利用电磁力和传导热传递的固化系统和方法

专利名称：利用电磁力和传导热传递的固化系统和方法
技术领域：
本发明总的涉及制造复合部件，特别是涉及用于制造复合结构的电磁压力机。
背景技术：
复合结构用于各种用途。例如，在飞机结构中，复合材料的利用在数量上日益增力口，用来形成机身、机翼、尾部以及飞机的其他部件。复合部件的制造通常需要将复合材料放置在工具或模具上，并且在升高的温度和压力下固化该复合材料以形成刚性的复合结构。遗憾的是，用于放置和固化复合材料的常规作法通常包括许多附加的步骤，以便制造具有希望的机械性能的最终的复合结构。例如，在固化复合叠层之前或在固化复合叠层期间，可能必需压紧或减小体积 (debulk)和/或压实复合叠层，以便防止在固化的复合结构中产生孔隙并且减小复合叠层的厚度，使得固化的复合结构满足尺寸设计要求。作为压实的结果，减小的复合叠层的厚度也可能是必需的，以实现固化的复合结构的希望的纤维体积。在这方面，压实能够相对于构成复合材料的承载纤维的体积或重量减小复合结构中的树脂的总的体积和/或重量。在一种现有技术的固化和压实方法中，复合叠层可以被真空装袋或密封于该工具。可以对真空袋施加真空以便促进未固化的树脂在整个复合叠层的分配并从该复合叠层抽出空气和挥发物(即，固化的副产品)，不然在固化期间这些空气或挥发物可能被封闭在该复合叠层中。为了在复合叠层上产生足够量的外部压力，常规的作法包括真空装袋复合叠层组件并将该复合叠层传输到压热器。然后增加该压热器内的压力和温度，直到该复合叠层达到固化压力和温度。复合叠层通常必需保持在固化温度预定的一段时间，同时外部压力施加于真空袋的外部并且真空压力施加于真空袋的内部。在保持外部压力和真空压力的同时固化周期可能还需要台阶示或逐渐增加和/或减少复合叠层的温度。固化之后，固化的复合结构的压力和温度必需减小，以能够从压热器取出装袋的复合叠层组件，然后从真空袋和工具取出固化的复合结构。正如可以理解的，用于处理相当大的复合叠层的足够大尺寸的压热器意味着重大的基本设备费用，这种费用增加制造复合结构的总成本和复杂性。而且，制备复合叠层用于压热器操作和利用压热器完成固化或压实工艺所需的时间量是复合结构总的制造周期时间的主要部分。在这方面，由于压热器通常依赖于对流加热来升高复合叠层的温度，所以与复合叠层的热质量相比，工具的相对大的热质量导致延长达到固化温度和然后冷却该复合叠层和工具的时间。减少对压热器的依赖以提供所需要的压实温度和压力的尝试包括利用液压机。虽然用于形成比较小尺寸的复合结构通常是令人满意的，但是液压机在能够产生的压力的大小方面受到限制。结果，利用液压机压实和固化大型复合叠层受到限制。而且，用于某些复合叠层的固化周期可能需要应用利用常规的液压机不能实现的精确的温度和压力水平。此夕卜，考虑到作为工作流体的液压油和诸如储压器、泵、密封机构的各种部件和通常与液压机有关的其他硬件的使用，液压机可能存在清洁和维护的挑战。
正如能够看到的，本领域需要一种不需要压热器的用于固化复合叠层的系统和方法。在这方面，本领域需要一种能够快速达到用于固化所需要的温度和压力的用于固化复合叠层的系统和方法。此外，本领域需要一种能够应用所需要的固化压力形成比较大的尺寸的复合叠层的用于固化复合叠层的系统和方法。最后本领域需要一种能够以减少的时间量进行的用于固化复合叠层的低成本的系统和方法。

发明内容
通过这里公开的实施例具体解决与将固化压力和温度施加于复合叠层有关的上面提到的需要，所述实施例包括用于利用电磁压力机制造复合结构的系统和方法。在一个实施例中，该系统可以包括电磁压力机，该电磁压力机具有上模具和为了接纳复合叠层与上模具以间隔开的关系安装的下模具。电磁压力机可以包括可以连接于该上模具和下模具其中之一的至少一个电磁体。该电磁体可以是能够供能(energizable) 的，使得上模具和下模具能够对复合叠层施加压力。电磁压力机还可以包括加热机构，该加热机构可以安装在上模具和下模具至少其中之一，并且可以构造成例如通过传导加热上模具和下模具对复合叠层加热。还公开一种系统，该系统可以包括用复合叠层形成复合结构的电磁压力机，其中该电磁压力机包括上模具、为了接纳复合叠层与上模具以间隔开的关系安装的下模具，并且其中该上模具和下模具能够移动到与复合叠层成接触关系。电磁压力机可以包括具有磁线圈的电磁体。该电磁体可以连接于上模具和下模具其中之一并且通过给磁线圈施加电流可以是能够供能的，使得上模具和下模具被拉到一起，以对复合叠层施加压力。该系统还可以包括构造成对复合叠层加热的加热机构。在实施例中，该加热机构可以包括磁线圈和至少部分地围绕该磁线圈的传导框架。该传导框架可以连接于上模具和下模具其中之一，并且构造成使得对磁线圈的供能导致感应加热该上模具和下模具其中之一，用于传导加热该复合叠层。在另一个实施例中，公开一种用于形成复合结构的系统，该系统具有电磁压力机， 该电磁压力机可以包括上模具和下模具以及第一电磁机构和第二电磁机构。该上模具可以具有与其连接的第一电磁机构，其中该第一电磁机构是可动的。该下模具可以与上模具以间隔开的关系安装。该第二电磁机构可以固定地安装在第一电磁机构的与该下模具相反的一侧上。此外，第二电磁机构可以是能够供能的，以相对于第一电磁机构产生吸引力， 使得复合叠层可被接纳在上模具和下模具之间。第二电磁机构也可以构造成具有可转换 (reversible)的极性，使得相对于第一电磁机构可以产生排斥力。第一电磁机构可以是能够供能的，使上下模具对复合叠层施加压力。在另一个实施例中，用于形成复合结构的系统可以包括电磁压力机，该电磁压力机包括上模具、下模具以及第一电磁机构和第二电磁机构。该上模具可以具有与其连接的第一电磁机构，其中该第一电磁机构是可动的。该下模具可以与上模具以间隔开的关系安装。该下模具可以连接于第二电磁机构。该第二电磁机构可以是能够供能的，以相对于第一电磁机构产生排斥力，使得复合叠层可被接纳在第一模具和第二模具之间。当第一电磁机构被供能时，第二电磁机构还可以是能够去能(de-energizable)的，以使第一电磁机构相对于第二电磁机构产生吸引力，使得上模具和下模具对复合叠层施加压力。
本发明还包括用于制造复合结构的系统，该系统可以包括电磁压力机，该电磁压力机包括内模具和为了接纳复合叠层与该内模具可以以间隔开的关系安装的外模具。该系统可以包括可以连接于该内模具和外模具其中之一的电磁体。该电磁体可以是能够供能的，使得该内模具和外模具对复合叠层施加压力。该电磁压力机可以构造成沿着一段复合叠层是可动的以逐渐地形成该复合结构。在实施例中，该电磁压力机可以用于用复合叠层制造复合结构的方法。该复合叠层可以包括纤维加强材料和未固化的树脂。该方法可以包括压实该复合叠层中的纤维加强材料。该方法还可以包括在压实该纤维加强材料期间电磁地压紧该复合叠层。还公开一种用于在沿着该复合叠层长度在间隔的位置在复合叠层中形成多个压实区的方法。该方法可以利用电磁压力机，该电磁压力机具有上模具和下模具以及连接于该上下模具之一的电磁体。该电磁体可以包括至少部分地围绕磁线圈的传导框架。该电磁体可以连接于上模具。该方法可以包括在接纳复合叠层之前预热该上模具和下模具的步骤。该方法还可以包括将该复合叠层长度的一部分插入该上模具和下模具之间的间隔中。 在该复合叠层和上下模具至少其中之一之间提供释放膜，以方便从该上模具和下模具分开该复合叠层。该方法可以包括将上模具和下模具移动到与该复合叠层成接触的关系，之后对电磁体供能使得该上模具和下模具对该复合叠层施加压力，以在该复合叠层中形成一个压实区。该方法还可以包括在对电磁体供能时感应加热该传导框架和上模具。以这种方式，被感应加热的上模具可以传导加热该复合叠层从而传导加热该复合叠层。该上模具和下模具可以分开并且该段复合叠层可以沿着材料进给方向前进通过电磁压力机，使得沿着一段复合叠层可以形成另一个压实区。还公开一种用于利用电磁压力机用复合叠层制造复合结构的方法。该复合叠层可以包括上模具和下模具以及第一电磁机构和第二电磁机构。该上模具可以连接于第一电磁机构。第二电磁机构可以安装在该第一电磁机构的与该下模具相反的一侧上，并且可以具有可转换的极性。该方法还可以包括对第二电磁机构供能的步骤，以在该第一电磁机构和第二电磁机构之间产生吸引力使得在该上模具和下模具之间产生间隔。该复合叠层可以插入该间隔中。第二电磁机构的极性可以转换，使以在第一和第二电磁机构之间产生排斥力。 该方法还可以包括将上下模具移动到与该复合叠层成接触的关系的步骤。第一电磁机构可以被供能使得上模具和下模具对复合叠层施加压力。本发明还包括一种用于利用电磁压力机用复合叠层制造复合结构的方法，该电磁压力机包括分别连接于第一电磁机构和第二电磁机构的上模具和下模具。该方法可以包括对第二电磁机构供能的步骤，以相对于该第一电磁机构产生排斥力，使得在该上模具和下模具之间产生间隔。该方法还可以包括将该复合叠层插入该间隔中。然后第二电磁机构可以被去能，并且第一电磁机构可以被供能以在第一电磁机构和第二电磁机构之间产生吸引力。该方法还可以包括将上下模具移动到与复合叠层成接触的关系并且对该复合叠层施加压力。在用复合叠层制造复合结构的方法中，可以利用电磁压力机，其中该电磁压力机可以具有电磁体以及与该复合叠层互补地形成的内模具和外模具。该内模具和外模具其中之一可以连接于电磁体。该方法可以包括使电磁压力机接合该复合叠层，使得内模具和外模具位于该复合叠层的相反两侧。该内外模具可以移动成与该复合叠层成接触的关系。电磁体可以被供能使得内模具和外模具对该复合叠层施加压力。该电磁压力机可以沿着一段复合叠层前进以逐渐地形成复合结构。8. 一种用复合叠层形成复合结构的系统，包括电磁压力机，其包括上模具；为了接纳该复合叠层与该上模具以间隔开的关系安装的下模具，该上模具和下模具可以移动到与该复合叠层成接触的关系；和具有磁线圈的至少一个电磁体，该电磁体连接于该上模具和下模具其中之一，并且通过对该磁线圈施加电流是能够供能的，使得该上模具和下模具对该复合叠层施加压力；和加热机构，该加热机构构造成对该复合叠层加热，该加热机构包括磁线圈和至少部分地围绕该磁线圈的传导框架，该传导框架连接于该上模具和下模具其中之一，并且构造成使得对磁线圈的供能导致对上下模具其中之一感应加热，用于传导加热该复合叠层。