CN104626613A - 利用形状记忆合金形成成型复合结构的方法和工具 - Google Patents

利用形状记忆合金形成成型复合结构的方法和工具 Download PDF

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Abstract

利用形状记忆合金形成成型复合结构的方法和工具。方法包括：相对于形状记忆合金的结构定位复合材料片材；加热所述形状记忆合金的结构以使所述形状记忆合金的结构变形为变形形态并且从而使所述复合材料片材符合与所述形状记忆合金的结构的变形形态对应的期望轮廓。工具包括形状记忆合金的结构和热源，所述热源用于加热所述形状记忆合金的结构以使复合材料片材符合与所述形状记忆合金的结构的变形形态对应的期望轮廓。

Description

利用形状记忆合金形成成型复合结构的方法和工具
技术领域
本公开内容涉及形成成型(contoured)复合结构。
背景技术
通常通过使预先固化的或部分地固化的柔性复合材料片材符合刚性铸模来形成复合结构，诸如由纤维加强复合材料构成的那些。取决于正在形成的最终结构，可能要求铸模具有相对于正在形成的结构的期望最终形状的非常精确的容差。这样的铸模特别在非常大的时构建和维修非常昂贵。而且，由于使一般平面的材料片材符合具有轮廓(包括复杂轮廓)的铸模的性质，常常难以避免将不希望有的皱纹给予复合材料。在形成期间创建的这样的皱纹或其它异常对于满足最后复合结构的性能要求可能不是可接受的。
发明内容
本文公开了用于利用形状记忆合金形成成型复合结构的方法和工具，以及由成型复合结构构成的设备，包括航空结构。方法包括：将复合材料片材与形状记忆合金的结构在操作上关联地定位；把形状记忆合金的结构加热至在其活化温度范围内，从而使复合材料片材符合期望轮廓；以及然后使形状记忆合金的结构冷却至低于其活化温度范围。工具包括形状记忆合金的结构和热源，所述热源被构造成将形状记忆合金的结构加热至在其活化温度范围内以使复合材料片材符合期望轮廓。
附图说明
图1是飞机的说明性非排他示例的透视图。
图2是表示形成成型复合结构的方法的说明性非排他示例的流程图。
图3是表示用于形成成型复合结构的工具以及待形成到成型复合结构中的复合材料片材的说明性非排他示例的示意图。
图4是表示图3的工具的形状记忆合金的结构以及复合材料片材的示意图，其中形状记忆合金的结构已从非变形形态(conformation)加热至变形形态并且其中复合材料片材符合形状记忆合金的结构。
图5是表示图3的工具的形状记忆合金的结构以及复合材料片材的示意图，其中形状记忆合金的结构已从变形形态冷却至非变形形态并且其中复合材料片材已通过形状记忆合金的结构设定成期望轮廓。
图6是表示用于形成成型复合结构的工具以及待形成到成型复合结构中的复合材料片材的附加说明性非排他示例的示意图。
图7是表示图6的工具的形状记忆合金的结构以及复合材料片材的示意图，其中形状记忆合金的结构已从非变形形态加热至变形形态并且其中复合材料片材符合形状记忆合金的结构。
图8是表示图6的工具的形状记忆合金的结构以及复合材料片材的示意图，其中形状记忆合金的结构已从变形形态冷却至非变形形态并且其中复合材料片材已通过形状记忆合金的结构设定成期望轮廓。
图9是表示用于形成成型复合结构的工具以及待形成到成型复合结构中的复合材料柔性片材的附加说明性非排他示例的示意图。
图10是表示图9的工具的形状记忆合金的结构以及复合材料片材的示意图，其中形状记忆合金的结构已从非变形形态加热至变形形态并且其中复合材料片材符合形状记忆合金的结构。
图11是表示图9的工具的形状记忆合金的结构以及复合材料片材的示意图，其中形状记忆合金的结构已从变形形态冷却至非变形形态并且其中复合材料片材已通过形状记忆合金的结构设定成期望轮廓。
图12是表示定位于基板内和在非变形形态中的形状记忆合金的结构的说明性非排他示例的示意等距视图。
图13是表示图12的示例的示意等距视图，其中形状记忆合金的结构已从非变形形态加热至变形形态。
图14是具有构造成被选择性地加热的子区域的形状记忆合金的结构的示意平面图。
图15是表示飞机生产和服务方法学的流程图。
图16是表示飞机的示意框图。
具体实施方式
本文公开了用于形成成型复合结构的方法和工具，以及由成型复合结构构成的设备。一般而言，在附图中，很可能被包括在给定示例中的元件用实线例示，然而为给定示例可选的元件用虚线例示。然而，用实线例示的元件对于本公开内容的所有示例而言不是必要的，并且在不背离本公开内容的范围的情况下，可以从特定示例省略用实线所示出的元件。
在图1中，提供了可以包括各种成型复合结构12的示例飞机10；然而，除飞机以外的设备在本公开内容的范围内并且可以包括成型复合结构。例如，作为说明性非排他示例，可以包括成型复合结构的其它设备包括(但不限于)宇宙飞船、船舶、陆地车辆、风力涡轮机、结构塔和桅杆等。而且，飞机10可以采取任何适合的形式，包括商用飞机、军用飞机、私人飞机或任何其它适合的飞机。虽然图1例示了形式为固定机翼商用飞机的飞机10，但是其它类型和配置的飞机在根据本公开内容的飞机10的范围内，包括(但不限于)直升飞机。
如本文所使用的，复合结构指的是由复合材料构成的结构，所述复合材料诸如(但不限于)纤维加强复合材料。纤维加强复合材料的说明性非排他示例至少包括环氧树脂或其它聚合物或结合材料以及纤维，诸如由(但不限于)玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、对位芳族聚酰胺(例如，)纤维和/或其它纤维构成的纤维。在一些示例中，复合结构可以由纤维加强复合材料的多个层或帘布层构成，并且可以被描述为复合层压件或叠片结构。在一些这样的示例中，帘布层可以为预浸帘布层，其是利用所关联的结合材料预浸渍的纤维的层或片材。因此，多个预浸帘布层可以成层以共同地限定具有期望属性和特性的纤维加强复合材料的段。预浸帘布层的结合材料可以部分地固化或预先固化，以便许可帘布层的处理和帘布层的选择性组装。通常，部分地固化的预浸帘布层对于触摸而言是柔性的且胶粘的并且因此在成层时但未必以永久性方式容易地粘住在一起。也就是说，当分层时，如果需要的话，可以许可两个相邻帘布层相对于彼此横向地平移和/或也许能被分离。为了更永久地将帘布层的相邻层附接在一起，可以在纤维加强复合结构的构建期间利用任何适合的方法并且在任何适合的和各种时间将已成层帘布层压紧或压缩在一起。两个或更多个层的这个压缩被称为帘布层的压制，或称为帘布层的压紧。在固化之前，复合材料可以是稍微柔性的，或至少相对于复合材料的固化状态为柔性的。因此，在固化之前，可能形式为片材或装料的复合材料可以被模压或以其它方式形成为期望轮廓。一些复合材料在形成或成型工艺之前或期间可能要求加热，其中这样的热使复合材料变得更有展延性并且更易于符合期望的形状，然而其中这样的热低于使复合材料固化和硬化所要求的温度。复合层压件的温度可以影响形成的速率或由于未固化树脂的粘性属性而允许限定期望轮廓的弯曲量。在固化后，复合材料变得刚性并且保持它们的形状，然而可以取决于复合结构的特定应用而具有期望的回弹能力。
