CN109532056A - 热固性复合装料的感应成形和固化 - Google Patents

热固性复合装料的感应成形和固化 Download PDF

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蒂莫西·J·卢基尼
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Abstract

本申请公开了热固性复合装料的感应成形和固化。第一加工模具和第二加工模具可相对于彼此移动。第一加工模具和第二加工模具形成模腔。第一加工模具和第二加工模具包括多个堆叠金属板。多个气隙被限定在相邻的堆叠金属板之间。第一智能感受器材料位于模腔内并连接至第一加工模具。第一智能感受器材料具有第一居里温度。第二智能感受器材料位于模腔内且与第二加工模具相关联。第二智能感受器材料具有低于第一居里温度的第二居里温度。柔性膜介于第二加工模具和第一智能感受器材料之间。柔性膜配置成接收压力。

Description

热固性复合装料的感应成形和固化
技术领域
本公开总体上涉及感应工具，并且更具体地涉及一种用于对热固性复合装料进行制造操作的感应工具。再具体地，本公开涉及一种配置成用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统。
背景技术
复合材料为通过组合两个或多个功能成分而形成的坚韧的轻质材料。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。纤维可以是单向的或者可以是纺织布或织物的形式。对纤维和树脂进行排列和固化以形成复合材料。
热固性复合材料是具有树脂的复合材料，该树脂在施加温度或压力中的至少一者时固化，由此形成最终的复合结构。热固性复合材料在固化之前成形。
在制造复合结构时，铺设复合材料层。这些层可以由成片材的纤维构成。这些片材可以采取织物、胶带、丝束或其他合适形式的形式。在一些情况下，树脂可以被注入或预浸渍到片材中。这些类型的片材通常被称为预浸料。
在一些示例中，通过手工或使用自动层压设备(诸如条带层压机或纤维放置系统)逐层铺设复杂横截面而形成具有复杂横截面的热固性复合结构。但是，逐层铺设复杂横截面可花费大量时间。逐层铺设复杂横截面可影响对于部件的制造时间量、对于铺设工具的过程流程时间量或操作人员时间量中的至少一者。
通过使热固性复合装料成形而产生具有复杂横截面的热固性复合结构。热固性复合装料具有基本上平坦铺设的多层热固性预浸料。热固性复合装料可以通过条带层压机铺设。
在铺设热固性复合装料后，可以使热固性复合装料悬垂成形为复杂横截面。悬垂成形使用在成形温度下操作的成形工具。在悬垂成形后，将成形的热固性复合装料转移到固化工具(诸如高压釜)中。分开的成形和固化步骤可通过增加转移过程来影响整个制造时间。另外，分开的成形和固化步骤使用分开的成形和固化工具。
因此，希望具有一种考虑到至少一些上述问题以及其他可能问题的方法和装置。例如，可希望提供一种用于使热固性塑料成形有复杂横截面的装置和方法，并且减少制造时间、制造成本或效用中的至少一者。作为另一个示例，可希望提供一种用于使热固性复合装料成形和固化的装置。
发明内容
本公开的一示意性实施例提供了一种感应系统，该感应系统被配置成为热固性复合装料的成形和固化提供温度和压力控制。该感应系统包括第一加工模具和第二加工模具、第一智能感受器(susceptor，衬托器)材料、第二智能感受器材料以及柔性膜。第一加工模具和第二加工模具可相对于彼此移动。第一加工模具和第二加工模具形成模腔。第一加工模具和第二加工模具包括多个堆叠金属板。多个气隙被限定在相邻的堆叠金属板之间。第一智能感受器材料位于模腔内并连接至第一加工模具。第一智能感受器材料具有第一居里温度。第二智能感受器材料位于模腔内且与第二加工模具相关联。第二智能感受器材料具有低于第一居里温度的第二居里温度。柔性膜介于第二加工模具和第一智能感受器材料之间。柔性膜被配置成接收压力。
本公开的另一示意性实施例提供了一种感应系统，该感应系统被配置成为热固性复合装料的成形和固化提供温度和压力控制。该感应系统包括感应工具以及定位于感应工具的模腔内的顺应式(conformable)智能感受器衬垫(blanket，垫板)。该感应工具包括第一加工模具和第二加工模具、第一组导体、第一智能感受器表面和第二智能感受器表面。第一加工模具和第二加工模具可相对于彼此移动。第一加工模具和第二加工模具包括多个堆叠金属板。多个气隙被限定在相邻的堆叠金属板之间。第一智能感受器表面连接至第一加工模具。第二智能感受器表面连接至第二加工模具。
本公开的又一示意性实施例提供了一种方法。将热固性复合装料放置在感应工具的模腔内，其中，该感应工具包括可相对于彼此移动的第一加工模具和第二加工模具，其中，第一加工模具和第二加工模具形成模腔，第一加工模具和第二加工模具包括多个堆叠金属板，多个气隙被限定在相邻的堆叠金属板之间。使用模腔内的第二智能感受器材料将模腔内的热固性复合装料加热至成形温度。在将热固性复合装料加热至成形温度之后，使模腔内的热固性复合装料朝向连接至第一加工模具的第一智能感受器表面移动。使用柔性膜对热固性复合装料施加压力以使热固性复合装料顺应第一智能感受器表面。使用第一智能感受器表面将热固性复合装料加热至固化温度。
该特征和功能可以在本公开的各种实施例中单独实现，或者该特征和功能可以在其他实施例中结合，其中可以参考以下描述和附图来了解进一步的细节。
附图说明
在所附权利要求中阐述了被认为是新颖特征的示意性实施例的特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的示意性实施例的以下详细描述，将更好地理解示意性实施例和优选的使用模式及其进一步的目的和特征，其中：
图1是根据一示意性实施例的制造环境的框图的图示；
图2是根据一示意性实施例的具有用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的制造环境的等视轴图的图示；
图3是根据一示意性实施例的用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的横截面图的图示；
图4是根据一示意性实施例的用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的横截面图的图示；
图5是根据一示意性实施例的用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的横截面图的图示；
图6是根据一示意性实施例的在感应系统中使热固性复合装料成形和固化的压力与时间图表的图示；
图7是根据一示意性实施例的在感应系统中使热固性复合装料成形和固化的温度与时间图表的图示；
图8是根据一示意性实施例的用于使热固性复合装料成形和固化的工艺的流程图的图示；
图9是根据一示意性实施例的框图形式的飞机制造和维修方法的图示；以及
图10是在其中可以实施一示意性实施例的框图形式的飞机的图示。
具体实施方式
示意性实施例认识并考虑到一个或多个不同的因素。例如，示意性实施例认识并考虑到，目前用于复杂的小型热固性部件的处理系统需要不期望的劳动量来手工铺设和固化。示意性实施例认识并考虑到，在用于成形和固化的单独温度下操作的热压机/烤箱需要多次开机和处理运行。
现在参考附图，且尤其是参考附图1，根据一示意性实施例描绘了制造环境的框图的图示。
制造环境100包括用于使热固性复合装料104成形和固化的感应系统102。感应系统102配置成为热固性复合装料104的成形和固化提供温度和压力控制。
在一个示意性示例中，感应系统102包括感应工具106以及定位于感应工具106的模腔110内的顺应式智能感受器衬垫108。感应工具106包括第一加工模具112和第二加工模具114、第一组导体116、第一智能感受器表面118和第二智能感受器表面120。第一加工模具112和第二加工模具114可相对于彼此移动。第一加工模具112和第二加工模具114包括多个堆叠金属板。多个气隙被限定在相邻的堆叠金属板之间。
第一加工模具112包括多个堆叠金属板122。多个气隙124被限定在多个堆叠金属板122中的相邻的堆叠金属板之间。
