CN109070500B - 用于制备复合层合物的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开公开了用于通过灌注可流动基质材料(16)修复复合层合物(14)中的缺陷的设备和方法，缺陷诸如是孔隙和/或边缘层离。在一些实施例中，本文公开的方法包括：通过使用至少部分地穿过复合层合物(14)延伸的成形孔(42)，将可流动基质材料(16)灌注到复合层合物中的空间内。在一些实施例中，本文公开的方法包括：以步进方式将可流动基质材料(16)灌注到复合层合物中的空间内，以便获得对这种空间的更完全填充。

Description

用于制备复合层合物的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年3月25日提交的、标题为“用于制备复合层合物的设备和方法”(“APPARATUS AND METHODS FOR REPAIRING COMPOSITE LAMINATES”)的美国临时专利申请第62/313,271号的优先权，该申请的整个内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总的涉及制备复合层合物，更特别地涉及通过灌注可流动基质材料来修复复合层合物中的缺陷，诸如孔隙和/或边缘层离。
背景技术
在制造复合层合物时，在加工或后续处理期间，这种层合物可能发生损伤。例如，由于制造过程(例如，树脂转移灌注)中的加工误差，可能发生延伸至复合层合物的厚度达约40％的相对较厚的表面孔隙。此外，操作事故，诸如对复合层合物的边缘的冲击，可能导致边缘层离。
存在修复这些类型的损伤的方法。例如，关于修复孔隙，可以在层合物的表面上铺展具有适当粘度的树脂，以恢复外观并阻碍湿气进入复合层合物。这种修复方法也被称为在复合层合物的表面上“树脂摩面(resin rub)”，并且通常仅润湿复合层合物的外表面层并密封组件内的孔隙。这种树脂摩面通常不被认为是结构修复，因为孔隙仍然会存在于复合层合物的外表面下方。这种树脂摩面还可能需要大量返工以恢复复合层合物的可接受的表面光洁度。
关于边缘层离，一种已知方法包括例如使用皮下注射器手动将树脂引入层离中，并且随后在固化期间夹紧复合层合物的受影响区域。这种类型的修复可能并不总能用树脂完全填充与层离相关的、复合层合物中的空间，因此可能无法恢复复合层合物的结构性能。所以期望改进。
发明内容
在一方面，本公开描述了一种用于经由复合层合物的表面将可流动基质材料灌注到复合层合物中的多孔区内的设备。该设备包括：
真空屏障，其至少覆盖复合层合物的表面的区域的第一部分，该区域重叠复合层合物中的多孔区的位置，并且真空屏障限定包括复合层合物的表面的区域的第一部分的封闭体积；
可流动基质材料的供应源，其能够用于复合层合物的表面区域的第一部分；
流动屏障，其阻碍可流动基质材料经由复合层合物的表面流出该区域的第一部分；以及
真空源，其与封闭体积流体连通，并且构造用以使该区域的第一部分中的可流动基质材料被抽吸到多孔区中，真空源与在该区域的第一部分外的该区域的第二部分流体连通，以经由该区域的第二部分将可流动基质材料从多孔区中抽出。
真空屏障还可以覆盖该区域的第二部分，并且封闭体积可以包括该区域的第二部分。
该设备可以包括：
第一载体，其构造用以促进可流动基质材料分布在该区域的第一部分的至少一些上；和
第一载体，其构造用以促进可流动基质材料朝着真空源流出该区域的第二部分。
流动屏障可以包括第一载体和第二载体之间的间隙。
流动屏障可以包括离型膜，该离型膜重叠第一和第二载体，并且横跨第一载体和第二载体之间的间隙延伸。
复合层合物可以包括成形孔，该成形孔在该区域的第一部分内从所述表面至少部分地延伸穿过复合层合物，以促进将可流动基质材料灌注到多孔区中。该设备可以包括延伸到成形孔中的结构销，其中结构销可以构造用以在结构销和成形孔的壁之间限定用于可流动基质材料的通道。
结构销可以从复合层合物的表面突出。
结构销可以包括纤维材料。
该设备可以包括布置在封闭体积内的柔性隔板。
在另一方面，本公开描述了一种用于经由复合层合物的表面将可流动基质材料灌注到复合层合物中的多孔区内的方法，其中该表面包括重叠复合层合物中的多孔区的位置的区域。该方法可以包括：
将可流动基质材料供应到复合层合物的表面的区域的第一部分；
将可流动基质材料分布在该表面的区域的第一部分的至少一些上；以及
在阻碍可流动基质材料经由复合层合物的表面流出该区域的第一部分的情况下，将该区域的第一部分中的可流动基质材料抽入到多孔区中，并且使得一些可流动基质材料经由在该区域的第一部分外的该区域的第二部分流出多孔区。
该方法可以包括：
使用真空源将可流动基质材料抽入到多孔区中；以及
促进经由第二部分流出多孔区的可流动基质材料离开第二部分流动。
该方法可以包括：在限定多孔区的位置的区域的第一部分中形成穿过复合层合物的表面的孔，其中在抽入可流动基质材料之前形成所述孔，以促进将可流动基质材料抽入多孔区。
该方法可以包括：在成形孔中设置结构销，其中在结构销和成形孔的壁之间限定用于可流动基质材料的通道，其中在抽入可流动基质材料之前设置结构销。
该方法可以包括：在结构销处于成形孔中的情况下，固化抽入到多孔区中并且已经进入成形孔的可流动基质材料。
该方法可以包括：检测经由该区域的第二部分流出多孔区的一些可流动基质材料，并且在检测到一些可流动基质材料已经经由第二部分流出多孔区之后停止抽吸。
另一方面，本公开描述了一种通过灌注可流动基质材料修复复合层合物的方法。该方法可以包括：
将可流动基质材料灌注到复合层合物中的空间内，并且灌注到与该空间流体连通的通道内，该通道限定在布置于至少部分地穿过复合层合物延伸的成形孔中的结构销与该成形孔的壁之间；和
在结构销处于成形孔中的情况下，固化灌注到该空间内并且灌注到通道内的可流动基质材料。
结构销的直径与成形孔的直径的比约为2/3。
成形孔和结构销可以延伸穿过复合层合物的两层或者更多层。
该方法可以包括：经由通道将可流动基质材料灌注到复合层合物中的空间内。
该方法可以包括：经由复合层合物中的空间，将可流动基质材料灌注到通道内。
该方法可以包括：检测已经进入通道的一些可流动基质材料，并且在检测到一些可流动基质材料已经进入通道之后，停止将可流动基质材料灌注到该空间内。
另一方面，本公开描述了一种复合层合物，包括：
灌注到复合层合物内的一定体积的固化可流动基质材料，该体积的固化可流动基质材料包括至少部分地穿过复合层合物延伸的固化可流动基质材料柱；和
结构销，其布置在固化可流动基质材料柱内。
结构销可以大致沿固化可流动基质材料柱延伸，并且具有比固化的可流动基质材料柱的直径小的外径。
结构销的直径与柱的直径的比可以约为2/3。
结构销可以包括纤维材料。
固化可流动基质材料柱和结构销可以延伸穿过复合层合物的两层或更多层。
另一方面，本公开描述了一种用于经由复合层合物的边缘灌注可流动基质材料而修复复合层合物内的边缘层离的设备。该设备包括：
可流动基质材料的供应源，其经由复合层合物的边缘联接至关联于边缘层离的、复合层合物中的空间；和
第一真空源，其经由复合层合物的面内的第一孔联接至关联于边缘层离的、复合层合物中的空间，从而使得可流动基质材料经由关联于边缘层离的空间从复合层合物的边缘流入第一孔。
