CN109591312B - 被构造成修复受损复合物的修复部件及其制造方法 - Google Patents

被构造成修复受损复合物的修复部件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复合物修复部件的制造方法以及相关成套件。由一个或多个复合物材料(例如纤维增强聚合物)制的相应层片制成的复合物层压件可以被预先形成并完全固化，但被构造成选择性地能顺应期望的曲率半径。为了修复受损复合物结构，可将多个所述复合物层压件结合在一起以形成可以螺接或以其它方式固定至受损复合物结构的修复部件，从而使用可匹配受损复合物结构的母材的修复部件来修复所述结构。由多个所述复合物层压件形成所述修复部件的方法比传统技术可在成本、交货时间方面提供优势。成套件可以包括多个所述预形成且固化的复合物层压件，这些复合物层压件可以以多个不同布置堆叠并组合在一起以生成用于给定受损复合物结构的能定制修复部件。

Description

被构造成修复受损复合物的修复部件及其制造方法
技术领域
本公开涉及用于制造复合物修复部件的方法和成套件。
背景技术
诸如由纤维增强聚合物复合物(这里可以简称为“复合物”或“复合材料”)形成的结构的结构损伤可以由修复部件来修复，例如通过螺钉或其它紧固件、粘结剂和/或将修复部件直接固化在受损结构上而将所述修复部件固定至所述结构。例如，飞行器可能因诸如雷击的事故或(例如与飞行器上运动的推车或其它车辆、地面碎片、冰雹、鸟等的)碰撞等事件而受损，由此需要一个或多个修复部件来修理损伤。修复部件可以以可预期的载荷转移能力而螺接至受损结构，这可以有利地直接安装。另外，将修复部件螺接至受损结构可以消除对受损结构(例如飞行器)的热损伤的风险，如果修复部件被固化到受损结构上(例如受损结构主要用作加工表面)可能会出现该风险。所述修复部件已经由金属材料以及复合材料形成。
因为由于疲劳和损伤容限问题可能需要金属修复部件比所需更大和/或更硬，所以金属修复部件不是最优的。金属修复部件也可能在安装之后需要额外检查，这可能是费时和/或基于技术人员是主观的。另外，在复合物飞行器(或其它复合物结构)上修复使用时金属修复部件由不同于母材的材料形成，并且可能难以形成为如对于给定修复可能所需的、具有多个轮廓和/或密集半径的复杂曲度/形状。基于这些原因，航空公司经常在出现损伤时需要复合物修复部件。
但是，传统的复合物修复部件通常硬且不可成形，这可能增加其在现场使用的难度。对于给定结构(例如飞行器)给定受损部位通常必须具体裁剪复合物修复部件，由此由于可能需要大量不同部件以及可能影响修复部件规格的多种可变因素，因此储存复合物修复部件通常不实际或成本低效。但是，因为所述复合物修复部件可能要两天以上来制造，所以在这样修复中交货时间增加。此外，与金属修复部件相比，与制造定制修复部件相关的加工成本可能增加复合物修复部件的成本。
发明内容
当前公开的复合物修复部件可以比传统的复合物修复部件更快地制造，可以是能根据具体需求定制的，并且可以被构造成对诸如飞行器的受损复合物结构进行修复。根据本公开的复合物修复部件可以由多个预形成的、预固化复合物层压件组装而成，这些复合物层压件可以以各种取向和构造堆叠在一起以生成用于修复复合物结构的能定制部件。还公开了制造所述复合物修复部件的方法、使用所述复合物修复部件来修复受损复合物结构的方法、包括所述复合物修复部件的飞行器以及包括所述复合物修复部件的成套件。
被构造成修复受损复合物结构的修复部件的一个实施例包括第一复合物层压件、第二复合物层压件和第三复合物层压件，使第一粘合剂位于所述第一复合物层压件与所述第二复合物层压件之间并将二者结合，并且第二粘合剂位于所述第二复合物层压件与所述第三复合物层压件之间并将二者结合。各相应复合物层压件由一个或多个完全固化纤维增强复合材料制的相应层片形成。所述第一粘合剂和所述第二粘合剂可以被构造成在第一温度下固化，所述第一温度低于所述复合物层压件固化所处的第二温度。所述修复部件可以被构造成螺接和/或结合至受损复合物结构以修复所述受损复合物结构。
根据本公开的方法的一个实施例大体包括形成第一复合物层压件、形成第二复合物层压件以及提供用于将所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件组装在一起以形成被构造成修复受损复合物结构的修复部件的指令。各相应复合物层压件由一个或多个完全固化纤维增强复合材料制的层片形成，并且是柔性的，使得它们选择性地能顺应期望的曲率半径。提供用于将所述复合物层压件组装在一起的指令大体包括指示在所述复合物层压件之间使用粘合剂，其中所述粘合剂被构造成在所述粘合剂固化时将所述复合物层压件结合在一起。