第二加工模具114包括多个堆叠金属板126。多个气隙128被限定在多个堆叠金属板126中的相邻的堆叠金属板之间。
第一智能感受器表面118和第二智能感受器表面120的第一智能感受器材料130具有比顺应式智能感受器衬垫108中的第二智能感受器材料132更高的居里温度。第一智能感受器材料130的第一居里温度134高于第二智能感受器材料132的第二居里温度136。
顺应式智能感受器衬垫108包括配置成产生第二频率范围140的第二组导体138。在一些示意性实例中，第二频率范围140为100kHz-400kHz。在一些示意性实例中，第二组导体138被设置成在短距离上产生磁场消除。在这些示意性实例中，产生第二频率范围140的第二组导体138将不会明显地影响第一智能感受器表面118和第二智能感受器表面120。
在一些示意性实例中，第一组导体116的第二频率范围140和第一频率范围142可以具有重叠的频率。在这些示意性实例中，第二智能感受器材料132的第二居里温度136防止第二智能感受器材料132过热。
在一些示意性实例中，第一组导体116的第二频率范围140与第一频率范围142分开。第一频率范围142和第二频率范围140可以通过间隙分开。在一些示意性实例中，第一频率范围142可以为120Hz-1300Hz，而第二频率范围140为100kHz-400kHz。
在一些示意性实例中，第二组导体138以与第一组导体116不同的角度取向。在一些示意性实例中，第二组导体138相对于第一组导体116以90度(直角)取向。在一些示意性实例中，第二组导体138相对于第一组导体116以90度(直角)取向并在不同的频率下使用。在一些示意性实例中，第二组导体138的磁场和第一组导体116的磁场在取向上的差异允许第二组导体138与第二智能感受器材料132很好地耦合，但留下第一智能感受器材料130相对独立。在一些示意性实例中，第二组导体138的磁场和第一组导体116的磁场在取向上的差异以及第一频率范围142和第二频率范围140之间在频率上的差异允许第二组导体138与第二智能感受器材料132很好地耦合，但留下第一智能感受器材料130相对独立。
在这些示意性实例中，感应系统102具有第一压力区144、第二压力区146和第三压力区148。第一压力区144由第一智能感受器表面118和真空膜150形成。第二压力区146由真空膜150和顺应式智能感受器衬垫108形成。第三压力区148由顺应式智能感受器衬垫108和第二智能感受器表面120形成。
第一压力区144、第二压力区146和第三压力区148中的每一者具有独立控制的压力。第一压力区144，第二压力区146和第三压力区148被控制成施加期望的压力，以使定位于真空膜150和顺应式智能感受器衬垫108之间的热固性复合装料104成形并随后固化。尽管第一压力区144，第二压力区146和第三压力区148中的每一者是独立控制的，但是第一压力区144、第二压力区146和第三压力区148中的每一者被协作控制以使热固性复合装料104成形和固化。
例如，在将热固性复合装料104加热到成形温度期间，第一压力区144被保持在比第二压力区146和第三压力区148更高的压力下。作为另一个实例，第三压力区148的压力增加至大于第一压力区144和第二压力区146的压力，以使热固性复合装料104抵靠第一智能感受器表面118成形。为了使热固性复合装料104成形，减小第一压力区144中的压力。在热固性复合装料104的固化期间，第三压力区148中的压力大于第一压力区144和第二压力区146中的压力。
在一些示意性实例中，感应系统102包括冷却系统152。冷却系统152配置成向第一组堆叠金属板提供冷却介质154，使得冷却介质穿过第一组堆叠金属板之间的气隙。例如，冷却系统152配置成向多个堆叠金属板122提供冷却介质154，使得冷却介质154穿过多个堆叠金属板122的多个气隙124。在一些示意性实例中，冷却系统152可以用于向多个气隙124的子集提供冷却介质154。通过控制冷却介质154的施加，冷却系统152可以用于向第一智能感受器表面118的选定部分提供定向冷却。
在一些示意性实例中，冷却系统152配置成向多个堆叠金属板126提供冷却介质154，使得冷却介质154穿过多个堆叠金属板126的多个气隙128。在一些示意性实例中，冷却系统152可以用于向多个气隙128的子集提供冷却介质154。通过控制冷却介质154的施加，冷却系统152可以用于向第二智能感受器表面120的选定部分提供定向冷却。
在一些示意性实例中，感应系统102包括第一加工模具112和第二加工模具114、第一智能感受器材料130、第二智能感受器材料132和柔性膜155。在这些示意性实例中，第一加工模具112和第二加工模具114可相对于彼此移动。第一加工模具112和第二加工模具114形成模腔110。第一加工模具112和第二加工模具114包括多个堆叠金属板以及被限定在相邻的堆叠金属板之间的多个气隙。
第一智能感受器材料130位于模腔110内且连接至第一加工模具112。第一智能感受器材料130具有第一居里温度134。
第二智能感受器材料132位于模腔110内且连接至第二加工模具114。第二智能感受器材料132具有低于第一居里温度134的第二居里温度136。
柔性膜155介于第二加工模具114和第一智能感受器材料130之间。柔性膜155配置成接收压力。更具体地，柔性膜155配置成接收压力，以使热固性复合装料104抵靠第一智能感受器表面118成形。
感应系统102具有第一压力区144、第二压力区146和第三压力区148。第一压力区144位于模腔110内并由第一智能感受器材料130和真空膜150形成。第二压力区146位于模腔110内并由真空膜150和柔性膜155形成。第三压力区148位于模腔110内并由柔性膜155和连接至第二加工模具114的加工表面162形成。
感应系统102包括第一组导体116和第二组导体138。第一组导体116产生第一频率范围142。第一智能感受器材料130配置成通过第一频率范围142加热。在一些示意性实例中，第一组导体116是延伸穿过第一加工模具112和第二加工模具114的第一组感应线圈。在其他示意性实例中，第一组导体116可以是放置在感应工具106的模腔110内部的多个大台架(bed)。使第一组导体116更靠近第一智能感受器表面118和第二智能感受器表面120是更节能的。当第一组导体116为多个大台架时，可以移除第一组导体116并将它们放置到除感应工具106之外的不同感应工具中。
第二组导体138产生第二频率范围140。第二智能感受器材料132配置成通过第频率范围142加热。在一些示意性实例中，当第二智能感受器材料132是顺应式智能感受器衬垫的一部分时，第二组导体138可以采用导电线的形式。在一些示意性实例中，第二组导体138可以为多个第二感应线圈。在一些示意性实例中，第二组导体138可以结合到柔性膜155中。在一些示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫108包括以绞合线形式螺旋地缠绕在第二组导体138周围的第二智能感受器材料132。在这些示意性实例中，第二组导体138和第二智能感受器材料132的材料和图案影响顺应式智能感受器衬垫108的柔性。在这些示意性实例中，第二组导体138和第二智能感受器材料132的材料和图案影响顺应式智能感受器衬垫108的拉伸程度。
第二智能感受器材料132可以结合成任何期望的形式。在一些示意性实例中，第二智能感受器材料132是定位于模腔110内的顺应式智能感受器衬垫108的部件。在一些示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫108还包括柔性膜155。当顺应式智能感受器衬垫108包括柔性膜155时，对顺应式智能感受器衬垫108施加压力以使热固性复合装料104关于第一智能感受器表面118成形。
在一些其他示例性实例中，第二智能感受器材料132是位于柔性膜155下方的智能感受器板156。在这些示意性实例中，在使用单独的柔性膜155使热固性复合装料104关于第一智能感受器表面118成形之前，智能感受器板156可用于加热热固性复合装料104。
