CN105269878B - 用于使层压结构体结合的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于使层压结构体结合的装置和方法。可以使用复合层压加固工具来在复合层压结构体的结合线处形成加固接合件。工具可以保持具有立柱的一个或多个夹子，并且工具可以沿着至少两个复合层压元件之间的结合线放置。可以加热夹子的接合部以增加接合部的柔韧性，并且可以致动工具以驱动立柱穿过至少两个复合层压元件。立柱可以朝向夹子的基底偏斜，从而对夹子进行固定。然后可以对加强的复合层压结构体进行固化。

Description

用于使层压结构体结合的装置和方法
技术领域
本公开涉及层压结构体体，更具地，涉及用于使层压结构体结合的装置和方法。
背景技术
复合层压结构体由于其轻型和承载性能而广泛用于运输行业。如在此所使用的，运输行业可以包括航空航天、船舶、铁路、和基于陆地的车辆应用。飞行器，例如，可以包括飞行器机翼中的桁梁、刚性梁、和翼梁结构体，这些所有由复合层压结构体体形成。
复合层压结构体可以包括表皮和核心。核心可以由端面晶粒轻木芯材、金属箔或者芳纶纸的蜂窝、或者各种聚氨酯、PVC、或者石碳酸泡沫等形成。表皮可以由聚合物基质纤维复合材料(诸如碳纤维强化塑料 (CFRP))的多个层或者层压体构造。复合层压结构体的各个构成部分可以诸如利用粘合剂而结合在一起。
层压结构体中的典型破坏可以由在压缩力下或者剪切力下核心破坏或者，更常见地由核心与复合层压表皮之间、或者层压表皮的层之间的结合或者粘合剂能力遭到破坏而造成的。取决于负荷的其他破坏可以包括一个或者两个表皮的皱痕、层压结构体的弯曲破坏、或者一些负荷由此转移至层压结构体的边缘附着器件遭到破坏。
因为以上注意到的破坏模式，提出延伸出表皮的平面外或者与表皮的平面垂直的加固。这有时称为“Z”方向，因为通常把层压表皮的坐标称为落在包括X和Y坐标的平面中。因此，X和Y坐标有时称为二维复合或者2-D复合。当表皮常常由缝合或者编织并且堆叠在彼此的顶部以形成复合材料的板层或者层的纤维织物形成时，这特别地合适。
传统的结合方法对于一些类型的层压材料是不足的，可能未显著地加固层压材料，和/或在复合层压结构体的构造过程中使用是过度繁重的。例如，提出Z-销连接(pinning)，其中，碳销成角度插入以使接合的层压的凸缘固定。在该处理的过程中，从层压表皮的顶表面突出的销的端部必须去除，这可能由于微小裂缝而使销变弱。另外，如果有的话，销提供可忽略的层压材料加固。另一个提出的方法是将层压缝合在一起以使它们结合在一起并且提供加固。然而，缝合不能在预浸透层压上进行，因为浸透的树脂将阻塞用于插入缝线的缝合机构。
因此，有利的是提供考虑到以上论述的一个或多个问题的方法和装置。
发明内容
根据本公开内容的一个方面，提供一种用于在复合层压结构体中的结合线处形成加固接合件的方法。方法包括使复合层压加固工具装载有夹子，夹子具有在接合部处耦接至基底的立柱，立柱相对于基底成初始角度延伸。复合层压加固工具可以沿着至少两个复合层压元件之间的结合线放置，并且接合部可以被充分加热至高于外界温度以增加接合部的柔韧性。方法进一步包括致动复合层压加固工具以驱动立柱穿过至少两个复合层压元件，并且使立柱朝向接合部处的底部偏斜直到立柱相对于基底成偏斜角度延伸。偏斜角度可以不同于初始角度，从而对夹子进行固定。
根据本公开内容的另一个方面，提供用于在复合层压结构体中的结合线处形成加固的接合件的方法。方法包括使复合层压加固工具装载有多个夹子，多个夹子中每一个具有在第一接合部和第二接合部处耦接至基底的第一立柱和第二立柱，第一立柱和第二立柱相对于基底成第一初始角度和第二初始角度延伸，第一初始角度和第二初始角度近似90度，使得多个夹子中的每一个具有U形状。复合层压加固工具可以沿着至少两个复合层压元件之间的结合线放置，并且多个夹子中的每一个的第一接合部和第二接合部可以被充分加热为高于外界温度，以增加第一接合部和第二接合部的柔韧性。可以致动复合层压加固工具以驱动多个夹子中的每一个的第一立柱和第二立柱穿过至少两个复合层压元件。方法进一步包括使多个夹子中的每一个的第一立柱和第二立柱在第一接合部和第二接合部处朝向基底偏斜，直到第一立柱和第二立柱相对于基底成第一偏斜角度和第二偏斜角度延伸，第一偏斜角度和第二偏斜角度分别不同于第一初始角度和第二初始角度，从而对多个夹子的其中一个进行固定。
