本专利申请要求在2015年11月30日提交的英国专利申请no.1521075.0的优先权。
本公开总体涉及噪声衰减装置，更特别地涉及用于制造这种噪声衰减装置的方法、前体和喷砂掩模。
背景技术：
降低飞机噪声对于航空运输的增长以及改善机场附近居民的生活质量是重要的。与飞机相关的噪声可能从飞机上的各种来源及通过各种机制产生。例如，在具有现代高函道比涡轮风扇式飞机发动机的飞机的起飞和着陆期间，涡轮风扇式飞机发动机的风扇可能是噪声的主要来源。
在飞机发动机内侧使用噪声衰减装置是已知的。现有噪声衰减装置可以设计成实现期望的声学性能。然而，将这种噪声衰减装置设计和制造成达到实现期望的声学性能所要求的规格可能是困难的、耗时的并且昂贵的。做出改进是所期望的。
技术实现要素：
在一个方面，本公开描述了一种用于制造噪声衰减装置的方法，该噪声衰减装置包括具有外侧和内侧的面板以及蜂窝内芯。该方法包括：
将面板结合到蜂窝内芯，使得面板的内侧面对蜂窝内芯的第一侧；以及
在将面板结合到蜂窝内芯之后，对面板进行穿孔。
该方法可以包括：在对面板进行穿孔之前，将背板结合到蜂窝内芯的第二侧，该第二侧与第一侧相反。
将面板结合到蜂窝内芯可以包括：将粘结剂膜施加到面板的内侧，然后联结面板和蜂窝内芯。
粘结剂膜可以均匀地覆盖面板的内侧的区域，其中该区域的面积覆盖蜂窝内芯的多于一个胞腔。
该方法可以包括：当对面板进行穿孔时，形成穿过粘结剂膜的一个或多个孔。
对面板进行穿孔可以包括：对面板进行喷砂。
该方法可以包括：在面板要保持不被穿孔的位置处，掩蔽面板的外侧。
该方法可以包括：在面板与蜂窝内芯的任何壁交迭的位置处，掩蔽面板的外侧，从而在穿孔期间基本防止蜂窝内芯的壁被喷砂。
该方法可以包括通过以下步骤生成喷砂掩模：
在面板的外侧上施加光敏掩蔽材料；以及
将光敏掩蔽材料选择性地曝光于被配置为激活光敏掩蔽材料的光。
将光敏掩蔽材料选择性地曝光于光可以包括：在光敏掩蔽材料上投射一个或多个图像。该一个或多个图像可以配置为：在光敏掩蔽材料中的不与蜂窝内芯的结构交迭的区域中，导致形成一个或多个孔，而在光敏掩蔽材料中的与蜂窝内芯的结构交迭的区域中，基本避免形成孔。
该方法可以包括：使用表示蜂窝内芯的至少一部分的位置的数据，产生表示该一个或多个图像的数据。
该一个或多个图像可以包括单个图像，该单个图像融合有(incorporate)表示蜂窝内芯的至少一部分的位置的数据及表示在面板中期望的一个或多个孔的数据。该单个图像可以限定蜂窝内芯的一个或多个壁和在面板中期望的一个或多个孔的轮廓。
该一个或多个图像可以包括：
第一图像，其融合有表示在面板中期望的一个或多个孔的数据；和
第二图像，其融合有表示蜂窝内芯的至少一部分的位置的数据。
该方法可以包括顺序地投射第一图像和第二图像。
表示蜂窝内芯的至少一部分的位置的数据可以包括：用于包括蜂窝内芯的噪声衰减装置的前体的热成像图像。
表示蜂窝内芯的至少一部分的位置的数据可以包括：用于包括蜂窝内芯的噪声衰减装置的前体的x射线图像。
该方法可以包括：在对面板进行穿孔之后，将多孔材料层结合到面板的外侧。
在另一个方面，本公开描述了一种用于制造噪声衰减装置的前体。该前体包括：
具有第一侧的蜂窝内芯；和
具有外侧和内侧的未穿孔面板，该未穿孔面板被结合到蜂窝内芯的第一侧，使得面板的内侧面对蜂窝内芯的第一侧。
该前体可以包括结合到蜂窝内芯的第二侧的背板，其中该第二侧与第一侧相反。
该前体可以包括置放在面板的内侧上的粘结剂膜。粘结剂膜可以均匀地覆盖面板的内侧的区域，其中该区域的面积覆盖蜂窝内芯的多于一个胞腔。
该前体可以包括遮覆面板的外侧的掩模，该掩模构造为：在面板要保持不被穿孔的位置处，基本防止对面板进行喷砂。
该前体可以包括遮覆面板的外侧的掩模，该掩模构造为：在面板与蜂窝内芯的任何壁交迭的位置处，基本防止对面板进行喷砂。
该前体可以包括：
第一掩模部分，该第一掩模部分遮覆面板的外侧，并且包括构造为允许磨料穿过掩模以对面板进行穿孔的多个孔；和
第二掩模部分，该第二掩模部分构造为阻挡第一掩模部分中的多个孔中的、与蜂窝内芯的壁交迭的一个或多个孔，从而基本防止对蜂窝内芯的壁喷砂。
面板可以包括复合层压板。
在另一个方面，本公开描述了一种噪声衰减装置，包括：
具有第一侧的蜂窝内芯；
具有外侧和内侧的穿孔面板，该穿孔面板被结合到蜂窝内芯的第一侧，使得面板的内侧面对蜂窝内芯的第一侧；和
置放在面板的内侧上的粘结剂膜，其中延伸穿过穿孔面板的一个或多个孔还延伸穿过粘结剂膜。
该噪声衰减装置可以包括结合到蜂窝内芯的第二侧的背板，其中该第二侧与第一侧相反。
粘结剂膜可以均匀地覆盖面板的内侧的区域，其中该区域的面积覆盖蜂窝内芯的多于一个胞腔。
在面板与蜂窝内芯的任何壁交迭的位置处，面板可以不被穿孔。