9. 一种用于形成复合结构的系统，包括电磁压力机，其包括具有与其连接的第一电磁机构的上模具；与该上模具以间隔开的关系安装的下模具；和第二电磁机构，该第二电磁机构安装在该第一电磁机构的与该下模具相反的一侧上并且是能够供能的，以相对于该第一电磁机构产生吸引力，使得复合叠层能够接纳在该上模具和下模具之间，并且第二电磁机构具有可转换的极性使得相对于该第一电磁机构产生排斥力，该第一电磁机构是能够供能的，使得该上模具和下模具对该复合叠层施加压力。10.根据权利要求9的系统，其中该第一电磁机构构造成当第二电磁机构被供能时被去能。11.根据权利要求9的系统，其中该第一电磁机构包括磁线圈和至少部分地围绕该磁线圈的传导框架，使得对该磁线圈的供能弓I起对上模具的感应加热。12.根据权利要求9的系统还包括安装于该电磁压力机的加热机构和冷却机构至少其中之一，用于分别加热和冷却该上模具和下模具至少其中之一。13. 一种用于形成复合结构的系统，包括电磁压力机，其包括上模具，该上模具具有与其连接的第一电磁机构；下模具，该下模具与上模具以间隔开的关系安装并且具有与其连接的第二电磁机构，该第二电磁机构可以是能够供能的，以相对于该第一电磁机构产生排斥力，使得复合叠层能够接纳在第一模具和第二模具之间，当第一电磁机构被能够供能时第二电磁机构能被去能，以使该第一电磁机构相对于第二电磁机构产生吸引力，使得该上模具和下模具对复合叠层施加压力。14.根据权利要求13的系统，其中，
该第一电磁机构和第二电磁机构至少其中之一包括磁线圈和至少部分地围绕该磁线圈的传导框架；该上模具和下模具至少其中之一连接于该传导框架，使得对该磁线圈的供能引起对该上模具和下模具至少其中之一的感应加热。15.根据权利要求13的系统，还包括安装在该电磁压力机上的加热装置和冷却机构至少其中之一，用于分别加热和冷却该上模具和下模具至少其中之一。16. 一种用于制造复合结构的系统，包括电磁压力机，其包括内模具；为了接纳复合叠层与该内模具以间隔开的关系安装的外模具；和连接于该内模具和外模具其中之一的电磁体，该电磁体是能够供能的，使得该内模具和外模具可以对该复合叠层施加压力，该电磁压力机沿着一段复合叠层是可移动的。17.根据权利要求16的系统，还包括加热机构，其构造成加热该内模具和外模具至少其中之一，用于传导加热该复合置层。18.根据权利要求17的系统，其中该电磁体包括磁线圈和至少部分地围绕该磁线圈的传导框架；该内模具和外模具至少其中之一连接于传导框架，使得对磁线圈的供能引起对该传导框架和与其连接的该内外模具之一感应加热。19.根据权利要求16的系统，其中该复合叠层构造成具有内表面和外表面的筒形部分；该内模具和外模具至少其中之一构造成与该内表面和外表面的对应的一个互补。20.根据权利要求16的系统，还包括至少下述之一预热部分、固化部分、冷却部分、检查部分。29.根据权利要求25的方法，其中该电磁体包括至少部分地围绕磁线圈的传导框架并且使上下模具其中之一与该传导框架连接，加热该复合叠层的步骤包括当对该电磁体供能时感应加热该传导框架和该上下模具至少其中之一；和用该被感应加热的上下模具之一传导加热该复合叠层。30.根据权利要求21的方法，还包括如下步骤从初始温度升高该复合叠层的温度到第一温度；和在第一时间段将该复合叠层的温度保持在第一温度。31.根据权利要求21的方法，其中该电磁压力机包括静止磁部件和可动磁部件， 该静止磁部件与该下模具以间隔开的关系安装，并具有安装在其上的电磁压力机，该可动磁部件连接于该上模具并且位于该静止磁部件的与上模具相反的一侧上，该方法还包括如下步骤当对该电磁体供能时朝着该静止磁部件拉该可动磁部件，使该上模具和下模具对该复合叠层施加压力。32. 一种利用电磁压力机在复合叠层中沿着该复合叠层在间隔的位置形成多个压实区的方法，该电磁压力机具有上模具、下模具以及连接于该上下模具之一的电磁体，该电磁体包括至少部分地围绕磁线圈并连接于上模具的传导框架，该方法包括如下步骤预热该上模具和下模具；将该段复合叠层的一部分插入该上模具和下模具之间的间隔中；对该复合叠层加热；在该复合叠层和该上下模具至少其中之一之间设置释放膜；将该上模具和下模具移动到与该复合叠层成接触关系；对该电磁体供能使得该上模具和下模具对该复合叠层施加压力，以在该复合叠层中形成一个压实区；当对该电磁体供能时感应加热该传导框架和上模具，以传导加热该复合叠层；分开该上模具和下模具；和沿着材料的进给方法送进该段复合叠层，以在该复合叠层中形成另一个压实区。33. 一种利用电磁压力机用复合叠层制造复合结构的方法，该电磁压力机包括上模具和下模具以及第一电磁机构和第二电磁机构，该上模具连接于第一电磁机构，该第二电磁结构安装在该第一电磁机构与该下模具相反的一侧上，并且具有可转换的极性，该方法包括如下步骤对第二电磁机构供能，以在该第一电磁机构和第二电磁机构之间产生吸引力，使得在该上模具和下模具之间形成间隔；将复合叠层插入该间隔中；转换该第二电磁机构的极性，以在该电磁机构第一和第二电磁机构之间产生排斥力；和移动该上模具和下模具到与该复合叠层成接触的关系；对第一电磁机构供能使得该上模具和下模具对该复合叠层施加压力。34.根据权利要求33的方法，其中，对该第一电磁机构供能使得上模具和下模具对该复合叠层施加压力的步骤之后有如下步骤对该第一电磁机构去能；转换该第二电磁机构的极性以在该第一电磁机构和第二电磁机构之间产生吸引力；分开该上模具和下模具；和从该电磁压力机取出该复合叠层。35.根据权利要求33的方法，还包括对该复合叠层加热的步骤。36.根据权利要求35的方法，其中该第一电磁机构包括至少部分地围绕磁线圈并且具有与其连接的上模具的传导框架，对该复合叠层加热的步骤包括当对该磁线圈供能时感应加热该传导框架和上模具；和用该被感应加热的上模具传导加热该复合叠层。37. 一种利用电磁压力机用复合叠层制造复合结构的方法，该电磁压力机包括分别连接于第一电磁机构和第二电磁机构的上模具和下模具，该方法包括如下步骤对该第二电磁机构供能，以相对于该第一电磁机构产生排斥力，使得在该上模具和下模具之间形成间隔；
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将该复合叠层插入该间隔中；对该第二电磁机构去能并且对第一电磁机构供能以在该第一电磁机构和第二电磁机构之间产生吸引力；移动该上下模具到与该复合叠层成接触的关系；和对该复合叠层施加压力。38.根据权利要求37的方法，还包括对该复合叠层加热的步骤。39.根据权利要求37的方法，该第一电磁机构和第二电磁机构至少其中之一包括磁线圈和至少部分地围绕该磁线圈的传导框架；该上模具和下模具至少其中之一连接于该传导框架，使得对磁线圈的供能引起对该上模具和下模具至少其中之一感应加热。40. 一种利用电磁压力机用复合叠层制造复合结构的方法，该电磁压力机具有电磁体以及与该复合叠层互补地形成的内模具和外模具，该内模具和外模具其中之一连接于该电磁体，该方法包括如下步骤使该电磁压力机接合于该复合叠层，使得该内模具和外模具位于该复合叠层的相反两侧上；将该内模具和外模具移动到与该复合叠层成接触关系；对该电磁体供能使得该内模具和外模具对该复合叠层施加压力；沿着一段复合叠层推进该电磁压力机。41.根据权利要求40的方法，其中对该复合叠层加热的步骤包括利用该内模具和外模具其中之一传导加热该复合叠层。42.根据权利要求41的方法，其中该电磁体包括至少部分地围绕磁线圈的传导框架，该内模具和外模具至少其中之一连接于该传导框架，对该复合叠层加热的步骤包括当对该电磁体供能时感应加热该传导框架和该内外模具之一；和用该被感应加热的内外模具之一传导加热该复合叠层。43.根据权利要求40的方法还包括冷却该复合叠层的步骤。已经讨论的特征、功能和优点在本发明的各种实施例中能够单独实现，或在其他实施例中可以组合实现，其进一步的细节参见关于下面的描述和附图


当参考附图时本发明的这些和其他特征将变得更加明白，其中在所有的附图中类似的数字指的是类似的部件，其中图1是用于形成复合结构的系统的功能方块图的图解，其中该系统可以包括具有上模具和下模具以及至少一个电磁体的电磁压力机；图2是电磁压力机的前视图，示出在形成复合结构之前用于接纳复合叠层以相互以间隔开的关系设置的上模具和下模具，并且还示出具有设置在其上的释放膜的复合叠层；图3是电磁压力机的前视图，示出在成形该复合叠层之后呈该上模具和下模具的形状的复合结构；
图4是沿着图2的4-4线截取的电磁压力机的侧视图，并且示出于用插入该上模具和下模具之间的间隔中的一段复合叠层连续形成复合结构的实施例，并且还示出用于对该复合叠层施加可变的压力和热的第一和第二线圈以及第一、第二和第三加热区；图5是电磁压力机的侧视图，示出具有可动磁部件和包括用于将该上模具和下部件拉在一起的电磁体的静止磁部件；图6是电磁压力机的侧视图，示出具有设置在第二电磁机构之上的第一电磁机构的实施例，其中该第一电磁机构和第二之间的吸引力保持该上模具和下模具之间的间隔；图7是图6的实施例中的电磁压力机的侧视图，并示出第一电磁机构和第二电磁机构之间的排斥力；图8是电磁压力机的侧视图，示出具有第一电磁机构和第二电磁机构的实施例并且还示出第一电磁机构和第二电磁机构之间产生的排斥力以保持该上模具和下模具之间的间隔；图9是图8的实施例中的电磁压力机的侧视图，示出该第一电磁机构和第二电磁机构之间的吸引力使该上模具和下模具对该复合叠层施加压力；图IOA是示出利用电磁压力机在复合叠层的压实或固化周期(cycle)期间用于将该复合叠层加热到保持整个第一时间段的第一温度的温度分布的曲线图；图IOB是示出利用电磁压力机将该复合叠层加热到第一温度然后逐渐降低该温度到保持对应第二和第三时间段的第二和第三温度的温度分布的曲线图；图11是在一个实施例中的电磁压力机的透视图，其构造成沿着复合叠层的筒形部分构形能逐渐地移动，其中该电磁压力机构造成对该复合叠层施加压力；图12是沿着图11的12-12线截取的电磁压力机的顶视图，并且示出内模具和外模具可移动到与该复合叠层成接触关系，用于施加压力；图13是飞机的透视图，该飞机可以包括利用该电磁压力机的实施例形成的复合结构；图14是示出利用电磁压力机用复合叠层制造复合结构的方法的流程图；图15是示出利用电磁压力机的实施例沿着一段复合叠层形成多个压实区的方法的流程图；图16是示出利用沿着复合叠层可移动的电磁压力机制造复合叠层以形成复合结构的方法的流程图；图17是示出利用电磁压力机的实施例用复合叠层制造复合结构的方法的流程图；图18是示出利用具有第一电磁机构和第二电磁机构的电磁压力机的实施例用复合叠层制造复合结构的方法的流程图；图19是示出利用具有连接于第一电磁机构和第二电磁机构的上模具和下模具的电磁压力机的实施例用复合叠层制造复合结构的方法的流程图；图20是飞机制造和服役方法的流程图；以及图21是飞机的方块图。