在一些示意性实例中，第一智能感受器材料130是具有嵌入到加工表面158中的智能感受器回路160的加工表面158的一部分。加工表面158连接至第一加工模具112。加工表面158还被称为第一加工表面。在一些示意性实例中，第一智能感受器材料130是具有嵌入到加工表面162中的智能感受器回路164的加工表面162的一部分。加工表面162连接至第二加工模具114。加工表面162还被称为第二加工表面。
在一些示意性实例中，智能感受器回路160和智能感受器回路164包括第一智能感受器材料130和第一组导体116。在一些示意性实例中，智能感受器回路160和智能感受器回路164只包括第一智能感受器材料130。
如所示的，连接至第一加工模具112的第一智能感受器材料130是连接至第一加工模具112的第一加工表面(加工表面158)的一部分。第二加工表面(加工表面162)连接至第二加工模具114。第二加工表面(加工表面162)包括第一智能感受器材料130。
第一智能感受器材料130和第二智能感受器材料132用于加热热固性复合装料104。首先，将第一智能感受器材料130或第二智能感受器材料132中的至少一者用于将热固性复合装料104加热至成形温度。
在一些示意性实例中，第二智能感受器材料132用于将热固性复合装料104加热至成形温度。在一些示意性实例中，第一智能感受器材料130和第二智能感受器材料132都用于加热热固性复合装料104。在一些示意性实例中，在第一智能感受器材料130用于加热模腔110的同时，第二智能感受器材料132用于加热热固性复合装料104的至少一部分。在一些示意性实例中，在第一智能感受器材料130用于加热模腔110的同时，第二智能感受器材料132用于加热热固性复合装料104的面向第二智能感受器材料132的第一侧166。
在将热固性复合材料装料104加热至成形温度后，使热固性复合装料104朝向第一智能感受器材料130移动。第一智能感受器材料130用于将热固性复合装料104加热至固化温度。将热固性复合装料104保持在固化温度一段所需时间。第一智能感受器材料130或冷却系统152中的至少一者用于将热固性复合装料104保持在固化温度。随后，第一智能感受器材料130、第二智能感受器材料132或冷却系统152中的至少一者用于以受控方式冷却热固性复合装料104。
图1中的制造环境100的图示并非意在暗示其中可以实施示意性实施例的方式的物理或结构限制。可以使用除所示部件的其他部件或代替所示部件的其他部件。一些部件可能是不必要的。此外，呈现方框以示出一些功能部件。当在示意性实施例中实施时，这些方框中的一个或多个可以组合、拆分或组合和拆分为不同的方框。
例如，在一些示意性实例中，第二智能感受器材料132存在于柔性膜155内，而第二组导体138在柔性膜155外部。当第二组导体138存在于柔性膜155外部时，柔性膜155可具有增加的柔性。在一些示意性实例中，当第二组导体138在柔性膜155外部时，第二智能感受器材料132在柔性膜155内不是连续的。使第二智能感受器材料132对于柔性膜不连续可以增加柔性膜155的柔性。
当第二组导体138在柔性膜155外部时，由于第二组导体138的设计或第二智能感受器材料132的形状中的至少一者，第一智能感受器材料130和第二智能感受器材料132独立地操作。在一些示意性实例中，趋肤效应可以用于越过小感受器选择性地加热大感受器。在其中第二智能感受器材料132为小的一些示意性实例中，当第一频率范围142是低频(120-3,000Hz)时，第一组导体116将不与第二智能感受器材料132很好地耦合。在这些示意性实例中，来自第一组导体116的磁场将选择性地与第一智能感受器材料130耦合。当第二组导体138的第二频率范围140是高频(100-400kHz)时，第二智能感受器材料132将耦合。在这些示意性实例的一些实例中，第一智能感受器材料130也可以对于第二频率范围140耦合。第二智能感受器材料132的几何结构或波导中的至少一者可用于选择性地将第二组导体138耦合至第二智能感受器材料132。
在一些示意性实例中，第二智能感受器材料132的几何形状用于越过大感受器选择性地加热小感受器。例如，第二组导体138可以布置成使用几何结构或波导中的至少一者将来自第二组导体138的磁场集中到柔性膜155内。在一些示意性实例中，第二智能感受器材料132可以成形为与由第二组导体138产生的磁场耦合。
现在转向图2，根据一示意性实施例描绘了具有用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的制造环境的等视轴图的图示。制造环境200为图1中的制造环境100的物理实施方式。
热固性复合装料202存在于制造环境200中的铺设工具204上。如所示的，热固性复合装料202基本上是平坦的。
铺设工具204可以是用于热固性复合装料的多个铺设工具中的一个。当存在多个铺设工具时，可以基本上同时铺设多个热固性复合装料。将热固性复合装料202铺设在铺设工具204上可以比在复杂铺设心轴上铺设具有复杂横截面的热固性复合结构花费更少的时间。
感应系统206存在于制造环境200中。感应系统206为图1中的感应系统102的物理实施方式。感应系统206配置成使热固性复合装料202成形和固化。
将热固性复合装料202设置在感应系统206的模腔内。感应系统206使热固性复合装料202成形且然后固化。然后，将具有复杂横截面的已固化的热固性复合结构从感应系统206移除。
感应系统206可以具有比分开的成形和固化工具更小的占地面积。在一些示意性实例中，感应系统206可以比高压釜更小。在一些示意性实例中，感应系统206减少了专用于制造具有复杂横截面的热固性复合结构的制造环境200的占地面积。
在一些示意性实例中，操作感应系统206可以比高压釜花费更少的资源。在一些示意性实例中，操作感应系统206可以比操作高压釜花费更少的处理时间。
现在转向图3，根据一示意性实施例描绘了用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的横截面图的图示。感应系统300为图1中的感应系统102的物理实施方式。感应系统300可以是图2中的感应系统206的实施方式。
感应系统300配置成为热固性复合装料302的成形和固化提供温度和压力控制。感应系统300包括感应工具304和顺应式智能感受器衬垫306。
感应工具304包括第一加工模具308和第二加工模具310、第一组导体312、第一智能感受器表面314和第二智能感受器表面316。第一加工模具308和第二加工模具310可相对于彼此移动。第一加工模具308和第二加工模具310包括多个堆叠金属板以及被限定在相邻的堆叠金属板之间的多个气隙。
第一加工模具308包括多个堆叠金属板318。多个气隙320被限定在多个堆叠金属板318中的相邻的堆叠金属板之间。
第二加工模具310包括多个堆叠金属板322。多个气隙324被限定在多个堆叠金属板322中的相邻的堆叠金属板之间。
第一组导体312配置成产生第一频率范围。第一频率范围导致第一智能感受器材料325产生热。如所示的，第一组导体312采用延伸穿过第一加工模具308和第二加工模具310的第一组感应线圈323的形式。
第一智能感受器表面314连接至第一加工模具308。第一智能感受器表面314由第一智能感受器材料325形成。第二智能感受器表面316连接至第二加工模具310。第二智能感受器表面316由第一智能感受器材料325形成。
顺应式智能感受器衬垫306定位于感应工具304的模腔326内。顺应式智能感受器衬垫306包括第二智能感受器材料328。热固性复合装料302的第一侧329面向第二智能感受器材料328。第一智能感受器材料325具有比第二智能感受器材料328更高的居里温度。
热固性复合装料302的成形温度低于热固性复合装料302的固化温度。使两种智能感受器材料具有两种不同的居里温度允许在两种不同的温度下对热固性复合装料302受控地施加热。第二智能感受器材料328用于控制将热固性复合装料302加热至成形温度。第二居里温度允许受控地加热至成形温度。
第一智能感受器材料325用于控制将热固性复合装料302加热至固化温度。第一居里温度允许受控地加热至固化温度。
顺应式智能感受器衬垫306还具有第二组导体330。第二组导体330配置成产生与第一组导体312的第一频率范围分开的第二频率范围。