在另一个方面，本公开描述了一种包括如本文描述的噪声衰减装置的飞机。
在另一个方面，本公开描述了一种用于在使用喷砂对噪声衰减装置的面板穿孔期间使用的设备，其中在穿孔之前，面板被结合到蜂窝内芯。该设备包括：
掩模，所述掩模构造为遮覆面板，并且包括构造为在喷砂期间允许磨料穿过掩模以对面板进行穿孔的多个孔，该掩模构造为在面板与蜂窝内芯的任何壁交迭的位置处，基本防止对面板进行喷砂。
掩模可以包括与蜂窝内芯的任何壁交迭的区域，在该区域中不存在任何孔，从而基本防止对蜂窝内芯的壁喷砂。
该设备可以包括：
第一掩模部分，该第一掩模部分包括构造为允许磨料穿过第一掩模部分以对面板进行穿孔的多个孔；和
第二掩模部分，该第二掩模部分构造为阻挡第一掩模部分中的该多个孔中的、与蜂窝内芯的壁交迭的一个或多个孔，从而基本防止对蜂窝内芯的壁喷砂。
在另一个方面，本公开描述了一种用于在使用喷砂对噪声衰减装置的面板穿孔期间使用的掩模，其中在穿孔之前，面板被结合到蜂窝内芯。该掩模包括：
第一掩模部分，该第一掩模部分构造为遮覆面板，并且包括构造为允许磨料穿过第一掩模部分以对面板进行穿孔的多个孔；和
第二掩模部分，该第二掩模部分构造为阻挡第一掩模部分中的该多个孔中的、与蜂窝内芯的壁交迭的一个或多个孔，从而基本防止对蜂窝内芯的壁喷砂。
第二掩模部分可以遮覆第一掩模部分。
在另一个方面，本公开描述了一种用于生成喷砂掩模的方法，该喷砂掩模用于在板穿孔期间使用并且防止对下层结构喷砂。该方法包括：
使用表示下层结构的位置的数据和表示在板中期望的一个或多个孔的数据，产生表示用于曝光置放在板上的光敏掩蔽材料的一个或多个图像的数据，该一个或多个图像配置为：在光敏掩蔽材料中的不与下层结构交迭的区域中，导致形成一个或多个孔，而在光敏掩蔽材料中的与下层结构交迭的区域中，基本避免形成孔；以及
在光敏掩蔽材料上投射该一个或者多个图像，以曝光光敏掩蔽材料，并且生成用于防止对下层结构喷砂的喷砂掩模。
该一个或多个图像可以包括单个图像，该图像融合有表示下层结构的位置的数据及表示在板中期望的一个或多个孔的数据。该单个图像可以限定下层结构和在板中期望的一个或多个孔的轮廓。
该一个或多个图像可以包括：
第一图像，其融合有表示在板中期望的一个或多个孔的数据；和
第二图像，其融合有表示下层结构的位置的数据。
该方法可以包括顺序地投射第一图像和第二图像。
表示下层结构的位置的数据可以包括示出下层结构的热成像图像。
表示下层结构的位置的数据可以包括示出下层结构的x射线图像。
该板可以是噪声衰减装置的面板，并且下层结构可以是噪声衰减装置的蜂窝内芯。
在另一个方面，本公开描述了一种构造为用于生成如本文公开的喷砂掩模的系统。
根据以下包括的详细说明和附图，本申请主题的这些和其它方面的进一步细节将是清楚的。
附图说明
现在参考附图，其中：
图1是包括示例性噪声衰减装置的剖切部分的局部透视图；
图2是在图1的噪声衰减装置的制造中使用的示例性前体的示意性截面分解图；
图3是用于在使用喷砂穿过图1的噪声衰减装置的面板形成孔的期间使用的示例性掩模的顶平面图；
图4是使用允许对蜂窝内芯的壁喷砂的掩模、对图1的噪声衰减装置的面板喷砂的示意图；
图5是使用允许对面板穿孔而基本防止对蜂窝内芯的壁喷砂的掩模、对图1的噪声衰减装置的面板喷砂的示意图；
图6是示例性噪声衰减装置的示意性分解截面图；
图7是用于生成在对图1的面板穿孔期间使用的喷砂掩模的示例性系统的示意性图；
图8是示意用于制造图1的噪声衰减装置的示例性方法的流程图；
图9是示意用于生成在对图1的面板穿孔期间使用的喷砂掩模的示例性方法的流程图；
图10a是用于粘结剂的自动化网状处理的设备的示意性图；并且图10b是示例性蜂窝内芯的截面图，其包括已经使用自动化粘结剂网状处理被施加到壁的顶边缘的粘结剂。
具体实施方式
本公开涉及制造用于飞机和其它应用的、有时称作“声衬”或者“声学面板”的噪声衰减装置。在各个方面，本公开涉及制造包括复合材料的噪声衰减装置，该复合材料包括碳纤维增强结构、玻璃纤维增强结构和/或天然纤维增强结构。噪声衰减装置(诸如本文提到的那些)可以适合于在飞机发动机、飞机、列车、卡车或者其它车辆的客舱、飞机和其它车辆的结构框架/主体中使用，以及在工业/民用或者其它要求噪声衰减的应用中使用。
本文描述的一些实施例中，穿孔(即，多孔)复合件(诸如用于这种噪声衰减装置的面板)的制造可以包括：在面板已经固化并且被结合到噪声衰减装置的蜂窝内芯之后，对这种面板进行穿孔。相应地，在一些实施例中，可以不要求常用于将预穿孔面板结合到蜂窝内芯的粘结剂网状处理(reticulation)的工艺。然而，本公开的一些方面也能够与粘结剂网状处理相结合地使用。
通过参考附图，描述了各种实施例的方面。