继续参照图1，飞机10通常可以被描述为包括机身14，其例如取决于飞机的特定构造和/或功能一般地对应于用于保持乘客、全体乘务员、船装货物和/或设备的飞机的主体。通常，尽管不要求，但是飞机的机身是细长形并且稍微圆柱状的或管形的。在一些示例中，机身可以由沿着机身纵向地间隔并且在操作上耦合在一起以限定机身的多个段16构成。在图1中，示意性地指示了五个机身段；然而，任何数目或大小和形状的段16可以用来构建机身。
飞机10同样可以包括机翼18、水平稳定器20和垂直稳定器22。机身、机翼、水平稳定器和垂直稳定器中的一个或更多个可以由复合材料构成。在一些示例中，这样的结构可以被描述为加劲(stiffened)复合结构，诸如通过由结构框架或加劲杆所支承的表层限定。飞机的前述各种结构以及飞机的其它结构中的任何一个或更多个可以被描述为成型复合结构。通过成型，意味着这样的结构限定非平面表面。根据本公开内容的成型复合结构的一些示例可以具有带复杂轮廓的非平面表面，意味着在表面的给定区域内，与平面的任何取向的相交不是线性的。
图2示意性地提供表示形成成型复合结构的方法50的说明性非排他示例的流程图。图3-13示意性地例示了用于形成成型复合结构的工具100及其零部件的说明性非排他示例，其中这样的工具可选地被构造成执行一个或更多个方法50。方法50和工具100利用形状记忆合金的结构。有时被称为智能金属、记忆金属、记忆合金和/或智能合金的形状记忆合金是被构造成当在活化温度范围内加热时从第一非变形形态(或形状)变形为第二变形且不同的形态(或形状)的材料的分类。附加地或另选地，一些形状记忆合金可以包括超过两个的形态，诸如当在小于活化温度范围的温度范围内加热时的中间形态(或形状)。附加地或另选地，一些形状记忆合金可以被描述为包括超过一个的活化温度范围，其中各个温度范围可操作来使形状记忆合金变形成相应的形态。典型的形状记忆合金包括铜、铝和镍的合金以及镍和钛的合金；然而，形状记忆合金的其它示例在本公开内容的范围内并且可以由方法50和工具100利用。一些形状记忆合金可以被描述为在相对较低的温度下存在于马氏体相中而在相对较高的温度下存在于奥氏体相中。在这样的合金中，奥氏体相可以被描述为在合金被加热至在其活化温度范围内时发生。
最初参照图2的流程图和图3-5的工具100的示意表示，方法50可以包括将复合材料片材102与形状记忆合金的结构104在操作上关联地定位，如在52处所示意性地指示的。然后，在定位52之后，方法50可以包括把形状记忆合金的结构加热至在其活化温度范围内，如在54处所示意性地指示的。加热54导致使形状记忆合金的结构从其第一或非变形形态106变形为其第二或变形形态108，如在图2中的56处所示意性地指示的，并且使复合材料片材102符合与形状记忆合金的结构的第二形态108至少部分地对应的期望轮廓110，如在图2中的58处所示意性地指示的。在一些示例中，形状记忆合金的结构的第二形态可以具有或限定复杂轮廓。具有其期望轮廓的复合材料片材的同形构造可以被描述为同形的复合材料片材112。并且可选地在一些示例中，期望轮廓可以是复杂轮廓。然后，如在60处所示意性地指示的，紧跟加热54之后，方法50可以包括使形状记忆合金的结构冷却至低于其活化温度范围，从而使形状记忆合金的结构从其第二形态变形回至其第一形态，如在62处所示意性地指示的。不管形状记忆合金作为冷却62的结果返回至其第一形态，复合材料片材维持其期望轮廓110。
在图3-5中，形状记忆合金的结构104的第一形态和复合材料片材102的初始构造例示为一般平面的，而形状记忆合金的结构104的第二形态和复合材料片材102的期望轮廓例示为具有一般正弦波式的轮廓。然而，虽然这样的构造在本公开内容的范围内，但是这样的构造不是要求的，并且各图中的形状记忆合金的结构和复合材料片材的表示在性质上是示意的并且不限制形状记忆合金的结构和复合材料片材的可能构造和轮廓，包括在形状记忆合金的结构的变形之前、在形状记忆合金的结构的变形期间和在形状记忆合金的结构的变形之后进而在复合材料片材符合形状记忆合金的结构的第二形态之前、在复合材料片材符合形状记忆合金的结构的第二形态期间和在复合材料片材符合形状记忆合金的结构的第二形态之后。例如，如所提到的，尽管不要求，但是形状记忆合金的结构的第二形态和复合材料的期望轮廓可以具有或限定复杂轮廓。
在一些方法50中，加热54可以以期望轮廓110至少部分地设定同形的复合材料片材112，或至少部分地使同形的复合材料片材112固化。因此，在冷却60后，同形的复合材料片材将保持在其期望轮廓中并且不回复或松弛回到其同形前的状态。
可以以任何适合的方式执行加热54。工具100因此可以包括热源114，其被构造成把形状记忆合金的结构104加热至在其活化温度范围内以使形状记忆合金的结构从其第一形态变形为其第二形态进而以使复合材料片材102符合期望轮廓110。任何适合的热源可以并入工具100并且由方法50利用。例如，如图3中所示意性地且可选地例示的，热源可以包括与形状记忆合金的结构104操作啮合的一个或更多个加热板116。附加地或另选地，热源可以包括与形状记忆合金的结构集成或至少部分地嵌入在形状记忆合金的结构内的一个或更多个电阻加热元件118。在工具100的一些示例中，形状记忆合金的结构104可以被描述为包括多个子区域，并且热源114可以被构造成在操作上加热多个子区域中的少于所有子区域的子区域。换句话说，热源可以被构造成把形状记忆合金的结构的第一子集的子区域加热至在活化温度范围内并且构造成不把形状记忆合金的结构的第二子集的子区域加热至在活化温度范围内。在图3中示意性地例示了这个示例，其中通过虚线连同热源可选地例示了子集的子区域120。在工具100的一些这样的实施方式中，子区域120可以包括嵌入式电阻加热元件118；然而，同样可以使用用于选择性地加热仅形状记忆合金的结构的子集的子区域的其它机制。
在一些方法50中，加热54可以包括按照预定顺序顺序地加热形状记忆合金的结构104的子区域。因此，工具100的热源114在一些实施方式中可以被构造成按照预定顺序顺序地加热形状记忆合金的结构的预定子区域。在一些这样的实施方式中，工具100附加地可以包括控制器122，其被构造成在操作上控制热源以便按照预定顺序顺序地加热子区域。这样的方法和工具可用于在复合材料片材102在同形(conforming)58期间不折皱的情况下形成具有复杂轮廓或非复杂轮廓的成型复合结构12。控制器122在存在时可以采取任何适合的形式并且可以包括计算机和软件中的一个或更多个。例如，计算机可以利用包括计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读指令当被执行时，指导计算机控制热源以按照预定顺序顺序地加热形状记忆合金的结构的预定子区域。