具体实施方式
现在参考附图，其中所示的附图仅仅是为了举例说明本发明的优选的各种实施例，而不是为了限制本发明，图1所示的是用于用图2中所示的复合叠层106形成图2所示的复合结构104的系统10。尽管可以用任何材料，但是该复合叠层106可以用如图2所示用纤维加强材料109和未固化的树脂110构成。图1所示的系统10可以包括具有上下模具沈、24的电磁压力机12和至少一个电磁体42。该电磁体42可以连接于该上下模具 26、对至少其中之一。可选地，上下模具沈、对其中之一可以构造成压力隔膜(pressure membrane) 48，该压力隔膜48设置在该复合叠层106与该上下模具的剩余一个相反的一侧上，如图2所示。为了接纳复合叠层106，上下模具沈、对可以以彼此间隔开的关系安装，如图2所示。该上下模具沈、对可以移动到与复合叠层106成接触关系。当上下模具沈、对与复合叠层106接触时，电磁体42可以通过将电流通过施加或传输给该电磁体42的一个或多个磁线圈44被供能。如图2所示，由于对磁线圈44供能， 所以在相对于电磁体42向下推上模具沈的排斥力Fr下，上模具沈可以对下模具M施加压力，因此压力可以施加于复合叠层106，用于压实和/或固化该复合叠层106。有利的是， 通过控制可以施加于磁线圈44的电流的大小，该电磁压力机12便于精确控制施加给复合叠层106的压力的大小。以这种方式，可以精确控制压力大小的变化。参考图1，电磁压力机12可以包括用于对上下模具沈、对加热的加热机构70，该上下模具沈、对用于对复合叠层106传导加热。对复合叠层106加热是希望的，以便促进或便于固化或压实该复合叠层106。在实施例中，加热机构70可以安装于上模具沈和/或下模具M或电磁压力机12的其他部件，使得热可以传导地施加于复合叠层106。但是加热机构70可以利用包括但不限于感应、传导、对流和/或辐射热传输的任意合适的热传输手段或其组合对复合叠层106加热。对复合叠层106加热可以便于减少复合叠层106中的未固化树脂110的粘滞度， 如图2所示。此外，对复合叠层106加热可以促进复合叠层106的纤维加强材料109的压实并促进未固化树脂110的固化。为此，加热机构70可以包括可以一体或安装于上模具沈和/或下模具M的一个或多个加热元件72，如图1所示。例如，加热机构70可以构造成可以至少部分地延伸通过上模具沈和/或下模具 M的一部分的一个或多个电加热元件72。但是，加热机构70可以形成各种不同的结构。例如，加热机构70可以形成为用于循环诸如被加热的油的加热流体的多个导管(未示出)。 还有，加热机构70的安装不限于安装于上模具沈和/或下模具M或与上模具沈和/或下模具M成为一体，而是可以包括将加热机构70安装或一体于电磁压力机的任何合适的部件，包括但不限于一体或安装在静止工具14和/或可动工具16中。关于加热机构70的结构，电磁体42可以包括如图1所示并且可以至少部分地围绕磁线圈44的传导框架46。正如上面所指出的，电磁压力机12可以构造成使得上模具沈或下模具M可以连接于该传导框架46。当上下模具沈、对其中之一连接于传导框架46 时，通过施加电流对电磁线44的供能可以引起对传导框架46和上模具沈或下模具M的感应加热。例如，如图2所示，上模具沈可以连接于传导框架46。正如本领域熟知的，当对磁线圈44供能时可以发生对该传导框架46和上模具沈的感应加热。对磁线圈44施加电流和得到的通过磁线圈44的电流66可以产生沿着与线圈电流66相反的方向通过传导框架46和上模具沈的感应电流68。由于传导框架46和上模具沈中的涡流电流(未示出)可以得到对传导框架46和上模具沈的感应加热。有利的是，与诸如通过对流加热的传统方式相比，对上或下模具沈、24的感应加热可以比较快地发生。结果，与上模具沈接触的复合叠层106通过来自上模具沈的传导换热也可以比较快地被加热。通过上面提到的加热元件72可以促进从下模具M对复合叠层106的加热，该加热元件72延伸通过下模具M和/或静止工具14或者可以安装在下模具M和/或静止工具14上。但是，加热可通过诸如用辐射或对流方式的非传导方式或通过其组合实现。参考图1，电磁压力机12可以包括至少一个冷却机构80，该冷却机构80可以安装在电磁压力机12上用于冷却上下模具沈、对至少其中之一。通过可选地将冷却机构80安装在电磁压力机12中，与利用常规的装置的被动冷却所需要的时间量相比，复合叠层106 可以以快速方式主动冷却。参考图2，如上面简要地提到的，图2示出电磁压力机12的实施例。该电磁压力机 12可以用来成形复合结构104，并且可以包括安装在可动工具16下面的静止工具14。该静止工具14可以安装在合适的支撑结构18上或由合适的支撑结构18支撑。可动工具16 可以通过任何合适的方式相对于静止工具14运动，以在它们之间形成用于插入诸如复合叠层106的工件100的间隔观，并且方便从电磁压力机12取出复合叠层106或固化的复合结构104。可动工具16可以可动地安装或支撑在从静止工具14向上延伸的一组轴20上， 如图2所示。一个或多个致动结构22可以包含在电磁压力机12中，以方便可动工具16相对于静止工具14运动。轴20可以构造成保持可动工具16与静止工具14对齐。致动机构 22可以以任何合适的结构构造，用于相对于静止工具14移动可动工具16。例如，致动机构 22可以包括任何驱动机构结构，包括但不限于，任何合适的机械的、机电的、液压的或气动的机构或其组合，用于实现相关的运动。正如在图2能够看到的，上模具沈可以连接于可动工具16并且可以包括上模制表面30，该上模制表面30设置成在固化处理期间与复合叠层106接触以将上模制表面30 的轮廓或形状传递给复合叠层106。在这方面，上模具沈可以构造成可拆卸地连接于可动工具16，以方便具有不同轮廓的上模制表面30的另一个上模具沈的构形的替换。在实施例中，上模具26可以具有与下模具M的下模制表面32的构形或轮廓互补的上模制表面30 的构形或轮廓。上下模具26J4可以可选地形成为大致刚性的结构，用于在复合结构104 的相反两侧上产生受控制的轮廓，如图3所示。可选地，上模具沈可以构造成可以连接于可动工具16的压力隔膜48，如图2所示。可选地，下模具M可以构造成压力隔膜48。压力隔膜48可以适合于在不需要对复合结构104的相反两侧其中之一的轮廓的精确控制的情况下产生复合结构104的构形。在下模具M构造成压力隔膜48的实施例中，上模具沈可以设置成与下模具24/压力隔膜48 相对。下模制表面32、上模制表面30和/或压力隔膜48可以选择地包括释放膜40，如图2 所示。释放膜40例如在复合叠层106固化之后可以方便从下模制表面32、上模制表面30 和/或压力隔膜48分离复合叠层106。仍然参考图2，上模具沈可以安装在传导框架46上，如图2所示。传导框架46可以至少部分地围绕磁线圈44。磁线圈44可以通过间隙82或通过合适的电绝缘材料或通过用任何其他合适的电绝缘安装结构与传导框架46电分开或电绝缘。磁线圈44可以包括空气芯43a或任何合适的几何形状的并且由任何合适的材料形成的磁芯43b。下模具M可以与静止工具14成为一体的或安装在静止工具14上。在这方面，下模具M可以构造成可拆卸地连接于静止工具14，以方便另一种下模具M的构形的替换。 在图2所示的实施例中，下模具M可以包括构造成与上模具沈的上模制表面30互补的下模制表面32。在这方面，上下模具沈、对可以形成用于精确控制固化的复合结构104的外模制表面的配合模具组。正如在图2-3能够看到的，下模具M可以包括凹腔38，该凹腔38 尺寸做成并且构造成与上模具26的上模制表面30互补。复合叠层106可以预先尺寸做成与下模具M的凹腔38的尺寸和几何形状互补。当上模具沈与下模具M接触时，凹腔38 可以保持复合叠层106在下模具M中的相对定位或对准。例如，复合叠层106可以用预先浇注有未固化的树脂110的纤维材料或复合预浸料108材料构成的层压件形成，该层压件以与凹腔38互补的几何形状形成。仍然参考图2，图2示出可以设置在上模具沈和复合叠层106之间和/或下模具 24和复合叠层106之间的释放膜40。正如上面关于可以应用于上和/或下模具沈、24的可选的释放涂层所提到的，该释放膜40可以方便复合叠层106从上和/或下模具沈、对分离，例如在复合叠层106固化之后。释放膜40可以以任何合适的尺寸和形状提供。例如， 释放膜40可以尺寸做成并且构造成近似于复合叠层106的尺寸或上和/或下模具沈、24 的尺寸。释放膜40可以用能适应上下模制表面30、32并且能够经受复合叠层106可能经受的温度和压力的任何合适的材料形成。例如，释放膜40可以用非金属膜和/或金属片形成。在一个实施例中，释放膜40可以用从Ε. I. du Pont de Nemours&Co.商业上可得到的诸如卡普顿(Kapton)膜的聚酰亚胺膜形成。但是，释放膜40可以用具有合适的强度和耐热性(即高熔化温度)的商业上可得到各种膜的任何一种形成。参考图3，图3示出利用处于静止操作中的电磁压力机12用图2的复合叠层106 形成的复合结构104，其中单个的预先形成的复合叠层106可以一次一件的方式形成。正如能够看到的，复合结构104包括由对应的上下模具沈、24的上下模制表面30、32的相应的一个形成的相反的上下造型线34、36。