为了使热固性复合装料302成形，感应系统300将热固性复合装料302加热至成形温度。在一些示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫306将热固性复合装料302加热至成形温度。在一些示意性实例中，除了顺应式智能感受器衬垫306加热热固性复合装料302之外，第一智能感受器表面314和第二智能感受器表面316用于加热模腔326。在这些示意性实例中，第一智能感受器表面314和第二智能感受器表面316可以加热至低于成形温度的温度。
为了使热固性复合装料302固化，感应系统300将热固性复合装料302加热至固化温度。在一些示意性实例中，第一智能感受器表面314将热固性复合装料302加热至固化温度。在一些示意性实例中，第一智能感受器表面314加热热固性复合装料302，同时冷却系统331同时冷却第一智能感受器表面314的一部分。例如，热固性复合装料302可以具有放热固化反应。固化期间的放热反应可以将第一智能感受器表面314加热至超过第一居里温度。冷却系统331可以将第一智能感受器表面314冷却至低于第一居里温度。
感应系统300具有第一压力区332、第二压力区334和第三压力区336。第一压力区332由第一智能感受器314和真空膜338形成。第二压力区334由真空膜338和顺应式智能感受器衬垫306形成。热固性复合装料302位于真空膜338和顺应式智能感受器衬垫306之间。第三压力区336由顺应式智能感受器衬垫306和第二智能感受器表面316形成。
顺应式智能感受器衬垫306用作柔性膜。当将增加的压力引入到第三压力区336时，顺应式智能感受器衬垫306将压力施加到热固性复合装料302，以使热固性复合装料302抵靠第一智能感受器表面314成形。
单独控制第一压力区332、第二压力区334和第三压力区336中的每一者，以使热固性复合装料302成形和固化。第一压力区332、第二压力区334和第三压力区336协作工作，以使热固性复合装料302成形和固化。
图3中的感应系统300的图示并非意在暗示对于其中可以实施不同示意性实施例的方式的结构限制。例如，第一智能感受器表面314被描述为“顶部”加工表面。在其他未示出的示意性实例中，第一智能感受器表面314为“底部”加工表面。
作为另一实例，第三压力区336可以不由顺应式智能感受器衬垫306形成。在该未示出的示意性实例中，第三压力区336可以由单独的柔性膜形成。在该未示出的示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫306保持固定。
现在转向图4，根据一示意性实施例描绘了用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的横截面图的图示。感应系统400是图1中的感应系统102的物理实施方式。感应系统400可以是图2中的感应系统206的实施方式。
感应系统400配置成为热固性复合装料402的成形和固化提供温度和压力控制。感应系统400包括感应工具404和顺应式智能感受器衬垫406。
感应工具404包括第一加工模具408、第二加工模具410、第一组导体412、加工表面414和第二加工表面416。第一加工模具408和第二加工模具410可相对于彼此移动。第一加工模具408和第二加工模具410包括多个堆叠金属板以及被限定在相邻的堆叠金属板之间的多个气隙。
第一加工模具408包括多个堆叠金属板418。多个气隙420被限定在多个堆叠金属板418中的相邻的堆叠金属板之间。
第二加工模具410包括多个堆叠金属板422。多个气隙424被限定在多个堆叠金属板422中的相邻的堆叠金属板之间。
第一组导体412配置成产生第一频率范围。如所示的，第一组导体412采用延伸穿过第一加工模具408和第二加工模具410的智能感受器回路423的形式。
加工表面414连接至第一加工模具408。加工表面414具有嵌入式智能感受器回路423。加工表面414具有第一智能感受器材料425。加工表面416连接至第二加工模具410。加工表面416具有嵌入式智能感受器回路423。加工表面416具有第一智能感受器材料425。
顺应式智能感受器衬垫406定位于感应工具404的模腔426内。顺应式智能感受器衬垫406包括第二智能感受器材料428。热固性复合装料402的第一侧429面向第二智能感受器材料428。第一智能感受器材料425具有比第二智能感受器材料428更高的居里温度。
热固性复合装料402的成形温度低于热固性复合装料402的固化温度。使两种智能感受器材料具有两种不同的居里温度允许在两种不同的温度下对热固性复合装料402受控地施加热。第二智能感受器材料428用于控制将热固性复合装料402加热至成形温度。第二居里温度允许受控地加热至成形温度。
第一智能感受器材料425用于控制将热固性复合装料402加热至固化温度。第一居里温度允许受控地加热至固化温度。
顺应式智能感受器衬垫406还具有第二组导体430。第二组导体430配置成产生与第一组导体412的第一频率范围分开的第二频率范围。
为了使热固性复合装料402成形，感应系统400将热固性复合装料402加热至成形温度。在一些示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫406将热固性复合装料402加热至成形温度。在一些示意性实例中，除了顺应式智能感受器衬垫406加热热固性复合装料402之外，加工表面414和加工表面416用于加热模腔426。在这些示意性实例中，加工表面414和加工表面416可以加热至低于成形温度的温度。
为了使热固性复合装料402固化，感应系统400将热固性复合装料402加热至固化温度。在一些示意性实例中，加工表面414将热固性复合装料402加热至固化温度。在一些示意性实例中，加工表面414加热热固性复合装料402，同时冷却系统431同时冷却加工表面414的一部分。例如，热固性复合装料402可以具有放热固化反应。固化期间的放热反应可以将加工表面414加热至超过第一居里温度。冷却系统431可以将加工表面414冷却至低于第一居里温度。
感应系统400具有第一压力区432、第二压力区434和第三压力区436。第一压力区432由加工表面414和真空膜438形成。第二压力区434由真空膜438和顺应式智能感受器衬垫406形成。热固性复合装料402定位于真空膜438和顺应式智能感受器衬垫406之间。第三压力区436由顺应式智能感受器衬垫406和加工表面416形成。
顺应式智能感受器衬垫406用作柔性膜。当将增加的压力引入到第三压力区436时，顺应式智能感受器衬垫406将压力施加到热固性复合装料402，以使热固性复合装料402抵靠加工表面414成形。
单独控制第一压力区432、第二压力区434和第三压力区436中的每一者，以使热固性复合装料402成形和固化。第一压力区432、第二压力区434和第三压力区436协作工作，以使热固性复合装料402成形和固化。
图4中的感应系统400的图示并非意在暗示对于其中可以实施不同示意性实施例的方式的结构限制。例如，加工表面414被描述为“顶部”加工表面。在其他未示出的示意性实例中，加工表面414为“底部”加工表面。
作为另一实例，第三压力区436可以不由顺应式智能感受器衬垫406形成。在该未示出的示意性实例中，第三压力区436可以由单独的柔性膜形成。在该未示出的示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫406保持固定。
作为又一实例，不存在顺应式智能感受器衬垫406。在该实例中，存在含有第二智能感受器材料428的不同结构。在一个未示出的实例中，可以存在含有第二智能感受器材料428的智能感受器板。
现在转向图5，根据一示意性实施例描绘了用于使热固性复合装料成形和固化的感应系统的横截面图的图示。感应系统500是图1中的感应系统102的物理实施方式。感应系统500可以是图2中的感应系统206的实施方式。
感应系统500配置成为热固性复合装料502的成形和固化提供温度和压力控制。感应系统500包括第一加工模具504和第二加工模具506、第一智能感受器材料508、第二智能感受器材料510和柔性膜512。