第一真空源或第二真空源可以经由复合层合物的面内的第二孔联接至关联于边缘层离的、复合层合物中的空间，从而使得可流动基质材料经由关联于边缘层离的空间从复合层合物的边缘流入第二孔。
第一孔可以在离边缘的第一距离处，第二孔可以在离边缘的第二距离处，其中第二距离可以大于第一距离。
该设备可以包括第一真空屏障，所述第一真空屏障覆盖复合层合物的面的第一区域。第一真空屏障可以限定第一封闭体积，第一封闭体积经由复合层合物的面内的多个第一孔与关联于边缘层离的、复合层合物中的空间流体连通。
该设备可以包括第二真空屏障，所述第二真空屏障覆盖复合层合物的面的第二区域，其中第二区域与第一区域不同。第二真空屏障可以限定第二封闭体积，第二封闭体积经由复合层合物的面内的多个第二孔与关联于边缘层离的、复合层合物中的空间流体连通。
第一真空源可以经由第一阀门联接至关联于边缘层离的、复合层合物中的空间，第一阀门可以从开启位置致动至闭合位置，以基本防止流体流过第一孔。
另一方面，本公开描述了一种用于通过灌注可流动基质材料而修复复合层合物内的边缘层离的方法。该方法包括：
使用在复合层合物上的第一板内位置与复合层合物上的边缘位置之间的压差，将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于边缘层离的空间内，第一板内位置经由复合层合物中的空间与边缘位置流体连通；和
固化灌注到关联于边缘层离的、复合层合物中的空间内的可流动基质材料。
该方法可以包括经由边缘位置将可流动基质材料灌注到该空间内。
该方法可以包括：使第一板内位置处的压力相对于边缘位置处的压力降低，从而将可流动基质材料从边缘位置朝着第一板内位置抽吸。
该方法可以包括：经由从复合层合物的面至少部分地穿过复合层合物延伸的孔，降低第一板内位置处的压力。
该方法可以包括将可流动基质材料灌注到该孔中。
结构销可以延伸到孔中，并且可流动基质材料可以灌注到限定在孔的壁与结构销之间的通道内。
该方法可以包括：在结构销处于孔中的情况下，固化已经进入孔中的可流动基质材料。
该方法可以包括：检测已经进入孔的一些可流动基质材料，并且在检测到一些可流动基质材料已经进入孔之后，停止将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于层离的空间内。
该方法可以包括经由第一板内位置将可流动基质材料灌注到该空间内。
该方法可以包括：使边缘位置处的压力相对于第一板内位置处的压力降低，从而将可流动基质材料从第一板内位置朝着边缘位置抽吸。
该方法可以包括：经由从复合层合物的面至少部分地穿过复合层合物延伸的孔灌注可流动基质材料。
该方法可以包括：使用在边缘位置与复合层合物内的第二板内位置之间的压差，将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于层离的空间内，其中第二板内位置经由关联于层离的、复合层合物中的空间与边缘位置流体连通。
该方法可以包括：经由第二板内位置将可流动基质材料灌注到该空间内。
该方法可以包括：在使用第二板内位置将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于层离的空间内之前，停止使用第一板内位置将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于层离的空间中。
该方法可以包括：在使用第二板内位置将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于层离的空间内之前，基本密闭地密封第一板内位置。
第一板内位置可以在离边缘位置的第一距离处，第二板内位置可以在离边缘位置的第二距离处。第二距离可以大于第一距离。
另一方面，本公开描述了一种具有准备通过灌注可流动基质材料修复的边缘层离的复合层合物。该复合层合物包括：
关联于边缘层离的、复合层合物中的空间，该空间与复合层合物的边缘流体连通；和
在复合层合物内的第一板内位置处的第一成形孔，该第一成形孔从复合层合物的面延伸并且至少部分地穿过复合层合物，第一成形孔与关联于边缘层离、复合层合物中的空间流体连通。
该复合层合物可以包括：延伸到第一成形孔中的第一结构销。
第一结构销可以具有比第一成形孔的直径小的外径，从而允许可流动基质材料在第一结构销和第一成形孔的壁之间穿过。
结构销的直径与成形孔的直径的比可以约为2/3。
复合层合物可以包括：在复合层合物上的第二板内位置处的第二成形孔。第二成形孔可以从复合层合物的面延伸，并且至少部分地穿过复合层合物。第二成形孔可以与关联于边缘层离的、复合层合物中的空间流体连通。
第一成形孔可以在离边缘位置的第一距离处，第二成形孔可以在离边缘位置的第二距离处。第二距离可以大于第一距离。
另一方面，本公开描述了一种用于将可流动基质材料灌注到复合层合物中的空间内的方法。该方法包括：
在复合层合物上的进口位置处供应可流动基质材料，该进口位置与复合层合物中的空间流体连通；
使用在进口位置和复合层合物中的第一位置之间的压差，将可流动基质材料灌注到复合层合物中的空间内，该第一位置经由复合层合物中的空间与进口位置流体连通；
停止使用第一位置将可流动基质材料灌注到该空间中；
使用在进口位置和复合层合物中的第二位置之间的压差，将可流动基质材料灌注到复合层合物中的空间内，该第二位置经由复合层合物中的空间与进口位置流体连通；
停止使用第二位置将可流动基质材料灌注到该空间中。
第一位置可以在离进口位置的第一距离处，第二位置可以在离进口位置的第二距离处。第二距离可以大于第一距离。
该方法可以包括：经由从复合层合物的面至少部分地延伸穿过复合层合物的第一成形孔，使第一位置处的压力相对于进口位置处的压力降低。
该方法可以包括：在一些可流动基质材料已经进入第一成形孔之后，停止使用第一成形孔将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于层离的空间内。
该方法可以包括：在使用第二位置将可流动基质材料灌注到复合层合物中的空间之前，密闭地密封第一成形孔。
该方法可以包括：在第一结构销处于第一成形孔中的情况下，固化已经进入第一成形孔的可流动基质材料。
该方法可以包括：经由从复合层合物的面至少部分地穿过复合层合物延伸的第二成形孔，使第二位置处的压力相对于进口位置处的压力降低。
该方法可以包括：在一些可流动基质材料已经进入第二成形孔之后，停止使用第二成形孔将可流动基质材料灌注到复合层合物中的关联于层离的空间内。
根据下文所包括的详细说明和附图，本申请的主旨的这些和其它方面的进一步细节将变得清楚。
附图说明
现在将参考附图，其中：
图1是用于通过灌注可流动基质材料修复复合层合物中的多孔区的示例性设备的示意性横截面图；
图2是被布置在复合层合物上的、图1的设备的分布载体和溢流载体的示意性顶平面图；
图3是示出可流动基质材料的流动路径的、图1的设备的分解示意性横截面图；
图4是示出用于将可流动基质材料灌注到图1的复合层合物的多孔区内的示例性方法的流程图；
图5A是在灌注之前从复合层合物的面延伸的成形孔处的、图1的复合层合物的局部示意性横截面图；
图5B是在灌注之后从复合层合物的面延伸的固化可流动基质材料柱处的、图1的复合层合物的局部示意性横截面图；