图10a示意性地例示用于自动化粘结剂网状处理的设备100，其典型地用于将粘结剂102施加到蜂窝(例如，蜂巢)内芯104的壁104a(见图10b)的顶部，以准备结合到预穿孔面板(未在图10a中示出)，用于制造传统设计的声衬结构。自动化网状处理的工艺包括：在蜂巢内芯104的顶部上设置膜形式的无支撑粘结剂102，并且使用设置在移动机架上的预加热灯106在无支撑粘结剂102之上经过，加热并且将膜粘结剂102粘着到蜂巢内芯104的壁104a(见图10b)的顶边缘。也附接到同一机架的气刀108向上吹送热空气通过蜂巢内芯104的胞腔105(见图10b)，并且导致膜粘结剂102发泡至低完整性点、爆裂，并且然后收集在蜂巢内芯104的壁104a的顶边缘处。设备100还可以包括通风罩110，通风罩110可以被附接到同一机架并且随着同一机架移动。在网状处理工艺之后，预穿孔面板和蜂巢内芯104可以利用已经在壁104a的顶边缘处收集的粘结剂102而在蜂巢内芯104的壁104a的顶边缘处被联结，并且以粘结方式结合到一起。网状处理可以用于将蜂巢内芯104结合到蒙皮，并且还用于在两个蜂巢内芯104之间的隔膜的结合。
图10b是蜂窝内芯104的截面图，其包括已经使用上述网状处理工艺被施加到壁104a的顶边缘的粘结剂102。以粘结剂102已经被收集在壁104a的顶边缘处并且蜂窝内芯104准备被结合到预穿孔面板或者结合到相关联噪声衰减装置的某个其它构件的状态示出图10b的蜂窝内芯104。
在将预穿孔面板结合到蜂巢内芯104的情形中，鉴于粘结剂边条102在蜂巢内芯104的壁104a的顶部处或顶部附近处聚集，存在一些粘结剂102可能泄漏/跑到噪声衰减装置的其它构件上的可能性，以及一些粘结剂102也可能进入并且至少部分地堵塞已经在预穿孔面板中形成的一些孔的可能性，并且因此影响所得到的噪声衰减装置的性能。
在美国专利no.6,371,242中提供了有关粘结剂膜的网状处理的更多细节和使用这种网状处理工艺制造的噪声衰减装置的实例，该美国专利通过引用以其整体并入本文。
图1是包括根据本公开的示例性噪声衰减装置10的剖切部分的局部透视图。在一些实施例中，可以根据本文公开的方法来制造噪声衰减装置10，其可以不要求使用以上关于图10a和10b描述的粘结剂网状处理。相应地，在一些情况中，本文公开的方法可以提供对于给定的穿孔(开放)区的更好声学性能，并提供改进的可重复性。然而，在一些实施例中，本公开的方面能够与粘结剂网状处理相结合地使用，以制造噪声衰减装置10。
噪声衰减装置10可以包括一个或多个穿孔面板12(在下文中称作“面板12”)、一个或多个蜂巢或者其它蜂窝内芯14(在下文中称作“蜂窝内芯14”)，和一个或多个声音反射背板16(在下文中称作“背板16”)。蜂窝内芯14可以具有适合于在噪声衰减装置10中使用的任何已知或者其它类型，本文公开的类型及其选择可以依赖于噪声衰减装置10的具体应用。在一些实施例中，蜂窝内芯14可以具有蜂巢构形。例如，蜂窝内芯14可以包括由hexcelcomposites以商业名称
蜂窝内芯14可以被结合在面板12和背板16之间。为了本公开的目的，术语“结合”旨在涵盖如利用适当的粘结剂或者将蜂窝内芯14联结到面板12和/或背板16的其它适当的手段那样“可靠地联结”。应该理解，术语“结合”可以涵盖构件的直接联结，或者构件经由一个或多个中间构件的间接联结。
蜂窝内芯14可以将在面板12和背板16之间的空间分隔成多个胞腔15。根据噪声衰减装置10的形状和构造，限定胞腔15的壁可以大致垂直于面板12。面板12可以包括延伸穿过面板12的一个或多个孔18。可以根据已知或者其它方法选择孔18的数目、尺寸、形状和间隔，以建立噪声衰减装置10的期望声学性能。在一些实施例中，孔18可以被选择为使得面板12在大约5％到大约12％之间的表面面积被穿孔。在一些实施例中，孔18可以被选择为使得面板12在大约4％到大约10％之间的表面面积被穿孔。在一些实施例中，孔18可以被选择为使得面板12在大约5％到大约20％之间的表面面积被穿孔。在一些实施例中，孔18可以被选择为使得面板12高达大约33％的表面面积被穿孔。在一些实施例中，孔18可以被选择为使得面板12在大约3％到大约35％之间的表面面积被穿孔。面板12可以包括从噪声衰减装置10面向外(例如，朝向噪声源)的外侧12a，和面对蜂窝内芯14的内侧12b。在一些实施例中，为了防冰的意图，背板16也可以被穿孔以允许加热的空气通过。
在使用期间，面板12可以面对噪声源，并且可根据多种机制使撞击面板12的声波发生衰减，诸如：当声波通过孔18穿过面板12时由于摩擦引起的能量损失；当声波扩展到胞腔15中时的压力损失；和已经被反射并且从背板16返回的以前的声波对进入并且在胞腔15中行进的声波的反应性消除。在一些实施例中，胞腔15的深度(即，内芯14的厚度)可以选择(即，调节)，以衰减声频中的期望的频率或者范围。在一些实施例中，多个孔18可以与各胞腔15连通，并且各胞腔15可以在功能上用作亥姆霍兹(helmholtz)共振腔。