附图说明
图1是根据本公开可以包括一个或多个复合物修复部件的设备的示意性非排他性实施例的立体示意图。
图2是根据本公开的复合物层压件的非排他性实施例的分解示意图。
图3是根据本公开用于形成复合物修复部件的系统的非排他性实施例的分解、剖视示意图。
图4是固定至受损复合物结构的、根据本公开的修复部件的示意剖视图。
图5是以重叠方式布置并固定至受损复合物结构的、根据本公开的多个修复部件的示意剖视图。
图6是现有技术的受损复合物结构的示意图。
图7是根据本公开、图6的受损复合物结构的第一修复方法的示意正视图。
图8是根据本公开、图6的受损复合物结构的第二修复方法的示意正视图。
图9是固定至受损复合物结构的、根据本公开的两个修复部件的示意正视图。
图10示出了固定至受损复合物结构的、根据本公开的修复部件的实施例。
图11示出了固定至受损复合物结构的、根据本公开的修复部件的另一实施例。
图12是根据本公开的成套件的非排他性实施例的示意图。
图13是根据本公开用于修复受损复合物结构的方法的示意流程图。
图14是根据本公开用于形成修复部件的堆叠组件的组装方法的示意流程图。
具体实施方式
图1示出了可以包括一个或多个复合物结构12(也称为复合物部件12)的设备10的实施例。设备10示出为呈飞行器14形式，但是设备10并不限于飞行器。在设备10是飞行器14的实施例中，飞行器14可以呈任何合适形式，包括商用飞行器、军用飞行器或任何其它合适飞行器。尽管图1示出飞行器14呈固定翼飞行器形式，其它类型和构造的飞行器也落在根据本公开的飞行器14的范围内，包括(但不限于)旋翼飞机和直升飞机。另外，设备10可以是任何类型的交通工具、结构或其它设备，复合物结构12可以是由一层或多层复合材料形成的任何结构。
设备10(例如飞行器14)可以包括一个或多个复合物结构12，复合物结构12可以由一层或多层纤维增强聚合物(例如碳纤维增强聚合物)和/或一个或多个夹心板(例如蜂窝结构板)(其中的一个或多个夹心板可以是复合物板)形成。各夹心板通常包括由相对轻质材料形成且夹设在两个板蒙皮之间的芯。复合物结构12可以包括一个或多个施加到下层板或材料层的涂层或层。复合物结构12可以包括一个或多个夹心板、形成在两个或更多个夹心板之间的接合部和/或使用一个或多个夹心板12形成的三维结构。复合物结构12可以具有复杂的形状、轮廓和/或曲线，并且可以包括密集的曲率半径。
作为示意性非排他性实施例，复合物结构12可以用在如机翼18、机身20、水平尾翼22、垂直尾翼24和发动机壳体26的飞行器结构中；但是，飞行器14的其它构件可以附加或替代地包括复合物结构12，该复合物结构12可以包括夹心板和/或形成在两个或更多个夹心板之间的接合部。飞行器14中用于复合物结构12的其它应用可以包括头顶储存箱、地板、内壁、食品处理厨房组件、机翼控制表面、乘客存放架、射流偏向器组件、机舱板、飞机前锥用烧蚀防护罩、仪器附件和搁板以及舱壁板条。在其它工业中，设备10(包括一个或多个复合物结构12)可以包括或是航天卫星或宇航飞行器、大众运输交通工具、集装箱、避难所、大型天线或盘反射器、制冷板、快速公交地板、船用电子舱盖、货盘、车体、船和其它海上运输工具、建筑幕墙、隔间、分隔板、可扩展的医院避难所和/或组件的内部结构的一部分。
复合物结构12通常由相对于彼此堆叠然后被固化(例如凝固在聚合物基质中)的多个层或层片形成或制成。例如，图2示出了可以被层叠并组装以形成复合物层压件36(这里也称为“层压件36”)的第一层片28、第二层片30和第三层片32(一起形成了层片34)。如这里所用的，术语“层压件”是指已经完全固化的一个或多个复合材料(例如纤维增强聚合物材料)层片。如这里所用的，术语“完全固化”意思是已用已经至少基本完全聚合或硬化使其从液态变为固态的树脂或其它聚合物或粘合剂灌注、涂覆和/或浸透了材料。用于复合物结构12的合适材料可以包括碳纤维、芳纶、玻璃纤维、硼纤维、石英纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维、聚吡咯对苯并苯并恶唑(PBO)纤维、天然纤维(例如马尼拉麻、椰子、亚麻、大麻、黄麻纤维、洋麻、剑麻等)、热固性材料、热塑性材料、聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和/或凝胶涂层材料。