正如上面所指出的，复合结构104可以被提供为用诸如图2所示的复合预浸料108的任何合适的材料制造的复合叠层106。复合叠层106可以优选地，但可选地，预先形成为与上下模具沈、24的尺寸和结构互补。图2的复合叠层106固化成图3的复合结构104可以在上下模具沈、对移动到与复合叠层106成接触关系之后通过利用电磁压力机12施加压力可以变得更为方便。正如上面所指出的，对磁铁42的磁线圈44施加电流将上下模具沈、对拉在一起，以便对图2 的复合叠层106施加压力。压力的大小可以通过控制施加于磁线圈44的电流的大小来控制。在固化处理之前或固化处理期间的任何时间可以通过提供复合叠层106出现在其中的加热的环境73来加热。该加热的环境73可以便于减小复合叠层中的未固化树脂110的粘滞性，以促进在整个纤维加强材料109中的扩散(dispersion)。复合叠层106可以被预热到促进复合叠层106与上和/或下模具沈、24的轮廓一致性的温度。用可以构造成图2和图3所示的加热元件72的加热机构70可以提供热。利用如上所述的由于对磁线圈44供能的结果对传导框架46和上模具沈的感应加热也能够提供热。同样，为了减少将复合结构104的温度降低到允许从构104的温度的时间量，利用电磁压力机12可选地包含的冷却机构80可以减少循环时间。 在一个实施例中，冷却机构80可以包括可以形成在上下模具沈、对中或在静止或可动工具 14、16任何部分中的一个或多个导管或通道。虽然可以用任何类型的冷却剂，但是诸如水的冷却剂可以通过该导管或通道来循环。参考图4，图4示出电磁压力机12，该电磁压力机12类似于图2_3中的前视示意图所示的电磁压力机，但是示出包括彼此串联地安装的多个磁线圈44的实施例。通过在电磁压力机12中提供多个磁线圈44，不同大小的压力可以同时施加于复合叠层106的不同的区域。通过将不同水平的电流传输给以并排设置方式设置的结构相同的磁线圈44可以施加不同大小的压力。可替换地，磁线圈44可以用不同的数目的绕组或不同几何形状和结构的磁芯不同地构造，因此对磁线圈44施加相等的电流产生对复合叠层106施加不同的大小的压力。例如，图4示出一种设置，其中磁线圈44包括相对于彼此串联地设置的第一线圈 50和第二线圈52。在这方面，第一和第二线圈50、52被示出为相对于复合叠层106的材料进给方向102以串联的方式设置。正如可以明白的，磁线圈44也可以以并排设置的方式提供，或者以彼此横向的关系设置，或者以任何其他彼此横向、纵向或交错的关系设置。在上下模具沈、24与复合叠层106成接触关系之后，第一和第二线圈50、52通过对其传输电流被供能，以形成示为排斥力Fr的电磁力狗，该排斥力Fr从相应的第一和第二线圈M、56推开第一隔膜(membrane) M和第二隔膜56。该第一和第二膜可以构造成基本刚性的部件。 当供能时，第一线圈50导致通过第一隔膜M对复合叠层106的第一区域63施加第一压力 59。同样，对磁线圈52供能导致通过第二隔膜56对复合叠层106的第二区域64施加第二压力61，如图4所示。施加压力可以发生在电磁压力机12的对应的第一和第二压力区58、 60内。正如可以明白的，在电磁压力机12的任何相关设置中可以提供类似结构或不同结构的任何数目的磁线圈44。以同样的方式，电磁压力机12可以包括多个加热区，如图4示意地所示。例如，电磁压力机12可以包括第一加热区74、第二加热区76和第三加热区78。该第一加热区74 可以将复合叠层106的一部分加热到一温度，该温度不同于第二和第三加热区76、78可以将复合叠层106加热到的温度。虽然图4示出相对于复合叠层106的材料进给方向102顺序地设置的第一、第二和第三加热区74、76和78，但是第一、第二和第三加热区74、76和78 可以相对于彼此以任何设置方式设置。而且，电磁压力机12可以包括以任何设置方式设置的任何数目的加热区。每一个加热区可以包括任何加热机构70的结构，该结构包括但不限于，上面提到的电加热元件72或用于循环通过该电磁压力机12的加热流体的多个导管。加热机构70可以以用于对复合叠层106加热的任何合适的结构提供。例如，如上面关于对传导框架46和上模具沈的感应加热所述的，加热区可以包括由于通过施加电流对一个或多个磁线圈44供能的结果来加热。仍然参考图4，如图4所示电磁压力机12还可以包括一个或多个冷却机构80，用于在固化处理期间冷却复合叠层106或在固化之后用于冷却复合结构104。该冷却机构80 可以包括用于循环诸如水的冷却剂的多个导管或通道。循环的冷却剂提供用于降低上下模具沈、对和复合叠层106的温度的一种方式。正如上面参考图2-3所述，冷却机构80可以包括在电磁压力机12的任何部分内并且不限于如图4所示安装在下模具M中。
一段释放膜40可以安装在复合叠层106和上和/或下模具沈、对之间，例如在复合叠层106固化之后作为便于从上和/或下模具沈、对分开复合叠层106的一种手段。释放膜40可以用任何合适的材料形成，如上所述包括任何金属或非金属材料并且可以在连续成形工艺期间沿着材料的进给方向102前进通过电磁压力机12，与这段复合叠层106对准。例如，如图4所示，在连续成形工艺期间电磁压力机12可以促进多个复合结构104 的压实或固化。更具体地说，图4示出以沿着一段复合叠层106形成一个或多个压实区84 的方式利用的电磁压力机12的实施例。每一个压实区84可以表示用这段复合叠层106材料形成的多个固化的复合结构104之一。每一个复合结构104可以通过固化之后的任何合适的工艺从该段复合叠层106取下。在形成压实区84或用压实区84所表示的固化的复合结构104之后，材料可以沿着材料进给方向102前进到上下模具沈、对之间的间隔观中。上下模具沈、对然后可以利用致动机构22朝着彼此移动，使得上下模具沈、对再一次放置成与复合叠层106成接触关系。在上下模具沈、对放置成与复合叠层106成接触关系之后，电磁体42可以再一次被供能使得上下模具26J4对复合叠层106施加压力，以形成另一个压实区84。可以利用诸如加热元件72的加热机构70和/或通过利用当对磁线圈44供能时对传导框架46和上模具沈的感应加热来加热。然后上下模具沈、对可以分开，以使该段复合叠层106能够沿着材料进给方向102前进。正如从图4能够看到的，伸出电磁压力机12的这段复合叠层106 包括可以表示固化的复合结构104的压实区84。与未固化或未压实的复合叠层106的这段剩余部分相比，该压实区84可以具有减小的厚度。每一个固化的复合结构104稍后可以从该段复合叠层106材料取下。参考图5，图5示出电磁压力机12的实施例，其中电磁体42可以相对于上下模具 26、对远距离地设置。在这方面，电磁体42可以与上下模具M以间隔开的关系安装。电磁体42可以包括固定的磁性部件116，其可以与支撑下模具M的静止工具14以间隔开的关系固定地安装，如图5所示。该固定的磁性部件116可以被支撑在一个或多个从静止工具 14向上延伸的柱21上。可替换地，该固定的磁性部件116可以独立于静止工具14或下模具而被支撑。例如，固定的磁性部件116可以由设在靠近电磁压力机12但是独立于该电磁压力机的结构支撑。与该结构设置无关，固定的磁性部件116或电磁体42构造成相对于下模具M是不可动的。图5所示的电磁压力机12还可以包括可动的磁性部件118，其可以连接于上模具 26，使得该可动磁性部件118和上模具沈一起移动。例如，可以利用可以延伸通过形成在固定磁性部件116中的对应数目的孔23的一个或多个轴20将可动磁性部件118连接于上模具沈。但是，除了图5所示的设置之外可以提供各种可选结构的任何一种用于可动地连接可动磁性部件118和上模具沈。正如能够看到的，可动磁性部件118设置在固定磁性部件116的与上模具沈相反的一侧上。在这方面，上模具沈设置在下模具M和固定磁性部件116之间。可动磁性部件118可以被定为在固定磁性部件116上方。可动磁性部件118 优选用铁磁材料或其他合适的磁性吸引材料制造。同样固定磁性部件116可以用磁性吸引材料制造。正如在图5能够看到的，上下模具沈、24以类似于上面参考图2-4所描述的方式
16彼此以间隔开的关系安装，以接纳复合叠层106。在这方面，上下模具16、14可以通过致动一个或多个致动机构22移动到与复合叠层106成接触的关系，该制动机构22用于相对于固定磁性部件116定位可动磁性部件118。由于当对电磁体42供能时产生的磁场45，可动磁性部件118可以被拉向固定磁性部件116。结果形成示为吸引力1 的电磁力！^朝着固定磁性部件116更接近地拉动可动磁性部件118，使上下模具沈、对对复合叠层106施加压力。当复合叠层106压实时，电磁体42可以被去能并且可动磁性部件118可以从固定磁性部件116移开。复合叠层106和释放膜40可以前进通过电磁压力机12，并且可以如下面更详细地所述重复该处理。对于图5的电磁压力机12的结构，虽然任何材料可以用来制造上下模具沈、24，但是上下模具26 J4可以用非磁性吸引的材料制造，以使与被供能的电磁体42的吸引力最小化。图5的电磁压力机12的结构可以便于以上面关于图2-3所述描述的一次一个的方式形成复合结构104。此外，图5的电磁压力机12的结构可以如上面关于图4所描述的，便于用可以连续前进通过该电磁压力机12的一段复合叠层106，以连续的方式连续形成压实区 84和/或复合结构104。有利的是，如图5所示的电磁体42相对于上下模具沈、对的远距离安装相对于在图2-4所示的上模具沈中的可用区域的大小，可以提供在上模具沈中可用的增加的区域或体积，以容纳加热机构70和/或冷却机构80。例如如图5所示，上下模具沈、对每一个可以包括一个或多个构造成对复合叠层106加热的加热机构70。这种加热机构70可以类似于上面参考图2-4所描述的加热机构70的结构。例如，加热机构70可以包括一个或多个诸如电加热元件72的加热元件72和/或用于循环加热流体的通道。同样，上下模具沈、24 可以包括一个或多个用于循环诸如水的冷却剂的冷却机构80，用于快速冷却上下模具沈、 24并且从复合叠层106吸收热。此外，电磁体42的远距离安装可以得到比较大的区域，用于容纳可以增加可以控制磁吸引力的程度的电磁体42。