图6A是在从复合层合物的表面延伸的成形孔处的、图1的复合层合物的局部示意性横截面图，其中在灌注之前已经将结构销插入成形孔中；
图6B是在灌注之后的从复合层合物的面延伸的固化可流动基质材料柱处的、图1的复合层合物的局部示意性横截面图，其中结构销被布置在柱中；
图7是包含干纤维的复合层合物的示例性面的透视图，其中该面包括孔和插入孔中的结构销；
图8是在图7中所示的复合层合物的面内形成的示例性孔的放大透视图，结构销在孔中延伸；
图9是示出用于通过将可流动基质材料灌注到图1的复合层合物中的空间内而修复复合层合物的示例性方法的流程图；
图10是包括层离损伤的示例性复合层合物的边缘的透视图；
图11是用于修复图10的复合层合物中的层离损伤的示例性方法的示意性横截面图；
图12A是在灌注之前在从复合层合物的面延伸的成形孔处的、图10的复合层合物的局部示意性横截面图；
图12B是在灌注之后在从复合层合物的面延伸的固化可流动基质材料柱处的、图10的复合层合物的局部示意性横截面图；
图13A是在从复合层合物的面延伸的成形孔处的、图10的复合层合物的局部示意性横截面图，其中在灌注之前结构销已经被插入成形孔中；
图13B是在灌注之后在从复合层合物的面延伸的固化基质材料柱处的、图10的复合层合物的局部示意性横截面图，其中结构销被布置在柱内；
图14是图11的设备的示例性实施例的部分的透视图；
图15是示出通过经由复合层合物的边缘灌注可流动基质材料而修复图10的复合层合物中的层离损伤的示例性方法的流程图；
图16是示出通过灌注可流动基质材料而修复图10的复合层合物中的边缘层离损伤的示例性方法的流程图；以及
图17是以步进方式将可流动基质材料灌注到复合层合物中的空间内的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及修复在制造期间或之后引入复合层合物中的缺陷。在各种实施例中，本文公开的方法和设备可以例如适合于修复复合层合物中的缺陷，例如可能在制造期间引入的干纤维、表面孔隙和/或内部孔隙(例如，在树脂转移灌注期间)，或在复合层合物的边缘处可能由于在操作期间或使用期间对复合层合物的边缘的冲击引起的层离。在各种实施例中，本文公开的方法和设备可以用可流动基质材料(例如树脂)提供对这些缺陷的更完全填充，并因此可以向修复的复合层合物提供改进的结构性能。
本文公开的设备和方法可用于通过树脂灌注修复包含纤维增强结构(例如，含有碳、石英玻璃、e-玻璃和/或其它纤维)的复合材料的部件(例如，层合物)。例如，本文公开的设备和方法可用于修复通过树脂灌注过程制造的部件，树脂灌注过程例如为树脂转移灌注(RTI)、树脂传递模塑(RTM)、真空辅助树脂转移模塑(VARTM)、真空辅助树脂灌注(VARI)和Seemann复合材料树脂灌注成型过程(SCRIMP)。这些部件可以包括用于航空或其它应用的部件，例如用于风力涡轮机、天线罩或汽车部件。例如，在航空应用中，这样的部件可以包括飞机部件，诸如机身，和机翼组件，诸如翼梁、蒙皮，以及飞机发动机的引擎舱组件。在一些实施例中，本文公开的设备和方法可用于修复在制造期间未完全浸渍树脂或已经损伤的复合部件的区域。
本文公开的设备和方法可用于修复通过树脂灌注之外的过程制造的部件。例如，本文公开的设备和方法可用于修复使用已经用树脂体系预浸渍的纤维材料(也称为“预浸料坯”)制造的部件。
通过参考附图描述各种实施例的多个方面。
图1是用于通过经由复合层合物14的面18灌注可流动基质材料(例如，树脂)16修复复合层合物14中的多孔区12的示例性设备10的示意性横截面图。出于本公开的目的，复合层合物14的“面”旨在表示大致沿(例如，平行于)复合层合物14的一个或者更多层52(参见图2和5A)延伸的、复合层合物14的表面(例如，主要是前表面或后表面)。如图1中所示，复合层合物14可以具有平坦板构造，具有均匀厚度。可替选地，应理解，复合层合物14能够弯曲，并且/或者具有由例如层翘曲和层下陷而提供的变化厚度。
设备10可用于修复在制造期间或在某些其它时间形成在复合层合物14内的缺陷，诸如孔隙(例如，空隙、空间、裂缝)。树脂灌注过程(诸如树脂转移灌注(RTI)、树脂传递模塑(RTM)、真空辅助树脂转移模塑(VARTM)、真空辅助树脂灌注(VARI)和Seemann复合材料树脂灌注成型过程(SCRIMP))是已知的用于制造包含纤维增强结构的复合层合物的过程。偶尔，并且取决于与这种灌注过程相关的因素，在纤维增强部件的在该过程中未完全浸渍树脂的表面处可能存在干燥的织物贴片。这种干燥的织物贴片可能包括孔隙，诸如多孔区12，其延伸至复合结构、例如复合层合物14的厚度达到约40％。在某些情况下，取决于具体的过程参数，由RTI过程生产的部件可能展现出延伸到部件厚度中的达到40％的孔隙，但不存在从面18延伸到多孔区12中的一些空隙的流动(例如，真空)路径。可替选地，多孔区12可能与不同于树脂灌注的、用于由例如预浸材料生产复合层合物14的制造过程相关联。
设备10可以包括一个或多个真空屏障20(即，真空袋)(下文中以单数形式提及)，其覆盖限定复合层合物14中的多孔区12位置的、复合层合物14的面18的区域22。由区域22限定的多孔区12的范围可以通过非破坏性(即超声波)检查来确定。真空屏障20可以限定封闭体积24，其包括限定在复合层合物14的面18上的区域22的至少一部分。在各种实施例中，体积24可以仅包括区域22的第一部分28，或者体积24可以包括区域22的第一部分28和第二部分36。真空屏障20可以包括合适的聚合物(例如，尼龙)柔性片，并且可以是通常在已知或其它树脂灌注过程中用作柔性装袋膜(即，真空袋)的类型。真空屏障20可以是基本不透气的。真空屏障20可以通过一个或多个密封构件26密封到复合层合物14的面18上。在一些实施例中，密封构件26可以包括合适的密封剂或双面胶带。真空屏障20和复合层合物14之间的密封可以不是绝对密闭，而是可以适合于在体积24和大气之间实现至少一些压差。
设备10可以包括可流动基质材料16的供应源，其可用于限定在复合层合物14的面18上的区域22的第一部分28。可流动基质材料16可以通过进口端口29供应到区域22的第一部分28。可流动基质材料16可以具有与温度相关的粘度。因而，在一些实施例中，设备还可以包括合适的加热装置，例如电加热毯，以将热施加到可流动基质材料16上，并且可选地施加到待灌注可流动基质材料16的复合层合物14的部分上。
在各种实施例中，可流动基质材料16可以包括适合于特定应用的任何树脂。例如，可流动基质材料16可以包括环氧基树脂。这种环氧基树脂可以是单组分液体环氧树脂或双组分液体环氧树脂。在一些实施例中，可流动基质材料16可以是氰特工程材料公司(CYTECENGINEERED MATERIALS)以商品名CYCOM 890销售的类型。在一些实施例中，可流动基质材料16可以是赫氏公司(HEXCEL)以商品名HEXFLOW RTM 6销售的类型。在一些实施例中，可流动基质材料16可以是双组分液体树脂体系，诸如氰特工程材料公司(CYTEC ENGINEEREDMATERIALS)以商品名HYSOL销售的产品号EA9396或以商品名CYCOM 823销售的类型。通过本文公开的设备和方法，其它类型的修饰树脂或结构树脂也可以适合用作可流动基质材料16。