根据本公开内容的另一个方面，提供一种用于在复合层压结构体中的结合线处形成加固的接合件的复合层压加固工具。工具包括多个夹子，多个夹子中的每一个具有在第一接合部和第二接合部处耦接至基底以形成 U形状的第一立柱和第二立柱；底部；和耦接至底部的外壳，外壳和底部限定用于接收多个夹子的腔，腔限定出口端部。引导组件可以设置在腔中并且被配置为在预定的方位上保持多个夹子并且使多个夹子偏向腔出口端部。柱塞头部可以在腔中设置为邻近腔出口端部，并且放置为与多个夹子的首夹的基底啮合。柱塞头部可以在回缩位置与伸出位置之间可移动，其中，在回缩位置，柱塞头部设置在腔中，在伸出位置，柱塞头部穿过腔出口端部以分配首夹，并且加热元件可以热耦接至柱塞头部。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，夹子的立柱可以包括面向基底的内表面和背向基底的外表面，并且外表面可以包括减小立柱的尖端处的厚度的锥形部。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，夹子可以由选自由单向纤维加固热塑性塑料、非定向短切纤维热塑性塑料、及净热塑性树脂组成的一组夹子材料的夹子材料形成。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合的，多个夹子可以装载入复合层压加固工具中并且驱动到结合线上。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，多个夹子的邻近对可以用连结件耦接。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，初始角度可以近似90度。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，复合层压加固工具可以包括放置为与夹子的基底啮合的柱塞头部，并且柱塞头部可以被加热从而加热接合部。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，柱塞头部可以从回缩位置可移动至伸出位置，并且致动复合层压加固工具可以包括致动柱塞头部从回缩位置至伸出位置。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，至少两个复合层压元件中的至少一个可以是预浸渍层压元件。
根据本公开内容的另一个方面可以与此处确定的任何其他方面结合，在使立柱偏斜之后，可以加热固定的夹子和至少两个复合层压元件以使复合层压结构体固化。
已经论述的特征、功能和优势可以在各种实施方式中独立地实现，或者也可以与其他实施方式结合来实现，其更多细节可参考以下描述和附图来看出。
附图说明
图1是根据有利的实施方式的包括加固夹子的复合层压结构体的立体图；
图2是沿着图1的线2-2所取的复合层压结构体的截面的侧正视图；
图3是根据有利的实施方式的加固夹子的放大的侧正视图；
图4是根据有利的实施方式的包括连接的加固夹子的复合层压结构体的立体图；
图5是沿着图4的线5-5所取的复合层压结构体的截面的侧正视图；
图6是根据有利的实施方式的复合层压加固工具的截面的侧正视图；
图7是沿着 图6的线 7-7 所取的 复合层压加固工具的端部示图；以及
图8是图6的复合层压加固工具的截面的侧正视图，在伸出位置具有柱塞头部；以及