第一加工模具504和第二加工模具506可相对于彼此移动。第一加工模具504和第二加工模具506形成模腔514。第一加工模具504和第二加工模具506包括多个堆叠金属板以及被限定在相邻的堆叠金属板之间的多个气隙。
第一加工模具504包括多个堆叠金属板516。多个气隙516被限定在多个堆叠金属板518中的相邻的堆叠金属板之间。
第二加工模具506包括多个堆叠金属板520。多个气隙522被限定在多个堆叠金属板520中的相邻的堆叠金属板之间。
第一智能感受器材料508位于模腔514内并连接至第一加工模具504。连接至第一加工模具504的第一智能感受器材料508形成第一智能感受器表面524。连接至第二加工模具506的第一智能感受器材料508形成第二智能感受器表面526。第一智能感受器材料508具有第一居里温度。
第二智能感受器材料510位于模腔514内且与第二加工模具506相关联。如所示的，第二智能感受器材料510采用智能感受器板528的形式。智能感受器板528定位于柔性膜512下方。智能感受器板528定位于柔性膜512和第二智能感受器表面526之间。智能感受器板528放置在第二智能感受器表面526上。第二智能感受器材料510具有低于第一居里温度的第二居里温度。
热固性复合装料502的成形温度低于热固性复合装料502的固化温度。使两种智能感受器材料具有两种不同的居里温度允许在两种不同的温度下对热固性复合装料502受控地施加热。第二智能感受器材料510用于控制将热固性复合装料502加热至成形温度。第二居里温度允许受控地加热至成形温度。
第一智能感受器材料508用于控制将热固性复合装料502加热至固化温度。第一居里温度允许受控地加热至固化温度。
柔性膜512定位于第二加工模具506和连接至第一加工模具504的第一智能感受器材料508之间。柔性膜512配置成接收压力。
第一组导体530配置成用于产生第一频率范围。第一频率范围导致第一智能感受器材料508产生热。如所示的，第一组导体530采用延伸穿过第一加工模具504和第二加工模具506的第一组感应线圈532的形式。
第二组导体534产生第二频率范围。第二智能感受器材料510配置成通过第二频率范围来加热。
为了使热固性复合装料502成形，感应系统500将热固性复合装料502加热至成形温度。在一些示意性实例中，智能感受器板528将热固性复合装料502加热至成形温度。在一些示意性实例中，除了智能感受器板528加热热固性复合装料502之外，第一智能感受器表面524和第二智能感受器表面526用于加热模腔514。在这些示意性实例中，第一智能感受器表面524和第二智能感受器表面526可以加热至低于成形温度的温度。在这些示意性实例中，智能感受器板528加热热固性装料502的第一侧529。
为了使热固性复合装料502固化，感应系统500将热固性复合装料502加热至固化温度。在一些示意性实例中，第一智能感受器表面524将热固性复合装料502加热至固化温度。在一些示意性实例中，第一智能感受器表面524加热热固性复合装料502，而冷却系统536同时冷却第一智能感受器表面524的一部分。例如，热固性复合装料502可以具有放热固化反应。固化期间的放热反应可以将第一智能感受器表面524加热至超过第一居里温度。冷却系统536可以将第一智能感受器表面524冷却至低于第一居里温度。
感应系统500具有第一压力区538、第二压力区540和第三压力区542。第一压力区538由第一智能感受器表面524和真空膜544形成。第二压力区540由真空膜544和柔性膜512形成。热固性复合装料502定位于真空膜544和柔性膜512之间。第三压力区542由柔性膜512和第二智能感受器表面526形成。当将增加的压力引入到第三压力区542时，柔性膜512将压力施加到热固性复合装料502，以使热固性复合装料502抵靠第一智能感受器表面524成形。
单独控制第一压力区538、第二压力区540和第三压力区542中的每一者，以使热固性复合装料502成形和固化。第一压力区538、第二压力区540和第三压力区542协作作用，以使热固性复合装料502成形和固化。
图5中的感应系统500的图示并非意在暗示对于其中可以实施不同示意性实施例的方式的结构限制。例如，第一智能感受器表面524被描述为“顶部”加工表面。在其他未示出的示意性实例中，第一智能感受器表面524为“底部”加工表面。作为另一实例，第一组导体530可以代替智能感受器回路。
现在转向图6，根据一示意性实施例描绘了在感应系统中使热固性复合装料成形和固化的压力与时间图表的图示。图表600是图1的感应系统102的压力区(诸如第一压力区144、第二压力区146和第三压力区148)内的压力的示意性实例。图表600是图2的感应系统206的压力区内的压力的示意性实例。图表600是图3的感应系统300的压力区(诸如第一压力区332、第二压力区334和第三压力区336)内的压力的示意性实例。图表600是图4的感应系统400的压力区(诸如第一压力区432、第二压力区434和第三压力区436)内的压力的示意性实例。图表600是图5的感应系统500的压力区(诸如第一压力区538、第二压力区540和第三压力区542)内的压力的示意性实例。
图表600具有x轴602和y轴604。x轴602表示时间。y轴604表示压力。线606表示感应系统内的第一压力区。第一压力区位于感应系统的模腔内并由第一智能感受器材料和真空膜形成。线608表示感应系统内的第二压力区。第二压力区位于模腔内并由真空膜和柔性膜形成。线610表示感应系统内的第三压力区。第三压力区位于模腔内并由柔性膜和连接至感应系统的第二加工模具的第二智能感受器表面形成。
在成形之前，线608和610起始于线606下方。在该示意性实例中，线606开始于压力612，而线608和线610开始于压力614。压力614小于压力612。通过使线606开始于大于压力614的压力612，促使柔性膜和真空膜之间的热固性复合装料朝向柔性膜。具有比线608和线610更高的压力的线606允许柔性膜捕获热固性复合装料以用于移动。
在一些示意性实例中，线606开始于环境压力，而线608和线610开始于真空压力。在一些示意性实例中，线608和线610可以开始于环境压力，而线606处于升高的压力下。
成形开始于时间616。在时间616处，线610开始于压力的增加。在时间616处或稍微在时间616之后，线606的压力减小。通过增加由线610表示的柔性膜和连接至第二加工模具的加工表面之间的压力，将柔性膜和真空膜之间的热固性复合装料朝向第一智能感受器材料推进。通过降低由线606表示的第一智能感受器材料和真空膜之间的压力，气体不会阻止热固性复合装料抵靠第一智能感受器材料成形。
在时间618处，线610已到达压力620。压力620是所需的固化压力。在热固性复合装料的固化期间，线610保持在压力620。
在热固性复合装料的受控冷却期间，线610保持在压力620。在使热固性复合装料固化和冷却后，从第三压力区释放压力。
现在转向图7，根据一示意性实施例描绘了在感应系统中使热固性复合装料成形和固化的温度与时间图表的图示。图表700是图1的感应系统102中的成形和固化期间热固性复合装料104的温度的示意性实例。图表700是图2的感应系统206中的成形和固化期间热固性复合装料202的温度的示意性实例。图表700是图3的感应系统300中的成形和固化期间热固性复合装料302的温度的示意性实例。图表700是图4的感应系统400中的成形和固化期间热固性复合装料402的温度的示意性实例。图表700是图5的感应系统500中的成形和固化期间热固性复合装料502的温度的示意性实例。图表700是使用图6的图表600所示的压力成形和固化的热固性复合装料的温度的示意性实例。
图表700具有x轴702和y轴704。x轴702表示时间。y轴704表示温度。线706表示感应系统中的柔性膜与真空膜之间的热固性复合装料的温度。
线706开始于温度708并在时间616处加热至温度710。通过加热感应系统的模腔内的第二智能感受器材料来执行升高由线706表示的热固性复合装料的温度。第二智能感受器材料具有第二居里温度并配置成将热固性复合装料加热至温度710。在一些示意性实例中，具有高于第二居里温度的第一居里温度的第一智能感受器材料可用于加热感应系统的模腔。在这些示意性实例中，将第一智能感受器材料加热至低于成形温度的温度。使用第一智能感受器材料加热模腔有助于将整个热固性复合装料加热至成形温度。