关于一些方法50和一些工具100，热源114可以包括如图3中所示意性地例示的高压釜或烘箱124。因此，方法50附加地可以包括将复合材料片材102和形状记忆合金的结构104定位于可选的高压釜或烘箱中，其中加热54由高压釜或烘箱执行。
在一些方法50中，加热54可以包括使同形的复合材料片材112固化，从而产生固化的复合结构。因此，在一些工具100中，热源114不仅可以被构造成把形状记忆合金的结构加热至在其活化温度范围内，而且它还可以被构造成把复合材料加热至在其固化温度范围内。作为说明性非排他示例，形状记忆合金的典型活化温度范围可以是在大约140华氏度范围内，然而，复合材料的典型固化温度范围可以是在大约350华氏度范围内；然而，形状记忆合金和复合材料的其它示例在本公开内容的范围内。
附加地或另选地，方法50还可以包括紧跟冷却60之后，使同形的复合材料片材112固化以产生固化的复合结构，如在图2中的64处所示意性地且可选地指示的。在一些这样的方法中，可以在高压釜或烘箱124内执行固化64。在一些方法中，形状记忆合金的结构可以与同形的复合材料片材一起位于高压釜或烘箱内，然而在其它方法中，形状记忆合金的结构首先可以与同形的复合材料片材分离并且同形的复合材料片材可以位于高压釜或烘箱内而没有形状记忆合金的结构。
如图2中在66处所示意性地且可选地指示的，一些方法50还可以包括紧跟定位52之后并且在加热54之前，相对于形状记忆合金的结构104保持复合材料片材102。因此工具100可选地可以包括保持结构126，其被构造成在热源把形状记忆合金的结构加热至在活化温度范围内时相对于形状记忆合金的结构选择性地保持复合材料片材，如图3中所示意性地例示的。作为说明性非排他示例，保持结构126可以包括真空袋成型组件128，进而方法50的保持66可以包括将复合材料片材真空袋成型到形状记忆合金的结构。例如，真空袋成型组件可以包括用于操作放置在复合材料片材之上的不透气的柔性材料片材130，其中不透气的柔性材料片材相对于复合材料片材和形状记忆合金的结构贴着形状记忆合金的结构或其它结构被密封。真空袋成型组件同样可以包括真空源132，其被构造成从不透气的柔性材料片材与形状记忆合金的结构之间进而从复合材料片材与形状记忆合金的结构之间排空空气，从而经由抽吸将复合材料片材保持到形状记忆合金的结构。在一些方法中，保持66附加地可以被描述为将复合材料片材压紧至形状记忆合金的结构。
如图3中所示意性地例示的，一些工具100可选地可以包括在操作上耦合在形状记忆合金的结构104与地面之间的机械阻碍器134。当存在时，机械阻碍器可以阻碍或延迟形状记忆合金的结构从其第一形态106到其第二变形形态108的变形。工具100的这样的构造可以促进与期望轮廓对应的第二形态。例如，作为说明性非排他示例，当被加热至在其活化温度范围内时，形状记忆合金的结构可以表现得与弹簧相似并且将第一较长尺寸收缩至第二较短尺寸。缺少机械阻碍器，第二较短尺寸可以比期望的要小。因此，可以选择或调整机械阻碍器，以产生形状记忆合金的结构的期望的第二形态。附加地或另选地，机械阻碍器可以促进形状记忆合金的结构从其第一形态到其第二形态的变形的受控速率。例如，取决于复合材料为同形的特性，树脂的粘性可以防止层压件适当地符合形状记忆合金的结构，除非变形被控制至适合的速率。可以与工具100一起利用的机械阻碍器的说明性非排他示例包括具有流量控制阀的气缸。
关于包括可选的机械阻碍器134的工具100，方法50可以被描述为可选地包括与加热54同时阻碍形状记忆合金的结构104的变形56以控制形状记忆合金的结构到第二形态108的变形，诸如以对应于复合材料片材102的期望轮廓110。
现转向图6-8，在150处示意性地表示和指示了工具100的附加说明性非排他示例。工具150可以包括形状记忆合金的结构104，其包括第一体152和第二体154，所述第一体152和第二体154被构造成在形状记忆合金的结构被加热至在其活化温度范围内时进而在形状记忆合金的结构变形为第二形态108时协作地使复合材料片材102符合期望轮廓。在所例示的示意示例中，形状记忆合金的结构的第一体和第二体定位于复合材料片材的相反侧面上；然而，对于工具150的所有实施方式不要求这样的构造，并且可以取决于复合材料片材的期望轮廓使用第一体和第二体的任何适合的构造。
关于可选工具150返回参照图2，方法50的定位52因此可以包括将复合材料片材定位于第一体与第二体之间，其中第一体和第二体相对于彼此定位以在加热54期间协作地使复合材料片材符合期望轮廓。
现转向图9-11，在160处示意性地表示和指示了工具100的附加说明性非排他示例。工具160可以包括包括多个体162的形状记忆合金的结构104，所述多个体162在形状记忆合金的结构变形为其第二形态108时限定模具构造。因此，工具160可以限定具有支承结构166的压床164，所述支承结构166承受形状记忆合金的结构以用于体162相对于彼此的操作平移，从而在形状记忆合金的结构被加热至在其活化温度范围内时使复合材料片材102符合期望轮廓110。
因此，关于可选工具160，方法50可以包括在操作上平移多个体162，以及共同地随着加热54，使复合材料片材102符合期望轮廓并且产生同形的复合材料片材112。在一些这样的方法50中，可以随着加热同时执行在操作上平移。在其它方法50中，可以紧跟加热之后并且在冷却之前执行在操作上平移。在其它方法50中，可以在加热之前执行在操作上平移。
在一些工具100中，形状记忆合金的结构104可以在操作上定位于基板170(诸如不由形状记忆合金构成的基板)内。在图12-13的说明性非排他示例中，示意地呈现了形状记忆合金的结构104的四个不同的体，其中两个体一般地横跨基板的宽度并且该两个体在基板内被间隔开。然而，这些可选的构造被提供仅用于说明性目的，并且可以在工具100中具体实现任何期望的且适合的构造。取决于正在形成的成型复合结构的期望轮廓，在操作上将形状记忆合金的结构定位于基板内可能是有用的。例如，各种轮廓(包括复杂轮廓和甚至高度复杂轮廓)可以基于形状记忆合金在基板170内的选择性定位、大小、形状和选择而给予复合材料片材。当被加热至在形状记忆合金的活化温度范围内时，形状记忆合金将变形为其变形的第二形态108，如图13中所例示的，然而基板170不变形。
附加地或另选地，形状记忆合金的结构104可以在一个或更多个侧面上涂有不由形状记忆合金构成的材料，诸如聚合材料。例如，材料可以针对其表面特性被选择，诸如以确保复合材料片材如可能期望的那样在同形58期间相对于形状记忆合金的结构适当地粘附、不粘附、滑动或不滑动。附加地或另选地，形状记忆合金的结构104可以由嵌入在聚合物基体中的纤维的结构限定，并且从而限定纤维加强复合材料它本身。
