压实的桁条封装件的制作方法

本公开整体涉及制造，并且具体地，涉及复合材料制造。更具体地，本公开涉及一种用于利用压实的桁条封装件(compactedstringerpackages)进行复合材料制造并包括泡沫芯轴组件的方法和设备。

背景技术

飞行器通常包括机架，机架可以被看作是蒙皮附接到其上以形成光滑的空气动力学外表面的基础骨架(underlyingskeleton)。各种形状的桁条可用于加固飞行器上的机身部分和机翼蒙皮。在飞行器中使用复合材料来降低飞行器的重量。现代飞行器可以包括复合桁条和复合蒙皮两者。

通常，使用紧固件、将复合桁条固化到复合蒙皮或两者的组合将复合桁条附接到复合蒙皮。在一些常规过程中，复合桁条被组装在复合桁条和复合蒙皮共用的固化工具上。

复合桁条和复合蒙皮共用的固化工具大到足以形成机身的一部分。因此固化工具可占有较大的生产占地面积。大的生产占地面积限制了适配(fit)在制造环境内的固化工具的数量。

为在固化工具上组装复合桁条，需要执行一定数量的过程，其中，每个过程都具有相关联的性能时间。将每个桁条部件铺设在固化工具上并然后分别压实。与组装复合桁条相关联的每个过程增加了总体制造时间。制造时间可限制所生产的飞行器的数量。

在指定的温度和压力下固化热固性复合材料以形成刚性复合结构。在固化期间，需要对复合材料的所有部分施加均匀的压力。施加均匀压力会在复合结构中产生较少的不利的不一致性。

具有封闭横截面或部分封闭横截面的复合结构的制造包括将工具放置在至少部分地被捕获的空腔内部。至少部分地被捕获的空腔使得工具的移除相当困难。如果没有来自复合结构的直的视线的提取路径，则不能使用实心芯轴。因此，可期望有一种考虑上面论述的问题中的至少一些以及其他可能的问题的方法和设备。

技术实现要素：

本公开的例示性实施例提供了一种方法。将复合装料(charge)放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方。施加机械压力以使复合装料成形到成型和固化芯轴以及刚性基体从而形成桁条叠层。对桁条叠层施加真空压力以形成具有帽形横截面的压实的桁条封装件。

本公开的另一个例示性实施例提供了一种方法。形成多个压实的桁条封装件，每个压实的桁条封装件包括具有帽形横截面的复合装料，接触复合装料的第一半径填料，接触复合装料的第二半径填料以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴。将多个压实的桁条封装件放置在固化工具上。

本公开的另外的例示性实施例提供了一种压实的桁条封装件。压实的桁条封装件包括复合装料、第一半径填料、第二半径填料以及成型和固化芯轴。复合装料具有帽形横截面。第一半径填料接触复合装料。第二半径填料接触复合装料。成型和固化芯轴被定位在帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内。

本公开的另外的例示性实施例提供了一种制造复合结构的方法。形成包括泡沫芯轴组件的压实的桁条封装件。将压实的桁条封装件放置在固化工具上。压实的桁条封装件的复合材料在升高的温度下被固化以形成复合结构。泡沫芯轴组件内的支撑泡沫芯轴在固化期间塌缩。

本公开的另一个例示性实施例提供了一种制造复合结构的方法。具有封闭横截面或部分封闭横截面的复合材料被固化以形成复合结构，其中，复合材料在固化开始时与泡沫芯轴组件接触。泡沫芯轴组件中的支撑泡沫芯轴在固化期间塌缩。

本公开的另外的例示性示例提供了一种泡沫芯轴组件，其包括支撑泡沫芯轴、一定数量的不透气层和释放层。支撑泡沫芯轴包括被配置为在升高的温度或升高的压力中的至少一者下塌缩的材料。所述一定数量的不透气层围绕支撑泡沫芯轴。释放层围绕一定数量的不透气层。

特征和功能可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，其中，可以参考以下描述和附图来看到进一步的细节。

附图说明

在所附权利要求中阐述了被认为是例示性示例的特性的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的例示性示例的以下详细描述，将最好地理解例示性示例以及优选的使用模式、例示性示例的进一步的目的和特征，其中：

图1为可以实施例示性实施例的飞行器的图示；

图2为根据例示性实施例的制造环境的框图的图示；

图3为根据例示性实施例的制造环境中的机械成形工具的图示；

图4为根据例示性实施例的机械成形工具中的桁条叠层的图示；

图5为根据例示性实施例的在压实之前的复合桁条封装件的部件的图示；

图6为根据例示性实施例的压实的桁条封装件的图示；

图7为根据例示性实施例的在压实之前的复合桁条封装件的部件的图示；

图8为根据例示性实施例的压实的桁条封装件的图示；

图9为根据例示性实施例的在压实之前的复合桁条封装件的部件的图示；

图10为根据例示性实施例的压实的桁条封装件的图示；

图11为根据例示性实施例的放置在固化工具上的压实的桁条封装件的图示；

图12为根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的透视图的图示；

图13为根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的剖视图的图示；

图14为根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的剖视图的图示；

图15为根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的俯视图的图示；

图16为根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的侧视图的图示；

图17为用于形成根据例示性实施例的压实的桁条封装件的方法的流程图的图示；

图18为使用多个根据例示性实施例的压实的桁条封装件进行制造的方法的流程图的图示；

图19为根据例示性实施例的制造环境的框图的图示；

图20为根据例示性实施例的泡沫芯轴组件的剖视图的图示；

图21为根据例示性实施例的泡沫芯轴组件的透视图的图示；

图22为定位在根据例示性实施例的泡沫芯轴组件上方的复合材料的剖视图的图示；

图23为接收根据例示性实施例的泡沫芯轴组件的桁条的剖视图的图示；

图24为根据例示性实施例的在固化之前在压实的桁条封装件内的泡沫芯轴组件的剖视图的图示；

图25为根据例示性实施例的在固化之后在压实的桁条封装件内的泡沫芯轴组件的剖视图的图示；

图26为根据例示性实施例的在高压釜内的具有多个泡沫芯轴组件的固化工具的剖视图的图示；

图27为根据例示性实施例的用于制造复合结构的方法的流程图的图示；以及

图28为根据例示性实施例的用于制造复合结构的方法的流程图的图示。

具体实施方式

例示性实施例认识并考虑到一个或多个不同的考量。例如，例示性实施例认识并考虑到在飞行器中使用复合材料以减轻飞行器的重量。这种重量减轻改善了性能特征诸如有效载荷容量和燃料效率。此外，复合材料为飞行器中的各种部件提供更长的使用寿命。

例示性示例认识并考虑到为将复合桁条组装在固化工具上，执行了一定数量的过程，其中，每个过程均具有相关的性能时间。例示性示例认识并考虑到将每个桁条部件铺设在固化工具上并然后分别压实。例示性示例认识并考虑到与组装复合桁条相关联的每个过程增加了总体制造时间。例示性示例认识并考虑到制造时间可限制所生产的飞行器的数量。

例示性实施例认识并考虑到复合材料可以为通过组合两种或更多种功能部件所产生的坚韧轻质材料。例如，复合材料可以包括结合在聚合物树脂基质中的增强纤维。纤维可以为单向的或者可以采取机织布或织物的形式。纤维和树脂可以被排列并固化以形成复合结构。

例示性示例认识并考虑到复合桁条可以使用紧固件、将复合桁条固化到复合蒙皮或者通过其他期望的方法附接到复合蒙皮。例示性示例认识并考虑到紧固件增加了飞行器的重量。因此例示性示例认识并考虑到将复合桁条固化到复合蒙皮是可取的附接方法。

例示性示例认识并考虑到将复合材料铺设到大型固化工具上是时限步骤。铺设复合材料是分层的过程。例示性示例认识并考虑到从固化工具离线形成复合部分可以缩短制造时间。例如，从固化工具离线形成多个复合桁条可以缩短制造时间。

例示性示例认识并考虑到飞行器的机身具有轮廓。例示性示例认识并考虑到复合桁条具有曲率以匹配机身的轮廓。

例示性示例认识并考虑到制造模具在不使用时被存储起来。因此例示性示例认识并考虑到增加制造工具的数量增加了制造工具的存储体积。

例示性示例认识并考虑到可互换零件和组装线处理减少了存储体积。此外，例示性示例认识并考虑到可互换零件和组装线处理可降低形成结构的复杂性。例示性示例认识并考虑到可以使用组装线形成基本相似的复合桁条，诸如基本上直的复合桁条叠层。

例示性示例进一步认识并考虑到将复杂的复合结构诸如复合桁条弯曲成轮廓可将褶皱(wrinkles)引入复合材料中。例如，例示性示例认识并考虑到，当将复合桁条叠层形成固化工具的复杂轮廓时，可将褶皱引入复合桁条叠层中。例示性示例认识并考虑到褶皱影响复合材料的性能。例示性示例认识并考虑到褶皱可不利地难以检测到。

例示性示例认识并考虑到在固化期间向复合材料的中空部分提供支撑是有利的。例如，在固化期间，刚性模具或加压模具例如气囊(bladder)可以存在于复合材料的中空部分中。

例示性示例认识到并考虑到消除附加的固化步骤、附加的固结步骤或附加的铺设步骤中的任一个将缩短制造时间。因此例示性示例认识并考虑到同时固结多层复合材料可以缩短制造时间。例示性示例进一步认识并考虑到，用于多种目的的模具可以缩短制造时间或制造费用中的至少一者。

例示性示例认识并考虑到，在常规的机身制造中，可以将具有帽形横截面的固结复合节段放置在固化工具中。一旦进入固化工具，将仍然存在的任何成型模具从固结复合节段移除。在移除成型模具之后，将固化芯轴或固化气囊放入固结的复合节段中。在放置固化芯轴或固化气囊之后，将第一半径填料和第二半径填料定位在固结复合节段中。常规地，这些步骤在固化工具上执行。例示性示例认识并考虑到在固化工具上执行的每个后续步骤增加了使用固化工具形成部件的制造时间量。

例示性示例认识到并考虑到在固化期间在保持空腔形状的工具上形成桁条并不是当前的做法。例示性示例进一步认识并考虑到将第一半径填料和第二半径填料结合到成型过程并不是当前的过程。

