曲段，从而形成该部件的脆弱区。由此，提供了贯穿增强体9，它形成弯曲段的辐条，方向基本垂直于该区域内复合夹芯板1的弯曲段。根据本发明，从外表层4延伸至内表层3的贯穿增强体9由属于所述内表层3和外表层4的纤维层的一部分制成。当然，蜂窝状网2在弯曲段内所述增强体9处被中断，使得所述增强体9延伸穿过夹芯板1。更准确地说，外表层4和内表层3包含层5、6，层5、6向夹芯板1外侧布置，并且在从一个直段经弯曲段过渡到另一个直段的过程中沿所述板连续延伸。外表层4和内表层3还包含层7、8，层7、8向夹芯板1内侧布置，沿一直段延伸，并越过弯曲段的部分，在此处形成贯穿增强体9。因此，如图1所示，层7从内表层3沿直段连续延伸，在弯曲段穿过夹芯板1，同时形成增强体9的部分层，之后再次沿直段在外表层4上延伸。层8在另一直段上同样如此。由此，在弯曲段，由来自直段的层7和层8形成增强体9。形成增强体9的层7、8也浸渍有传统上在最终加工步骤中加以聚合的树脂。应注意到，层7、8可以继续延伸，以便在另一个弯曲段形成另一个增强体9，由此形成外围层。当然，根据所需的性能，所用层的性质可以相同，也可以不同。传统上使用的层的性质实例包括玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉尔纤维等。当然，根据所需的性能，增强体也可以由性质相同或不同的层生成。在参与形成增强体的层自身没有足够阻力或需要强化的情况下，特别可以采取将所述层的全部或部分缝合在一起的措施。也可以在层之间的增强体内插入增强层，例如碳纤维层等。 尽管采用一个具体实施方式
来描述本发明，但显然本发明并不局限于此，它包含属于其范畴内的所述手段的所有等效技术方案及其组合。应特别指出的是，增强体可以在一个预备步骤中制得，随后在第二步骤中应用外表层和内表层的层。对于纤维层或通过所述层灌注树脂的操作，特别可以采用预浸渍技术。
权利要求
1.一种复合夹芯板(1)，包括至少一个网0)，所述网( 被包含在内表层( 与外表层(4)之间，每一表层均由一种由多个纤维层(5、6、7、8)构成的复合材料制成，其特征在于，所述内表层和/或所述外表层的层的一部分均在所述网的中断区域延伸至少部分穿过所述网，以共同形成至少一个由所述复合夹芯板的所述内表层延伸至所述外表层的贯穿增强体(9)。
2.根据权利要求1所述的复合夹芯板(1)，其特征在于所述贯穿增强体(9)由至少一个从所述外表层连续延伸至所述内表层的层(7、8)形成。
3.根据权利要求1或2所述的复合夹芯板(1)，其特征在于所述板具有弯曲段。
4.根据权利要求3所述的夹芯板(1)，其特征在于所述贯穿增强体(9)位于所述弯曲段内。
5.根据权利要求4所述的夹芯板(1)，其特征在于所述贯穿增强体(9)垂直于所述板的弯曲段。
6.根据权利要求4或5所述的夹芯板(1)，其特征在于所述贯穿增强体(9)基本上位于所述弯曲段的中部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的复合夹芯板(1)，其特征在于所述网为蜂窝状网⑵。
8.根据权利要求7所述的复合夹芯板(1)，其特征在于所述板为吸音板。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的复合夹芯板(1)，其特征在于所述网包含泡沫。
10.一种航空器元件，其特征在于它包含根据权利要求1至9中任一项所述的复合夹芯板⑴。
全文摘要
本发明涉及一种复合夹芯板(1)，包括至少一个被包含在内表层(3)与外表层(4)之间的网(2)，每一表层均由一种由多个纤维层(5、6、7、8)构成的复合材料制成，其特征在于，所述内表层和/或所述外表层的一部分均在所述网的中断区域延伸至少部分穿过所述网，以共同形成至少一个由所述复合夹芯板的所述内表层延伸至所述外表层的贯穿增强体(9)。本发明还涉及一种包含这种复合夹芯板的航空器元件。
文档编号B64C1/00GK102159390SQ200980136545
公开日2011年8月17日 申请日期2009年8月21日 优先权日2008年9月24日
发明者保罗·弗朗西斯科, 让-吕克·帕卡里 申请人:洛林航空工程公司