如所提到的，在一些工具100和方法50中，热源114可以被构造成把形状记忆合金的结构104的子区域选择性地加热至在其活化温度范围内。在一些这样的工具和方法中，可以按照期望顺序选择性地加热各子区域。在一些这样的工具和方法中，可以选择性地加热子区域中的少于所有子区域的子区域。任何适合的机制可以用来实现这个功能性。图14连同形状记忆合金的结构示意性地例示了热源114，其中热源限定在形状记忆合金的结构上的可能加热位置的矩阵或栅格。在一些实施方式中，电阻加热元件的栅格可以被嵌入或至少部分地嵌入在形状记忆合金的结构内。附加地或另选地，可以相对于形状记忆合金的结构在操作上定位热板或热垫，其中热板或热垫被构造成根据预定模式和/或顺序选择性地加热形状记忆合金的结构。其它构造也在本公开内容的范围内。
现转向图15-16，可以在如图15中所示出的飞机制造和服务方法300以及如图16中所示出的飞机10背景下描述本公开内容的实施方式。在前期生产期间，示例性方法300可以包括飞机10的规格和设计304及材料采购306。在生产期间，发生飞机10的部件和子组件制造308及系统集成310。其后，飞机10可以经历认证和交付312以便于被置于服务314中。在客户服务中的同时，飞机10被安排以得到例行维护和保养316(其还可以包括修改、重构、翻新等等)。
方法300的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或操作员(例如，客户)执行或实行。出于本描述的目的，系统集成商可以包括但不限于任何数目的飞机制造商和主系统转包商；第三方可以包括但不限于任何数目的厂商、转包商和供应商；以及操作员可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等等。
如图16中所示，由示例性方法300所产生的飞机10可以包括具有多个系统320和内饰322的机体318。高级系统320的示例包括推进系统324、电气系统326、液压系统328和环境系统330中的一个或更多个。同样可以包括任何数目的其它系统。尽管示出了航空示例，但是本文所公开的发明的原理可以应用于其它工业，诸如汽车工业。
可以在生产和服务方法300的各阶段中的任何一个或更多个期间利用本文所公开的设备和方法。例如，可以以与在飞机10在服务中的同时所产生的部件或子组件相似的方式制作或制造与生产过程308对应的部件或子组件。并且，可以例如通过基本上加快飞机10的组装或降低飞机10的成本在生产阶段308和310期间利用一个或更多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。类似地，可以在飞机10在服务中的同时例如但不限于在维护和保养316期间利用设备实施方式、方法实施方式或其组合中的一个或更多个。
在以下枚举段落中描述了根据本公开内容的发明主题的说明性非排他示例：
A.一种形成成型复合结构的方法，所述方法包括以下步骤：
定位步骤，将复合材料片材与形状记忆合金的结构在操作上关联地定位，其中，所述形状记忆合金的结构被构造成在被加热至在活化温度范围内时在第一形态与第二形态之间变形；
加热步骤，在所述定位步骤之后，将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第一形态变形为所述第二形态，并且从而使所述复合材料片材符合与所述第二形态至少部分地对应的期望轮廓并产生同形的复合材料片材；以及
冷却步骤，在所述加热步骤之后，使所述形状记忆合金的结构冷却至低于所述活化温度范围，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第二形态变形为所述第一形态，同时使所述复合材料片材维持在所述期望轮廓中。
A1.根据段落A所述的方法，
其中，所述形状记忆合金的结构包括第一体和第二体；
其中，所述定位步骤包括将所述复合材料片材定位于所述第一体与所述第二体之间；并且
其中，所述第一体和所述第二体相对于彼此定位成在所述加热步骤期间协作地使所述复合材料片材符合所述期望轮廓。
A1.1.根据段落A1所述的方法，其中，在高压釜或烘箱外执行加热。
A2.根据段落A-A1.1中任一项所述的方法，其中，形状记忆合金的结构包括多个体，其中，当形状记忆合金的结构变形为第二形态时所述多个体限定模具构造。
A2.1.根据段落A2所述的方法，还包括：
在操作上平移多个体，并且共同地随着加热，使复合材料片材符合期望轮廓并且产生同形的复合材料片材。
A2.1.1.根据段落A2.1所述的方法，其中，随着加热同时执行在操作上平移。
A2.1.2.根据段落A2.1所述的方法，其中，在加热之后并且在冷却之前执行在操作上平移。
A2.1.3.根据段落A2.1所述的方法，其中，在加热之前执行在操作上平移。
A3.根据段落A-A2.1.3中任一项所述的方法，其中，形状记忆合金的结构在操作上定位于基板内，可选地其中，基板不由形状记忆合金构成。
A4.根据段落A-A3中任一项所述的方法，其中，加热至少部分地以期望轮廓设定同形的复合材料片材。
A5.根据段落A-A4中任一项所述的方法，其中，加热包括利用与形状记忆合金的结构操作啮合的一个或更多个加热板来加热形状记忆合金的结构。
A6.根据段落A-A5中任一项所述的方法，其中，形状记忆合金的结构包括一个或更多个集成的电阻加热元件，并且其中，加热由一个或更多个集成的电阻加热元件执行。
A7.根据段落A-A6中任一项所述的方法，还包括：
将复合材料片材和形状记忆合金的结构定位于高压釜或烘箱中，其中，加热由高压釜或烘箱执行。
A8.根据段落A-A7中任一项所述的方法，其中，形状记忆合金的结构包括多个子区域，并且其中，加热包括在操作上加热多个子区域中的少于所有子区域的子区域。
A9.根据段落A-A8中任一项所述的方法，其中，形状记忆合金的结构包括多个子区域，并且其中，加热导致多个子区域的第一子集被加热至在活化温度范围内并且多个子区域的第二子集未被加热至在活化温度范围内。
A10.根据段落A-A9中任一项所述的方法，其中，加热包括按照预定顺序顺序地加热形状记忆合金的结构的子区域。
A11.根据段落A-A10中任一项所述的方法，其中，加热包括使同形的复合材料片材固化，从而产生固化的复合结构。
A12.根据段落A-A11中任一项所述的方法，还包括：
在冷却之后，使同形的复合材料片材固化，从而产生固化的复合结构。
A12.1.根据段落A12所述的方法，其中，固化在构造成将同形的复合材料片材加热至在固化温度范围内的高压釜或烘箱内执行，其中，复合材料被构造成在固化温度范围内固化。
A12.1.1.根据段落A12.1所述的方法，其中，形状记忆合金的结构在固化期间不在高压釜或烘箱内。
A12.1.1.1.根据段落A12.1.1所述的方法，还包括：
在冷却之后并且在固化之前，使同形的复合材料片材与形状记忆合金的结构分离。
A12.1.2根据段落A12.1所述的方法，还包括：
在固化期间将形状记忆合金的结构与同形的复合材料片材一起定位在高压釜或烘箱内。
A13.根据段落A-A12.1.2中任一项所述的方法，还包括：