例示性示例进一步认识并考虑到在复合结构的部分捕获的空腔内使用不同的常规可充气工具、柔性工具或可塌缩工具。例如，例示性示例认识并考虑到弹性气囊可以用作在固化期间向复合材料的内部施加压力的工具。例示性示例认识并考虑到一些复合材料可需要比由软质和柔性弹性气囊提供的支撑需要多的支撑。

例示性示例认识并考虑到可塌缩或拆卸的硬质模具可以用作在固化期间向复合材料的内部施加压力的工具。例示性示例认识并考虑到降低用于在复合材料固化期间提供压力的模具的复杂性、重量或成本中的至少一者可以是有利的。例如，例示性示例认识并考虑到降低模具的复杂性还可以通过减少模具的组装和拆卸时间来缩短制造时间。作为另一个示例，例示性示例认识到并考虑到减轻模具重量可以使模具更容易操纵。作为又一个示例，例示性示例认识并考虑到，当复合材料成角度或倒置时，减轻模具的重量可减少模具在复合材料内的移动。

例示性示例认识并考虑到每种复合材料可以具有期望范围的固化温度和固化压力。例示性示例认识并考虑到并非所有的模具在所有固化温度和固化压力下都是可取的。

例示性示例认识并考虑到一些类型的聚合物泡沫在不利的高温下可劣化并排气(outgas)。例如，一些类型的聚合物泡沫可在华氏350度下劣化并排气。例示性示例认识并考虑到标识在以前不利的高温下使用的工具的客观需要。

例示性示例认识并考虑到更大的处理压力可影响层合体固结和孔隙度。在一些例示性示例中，零件树脂系统需要较高的处理压力(90psi对35psi)。例示性示例认识并考虑到，增加处理压力可改变封闭的刚性模子的设计或材料以增加模子的强度。例示性示例认识并考虑到包含更高压力的较强封闭刚性模子也可增加生产模子的成本。

例示性示例认识并考虑到零件尺寸和几何形状可影响是否可使用刚性模子来围绕复合材料。例示性示例认识并考虑到压实的桁条封装件的尺寸和几何形状可导致封闭的模子不利地复杂或不利地昂贵。例示性示例认识并考虑到，压实的桁条封装件的尺寸和几何形状可导致对压实的桁条封装件施加压力相当困难。例示性示例认识并考虑到，当封闭的刚性模子不利地复杂或不利地昂贵时，可以有利地使用高压釜或烘箱。

例示性示例认识并考虑到将零件固化为共固化的大零件结构而不是分立部件可以是有利的。例如，例示性示例认识并考虑到用多个压实的桁条封装件共固化复合蒙皮而不是分别固化多个压实的桁条封装件中的每个压实的桁条封装件可以是有利的。

例示性示例认识并考虑到减少制造废物可以是有利的。例如，例示性示例认识并考虑到可重复使用的制造设备或物品可以减少制造废物。例示性示例认识并考虑到对于单次使用的制造物品，以其他方式减少制造废物可以是有利的。例示性示例认识并考虑到对于单次使用的制造设备或物品，制造设备的材料为可回收的可以是有利的。例示性示例认识并考虑到，当材料是可回收的时候，尽管制造设备为单次使用物品，但制造设备的材料可以在使用制造设备之后重新使用。

现在参考附图并且具体参考图1，描绘了可以实现例示性示例的飞行器的图示。在该例示性示例中，飞行器100具有附接到主体106的机翼102和机翼104。飞行器100包括附接到机翼102的发动机108和附接到机翼104的发动机110。

主体106具有尾段112。水平稳定装置114、水平稳定装置116和垂直稳定装置118附接到主体106的尾段112。

飞行器100为使用根据例示性实施例的压实的桁条封装件制造的飞行器的示例。例如，主体106可以使用压实的桁条封装件来制造。图1描绘了加强件120的暴露视图。加强件120为使用压实的桁条封装件制造的桁条的示例。

飞行器100为使用根据例示性实施例的泡沫芯轴组件制造的飞行器的示例。例如，主体106可以使用泡沫芯轴组件来制造。加强件120为使用泡沫芯轴组件制造的桁条的示例。飞行器100的任何其他期望的复合部件可以使用泡沫芯轴组件来制造。

提供飞行器100的这个图示是为了说明可以实现不同的例示性实施例的一个环境。图1中的飞行器100的图示并不意味着暗示关于可以实现不同的例示性实施例的方式的架构限制。例如，飞行器100显示为商用客机。不同的例示性实施例可以应用于其他类型的飞行器，诸如私人客机、旋翼飞行器和其他合适类型的飞行器。

现在转向图2，描绘了根据例示性实施例的制造环境的框图的图示。图1的飞行器100的部件可以在制造环境200中形成。例如，飞行器100的图1的加强件120被铺设在制造环境200中。

压实的桁条封装件202在制造环境200中形成。压实的桁条封装件202包括具有帽形横截面206的复合装料204，接触复合装料204的第一半径填料207，接触复合装料204的第二半径填料208以及位于帽形横截面206的帽形件212、第一腹板213和第二腹板214内的成型和固化芯轴210。帽形件212定位在第一腹板213和第二腹板214之间。第一半径填料207和第二半径填料208定位在帽形件212的任一侧上。

在一些例示性示例中，压实的桁条封装件202包括连接帽形横截面206的第一凸缘217和第二凸缘218并且接触第一半径填料207和第二半径填料208的内层216。第一凸缘217连接到第一腹板213。第二凸缘218连接到第二腹板214。第一凸缘217和第二凸缘218位于帽形件212的相对侧上。

内层216对压实的桁条封装件202而言为可选的。当存在时，内层216有助于维持压实的桁条封装件202的形状。在一些例示性示例中，内层216可以被称为“内模线”(iml)层。

在一些例示性示例中，压实的桁条封装件202包括围绕成型和固化芯轴210包覆的复合层220。复合层220对压实的桁条封装件202而言为可选的。复合层220也可以被称为“包覆层”。当存在时，复合层220有助于维持压实的桁条封装件202的形状。

压实的桁条封装件202的成型和固化芯轴210包括可塌缩芯轴、可溶解材料、实心芯轴或可充气气囊中的至少一者。如本文所使用的，当与项目列表一起使用时，短语“……中的至少一个/……中的至少一者”意味着可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可仅需要列表中的每个项目中的一个。换句话说，“……中的至少一个/……中的至少一者”意味着可以使用来自列表的项目的任何组合和项目的数量，但是并非需要列表中的所有项目。该项目可以为特定的对象、事物或类别。

例如，“项目a、项目b或项目c中的至少一个”可以包括但不限于项目a、项目a和项目b或项目b。该示例还可以包括项目a、项目b和项目c或项目b和项目c。当然，可存在这些项目的任何组合。在其他示例中，“……中的至少一个”可以为例如但不限于项目a中的两个、项目b中的一个和项目c中的十个；项目b中的四个和项目c中的七个；或其他合适的组合。

在，一些例示性示例中可塌缩芯轴包括泡沫部分和刚性中心。使可塌缩芯轴的泡沫部分塌缩允许从压实的桁条封装件202的其余部分移除成型和固化芯轴210。

当成型和固化芯轴210包括可充气气囊时，可充气气囊由任何期望的材料形成。可充气气囊可以为聚合物材料、金属材料或任何其他期望的气密材料。

在一些例示性示例中，压实的桁条封装件202的成型和固化芯轴210具有在x-y轴、x-z轴或y-z轴中的至少一者上的曲率222。在一些例示性示例中，曲率222对于成型和固化芯轴210而言是唯一的。曲率222基于固化工具226上的压实的桁条封装件202的唯一位置224来设计。

成型和固化芯轴210的曲率222向压实的桁条封装件202赋予曲率228。y-z平面中的曲率222将被称为摇摆(扭转)，x-z平面中的曲率222将被称为俯仰，而x-y平面中的曲率222将被称为偏航。

在一些例示性示例中，在固化工具226上固化压实的桁条封装件202期间，成型和固化芯轴210保留在压实的桁条封装件202中。在这些例示性示例中，成型和固化芯轴210被构造为用作固化气囊。

为形成压实的桁条封装件202，将复合装料204放置在成型和固化芯轴210、第一半径填料207和第二半径填料208上方。当存在复合层220时，复合装料204接触复合层220、第一半径填料207和第二半径填料208。当不存在复合层220时，复合装料204接触成型和固化芯轴210、第一半径填料207和第二半径填料208。

在放置复合装料204之后，施加机械压力以使复合装料204成形到成型和固化芯轴210以及刚性基体230，从而形成桁条叠层232。对桁条叠层232施加真空压力以形成具有帽形横截面234的压实的桁条封装件202。

在一些例示性示例中，所得的压实的桁条封装件202的部件诸如复合装料204为环境温度，同时施加机械压力和真空压力中的至少一者。在其他例示性示例中，可以在施加机械压力或真空压力中的至少一者时加热压实的桁条封装件202的复合装料204或另一部件。

帽形横截面234包括通过成型和固化芯轴210成形的帽形件212、在帽形件的每侧上的第一腹板213和第二腹板214，以及通过刚性基体230成形的第一凸缘217和第二凸缘218。当存在内层216时，帽形横截面234还包括连接第一凸缘217和第二凸缘218并且在帽形件212以及第一腹板213和第二腹板214下方延伸的底部236。使用真空成型设备237供应真空压力。真空成型设备237可以包括真空袋、一定数量的密封件、管道和真空源中的至少一者。

压实的桁条封装件202未固化但基本上为刚性的。压实的桁条封装件202足够刚性以用于在制造环境200内运输。在一些例示性示例中，基本上同时施加机械压力和真空压力。

当存在复合层220时，在将复合装料204放置在成型和固化芯轴210、第一半径填料207和第二半径填料208上方之前，围绕成型和固化芯轴210包覆复合层220，使得施加机械压力以使复合装料204成形或向桁条叠层232施加真空压力中的至少一者将复合装料204粘合至复合层220。当存在复合层220时，复合层220具有由成型和固化芯轴210的横截面形成的梯形横截面。

当存在内层216时，内层216被放置在刚性基体230上。第一半径填料207和第二半径填料208被放置在刚性基体230上的内层216上。在将复合装料204放置在成型和固化芯轴210上方之前，将成型和固化芯轴210放置在内层216上。