以这种方式，图5的电磁压力机12的设置在压实和/或固化期间可以增加由上下模具26J4对复合叠层106施加的压力的可控制性。而且，图5所示的电磁压力机12的设置，由于增加电磁体42和可动磁性部件118之间的吸引力的可控性，因此可以增加上下模具沈、对相对于彼此定位的精确性。参考图6-7，图6-7示出电磁压力机，该实施例具有相对于可以固定在位的第二电磁机构99以可动方式设置的第一电磁机构98。正如能够看到的，上模具沈可以连接于第一电磁机构98。下模具M可以安装于静止工具14。下模具M与上模具沈以间隔开的关系定位，用于接纳复合叠层106。第二电磁机构99可以固定安装于静止工具14。例如，第二电磁机构99可以被支撑在第一电磁机构98的上方。在一个实施例中，类似于上面关于图2中所示的电磁压力机的实施例所描述的，第二电磁机构99可以支撑在从静止工具14 向上延伸的轴20上。可替换地，第二电磁机构99可以用另外的装置支撑，例如用独立于该电磁压力机12的结构。如图6-7所示，第二电磁机构99可以设置在第一电磁机构98的与下模具M相反的一侧上。例如，第二电磁机构99可以位于第一电磁机构98的上方。第一和第二电磁机构98、99每一个可以包括具有磁线圈44的至少一个电磁体42。第二电磁机构99的磁线圈44可以是通过施加电流供能的，以产生可以是如图6所示的吸引力1 或如图7所示的排斥力Fr的电磁力狗。在这方面，第二电磁机构99可以构造成具有可转换(reversible) 的极性。如图6所示，在第一电磁机构98和第二电磁机构99之间可以产生吸引力Fa，使得第一电磁机构98被朝着第二电磁机构99吸引或被拉动。如图7所示，在第一电磁机构98 和第二电磁机构99之间可以产生排斥力Fr，使得第一电磁机构98从第二电磁机构99被排斥。第一电磁机构98可以包括形成在其中的一个或多个孔32，并且所述孔的尺寸做成并且构造成沿着对应数目的轴20可滑动，因此第一电磁机构98在图6-7所示的位置之间是可以移动的。下模具M可以包括用于接纳可以由纤维增强材料109和未固化的树脂110构成的复合叠层106的凹腔38，尽管复合叠层106可以由下面更详细描述的各种不同材料系的任何一种形成。释放膜40可以设置在上模具沈和复合叠层106之间和/或下模具M和复合叠层106之间。可选地，复合叠层106可以以类似于上面参考图5所描述的电磁压力机12的实施例构造成接纳一段复合材料。此外，正如上面所指出的，上下模具16、24中的任何一个可以构造成压力隔膜48。压力隔膜48可以便于复合结构104的制造，其中不需要复合结构104相反两侧之一上的轮廓的精确控制。上下模具16J4之一可以提供为设置在复合叠层106与压力隔膜48相反的一侧上的大体刚性的结构。大体刚性的上或下模具 16J4可以便于固化的复合结构104的上下模制表面30、32中的对应的一个的精确控制。如图6所示，当第二电磁机构99被供能以产生可以将第一电磁机构98和上模具 26从下模具M向上拉开的吸引力1 时复合叠层106可以接纳在上下模具16J4之间。第一电磁机构98和第二电磁机构99之间吸引力1 可以保持上下模具沈、M之间的间隔28， 因此复合叠层106可以被接纳在其之间。当第二电磁机构99被供能时第一电磁机构98可以保持被去能，因此保持第一电磁机构98和第二电磁机构99之间的吸引力Fa。如图7所示，当第二电磁机构99具有相反的极性时关于第一电磁机构98和第二电磁机构99可以产生排斥力Fr，使第一电磁机构98从第二电磁机构99被排斥。于是第一电磁机构98可以被供能以使第一电磁机构98被吸引到静止工具14或下模具M，使得上下模具沈、对可以被移动到与复合叠层106接触，并且压紧复合叠层106。对复合叠层106 施加的压力的大小可以通过改变对第一电磁机构98的电磁体42施加的电流的量而改变。第一电磁机构98可以包括至少部分地围绕磁线圈44的传导框架46，使得以上面关于图2-3所示的电磁压力机12的实施例所描述的方式，对磁线圈44的供能引起对上模具沈的感应加热。此外，图6-7所示的电磁压力机12的实施例可以包括安装在该电磁压力机12中的一个或多个加热机构70和/或冷却机构80，用于加热上下模具至少其中之一， 以便减少复合叠层106中的未固化的树脂110的粘滞度和/或促进未固化的树脂110的固化。参考图8-9，图8-9以实施例的方式示出电磁压力机，其具有相对于可以固定在位的第二电磁机构99以可动方式设置的第一电磁机构98。该第一电磁机构98可以具有与其连接的上模具26。该第二电磁机构99可以具有与其连接的下模具M。类似于上面关于图 2所示的电磁压力机12所描述的，第一电磁机构98可以被支撑在从静止工具14向上延伸的轴20上。第一电磁机构98可以包括一个或多个孔32，所述孔的尺寸做成并且构造成能够沿着对应数目的轴20滑动，因此第一电磁机构98在图8-9所示的位置之间是可以移动的。
第一电磁机构98和第二电磁机构99可以构造成根据第二电磁机构99的极性可以产生其为如图8所示排斥力Fr或如图9所示的吸引力1 的电磁力狗。图8所示排斥力 Fr可以使第一电磁机构98向上移动离开第二电磁机构99，因此复合叠层106可以接纳在间隔28中。当第二电磁机构99被供能时可以产生排斥力Fr。第一电磁机构98可以构造成当第二电磁机构99被供能时保持被去能状态。图9示出由于在第一和第二电磁机构98、99之间产生吸引力Fa，第一和第二电磁机构98、99被朝着彼此拉动。通过转换第二电磁机构99的极性可以产生吸引力Fa，以使上下模具沈、对移动到与复合叠层106成接触的关系。第二电磁机构99可以被去能并且第一电磁机构98可以被供能使上下模具沈、对压紧复合叠层106，以便使其压紧和/或固化。 第一和第二电磁机构98、99可以包括至少一个具有能够通过电流可供能的磁线圈44的电磁体42。当如图9所示复合叠层106被压实和/或固化成复合结构104时，第一电磁机构 98可以被去能，而第二电磁机构99可以以相反的极性被供能，如图8所示以在第一和第二电磁机构98、99之间产生排斥力Fr。排斥力Fr可以使第一电磁机构98移动离开第二电磁机构99，引起上下模具沈、对分开并且能够从电磁压力机12中取出复合叠层106。参考图10A，图IOA示出的是图解在压实或固化周期期间诸如图2-9所示的复合叠层106的温度分布图的曲线图。在这种压实周期期间，通过控制对如图2-9所示的磁线圈44施加的电流，能够由电磁压力机12以可控的方式对复合叠层106施加压力。复合叠层106的温度可以通过利用一个或多个加热机构70对复合叠层106加热而升高。正如早些时候所提到的，加热机构70可以包括当对磁线圈44供能时被感应加热的传导框架46和上模具26。加热机构70还可以包括一个或多个加热元件72，所述加热元件72可以是电驱的或可以包括如图2-9所示的被加热流体的可以循环通过的多个管道。如图IOA所示，并且附带参考图2-9，在复合叠层106上保持压力(例如，300psi) 的同时复合叠层106可以从初始温度Ti加热到第一温度1\。但是，在对复合叠层106加热期间压力也可以变化。复合叠层106可以保持在第一温度T1第一时间段、，该时间段、可以是足以减小复合叠层106中的未固化的树脂110的粘滞度的时间段。此外将复合叠层106 保持在第一温度T1可以促进纤维加强材料109的压实和未固化的树脂110的固化。为此， 各种传感器(未示出)可以安装在电磁压力机12中，包括但不限于感测复合叠层106的温度和对磁线圈44供能期间作用在其上的压力的温度和压力传感器，以感测各种不同环境或系统状况的任何一个。参考图IOB并且参考图2-9，图IOB示出固化或压实周期实施例中的温度分布图的曲线。如图IOB所示，在以上面参考图IOA所描述的方式施加压力的同时图2-9中的复合叠层106可以从初始温度Ti加热到第一温度T1。复合叠层106可以保持在第一温度T1经过第一时间段、。温度可以以逐渐的或台阶式的方式降低。例如，温度可以从第一温度T1 降低到第二温度T2。这样降低温度通过采用冷却机构80可以变得更为方便。复合叠层106 可以保持在第二温度T2经过第二时间段t2，之后逐渐降低到第三温度T3。复合叠层106可以保持在第三温度T3经过第三时间段t3。可以完成随后的温度步骤直到完成固化或压实周期，之后复合叠层106的温度可以降低到初始温度Ti,以能够从电磁压力机12中取出复合结构104。参考图2-9，还应当指出电磁压力机12不限于使用半固化片材料和/或树脂预浸的材料，而是也可以使用树脂传递模塑(RTM)工艺，其中干纤维材料(例如预成形材料)可以设置在上下模具沈、对之间的间隔观中。上下模具沈、对可以移动到与复合叠层106 成接触的关系，并且树脂在真空状态或加压状态下被引进，以在整个预成型中吸收未固化的树脂110。在RTM工艺期间可以用电磁压力机12对复合叠层106施加压力，以根据上下模具沈、24的上下模制表面30、32的轮廓分别形成复合叠层106的上下模制线34、36。可以加热以降低未固化树脂110的粘滞度，以促进其在整个成型过程的扩散并且以本领域熟知的方式促进固化。在这方面，如这里公开的电磁压力机12可以用来用不同的材料组合形成复合结构，包括但不限于，利用任何组分的纤维材料的热塑性和热固性树脂系统。例如，纤维材料可以包括但不限于，碳成型纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺以及任何其他金属和/或非金属材料。纤维可以以任何尺寸、形状和结构提供，包括但不限于颗粒物形式或短纤维、长纤维或其组合。电磁压力机12可以用来形成具有任何层片叠层或堆叠顺序的任何连续的或不连续的纤维加强的聚合物的复合结构。在这方面，复合结构可以用任何合适的预浸碳/聚合物系统或任何热塑性或热固性液态模制系统形成。参考图11-12，图11-12示出为了说明的目的而部分去掉的电磁压力机12，并且其中电磁压力机12构造成沿着静止的复合叠层106是可以运动的，以形成复合结构104。