在定位之后并且在加热之前，相对于形状记忆合金的结构保持复合材料片材。
A13.1.根据段落A13所述的方法，其中，保持包括将复合材料片材真空袋成型至形状记忆合金的结构。
A13.2.根据段落A13-A13.1中任一项所述的方法，其中，保持包括在复合材料片材与形状记忆合金的结构之间施加真空。
A14.根据段落A-A13.2中任一项所述的方法，还包括：
在加热的同时，阻碍变形使得第二形态对应于期望轮廓。
A15.根据段落A-A14中任一项所述的方法，其中，第二形态限定复杂轮廓。
A16.根据段落A-A15中任一项所述的方法，其中，第一形态是一般平面的，并且可选地是平面的。
A17.根据段落A-A16中任一项所述的方法，其中，同形的复合材料片材限定复杂轮廓。
A18.根据段落A-A17中任一项所述的方法，其中，复合材料片材包括一个或多个预浸复合帘布层。
A19.根据段落A-A18中任一项所述的方法，其中，复合结构是航空结构。
A20.一种航空结构，所述航空结构包括根据段落A-A19中任一项所述的方法所形成的成型复合结构。
B.一种用于形成成型复合结构的工具，所述工具包括：
形状记忆合金的结构，所述形状记忆合金的结构被构造成在被加热至在活化温度范围内时从第一形态变形为第二形态，其中，所述第二形态对应于复合材料片材的期望轮廓，并且其中，所述形状记忆合金的结构被构造成在操作上容纳所述复合材料片材；以及
热源，所述热源被构造成将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内以使所述形状记忆合金的结构从所述第一形态变形为所述第二形态，进而使所述复合材料片材符合与所述形状记忆合金的所述第二形态至少部分地对应的期望轮廓。
B1.根据段落B所述的工具，和与形状记忆合金的结构成操作关系的复合材料片材相结合。
B2.根据段落B-B1中任一项所述的工具，其中，形状记忆合金的结构包括第一体和相对于第一体定位的第二体，其中，第一体和第二体被构造成在形状记忆合金的结构被加热至在活化温度范围内时进而在形状记忆合金的结构变形为第二形态时协作地使复合材料片材符合期望轮廓。
B3.根据段落B-B2中任一项所述的工具，其中，形状记忆合金的结构包括多个体，其中，当形状记忆合金的结构变形为第二形态时所述多个体限定模具构造。
B3.1.根据段落B3所述的工具，其中，所述多个体中的各个体被构造成在形状记忆合金的结构被加热至在活化温度范围内时相对于彼此平移以使复合材料片材符合期望轮廓。
B4.根据段落B-B3.1中任一项所述的工具，还包括：
基板，其中，形状记忆合金的结构在操作上定位于基板内，可选地其中，基板不由形状记忆合金构成。
B5.根据段落B-B4中任一项所述的工具，其中，热源包括与形状记忆合金的结构操作啮合的一个或更多个加热板。
B6.根据段落B-B5中任一项所述的工具，其中，热源包括与形状记忆合金的结构集成或至少部分地嵌入在形状记忆合金的结构内的一个或更多个电阻加热元件。
B7.根据段落B-B6中任一项所述的工具，其中，热源包括高压釜或烘箱。
B8.根据段落B-B7中任一项所述的工具，其中，形状记忆合金的结构包括多个子区域，并且其中，热源被构造成在操作上加热多个子区域中的少于所有子区域的子区域。
B9.根据段落B-B8中任一项所述的工具，其中，形状记忆合金的结构包括多个子区域，并且其中，热源被构造成将多个子区域的第一子集加热至在活化温度范围内并且构造成不将多个子区域的第二子集加热至在活化温度范围内。
B10.根据段落B-B9中任一项所述的工具，其中，热源被构造成按照预定顺序顺序地加热形状记忆合金的结构的预定子区域。
B11.根据段落B-B10中任一项所述的工具，还包括：
控制器，所述控制器被构造成在操作上控制热源以按照预定顺序顺序地加热形状记忆合金的结构的预定子区域。
B12.根据段落B-B11中任一项所述的工具，还包括：
保持结构，所述保持结构被构造成在热源将形状记忆合金的结构加热至在活化温度范围内时相对于形状记忆合金的结构选择性地保持复合材料片材。
B12.1.根据段落B12所述的工具，其中，保持结构包括真空袋成型组件。
B13.根据段落B-B12.1中任一项所述的工具，还包括：
机械阻碍器，所述机械阻碍器在操作上耦合到形状记忆合金的结构，其中，机械阻碍器被构造成在操作上对抗形状记忆合金的结构从第一形态到第二形态的变形。
B14.根据段落B-B13中任一项所述的工具，其中，第二形态限定复杂轮廓。
B15.根据段落B-B14中任一项所述的工具，其中，第一形态是一般平面的，并且可选地是平面的。
B16.根据段落B-B15中任一项所述的工具，其中，复合材料片材包括一个或多个预浸复合帘布层。
B17.根据段落B-B16中任一项所述的工具，其中，成型复合结构是航空结构。
B18.根据段落B-B17中任一项所述的工具，所述工具被构造成执行根据段路A-A19中任一项所述的方法。
如本文所使用的，术语“选择性”和“选择性地”在修改设备的一个或多个部件的动作、移动、构造或其它活动或设备的特性时，意味着特定动作、移动、构造或其它活动是设备的一个方面或设备的一个或多个部件的用户操纵的直接结果或间接结果。
如本文所使用的，术语“被适配”和“被构造”意味着元件、部件或其它主题被设计和/或旨在执行给定功能。因此，术语“被适配”和“被构造”的使用不应该被解释成意味着给定元件、部件或其它主题简单地“能够”执行给定功能，而是元件、部件和/或其它主题被具体地选择、创建、实现、利用、编程和/或设计用于执行功能的目的。也在本公开内容的范围内的是，被记载为被适配成执行特定功能的元件、部件和/或其它记载的主题可以附加地或另选地描述为被构造成执行该功能，并且反之亦然。类似地，被记载为被构造成执行特定功能的主题可以附加地或另选地描述为可操作来执行该功能。
此外，本公开内容包括根据以下条款的实施方式：
条款1.一种形成成型复合结构的方法，所述方法包括以下步骤：
定位步骤，将复合材料片材与形状记忆合金的结构在操作上关联地定位，其中，所述形状记忆合金的结构被构造成在被加热至在活化温度范围内时在第一形态与第二形态之间变形；
加热步骤，在所述定位步骤之后，将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第一形态变形为所述第二形态，并且从而使所述复合材料片材符合与所述第二形态至少部分地对应的期望轮廓并产生同形的复合材料片材；以及
冷却步骤，在所述加热步骤之后，使所述形状记忆合金的结构冷却至低于所述活化温度范围，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第二形态变形为所述第一形态，同时使所述复合材料片材维持在所述期望轮廓中。
条款2.根据条款1所述的方法，
其中，所述形状记忆合金的结构包括第一体和第二体；
其中，所述定位步骤包括将所述复合材料片材定位于所述第一体与所述第二体之间；并且