在形成压实的桁条封装件202之后，将压实的桁条封装件202从刚性基体230移除。当成型和固化芯轴210具有曲率222时，刚性基体230具有与曲率222互补的曲率238。

然后将压实的桁条封装件202放入固化工具226中。在固化压实的桁条封装件202之后，从压实的桁条封装件202移除成型和固化芯轴210。

使用机械成形工具240施加机械压力。机械成形工具240可以采取任何期望的构造。在一个例示性示例中，施加机械压力包括通过使多个机械手指242滑过复合装料204来使用所述多个机械手指242按压复合装料204。

压实的桁条封装件202为多个压实的桁条封装件244中的一个压实的桁条封装件。为形成复合结构诸如图1的主体106的一部分，形成了多个压实的桁条封装件244，每个压实的桁条封装件包括具有帽形横截面的复合装料、接触复合装料的第一半径填料、接触复合装料的第二半径填料以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴。多个压实的桁条封装件244放置在固化工具226上。

多个压实的桁条封装件244包括任何数量的压实的桁条封装件。尽管未示出，但多个压实的桁条封装件244对于多个压实的桁条封装件244中的每个相应的压实的桁条封装件而言包括具有帽形横截面的相应复合装料，接触复合装料的第一半径填料，接触复合装料的第二半径填料以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴。

在一些例示性示例中，多个压实的桁条封装件244中的每个压实的桁条封装件具有与固化工具226上的唯一位置互补的曲率。当多个压实的桁条封装件244中的每个压实的桁条封装件具有与唯一位置互补的曲率时，多个压实的桁条封装件244中的每个压实的桁条封装件具有其各自的成型和固化芯轴以及其各自的刚性基体。

在这些例示性示例中，形成多个压实的桁条封装件244包括将多个复合装料各自放置在相应的成型和固化芯轴、相应的第一半径填料和相应的第二半径填料上方。每个相应的成型和固化芯轴具有与相应刚性基体互补的曲率。

图2中的制造环境200的图示并不意味着暗示对可以实现例示性示例的方式的物理或结构限制。可以使用除了所示出的部件之外或者代替所示出的部件的其他部件。一些部件可以是不必要的。此外，还呈现了这些框来说明一些功能部件。当在例示性示例中实现时，这些框中的一个或多个可以被组合、划分或被组合且划分为不同的框。

例如，未描绘用于多个压实的桁条封装件244中的每个压实的桁条封装件的相应成型和固化芯轴。另外，图2中描绘了可选的层、内层216和复合层220。在一些例示性示例中，内层216和复合层220中的一者或两者均不存在。

作为另一个示例，尽管未在图2中示出，但制造环境200可以包括一定数量的载体、一定数量的梭子或其他复合层移动和放置设备。如本文所使用的，“一定数量的”指的是一个或更多个项目。例如，“一定数量的载体”指的是一个或更多个载体。在一些例示性示例中，复合装料204、复合层220、内层216、第一半径填料207或第二半径填料208中的至少一者可使用设备进行移动和放置。在其他例示性示例中，复合装料204、复合层220、内层216、第一半径填料207或第二半径填料208中的至少一者可以通过手进行移动或放置。

作为又一个示例，尽管未在图2中示出，但制造环境200可以包括用于移动压实的桁条封装件202的移动设备。在一些例示性示例中，移动设备可以移动压实的桁条封装件202并将其放置到固化工具226上。在其他例示性示例中，可以通过手将压实的桁条封装件202放置在固化工具226上。

作为另外的示例，尽管在图2中未示出，但是加热设备可以存在于制造环境200中。在一些例示性示例中，在对桁条叠层232施加真空压力的同时对桁条叠层232加热，以形成具有帽形横截面234的压实的桁条封装件202。可以使用任何期望形式的加热设备来施加热。桁条叠层232的加热使桁条叠层232中的复合材料变得比在室温下柔软。通过在形成压实的桁条封装件202的同时加热桁条叠层232，在压实的桁条封装件202中可以存在较少的不一致性。

现在转向图3，描绘了根据例示性实施例的制造环境中的机械成形工具的图示。制造环境302中的机械成形工具300为图2的机械成形工具240的物理实施方式。

机械成形工具300包括多个机械手指304，该多个机械手指304滑过刚性基体306上的复合装料305。机械手指304可以具有任何期望的形状并且可以由任何期望的力致动。如所描绘的，复合装料305以及成型和固化芯轴308存在于刚性基体306和真空袋310之间。存在成型和固化芯轴308以在刚性基体306上形成复合装料305。

现在转向图4，描绘了根据例示性实施例的机械成形工具中的桁条叠层的图示。视图400为在压实桁条叠层402时的机械成形工具300的图示。桁条叠层402包括复合装料404、第一半径填料405、第二半径填料406、包覆层408和内层410。尽管包覆层408和内层410均存在于桁条叠层402中，但包覆层408和内层410均为可选的。

如所描绘的，多个机械手指304滑过刚性基体306上的复合装料404。多个机械手指304将机械压力施加到复合装料404以使复合装料404成形并将其压实。

在真空袋412下对桁条叠层402施加真空压力。可以基本上同时施加真空压力和机械压力。在一些例示性示例中，真空压力可以比机械压力更长时间保持在桁条叠层402上。

图3和图4中的机械成形工具300的图示并不意味着暗示对可以实现例示性实施例的方式的物理或结构限制。机械成形工具300仅为图2的机械成形工具240的一个物理实施方式。例如，机械成形工具300可以具有任何期望数量和形状的机械手指。

在一些例示性示例中，机械成形工具300的帽形件成型部分414可以具有不同的形状。在一些例示性示例中，机械成形工具240可以包括隔膜或可充气气囊以将机械压力施加到桁条叠层402。

现在转向图5，描绘了根据例示性实施例的在压实之前的复合桁条封装件的部件的图示。复合装料500为图2的复合装料204的物理实施方式。将复合装料500放置在成型和固化芯轴502、第一半径填料503和第二半径填料504上方。成型和固化芯轴502为图2的成型和固化芯轴210的物理实施方式。第一半径填料503和第二半径填料504为图2的第一半径填料207和第二半径填料208的物理实施方式。

如所描绘的，复合层506围绕成型和固化芯轴502包覆。复合层506为图2的复合层220的物理实施方式。通过在成型和固化芯轴502上方放置复合装料500，复合装料500被定位成使得复合装料500接触复合层506。

内层508位于刚性基体510上。内层508为图2的内层216的物理实施方式。刚性基体510为图2的刚性基体230的物理实施方式。

在图5中，还没有施加机械压力和真空压力。在图5中，所述部件没有被压实。

现在转向图6，描绘了根据例示性示例的压实的桁条封装件的图示。压实的桁条封装件600为由图5中所示的部件形成的压实结构。

压实的桁条封装件600包括复合装料500、成型和固化芯轴502、第一半径填料503、第二半径填料504、复合层506和内层508。压实的桁条封装件600具有足够的刚性以在没有刚性基体510的情况下运输压实的桁条封装件600。压实的桁条封装件600可以作为整体被拾取并作为整体放置到固化工具(未示出)中。

压实的桁条封装件600具有帽形横截面602。帽形横截面602包括帽形件604、第一腹板605、第二腹板606、第一凸缘607、第二凸缘608和底部610。如图所示，复合层506和内层508形成连接第一凸缘607和第二凸缘608的帽形横截面602的底部610的一部分。

现在转向图7，描绘了根据例示性实施例的在压实之前的复合桁条封装件的部件的图示。复合装料700为图2的复合装料204的物理实施方式。将复合装料700放置在成型和固化芯轴702、第一半径填料703和第二半径填料704上方。成型和固化芯轴702为图2的成型和固化芯轴210的物理实施方式。第一半径填料703和第二半径填料704为图2的第一半径填料207和第二半径填料208的物理实施方式。

如所描绘的，复合层706围绕成型和固化芯轴702包覆。复合层706为图2的复合层220的物理实施方式。通过在成型和固化芯轴702上方放置复合装料700，复合装料700被定位成使得复合装料700接触复合层706。

第一半径填料703、第二半径填料704和复合层706的一部分各自接触刚性基体708。刚性基体708为图2的刚性基体230的物理实施方式。

在图7中，还没有施加机械压力和真空压力。在图7中，所述部件没有被压实。

现在转向图8，描绘了根据例示性示例的压实的桁条封装件的图示。压实的桁条封装件800为由图7中所示的部件形成的压实结构。

压实的桁条封装件800包括复合装料700、成型和固化芯轴702、第一半径填料703、第二半径填料704和复合层706。压实的桁条封装件800具有足够的刚性以在没有刚性基体708的情况下运输压实的桁条封装件800。压实的桁条封装件800可以作为整体被拾取并作为整体放置到固化工具(未示出)中。

压实的桁条封装件800具有帽形横截面802。帽形横截面802包括帽形件804、第一腹板805、第二腹板806、第一凸缘807和第二凸缘808。

现在转向图9，描绘了根据例示性实施例的在压实之前的复合桁条封装件的部件的图示。复合装料900为图2的复合装料204的物理实施方式。将复合装料900放置在成型和固化芯轴902、第一半径填料903和第二半径填料904上方。成型和固化芯轴902为图2的成型和固化芯轴210的物理实施方式。第一半径填料903和第二半径填料904为图2的第一半径填料207和第二半径填料208的物理实施方式。

如所描绘的，内层906位于刚性基体908上。内层906为图2的内层216的物理实施方式。刚性基体908为图2的刚性基体230的物理实施方式。

在图9中，还没有施加机械压力和真空压力。在图9中，所述部件没有被压实。

现在转向图10，描绘了根据例示性示例的压实的桁条封装件的图示。压实的桁条封装件1000为由图9中所示的部件形成的压实结构。

压实的桁条封装件1000包括复合装料900、成型和固化芯轴902、第一半径填料903、第二半径填料904和内层906。压实的桁条封装件1000具有足够的刚性以在没有刚性基体908的情况下运输压实的桁条封装件1000。压实的桁条封装件1000可以作为整体被拾取并作为整体放置到固化工具(未示出)中。

