用于固化具有内腔的复合装料的设备和方法

文档序号:9557711阅读:467来源:国知局
用于固化具有内腔的复合装料的设备和方法
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及用于制造复合树脂部件的方法和设备,更具体地涉及在固化复合部件中使用的气囊系统。
【背景技术】
[0002]复合树脂部件可以在高压釜内被固化,所述高压釜在固化循环期间向复合树脂部件施加热和压力。一些部件几何形状包括内腔,这些内腔会使得所述部件在高压釜压力作用下塌缩,除非在内腔中放置诸如可膨胀气囊的工具。这样的可膨胀气囊会在固化处理期间膨胀,以对抗施加于部件的高压釜压力。典型的是,通过借助真空袋使这些可膨胀气囊通气至高压釜压力而对其加压。
[0003]上述通气的气囊存在诸多问题会导致所固化部件不一致。例如,未能适当地使气囊通气会阻止气囊被充分地加压以对抗所施加的高压釜压力。类似的,气囊的未充分加压可能源于用于密封将气囊和外部通气口联接的通气孔的密封剂的失效。气囊壁也可能会失效或被穿透,在这种情况下,在整个固化循环期间高压釜气体会被迫进入部件中。因而,需要可以减少或消除源于气囊中的泄漏或未能适当地加压气囊的不利效果的气囊系统。也需要如下的气囊系统和固化方法,其利用使气囊系统通气至诸如高压釜压力的外部压力,同时也能消除对真空袋通气孔密封的需要。