其中，所述第一体和所述第二体相对于彼此定位成在所述加热步骤期间协作地使所述复合材料片材符合所述期望轮廓。
条款3.根据条款1所述的方法，其中，形状记忆合金的结构包括多个体，其中，当形状记忆合金的结构变形为第二形态时所述多个体限定模具构造，所述方法还包括：
在操作上平移多个体，并且共同地随着加热，使复合材料片材符合期望轮廓并且产生同形的复合材料片材。
条款4.根据条款1所述的方法，其中，所述形状记忆合金的结构在操作上被定位于基板内，其中，所述基板不由形状记忆合金构成。
条款5.根据条款1所述的方法，其中，所述加热步骤至少部分地以所述期望轮廓设定所述同形的复合材料片材。
条款6.根据条款1所述的方法，其中，所述加热步骤包括利用与形状记忆合金的结构操作啮合的一个或更多个加热板来加热形状记忆合金的结构。
条款7.根据条款1所述的方法，其中，形状记忆合金的结构包括一个或更多个集成的电阻加热元件，并且其中，加热由一个或更多个集成的电阻加热元件执行。
条款8.根据条款1所述的方法，所述方法还包括：
将所述复合材料片材和所述形状记忆合金的结构布置于高压釜或烘箱中，其中，所述加热步骤由所述高压釜或所述烘箱执行。
条款9.根据条款1所述的方法，其中，所述形状记忆合金的结构包括多个子区域，并且其中，所述加热步骤包括在操作上加热所述多个子区域中的少于所有子区域的子区域。
条款10.根据条款1所述的方法，其中，所述加热步骤包括按照预定顺序顺序地加热所述形状记忆合金的结构的子区域。
条款11.根据条款1所述的方法，其中，所述加热步骤包括使所述同形的复合材料片材固化，从而产生固化的复合结构。
条款12.根据条款1所述的方法，所述方法还包括：
固化步骤，在所述冷却步骤之后，使所述同形的复合材料片材固化，从而产生固化的复合结构。
条款13.根据条款1所述的方法，所述方法还包括：
保持步骤，在所述定位步骤之后并且在所述加热步骤之前，相对于所述形状记忆合金的结构保持所述复合材料片材。
条款14.根据条款13所述的方法，其中，所述保持步骤包括将所述复合材料片材真空袋成型至所述形状记忆合金的结构。
条款15.根据条款1所述的方法，所述方法还包括：
在所述加热步骤的同时，阻碍所述变形使得所述第二形态对应于所述期望轮廓。
条款16.根据条款1所述的方法，其中，所述第二形态限定复杂轮廓。
条款17.根据条款1所述的方法，其中，所述第一形态是一般平面的。
条款18.根据条款1所述的方法，其中，同形的复合材料片材限定复杂轮廓。
条款19.一种形成成型复合结构的方法，所述方法包括以下步骤：
定位步骤，将复合材料片材与形状记忆合金的结构在操作上关联地定位，其中，所述形状记忆合金的结构被构造成在被加热至在活化温度范围内时在第一形态与第二形态之间变形；
保持步骤，在所述定位步骤之后，相对于所述形状记忆合金的结构保持所述复合材料片材，其中，所述保持步骤包括将所述复合材料片材真空袋成型至所述形状记忆合金的结构；
加热步骤，在所述定位步骤之后，将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第一形态变形为所述第二形态，并且从而使所述复合材料片材符合与所述第二形态至少部分地对应的期望轮廓并产生同形的复合材料片材，其中，所述加热步骤至少部分地以所述期望轮廓设定所述同形的复合材料片材，并且其中，所述期望轮廓具有复杂轮廓；
冷却步骤，在所述加热步骤之后，使所述形状记忆合金的结构冷却至低于所述活化温度范围，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第二形态变形为所述第一形态，同时使所述复合材料片材维持在所述期望轮廓中；以及
固化步骤，在所述冷却步骤之后，使所述同形的复合材料片材固化，从而产生固化的复合结构。
条款20.一种用于形成成型复合结构的工具，所述工具包括：
形状记忆合金的结构，所述形状记忆合金的结构被构造成在被加热至在活化温度范围内时从第一形态变形为第二形态，其中，所述第二形态对应于复合材料片材的期望轮廓，并且其中，所述形状记忆合金的结构被构造成在操作上容纳所述复合材料片材；
热源，所述热源被构造成将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内以使所述形状记忆合金的结构从所述第一形态变形为所述第二形态，进而使所述复合材料片材符合与所述形状记忆合金的所述第二形态至少部分地对应的期望轮廓；以及
保持结构，所述保持结构被构造成在所述热源将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内时相对于所述形状记忆合金的结构选择性地保持所述复合材料片材。
在通过引用并入本文的专利文献中的任一个以与本申请的非并入公开内容或与其它并入专利文献中的任一个不一致的方式限定术语情况下，本申请的非并入公开内容相对于本申请应该控制，并且如并入专利文献中所使用的一个或多个术语相对于其中限定了该一个或多个术语的该文献应该控制。
本文所公开的设备的各种公开的元件和方法的步骤对于根据本公开内容的所有设备和方法而言是不要求的，并且本公开内容包括本文所公开的各种元件和步骤的所有新颖和非明显的组合和子组合。而且，本文所公开的各种元件和步骤中的一个或更多个可以限定与公开的设备或方法的整体分开和分离的独立发明主题。因此，不要求这样的发明主题与本文明确地公开的特定设备和方法相关联，并且这样的发明主题可以在本文未明确地公开的设备和/或方法中找到效用。

Claims (15)

1.一种形成成型复合结构的方法，所述方法包括以下步骤：
定位步骤，将复合材料片材与形状记忆合金的结构在操作上关联地定位，其中，所述形状记忆合金的结构被构造成在被加热至在活化温度范围内时在第一形态与第二形态之间变形；
加热步骤，在所述定位步骤之后，将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第一形态变形为所述第二形态，并且从而使所述复合材料片材符合与所述第二形态至少部分地对应的期望轮廓并产生同形的复合材料片材；以及
冷却步骤，在所述加热步骤之后，使所述形状记忆合金的结构冷却至低于所述活化温度范围，从而使所述形状记忆合金的结构从所述第二形态变形为所述第一形态，同时使所述复合材料片材维持为所述期望轮廓。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述形状记忆合金的结构包括第一体和第二体；
其中，所述定位步骤包括将所述复合材料片材定位于所述第一体与所述第二体之间；并且
其中，所述第一体和所述第二体相对于彼此定位成在所述加热步骤期间协作地使所述复合材料片材符合所述期望轮廓。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形状记忆合金的结构在操作上被定位于基板内，其中，所述基板不由形状记忆合金构成。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热步骤至少部分地以所述期望轮廓设定所述同形的复合材料片材。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