通过施加压力使热固性复合装料成形开始于时间616。成形发生在时间616至时间618。在成形期间施加压力可以在图6中在时间616和时间618之间看到。在成形期间，线706从时间616至时间618保持温度710。温度710可以被称之为成形温度。
在成型后，热固性复合装料已成形为第一智能感受器材料。在时间618处，热固性复合装料已成形为第一智能感受器材料。
在时间618处，线706开始于温度710并在时间714处加热至温度712。通过加热感应系统的模腔内的第一智能感受器材料来执行升高由线706表示的热固性复合装料的温度。
温度712是热固性复合装料的固化温度。线706从时间714至时间716保持在温度712。使用第一智能感受器材料将线706保持在温度712。在一些示意性实例中，如果第一智能感受器材料超过第一智能感受器材料的居里温度，则使用冷却系统来冷却第一智能感受器材料。在一些示意性实例中，热固性复合装料的放热反应导致第一智能感受器材料局部地超过居里温度。在这些示意性实例中，使用第一智能感受器材料的加热和使用冷却系统的冷却的组合用于将线706保持在温度712。
热固性复合装料从时间714至时间716被固化。在时间716处，开始热固性复合装料的受控冷却。在时间716处，线706在温度上从温度712降低到温度708。受控冷却包括应用对热固性复合装料的加热和冷却。在一些示意性实例中，受控冷却同时包括冷却第一智能感受器表面和使用顺应式智能感受器衬垫施加热。
现在转向图8，根据一示意性实施例描绘了用于使热固性复合装料成形和固化的工艺的流程图的图示。方法800可以用于使用图1的感应系统102使热固性复合装料104成形和固化。方法800可以用于使用图2的感应系统206使热固性复合装料202成形和固化。方法800可以用于使用图3的感应系统300使热固性复合装料302成形和固化。方法800可以用于使用图4的感应系统400使热固性复合装料402成形和固化。方法800可以用于使用图5的感应系统500使热固性复合装料502成形和固化。
方法800将热固性复合装料放置在感应工具的模腔内，其中，感应工具包括可相对于彼此移动的第一加工模具和第二加工模具，并且其中，第一加工模具和第二加工模具形成模腔，第一加工模具和第二加工模具包括多个堆叠金属板，多个气隙被限定在相邻的堆叠金属板之间(操作802)。方法800使用模腔内的第二智能感受器材料将模腔内的热固性复合装料加热至成形温度(操作804)。第二智能感受器材料为任何期望结构的部件。
在一些示意性实例中，第二智能感受器材料为顺应式智能感受器衬垫的部件。在其他示意性实例中，第二智能感受器材料为智能感受器板的一部分。在一示意性实例中，第二智能感受器材料为具有智能感受器回路的智能感受器板的一部分。
在一些示意性实例中，将热固性复合装料加热至成形温度包括使用定位于模腔内的顺应式智能感受器衬垫加热热固性复合装料，其中，顺应式智能感受器衬垫包括第二智能感受器材料。在一些示意性实例中，使用第二智能感受器材料将模腔内的热固性复合装料加热至成形温度包括使用第二智能感受器材料加热热固性复合装料的第一侧、以及使用第一智能感受器表面加热模腔。在一些示意性实例中，将热固性复合装料加热至成形温度包括使用顺应式智能感受器衬垫中的第二组导体产生第二频率范围。
方法800在将热固性复合装料加热至成形温度后使模腔内的热固性复合装料朝向连接至第一加工模具的第一智能感受器表面移动(操作806)。方法800使用柔性膜移动热固性复合装料。在一些示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫包括柔性膜。在一些示意性实例中，使热固性复合装料在模腔内移动包括升高顺应式智能感受器衬垫与连接至第二加工模具的第二智能感受器表面之间的压力，其中，顺应式智能感受器衬垫包括柔性膜。
方法800使用柔性膜对热固性复合装料施加压力以使热固性复合装料顺应第一智能感受器表面(操作808)。方法800使用第一智能感受器表面将热固性复合装料加热至固化温度(操作810)。然后，该方法结束。
在一些示意性实例中，将热固性复合装料加热至固化温度包括使用多个第一导体产生第一频率范围，其中，第一智能感受器材料配置成通过第一频率范围加热。
不同的所示实施例中的流程图和框图示出了示意性实施例中的设备和方法的一些可能实现方式的结构、功能和操作。在这一方面，流程图或框图中的每个方框可以表示模块、区段、功能和/或操作或步骤的一部分。
在示意性实施例的一些替代实施方式中，方框中提到的一个或多个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，取决于所涉及的功能，连续示出的两个方框可以基本上同时执行，或者方框有时可以以相反的顺序执行。而且，除了流程图或框图中示出的方框之外，还可以添加其他方框。
在一些示意性实例中，方法800还包括将第一智能感受器表面的部分冷却至第一智能感受器表面的第一居里温度以下。在一些示意性实例中，方法800还包括通过同时使用流过第一加工模具的多个气隙的冷却介质且从顺应式智能感受器衬垫施加热而以受控的方式冷却热固性复合装料。
本公开的示意性实施例可以在如图9所示的飞机制造和维修方法900以及如图10所示的飞机1000的背景下描述。首先转向图9，根据一示意性实施例描绘了飞机制造和维修方法的图示。在生产前期间，飞机制造和维修方法900可以包括图10中的飞机1000的规格和设计902以及材料采购904。
在生产期间，进行飞机1000的部件和子组件制造906以及系统集成908。之后，飞机1000可以通过认证和交付910以便投入使用912。在由客户使用912期间，飞机1000被安排日常维护和维修914，其可以包括维修、重新配置、翻新或其他维护和维修。
飞机制造和维修方法900的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或运营商运行或执行。在这些实例中，运营商可以是客户。为了本说明的目的，系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞机制造商和主系统分包商；第三方可以包括但不限于任何数量的销售商、分包商和供应商；而运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。
现在参考图10，示出了在其中可以实现一示意性实施例的飞机的图示。在该实例中，飞机1000由图9的飞机制造和维修方法900生产，并且可以包括机身1002以及多个系统1004和内部1006。系统1004的实例包括推进系统1008、电气系统1010、液压系统1012和环境系统1014中的一个或多个。可以包括任何数量的其他系统。虽然示出了航空航天的实例，但是不同的示意性实施例可以应用于其他行业，诸如汽车行业。
可以在飞机制造和维修方法900的至少一个阶段期间采用本文中所体现的设备和方法。在图9的部件和子组件制造906、系统集成908或维护和维修914中的至少一个期间可以使用一个或多个示意性实施例。例如，可以在部件和子组件制造906期间使用图1的感应系统102来使热固性复合装料104成形和固化。可使用图8的方法800在部件和子组件制造906期间使图1的热固性复合装料104成形和固化。
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”意味着可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可能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”意味着可以从列表中使用项目的任何组合和任意数量的项目，而并非列表中的所有项目都是必需的。该项目可以是特定的对象、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。这个实例还可以包括项目A、项目B和项目C，或项目B和项目C。当然，这些项目的任何组合都可能存在。在其他实例中，“至少一个”可以是，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的四个，项目C的七个；或其他合适的组合。