具有图1所示构造的噪声衰减装置10可以适合于在飞机发动机中使用。例如，噪声衰减装置10可以适合于安设在飞机发动机的吊舱或者其它部分中。例如，噪声衰减装置10可以被置放在飞机发动机的流管内的选定位置中。这种流管可以包括吊舱的进口管道、风扇管道和/或喷嘴组件。例如，噪声衰减装置10可以被用作唇式声衬/面板或者进口声衬/面板。噪声衰减装置10可以是具有大致线性或者弯曲构形的单件式或多件式声衬/面板的一部分。例如噪声衰减装置10可以是用于安设到飞机发动机的吊舱中并且包括围绕中心轴线延伸基本360度的噪声衰减区域的单件式或多件式环形声衬/面板的一部分。
图1所示的噪声衰减装置10可以包括单自由度声衬/面板，但是本申请的方面能够同样地适用于未在这里具体示出的双自由度声衬/面板。例如，在双自由度声衬/面板中，穿孔面板12可以背衬两层经由穿孔隔膜板(未示出)而相互分离的蜂窝内芯14。
噪声衰减装置10的声学性能可能高度依赖于它的构造(包括孔18的规格)，并且还依赖于蜂窝内芯14中的胞腔15的深度。通常，本文所提及的类型的噪声衰减装置10能够被设计成最有效地减小有效感知的噪声水平，相应地，蜂窝内芯14的厚度(即，在面板12和背板16之间的空间)可以是大约1-2英寸(25-50mm)。
噪声衰减装置10可以是“线性”声衬类型的，并且可以包括多孔层20，多孔层20可以被以粘结方式结合到面板12。在一些实施例中，多孔层20可以包括编织金属丝布或网。网的孔隙度(并且因此，声学响应)可以通过选择金属丝直径、间隔和编织风格而得到调节，从而产生期望的特性。在各种实施例中，例如，多孔层20可以包括纤维(诸如碳、玻璃纤维)、热塑性塑料、金属(例如，不锈钢)、以随机定向纤维的形式布置的碳多壁和/或单壁纳米管、排列的面纱或垫、各种二维编织物和多孔纸(例如，巴克纸)。使用多孔层20可以提供基本线性响应，这可能适合于在飞机应用中的噪声衰减。
应该理解，本公开的方面能够同样地适用于构造与图1中的构造不同的噪声衰减装置10。例如，本公开的方面能够与“简单穿孔”声衬结构和/或“双层线性”声衬结构相结合地使用。
图2是在制造图1的噪声衰减装置10中使用的示例性前体22的示意性截面分解图。如本文所使用地，术语“前体”旨在涵盖在制造最终件(诸如噪声衰减装置10)中使用但在制造过程中处于在最终件之前的(例如，在最终阶段之前的)阶段的构件或者构件的组件。例如，前体22可以包括蜂窝内芯14和未穿孔的面板12，该未穿孔的面板12被结合到蜂窝内芯14的第一侧14a，使得未穿孔的面板12的内侧12b面对蜂窝内芯的第一侧14a。前体22的未穿孔的面板12可以是包括多层纤维性复合材料的组件的复合层压板，所述多层纤维性复合材料在基质材料中联结到一起，以提供期望的工程特性。在一些实施例中，面板12可以在它以粘结方式或者以其它方式结合到蜂窝内芯14之前预先固化。可替代地，例如，面板12可以由金属材料诸如铝合金制成。
图2所示的前体22处于其中面板12已经经由一片或多片粘结剂膜(在下文中称作“粘结剂膜24”)结合到蜂窝内芯14但是尚未被穿孔的制造阶段。相应地，可以通过将粘结剂膜24施加到面板12的内侧12b，然后将面板12联结到蜂窝内芯14，而执行未穿孔的面板12到蜂窝内芯14的粘结性结合。粘结剂膜24可以是基于环氧树脂的。粘结剂膜24可以不受支撑，或者由用于保持环氧树脂的相对精细的网支撑。粘结剂膜24可以具有相对均匀的厚度。可以在各种实施例中适用的粘结剂膜24的实例可以包括：以商业名称cytec销售的产品号fm300m；以商业名称hexcel销售的产品号redux319l；和以商业名称henkel销售的产品号hysolea9695和pl795-1。
在其中无支撑的粘结剂膜24被用于例如通过粘结剂网状处理来结合面板12和蜂窝内芯14的一些情况中，能够通过包括橡胶添加剂或者纳米材料添加剂以增韧粘结剂膜24并且增加它的耐喷砂性，而修改这种无支撑的粘结剂膜24的组成。在通过喷砂对面板12穿孔期间，这种修改能够为下层的蜂窝内芯14提供某种保护。
应该理解，面板12可以被直接地或者间接地结合到蜂窝内芯14。例如，在一些实施例中，一个或多个中间构件或者层可以被置放在面板12和蜂窝内芯14之间。尽管如此，在一些实施例中，替代用于将面板12结合到蜂窝内芯14的上述的粘结剂网状处理工艺，可以使用粘结剂膜24与未穿孔的面板12相组合。进而，因为面板12在结合过程期间不被穿孔，并且仅在结合过程之后才穿过面板12形成孔18，所以基本上消除了来自粘结剂膜24的粘结剂流入一些孔18中并且将孔18堵塞的风险。