例如，该电磁压力机12可以构造成能沿着复合叠层106连续运动，以顺序地对复合叠层106 进行固化操作而不需要为了对复合叠层106施加一定的温度和压力像通常所需要的那样用压热器对复合叠层106进行蒸压。在图11-12中，复合叠层106被示出为具有内外表面 112、114的筒形部分86并且可以用合适的铺设工艺制造而不受限制。例如，该筒形部分86 的复合叠层106可以利用自动带铺设系统和/或用手工铺设来制造。虽然复合叠层106在图11-12被示出为筒形部分86，例如可以包括飞机机身的一部分，但是复合叠层106可以以用于形成复合结构104的各种另外的结构来提供，该复合结构104可以用于各种行业的任何一种行业中和任何用途中而不受限制。例如，如图9所示的复合叠层106可以以用于形成复合结构104的结构来提供，该复合结构104可以用在飞机120的机身部分122或机翼部分1 或尾翼部分128。图11-12所示的电磁压力机12可以包括一个或多个电磁体42。每一个电磁体42 可以类似于电磁体42与图2-4所示的电磁压力机12的结构的上模具沈或下模具M其中之一的连接，而固定地连接于内模具88或外模具89。在图11-12中，内模具88可以包括邻接的铁类的或其他磁性可吸引的环部分，该环部分可以构造成并且尺寸做成大致近似于复合叠层106的内表面112的轮廓。但是内模具88可以包括诸如沿着如图7所示的复合叠层106的内表面112可以间隔开的内模具弧形部分88a的多个部分。每一个内模具弧形部分88a可以径向移动成与复合叠层106的内表面112成接触的关系。外模具89同样可以包括多个外模具弧形部分89a，该外模具弧形部分89a可以与邻接的内模具88或内模具弧形部分88a以转换的间隔开的关系安装。内外模具88、89的间隔开的关系便于将复合叠层106接纳在其之间。内外模具88、89可以彼此径向地移动。 例如，类似于支撑下模具M的图2-4的静止工具14，内模具88可以形成为沿着径向通常静止的或不可动的邻接的环。在图11-12中，外模具89相对于内模具88可以是径向移动的， 并且可以与复合叠层106的外表面114互补地形成。例如，外模具89可以包括多个外模具弧形部分89a。一个或多个致动机构22可以将每一个内外模具弧形部分88a、89a拉动成与复合叠层106的内外表面112、114相应的一个成接触的关系。每个外模具弧形部分89a可以包括一个或多个电磁体42，使得对每个电磁体42的磁线圈44的供能导致能够径向朝着彼此拉动外模具弧形部分89a和内模具弧形部分88a，以对位于它们之间或夹持在它们之间的复合叠层106的一部分施加压力。电磁压力机12可以构造成沿着一段复合叠层106能逐渐地移动，以对该部分复合叠层106连续地施加压力。在这方面，电磁压力机12可以包括合适的工具或支撑结构18， 以在每个固化操作期间保持电磁压力机12的位置，随后沿着该段复合叠层106逐渐地移动。在一个实施例中，电磁压力机12可以包括一个或多个设置成至少靠近内外模具88、89 其中之一的加热机构70，以对复合叠层106加热。例如，加热机构70可以包括可以安装在内模具和/或外模具每个内的加热元件72，用于以类似于关于在图2-4中所示的电磁压力机12所描述的方式，对复合叠层106传导加热。此外，每一个加热机构70可以包括具有磁线圈44和至少部分围绕该磁线圈44的传导框架46的电磁体42，使得对磁线圈44的供能引起对至少外模具89的感应加热，该外模具89然后对复合叠层106传导加热。复合叠层106可以通过任何合适的方式用复合半固化片108形成，例如通过利用自动带铺设在诸如心轴的工具上。可替换地，复合叠层106可以利用各种合适的液态模制系统的任何一种形成。例如，可以用树脂注入系统，其中未固化的树脂110在真空状态下利用真空袋(未示出)可以被吸入复合叠层106中。均压板(caul plate)(未示出)可以用于复合叠层106以形成外表面114。正如可以明白的，各种材料系列可以用来将复合叠层 106形成为各种尺寸、形状和几何形状。仍然参考图11-12，电磁成型压力机12可以包括预热部分90、固化部分92、冷却部分94和检查部分96至少其中之一，以形成自主式固化系统。电磁成型压力机12的预热部分90可以便于在预热区91加热复合叠层106。该预热部分90可以包括上面描述的加热机构70并且该加热机构70可以构造成对复合叠层106的预热区91加热以促进复合叠层106 的压实和固化。电磁成型压力机12的固化部分92可以包括连接于内模具88或外模具89 的电磁体42，其中如上面所述，对磁线圈44的供能引起对复合叠层106施加压力。在加热的同时可以施加压力促进对固化区93内的复合叠层106的固化和压实。冷却部分94包括如上所述的冷却机构80，并且冷却机构80可以包括在内和/或外模具88、89其中一个或多个中和/或其支撑结构中。该冷却部分94可以构造成快速冷却复合叠层106。例如，冷却部分94可以便于较快地台阶式或逐渐改变可以在复合叠层106 的冷却区95内发生的复合叠层106的温度。较快地改变复合叠层的温度可以减少固化周期的持续时间。该检查部分96可以包括本领域已知的任何数目的各种合适的复合检查机构。检查部分96便于利用任何合适的检查技术在固化的复合结构104的检查区97检查超出公差的性质，合适的检查技术包括但不限于可以包括利用超声波的非破坏性测试(NDT) 技术。图11-12所示电磁成型压力机12可以构造成在沿着其长度逐渐地移动该电磁成型压力机12的同时，顺序地进行上面所述的预热、固化、冷却和/或检查步骤。在图7中复合叠层106被示出为被竖直地定向，以消除在水平取向复合叠层106中可能将会导致凹陷下陷(sag)的重力的影响。但是，复合叠层106可以以任何合适的取向设置。
参考图13，图13示出飞机120的透视图，该飞机120可以包括用这里公开的各种实施例中的电磁压力机12形成的一个或多个复合结构104。正如在图13能够看到的，飞机 120可以包括具有一对机翼IM和具有尾翼128的机身122，尾翼1 可以包括竖直稳定器 132和水平稳定器130。飞机120还可以包括控制表面1 和推进单元134。图13所示的飞机120是可以包括用这里所述的电磁压力机12形成的复合结构104的各种运输工具的一般代表。例如，机身122可以用在图11-12所示的、并且用也如这里所示的电磁压力机12 形成的构造成筒形部分86的复合叠层106形成。同样，如图21所示的机身318或如13所示的机翼124、控制表面1 和/或尾翼部分观可以有利地用如这里公开的电磁压力机12 的各种实施例的一个或多个形成。但是，电磁压力机12可以用来形成可以包括任何系统、 子系统、组件、应用、结构或运输工具的一部分的复合结构104。现在参考图14并且附带参考图2-3，图14示出图解利用电磁压力机12用复合叠层106制造复合结构104的方法的流程图。在该方法中，步骤138可以包括在接纳复合叠层106之前预热电磁压力机12的上下模具沈、24。可替换地，上下模具沈、对其中之一可以构造成压力隔膜48，其可以适合于制造复合结构104的构形，其中如上所述不需要对复合结构104相反两侧之一上的轮廓的精确控制。上模具沈和/或下M和/或压力隔膜 48可以用可以包括图2和图3所示的加热元件72和/或用于循环加热流体的通道的加热机构70或用如上所示的任何其他合适的装置加热。步骤140可以包括在复合叠层106与上下模具沈、对其中之一或两者之间提供释放膜40。释放膜40可以便于例如在复合叠层 106固化之后将复合叠层106从下模制表面32、上模制表面30和/或压力隔膜48分开。步骤142可以包括将复合叠层106插入上下模具沈、对之间的间隔观中。复合叠层106可以提供为由任何合适的材料构成的预成形的复合叠层106，包括但不限于纤维加强材料109和未固化的树脂110。但是，复合叠层106可以包括上面所述的各种不同的材料系统的任何一种。步骤144可以包括通过使得复合叠层106可能存在的环境成为被加热的环境73来对复合叠层106进行加热。该被加热的环境73可以提高未固化的树脂110的温度并且便于降低未固化树脂110的粘滞性，以促进在复合叠层106内的流动。例如可以通过从预热的上下模具26、24的热传导对复合叠层106加热来提高复合叠层106的温度。 但是也可以通过感应、辐射或对流对复合叠层106加热。步骤146可以包括将上下模具沈、对移动到与复合叠层106成接触的关系。例如， 图2-3中所示的致动机构22可以被致动以降低可动工具16直到上模具沈接触复合叠层 106。步骤148可以包括电磁地压实复合叠层106中的纤维加强材料109。复合叠层106的压实可以在步骤150中通过对电磁体42供能，以便压力在上下模具沈、对之间被施加至复合叠层106来实现。电磁体42可以通过对其施加电流被供能，使得电磁力施加在整个被加热的环境73。电磁力！^可以使上模具沈和下模具M在固化期间压紧复合叠层106。 该方法还可以包括改变可以施加于电磁体42的电流量，以改变对复合叠层106所施加的压力的大小。在复合叠层106的压实和固化期间也可以对复合叠层106加热。例如，可以利用包括加热元件72的加热机构70对上下模具沈、对其中之一或两者加热。正如上面所指出的，加热元件72可以构造在各种实施例的任何一个中。也可以通过由于对电磁体42供能的结果感应加热上模具沈或下模具M来加热。例如，步骤152可以包括当对电磁体42供