压实的桁条封装件1000具有帽形横截面1002。帽形横截面1002包括帽形件1004、第一腹板1005、第二腹板1006、第一凸缘1007、第二凸缘1008和底部1010。如图所示，内层906形成连接第一凸缘1007和第二凸缘1008的帽形横截面1002的底部1010的一部分。

现在转向图11，描绘了根据例示性实施例的放置在固化工具上的压实的桁条封装件的图示。在视图1100中，压实的桁条封装件1102被放置在固化工具1106的中空部1104中。中空部1104为固化工具1106的唯一位置。压实的桁条封装件1102被设计为配合在中空部1104内。压实的桁条封装件1102与中空部1104的任何曲率互补。

在将所有期望的压实的桁条封装件放置到固化工具1106上之后，将复合蒙皮放置在压实的桁条封装件上方。然后将复合蒙皮和期望的压实的桁条封装件在固化工具1106上共固化。

尽管压实的桁条封装件1102具有与图6的压实的桁条封装件600类似的叠层，但压实的桁条封装件1102可以具有任何期望的叠层。例如，压实的桁条封装件1102可以具有如图8的压实的桁条封装件800的叠层。在另一个示例中，压实的桁条封装件1102具有如图10的压实的桁条封装件1000的叠层。

现在转向图12，描绘了根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的透视图的图示。视图1200为图6的压实的桁条封装件600的透视图。压实的桁条封装件600为图2的压实的桁条封装件202的物理实施方式。在视图1200中，压实的桁条封装件600的复合曲率为可见的。

压实的桁条封装件600沿其长度可具有一定数量的复杂轮廓。压实的桁条封装件600的轮廓可以为恒定的或变化的。如所描绘的，压实的桁条封装件600在x-y平面中具有曲率并且在x-z平面中具有曲率。压实的桁条封装件600也被扭转。压实的桁条封装件600可以以恒定或变化的角度θ扭转。

现在转向图13和图14，描绘了根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的剖视图。在图13和图14中描绘了y-z平面内的压实的桁条封装件600的扭转。

现在转向图15，描绘了根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的俯视图的图示。视图1500为描绘x-y平面中的曲率的压实的桁条封装件600的俯视图。

现在转向图16，描绘了根据例示性实施例的具有复杂轮廓的压实的桁条封装件的侧视图的图示。视图1600为描绘x-z平面中的曲率的压实的桁条封装件600的侧视图。

图1和图3至图16所示的不同部件可以与图2中的部件组合使用、与图2中的部件一起使用或者两者的组合。另外，图1和图3至图16中的一些部件可以为图2中以框图形式示出的部件可以如何实现为物理结构的例示性示例。

现在转向图17，描绘了用于形成根据例示性实施例的压实的桁条封装件的方法的流程图的图示。方法1700可用于形成图2的压实的桁条封装件202、图6和图12至图16的压实的桁条封装件600、图8的压实的桁条封装件800或图10的压实的桁条封装件1000中的任一种。

方法1700将复合装料放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方(操作1702)。方法1700施加机械压力以将复合装料成形到成型和固化芯轴以及刚性基体以形成桁条叠层(操作1704)。在一些例示性示例中，施加机械压力包括通过使多个机械手指滑过复合装料来使用所述多个机械手指按压复合装料。

方法1700向桁条叠层施加真空压力以形成具有帽形横截面的压实的桁条封装件(操作1706)。在一些例示性示例中，基本上同时施加机械压力和真空压力。之后，该过程终止。

在一些例示性示例中，帽形横截面包括通过成型和固化芯轴成形的帽形件、第一腹板和第二腹板。在一些例示性示例中，帽形横截面还包括通过刚性基体成形的第一凸缘和第二凸缘。在一些例示性示例中，帽形横截面还包括连接第一凸缘和第二凸缘并且在帽形件、第一腹板和第二腹板下方延伸的底部。

现在转向图18，描绘了使用多个根据例示性实施例的压实的桁条封装件进行制造的方法的流程图的图示。方法1800可以使用图2的压实的桁条封装件202、图6和图12至图16的压实的桁条封装件600、图8的压实的桁条封装件800或图10的压实的桁条封装件1000中的至少一种来执行。

方法1800形成多个压实的桁条封装件，每个压实的桁条封装件包括具有帽形横截面的复合装料，接触复合装料的第一半径填料，接触复合装料的第二半径填料以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴(操作1802)。在一些例示性示例中，形成多个压实的桁条封装件包括将多个复合装料各自放置在相应的成型和固化芯轴、相应的第一半径填料和相应的第二半径填料上方，施加机械压力以将多个复合装料中的每个成形到相应的成型和固化芯轴以及相应的刚性基体从而形成桁条叠层，并且对桁条叠层施加真空压力以形成多个各自具有帽形横截面的压实的桁条封装件。在这些例示性示例中的一些示例中，每个相应的成型和固化芯轴具有与相应刚性基体互补的曲率。

方法1800将多个压实的桁条封装件放置在固化工具上(操作1804)。之后，该过程终止。在一些例示性示例中，多个压实的桁条封装件中的每个压实的桁条封装件具有与固化工具上的唯一位置互补的曲率。在一些例示性示例中，一次将一个压实的桁条封装件放置在固化工具上。在其他例示性示例中，基本上同时将多个压实的桁条封装件放置到固化工具上。

在一些例示性示例中，一定数量的人工操作员将多个压实的桁条封装件放置到固化工具上。在其他例示性示例中，通过使用自动化的一定数量的机器人将多个压实的桁条封装件放置到固化工具上。

在不同的所描绘的例示性实施例中的流程图和框图示出了例示性实施例中的设备和方法的一些可能实施方式的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段、功能和/或操作或步骤的一部分。

在例示性实施例的一些替代实施方式中，框中提到的一种或多种功能可以不按照附图中指出的顺序发生。例如，在一些情况下，根据所涉及的功能，连续示出的两个框可以基本上同时执行或者框有时可以以相反的顺序执行。而且，除了流程图或框图中的所示框之外，还可以添加其他框。

在一些例示性示例中，图17的方法1700还包括在将复合装料放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方之前围绕成型和固化芯轴包覆复合层，使得施加机械压力以使复合装料成形或者向桁条叠层施加真空压力中的至少一者将复合装料粘合至复合层。在一些例示性示例中，方法1700还包括将内层放置在刚性基体上、将第一半径填料和第二半径填料放置在刚性基体上的内层上并且在将复合装料放置在成型和固化芯轴上方之前将成型和固化芯轴放置在内层上。

在一些例示性示例中，方法1700还包括从刚性基体移除压实的桁条封装件，并将压实的桁条封装件放入固化工具中。在例示性示例中，方法1700另外还包括从压实的桁条封装件移除成型和固化芯轴。在又一个例示性示例中，图18的方法1800还包括从多个压实的桁条封装件中的每个压实的桁条封装件移除相应的成型和固化芯轴。

例示性示例提供了利用具有帽形横截面的桁条进行复合材料制造的方法和设备。例示性示例形成具有帽形横截面的压实的桁条封装件。

在例示性示例中，可以使用手指成型装置将预浸料的帽形桁条直接形成在提供桁条的内部几何形状的气囊/芯轴上。成型中还包括与蒙皮接合的半径填料(条状物)。这些部件形成了桁条、气囊/芯轴和准备好用于安装的条状物的封装件。手指成型技术允许桁条封装件形成工程轮廓，使得桁条在安装期间不会弯曲(和起皱)。

通过将桁条封装件组装在馈线上，例示性示例消除了机身构造的关键路径中的大量流程时间。通过形成轮廓，桁条检查可以在成型工位进行，而不是在固化工具上进行。

例示性示例允许在桁条制造馈线和桁条安装线中灵活地使用自动化。它还将重要的工作从关键流动路径中移出。因此，例示性示例减少了复合制造流程时间并允许过程自动化。

本公开的例示性示例提供了一种方法。将复合装料放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方。施加机械压力以使复合装料成形到成型和固化芯轴以及刚性基体，从而形成桁条叠层。对桁条叠层施加真空压力以形成具有帽形横截面的压实的桁条封装件。

本公开的另一个例示性示例提供了一种方法。形成多个压实的桁条封装件，每个压实的桁条封装件包括具有帽形横截面的复合装料，接触复合装料的第一半径填料，接触复合装料的第二半径填料以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴。将多个压实的桁条封装件放置在固化工具上。

本公开的另外的例示性示例提供压实的桁条封装件。压实的桁条封装件包括复合装料、第一半径填料、第二半径填料以及成型和固化芯轴。复合装料具有帽形横截面。第一半径填料接触复合装料。第二半径填料接触复合装料。成型和固化芯轴定位在帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内。

在一个例示性示例中，一种方法包括将复合装料放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方，施加机械压力以将复合装料成形到成型和固化芯轴以及刚性基体从而形成桁条叠层，并对桁条叠层施加真空压力以形成具有帽形横截面的压实的桁条封装件。在该方法的一些例示性示例中，帽形横截面包括通过成型和固化芯轴成形的帽形件、第一腹板和第二腹板，并且其中，帽形横截面还包括通过刚性基体成形的第一凸缘和第二凸缘。在该方法的一些例示性示例中，帽形横截面还包括连接第一凸缘和第二凸缘并且在帽形件、第一腹板和第二腹板下方延伸的底部。

在一些例示性示例中，该方法还包括在将复合装料放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方之前围绕成型和固化芯轴包覆复合层，使得施加机械压力以使复合装料成形或者向桁条叠层施加真空压力中的至少一者将复合装料粘合至复合层。在一些例示性示例中，该方法还包括将内层放置在刚性基体上、将第一半径填料和第二半径填料放置在刚性基体上的内层上并且在将复合装料放置在成型和固化芯轴上方之前将成型和固化芯轴放置在内层上。

在该方法的一些例示性示例中，基本上同时施加机械压力和真空压力。在一些例示性示例中，该方法还包括从刚性基体移除压实的桁条封装件，并将压实的桁条封装件放入固化工具中。在一些例示性示例中，该方法还包括从压实的桁条封装件移除成型和固化芯轴。

在该方法的一些例示性示例中，成型和固化芯轴与刚性基体具有互补的曲率。在该方法的一些例示性示例中，施加机械压力包括通过使多个机械手指滑过复合装料来使用多个机械手指按压复合装料。