在一些实施例中，前体22可以包括被结合到蜂窝内芯14的第二侧14b的背板16，其中该第二侧14b与第一侧14a相反。在一些实施例中，背板16还可以经由一片或多片粘结剂膜24以粘结方式结合到蜂窝内芯14。背板16可以在孔18的穿孔之前被结合到蜂窝内芯14。在一些实施例中，可以直到孔18在面板12中穿孔之后，才将背板16以粘结方式结合到蜂窝内芯14。
在一些实施例中，置放在未穿孔的面板12的内侧12b上的粘结剂膜24可以均匀地覆盖面板12的内侧12b的区域，其中该区域的面积覆盖(即，跨越和遮覆)蜂窝内芯14的一个或多个胞腔15的截面长度和宽度。在一些实施例中，置放在未穿孔面板12的内侧12b上的粘结剂膜24可以基本上并且均匀地覆盖面板12的内侧12b的区域，该区域遮覆被未穿孔面板12覆盖的蜂窝内芯14的所有胞腔15。在任何情形中，因为面板12在被穿孔之前结合到蜂窝内芯14，所以随后穿过面板12形成的孔18也可以延伸穿过粘结剂膜24。
图3是用于在使用喷砂穿过图2的前体22的未穿孔的面板12形成孔18期间使用的示例性掩模26(有时被称作“模板”)的顶平面图。喷砂，也称作“喷丸”，是在高压下朝着表面强力推进磨料(例如，颗粒)流，以使粗糙表面光滑、使光滑表面变粗糙、对表面成形或者移除表面污染物的操作。在本公开的情形中，喷砂可以用于通过在期望位置处磨蚀面板12的材料而穿过面板12进行孔18的穿孔。应该理解，在各个方面，本文公开的方法不限于喷砂，而是例如根据面板12的材料，能够在所公开的用于制造噪声衰减装置10的方法中使用其它的穿孔方法，诸如传统(例如，多主轴)机械钻孔和激光钻孔。
关于喷砂，在一些实施例中，掩模26可以被置放在前体22的面板12的外侧12a上(例如，被可移除地附着到外侧12a)，并且可以被视为前体22的一部分。掩模26可以包括具有某种耐喷砂性的材料板。掩模26可以在要通过喷砂对面板12穿孔的位置处包括在掩模26中形成的多个孔28，以允许磨料30(图4所示)通过所述多个孔28。在各种实施例中，掩模26的材料可以是聚氨酯、乙烯树脂(vinyl)等。掩模26的材料可以对于预期的磨料喷射的力具有某种耐受性，并且保持为一体板，使得它能够在喷砂之前被附着到工件(例如，面板12)，在喷砂期间保持紧密地附着到工件，并且在根据掩模26的孔图案对工件的穿孔完成之后被从工件移除。在一些实施例中，掩模26可以具有在美国专利no.5,066,450中公开的类型，该专利通过引用并入本文。在一些实施例中，掩模26可以包括光敏材料。在一些实施例中，掩模26可以是以商业名称ikonics出售的被称为光致抗蚀剂膜的类型。在一些实施例中，可以从包括可光成像层的光致抗蚀剂层压板生成掩模26。
图4是使用构造为允许对蜂窝内芯14的一个或多个壁喷砂的掩模26，在制造图1的噪声衰减装置10期间，对前体22的面板12喷砂的示意图。掩模26可以包括孔28，在于面板12中形成孔18期间，从喷嘴32给付的磨料30可以通过孔28。掩模26可以遮覆面板12的外侧12a，并且可以构造为在面板12要保持不被穿孔的位置处基本防止对面板12喷砂。
如在图4中示意地，掩模26可以包括不对蜂窝内芯14的壁的位置加以考虑(即，忽略)的孔28的布置。相应地，面板12中的一个或多个孔28可以终止于与蜂窝内芯14的一个或多个壁交迭(即，至少部分地与其相对准)的位置处。因此，在一些实施例中，蜂窝内芯14的一个或多个壁也可以被在穿孔期间穿过孔28和18的磨料30磨蚀。在一些实施例中，蜂窝内芯14的一个或多个壁的磨蚀可以不显著地影响所得到的噪声衰减装置10的结构完整性和/或声学性能，因此可以是能接受的。然而，在一些实施例中，可能理想的是将掩模26构造为避免对蜂窝内芯14的壁喷砂(破坏)，如稍后将解释的。
图5是使用对于蜂窝内芯14的壁的位置加以考虑从而基本防止对蜂窝内芯14的壁喷砂的掩模26，在制造图1的噪声衰减装置10期间，对前体22的面板12喷砂的示意图。例如，在一些实施例中，掩模26可以构造为在面板12与蜂窝内芯14的一些或者任何(即，所有的)壁交迭的位置处基本防止对面板12喷砂，从而防止在孔18已经刺穿面板12并且磨料30被允许穿过面板12之后对蜂窝内芯14的壁的磨蚀。在这种实施例中，穿过掩模26的孔28可以布置成，使得掩模26在蜂窝内芯14的壁上方的区域不含孔28。而且，掩模26可以在面板12上适当地对准，使得设置在掩模26中的壁掩蔽区域可以位于面板12上，从而覆盖面板12的与蜂窝内芯14的壁交迭的部分。