设备10可以包括一个或多个流动屏障30(下文中以单数表示)，其阻碍可流动基质材料16经由复合层合物14的面18流出区域22的第一部分28。流动屏障30可以包括任何合适组件，以用于阻碍可流动基质材料16流过复合层合物14的面18流出表面区域22的第一部分28。因而，流动屏障30可用作针对可流动基质材料16的流动前沿的挡板。流动屏障30可以是单个元件(例如，密封构件，诸如密封构件26)，或者可以包括一起协作的两个或更多元件，以实现对可流动基质材料16流过面18的一些阻碍。例如，在一些实施例中，干燥的碳布可用作屏障30，以减缓/阻碍可流动基质材料16的流动前沿流出区域22的第一部分28。可替选地，在一些实施例中，流动屏障30可通过双袋布置的方式实现，其中第一袋(例如，真空屏障20)将被安装为覆盖面18的区域22的第一部分28，并且单独的第二袋(例如，真空屏障20)将被安装为覆盖面18的区域22的第二部分36，以便防止可流动基质材料16流过面18和流出区域22的第一部分28。
在一些实施例中，流动屏障30可以由设备10的载体层中的间隙G或断裂限定，所述载体层被构造用于促进可流动基质材料16在面18上的流动/分布，如图1-3中所示。例如，设备10可以包括在区域22的第一部分28的至少一部分内延伸的分布载体32，以便于可流动基质材料16在面18上但仅在区域22的第一部分28内的分布(即，扩散)。在一些实施例中，分布载体32可以包括已知或其它类型的合适分布网。例如，分布载体32可被构造为网，并且可以由尼龙制成。分布载体32可以包括开口区域，可流动基质材料16可以在修复过程中流过该开口区域。在一些实施例中，分布载体32可以包括玻璃或碳布，其被构造用以促进可流动基质材料16在面18上流动。设备10还可以包括一个或多个溢流载体34(下文中以单数表示)，其被构造用以在修复过程中，促进可流动基质材料16经由区域22的一个或多个第二部分36(在下文中以单数表示)朝着一个或多个相应的真空端口38流出多孔区12。在一些实施例中，溢流载体34可以与分配载体32为相同构造/类型。区域22的第二部分36可以布置在区域22的第一部分28的外部。在图1中所示的示例性实施例中，流动屏障30可由分布载体32和溢流载体34之间的间隙G限定，在修复过程中，可流动基质材料16的流动可在该间隙G上受阻。因而，区域22的第一部分28可以通过间隙G与第二部分36分开。
可替选地或者另外，流动屏障30可以包括与密封构件26为相同类型或者一些其它类型的一个或者更多密封构件。例如，这种密封构件可以布置在分布屏障32和溢流屏障34之间(即，间隙G中)，以便阻碍可流动基质材料16流过面18而流出区域22的第一部分28。
真空端口38可以联接到真空源40(例如，真空泵)，真空源40可用于在将可流动基质材料16灌注到多孔区12之前、期间和/或之后从体积24排出气体/空气。因而，真空源40可以主要通过施加真空，将可流动基质材料16从(例如，中心的)一个或多个进口端口29经由多孔区12朝着一个或多个真空端口38抽吸，来驱动可流动基质材料16流入多孔区12。例如，这种真空的施加可以通过流动屏障30阻碍可流动基质材料流过面18并因此迫使可流动基质材料流入多孔区12，而使可流动基质材料16经由区域22的第一部分28吸入多孔区12，并且通过区域22的第二部分36流出多孔区12。在一些情况下，例如取决于多孔区12的尺寸和/或构造，可使用多个进口端口29和/或多个真空端口38。
通过真空端口38抽空体积24还可以引起大气和体积24之间的压差，而将真空屏障20向下压向复合层合物14的面18，由此促使布置在体积24内和区域22的第一部分28之上的可流动基质材料16压在复合层合物14的面18上，由此促进可流动基质材料16灌注到多孔区12中。
如下面进一步解释的，复合层合物14可以包括一个或多个可选的钻(或以其它方式形成的)孔42(下文中以单数形式表示)，其从面18中限定的区域22的第一部分28内的面18延伸并且至少部分穿过复合层合物14，从而促进将可流动基质材料16灌注到多孔区12中。在一些实施例中，可选的结构销44可以布置成延伸到一个、一些或所有成形孔42中。在结构销44和成形孔42的壁之间可以限定允许可流动基质材料16穿过的通道54(参见图6A)。结构销44可以布置在成形孔42中，以灌注可流动基质材料16并且在可流动材料16固化期间也留在成形孔42中，以便保留在所修复的复合层合物14中并且提供结构增强。基于所用的可流动基质材料16的类型，可流动基质材料16的固化可以根据已知的或其它方法进行。
装置10可以包括布置在体积24内的柔性隔板46和离型膜48。柔性隔板46可以布置在真空屏障20和离型膜48之间。离型膜48可以布置在柔性隔板46和分配载体32之间。在一些实施例中，多孔释放介质49可以布置在分配载体32和部件14的外面18之间。在各种实施例中，离型膜48可以包括不易粘附到其它聚合物上的粘合形成的塑料。例如，离型膜48可以包括埃尔泰克国际公司(Airtech International Inc)以商品名WRIGHTLON 5200或以产品号A4000销售的类型的含氟聚合物膜。在一些实施例中，多孔释放介质49可包含埃尔泰克国际公司以商品名RELEASE EASE供应销售类型的聚四氟乙烯(PTFE)涂布玻璃纤维织物。多孔释放介质49可以包括多个开口，可流动基质材料16可以在灌注过程中渗透通过这些开口。在一些实施例中，多孔释放介质49可以是例如埃尔泰克国际公司以产品号A4000P销售的类型。隔板46可以包括提供一定柔韧性的弹性体材料。在一些实施例中，例如，隔板46可由橡胶或橡胶/硅树脂组合物制成。使用隔板46可以保护真空屏障20不被从孔42突出从而从复合层合物14的面18升高的结构销44刺穿。
图2是复合层合物14的示意性顶平面图，示出了限定多孔区12的位置的区域22。图2还示出了重叠如图1中所示的区域22的、设备10的分配载体32和溢流载体34。如上所述，分配载体32可以覆盖区域22的第一部分28，并且可以促进来自进口端口29的可流动基质材料16在复合层合物的面18上但仅在区域22的第一部分28内分布。溢流载体34可以重叠区域22的第二部分36，并朝着真空端口38延伸，以促进可流动基质材料16在输注期间朝着真空端口38流出区域22的第二部分36。在经由真空端口38抽空体积24期间，分配载体32和溢流载体34之间的间隙G可以允许离型膜48和真空屏障20在间隙G的位置处向下压向复合层合物14的面18，以形成流动屏障30(例如，坝)，流动屏障30阻碍可流动基质材料16经由复合层合物14的面18流过间隙G。例如，离型膜48(参见图1)可以在间隙G上延伸并在排空体积24期间向下压向面18，以便阻碍可流动基质材料16在面18上流过间隙G。