在一个例示性示例中，一种方法包括形成多个压实的桁条封装件，每个压实的桁条封装件包括具有帽形横截面的复合装料，接触复合装料的第一半径填料，接触复合装料的第二半径填料以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴；并将多个压实的桁条封装件放置在固化工具上。

在该方法的一些例示性示例中，多个压实的桁条封装件中的每个压实的桁条封装件具有与固化工具上的唯一位置互补的曲率。在该方法的一些例示性示例中，形成多个压实的桁条封装件包括：将多个复合装料各自放置在相应的成型和固化芯轴、相应的第一半径填料和相应的第二半径填料上方，施加机械压力以将多个复合装料中的每个成形到相应的成型和固化芯轴以及相应的刚性基体以形成各自具有帽形横截面的桁条叠层，并且对桁条叠层施加真空压力以形成多个压实的桁条封装件。在一些例示性示例中，该方法还包括从多个压实的桁条封装件中的每个压实的桁条封装件移除相应的成型和固化芯轴。

在另一个例示性示例中，压实的桁条封装件包括具有帽形横截面的复合装料；接触复合装料的第一半径填料；接触复合装料的第二半径填料；以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴。

在一些示例中，压实的桁条封装件还包括连接帽形横截面的第一凸缘和第二凸缘并接触第一半径填料和第二半径填料的内层。在一些示例中，压实的桁条封装件还包括围绕成型和固化芯轴包覆的复合层。

在一些示例中，在压实的桁条封装件中，成型和固化芯轴包括可塌缩芯轴、可溶解材料、实心芯轴或可充气气囊中的至少一者。在一些示例中，在压实的桁条封装件中，成型和固化芯轴在x-y轴、x-z轴或y-z轴中的至少一者上具有曲率。在一些示例中，在压实的桁条封装件中，成型和固化芯轴被构造为用作固化气囊。

本公开的另外的例示性实施例提供了一种制造复合结构的方法。形成包括泡沫芯轴组件的压实的桁条封装件。将压实的桁条封装件放置在固化工具上。压实的桁条封装件的复合材料在升高的温度下被固化以形成复合结构。泡沫芯轴组件内的支撑泡沫芯轴在固化期间塌缩。

本公开的另一个例示性实施例提供了一种制造复合结构的方法。将具有封闭横截面或部分封闭横截面的复合材料固化以形成复合结构，其中，复合材料在固化开始时与泡沫芯轴组件接触。泡沫芯轴组件中的支撑泡沫芯轴在固化期间塌缩。

本公开的另外的例示性示例提供了一种泡沫芯轴组件，其包括支撑泡沫芯轴、一定数量的不透气层，和释放层。支撑泡沫芯轴包括被配置为在升高的温度或升高的压力中的至少一者下塌缩的材料。一定数量的不透气层围绕支撑泡沫芯轴。释放层围绕一定数量的不透气层。

在一个例示性示例中，一种制造复合结构的方法包括形成包括泡沫芯轴组件的压实的桁条封装件、将压实的桁条封装件放置到固化工具上、在升高的温度下固化压实的桁条封装件的复合材料以形成复合结构，并且在固化期间使泡沫芯轴组件内的支撑泡沫芯轴塌缩。

在该方法的一些例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩包括在泡沫芯轴组件内抽真空以在固化期间使泡沫芯轴组件内的支撑泡沫芯轴塌缩。

在该方法的一些例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩包括支撑泡沫芯轴从第一尺寸变为第二尺寸而不分解，其中，第二尺寸小于第一尺寸。

在该方法的一些例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩依赖于升高的温度或升高的压力中的至少一者。

在一些例示性示例中，该方法还包括在固化之后从复合结构中拉出具有塌缩泡沫芯轴的泡沫芯轴组件。

在该方法的一些例示性示例中，形成压实的桁条封装件包括将复合装料放置在泡沫芯轴组件、第一半径填料和第二半径填料上方，施加机械压力以将复合装料成形到泡沫芯轴组件和刚性基体从而形成桁条叠层，并且对桁条叠层施加真空压力以形成压实的桁条封装件。

在该方法的一些例示性示例中，形成压实的桁条封装件包括：在成型工具上形成桁条、将桁条转移到成套托盘工具上并且将泡沫芯轴组件、第一半径填料和第二半径填料安装在桁条内以形成压实的桁条封装件。

在该方法的一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴为开孔泡沫。

在一个例示性示例中，一种制造复合结构的方法包括：固化具有封闭横截面或部分封闭横截面的复合材料以形成复合结构，其中，当开始固化时，复合材料与泡沫芯轴组件接触，并且在固化期间使泡沫芯轴组件中的支撑泡沫芯轴塌缩。

在一些例示性示例中，该方法还包括将复合材料放置在固化工具上，并且将一定数量的垫板放置在固化工具上的复合材料上方。

在该方法的一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴为开孔泡沫。

在该方法的一些例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩依赖于升高的温度或升高的压力中的至少一者。

在该方法的一些例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩包括向支撑泡沫芯轴施加真空。

在另一个例示性示例中，泡沫芯轴组件包括支撑泡沫芯轴，该支撑泡沫芯轴包括被配置为在升高的温度或升高的压力中的至少一者下塌缩的材料、围绕该支撑泡沫芯轴的一定数量的不透气层以及围绕该一定数量的不透气层的释放层。

在泡沫芯轴组件的一些示例中，材料在高于压力差温度的温度下软化，在所述压力差温度下，被固化的零件内的压力差基本上均衡，并且其中，该温度低于固化周期的最高温度。

在泡沫芯轴组件的一些示例中，支撑泡沫芯轴为开孔泡沫。

在泡沫芯轴组件的一些示例中，开孔泡沫具有在1磅/立方英寸至16磅/立方英寸的范围内的密度。

在泡沫芯轴组件的一些示例中，泡沫芯轴组件重量比常规的增强气囊轻。

在泡沫芯轴组件的一些示例中，材料被选择以避免对真空泵产生不利影响。

在泡沫芯轴组件的一些示例中，材料被选择以避免不利的放气。

现在转向图19，描绘了根据例示性实施例的制造环境的框图的图示。图1的飞行器100的部件可以在制造环境1900中形成。例如，飞行器100的图1的加强件120在制造环境200中被固化。

制造环境1900包括在固化复合材料1904中用于形成复合结构1906的泡沫芯轴组件1902。泡沫芯轴组件1902包括支撑泡沫芯轴1908、围绕支撑泡沫芯轴1908的一定数量的不透气层1910和围绕一定数量的不透气层1910的释放层1912。一定数量的不透气层1910包封支撑泡沫芯轴1908。支撑泡沫芯轴1908包括材料1914，材料1914被配置为在升高的温度1916或升高的压力1918中的至少一者下塌缩。在一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴1908包括材料1914，材料1914被配置为在高压釜1920的升高的温度1916和升高的压力1918下塌缩而没有发生化学分解。

泡沫芯轴组件1902充当固化芯轴1922。泡沫芯轴组件1902在固化期间向复合材料1904提供支撑。在一些例示性示例中，泡沫芯轴组件1902在高压釜1920中固化期间向复合材料1904提供支撑。

在一些例示性示例中，泡沫芯轴组件1902还用作成型芯轴1924。当泡沫芯轴组件1902充当成型芯轴1924时，复合材料1904的至少一部分被铺设在泡沫芯轴组件1902上。当泡沫芯轴组件1902充当成型芯轴1924时，泡沫芯轴组件1902使复合材料1904的至少一部分成形。

在泡沫芯轴组件1902中，释放层1912不具有在复合材料1904铺设期间保持形状并抵抗力的固有结构。当泡沫芯轴组件1902为成型芯轴1924时，支撑泡沫芯轴1908在铺设复合材料1904期间充当释放层1912内部的第二支撑结构。在固化复合材料1904的至少一部分期间，支撑泡沫芯轴1908充当释放层1912内部的第二支撑结构。

材料1914被选择为使得支撑泡沫芯轴1908在室温下为刚性的。材料1914被选择为使得由于升高的温度1916或升高的压力1918中的至少一者而在复合材料1904的固化期间使支撑泡沫芯轴1908的材料1914塌缩。在一些例示性示例中，材料1914被选择为使得由于升高的温度1916和升高的压力1918，支撑泡沫芯轴1908的材料1914在复合材料1904在高压釜1920中的固化期间塌缩。

材料1914被选择以在高于压力差温度的温度下软化，在该压力差温度下，被固化的零件部件内的压力差基本上均衡。材料1914被选择以在比复合材料1904的树脂的粘度处于最小时的温度高的温度下软化。材料1914被选择为使得材料1914在低于固化周期的最高温度的温度下软化。在一些例示性示例中，材料1914被选择以在华氏100度和华氏350度的范围内软化。在一些例示性示例中，材料1914被选择以在华氏120度和华氏300度的范围内软化。在一些例示性示例中，材料1914被选择以在华氏150度和华氏300度的范围内软化。在一些例示性示例中，基于复合材料1904的固化温度来选择软化温度1926。在一些例示性示例中，基于在固化期间待提供给复合材料1904的压力来选择软化温度1926。

材料1914被选择以在环境温度下提供压缩强度1927。根据复合材料1904，压缩强度1927可以具有任何期望的值。在一些例示性示例中，材料1914被选择以提供大于100psi压缩强度的压缩强度。

材料1914被选择以避免不利的放气。材料1914被选择为使得放气1928不会不利地影响制造环境1900中的设备或人员。在一些例示性示例中，材料1914被选择为使得放气1928不会不利地影响真空泵1930。在这些例示性示例中，材料1914被选择以避免对真空泵1930的不利影响。

在一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴1908为开孔泡沫1932。在开孔泡沫1932中，开孔泡沫1932本身的孔壁被连接或“打开”以将空气从一个孔室传送到下一个孔室。

当支撑泡沫芯轴1908为开孔泡沫1932时，可以通过将真空1934施加到开孔泡沫1932来控制支撑泡沫芯轴1908的塌缩。将真空1934施加到开孔泡沫1932使开孔泡沫1932塌缩。在复合材料1904的固化期间施加真空1934的定时影响复合结构1906的所得特性。

例如，当复合材料1904为压实的桁条封装件1936的一部分时，支撑泡沫芯轴1908有利地保持刚性，直到树脂区域中的压力均衡。通过保持刚性，支撑泡沫芯轴1908控制压实的桁条封装件1936的形状。