在系统集成908期间，图1的热固性复合装料106可以成形并固化连接在飞机1000的组件中。图1的感应系统102可以用于在图9的维护和维修914期间形成替换部件。例如，图1的感应系统102可以用于从热固性复合装料104形成复合结构，以形成在图9的维护和维修914期间使用的替换部件。图1的热固性复合装料104可以成形并固化为用于机身1002或内部1006中的至少一者的部件。
该示意性实例提供了第一智能感受器材料和第二智能感受器材料，以使感应系统中的热固性复合装料成形和固化。在单个感应系统中成形和固化可以减少整体工具成本、工具占地面积、制造时间、制造效用或制造废物中的至少一者。例如，使用感应加热成形和固化可以使用比在高压釜中固化更少的能量。作为另一实例，使用单个感应系统成形和固化可以减少对于分开的成形和固化步骤来自装袋和再装袋热固性复合装料的材料浪费。
在一些示意性实例中，感应系统将顺应式智能感受器衬垫类型的加热器与使用智能感受器壳体的感应加热层压工具结合使用。在这些示意性实例中，将顺应式智能感受器衬垫加热至最佳成形温度，并且使用抵靠柔性膜的气压抵靠层压工具的表面形成铺设。在一些示意性实例中，顺应式智能感受器衬垫为柔性膜。在其他示意性实例中，提供了分开的柔性膜以用于施加气压。
然后将层压工具快速地加热至固化温度，并且使装料固化。该工艺能够在无缝结合的成形和固化步骤中将初始平坦或简单成形的装料成形为更复杂的固化部件。该过程使用简单形状的快速铺设以及使用较少劳动力的有效且快速的成形和固化来提高负担能力。
此外，本公开包括在以下段落中所述的实例：
条款1.一种感应系统(102)，配置成为热固性复合装料(104)的成形和固化提供温度和压力控制，感应工具(102)包括：可相对于彼此移动的第一加工模具(112)和第二加工模具(114)，其中，第一加工模具(112)和第二加工模具(114)形成模腔(110)，第一加工模具(112)和第二加工模具(114)包括多个堆叠金属板(122、126)，多个气隙(124、128)被限定在相邻的堆叠金属板之间；位于模腔(110)内并连接至第一加工模具(112)的第一智能感受器材料(130)，其中，第一智能感受器材料(130)具有第一居里温度(134)；位于模腔(110)内并与第二加工模具(114)相关联的第二智能感受器材料(132)，其中，第二智能感受器材料(132)具有低于第一居里温度(134)的第二居里温度(136)；以及介于第二加工模具(114)和第一智能感受器材料(130)之间的柔性膜(155)，其中，柔性膜(155)配置成接收压力。
条款2.根据条款1的感应系统(102)，还包括：延伸穿过第一加工模具(112)和第二加工模具(114)并产生第一频率范围(142)的第一组导体(116)，其中，第一智能感受器材料(130)配置成通过第一频率范围(142)加热；以及产生第二频率范围(140)的第二组导体(138)，其中，第二智能感受器材料(132)配置成通过第二频率范围(140)而加热。
条款3.根据条款1的感应系统(102)，其中，第二智能感受器材料(132)是位于模腔(110)内的顺应式智能感受器衬垫(108)的部件。
条款4.根据条款3的感应系统(102)，其中，顺应式智能感受器衬垫(108)还包括柔性膜(155)。
条款5.根据条款1的感应系统(102)，其中，第二智能感受器材料(132)为柔性膜(155)下方的智能感受器板(156)。
条款6.根据条款1的感应系统(102)，还包括：冷却系统(152)，配置成向第一组堆叠金属板提供冷却介质(154)，使得冷却介质(154)穿过第一组堆叠金属板之间的气隙。
条款7.根据条款1的感应系统(102)，其中，第一智能感受器材料(130)是具有嵌入加工表面(158)中的智能感受器回路(160)的加工表面(158)的一部分，并且其中，加工表面(158)连接至第一加工模具(112)。
条款8.根据条款1的感应系统(102)，其中，连接至第一加工模具(112)的第一智能感受器材料(130)是连接至第一加工模具(112)的第一加工表面(158)的一部分，并且感应系统(102)还包括：连接至第二加工模具(114)的第二加工表面(162)，其中，第二加工表面(162)包括第一智能感受器材料(130)。
条款9.根据条款1的感应系统(102)，还包括：由第一智能感受器材料(130)和真空膜(150)形成的模腔(110)内的第一压力区(144)；由真空膜(150)和柔性膜(155)形成的模腔(110)内的第二压力区(146)；以及由柔性膜(155)和连接至第二加工模具(114)的加工表面(162)形成的第三压力区(148)。
条款10.一种感应系统(102)，配置成为热固性复合装料(104)的成形和固化提供温度和压力控制，感应系统(102)包括：感应工具(106)，包括：可相对于彼此移动的第一工具模具(112)和第二加工模具(114)，第一加工模具(112)和第二加工模具(114)包括多个堆叠金属板(122、126)，多个气隙(124、128)被限定在相邻的堆叠金属板之间；第一组导体(116)；连接至第一加工模具(112)的第一智能感受器表面(118)；以及连接至第二加工模具(114)的第二智能感受器表面(120)；以及定位于感应工具(106)的模腔(110)内的顺应式智能感受器衬垫(108)。
条款11.根据条款10的感应系统(102)，其中，第一智能感受器表面(118)和第二智能感受器表面(120)的第一智能感受器材料(130)具有比顺应式智能感受器衬垫(108)内的第二智能感受器材料(132)更高的居里温度。
条款12.根据条款10的感应系统(102)，其中，顺应式智能感受器衬垫(108)包括第二组导体(138)，该第二组导体配置成产生与第一组导体(116)的第一频率范围(142)分开的第二频率范围(140)。
条款13.根据条款10的感应系统(102)，还包括：由第一智能感受器表面(118)和真空膜(150)形成的第一压力区(144)；由真空膜(150)和顺应式智能感受器衬垫(108)形成的第二压力区(146)；以及由顺应式智能感受器衬垫(108)和第二智能感受器表面(120)形成的第三压力区(148)。
条款14.一种方法，包括：步骤(802)，将热固性复合装料(104)放置在感应工具(106)的模腔(110)内，其中，感应工具(106)包括可相对于彼此移动的第一加工模具(112)和第二加工模具(114)，并且其中，第一加工模具(112)和第二加工模具(114)形成模腔(110)，第一加工模具(112)和第二加工模具(114)包括多个堆叠金属板(122、126)，多个气隙(124、128)被限定在相邻的堆叠金属板之间；步骤(804)，使用模腔(110)内的第二智能感受器材料(132)将模腔(110)内的热固性复合装料(104)加热至成形温度；步骤(806)，在将热固性复合装料(104)加热至成形温度之后，使模腔(110)内的热固性复合装料(104)朝向连接至第一加工模具(112)的第一智能感受器表面(118)移动；步骤(808)，使用柔性膜(155)对热固性复合装料(104)施加压力以使热固性复合装料(104)顺应第一智能感受器表面(118)；以及步骤(810)，使用第一智能感受器表面(118)将热固性复合装料(104)加热至固化温度。
条款15.根据条款14的方法，还包括：将第一智能感受器表面(118)的部分冷却至第一智能感受器表面(118)的第一居里温度(134)以下。
条款16.根据条款14的方法，其中，将热固性复合装料(104)加热至成形温度包括：使用定位于模腔(110)内的顺应式智能感受器衬垫(108)加热热固性复合装料(104)，其中，顺应式智能感受器衬垫(108)包括第二智能感受器材料(132)。
条款17.根据条款16的方法，其中，使模腔(110)内的热固性复合装料(104)移动包括：增大顺应式智能感受器衬垫(108)和连接至第二加工模具(114)的第二智能感受器表面(162)之间的压力，其中，顺应式智能感受器衬垫(108)包括柔性膜(155)。