图3是设备10的分解示意性横截面图，示出了可流动基质材料16在灌注期间的流动路径。在抽空体积24期间，可流动基质材料16可被向下推压抵靠面18的区域22的第一区28，以使可流动基质材料16灌注到多孔区12内，同时流动屏障30阻碍可流动基质材料16经由复合层合物14的面18流出区域22的第一部分28(例如，参见区域22的第一部分28中的向下箭头)。随着多孔区12变得至少部分地填充有可流动基质材料16，可允许多孔区12中的过量可流动基质材料16经由区域22的第二部分28流出(例如，溢流)多孔区12，其中区域22的第一部分28可通过多孔区12内部的空间/空隙与区域22的第二部分36流体连通。在一些实施例中，区域22的第一部分28和相关的进口端口29可以布置在区域22的内部(例如，中心、径向内部)部分中，使得可流动基质材料16可进入多孔区12的大致中心部分，并且流出多孔区12的大致外部(即，外围)区域。在其中多孔区12的中心部分更深入地延伸到复合层合物14中的一些情况下，可流动基质材料16的这种流动路径可以促进多孔区12的更完全(例如，更深)的灌注。
图4是示出用于通过复合层合物14的面18(或其它表面)将可流动基质材料16注入复合层合物14中的多孔区12中的示例性方法400的流程图。在一些实施例中，可以使用上述设备10执行方法400，其中复合层合物14的面18包括重叠复合层合物14中的多孔区12的位置的区域22。方法400可以包括：将可流动基质材料16供应到复合层合物14的面18的区域22的第一部分28(参见方框402)；将可流动基质材料16分布在区域22的至少一些第一部分28上(参见方框404)；以及在阻碍可流动基质材料16经由复合层合物14的面18从区域22的第一部分28流出的情况下，将区域22的第一部分28中的可流动基质材料16抽入多孔区12中，并使一些可流动基质材料16经由区域22的第二部分36流出多孔区12，其中区域22的第二部分32在区域22的第一部分28的外部(参见方框406)。
在一些实施例中，方法400可以包括如上文解释的，使用真空源40将可流动基质材料抽入多孔区12。可以通过溢流载体34促进经由区域22的第二部分36流出多孔区12的可流动基质材料16远离第二部分36(例如，朝着真空端口38)流动。
图5A是在将可流动基质材料16灌注到多孔区12之前，在至少部分地穿过复合层合物14从面18延伸的成形孔42处的复合层合物14。图5B是在将可流动基质材料16灌注到多孔区12并随后固化之后，在至少部分地穿过复合层合物14从面18延伸的固化可流动基质材料16的相应柱50处的复合层合物14的局部示意性横截面图。
成形孔42可以与本文公开的设备和方法结合使用。孔42可以通过机械钻孔、激光钻孔形成或者以其它方式形成在复合层合物14内，以便于将可流动基质材料16灌注到复合层合物14内的多孔区12或其它缺陷中。因而，成形孔42可以在将可流动基质材料16灌注到多孔区12中之前形成。在一些实施例中，孔42的深度LH可以基于多孔区12离复合层合物14的面18的深度来选择，以便促进将可流动基质材料16汇流到多孔区12内的期望深度。在一些实施例中，孔42的深度LH可以选择为延伸穿过复合层合物14的两个或更多个层52。在一些实施例中，孔42的深度LH可以选择为完全延伸穿过复合层合物14的厚度。
可替选地或另外，孔42可用于通过允许形成在复合层合物14的多个层52之间延伸的固化可流动基质材料16的柱50，而在修复后提供穿过复合层合物14的厚度(例如，横向，沿Z方向)的结构增强。孔42的宽度或直径DH可以基于可流动基质材料16的预期粘度来选择，使得可流动基质材料16可以充分地流入孔42内。孔42的宽度或直径DH可以基于固化的可流动基质材料16的柱50的期望相应宽度或直径来选择。因而，在各种实施例中，本文公开的设备和方法可用于产生通过灌注可流动基质材料16而修复的复合层合物，并且该复合层合物包括在修复期间被灌注到复合层合物14的多孔区12内的固化基质材料16的体积53，以及从复合层合物14的面18延伸并且至少部分地穿过复合层合物14的固化可流动基质材料16的柱50。
图6A是在至少部分穿过复合层合物14从面18延伸的成形孔42处的、复合层合物14的局部示意性横截面图，其中在将可流动基质材料16灌注到多孔区12之前，已经将结构销44插入成形孔42内。图6B是在将可流动基质材料16灌注到多孔区12并随后固化之后处于至少部分穿过复合层合物14从面18延伸的固化可流动基质材料16的相应柱50处的、复合层合物14的局部示意性横截面图，其中结构销44被布置在柱50内。
成形孔42可以具有与上文所述相同的特征。在各种实施例中，结构销44可由金属(例如，钢、铜、钛)、玻璃、石墨或碳纤维制成。在一些实施例中，结构销44可以包括纤维材料(例如，碳纤维)。结构销44可在将可流动基质材料16灌注到孔42中并灌注到多孔区12中的空间之前插入孔42中。结构销44可以具有小于孔直径DH的销直径DP，以便沿着孔42在结构销44和孔42的壁之间形成通道54。这种通道54可被构造用以允许可流动基质材料16流入孔42，以便促进可流动基质材料16灌注到复合层合物14的多孔区12中。在一些实施例中，结构销44的直径DP与孔42的直径DH的比可为约2/3。例如，在一个实施例中，孔42可以具有约0.75mm的直径，并且结构销44可以具有约0.5mm的直径DP。
结构销44的特性可以基于从结构销44存在于修复的复合层合物14中所期望的结构和物理性质来选择。例如，结构销44的材料可以考虑到所期望的电磁干扰(EMI)、电磁兼容性(EMC)、高强度辐射场(HIRF)性能、热膨胀系数和/或其它因素选择。结构销44还可以通过允许形成固化可流动基质材料16的柱50以及被布置在其中的在复合层合物14的多个层52之间延伸的结构销44，而在灌注之后提供穿过复合层合物14的厚度(例如，横向，沿Z方向)的加强，并可被称为“Z销”。可以基于可流动基质材料16的预期粘度来选择通道54的横截面积，使得可流动基质材料16可以充分地流入孔42和结构销44周围。可以基于结构销44被布置在其中的固化可流动基质材料16的柱50的期望相应尺寸选择孔42和结构销44的尺寸。在一些实施例中，结构销44可以比孔42的深度LH长，使得结构销44从面18突出为PH的突出高度。突出高度PH可以提供孔42的深度LH的指示，以灌注之前进行(例如，视觉)验证。为了灌注过程，可以保持结构销44的突出高度PH。柔性(例如，橡胶)隔板46的使用可以基本上防止真空屏障20由于在灌注期间排空体积24而被损伤或刺穿。
如图6B中所示，结构销44的突出高度PH可以通过例如在可流动基质材料16固化之后进行研磨或切割来去除，使得例如结构销44的上端可以与面18基本齐平。在一些实施例中，与其中无结构销44的固化的可流动基质材料16的柱50相比，结构销44存在于固化的可流动基质材料16的柱50内部可以提供附加的结构增强。结构销44可以大致沿固化的可流动基质材料16的柱50延伸。
图7是复合层合物14的面18的示例性第一部分28的透视图，其中多孔区12包含干纤维。图7示出了具有5束构造的复合层合物14的外层52，贯穿该外层52形成有多个孔42，结构销44已被插入每个孔42中。多个孔42(和结构销44)可以排列成阵列，其间隔基于用于辅助/促进将可流动基质材料16经由孔42灌注到多孔区12中的确定需要来选择，并且可以基于多孔区12的尺寸和深度来选择。可替选地，孔42和结构销44的间隔和布置可以是基于经修复的复合层合物14中经由柱50和结构销44的期望结构增强。
图8是结构销44在其中延伸的、复合层合物14的面18中形成的示例性孔42的放大透视图。
