用于固化具有内腔的复合装料的设备和方法_3

文档序号:9557711阅读:来源:国知局
95放置气囊端配件200。在该安装位置,气囊端配件200的螺栓孔260被定位成与沿着固化工具15的上表面设置的螺栓孔98对准。另外,气囊55可以被永久地附接且密封至气囊端配件200,从而不必在准备固化处理中每次将气囊55安装在复合装料10中时将气囊55重新连接至气囊端配件200。
[0051 ] 接着,可以将通气螺栓300操作地插入气囊端配件200的螺栓孔260中。随着该通气螺栓被插入螺栓孔260中,其可以被进一步扭转就位,从而将通气螺栓300的连接端350螺接至固化工具15的螺栓孔98 (例如参见图4)。当被适当地插入时,通气螺栓300在气囊端配件200内被定位成使得通气螺栓300的通气端口 325与气囊端配件的水平孔280对准。将通气螺栓300扭转就位会压缩通气螺栓300与气囊端配件200之间的第一压力密封构件以及气囊端配件与固化工具15的平坦段95之间的第二压力密封构件,以密封压力通道390并因而在压力通道390内适当地包含外部压力(例如参见图11)。
[0052]现在参照图8,在已如图7所示安装了气囊系统60之后,将基本平坦的复合蒙皮装料115放在固化工具15之上、覆盖可膨胀气囊55并与纵梁装料10的凸缘14(参见图7)和平坦工具表面80进行面面接触。
[0053]接着,如图9所示,可以将垫板120安装在平坦的复合蒙皮装料115之上,以在固化处理期间在蒙皮装料115上施加基本均匀的压力。而且,尽管在图7中未示出,根据应用,可以与垫板120 —起安装剥离层、离型膜和/或通气器或其它部件。接着如图10所示,可以在准备对工具15真空装袋中向固化工具15的周边施加合适的密封带125或其它合适的密封剂。此时,可以邻近安装的气囊端配件200向固化工具15的平坦端段95施加真空探针基部130。接着,可以将真空探针135安装在真空探针基部130上。该真空探针可以适于与用于在固化循环期间排空或选择性地释放真空袋25内的压力的真空源145(未示出)联接。
[0054]例如,在图11中示出了优选气囊系统连接的一个实现方式。图11示出了下一个处理步骤。在将第一压力密封构件150和第二压力密封构件160安装在图10所示的通气螺栓300中之后,将由诸如聚酯或尼龙的合适材料形成的有时称为真空袋25的柔性袋25安装在固化工具15之上、覆盖气囊端配件200、通气螺栓放大头部305、纵梁装料10和气囊55。使用密封带125或其它合适的密封剂将真空袋25密封至固化工具15的周边且围绕真空探针130。
[0055]排空真空袋25会将真空袋25朝向气囊端配件200、通气螺栓300的顶部、气囊55和工具15的顶面向下拉。在高压釜内进行的固化步骤期间,高压釜压力PA迫使真空袋25抵靠固化工具15,从而压实复合装料10。另外,由于高压釜压力?八连通至通气螺栓300的底部,因此高压釜压力PA&被施加于气囊55的内部。具体地,高压釜压力可以到达固化工具15的底部,并且该压力将借助通气路径而连通至气囊55的内部。压力密封构件150、160将被压缩在通气螺栓300和端配件200之间以及端配件与工具15的平坦段95之间,以密封压力通道390并因而在压力通道390内适当地包含外部压力。
[0056]在使用当前所述的气囊系统60同时共固化大量的纵梁的情况下,用于各纵梁的各单独气囊也可以达到相同的高压釜压力。为了使得该高压釜压力Pjlj达气囊55的内部75,高压釜压力PA会沿着压力通道390。该压力通道390将包括借助通气螺栓300的轴向端口 325联接至气囊端配件200的水平孔280的通气螺栓300的内孔355,从而使得气囊55的内部被内加压为高压釜压力PA。气囊55的该内加压致使压力Pjt用于复合装料10。因此,在气囊55保持其膨胀状态的同时,成型的复合装料可以在高压釜中固化。这有助于确保在固化和成型间隔期间复合装料的外表面会被迫抵靠工具15和垫板120的相应工具表面。当固化完成时,从真空袋25除去高压釜压*PA,因此也从气囊55的内部75除去高压釜压力PA。
[0057]下面将注意力转向图12,其概括地示出了使用上述的气囊系统60进行高压釜固化的方法400的步骤。例如且从步骤402开始,通过将复合树脂装料10放在诸如这里论述并示出的固化工具15的合适工具上而将其支撑在高压釜内。在步骤404,将气囊55安装在装料腔中。然后在步骤406,可以将气囊55联接至气囊端配件200和通气螺栓300以形成如上所述的气囊系统60。在一个优选布置中,将气囊端配件200可移除地联接至固化工具15的基本平坦的顶面,并且将柔性可膨胀气囊55安装在装料10的内腔45中。通气螺栓300的内螺栓孔355流体联接至气囊端配件200的水平孔280,以在高压釜与气囊55之间限定压力通道从而允许高压釜压力PA进入气囊55的内部75。在步骤408,用诸如真空袋的柔性袋25覆盖复合装料10连同气囊55、气囊端配件200以及通气螺栓300的顶部,接着将柔性袋密封至固化工具15。