图9是示出根据有利的实施方式的用于形成复合层压结构体的加固接合件的方法的流程图。
应当理解，附图不必要按比例绘制并且公开的实施方式有时是示意性地示出。应进一步认识到，以下的详细说明在本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本发明或者其应用和使用。因此，为说明的方便起见，虽然本公开内容以一些说明性的实施方式被描绘和描述，但应当认识到，本公开内容可以实现为各种其他类型的实施方式及各种其他系统和环境。
具体实施方式
以下详细描述是执行本发明的当前预期的最佳模式。描述不具有限制意义，而是仅仅为了示出本发明的一般原理而进行的，因为本发明的范围由所附权利要求最好地限定。
更具体地参考附图，图1示出包括第一复合层压元件12和第二复合层压元件14的复合层压结构体10。虽然复合层压结构体10示出具有两个元件12、14，但是其可以包括多于两个元件。第一复合层压元件12示出为层压表皮的形式，而第二复合层压元件14示出具有基底16和凸缘18 的桁梁的形式。然而，将认识到，第一复合层压元件12和第二复合层压元件14可采用相关领域中一般已知的其他组件的形式。例如，两个元件可以是：两个表皮元件；整体表皮元件的层；表皮元件和支撑元件；或者两个支撑元件。在飞行器领域中，示例性复合层压结构体包括接合到大梁、隔板、桁梁、框架或者其他结构的表皮，以及连接到另一个表皮的表皮。
第一复合层压元件12和第二复合层压元件14示出为沿着第一结合线 20和第二结合线22结合在一起。结合线的数量和位置可以基于将要形成的复合层压结构体的类型、复合层压结构体的期望负荷、其中可以使用复合层压结构体的应用、以及其他因素来确定。因此，结合线的数量和方向可以与在图1中示出的那些不同。
如参考图1至图3最好示出的，复合层压元件12、14通过沿着结合线20、22定位的多个加固夹子24而接合在一起。每个夹子24可以包括基底26和从基底26的相对端部延伸的两个立柱28、30。立柱28、30耦接至基底26的区域在本文中被定义为接合部32、34。在图2中，立柱28、 30被示出为刺穿通过第一复合层压元件12和第二复合层压元件14并且朝向基底26向内偏斜，使得立柱28、30的各个尖端36、38与第一复合层压元件12的底表面40啮合。当如图2中所示放置时，夹子24在本文中指的是“固定的”或者在“固定的配置中”。
如图3中所示，在固定之前，夹子24可以具有初始配置，以便于夹子24附接至第一复合层压元件12和第二复合层压元件14。图3更清晰地示出夹子24的部件，包括基底26、立柱28、30、接合部32、34及尖端 36、38。在初始配置中，立柱28、30可相对于基底26成初始角度α1、α2 延伸。在示出的实施方式中，初始角度α1、α2近似九十度以使夹子24呈现U-形状，然而可以使用其他角度。
另外，在图3中，立柱28、30示出为具有通常面向基底26的内表面 42、44及通常背向基底26的外表面46、48。外表面46、48的每一个可以包括减小立柱28、30在尖端36、38的厚度的锥形部50、52。锥形部 50、52可在夹子24的固定过程中促使立柱28、30向内偏移，如以下将更加完整的理解。
夹子24可以由适合用于复合层压结构体的材料形成。对于飞行器应用，如果需要，夹子材料可以具有高强度重量比，并且可有利地对其后的固化过程中可能产生的热量起反应。示例性夹子材料包括单向纤维加固热塑性塑料、非定向短切纤维热塑性塑料、以及净(neat)热塑性树脂。在使用纤维的材料中，纤维可以是石墨纤维、芳纶纤维等。这些材料仅是示例性的，因为几乎可以使用任何材料，只要其能够形成夹子并且具有有利的无腐蚀性的特性即可。
在图4和图5中示出复合层压结构体110的替代实施方式。与图1和图2的实施方式类似，复合层压结构体110包括通过多个夹子124接合的第一复合层压元件112和第二复合层压元件114。然而，在这个实施方式中，夹子124通过在相邻的夹子124对之间延伸的连结件125耦接至彼此。连结件125可以由与夹子124相同的材料形成，材料的示例在以上进行给出。