图9是示出用于通过将可流动基质材料16灌注到复合层合物14中的空间(例如，缺陷、裂缝、层离、多孔区12)中来修复复合层合物14的示例性方法900的流程图。在一些实施例中，方法900可以使用上述设备10执行，其中复合层合物14的面18包括重叠复合层合物14中的多孔区12的位置的区域22。方法900或其部分可以结合方法400或本文公开的其它方法执行。方法900可以包括经由限定在可选结构销44与孔42的壁之间的通道54将可流动基质材料16灌注到空间内，可选结构销44布置在至少部分穿过复合层合物14(例如，并且进入复合层合物14中的空间内)的从面18(或者从复合层合物14的其它面)延伸的孔42内(参见方框902)。
在方法400和/或900中，检测到可流动基质材料16经由区域22的第二部分36从空间(例如，多孔区12)溢流可被用作可流动基质材料16正被灌注到其中的空间被充分填充的指示。因而，方法400和/或900可以包括检测一些可流动基质材料经由区域22的第二部分36流出多孔区12，并且在已经检测到一些可流动基质材料16已经经由第二部分36流出多孔区12之后停止抽吸/灌注可流动基质材料16。可通过设备10的一些操作者的视觉检测或通过一些自动感测/检测设备进行这种检测。在一些实施例中，可通过检测存在流出真空端口38的可流动基质材料16，或者通过检测到安装在真空端口38和真空源40之间的适当树脂捕集器中存在可流动基质材料16，而进行可流动基质材料16溢流的检测。
方法400和/或900可以包括：在结构销44处于成形孔42中的状态下，固化被灌注到空间(例如，多孔区12或其它缺陷)内和通道54内的可流动基质材料16，(参见方框904)。
在一些实施例中，如上文关于多孔区12所解释的，用于将可流动基质材料16灌注到复合层合物14中的空间内的方法可以包括将可流动基质材料16经由通道54灌注到空间中。可替选地，在一些实施例中，如下面关于边缘层离所解释的，本文公开的方法可以包括经由复合层合物14中的空间(例如，缺陷)将可流动基质材料16灌注(即，在相反方向上)到通道54内。因而，在一些实施例中，方法900可以包括：检测一些可流动基质材料16已经进入通道54，并且在已经检测到一些可流动基质材料16已经进入通道54之后，停止将可流动基质材料16灌注到空间内。
图10是复合层合物34的边缘56的透视图，其中边缘56包括层离损伤58。这种边缘层离损伤58可能例如因在复合层合物34的操作期间或使用期间对复合层合物34的边缘56的一次或多次冲击而引起。层离损伤58可以包括由于边缘层离而在复合层合物34内形成的空的空间(例如，空隙、裂缝)。空的空间可被设置在相邻的多个层52之间，并且可以是从边缘56延伸并延伸到复合层合物34内的某个深度的裂缝的形式。用于修复这种边缘层离损伤58的传统方法可能不具有使树脂到达足够深度或者到达复合层合物34内的裂缝顶端的能力。结果，空隙可能保留在通过传统修复方法修复的部件内并影响结构性能。在各种实施例中，本文所公开的设备和方法可用于通过树脂灌注来修复这种层离缺陷，以便实现对边缘层离引起的形成于复合层合物14中的空间的更完全填充。在一些实施例中，本文所公开的设备和方法还可用于通过柱50和任选的结构销44提供全厚度的结构增强，以提高对进一步(例如，冲击)损伤的抵抗力。
如图10中所示，层离损伤58可以包括可能例如在复合层合物14中发生的多层层离。可替选地，层离损伤58可以包括单层层离。出于本公开的目的，复合层合物14的“边缘”旨在表示复合层合物14的表面，该表面大致横向于复合层压材料14的各个层52(参见图5A)延伸，并且各个层52终止于该表面，如图10中的附图标记56所示，复合层合物14的边缘56可以不必垂直于面18，并且可以与面18成倾斜角度。
图11是示例性设备60的示意性横截面图，设备60用于通过经由复合层合物14的边缘56灌注可流动基质材料(例如，树脂)16来修复复合层合物14中的层离损伤58。设备60可用于以步进方式至少部分地填充层离损伤58导致的复合层合物14中的空间(例如，空隙、裂缝)，以便相对于传统的修复方法获得对这些空间的更完全填充。
设备60可以包括真空屏障20A-20C和密封构件26，它们一起限定处于与复合层合物34的边缘56不同距离的多个板内分区A-C。例如，在设备60限定三个板内分区的情况下，分区A可以布置在距边缘56的第一距离处，分区B可以布置在距边缘56的第二距离处，其中第二距离大于第一距离，并且分区C可以布置在距边缘56的第三距离处，其中第三距离大于第二距离。分区A-C的数量和尺寸可以基于待修复的层离损伤58的范围(例如，深度、扩展)来选择。类似地，可以基于待修复的层离损伤58的范围(例如，深度、扩展)来选择进口端口29的数量。层离损伤58的范围可以通过非破坏性(即超声波)检查来确定，并且这种信息可以用于相应地确定分区A-C的数量和位置。分区A-C的使用可允许按下文所述的步进方式将可流动基质材料16渐进地灌注到层离损伤58中。
每个板内分区A-C都可以包括以类似方式构造的相同元件，因此以下描述仅针对分区A。应理解，来自上述设备10的一些元件也可以存在于设备60中，因此不再重复对它们的描述。使用相同的附图标记来指示相同的元件。关于分区A，复合层合物14的真空屏障20A、密封件26和面18可以限定封闭体积24A，封闭体积24A复合层合物14的面18中的成形孔42A与关联于层离损伤58的复合层合物14中的空间流体连通。可流动基质材料16的供应源可以经由复合层合物34的边缘56联接到关联于层离损伤58的复合层合物14中的空间。例如，可流动基质材料16的供应源可以经由进口端口29与层离损伤58流体连通。设备60可以包括联接到体积24A的真空源40，用以使得可流动基质材料16经由关联于层离损伤58的空间从复合层合物14的边缘56流入成形孔42A中。
真空源40可以经由真空端口38A联接到体积24A。设备60可以包括已知或其它类型的合适的阀门62A，其能够从打开位置致动到关闭位置，其中打开位置允许通过真空端口38A抽吸真空(流体流动)，关闭位置基本上防止通过真空端口38A的流体流动。尽管图11中所示的示例性实施例包括联接到多个体积24A-24C的单个真空源40，但应理解，不同真空源40可以联接到不同体积24A-24C。例如，在一些实施例中，每个体积24A-24C可以具有其自身专用的真空源40。
设备60可以包括为清楚起见从图11省略的其它元件。例如，设备60还可以包括柔性隔板46、一个或多个离型膜48，以及上文关于设备10描述的一个或多个多孔释放介质49。例如，合适的离型膜48可以布置在真空屏障20与每个分区的溢流载体34之间。类似地，合适的多孔释放介质49可以布置在溢流载体34和复合层合物14的面18之间。
在各种实施例中，体积24A可以比体积24B更靠近复合层合物34的边缘56。类似地，体积24B可以比体积24C更靠近复合层合物34的边缘56。因而，可以在灌注期间顺序地、非顺序地或同时地使用每个分区，以渐进地将可流动基质材料16更深地灌注到复合层合物14中，对层离损伤58提供更完全填充。
图12A是在将可流动基质材料16灌注到层离损伤58之前，在至少部分地穿过复合层合物14从面18延伸的成形孔42处的、复合层合物14的局部示意性横截面图。图12B是在至少部分地穿过复合层合物14从面18延伸的固化可流动基质材料16的相应柱50以及已经被灌注到层离损伤58中并且固化的固化可流动基质材料16的体积53处的、复合层合物14的局部示意性横截面图。