在各种实施例中，掩模26可以包括仅仅单个掩模部分26-1，其中孔28被布置成避开蜂窝内芯14的壁，或者可替代地，可以通过一个或多个第一掩模部分26-1和一个或多个第二掩模部分26-2，来实现避开蜂窝内芯14的壁。第一掩模部分26-1可以构造为遮覆面板12的外侧12a，并且可以包括构造为允许磨料30通过第一掩模部分26-1以对面板12穿孔的多个孔28。第二掩模部分26-2可以构造为阻挡在第一掩模部分26-1中形成的该多个孔28中的、与蜂窝内芯14的壁交迭的一个或多个孔，从而基本防止蜂窝内芯14的壁被喷砂。在一些实施例中，掩模部分26-1和26-2可以包括叠置的不同的掩蔽膜/层。例如，如在图5的实施例中所示，第二掩模部分26-2可以遮覆第一掩模部分26-1。
无论是经由第一掩模部分26-1中的孔28的布置，还是经由使用第二掩模部分26-2以阻挡第一掩模部分26-1中的孔28中的一些孔，来实现避开蜂窝内芯14的壁，掩模26均可能要求相对于蜂窝内芯14被适当地定位。在如在下面进一步描述的一些实施例中，可以在掩模26被置放在面板12上的状态下生成穿过掩模26的孔28。可替代地，穿过掩模26的孔28可以在掩模26置放在面板12上之前产生，然后，掩模26可以用任何适当的已知或者其它方法被置放在面板12上。在一些实施例中，描绘蜂窝内芯14的壁的轮廓的图像可以被投射到面板12的外侧12a上，从而当掩模26被安设在面板12上时，允许掩模26与这种图像的手动/视觉对准。这种图像26可以是基于所使用的蜂窝内芯14的类型的、壁的预期轮廓，或者可以通过对实际前体22的非破坏性(例如，x射线、热成像)成像而获得，并且可以表示蜂窝内芯14的壁的实际位置。在任何情形中，可以相对于前体22上的一个或多个参考点或者特征完成图像的投射。
图6是具有图1所示类型并且根据本文公开的方法制成的示例性噪声衰减装置10的示意性分解截面图。图6的噪声衰减装置10可以具有“简单穿孔”声衬结构，或者可以具有其它类型，并且因此可以包括未在图6中示出的另外的构件。例如，图6的噪声衰减装置还可以包括如在图1中所示被结合到面板12的外侧12a的多孔层20，但为清楚起见其已经从图6省略。噪声衰减装置10可以包括蜂窝内芯14、穿孔面板12以及置放在蜂窝内芯14和穿孔面板12之间的粘结剂膜24。穿孔面板12可以具有外侧12a和内侧12b，其中穿孔面板12可以被结合到蜂窝内芯14的第一侧14a，使得面板12的内侧12b面对蜂窝内芯14的第一侧14a。粘结剂膜24可以被置放在面板12的内侧12b上。因为面板12的穿孔是在面板12和蜂窝内芯14的结合之后执行，所以延伸穿过穿孔面板12的该一个或多个孔18也可以延伸穿过粘结剂膜24。
粘结剂膜24可以基本均匀地覆盖面板12的内侧12b的区域，其中该区域覆盖(即，跨越并且遮覆)蜂窝内芯14的一个或多个胞腔15的截面长度和宽度。根据在使用喷砂对孔18穿孔期间使用哪种类型的掩模26，面板可以在面板12与蜂窝内芯14的一些或者任何(即，所有的)壁交迭的位置处不被穿孔。
噪声衰减装置10还可以包括被结合到蜂窝内芯14的第二侧14b的背板16，其中蜂窝内芯14的第二侧14b与蜂窝内芯14的第一侧14a相反。背板16可以经由相同类型或者其它类型的粘结剂膜24以粘结方式结合到蜂窝内芯14。
噪声衰减装置10可以被集成到机身结构、飞机发动机(例如，吊舱)或者任何其它适当的构件中。
图7是用于使用光敏掩蔽材料26a来生成在对面板12穿孔期间使用的喷砂掩模26的示例性系统40的示意图。系统40可以包括一台或多台计算机42(在下文中称作“计算机42”)、一个或多个数据采集装置44(在下文中称作“数据采集装置44”)和一个或多个投光器46(在下文中称作“投影仪46”)。
计算机42可以包括一个或多个处理器、数据存储系统(包括易失存储器或者非易失存储器或者其它数据存储元件或其组合)，和至少一个通信接口。在一些实施例中，计算机42可以是通用计算机。数据存储系统可以包括非临时性计算机可读存储介质，其包含被配置为实现本文公开的一种或多种方法的一个或多个功能的计算机程序指令。例如，计算机程序指令可以被配置为，基于经由数据采集装置44获取的数据48，至少部分地控制投影仪46的操作。例如，在一些实施例中，计算机程序指令可以被配置为允许计算机42执行图像处理，从而从数据48提取有关信息，并且产生用于控制投影仪46的输出的数据50。