在这些例示性示例中，可以施加真空1934，使得支撑泡沫芯轴1908在树脂区域中的压力均衡之后塌缩。例如，在第一半径填料1938和第二半径填料1940中的压力均衡之后，将真空1934施加到支撑泡沫芯轴1908。通过将真空1934施加到支撑泡沫芯轴1908，支撑泡沫芯轴1908的塌缩定时得以控制。

开孔泡沫1932的密度1942影响泡沫芯轴组件1902的重量或结构支撑中的至少一者。在一些例示性示例中，开孔泡沫1932具有在1磅/立方英寸至16磅/立方英寸的范围内的密度1942。在一些例示性示例中，开孔泡沫1932具有在2磅/立方英寸至8磅/立方英寸的范围内的密度1942。在一些例示性示例中，开孔泡沫1932的密度1942被选择以为复合材料1904提供期望的结构支撑。密度1942可基于复合材料1904的形状、材料类型、重量或其他特征来选择。

开孔泡沫1932的密度1942影响泡沫芯轴组件1902的重量。在一些例示性示例中，开孔泡沫1932的密度1942被选择以降低泡沫芯轴组件1902的重量。在一些例示性示例中，开孔泡沫1932的密度1942被选择以允许运输泡沫芯轴组件1902。

泡沫芯轴组件1902的重量影响泡沫芯轴组件1902相对于复合材料1904的移动。增加泡沫芯轴组件1902的重量增加了在复合材料1904成角度或颠倒定位时泡沫芯轴组件1902在复合材料1904内移动的机会。

常规的增强气囊增加了增强件的重量。在一些例示性示例中，泡沫芯轴组件1902的重量有利地比常规的增强气囊小。在一些例示性示例中，开孔泡沫1932的密度被选择使得泡沫芯轴组件1902的重量比常规的增强气囊小。

支撑泡沫芯轴1908可以由任何期望的材料1914形成。材料1914基于软化温度1926、放气1928、反应性、重量、成本或任何其他所需特性来选择。

在一个例示性示例中，材料1914被选择为是可回收1944。当材料1914为可回收1944时，尽管支撑泡沫芯轴1908为单次使用物品，但材料1914可在塌缩之后重新使用。

在一些例示性示例中，材料1914可以选自提供所需材料特性的任何期望的聚合材料。在一个例示性示例中，材料1914为聚对苯二甲酸乙酯1946。在另一个例示性示例中，材料1914为聚苯砜。在又一个例示性示例中，材料1914为聚甲基丙烯酰胺。

在塌缩之前，支撑泡沫芯轴1908具有第一尺寸1948。在放入烘箱1949或高压釜1920之前，支撑泡沫芯轴1908具有第一尺寸1948。在塌缩之后，支撑泡沫芯轴1908具有第二尺寸1950。第二尺寸1950足够小以允许从复合结构1906移除泡沫芯轴组件1902。使支撑泡沫芯轴1908塌缩包括支撑泡沫芯轴1908从第一尺寸1948变为第二尺寸1950而没有发生化学分解，其中，第二尺寸1950小于第一尺寸1948。

一定数量的不透气层1910围绕支撑泡沫芯轴1908。当在支撑泡沫芯轴1908上抽真空1934时，一定数量的不透气层1910包含真空1934。

一定数量的不透气层1910还包含材料1914，使得支撑泡沫芯轴1908在塌缩期间不会拉成多个块。一定数量的不透气层1910包含材料1914，以便易于在塌缩后移除支撑泡沫芯轴1908。

一定数量的不透气层1910采取任何期望的形式。在一些例示性示例中，一定数量的不透气层1910为多个聚合物袋1952。在一个例示性示例中，一定数量的不透气层1910包括一个聚合物袋。在另一个例示性示例中，一定数量的不透气层1910包括两个聚合物袋。

一定数量的不透气层1910由任何期望的材料形成。一定数量的不透气层1910的材料可基于任何期望的特性来选择。例如，一定数量的不透气层1910的材料可以基于成本、柔韧性、反应性中的至少一者或任何其他期望的特性来选择。在一个例示性示例中，一定数量的不透气层1910由尼龙1954形成。

如所描绘的，通气装置1956位于一定数量的不透气层1910和释放层1912之间。当存在通气装置1956时，由于真空1934，一定数量的不透气层1910不会粘附到释放层1912。施加在一定数量的不透气层1910内的真空1934将一定数量的不透气层1910拉向支撑泡沫芯轴1908。

释放层1912采取任何期望的形式。在一些例示性示例中，释放层1912采取聚合物袋1960的形式。

释放层1912充当防止复合材料1904的树脂结合到通气装置956或一定数量的不透气层1910的屏障。释放层1912可以由任何期望的材料形成。在一些例示性示例中，释放层1912由氟化乙烯丙烯1962形成。根据需要，释放层1912由将充当屏障的任何材料形成。

在形成包括泡沫芯轴组件1902的压实的桁条封装件1936之后，将压实的桁条封装件1936放置在固化工具1964上。将一定数量的垫板1966放置在固化工具1964上的复合材料1904上方。压实的桁条封装件1936的复合材料1904在升高的温度下固化以形成复合结构1906。在一些例示性示例中，压实的桁条封装件1936的复合材料在高压釜1920中固化。在其他例示性示例中，压实的桁条封装件1936的复合材料在烘箱1949中固化。高压釜1920在固化期间可以提供升高的温度1916和升高的压力1918。烘箱1949在固化期间可以仅供升高的温度1916。在固化期间，支撑泡沫芯轴1908在泡沫芯轴组件1902内塌缩。

泡沫芯轴组件1902可以以多种方式放置在压实的桁条封装件1936中。在一个例示性示例中，将复合装料诸如图2的复合装料204放置在泡沫芯轴组件1902、第一半径填料1938和第二半径填料1940上方。施加机械压力以使复合装料成形到泡沫芯轴组件1902和刚性基体诸如图2的刚性基体230，从而形成桁条叠层。将真空压力施加到桁条叠层上以形成压实的桁条封装件1936。

在另一个例示性示例中，桁条在单独的成型工具上形成。然后将桁条转移到成套托盘工具。在移除单独的成型工具之后，将泡沫芯轴组件1902、第一半径填料1938和第二半径填料1940安装在桁条内以形成压实的桁条封装件1936。

在例示性示例中，泡沫芯轴组件1902存在于复合材料1904的封闭横截面1968或部分封闭横截面1970内。具有封闭横截面1968或部分封闭横截面1970的复合材料1904在高压釜1920内固化以形成复合结构1906。当固化开始时，复合材料1904与泡沫芯轴组件1902接触。

通过组装与固化工具1964分开的压实的桁条封装件1936，可以缩短制造时间。通过组装与固化工具1964分开的压实的桁条封装件1936，减少了固化工具1964的停机时间。通过将泡沫芯轴组件1902用作成型芯轴1924和固化芯轴1922两者，降低了制造时间或制造成本中的至少一者。

在压实的桁条封装件1936的固化之后移除泡沫芯轴组件1902比移除常规的固化芯轴快。泡沫芯轴组件1902的使用可以通过减少从复合材料1904移除芯轴所花费的时间来缩短制造时间。

在一些例示性示例中，泡沫芯轴组件1902为成型芯轴1924。在其他例示性示例中，压实的桁条封装件1936使用分开的成型和固化芯轴形成并固化。

在一些例示性示例中，压实的桁条封装件1936使用成型工具1972形成并且使用充当固化芯轴1922的单独的泡沫芯轴组件1902进行固化。在这些例示性示例中，桁条1974在成型工具1972上形成。将桁条1974转移到成套托盘工具1976。在成套托盘工具1976上时，泡沫芯轴组件1902、第一半径填料1938和第二半径填料1940被安装在桁条1974内以形成压实的桁条封装件1936。

图19中的制造环境1900的图示并不意味着暗示对可以实现例示性示例的方式的物理或结构限制。可以使用除了所示出的部件之外或者代替所示出的部件的其他部件。一些部件可以是不必要的。此外，还呈现了这些框来说明一些功能部件。当在例示性示例中实现时，这些框中的一个或多个可以被组合、划分或被组合且划分为不同的框。

例如，压实的桁条封装件1936可以为多个压实的桁条封装件中的一个。多个压实的桁条封装件中的每个压实的桁条封装件可以被放置在固化工具1964内并且共固化。

另外，图19中所示的不同部件可以与图1至图18中的部件组合、与图1至图18中的部件一起使用或者两者的组合。这些框可以与其他框图的框组合。图19所示的不同部件可以与图2中的部件组合使用、与图2中的部件一起使用或者两者的组合。

现在转向图20，描绘了根据例示性实施例的泡沫芯轴组件的剖视图的图示。泡沫芯轴组件2000为图19的泡沫芯轴组件1902的物理实施方式。泡沫芯轴组件2000可以为图2的成型和固化芯轴210的物理实施方式。在一些例示性示例中，泡沫芯轴组件2000可以替换图5中的成型和固化芯轴502、图7中的成型和固化芯轴702或者图9中的成型和固化芯轴902。

泡沫芯轴组件2000包括支撑泡沫芯轴2002、一定数量的不透气层2004和释放层2006。支撑泡沫芯轴2002包括材料2008，该材料2008被配置为在升高的温度和升高的压力下塌缩而没有发生化学分解。一定数量的不透气层2004围绕支撑泡沫芯轴2002。释放层2006围绕一定数量的不透气层2004。

如所描绘的，一定数量的不透气层2004包括第一不透气层2010和第二不透气层2012。尽管一定数量的不透气层2004被描绘为具有两层，但一定数量的不透气层2004可以具有任何期望数量的层。在一些其他未描绘的示例中，一定数量的不透气层2004可以替代地仅包括一层。在另一个未描绘的示例中，一定数量的不透气层2004可以替代地包括多于两层。

一定数量的不透气层2004有助于在固化之后从复合结构(未示出)移除支撑泡沫芯轴2002。例如，在材料2008塌缩之后，一定数量的不透气层2004包含支撑泡沫芯轴2002。在塌缩之后，支撑泡沫芯轴2002可具有不规则的形状。在一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴2002可以塌缩为多个块。当塌缩时包含支撑泡沫芯轴2002的所有块的一定数量的不透气层2004将有助于从复合结构(未示出)中移除支撑泡沫芯轴2002。在一些例示性示例中，一定数量的不透气层2004可以限制或阻止支撑泡沫芯轴2002塌缩为多个块。