成形孔42可以与本文公开的设备和方法结合使用，从而促进将可流动基质材料16灌注到复合层合物14内的层离损伤58或其它缺陷中。除非另外指出，否则成形孔42的特征可与上文所述的那些相同。孔42的深度LH可以基于层离损伤58的深度来选择。深度LH可以选择为延伸穿过复合层合物14的两个或更多层52。成形孔42可以用于：通过允许形成至少部分地穿过复合层合物14延伸的固化可流动基质材料16的柱50，而在修复后在复合层合物14的整个厚度(例如，横向，沿Z方向)上提供结构增强。
图13A是在至少部分地穿过复合层合物14从面18延伸的成形孔42处的、复合层合物14的局部示意性横截面图，其中在将可流动基质材料16灌注到层离损伤58之前，结构销44已被插入成形孔42中。图13B是在可流动基质材料16灌注到层离损伤58中并之后固化之后，在至少部分地穿过复合层合物14从面18延伸的固化可流动基质材料16的相应柱50处的、复合层合物14的局部示意性横截面图，其中结构销44布置在柱50内。
除非另外指出，否则成形孔42和结构销44可以具有与上述相同的特征。结构销44可以在可流动基质材料16灌注到成形孔42中并灌注到层离损伤58之前插入到成形孔42中。结构销44可以具有小于孔直径DH的销直径DP，以便沿着孔42在结构销44和孔42的壁之间形成通道54。这个通道54可被构造用以允许可流动基质材料16流入孔42中，以促进可流动基质材料16灌注到复合层合物14的层离损伤中。
结构销44可以通过允许形成固化的可流动基质材料16的柱50以及被布置在其中且在复合层合物14的多个层52之间延伸的结构销44，而在修复后在复合层合物14的厚度(例如，横向，沿Z方向)上提供增强。
如图13B中所示，在可流动基质材料16固化之后，结构销44的突出高度PH可以通过例如研磨或切割去除，使得结构销44的上端可以例如与面18基本齐平。
图14是仅包含两个分区A和B的设备60的部分的透视图。
图15是示出通过经由复合层合物14的边缘56灌注可流动基质材料16来修复复合层合物14中的边缘层离损伤58的示例性方法1500的流程图。方法1500可使用设备60进行。方法1500的多个方面可适用于本文公开的其它方法。在各种实施例中，方法1500可以包括：在复合层合物16的边缘56的位置处供应可流动基质材料16(参见方框1502)，其中该边缘位置与关联于层离的、复合层合物14中的空间流体连通；使用在该边缘位置和复合层合物14中的第一板内位置(例如，图11中的成形孔42A)之间的压差，将可流动基质材料16灌注到关联于层离的、复合层合物14中的空间内，其中第一板内位置通过关联于层离的、复合层合物14中的空间与边缘位置流体连通(参见方框1504)；以及固化被灌注到关联于边缘层离的、复合层合物14中的空间内的可流动基质材料16。
第一板内位置处的压力可以相对于边缘位置处的压力降低，以将可流动基质材料56从该边缘位置向第一板内位置抽吸。在一些实施例中，第一板内位置处的压力可以通过成形孔42A降低，成形孔42A从复合层合物14的面18至少部分地延伸穿过复合层合物14。
可流动基质材料16可以灌注到成形孔42A内。结构销44可以延伸到孔42A内，并且可流动基质材料16可以灌注到限定在成形孔42A的壁与结构销44之间的通道54内。灌注到孔42A内的可流动基质材料16可以在结构销44处于孔42A内的情况下固化。
可以检测已灌注到孔42A内的一些可流动的基质材料16，并且在已经检测到一些可流动基质材料16已灌注到孔42A中之后，停止将可流动基质材料16灌注到关联于层离的、复合层合物14中的空间内。
在一些实施例中，可以修改方法1500，从而引起可流动基质材料16在相反方向上流动，其中可流动基质材料16可以通过成形孔42灌注到边缘层离损伤58中，并且经由复合层合物14的边缘56朝着边缘层离损伤58流动(以及可选地流出)。在这种实施例中，图11中示出且联接至真空源40的一个或者更多分区A、B、C可以布置在边缘56处，并且可流动基质材料16的供应源可以经由复合层合物14的面18与一个或者更多成形孔42连通。
图16是示出用于通过灌注可流动基质材料16来修复复合层合物14中的边缘层离损伤58的示例性方法1600的流程图。可以使用设备60或修改的设备60的变型来执行方法1600，以使可流动基质材料在相反方向上流动。在可流动基质材料16经由复合层合物14的边缘56供应的示例下，上文公开的方法1500的多个方面也可以适用于方法1600。在各种实施例中，方法1600可以包括：使用在复合层合物14上的第一板内位置(例如，图11中的成形孔42A)与复合层合物14上的边缘位置(例如，边缘56)之间的压差，将可流动基质材料16灌注到关联于边缘层离(例如，边缘层离损伤58)的、复合层合物14中的空间内(参见方框1602)；以及固化被灌注到关联于边缘层离的、复合层合物14中的空间内的可流动基质材料16(参见方框1604)。
方法1600可以包括如上文关于设备60和方法1500解释的，通过边缘56将可流动基质材料16灌注到空间内。可替选地，方法1600可以包括经由第一板内位置将可流动基质材料16灌注到空间内。因而，方法1600可以包括：使边缘56处的压力相对于第一板内位置(例如，图11中的成形孔42A)处的压力降低，从而将可流动基质材料16从第一板内位置朝着边缘56抽吸。可流动基质材料16可以经由从复合层合物14的面18至少部分地穿过复合层合物14延伸的成形孔42A灌注。
可以使用在边缘位置和复合层合物14中的第二板内位置(例如，成形孔42B)之间的压差，将可流动基质材料16灌注到关联于层离的、复合层合物14中的空间内，其中第二板内位置经由关联于层离的、复合层合物14中的空间与边缘位置流体连通。在各种实施例中，第二板内位置处的压力可以降低，以便从边缘56抽吸可流动基质材料16，或者可替选地，在边缘56处的压力降低以便将可流动基质材料16从第二板内位置朝着边缘56抽吸的情况下，可以通过第二板内位置将可流动基质材料16灌注到空间内。
本文公开的方法可以包括：在使用第二板内位置将可流动基质材料16灌注到关联于层离的、复合层合物14中的空间内之前，停止使用第一板内位置将可流动基质材料16灌注到关联于层离的、复合层合物14中的空间内。在一些实施例中，在使用第二板内位置将可流动基质材料16灌注到关联于层离的、复合层合物14中的空间内之前，可以基本完全密闭地密封第一板内位置(例如，通过阀门62A)。如图11中所示，第一板内位置(例如，成形孔42A)可以在离边缘56的第一距离处，第二板内位置(例如，成形孔42B)可以在离边缘56的第二距离处。第二距离可以大于第一距离。