复合层压加固工具200可以用于将夹子24插过第一复合层压元件12 和第二复合层压元件14并且对夹子24进行固定。示例性工具200在图6 至图8中示出为包括底部202，其可枢转耦接至外壳204。底部202和外壳204限定成大小以容纳多个夹子24的腔206。腔206包括基底端部208 和限定出口211的出口端部210，夹子24可以通过出口211从工具200 分配。
复合层压加固工具200可以进一步包括设置在腔206中的引导组件 212，其被配置为将一个或多个夹子24保持在预定的方位上并且使一个或多个夹子24朝向腔出口端部210偏置。在示出的实施方式中，引导组件 212包括设置在腔206中并且被配置为在预定的方位上容纳多个夹子24 的滑动件214。更具体地，如在图7中最好看到的，滑动件214具有通常与U形夹子24互补的矩形截面。滑动件214的顶表面216支撑夹子基底 26的底表面27，并且夹子24的立柱28、30向下依靠在滑动件214的相对侧表面218、220上。因此，滑动件214以立柱28、30定位朝向腔出口 211的方式保持夹子24。
引导组件212可以进一步包括用于与设置在滑动件214上的一个或多个夹子24啮合的引导头部222。引导头部222也可以成形为与滑动件214 互补，以允许引导头部222沿着滑动件214纵向平移。引导头部222还可以被配置为与夹子24(或者多个夹子24的尾夹)啮合。引导弹簧224可在腔基底端部208与引导头部222的背面之间延伸，以使引导头部222朝向出口端部210偏置，引导头部222反过来使夹子24也朝向出口端部210 偏置。
最后，引导组件212可以包括用于将引导头部222在引导头部222的整个行进范围内维持在滑动件214上的引导立柱226。在示出的实施方式中，引导立柱226从基底端部208延伸至引导头部222的行进范围的最前端。引导头部222可滑动地接收引导立柱226，从而保持引导头部222与滑动件214滑动啮合。滑动件214、引导头部222、引导弹簧224、及引导立柱226都可以具有相对于底部202的固定位置，使得引导组件212和底部202均可以相对于外壳204枢转。
复合层压加固工具200可以进一步包括用于在腔出口211外将夹子24 分配的柱塞组件230。在示出的实施方式中，柱塞组件230包括设置在腔 206中的并且放置邻近腔出口端部210的柱塞头部232。柱塞头部232被配置为与夹子基底26的顶表面29啮合，并且在回缩位置与伸出位置之间可移动，其中，在回缩位置，柱塞头部232设置在腔206中(图6)，在伸出位置，柱塞头部232部分地或者全部地穿过腔出口211设置，以分配夹子24(图8)。柱塞头部232可以如图6至图8所示手动致动，在这种情况下，柱塞组件230可以包括柱塞杆234、柱塞手柄236、和柱塞弹簧238。柱塞手柄236设置在腔206的外部，并且被配置为接收足够在回缩位置与伸出位置之间致动柱塞头部232的手动力(由箭头239表示)。柱塞弹簧 238可以被配置为一旦手动力239去除，自动地将柱塞头部232返回至回缩位置。替代地，柱塞头部232可以使用驱动系统(未示出)自动致动。
复合层压加固工具200还可以包括热耦接至柱塞头部232的加热组件 240。在示出的实施方式中，加热组件240包括设置在外壳204中的加热元件242。加热元件线244可从加热元件242延伸至柱塞头部232，从而将柱塞头部232热耦接至加热元件242。