22能时感应加热传导框架46和上下模具沈、对至少其中之一。这种感应加热可以在对磁线圈44施加电流时发生，这可以产生循环通过磁芯44的线圈电流66和沿着与线圈电流66 相反的方向循环通过传导框架46和上模具沈的感应电流68。结果得到的到感应加热的上模具26可以传导加热复合叠层106。图14所示的方法还可以包括在一定时间内改变复合叠层106的温度。例如，复合叠层106的温度可以从初始温度Ti (例如环境温度)升高到第一温度1\。第一温度T1可以保持在复合叠层106中经过第一时间段、，如图IOB所示。例如，第一温度可以便于减少未固化树脂110的粘滞度，以促进在复合叠层106中的流动。复合叠层106的温度可以从第一温度T1降低到第二温度T2，第二温度T2可以保持在复合叠层106中经过第二时间段t2。 复合叠层106的温度还可以从第二温度T2降低到到第三温度T3。第三温度T3可以保持在复合叠层106中经过第三时间段t3，如图IOB所示。可以预期到后面的温度升高和降低并且不限于上面所述的温度分布图。固化之后复合叠层106的温度可以从第三温度T3降低到初始温度1\。步骤IM可以包括通过致动该致动机构22以将可动工具16从静止工具14 移开而将上下模具26J4与复合叠层106分开。可以取出释放膜40。步骤156可以包括能够从电磁压力机12的上下模具沈、24之间的间隔观中取出复合叠层106。参考图15并且附带参考图4，图15示出举例说明利用电磁压力机12的实施例沿着一段复合叠层106形成多个固化区的方法的流程图。正如上面所指出的，电磁压力机12 的实施例可以构造成用于用一段复合叠层106连续形成复合结构104。在该方法中，步骤 158可以包括以如上面关于图14举例说明的方法所描述的方式在接纳复合叠层106之前预热电磁压力机12的上下模具沈、24。例如，加热上下模具沈、对可以形成复合叠层106出现在其中的被加热的环境73，并且该被加热的环境便于减少复合叠层106内的未固化树脂 110的粘滞性。在图15中，步骤160可以包括将该段复合叠层106的一部分设置在上下模具沈、 M之间的间隔观中。在步骤162中，可以包括在将复合叠层106接纳在上下模具沈、对之间的间隔观中之前对上模具26和/或下模具M进行加热。在这方面，可以通过从上下模具沈、对其中之一或两者的热传导，或通过包括感应、对流和/或辐射的任何其他合适手段加热复合叠层106，以减少复合叠层中的未固化的树脂110的粘滞度。在步骤164中，一个或多个释放膜40也可以被设置在复合叠层106和上模具沈和/或复合叠层106和下模具 24之间的间隔观中。图4中所示的释放膜40可以沿着复合叠层106的长度延伸，或可以设置为尺寸做成与上模具26和/或下模具M的尺寸互补的分开的部分(单独的部分)。 步骤166可以包括例如通过致动该致动机构以朝着静止工具14向下移动可动工具16将上下模具沈、对移动到与复合叠层106成接触的关系。该方法的步骤168可以包括对电磁体42供能使得上下模具沈、对对复合叠层106 施加压力。对复合叠层106施加压力可以便于抽出复合叠层106中的过量的树脂和/或压实复合叠层106。施加压力可以导致在如图4所示的复合叠层106中形成其中一个的压实区84，其中该固化区84被示为相对于未压实和未固化的复合叠层106具有减少的厚度。 复合叠层106的温度可以根据压实和固化需要升高或降低。例如，在步骤170中，可以通过感应加热图2-4所示的传导框架46和上模具沈对复合叠层106加热。这种感应加热对传导加热复合叠层106可以是有效的。步骤172可以包括分开上下模具沈、对使得复合结构104可以从电磁压力机12中取出。在这方面，压实区84可以表示固化的复合结构104。步骤174可以包括例如沿着材料进给方向以渐进的方式移动该段复合叠层106通过间隔观， 以在复合叠层106中形成另一个压实区84，如图4所示。参考图16，并且附带地参考图11-12，图16示出举例说明利用图11_12所示的电磁压力机12的实施例形成复合结构104的方法的流程图。该方法可以包括步骤180，步骤 180包括例如利用各种自动铺设系统(未示出)的任何一种自动铺设复合叠层106，例如本领域已知的自动带铺机。但是手工铺设也可以用来形成复合叠层106。该方法可以包括步骤182，步骤182包括真空减小复合叠层106的体积，以减小复合叠层106的厚度。如图7 所示，预加热的部分90可以方便在选择应用均压板(未示出)之前加热复合叠层106，该均压板可以在在步骤184中用于复合叠层106以形成复合叠层106的外表面114。正如上面所指出的，复合叠层106可以用各种合适的液态模制系统中的任何一种形成。例如，可以用树脂注入系统，其中在步骤186通过利用施加于覆盖复合叠层106的真空袋(未示出)的真空力，未固化的树脂110可以被抽出或注入到复合叠层106中。步骤188可以包括利用安装于复合叠层106的电磁压力机12预热复合叠层106。 例如，在图7中，电磁压力机12可以安装于复合叠层106的下部，其中内外模具88、89具有接纳在其中的复合叠层106。可以使用电磁压力机12的预热部分90来促进复合叠层106 的预热。在这方面，预热部分90可以包括如上面所述的热机构70，其可以构造成对预热区 91加热，以便降低未固化树脂110的粘滞度，以促进在施加压力之前或施加压力期间抽出过量的树脂。在步骤190中，电磁压力机12的固化部分92可以包括多个电磁体42，该电磁体42 可以连接于多个外模具89，如图7所示。每一个外模具89可以相对于设置在复合叠层106 的相反一侧上的内模具88是可以移动的。但是，电磁压力机12可以构造成使得内模具88 包括多个内模具弧形部分88a，其中每个内模具弧形部分88a相对于外模具89是可单独移动的。而且，每一个内模具可以具有至少一个与其连接的电磁体42。如上所述，对磁线圈 44的供能可以导致朝着彼此拉动内外模具88、89，用于对复合叠层106施加压力。在固化步骤期间可以在加热的同时施加压力。步骤192可以包括利用电磁压力机12的冷却部分94骤冷或冷却在冷却区95中的复合叠层106。该冷却部分94可以包括一个或多个上面所述的冷却机构80并且该冷却机构可以包括在一个或多个内模具88和/或外模具89中或其支撑结构中。冷却部分94 可以是可操作的以快速冷却复合叠层106或引起冷却区95中的复合叠层106的温度逐渐变化，以便减少固化周期持续时间。步骤194可以包括在复合叠层106压实和/或固化之后检查复合叠层106。复合叠层106的检查利用在图7所示的复合叠层106的检查区97上操作的检查部分96可以变得更为方便。该检查部分96可以包括本领域已知的任何数目的各种合适的复合材料检查机构。例如，检查部分96可以便于利用非破坏性检测(NDT)技术检测固化的复合结构104中的不希望的性质，非破坏性检测(NDT)技术包括但不限于利用超声波和其他技术。检查之后，该方法可以包括脱模步骤196，其中电磁压力机12可以从复合叠层106中取出。上面所述的方法可以在电磁压力机12沿着这段复合叠层106移动的同时顺序地进行。参考图17，并且附带地参考图11-12，图17示出举例说明用复合叠层106制造复
24合结构104的方法的流程图。更具体地说，图17示出用于利用图11-12所示的电磁压力机 12的实施例压实和/或固化复合叠层106的方法。步骤198可以包括在将复合叠层106接纳在上下模具沈、对之间之前预热该上下模具沈、24。该方法的步骤200可以包括使电磁压力机12接合复合叠层106，使得内外模具88、89定位在如图儿-12所示的复合叠层106 的相反两侧上。每一个外模具89相对于内模具88是可动的，为了将复合叠层106接纳在其中。正如上面所指出的，内外模具88、89其中之一或两者可以分别提供为内模具弧形部分88a和外模具弧形部分89a。步骤202可以包括将内外模具88、89移动到与复合叠层106 成接触的关系。在对复合叠层106施加压力之前复合叠层106可以预先加热复合叠层106 以改善树脂流动性。步骤204可以包括对电磁体42供能，使得内外模具88、89对复合叠层 106施加压力。步骤206可以包括通过感应加热该导热框架46和与该导热框架46连接的内外模具88、89而对图11-12所示的内外模具沈、对至少其中之一加热。如上所述当电磁体42 被供能时产生感应加热。感应加热的内外模具88、89可以传导加热复合叠层106。也可以通过传导加热或与对流加热和/或辐射加热组合或通过作为替换的对流加热和/或辐射加热的方式对复合叠层106加热。可以在施加压力之前和/或施加压力期间对复合叠层106 加热。该方法的步骤208可以包括利用致动机构22使得电磁压力机12在步骤210中以逐渐的方式沿着复合叠层106的长度前进来分开内外模具88、89。例如，参考图11，电磁压力机12可以沿着复合叠层106向上移动，使得电磁压力机12的固化部分92从固化区93移动到预热区91，该预热区91先前由电磁压力机12的预热区90占据。同样，冷却部分94和检查部分96可以与预热部分90和固化部分92 —起移动，使得冷却部分94和检查部分96 移动成与相应的一个固化区93和冷却区95重叠，相应的一个固化区93和冷却区95先前由相应的一个固化部分92和冷却部分94占据。参考图18，并且附带参考图6-7，图18示出举例说明利用图6-7所示的电磁压力机12的实施例用复合叠层制造复合结构104的方法的流程图。如上所述，图6-7所示的电磁压力机包括第一和第二电磁机构98、99。该第一电磁机构98具有与其连接并且安装在下模具M的上方的上模具26，该下模具M固定地支撑在静止工具14上。第一电磁机构98 相对于第二电磁机构99是可动的，第二电磁机构99在第一电磁机构98的上方固定在位。 第二电磁机构99具有可转换的极性使得当对第二电磁机构99供能时在第一和第二电磁机构98、99之间产生的电磁力Fe，该电磁力狗可以交替地作为吸引力1 或作为排斥力Fr产生。第一电磁机构98可以被供能以将上下模具沈、对拉动在一起，因此对复合叠层106施加压力。仍然参考图18，用复合叠层制造复合结构104的方法可以包括步骤228，步骤228 可以包括以上面所述的方式在接纳复合叠层106之前预热电磁压力机12的上下模具沈、24 其中之一或两者。步骤230可以包括对通过对第二电磁机构99中的电磁体42施加电流而对第二电磁机构99供能，以在第一和第二电磁机构98、99之间产生吸引力!^，如图6所示。 以这种方式，在上下模具沈、对之间产生间隔洲，因此在步骤232复合叠层106可以插入该间隔观中。步骤234可以包括，例如通过从预热的上下模具沈、对其中之一或两者的热传导，或者通过利用可替换的加热机构70，对合材料叠层106加热。参考图18，步骤236可以包括转换第二电磁机构89的极性，使得在第一和第二电磁机构98、99之间产生排斥力Fr，如图7所示。