当材料2008为开孔泡沫时，可以在一定数量的不透气层2004内拉动真空以使支撑泡沫芯轴2002塌缩。一定数量的不透气层2004将包含真空，使得真空不会进入释放层2006。当向一定数量的不透气层2004供应真空时，不同的压力被施加到释放层2006。

为促进一定数量的不透气层2004相对于释放层2006的移动，将通气装置2014定位在一定数量的不透气层2004和释放层2006之间。通气装置2014允许在第二不透气层2012和释放层2006之间分配压力。通气装置2014防止第二不透气层2012粘住释放层2006。

泡沫芯轴组件2000可以用作成型芯轴或固化芯轴中的至少一者。在成型期间，在一定数量的不透气层2004和释放层2006内可以存在任何期望的压力。在一个例示性示例中，在形成复合材料(未示出)期间，一定数量的不透气层2004和释放层2006两者向环境排气。

在复合结构(未示出)的固化期间，释放层2006中可以存在任何期望的压力。在一些例示性示例中，正压被施加到释放层2006。在一些例示性示例中，释放层2006向环境排气。所述环境可以为烘箱、高压釜或用于固化复合结构(未示出)的任何其他期望的环境。

材料2008选自任何期望类型的材料。材料2008被选择以向泡沫芯轴组件2000提供结构支撑。材料2008被选择以在复合结构(未示出)的固化期间塌缩。材料2008被配置为在高压釜(未示出)的升高的温度和升高的压力下塌缩而没有发生化学分解。

材料2008被选择以在高于压力差温度的温度下软化，在该压力差温度下，被固化的零件内的压力差基本上均衡。材料2008被选择以在比待固化的复合材料的树脂的粘度处于最小时的温度高的温度下软化。材料2008被选择为使得材料2008在低于固化周期的最高温度的温度下软化。在一些例示性示例中，材料2008在华氏100度和华氏350度的范围内软化。在一些例示性示例中，材料2008在华氏120度和华氏300度的范围内软化。在一些例示性示例中，材料2008在华氏150度和华氏300度的范围内软化。在一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴2002为开孔泡沫。材料2008可以被选择为具有期望的密度。在一些例示性示例中，材料2008的密度在1磅/立方英寸至16磅/立方英寸的范围内。在一些例示性示例中，材料2008的密度在2磅/立方英寸至8磅/立方英寸的范围内。在材料2008为开孔泡沫的一个例示性示例中，开孔泡沫具有在2磅/立方英寸至8磅/立方英寸的范围内的密度。

使用任何期望的方法将材料2008形成为支撑泡沫芯轴2002。例如，材料2008可以被模制、挤压、切割或以任何其他期望的方式成形为梯形形状2016。如所描绘的，支撑泡沫芯轴2002具有梯形形状2016。在其他未描绘的例示性示例中，支撑泡沫芯轴2002可以具有另一种期望的非梯形形状。支撑泡沫芯轴2002可以具有任何期望的形状以用于向具有封闭横截面或基本封闭横截面的复合材料(未示出)提供支撑。

现在转向图21，描绘了根据例示性实施例的泡沫芯轴组件的透视图的图示。泡沫芯轴组件2100为图19的泡沫芯轴组件1902的物理实施方式。泡沫芯轴组件2100可以为图2的成型和固化芯轴210的物理实施方式。在一些例示性示例中，泡沫芯轴组件2100可以替换图5中的成型和固化芯轴502、图7中的成型和固化芯轴702或者图9中的成型和固化芯轴902。

泡沫芯轴组件2100为具有与图20的泡沫芯轴组件2000不同形状的泡沫芯轴组件的示例。泡沫芯轴组件2100包括支撑泡沫芯轴2102、一定数量的不透气层2104，和释放层2106。支撑泡沫芯轴2102包括材料2108，材料2008被配置为在升高的温度和升高的压力下塌缩而没有发生化学分解。一定数量的不透气层2104围绕支撑泡沫芯轴2102。释放层2106围绕一定数量的不透气层2104。

如所描绘的，一定数量的不透气层2104包括第一不透气层2110。通气装置2112定位在第一不透气层2110和释放层2106之间。泡沫芯轴组件2100具有与图20的泡沫芯轴组件2000不同的形状。泡沫芯轴组件2100具有基本圆形的顶部2114和非梯形形状。

现在转向图22，描绘了根据例示性实施例的定位在泡沫芯轴组件上方的复合材料的剖视图的图示。视图2200为压实之前的复合桁条封装件的部件的图示。

复合装料2202为图2的复合装料204的物理实施方式。复合装料2202放置在泡沫芯轴组件2204、第一半径填料2206和第二半径填料2208上方。如所描绘的，复合装料2202作为一件被放置在泡沫芯轴组件2204、第一半径填料2206和第二半径填料2208上方。在一些其他例示性示例中，复合装料2202可替代地通过逐层铺设复合装料2202被放置在泡沫芯轴组件2204、第一半径填料2206和第二半径填料2208上方。

泡沫芯轴组件2204为图19的泡沫芯轴组件1902的物理实施方式。泡沫芯轴组件2204为图2的成型和固化芯轴210的物理实施方式。图22的视图2200类似于图5、图7和图9的视图，但具有一泡沫芯轴组件，泡沫芯轴组件2204。

第一半径填料2206和第二半径填料2208为图2的第一半径填料207和第二半径填料208的物理实施方式。通过将复合装料2202放置在泡沫芯轴组件2204上方，复合装料2202被定位为使得复合装料2202接触泡沫芯轴组件2204。内层2210位于刚性基体2212上。内层2210为图2的内层216的物理实施方式。刚性基体2212为图2的刚性基体230的物理实施方式。

在图22中，还没有施加机械压力和真空压力。在图22中，所述部件没有被压实。

在视图2200中，泡沫芯轴组件2204采取成型芯轴(诸如图19的成型芯轴1924)的形式。泡沫芯轴组件2204的支撑泡沫芯轴2214在复合装料2202成形期间提供支撑。支撑泡沫芯轴2214具有足够的刚性以提供对在压实期间施加的力的抵抗力。

视图2200为在形成包括泡沫芯轴组件2204的压实的桁条封装件的过程的一部分期间的视图的第一示例。在该第一示例中，复合装料2202的部分以及因此所得的复合结构的部分抵靠泡沫芯轴组件2204形成。

现在转向图23，描绘了接收根据例示性实施例的泡沫芯轴组件的桁条的剖视图的图示。视图2300为压实之后的复合桁条封装件的部件的图示。在视图2300中，由复合材料2302形成的桁条2301尚未接触泡沫芯轴组件。

复合装料2304为图2的复合装料204的物理实施方式。复合装料2304已经被放置在成型工具(未示出)上方。在视图2300中，成型工具已被移除。成型工具可以被移除以便于检查由复合材料2302形成的桁条2301。更具体地，移除成型工具允许在复合材料2302的封闭横截面2306内进行检查。

在一些例示性示例中，为移除成型工具并检查桁条2301，将桁条2301转移到成套托盘工具。在移除成型工具之后，在桁条内安装泡沫芯轴组件(未示出)、第一半径填料(未示出)和第二半径填料(未示出)以形成压实的桁条封装件。

图19的泡沫芯轴组件1902的物理实施方式在移除成型工具之后被安装在桁条内。在该例示性示例中，泡沫芯轴组件不是图2的成型和固化芯轴210的物理实施方式，因为泡沫芯轴组件并不用于形成桁条或使桁条成形。图23的视图2300中描绘的步骤为用于形成压实的桁条封装件的中间步骤。图23的视图2300中描绘的步骤不同于图22中提供的第一示例。

视图2300为在形成包括泡沫芯轴组件的压实的桁条封装件的过程的一部分期间的视图的第二非限制性示例。在该第二示例中，复合装料2304的部分以及因此所得复合结构的部分抵靠成型工具形成。在移除成型工具之后，安装泡沫芯轴组件以在复合材料2302的运输和固化期间提供支撑。

现在转向图24，描绘了根据例示性实施例的在固化之前在压实的桁条封装件内的泡沫芯轴组件的剖视图的图示。如所描绘的，压实的桁条封装件2400存在于固化工具2404的凹部2402内。压实的桁条封装件2400为图19的压实的桁条封装件1936的物理实施方式。固化工具2404为图19的固化工具1964的物理实施方式。

将垫板2406定位在压实的桁条封装件2400上方以用于在固化期间使压实的桁条封装件2400的一侧成形。垫板2406为图19的一定数量的垫板1966的物理实施方式。在该例示性示例中，使用垫板2406和固化工具2404而不是刚性封闭模子来固化压实的桁条封装件2400。

将真空袋2408定位在压实的桁条封装件2400和固化工具2404上方以形成固化组件2410。在定位真空袋2408之后，可以将固化组件2410定位在烘箱(未示出)或高压釜(未示出)内。

如所描绘的，泡沫芯轴组件2413的支撑泡沫芯轴2412具有第一尺寸2414。在一些例示性示例中，固化组件2410尚未暴露于高压釜的升高的温度和升高的压力下。在其他例示性示例中，固化组件2410可在高压釜中经受增加的温度和增加的压力，但尚未供应足够的温度和压力以使支撑泡沫芯轴2412塌缩。在一些例示性示例中，固化组件2410可在高压釜中经受增加的温度和增加的压力，但尚未供应真空以使支撑泡沫芯轴2412塌缩。

尽管图24仅显示一个压实的桁条封装件、压实的桁条封装件2400，但固化工具2404可以保持多个压实的桁条封装件。图26为保持多个压实的桁条封装件的固化工具的一个非限制性示例。在一些例示性示例中，图24为固化工具2404的一部分的描述。

现在转向图25，描绘了根据例示性实施例的在固化之后在压实的桁条封装件内的泡沫芯轴组件的剖视图的图示。视图2500为图24的固化组件2410的视图，其中支撑泡沫芯轴2412具有第二尺寸2502。第二尺寸2502小于第一尺寸2414。第二尺寸2502有助于在固化之后从压实的桁条封装件2400提取泡沫芯轴组件2413。

