复合结构、制造该复合结构的方法以及混合式复合结构的制作方法_3

文档序号:8494734阅读:来源:国知局
横截面的第一部件22b由被随机取向的、不连续纤维加强的热塑性树脂形成,并且包括与中心腹板64形成一体的凸缘62。复合结构20b的第二部件36b是由被所需取向的连续纤维加强的热塑性树脂形成的层压物,并且包括与凸缘62共焊接的盖66。
[0044]图10大体示出制造之前描述的类型的混合式复合结构20的方法的整体步骤。在步骤95中,模制具有连续加强用纤维的TPC第一部件22。在步骤97中,铺放具有连续加强用纤维的TPC第二部件36。在步骤99中,通过将TPC第一部件22和第二部件36沿着它们各自的接合表面28、38熔融来共焊接这两个部件22、36。
[0045]图11大体示出制造混合式复合结构20 (诸如,图1和图2中示出的复合梁)的方法的整体步骤。从102开始,通过从大块卷上切下TPC带来制造热塑性纤维预浸片25。在104中,可选地,可通过加热和压缩TPC纤维片25来预先加固它们。在106中,将一定装载量的TPC纤维片25引入模具中。在108中,将装载的TPC纤维加热至片25中的热塑性树脂的熔融温度,从而导致树脂变得可流动并且填充模具。在110中,模具中的装载物被压缩并且模制为TPC第一部件22。在112中,使用之前讨论的技术中的任一种铺放被连续纤维加强用的TPC第二部件36。在114中,使TPC第一部件22和第二部件36沿着它们各自的接合表面38、28接触。在116中,将TPC第一部件22和第二部件36沿着它们各自的接合表面38、28共焊接。
[0046]本公开的实施方式可在各种潜在的应用中进行使用,特别是在运输行业中,包括(例如,航空、海事、汽车应用和可使用诸如梁、纵梁和加强杆的复合式结构构件的其它应用)。因此,现在参照图12和图13,本公开的实施方式可用于如图12中所示的飞机制造和维修方法118和如图13中所示的飞机120的背景。所公开的实施方式的飞机应用可包括例如(而不限于)底梁、翼梁、肋、机身部分、加强杆和其它复合式结构构件。在预制造期间,示例性方法118可包括飞机120的规格和设计122以及材料采购124。在制造期间,发生部件和子组件制造126以及飞机120的系统整合128。此后,飞机120可经过合格审定和运输130,以进入运行132。当由顾客进行运行时,安排对飞机120进行常规维护和维修134 (还可包括改装、重构、翻新等等)。
[0047]可由系统整合商、第三方和/或运营商(例如,顾客)执行或进行方法118中的各过程。出于进行此描述的目的,系统整合商可包括(而不限于)任何数量的飞机制造商和主系统分包商;第三方可包括(而不限于)任何数量的售卖方、分包商和供应商;并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事单位、服务组织等。
[0048]如图13中所示,通过示例性方法118制造的飞机120可包括带有多个系统138和内部140的机身136。高级系统138的示例包括推进系统142、电子系统144、液压系统146和环境系统148中的一个或多个。可以包括任何数量的其它系统。尽管示出了飞机示例,但本公开的原理可应用于其它行业(诸如,海事和汽车行业)。
[0049]可在制造和维修方法118的阶段中的任一个或多个期间采用本文中实施的系统和方法。例如,可用运行飞机120时制造的部件或子部件类似的方式构造或制造对应于制造过程126的部件或子部件。另外,例如,通过相当大程度地迅速完成组装飞机120或降低飞机120的成本,在制造阶段126和128期间可以利用一个或更多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。类似地,当飞机1100例如在运行期间并且不限制于维护和维修134时,可以利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或者其组合。
[0050]已经出于例示和描述的目的提供了对不同示例性实施方式的描述,该描述不旨在是排他性的或者限于所公开形式的实施方式。对应本领域的普通技术人员而言,许多修改形式和变形形式将是明显的。另外,相比于其它示例性实施方式,不同示例性实施方式可提供不同优点。选择描述所选择的一个或多个实施方式,以最佳地说明这些实施方式、实际应用的原理,并且使本领域的其它普通技术人员能够理解进行了各种适于预期实际使用的修改的各种实施方式的公开。另外,本公开包括根据以下条款的实施方式:
[0051]条款1.一种制造复合结构的方法,该方法包括:
[0052]模制热塑性树脂第一部件,该热塑性树脂第一部件由不连续的纤维加强;
[0053]铺放热塑性树脂第二部件,该热塑性树脂第二部件由大体连续的纤维加强;以及
[0054]共焊接所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件。
[0055]条款2、根据条款I所述的方法,其中,模制热塑性树脂第一部件是通过压缩模制热塑性树脂和不连续的、随机取向的纤维的可流动混合物来执行的。
[0056]条款3、根据条款2所述的方法,其中,所述压缩模制包括:
[0057]将一定装载量的热塑性预浸片放置在模具中;
[0058]通过熔融所述预浸片中的热塑性树脂来形成树脂和纤维的可流动混合物;以及
[0059]压缩所述模具内的所述可流动混合物。
[0060]条款4、根据条款3所述的方法,其中:
[0061]所述压缩模制包括:在所述热塑性树脂第一部件已被模制之后冷却该热塑性树脂第一部件;并且
[0062]共焊接所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件包括:将所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件加热至所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件中的热塑性树脂的熔融温度。
[0063]条款5、根据条款I所述的方法,其中,所述共焊接是通过以下步骤来执行的:
[0064]沿着所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件的接合表面将所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件组装在一起;以及
[0065]熔融所述接合表面。
[0066]条款6、根据条款5所述的方法,其中,熔融所述接合表面是通过将组装的所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件放置于烤炉中来执行的。
[0067]条款7、根据条款I所述的方法,该方法还包括:
[0068]在执行共焊接之前,加固所述热塑性树脂第二部件。
[0069]条款8、根据条款I所述的方法,其中:
[0070]铺放所述热塑性树脂第二部件是通过将叠层铺放在所述热塑性树脂第一部件的表面上来执行的;并且
[0071]所述共焊接是在将所述热塑性树脂第二部件铺放在所述热塑性树脂第一部件的表面上的同时执行的。
[0072]条款9、根据条款8所述的方法,其中,所述共焊接是在将所述热塑性树脂第二部件铺放在所述热塑性树脂第一部件的表面上的同时通过局部熔融所述热塑性树脂第一部件和所述热塑性树脂第二部件的接合表面来执行的。
[0073]条款10、一种通过条款I所述的方法制造的复合结构。
[0074]条款11、一种制造复合结构的方法,该方法包括:
[0075]压缩模制具有腹板和与所述腹板成一体的至少一个凸缘的由纤维加强的热塑性部件;
[0076]铺放由纤维加强的热塑性盖;
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1