复合层压加固工具200可以用于执行用于在复合层压结构体10中的结合线处形成加固接合件的方法，如通过图9中的流程图300示出的。方法可以开始于块302，在块302，复合层压加固工具200装载有夹子24，夹子24带有在接合部32处耦接至基底26的至少一个立柱28。立柱28 可以相对于基底26成初始角度α1延伸。在一些实施方式中，夹子24可以具有U形状，其中第一立柱28和第二立柱30在第一接合部32和第二接合部34处接合到基底，第一立柱28和第二立柱30相对于基底26成第一初始角度α1和第二初始角度α2延伸。
继续至块304，复合层压加固工具200可以沿着至少两个复合层压元件12、14之间的结合线20或者22放置。在块306，可以充分加热夹子24的接合部32到周围温度以上，以增加接合部32的柔韧性。接合部32 被加热至的实际温度取决于使用的夹子材料的类型。在一些实施方式中，其中夹子24包括两个立柱28、30，加热步骤包括加热第一和第二接合部 32、34。
接下来，复合层压加固工具200可以被致动以分配夹子24，如在块 308表示的。在工具200的致动过程中，柱塞头部232可以致动从回缩位置(图6)至伸出位置(图8)。因为柱塞头部232前进至伸出位置，所以夹子的立柱28(或者立柱28、30)刺穿通过复合层压元件12、14。
在块310，立柱28在接合部32处朝向夹子基底26偏斜以对夹子24 进行固定。立柱28相对于基底26偏斜偏斜角度β1，偏斜角度β1不同于初始角度α1。在具有第一立柱28和第二立柱30的一些实施方式中，该步骤包括在第一接合部32和第二接合部34处使第一立柱28和第二立柱30 偏斜，直到第一立柱28和第二立柱30相对于基底26成第一偏斜角度β1 和第二偏斜角度β2延伸。第一偏斜角度β1和第二偏斜角度β2可以分别不同于第一初始角度α1和第二初始角度α2。
可以通过加热接合部32、34并且使夹子24成形，来促进立柱28、30 的偏斜。例如，背表面15(图1和图2)可以放置在第一复合层压元件12 和第二复合层压元件14之下，随着第一复合层压元件12和第二复合层压元件14刺穿元件12、14时背表面与立柱28、30的尖端36、38啮合。背表面15可以设置为扭转工具或者具有足够的硬度以使立柱28、30偏斜的其他结构。随着加热接合部32、34以增加柔韧性，背表面15将使立柱28、 30偏斜。夹子的锥形部50、52可以设置为更可靠地使立柱28、30朝向基底26向内偏斜。
上述方法可以有利地使用预浸透有树脂或者干燥织物(即，未用树脂预浸透)的一个或多个复合层压元件。如果使用预浸透层压，方法可以进一步包括加热固定的夹子24和至少两个复合层压元件12、14以使复合层压结构体10固化。如果使用干燥织物，可以在使复合层压结构体10固化之前进行将树脂注入到干燥织物层压中的附加步骤。在图9中的块312示出可选的固化步骤。
上述实施方式描述复合层压加固工具和加固复合层压结构体的方法，该方法可以有利地与各种复合层压元件一起使用。本文中公开的装置和方法提供用于复合层压的平面外加固，可以与干燥织物树脂注入层压和/或预浸透层压一起使用。一旦固定在复合层压元件中，夹子沿着结合线提供机械锁定以提供平面外加固。如上注意的，可以用手动或者自动工具安装夹子，并且在一些实施方式中，夹子可以包括夹子之间的连结件以提供附加的加固。
下面1A至20C项中提供了根据本公开内容的主题的可能要求保护或者可能没要求保护的示出性非穷尽示例。
1A.一种用于在复合层压结构体中的结合线处形成加固接合件的方法，包括：
使复合层压加固工具装载有夹子，夹子具有在接合部处耦接至基底的立柱，立柱相对于基底成初始角度延伸；
沿着至少两个复合层压元件之间的结合线放置复合层压加固工具；充分加热接合部为高于外界温度以增加接合部的柔韧性；
致动复合层压加固工具以驱动立柱穿过至少两个复合层压元件；以及
在接合部处使立柱朝向基底偏斜直到立柱相对于基底成偏斜角度延伸，偏斜角度不同于初始角度，从而对夹子进行固定。
2A.根据项1A所述的方法，其中：
夹子具有第一立柱和第二立柱在第一接合部和第二接合部处耦接至基底U的形状，其中第一立柱和第二立柱相对于基底成第一初始角度和第二初始角度延伸；