图17是示出用于将可流动基质材料16注入复合层合物14中的空间内的示例性方法1700的流程图。可以使用设备60执行方法1700，从而以步进方式提供对层离损伤58内的渐进灌注。方法1700的多个方面可以适用于本文公开的其它方法。在各种实施例中，方法1700可以包括：在复合层合物14中的进口位置(例如，进口端口29、边缘56)处供应可流动基质材料16，其中该进口位置与复合层合物14中的空间流体连通(参见方框1702)；使用在该进口位置和复合层合物14中的第一位置(例如，成形孔42A)之间的压差，将可流动基质材料16灌注到复合层合物14中的空间内，其中第一位置经由复合层合物14中的空间与该进口位置流体连通(参见方框1704)；停止使用第一位置将可流动基质材料16灌注到空间内(参见方框1706)；使用在进口位置和复合层合物14上的第二位置(例如，钻孔42B)之间的压差，将可流动基质材料16灌注到复合层合物14中的空间内，其中该第二位置经由复合层合物14中的空间与进口位置流体连通(参见方框1708)；以及停止使用第二位置将可流动基质材料16灌注到空间内(参见方框1710)。
在一些实施例中，第一位置可以在离进口位置的第一距离处，第二位置可以在离进口位置的第二距离处。第二距离可以大于第一距离。
第一位置处的压力可以经由第一成形孔42A相对于进口位置处的压力降低，第一成形孔42A从复合层合物14的面18至少部分地延伸穿过复合层合物14。在一些可流动基质材料16已经进入第一成形孔42A之后，可以停止使用第一成形孔42A将可流动基质材料16灌注到复合层合物14中的空间内。在一些实施例中，在使用第二位置(例如，第二成形孔42B)将可流动基质材料16灌注到复合层合物14中的空间之前，可以将第一成形孔42A密闭地密封(例如，经由阀门62A)。在第一结构销44A处于第一成形孔42A内的情况下，可以固化已经进入第一成形孔42A的可流动基质材料16。
可以经由从复合层合物14的面18至少部分地伸穿过复合层合物14的第二成形孔42B，使第二位置处的压力相对于进口位置处的压力降低。在一些可流动基质材料16已经进入第二成形孔42B之后，可以停止使用第二成形孔42B将可流动基质材料16灌注到复合层合物14中的空间内。在第一结构销44B处于第一成形孔42B内的情况下，可以固化已经进入第二成形孔42B的可流动基质材料16。
以上说明仅是示例性的，本领域技术人员将认识到，在不脱离所公开的本发明的范围的情况下，可以对所述实施例做出改变。例如，这里描述的流程图和附图中的方框和/或操作仅是为了举例。在不脱离本公开的教导的情况下，可以对这些方框和/或操作做出改变。在不脱离权利要求的主旨的情况下，本公开可以以其它特定形式实施。而且，本领域技术人员将清楚，尽管本文公开和示出的设备和方法可以包括特定数量的元件/步骤，但是设备和方法可以修改为包括更多或更少的这些元件/步骤。本公开还旨在涵盖并且包含所有适当的技术变化。根据对本公开的回顾，落入本发明范围内的变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的，这些变型都旨在落入所附权利要求内。此外，权利要求的范围不应受示例中提出的优选实施例的限制，而应给出与说明书整体相一致的最广泛解释。

Claims (13)

1.一种用于经由复合层合物的表面将可流动基质材料灌注到复合层合物中的多孔区内的设备，所述设备包括：
真空屏障，所述真空屏障至少覆盖所述复合层合物的表面的区域的第一部分，所述区域重叠所述复合层合物中的多孔区的位置，所述真空屏障限定包括所述复合层合物的表面的所述区域的第一部分的封闭体积；
可流动基质材料的供应源，所述供应源能够用于所述复合层合物的表面的所述区域的第一部分；
流动屏障，所述流动屏障阻碍可流动基质材料经由所述复合层合物的表面流出所述区域的第一部分，所述流动屏障设置在所述区域的第一部分和所述区域的第二部分之间，所述区域的第二部分在所述区域的第一部分之外；以及
真空源，所述真空源与所述封闭体积流体连通，并且构造用以使所述区域的第一部分中的可流动基质材料被抽吸到所述多孔区中，所述真空源与所述区域的第二部分流体连通，以经由所述区域的第二部分将可流动基质材料从所述多孔区抽出；
其中所述复合层合物包括成形孔，所述成形孔在所述区域的第一部分内从所述表面至少部分地延伸穿过所述复合层合物，以促进将可流动基质材料灌注到所述多孔区中，并且所述设备包括延伸到所述成形孔中的结构销，所述结构销构造用以在所述结构销和所述成形孔的壁之间限定用于所述可流动基质材料的通道。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述真空屏障还覆盖所述区域的第二部分，所述封闭体积包括所述区域的第二部分。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的设备，包括：
第一载体，所述第一载体构造用以促进可流动基质材料分布在所述区域的第一部分的至少一些上；和
第二载体，所述第二载体构造用以促进可流动基质材料朝着所述真空源流出所述区域的第二部分。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述流动屏障包括在所述第一载体和所述第二载体之间的间隙。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述流动屏障包括离型膜，所述离型膜重叠所述第一和第二载体，并且横跨所述第一载体和所述第二载体之间的间隙延伸。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述结构销从复合层合物的所述表面突出。
7.根据权利要求1和6中的任一项所述的设备，其中所述结构销包括纤维材料。
8.根据权利要求1至2中的任一项所述的设备，包括布置在所述封闭体积内的柔性隔板。
9.一种用于经由复合层合物的表面将可流动基质材料灌注到复合层合物中的多孔区内的方法，所述表面包括与复合层合物中的所述多孔区的位置重叠的区域，所述方法包括：
将可流动基质材料供应到所述复合层合物的表面的所述区域的第一部分；
将所述可流动基质材料分布在所述表面的区域的所述第一部分的至少一些上；以及
在阻碍所述可流动基质材料经由复合层合物的所述表面流出所述区域的第一部分的情况下，将所述区域的第一部分中的可流动基质材料抽入到所述多孔区中，并且使得一些可流动基质材料经由在所述区域的第一部分外的所述区域的第二部分流出所述多孔区；
所述方法进一步包括：在限定所述多孔区的位置的所述区域的第一部分中形成穿过所述复合层合物的表面的成形孔，所述成形孔在抽入可流动基质材料之前形成，以促进将可流动基质材料抽入到所述多孔区中。
10.根据权利要求9所述的方法，包括：
使用真空源将可流动基质材料抽入到所述多孔区中；以及
促进经由所述第二部分流出所述多孔区的可流动基质材料离开所述第二部分流动。
11.根据权利要求9所述的方法，包括：在所述成形孔中设置结构销，其中在所述结构销和所述成形孔的壁之间限定用于所述可流动基质材料的通道，并且所述结构销在抽入所述可流动基质材料之前设置。
12.根据权利要求11所述的方法，包括：在所述结构销处于所述成形孔中的情况下，固化抽入到所述多孔区中并且已经进入所述成形孔的可流动基质材料。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，包括：检测经由所述区域的所述第二部分流出所述多孔区的一些可流动基质材料，并且在检测到一些可流动基质材料已经经由所述第二部分流出所述多孔区之后停止抽吸。
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