数据采集装置44和投影仪46每一个可以经由有线连接或者无线连接被可操作地联接到计算机42，以允许在计算机42与数据采集装置44和投影仪46每一个之间的数据传送。在各种实施例中，数据采集装置44可以包括被构造为获取表示蜂窝内芯的至少一部分14的位置的数据48的非破坏性检查装置。例如，数据采集装置44可以包括已知或者其它类型的热成像装置，所述热成像装置构造为获取包括蜂窝内芯14的前体22的热成像图像48a。可替代地或者另外地，数据采集装置44可以包括被构造为获取包括蜂窝内芯14的前体22的x射线图像48b的已知或者其它类型的x射线成像装置。计算机程序指令可以被配置为评估数据48(例如，热成像图像48a和/或x射线图像48b)，以提取有关已经经由粘结剂膜24结合到面板12的内侧12b(见图1)的蜂窝内芯14的结构的信息(例如，胞腔15的壁的位置)。
基于表示蜂窝内芯14的结构的数据48和表示在面板12中期望的一个或多个孔18的数据，计算机42可以被配置为产生表示用于使用投影仪46曝光被置放在面板12的外侧12a(见图1)上(例如，以粘结方式结合于此)的光敏掩蔽材料26a(例如，膜)的一个或多个图像50a、50b的数据50。投影仪46可以包括任何适当的已知或者其它类型的光源，其被配置为选择性地将掩蔽材料26a曝光于具有适合于激活(即，固化)掩蔽材料26a的波长的光。例如，在一些实施例中，投影仪46可以是以商业名称virtek销售并且被构造为产生适合于引起掩蔽材料26a的激活的光的激光投影系统。
在一些实施例中，该一个或多个图像可以包括第一图像50a和第二图像50b，所述第一图像50a融合有表示在面板12中期望的该一个或多个孔18的数据，而所述第二图像50b融合有表示蜂窝内芯14的至少一部分的位置的数据48。在一些实施例中，第二图像50b可以是从数据48推导的新图像。在一些实施例中，第二图像50b可以是具有修改形式或者原始形式的图像48a或者48b中的一个。例如可以在图像48a或者48b上执行某种锐化、颜色改变或者已知或其它的图像处理操作，以产生适合于使用投影仪46获得光敏掩蔽材料26a的期望曝光的图像50。
在各种实施例中，图像50a和50b可以顺序地或者同时地由投影仪46投射。例如，掩蔽材料26a可以在第一实例中为了在掩蔽材料26a中产生孔28(见图3)而被曝光，而在第二实例中为了移除与蜂窝内芯14的结构(例如，胞腔壁)交迭的孔28而被曝光。可替代地，图像50a和50b这两者可以组合以形成将由投影仪46投射的单个图像，使得在光敏掩蔽材料26a中的不与蜂窝内芯的结构交迭的区域中，导致形成一个或多个孔28，而在光敏掩蔽材料26a中的与蜂窝内芯的结构交迭的区域中，基本避免形成孔28。可能要求数据采集装置44和投影仪46的位置配准，以使由投影仪46投射的图像50可以与表示蜂窝内芯14的位置的数据48相关。
光敏掩蔽材料26a可以具有如下类型，其中在适当的时间内曝光于适当的光的区域被保留，而未被曝光于适当的光的区域被移除，以形成掩模26。相应地，图像50a和50b的白色部分表示曝光于适当的光的区域，而图像50a和50b的黑色部分表示未被曝光于适当的光的区域。可替代地，掩蔽材料26a可以具有如下类型，其中在适当的时间内曝光于适当的光的区域被移除，而未被曝光于适当的光的区域被保留。对于这种掩蔽材料26a，可以替代地投射图像50a和50b的负片。
图8是示意用于制造噪声衰减装置10的示例性方法800的流程图。在各种实施例中，方法800可以包括：将面板12结合到蜂窝内芯14，使得面板12的内侧12b面对蜂窝内芯14的第一侧14a(见框802)；以及在将面板12结合到蜂窝内芯14之后，对面板12进行穿孔(见框804)。
方法800还可以包括：在对面板12进行穿孔之前，将背板16结合到蜂窝内芯14的第二侧14b，其中蜂窝内芯14的第二侧14b与蜂窝内芯14的第一侧14a相反。
在一些实施例中，将面板12结合到蜂窝内芯14可以包括：将粘结剂膜24施加到面板12的内侧12b，然后使用与粘结剂膜24的类型相关联的已知或者其它方法(例如，使用预定的热和压力)联结面板12和蜂窝内芯14。粘结剂膜24可以均匀地覆盖面板12的内侧12b的区域，其中该区域的面积覆盖蜂窝内芯14的一个或多个胞腔15。
因为面板12的穿孔是在结合面板12与蜂窝内芯14之后执行，所以方法800可以包括：当对面板12进行穿孔时，形成穿过粘结剂膜24以及穿过面板12的一个或多个孔18。如以上解释地，对面板12进行穿孔可以包括：对面板12喷砂；或者穿过面板12形成孔18的任何其它适当的方法，诸如传统的钻孔和/或激光钻孔。
方法800还可以包括：在面板12要保持不被穿孔的位置处，掩蔽面板12的外侧12a。在一些实施例中，这可以包括：在面板12与蜂窝内芯14的任何壁交迭的位置处掩蔽面板12的外侧12a，以在穿孔期间基本防止蜂窝内芯14的壁被喷砂。
方法800还可以包括：在对面板12进行穿孔之后，将多孔材料层(见图1的多孔层20)结合到面板12的外侧12a。多孔层20可以经由施加到外侧12a的适当的喷涂粘结剂以粘结方式结合到面板12的外侧12a。在一些实施例中，方法800还可以包括：在背板16已经被结合到蜂窝内芯14之后，使用喷砂或者一些其它穿孔方法对背板16进行穿孔。