加热接合部包括加热第一接合部和第二接合部；致动复合层压加固工具以驱动立柱包括驱动第一立柱和第二立柱穿过至少两个复合层压元件；以及
使立柱偏斜包括在第一接合部和第二接合部处使第一立柱和第二立柱偏斜直到第一立柱和第二立柱相对于基底成第一偏斜角度和第二偏斜角度延伸，第一偏斜角度和第二偏斜角度分别不同于第一初始角度和第二初始角度。
3A.根据项1A或项2A的任一项所述的方法，其中，夹子的立柱包括面向基底的内表面和背向基底的外表面，并且其中，外表面包括减小立柱的尖端处的厚度的锥形部。
4A.根据项1A至项3A的任一项所述的方法，其中，夹子由选自由单向纤维加固热塑性塑料、非定向短切纤维热塑性塑料、及净热塑性树脂组成的一组夹子材料的夹子材料形成。
5A.根据项1A至4A的任一项所述的方法，其中，多个夹子装载入复合层压加固工具中并且驱动到结合线处。
6A.根据项5A所述的方法，进一步包括利用连结件对多个夹子的邻近对进行耦接。
7A.根据项1A至6A的任一项所述的方法，其中，初始角度近似90 度。
8A.根据项1A至7A的任一项所述的方法，其中，复合层压加固工具包括放置为与夹子的基底啮合的柱塞头部，并且其中，加热接合部包括加热柱塞头部。
9A.根据项8A所述的方法，其中，柱塞头部从回缩位置可移动至伸出位置，并且其中，致动复合层压加固工具包括将柱塞头部从回缩位置致动至伸出位置。
10A.根据项1A至9A的任一项所述的方法，其中，至少两个复合层压元件中至少一个包括预浸渍层压元件。
11A.根据项1A至10A的任一项所述的方法，进一步包括，在使立柱偏斜之后，加热固定的夹子和至少两个复合层压元件以使复合层压结构体固化。
12B.一种用于在复合层压结构体中的结合线处形成加固接合件的方法，包括：
使复合层压加固工具装载有多个夹子，多个夹子中每一个具有在第一接合部和第二接合部处耦接至基底的第一立柱和第二立柱，第一立柱和第二立柱相对于基底成第一初始角度和第二初始角度延伸，第一初始角度和第二初始角度近似90度使得多个夹子中的每一个具有U形状；
沿着至少两个复合层压元件之间的结合线放置复合层压加固工具；
充分加热多个夹子中的每一个的第一接合部和第二接合部至高于外界温度，以增加第一接合部和第二接合部的柔韧性；
致动复合层压加固工具以驱动多个夹子中的每一个的第一立柱和第二立柱穿过至少两个复合层压元件；以及
使多个夹子中的每一个的第一立柱和第二立柱在第一接合部和第二接合部处朝向基底偏斜，直到第一立柱和第二立柱相对于基底成第一偏斜角度和第二偏斜角度延伸，第一偏斜角度和第二偏斜角度分别不同于第一初始角度和第二初始角度，从而对多个夹子的其中一个进行固定。
13B.根据项12B所述的方法，其中，多个夹子中的每一个的第一立柱和第二立柱包括面向基底的内表面和背向基底的外表面，并且其中，外表面中的每一个包括减小相关联的立柱的尖端的厚度的锥形部。
14B.根据项12B或13B的任一项所述的方法，进一步包括利用连结件对多个夹子的邻近对进行耦接。
15C.一种用于在复合层压结构体中的结合线处形成加固接合件的复合层压加固工具，包括：
多个夹子，多个夹子中的每一个具有在第一接合部和第二接合部耦接至基底以形成U形状的第一立柱和第二立柱；
底部；
耦接至底部的外壳，外壳和底部限定用于接收多个夹子的腔，腔限定出口端部；
引导组件，设置在腔中并且被配置为在预定的方位上保持多个夹子并且使多个夹子偏向腔出口端部；
柱塞头部，在腔中设置为邻近腔出口端部，柱塞头部放置为与多个夹子的首夹的基底啮合，柱塞头部在回缩位置与伸出位置之间可移动，其中，在回缩位置，柱塞头部设置在腔中，在伸出位置，柱塞头部穿过腔出口端部以分配首夹；以及
加热元件，热耦接至柱塞头部。
16C.根据项15C所述的复合层压加固工具，进一步包括耦接至柱塞头部并且设置在腔外部的柱塞手柄，柱塞手柄被配置为接收足够在回缩位置与伸出位置之间致动柱塞头部的手动力。