将所述复合材料片材和所述形状记忆合金的结构布置于高压釜或烘箱中，其中，所述加热步骤由所述高压釜或所述烘箱执行。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形状记忆合金的结构包括多个子区域，并且其中，所述加热步骤包括在操作上加热所述多个子区域中的少于所有子区域的子区域。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热步骤包括按照预定顺序顺序地加热所述形状记忆合金的结构的子区域。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热步骤包括使所述同形的复合材料片材固化，从而产生固化的复合结构。
9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
固化步骤，在所述冷却步骤之后，使所述同形的复合材料片材固化，从而产生固化的复合结构。
10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
保持步骤，在所述定位步骤之后并且在所述加热步骤之前，相对于所述形状记忆合金的结构保持所述复合材料片材。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述保持步骤包括将所述复合材料片材真空袋成型至所述形状记忆合金的结构。
12.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
在所述加热步骤的同时，阻碍所述变形使得所述第二形态对应于所述期望轮廓。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二形态限定复杂轮廓。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一形态是一般平面的。
15.一种用于形成成型复合结构的工具，所述工具包括：
形状记忆合金的结构，所述形状记忆合金的结构被构造成在被加热至在活化温度范围内时从第一形态变形为第二形态，其中，所述第二形态对应于复合材料片材的期望轮廓，并且其中，所述形状记忆合金的结构被构造成在操作上容纳所述复合材料片材；
热源，所述热源被构造成将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内以使所述形状记忆合金的结构从所述第一形态变形为所述第二形态，进而使所述复合材料片材符合与所述形状记忆合金的所述第二形态至少部分地对应的期望轮廓；以及
保持结构，所述保持结构被构造成在所述热源将所述形状记忆合金的结构加热至在所述活化温度范围内时相对于所述形状记忆合金的结构选择性地保持所述复合材料片材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110573317A (zh) * 2018-01-03 2019-12-13 贝克顿·迪金森公司 形状记忆合金成型部件

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201509292D0 (en) * 2015-05-29 2015-07-15 Cytec Ind Inc Process for preparing moulded articles from fibre-reinforced composite materials - II
US10059065B2 (en) * 2016-04-06 2018-08-28 Spirit Aerosystems, Inc. Method for eliminating radius wrinkles in composite laminates
CA3063886A1 (en) 2019-08-16 2021-02-16 Goodrich Corporation Shape memory manufacturing for vessels
CN110422314A (zh) * 2019-09-04 2019-11-08 吉林大学 可前后变形仿生柔性机翼
US20230391025A1 (en) * 2022-06-03 2023-12-07 Rohr, Inc. Smart materials to form nacelle core structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57125020A (en) * 1981-01-28 1982-08-04 Mitsubishi Electric Corp Molding of reinforced plastics
EP0155820A2 (en) * 1984-03-16 1985-09-25 Alcan International Limited Forming fibre-plastics composites
CN101007430A (zh) * 2006-01-24 2007-08-01 富士胶片株式会社 模具和模制方法
CN101722657A (zh) * 2009-11-24 2010-06-09 南京航空航天大学 嵌入有形状记忆合金的波纹型蒙皮成型装置及加工方法
CN102729380A (zh) * 2011-04-11 2012-10-17 东洋橡胶工业株式会社 座位缓冲垫的制造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896521A (ja) 1981-12-03 1983-06-08 Mitsubishi Electric Corp Ｆｒｐ材料の成形法およびその成形金型
JPS59118430A (ja) * 1982-12-27 1984-07-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd 複合材の成形方法
JPS6176351A (ja) 1984-09-25 1986-04-18 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂構造体の製造方法
US5530227A (en) * 1991-04-05 1996-06-25 The Boeing Company Method and apparatus for consolidating organic matrix composites using induction heating