如所描绘的，包括支撑泡沫芯轴2412的泡沫芯轴组件2413的每个部件仅出于说明目的而收缩。然而，在一些例示性示例中，泡沫芯轴组件2413的部件中的每个可以不收缩。在一个示例中，支撑泡沫芯轴2412收缩，而释放层2504、通气装置2506或者一定数量的不透气层2508中的至少一者不与支撑泡沫芯轴2412一起收缩。如果在泡沫芯轴组件2413上拉动真空，则释放层2504、通气装置2506或一定数量的不透气层2508中的至少一者可以抵靠支撑泡沫芯轴2412折叠或压缩。

在一些例示性示例中，收缩的泡沫芯轴组件2413的部件可不均匀地收缩。例如，支撑泡沫芯轴2412可以收缩为不均匀的横截面。

在一些例示性示例中，仅由于高压釜的升高的温度和升高的压力，支撑泡沫芯轴2412塌缩至第二尺寸2502。在其他例示性示例中，由于在支撑泡沫芯轴2412上抽真空，支撑泡沫芯轴2412塌缩至第二尺寸2502。

现在转向图26，描绘了根据例示性实施例的在高压釜内的具有多个泡沫芯轴组件的固化工具的剖视图的图示。固化工具2600为图19的固化工具1964的物理实施方式。多个压实的桁条封装件2602为包括图19的压实的桁条封装件1936的多个压实的桁条封装件的物理实施方式。

多个压实的桁条封装件2602中的每个压实的桁条封装件包括多个泡沫芯轴组件2603的相应的泡沫芯轴组件，以在固化的至少一部分期间施加压力。多个压实的桁条封装件2602中的每个压实的桁条封装件位于固化工具2600的相应凹部内。多个压实的桁条封装件2602在高压釜2604内的固化工具2600上同时固化。

在固化多个压实的桁条封装件2602期间，多个泡沫芯轴组件2603在高压釜2604的升高的温度和升高的压力下塌缩而没有发生化学分解。在一些例示性示例中，将真空施加到多个泡沫芯轴组件2603的至少一个泡沫芯轴组件以使至少一个泡沫芯轴组件塌缩。

图20至图26中所示的不同部件可以与图19中的部件组合使用、与图19中的部件一起使用或者两者的组合。另外，图20至图26中的一些部件可以为图19中以框图形式示出的部件可以如何实现为物理结构的例示性示例。

此外，图19至图26中所示的不同部件可以与图2中的部件组合使用、与图2中的部件一起使用或者两者的组合。另外，图20至图26中的一些部件可以为图2中以框图形式示出的部件可以如何实现为物理结构的例示性示例。

现在转向图27，描绘了根据例示性实施例的用于制造复合结构的方法的流程图的图示。方法2700可以用于制造图19的复合结构1906。方法2700可以用图20的泡沫芯轴组件2000或图21的泡沫芯轴组件2100来执行。方法2700可以使用由图22的部件或图23的部件形成的压实的桁条封装件来执行。方法2700可以在图24和图25的压实的桁条封装件2400和泡沫芯轴组件2413上执行。方法2700可以在图26的多个压实的桁条封装件2602上执行。

方法2700形成包括泡沫芯轴组件的压实的桁条封装件(操作2702)。在一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴为开孔泡沫。在一个例示性示例中，形成压实的桁条封装件包括将复合装料放置在泡沫芯轴组件、第一半径填料和第二半径填料上方，施加机械压力以将复合装料成形到泡沫芯轴组件和刚性基体从而形成桁条叠层，并且对桁条叠层施加真空压力以形成压实的桁条封装件。在另一个例示性示例中，形成压实的桁条封装件包括：在成型工具上形成桁条、将桁条转移到成套托盘工具上；并且将泡沫芯轴组件、第一半径填料和第二半径填料安装在桁条内以形成压实的桁条封装件。

方法2700将压实的桁条封装件放置到固化工具上(操作2704)。方法2700在高压釜中固化压实的桁条封装件的复合材料以形成复合结构(操作2706)。方法2700在固化期间使泡沫芯轴组件内的支撑泡沫芯轴塌缩(操作2708)。之后，该方法终止。

在一个例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩包括在泡沫芯轴组件内抽真空以在固化期间使泡沫芯轴组件内的支撑泡沫芯轴塌缩。在另一个例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩包括支撑泡沫芯轴从第一尺寸变为第二尺寸而没有发生化学分解，其中，第二尺寸小于第一尺寸。在一个例示性示例中，使相应的支撑泡沫芯轴塌缩依赖于升高的温度或升高的压力中的至少一者。在一些例示性示例中，升高的温度和升高的压力在高压釜内。

现在转向图28，描绘了根据例示性实施例的用于制造复合结构的方法的流程图的图示。方法2800可以用于制造图19的复合结构1906。方法2800可以用图20的泡沫芯轴组件2000或图21的泡沫芯轴组件2100来执行。方法2800可以使用由图22的部件或图23的部件形成的压实的桁条封装件来执行。方法2800可以在图24和图25的压实的桁条封装件2400和泡沫芯轴组件2413上执行。方法2800可以在图26的多个压实的桁条封装件2602上执行。

方法2800固化具有封闭横截面或部分封闭横截面的复合材料以形成复合结构，其中，复合材料在固化开始时与泡沫芯轴组件接触(操作2802)。方法2800在固化期间使泡沫芯轴组件中的支撑泡沫芯轴塌缩(操作2804)。之后，该方法终止。

在一些例示性示例中，支撑泡沫芯轴为开孔泡沫。在一些例示性示例中，使相应的支撑泡沫芯轴塌缩依赖于升高的温度或升高的压力中的至少一者。在一些例示性示例中，升高的温度和升高的压力在高压釜内。在一些例示性示例中，使支撑泡沫芯轴塌缩包括向支撑泡沫芯轴施加真空。

在不同的所描绘的例示性实施例中的流程图和框图示出了例示性实施例中的设备和方法的一些可能实施方式的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段、功能和/或操作或步骤的一部分。

在例示性实施例的一些替代实施方式中，框中提到的一种或多种功能可以不按照附图中指出的顺序发生。例如，在一些情况下，根据所涉及的功能，连续示出的两个框可以基本上同时执行或者框有时可以以相反的顺序执行。而且，除了流程图或框图中的所示框之外，还可以添加其他框。

例如，方法2700还可以包括在固化之后从复合结构中拉出具有塌缩泡沫芯轴的泡沫芯轴组件。作为另一个示例，方法2800还可以包括将复合材料放置在固化工具上，并且将一定数量的垫板放置在固化工具上的复合材料上方。

例示性示例呈现了用于制造整体硬化的共固化复合蒙皮面板的方法，该共固化复合蒙皮面板包括在泡沫成型芯轴上形成开式结构桁条，该开式结构桁条在安装在固化芯轴期间被保持就位以用于后续安装蒙皮。通过可选的真空辅助，泡沫芯轴在固化周期期间塌缩，并被移除且可以被回收。

具有封闭横截面或部分封闭横截面的帽型加强件和其他复合结构的制造包括将工具放置在被部分捕获的空腔内，这使得移除常规工具变得非常困难。例示性示例提供了刚性泡沫，刚性泡沫在加强件的固化期间塌缩，以使提取步骤比常规工具的提取容易。

例示性示例提供了一种支撑泡沫芯轴，该支撑泡沫芯轴包括铺设复合材料时为刚性，但在正常固化周期期间收缩的材料。理想的是从低成本泡沫制造支撑泡沫芯轴。在碳纤维铺设期间，可以使用低成本泡沫作为一定数量的不透气层内部的支撑芯轴。一定数量的不透气层可以采取低成本气囊或管袋中的至少一种的形式。

在部件的高压釜固化期间，泡沫在热和压力下塌缩。泡沫材料被选择以在任何期望的温度和压力下塌缩。温度和压力可以基于待固化的复合材料来选择。在一个非限制性示例中，温度和压力高于250华氏度且高于35psi。在一个非限制性示例中，温度和压力约为350华氏度和90psi。泡沫在固化之后容易提取。

管袋气囊可以用作释放层。然而，管袋气囊在复合材料铺设诸如自动化纤维放置(afp)和成型期间不具有保持形状且抵抗力的固有结构。因此，在这些操作期间，将支撑辅助支撑结构放置在管袋内部是有利的。例示性示例中的支撑芯轴概念为单次使用的泡沫，其在室温下是刚性的，但由于升高的温度和压力而在高压釜固化期间塌缩。

用于制造具有帽形件、欧米茄(ω)形件或其他封闭元件的整体硬化的共固化复合结构的当前方法包括首先安装桁条、然后是复合条状物、芯轴或元件的其他部件的多个通常手动的步骤。这种方法束缚固化芯轴并限制了并行工作的能力。在该常规方法中，在固化芯轴上执行每个后续铺设步骤。这个过程也可难以自动化。安装桁条的逐步过程的原因之一在于桁条最初是直线形成的并且需要安装到轮廓中。这会产生在安装气囊之前需要进行检查的褶皱。

为简化桁条的安装过程，例示性示例的泡沫成型芯轴可以用于形成共固化结构。通过在固化周期期间也使用泡沫成型芯轴，可以将复杂的桁条层压并作为封装件转移到固化芯轴上。这些压实的桁条封装件可以最佳地包括条状物、包覆层、基层。使用泡沫芯轴组件允许并行处理多个桁条，然后可以将所述多个桁条迅速安装到固化芯轴中以供后续处理。使用泡沫芯轴组件不会不必要地使固化芯轴束缚于生产。通过将泡沫芯轴组件用于成型和固化两者，从而使用更少的工具。成型芯轴在固化期间保持原位，然后塌缩并在固化后被移除。形成压实的桁条封装件具有自动运输和安装的选择。

对不同例示性实施例的描述已经出于说明和描述的目的被呈现，并且不旨在为详尽的或局限于所公开的形式的实施例。对于本领域的普通技术人员来说，许多修改和变化应是显而易见的。此外，与其他例示性实施例相比，不同的例示性实施例可以提供不同的特征。所选择的一个或多个实施例被选择和描述以便最好地解释实施例的原理、实际应用，并且使本领域的其他普通技术人员能够理解具有各种修改以适于特定预期使用的各种实施例的公开内容。