17C.根据项15C或16C的任一项所述的复合层压加固工具，其中，加热元件设置在外壳中并且利用加热元件线热耦接至柱塞头部。
18C.根据项15C至17C的任一项所述的复合层压加固工具，其中，引导组件包括：
滑动件，设置在腔中并且被配置为在预定的方位上接收多个夹子；
引导头部，放置为与多个夹子的尾夹啮合；以及
引导弹簧，可操作地耦接至引导头部并且被配置为使引导头部偏向腔出口端部。
19C.根据项15C至18C的任一项所述的复合层压加固工具，其中，多个夹子中的每一个的第一立柱和第二立柱包括面向基底的内表面和背向基底的外表面，并且其中，外表面包括减小第一立柱和第二立柱中的每一个的尖端处的厚度的锥形部。
20C.根据项15C至19C的任一项所述的复合层压加固工具，其中，多个夹子中的每一个由选自由单向纤维加固热塑性塑料、非定向短切纤维热塑性塑料、及净热塑性树脂组成的一组夹子材料的夹子材料形成。
不同的有利的实施方式的说明的提供是为了示意和说明的目的，并且不旨在穷尽的或者限于所公开的实施方式。许多修改和变化将对本领域的普通技术人员明显。此外，当与其他有利的实施方式比较时，不同的有利实施方式可以提供不同的优势。
虽然已经关于飞行器描述不同的有利的实施方式，不同的有利的实施方式可以应用于平台的其他类型。例如，(不限于)，其他有利的实施方式可以应用于潜水艇、人员运输车、航天器、水面舰艇、和/或一些其他合适的对象。
实施方式或所选的实施方式被选择并被描述以为了更好了说明实施方式的原理、实际应用，并且允许本领域的普通技术人员理解本公开内容的各种实施方式以及适于具体的预期使用的各种变形。

Claims (11)

1.一种用于在复合层压结构体(10、110)中的结合线(20、22)处形成加固接合件的方法，包括：
使复合层压加固工具(200)装载有夹子(24)，所述夹子具有在接合部(32、34)处耦接至基底(26)的立柱(28、30)，所述立柱(28、30)相对于所述基底(26)成初始角度延伸；沿着至少两个复合层压元件(12、14、112、114)之间的所述结合线(20、22)放置所述复合层压加固工具(200)；充分加热所述接合部(32、34)至大于外界温度以增加所述接合部(32、34)的柔韧性；
致动所述复合层压加固工具(200)以驱动所述立柱(28、30)穿过所述至少两个复合层压元件(12、14、112、114)；以及
在所述接合部(32、34)处使所述立柱(28、30)朝向所述基底(26)偏斜，直到所述立柱(28、30)相对于所述基底(26)成偏斜角度延伸，所述偏斜角度不同于所述初始角度从而固定所述夹子(24)，
其中，所述复合层压加固工具(200)包括放置为与所述夹子(24)的基底(26)啮合的柱塞头部(232)以及热耦接至柱塞头部(232)的所述加热组件(240)，并且其中，所述加热组件加热所述柱塞头部(232)，由此加热所述接合部(32、34)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述夹子(24)具有第一立柱(28)和第二立柱(30)在第一接合部(32)和第二接合部(34)处耦接至所述基底(26)的U形状，所述第一立柱(28)和所述第二立柱(30)相对于所述基底(26)成第一初始角度和第二初始角度延伸；
加热所述接合部(32、34)包括加热所述第一接合部(32)和所述第二接合部(34)；
致动所述复合层压加固工具(200)以驱动所述立柱(28、30)包括：驱动所述第一立柱(28)和所述第二立柱(30)穿过所述至少两个复合层压元件(12、14、112、114)；以及