方法800可以包括：在面板12的外侧12a上施加光敏掩蔽材料26a，以及例如使用系统40选择性地将光敏掩蔽材料26a曝光于适当的光，以固化光敏掩蔽材料，并且生成喷砂掩模26。选择性地曝光光敏掩蔽材料26a可以包括：在光敏掩蔽材料26a上投射一个或多个图像50a、50b，其中该一个或多个图像50a、50b被配置为：在光敏掩蔽材料26a中的不与蜂窝内芯14的结构交迭的区域中，导致形成一个或多个孔28，而在光敏掩蔽材料26a中的与蜂窝内芯14的结构交迭的区域中，基本避免形成孔28。如以上解释地，表示蜂窝内芯14的结构的数据48可以被用于产生表示该一个或多个图像50a、50b的数据50。
该一个或多个图像50a、50b可以包括单个图像50，该单个图像50融合有表示蜂窝内芯14的至少一部分的位置的数据48和表示在面板12a中期望的一个或多个孔18的数据49。单个图像50可以限定蜂窝内芯14的一个或多个壁和在面板12中期望的一个或多个孔18的轮廓。
可替代地，该一个或多个图像50a、50b可以包括第一图像50a和第二图像50b，第一图像50a融合有表示在面板12中期望的一个或多个孔18的数据，而第二图像50b融合有表示蜂窝内芯14的至少一部分的位置的数据48。方法800可以包括顺序地或者同时地投射第一图像50a和第二图像50b。
在一些实施例中，表示蜂窝内芯14的至少一部分的位置的数据48可以包括：包括蜂窝内芯14的前体22的热成像图像。可替代地或者另外地，表示蜂窝内芯14的结构的数据48可以包括：包括蜂窝内芯14的前体22的x射线图像。
图9是示意用于生成喷砂掩模26的示例性方法900的流程图，喷砂掩模26用于在对噪声衰减装置10的面板12或者具有下层结构的某个其它板穿孔期间使用。根据方法900生成的掩模26可以构造为基本防止对下层结构(例如，蜂窝内芯14的壁)喷砂。方法900或者其一部分可以与上述方法800的一部分组合。方法900或者其一部分可以使用上述系统40执行。方法900可以包括：使用表示下层结构(例如，蜂窝内芯14的壁)的位置的数据48和表示在板12中期望的一个或多个孔18的数据49，产生表示用于曝光置放在板12上的光敏掩蔽材料26a的一个或多个图像50a、50b的数据50(见框902)。该一个或多个图像50a、50b可以配置为：在光敏掩蔽材料26a中的不与下层结构交迭的区域中，导致形成一个或多个孔28(见图3)，而在光敏掩蔽材料26a中的与下层结构交迭的区域中，基本避免形成孔28。方法900可以包括：在光敏掩蔽材料26a上投射该一个或多个图像50a、50b，以曝光光敏掩蔽材料26a，并且生成用于防止对下层结构喷砂(即，对其进行保护)的喷砂掩模26。
在一些实施例中，该一个或多个图像50a、50b可以包括单个图像，该单个图像融合有表示下层结构的位置的数据48和表示在板12中期望的该一个或多个孔18的数据49。例如，这种单个图像可以限定蜂窝内芯14的一个或多个壁和在面板12中期望的一个或多个孔18的轮廓。
在一些实施例中，该一个或多个图像50a、50b可以包括：第一图像50a，其融合有表示在面板12中期望的一个或多个孔18的数据49；和第二图像50b，其融合有表示下层结构的位置的数据48。在一些实施例中，第一图像50a和第二图像50b可以经由投影仪46或者其它装置被顺序地或者同时地投射到光敏掩蔽材料26a上。
在方法900的各种实施例中，表示下层结构的位置的数据48可以包括示出下层结构的热成像图像48a。可替代地或者另外地，表示下层结构的数据48可以包括示出下层结构的x射线图像48b。
以上说明意在仅是示例性的，并且相关领域技术人员将会认识到，在不偏离所公开的本发明的范围的情况下，可以对所描述的实施例进行改变。例如，本文描述的流程图和绘图中的框和/或操作仅仅用于示例的目的。在不偏离本公开的教导的情况下，可以对这些框和/或操作作出很多变型。例如，框可以被添加、删除或者修改。在不偏离权利要求主题的情况下，本公开可以以其它特定形式实施。而且，相关领域技术人员可以理解，虽然本文公开并且示出的噪声衰减装置、前体、掩模和方法可以包括特定数目的要素/构件，但是噪声衰减装置、前体、掩模和方法能够被修改为包括额外的或者更少的这种要素/构件。本公开还旨在覆盖和涵盖在技术方面的所有适当的改变。通过研究本公开，落入本发明的范围内的修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且这种修改旨在落入所附权利要求内。而且，权利要求的范围不应该受到在实例中阐述的优选实施例限制，而是应该被赋予与整个描述一致的最宽泛的解释。