[0058]在步骤410,向柔性袋25施加高压釜压力PA以压缩复合装料。另外,也借助压力通道390向气囊55的内部75施加高压釜压力PA,从而通过高压釜压力加压气囊55以对抗施加于复合装料10的力。
[0059]本公开的实施方式可用在各种潜在应用中,特别用在交通运输行业中,例如包括航空航天、船舶、汽车应用以及可使用高压釜固化复合部件的其它应用。因此,现在参照图13和图14,本公开的实施方式可用在以下情景中:如图13所示的飞行器制造及维修方法500 ;和如图14所示的飞行器550。例如,所公开的实施方式的飞行器应用可非限制性地包括固化加强构件,可非限制性地仅仅例举一小部分诸如横梁、翼梁和纵梁。在预生产期间,示例性方法500可包括飞行器550的规格和设计502以及材料采购504。在生产期间,发生飞行器550的部件和子组件制造506以及系统整合508。此后,飞行器550可通过检定和交付510,以便进入服役512。在为客户服役的同时,飞行器550定期进行日常维护检修514,这还可包括改型、重新构造、翻新,等等。
[0060]可由系统集成商、第三方和/或操作者(例如,客户)执行或进行方法500的每种工艺。出于该描述的目的,系统集成商可非限制性地包括任何数量的飞行器制造商和主系统分包商;第三方可非限制性地包括任何数量的供货商、分包商和供应商;而操作者可以是航空公司、租赁公司、军事单位、服务组织,等等。
[0061]如图14所示,通过示例性方法500所生产的飞行器550可包括:具有多个系统554的机体552 ;以及内饰556。高级系统554的示例包括推进系统518、电气系统520、液压系统522和环境系统524中的一个或多个。可包括任何数量的其它系统。虽然不出的是航空航天示例,但本公开的原理也可应用到其它行业,诸如船舶和汽车行业。
[0062]可在生产及维修方法500的任何一个或多个阶段期间采用本文中体现的系统和方法。例如,对应于生产工艺502的部件或子组件可以类似于在飞行器550服役的同时所生产的部件或子组件的方式制造或生产。另外,例如,通过大大加快飞行器550的组装或降低飞行器550的成本,可在生产阶段502和504期间利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。类似地,在飞行器550服役(例如,可非限制性地,维护检修514)的同时可利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。
[0063]进一步,本公开包括根据以下条款的实施方式:
[0064]条款1、一种用于在固化具有内腔的复合装料时使用的设备,该设备包括:
[0065]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;以及
[0066]端配件,该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;
[0067]其中,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外部压力的压力通道。
[0068]条款2、根据条款1所述的设备,该设备进一步包括柔性袋,该柔性袋被密封在所述柔性气囊、所述端配件和所述通气螺栓上。
[0069]条款3、根据条款2所述的设备,该设备进一步包括固化工具,该固化工具适于使所述复合装料置于其上,并且
[0070]其中所述柔性气囊被定位在所述复合装料上,并且所述柔性袋被密封至所述固化工具。
[0071]条款4、根据条款3所述的设备,其中,所述固化工具包括复合固化工具。
[0072]条款5、根据条款4所述的设备,其中,所述端配件的所述螺栓孔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。
[0073]条款6、根据条款4所述的设备,其中,所述通气螺栓被插入所述端配件的所述螺栓孔中,并且
[0074]其中,所述通气螺栓被扭转就位使得所述通气螺栓螺接至工具孔。
[0075]条款7、根据条款5所述的设备,其中,所述通气螺栓被插入所述端配件的所述螺栓孔中,并且
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