使所述立柱(28、30)偏斜包括：在所述第一接合部(32)和所述第二接合部(34)处使所述第一立柱(28)和所述第二立柱(30)偏斜，直到所述第一立柱(28)和所述第二立柱(30)相对于所述基底(26)成第一偏斜角度和第二偏斜角度延伸，所述第一偏斜角度和第二偏斜角度分别不同于所述第一初始角度和所述第二初始角度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，多个夹子(24)被装载在所述复合层压加固工具(200)中并且被驱动到所述结合线(20、22)处。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括利用连结件(125)将所述多个夹子(24)的邻近对进行耦接。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述柱塞头部(232)从回缩位置可移动至伸出位置，并且其中，致动所述复合层压加固工具(200)包括将所述柱塞头部(232)从所述回缩位置致动至所述伸出位置。
6.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括，在使所述立柱(28、30)偏斜之后，加热固定的所述夹子(24)和所述至少两个复合层压元件(12、14、112、114)以使所述复合层压结构体(10、110)固化。
7.一种用于在复合层压结构体(10、110)中的结合线(20、22)处形成加固接合件的复合层压加固工具(200)，包括：
多个夹子(24)，所述多个夹子(24)中的每一个具有在第一接合部(32)和第二接合部(34)处耦接至基底(26)以形成U形状的第一立柱(28)和第二立柱(30)；
底部(202)；
耦接至所述底部(202)的外壳(204)，所述外壳(204)和所述底部(202)限定用于接收所述多个夹子(24)的腔(206)，所述腔(206)限定出口端部(210)；
引导组件(212)，设置在所述腔(206)中并且被配置为将所述多个夹子(24)保持在预定的方位上并且使所述多个夹子(24)偏向所述出口端部(210)；
柱塞头部(232)，在所述腔(206)中设置为邻近所述出口端部(210)，所述柱塞头部(232)放置为与所述多个夹子(24)的首夹的所述基底(26)啮合，所述柱塞头部(232)在回缩位置与伸出位置之间可移动，其中，在所述回缩位置，所述柱塞头部(232)设置在所述腔(206)中，在所述伸出位置，所述柱塞头部(232)穿过所述出口端部(210)以分配所述首夹；以及
加热元件(242)，热耦接至所述柱塞头部(232)，并且其中，所述加热元件加热所述柱塞头部(232)，由此加热所述第一接合部(32)和所述第二接合部(34)。
8.根据权利要求7所述的复合层压加固工具(200)，进一步包括耦接至所述柱塞头部(232)并且设置在所述腔(206)外的柱塞手柄，所述柱塞手柄被配置为接收足够在所述回缩位置与所述伸出位置之间致动所述柱塞头部(232)的手动力。
9.根据权利要求7或8所述的复合层压加固工具(200)，其中，所述加热元件(242)设置在所述外壳(204)中并且利用加热元件线(244)热耦接至所述柱塞头部(232)。
10.根据权利要求7或8所述的复合层压加固工具(200)，其中，所述引导组件(212)包括：
滑动件，设置在所述腔(206)中并且被配置为在所述预定的方位上接收所述多个夹子(24)；
引导头部，放置为与所述多个夹子(24)的尾夹啮合；以及
引导弹簧，可操作地耦接至所述引导头部并且被配置为使所述引导头部偏向所述出口端部(210)。
11.根据权利要求7或8所述的复合层压加固工具(200)，其中，所述多个夹子(24)中的每一个的所述第一立柱(28)和所述第二立柱(30)中的每一个包括：面向所述基底(26)的内表面(42、44)和背向所述基底(26)的外表面(46、48)，并且其中，所述外表面(46、48)包括减小所述第一立柱(28)和所述第二立柱(30)中的每一个在尖端(36、38)处的厚度的锥形部(50、52)。
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