通过产生排斥力Fr，第一电磁机构98从第二电磁机构99被排斥。步骤238可以包括对第一电磁机构98供能，以使第一电磁机构98 被吸引到下模具M和/或静止工具14，因此在步骤240上下模具沈、24也可以移动到与复合叠层106成接触的关系。当与上下模具沈、对接触时作为一种对复合叠层106加热的手段，步骤242可以包括感应加热传导框架46和上模具沈，并且在步骤244引起对复合叠层106的传导加热。当在步骤246继续对第一电磁机构98的磁线圈44供能时对复合叠层 106施加压力。对磁线圈44施加电流并且结果得到的通过磁线圈44的线圈电流66弓丨起沿着与线圈电流66相反的方向通过传导框架46和上模具沈的感应电流68，如图7所示。 感应电流68可以引起传导框架46和上模具沈的感应加热。步骤244可以包括用被传导加热的上下模具26、24至少其中之一传导加热复合叠层。当对复合叠层106施加压力和/或加热预定的时间段时，该方法在步骤248可以包括对第一电磁机构98去能，并且通过以与在步骤230施加的电流相反的方向对磁线圈44 施加电流在步骤250转换第二电磁机构99的极性。在转换第二电磁机构99的极性的情况下在第一和第二电磁机构98、99之间产生的电磁力!^e可以是吸引力1 ，并且将第二电磁机构99向上拉，使得在步骤252上下模具沈、对分开。然后在步骤254中复合叠层106或复合结构104可以从电磁压力机12中取出，并且通过将未固化的复合叠层106插入电磁压力机12可以重复该过程。参考图19并且附带参考图8-9，示出举例说明利用图8-9所示的电磁压力机12的实施例用复合叠层106制造复合结构104的方法的流程图。图8-9所示的电磁压力机12包括第一和第二电磁机构98、99，其中该第一电磁机构98相对于第二电磁机构99是可动的， 第二电磁机构99可以固定在位。更具体地说，第一电磁机构98可以在图8-9所示的位置之间移动。在该流程图19中所示的方法可以包括类似于上面参考图18所描述的预热步骤 268。步骤270可以包括对构造成具有可转换的极性的第二电磁机构99供能。对第二电磁机构99供能可以相对于第一电磁机构98产生排斥力，使得在上下模具沈、对之间产生间隔观，如图8所示。步骤272可以包括将复合叠层106插入在上下模具沈、对之间的间隔观中，并且在步骤274通过任何合适的手段对复合叠层106加热，包括但不限于感应加热、传导加热和辐射加热。仍然参考图19并且附带地参考图8-9，步骤276可以包括例如通过对第二电磁机构99的电磁体42取消施加电流来对第二电磁机构99去能。然后第一电磁机构98可以被供能以便在第一和第二电磁机构98、99之间产生吸引力!^。作为吸引力1 的结果，步骤 278可以包括将上下模具沈、对移动到与复合叠层106成接触的关系。作为对第一电磁机构98供能的结果，在步骤280传导框架46和上模具沈可以被感应加热。感应加热上模具 26可以便于在步骤282传导加热复合叠层106。在这个相同的方面，在步骤270中对第二电磁机构99的供能可以引起感应加热围绕该第二电磁机构99的电磁体42的传导框架46 和上模具26。这种加热可以便于在步骤274加热复合叠层106，其可以减小未固化树脂110 的粘滞度并且促进其流动通过复合叠层106的纤维加强材料109。作为在第一和第二电磁机构98、99之间产生吸引力的结果，步骤284可以包括对复合叠层106施加压力。通过改变施加于第二电磁机构的电磁体42的电流的大小可以在整个时间改变压力。该方法的步骤286可以包括该变第二电磁机构99的极性以在第一和第二电磁机构98、99之间产生排斥力Fr，以便在步骤观8中分开上下模具沈、24。在步骤 290复合叠层106或结果得到的复合结构104可以从电磁压力机12中取出并且该过程可以重复。参考图20-21，可以在如图20所示的飞机制造和服役方法300和如图21所示的飞机302的背景下描述本发明的实施例。在制造之前，示例性的方法300可以包括飞机302 的技术规格和设计304以及材料采购306。在制造期间，进行飞机部件和子组件制造308以及飞机302的系统集成310。之后，飞机302可以通过验证和交付312，以便处于服役314 中。在用户使用时，预定飞机302的日常维修和服务316(也可以包括修改、重新构造、翻新
寸乂 O方法300的每个过程可以由系统集成者、第三方和/或操作者(例如用户)进行。 为了说明，系统集成者可以包括但不限于任何数目的飞机制造商和主系统子承包商；第三方可以包括但不限于任何数目的销售商、子承包商和供应商；而操作者可以包括航空公司、 租赁公司、军方实体、服务组织等。如图21所示，由示例性方法300制造的飞机302可以包括具有多个系统320和内部322的机身318。高水平系统320的例子包括一个或多个推进系统324、电气系统326、液压系统328以及环境系统330。可以包括任何数目的其他系统。虽然这里示出航空航天的例子。但是公开的实施例的原理可以用于其他行业，例如汽车行业。这里包含的设备和方法在制造和使用方法的任何阶段可以使用。例如，对应于制造过程308的部件和子组件可以以类似于飞机302使用时生产的部件和子组件的方式生产或制造。而且，一个或多个设备实施例、方法实施例或其组合(例如，通过明显加快飞机302 的组装的过程或减少飞机302的成本)可以在生产阶段308和310期间使用。类似地，一个或多个设备实施例、方法实施例或其组合，可以在飞机302使用时被利用，例如但不限于维修和服务316。对于本领域的普通技术人员而言，本发明的另外的修改和改进可以是很显然的。 因此，这里描述和示出的零部件的具体组合旨在仅仅表示本发明的一些实施例而不是想要用来限制本发明精神实质和范围内的可替换的实施例或装置。
权利要求
1.一种用于形成复合结构的系统，包括电磁压力机，该电磁压力机包括上模具；下模具，该下模具与所述上模具以间隔开的关系安装以便接纳复合叠层；以及至少一个电磁体，该至少一个电磁体能够被供能以便所述上模具和所述下模具对所述复合叠层施加压力；以及加热机构，该加热机构能够安装在所述上模具和所述下模具至少其中之一中。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电磁体包括磁线圈和至少部分地围绕所述磁线圈的传导框架；所述上模具和所述下模具至少其中之一连接于所述传导框架，以便对所述磁线圈的供能引起对所述上模具和所述下模具至少其中之一感应加热。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电磁体包括多个磁线圈，用于对所述复合叠层施加压力。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述磁线圈包括第一线圈和第二线圈，用于对所述复合叠层的对应的第一和第二区域施加对应的第一和第二压力。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述加热机构包括用于将所述复合叠层的一部分加热到第一温度的第一加热区和将所述复合叠层的一部分加热到第二温度的第二加热区。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括安装至所述电磁压力机的至少一个冷却机构，用于冷却所述上模具和所述下模具至少其中之一。
7.根据权利要求1所述的系统，还包括静止的磁部件，所述静止的磁部件以间隔开的关系固定地安装至所述下模具并且具有安装至其的电磁体；和可动的磁部件，所述可动的磁部件连接于所述上模具，并且安装在所述静止的磁部件的与所述上模具相反的一侧上，当对所述电磁体供能时，所述可动的磁部件被拉向所述静止的磁部件以使所述上模具和所述下模具对所述复合叠层施加压力。
8.一种用于用复合叠层制造复合结构的方法，所述复合叠层可以包括纤维加强材料和未固化的树脂，所述方法包括压实所述复合叠层中的所述纤维加强材料；和在压实所述纤维加强材料期间电磁地压紧所述复合叠层。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括在压实所述纤维加强材料期间降低所述复合叠层中的所述未固化的树脂的粘滞度。
10.根据权利要求8所述的方法，其中压实所述复合叠层的步骤包括加热所述复合叠层。
11.根据权利要求10所述的方法，其中加热所述复合叠层的步骤包括形成被加热环境，所述复合叠层出现在该被加热环境中，电磁地压紧所述复合叠层的步骤包括在整个所述被加热环境中施加电磁力。
12.根据权利要求8所述的方法，其中压实所述纤维加强材料和电磁地压紧所述复合叠层的步骤利用电磁压力机进行，所述电磁压力机具有上模具、下模具和电磁体，所述方法还包括将所述复合叠层插入所述上模具和所述下模具之间的间隔中； 将所述上模具和所述下模具移动到与所述复合叠层成接触的关系；和对所述电磁体供能，以便所述上模具和所述下模具对所述复合叠层施加压力。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括在将所述复合叠层插入在所述间隔之间之前预热所述上模具和所述下模具的步骤。
14.根据权利要求12所述的方法，其中加热所述复合叠层的步骤包括 用所述上模具和所述下模具至少其中之一传导加热所述复合叠层。
15.根据权利要求12所述的方法，其中对所述电磁体供能的步骤包括对所述电磁体施加电流，所述方法还包括如下步骤改变对所述电磁体施加的电流的大小，以改变对所述复合叠层所施加的压力的大小。
全文摘要
本发明公开一种用于形成复合结构(106)的系统，该系统包括电磁压力机(12)，该电磁压力机(12)包括上模具(26)、下模具(28)和电磁体(42)。该下模具与上模具以间隔开的关系安装，用于将复合叠层接纳在其之间。该电磁体被供能使得上模具和下模具对复合叠层施加压力。
文档编号B30B1/42GK102470572SQ201080031115
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年7月7日
发明者A·M·鲁宾, M·M·范德维尔 申请人:波音公司