条款18.根据条款16的方法，还包括：通过同时使用流过第一加工模具(112)的多个气隙(124、128)的冷却介质(154)冷却第一智能感受器表面(118)以及施加来自顺应式智能感受器衬垫(108)的热而以受控的方式冷却热固性复合装料(104)。
条款19.根据条款16的方法，其中，将热固性复合装料(104)加热至成形温度包括：使用顺应式智能感受器衬垫(108)中的多个第二组导体产生第二频率范围(140)。
条款20.根据条款19的方法，其中，将热固性复合装料(104)加热至固化温度包括：使用多个第一组导体产生第一频率范围(142)，其中，第一智能感受器表面(118)的第一智能感受器材料(130)配置成通过第一频率范围(142)加热，并且其中，第一频率范围(142)与第二频率范围(140)分开。
条款21.根据条款14的方法，其中，使用第二智能感受器材料(132)将模腔(110)内的热固性复合装料(104)加热至成形温度包括：使用第二智能感受器材料(132)加热热固性复合装料(104)的第一侧(166)；以及使用第一智能感受器表面(118)加热模腔(110)。
已出于说明和描述的目的而呈现了对不同示意性实施例的说明，并且并非旨在是穷尽的或限制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，许多修改和变型将是显而易见的。此外，与其他示意性实施例相比，不同的示意性实施例可提供不同的特征。选择和描述所选择的一个或多个实施例，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针对具有适于所预期的特定使用的各种修改的各种实施例来理解本公开内容。

Claims (15)

1.一种感应系统(102)，配置成为热固性复合装料(104)的成形和固化提供温度和压力控制，所述感应系统(102)包括：
能相对于彼此移动的第一加工模具(112)和第二加工模具(114)，其中，所述第一加工模具(112)和所述第二加工模具(114)形成模腔(110)，所述第一加工模具(112)和所述第二加工模具(114)包括多个堆叠金属板(122、126)，多个气隙(124、128)被限定在相邻的堆叠金属板之间；
第一智能感受器材料(130)，位于所述模腔(110)内并连接至所述第一加工模具(112)，其中，所述第一智能感受器材料(130)具有第一居里温度(134)；
第二智能感受器材料(132)，位于所述模腔(110)内并与所述第二加工模具(114)相关联，其中，所述第二智能感受器材料(132)具有低于所述第一居里温度(134)的第二居里温度(136)；以及
柔性膜(155)，介于所述第二加工模具(114)和所述第一智能感受器材料(130)之间，其中，所述柔性膜(155)配置成接收压力。
2.根据权利要求1所述的感应系统(102)，还包括：
第一组导体(116)，延伸穿过所述第一加工模具(112)和所述第二加工模具(114)并产生第一频率范围(142)，其中，所述第一智能感受器材料(130)配置成通过所述第一频率范围(142)加热；以及
第二组导体(138)，产生第二频率范围(140)，其中，所述第二智能感受器材料(132)配置成通过所述第二频率范围(140)加热。
3.根据权利要求1或2所述的感应系统(102)，其中，所述第二智能感受器材料(132)是定位于所述模腔(110)内的顺应式智能感受器衬垫(108)的部件。
4.根据权利要求3所述的感应系统(102)，其中，所述顺应式智能感受器衬垫(108)还包括所述柔性膜(155)。
5.根据权利要求1或2所述的感应系统(102)，其中，所述第二智能感受器材料(132)是位于所述柔性膜(155)下方的智能感受器板(156)。
6.根据权利要求1或2所述的感应系统(102)，其中，所述第一智能感受器材料(130)是具有嵌入到加工表面(158)中的智能感受器回路(160)的所述加工表面(158)的一部分，并且其中，所述加工表面(158)连接至所述第一加工模具(112)。
7.根据权利要求1或2所述的感应系统(102)，其中，连接至所述第一加工模具(112)的所述第一智能感受器材料(130)是连接至所述第一加工模具(112)的第一加工表面(158)的一部分，并且所述感应系统(102)还包括：
第二加工表面(162)，连接至所述第二加工模具(114)，其中，所述第二加工表面(162)包括所述第一智能感受器材料(130)。
8.根据权利要求1或2所述的感应系统(102)，还包括：
第一压力区(144)，位于所述模腔(110)内且由所述第一智能感受器材料(130)和真空膜(150)形成；
第二压力区(146)，位于所述模腔(110)内且由所述真空膜(150)和所述柔性膜(155)形成；以及
第三压力区(148)，由所述柔性膜(155)和连接至所述第二加工模具(114)的加工表面(162)形成。
9.一种方法，包括：
步骤(802)，将热固性复合装料(104)放置在感应工具(106)的模腔(110)内，其中，所述感应工具(106)包括能相对于彼此移动的第一加工模具(112)和第二加工模具(114)，并且其中，所述第一加工模具(112)和所述第二加工模具(114)形成所述模腔(110)，所述第一加工模具(112)和所述第二加工模具(114)包括多个堆叠金属板(122、126)，多个气隙(124、128)被限定在相邻的堆叠金属板之间；
步骤(804)，使用所述模腔(110)内的第二智能感受器材料(132)将所述模腔(110)内的所述热固性复合装料(104)加热至成形温度；
步骤(806)，在将所述热固性复合装料(104)加热至所述成形温度之后，使所述模腔(110)内的所述热固性复合装料(104)朝向连接至所述第一加工模具(112)的第一智能感受器表面(118)移动；
步骤(808)，使用柔性膜(155)对所述热固性复合装料(104)施加压力以使所述热固性复合装料(104)顺应所述第一智能感受器表面(118)；以及
步骤(810)，使用所述第一智能感受器表面(118)将所述热固性复合装料(104)加热至固化温度。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
将所述第一智能感受器表面(118)的部分冷却至所述第一智能感受器表面(118)的第一居里温度(134)以下。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，将所述热固性复合装料(104)加热至所述成形温度包括：使用定位于所述模腔(110)内的顺应式智能感受器衬垫(108)来加热所述热固性复合装料(104)，其中，所述顺应式智能感受器衬垫(108)包括所述第二智能感受器材料(132)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述模腔(110)内的所述热固性复合装料(104)移动包括：增大所述顺应式智能感受器衬垫(108)和连接至所述第二加工模具(114)的第二智能感受器表面(162)之间的压力，其中，所述顺应式智能感受器衬垫(108)包括所述柔性膜(155)。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述热固性复合装料(104)加热至所述成形温度包括：使用所述顺应式智能感受器衬垫(108)中的多个第二导体产生第二频率范围(140)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述热固性复合装料(104)加热至所述固化温度包括：使用多个第一导体产生第一频率范围(142)，其中，所述第一智能感受器表面(118)的第一智能感受器材料(130)配置成通过所述第一频率范围(142)加热，并且其中，所述第一频率范围(142)与所述第二频率范围(140)分开。
15.根据权利要求9或10所述的方法，其中，使用所述第二智能感受器材料(132)将所述模腔(110)内的所述热固性复合装料(104)加热至所述成形温度包括：
使用所述第二智能感受器材料(132)加热所述热固性复合装料(104)的第一侧(166)；以及
使用所述第一智能感受器表面(118)加热所述模腔(110)。
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