【发明内容】

[0004]提供了用于在固化具有内腔的复合装料时使用的设备和方法。示例性设备包括柔性气囊,该柔性气囊适于被放置在所述内腔中以在高压釜固化期间在所述复合装料上施加压力。端配件操作联接至所述柔性气囊。该端配件限定了螺栓孔和水平孔。当通气螺栓操作联接至所述端配件的所述螺栓孔时,所述通气螺栓和所述水平孔限定了允许所述柔性气囊的内部经受诸如高压釜压力的外部压力的压力通道。
[0005]所述设备还可以包括柔性袋,该柔性袋被密封在所述柔性气囊、所述气囊端配件和所述通气螺栓上。所述设备还可以包括固化工具,该固化工具适于使所述复合装料置于其上,其中所述柔性气囊被定位在所述固化工具上,并且所述柔性袋被密封至所述固化工具。所述固化工具可以包括金属或复合固化工具。另外,所述气囊端配件的所述螺栓孔可以被定位成与沿着所述固化工具的匹配表面设置的工具孔对准。在一个布置中,当所述通气螺栓被插入所述气囊端配件的所述螺栓孔中时,所述通气螺栓可以被扭转就位使得所述通气螺栓螺接至所述工具孔。可替代的是,所述通气螺栓可以螺接至在所述工具孔中设置的螺纹嵌件。
[0006]在一个替代的布置中,所述气囊端配件的所述螺栓孔从所述气囊端配件的第一表面延伸至第二表面。
[0007]在另一布置中,所述固化工具包括真空端口,该真空端口适于与用于选择性地释放所述柔性袋内的压力的真空源联接。
[0008]在又一布置中,所述气囊端配件的所述螺栓孔包括第一螺栓孔段和第二螺栓孔段,其中所述第一螺栓孔段的直径与所述第二螺栓孔段的直径不同。所述第一螺栓孔段的直径可以大于所述第二螺栓孔段的直径。
[0009]在再一布置中,所述通气螺栓的内螺栓孔和所述端配件的所述水平孔限定了允许所述柔性气囊的内部经受诸如高压釜压力的外部压力的所述压力通道。
[0010]在另一布置中,公开了一种用于高压釜固化具有内腔的复合部件装料的方法,该方法包括以下步骤:将所述复合部件装料支撑在所述高压釜内;将气囊安装在所述复合部件装料中;将所述气囊联接至气囊端配件;利用通气螺栓将所述气囊端配件固定至固化工具,其中,所述通气螺栓和所述气囊端配件限定了压力通道以向所述气囊的内部提供外部压力。在一个布置中,该方法还可以包括以下步骤:借助由所述通气螺栓和所述气囊端配件限定的所述压力通道使所述气囊的内部经受外部压力,以此对所述气囊加压。此外,该方法还可以包括以下步骤:将柔性袋密封在所述柔性气囊、所述气囊端配件和所述通气螺栓上。
[0011]在另一布置中,该方法可以进一步包括以下步骤:使固化工具适于使所述复合装料置于其上,并且其中,将所述柔性气囊定位在所述复合装料的腔内。
[0012]这些特征、功能和优点可以在本公开的各种实施方式中独立实现或者可在其它实施方式中组合,其中参考以下描述和附图可以看到进一步的细节。
【附图说明】
[0013]在随附权利要求书中阐述了认为是示例性实施方式的特点的新颖特征。然而,当结合附图阅读时,将参考本公开的示例性实施方式的以下详细描述来最佳地理解示例性实施方式以及其优选的使用方式、进一步的目标和优点,其中:
[0014]图1是根据所公开实施方式的气囊系统的功能性框图的图示;
[0015]图2是使用图1所示的气囊系统固化的复合树脂纵梁的立体图的图示;
[0016]图3是在固化复合树脂纵梁中使用的固化工具的立体图的图示;
[0017]图4是类似于图3的图示,但示出了已被放置在工具上的纵梁装料;
[0018]图5是可以与图4中所示的工具一起使用的气囊端配件的图示;
[0019]图6A和6B示出了可以与图5中所示的气囊端配件一起使用的通气螺栓;
[0020]图6C和6D示出了可以与图5中所示的气囊端配件一起使用的压力密封构件;
[0021]图7是类似于图4的图示,但示出了包括气囊端配件(图5)、通气螺栓(图6A和6B)和可膨胀气囊的气囊系统,其中可膨胀气囊已被放置在纵梁装料的腔室内;
[0022]图8是类似于图7的图示,但额外示出了已被放置在纵梁装料上的蒙皮装料;
[0023]图9是类似于图8的图示,但示出了已被安装在蒙皮装料之上的垫板;
[0024]图10是类似于图9的图示,但示出了已围绕固化工具的周边被施加的密封带;
[0025]图11是沿着图10中的线30-30剖取的剖视图的图示,但额外示出了已安装并密封至固化工具的真空袋;
[0026]图12是使用这里所公开的气囊系统来高压釜固化具有内腔室的复合部件的方法的流程图的图不;
[0027]图13是飞行器生产及维修方法的流程图的图示;以及
[0028]图14是飞行器的框图的图示。
【具体实施方式】
[0029]下面将参照附图更充分地描述所公开的实施方式,在附图中示出了一些但并非全部的所公开的实施方式。事实上,可以提供数个不同的实施方式而不应理解为限于这里所阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式以使本公开更全面和完整,并向本领域技术人员更充分地传达本公开的范围。
[0030]本公开提供了具有至少一个端配件的气囊系统的实施方式。结构及方法的实施方式可以用于航空器、航天器、机动艇、船只和其它飞行器、以及车辆和其它类似结构中。另夕卜,结构及方法的实施方式可以与用于冷却设备以及从轻量结构收集能量的集成商业建筑材料一起使用。
[0031]首先参照图1,以下可以将未固化的复合树脂部件10称为“装料”、“复合装料”、“复合部件装料”或“纵梁装料”。这样的装料可以被支撑在高压釜内。具体地,装料10可以在放置于高压釜35中的固化工具15上被固化,在高压釜35中向复合装料10施加热和压力。复合装料10包括一个或多个内部空隙、捕获或封装区域或者腔(为了便于描述,以下将它们统称为装料腔13)。
[0032]也提供了气囊系统,该气囊系统包括操作联接至气囊端配件200的柔性可膨胀气囊55。仅作为一个实施例,柔性可膨胀气囊55可以被密封至气囊端配件200的一部分上。可以在固化循环之前将柔性可膨胀气囊55放在固化工具15的内腔45内或者可以插入固化工具15的内腔45中,以在固化处理期间(例如在高压釜固化处理期间)对抗施加于装料10的外部压力。在该布置中的气囊端配件200可以被结合或密封至柔性可膨胀气囊55。在一个优选布置中并且如下面将更详细地说明的,气囊端配件200可以包括具有大致矩形构造(包括基本平坦的顶面和基本平坦的底面)的金属(例如铝)或复合材料。优选地,气囊端配件限定了从该气囊端配件的第一表面延伸至第二表面的螺栓孔。该螺栓孔可以被构造成接收通气螺栓300。该通气螺栓300可以包括空心螺栓(internally relieved bolt),在本领域中也称为班卓螺栓。优选地,气囊端配件200也限定了沿着该气囊端配件的第二表面延伸的水平孔。正是气囊端配件的该第二部分将驻留于柔性可膨胀气囊55内。
[0033]与通气螺栓300组合的气囊端配件200被构造成使得,当通气螺栓300操作联接至气囊端配件的螺栓孔时,通气螺栓300的内孔与气囊端配件的水平孔一起工作以限定允许外部压力施加于气囊内部的内部通道。这样,允许存在于带有真空袋的固化工具外部的外部压力从固化工具的底侧通过通气螺栓的孔、通过气囊端配件然后进入气囊55。这样,所公开的气囊系统提供了至柔性可膨胀气囊55的高压釜通气,而不必在真空袋25中提供任何类型的通气端口。这样,气囊端配件200、通气螺栓300和柔性可膨胀气囊55 —起工作而形成封闭系统,使得气囊55的内部可以直接暴露于高压釜35的内部环境。
[0034]诸如真空袋25的柔性袋可以被放在并密封在柔性可膨胀气囊55、气囊端配件20
当前第1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