JP3121861B2 (ja) * 1991-06-13 2001-01-09 富士重工業株式会社 複合材の成形方法
US5700337A (en) 1996-03-01 1997-12-23 Mcdonnell Douglas Corporation Fabrication method for composite structure adapted for controlled structural deformation
US6773535B1 (en) 2003-03-03 2004-08-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Article and method for controlled debonding of elements using shape memory alloy actuators
US7228611B2 (en) 2003-11-18 2007-06-12 The Boeing Company Method of transferring large uncured composite laminates
US7527222B2 (en) 2004-04-06 2009-05-05 The Boeing Company Composite barrel sections for aircraft fuselages and other structures, and methods and systems for manufacturing such barrel sections
US7503368B2 (en) 2004-11-24 2009-03-17 The Boeing Company Composite sections for aircraft fuselages and other structures, and methods and systems for manufacturing such sections
WO2006078742A2 (en) * 2005-01-19 2006-07-27 General Motors Corporation Reconfigurable fixture device and methods of use
US7293836B2 (en) * 2005-09-07 2007-11-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Seat assemblies including a seat stroking device and methods of use
US8568551B2 (en) 2007-05-22 2013-10-29 The Boeing Company Pre-patterned layup kit and method of manufacture
US9770871B2 (en) 2007-05-22 2017-09-26 The Boeing Company Method and apparatus for layup placement
US7622069B1 (en) * 2008-11-24 2009-11-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Molding methods using shape memory polymers
US20110300358A1 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 The Boeing Company Shape memory alloy/fiber reinforced polymeric composite structures and method for forming
US9120554B2 (en) * 2011-08-16 2015-09-01 The Boeing Company Variable camber fluid-dynamic body utilizing optimized smart materials
US8974618B1 (en) 2012-12-04 2015-03-10 The Boeing Company Systems and methods for assembling a skin of a composite structure
US9199417B1 (en) 2013-01-02 2015-12-01 The Boeing Company Systems and methods for assembling stiffened composite structures
US9211679B1 (en) 2013-05-03 2015-12-15 The Boeing Company Systems and methods of forming a skin for a composite structure and composite structures including the same
US9144959B1 (en) 2013-09-04 2015-09-29 The Boeing Company Methods for assembling a skin of a composite structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57125020A (en) * 1981-01-28 1982-08-04 Mitsubishi Electric Corp Molding of reinforced plastics
EP0155820A2 (en) * 1984-03-16 1985-09-25 Alcan International Limited Forming fibre-plastics composites
CN101007430A (zh) * 2006-01-24 2007-08-01 富士胶片株式会社 模具和模制方法
CN101722657A (zh) * 2009-11-24 2010-06-09 南京航空航天大学 嵌入有形状记忆合金的波纹型蒙皮成型装置及加工方法
CN102729380A (zh) * 2011-04-11 2012-10-17 东洋橡胶工业株式会社 座位缓冲垫的制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110573317A (zh) * 2018-01-03 2019-12-13 贝克顿·迪金森公司 形状记忆合金成型部件

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