如图2中示意性示出，在一些实施例中，各相应层片28、30、32可以具有特定纤维取向和/或组织排列。第一层片28显示成具有第一纤维方向(用箭头38表示)的第一取向，第二层片30显示成具有第二纤维方向(用箭头41表示)的第二取向，第三层片32显示成具有第三纤维方向(用箭头43表示)的第三取向。尽管在图2中各第一纤维方向、第二纤维方向和第三纤维方向显示为彼此不同，但在层压件36的其它实施例中层片34可以按不同方式布置。例如，在一些实施例中相应层片34可以以交替取向布置。在一些实施例中，相应层片34可以布置成使得一个或多个相邻层片34以基本相同的纤维方向取向。在其它实施例中，相应层片34可以按图2中为解释目的显示以外的其它顺序和取向布置。可以通过改变和/或选择各层片的期望特性和取向和/或层片34的堆叠顺序而定制层压件36。在一些实施例中，各层片可以具有不同的厚度、纤维取向角、纤维材料和/或基质材料。在一些实施例中，各相应层片的纤维方向可以以任何方向改变，并且/或者层压件36可以是非传统层压件。
另外，层压件36可以包括或多或少的层片34。在一些实施例中，层压件36可以包括仅单个层片(例如第一层片28、第二层片30或第三层片32)。在一些实施例中，层压件36可以包括多个层片34(例如，一个或多个第一层片28、一个或多个第二层片30以及/或一个或多个第三层片32)。如下面将更详细地解释的，根据本公开层压件36可以与一个或多个附加层压件组装在一起，以形成用于受损复合物结构的修复部件，所述修复部件被构造成恢复受损复合物结构的原始强度和硬度，从而修复一个或多个复合物结构(例如，图1的设备10的一个或多个复合物结构12)的损伤。
图3示意性地示出了用于形成修复受损复合物结构用的修复部件的系统40的实施例。如图3所示，系统40包括构造成组装在一起以形成堆叠组件42的一个或多个层压件36(如结合图2所述，各相应层压件36包括一个或多个完全固化纤维增强复合材料的相应层片)。例如，堆叠组件42包括第一复合物层压件36’和第二复合物层压件36”，并且可以包括一个或多个附加复合物层压件36”’。各相应层压件36可以由任何数量的相应层片形成。在一些实施例中，给定堆叠组件42中的各相应层压件36可以由相同数量的相应层片形成。在一些实施例中，给定堆叠组件42中的一个或多个相应层压件36相比于给定堆叠组件42中的一个或多个其它相应层压件36可以由不同数量的相应层片形成。例如，在一些实施例中，给定堆叠组件42中的一个相应层压件36可以比给定堆叠组件42中的第二相应层压件36更厚(例如由更多数量的相应层片形成)。在一些实施例中，相应的复合物层压件36可以用作第二相应复合物层压件36的局部增强。
各相应层压件36被构造成至少是半柔性的。例如，各相应层压件36可以选择性地能顺应的，例如能顺应期望的曲率半径。在一些实施例中，各相应层压件36可以选择性地能顺应大约15英寸(38cm)或更低的曲率半径。以这种方式，层压件36可以更容易地选择性地顺应需要修复的复合物结构。层压件36可以彼此互补地成形以使其被构造成堆叠并嵌套在一起以形成堆叠组件42。在一些实施例中，层压件36可以被制造并固化成构型(例如三维)形状，例如图4中所示的“帽形”修复部件50，并且仍然保持柔性以顺应给定的受损复合物结构。在一些实施例中，层压件36可以被制造成基本平坦的板或条带，然后在使用时选择性地成形为顺应受损复合物结构。
在各相邻成对的层压件36之间(例如，在第一层压件36’和第二层压件36”之间和/或在第二层压件36”与附加层压件36”’之间和/或在相邻附加层压件36”’之间)施加或定位粘合剂44。为清楚起见，图3示出了彼此间隔开(例如分解)的相应层压件36、粘合剂44和其它系统构件，但是在堆叠(例如成堆叠组件42)时，相邻的相应层压件36和粘合剂44可以彼此接触和/或压缩在一起。一旦这样组装，粘合剂44可以被固化，使得相邻层压件36结合在一起以形成可例如用于修复受损复合物结构的修复部件(例如图4的修复部件50)。如这里所用的，部件是指在粘合剂44固化之前的“堆叠组件42”，堆叠组件42是指一旦粘合剂44固化并且层压件36结合在一起的“修复部件”。尽管这里通常将层压件36描述为用于形成用于修复结构的修复部件，但是在一些实施例中可以如所述组装层压件36以形成不必构造成修复损伤的一般部件。例如，层压件36可通常用于加强已有结构和/或形成选择性可定制的复合物部件。
在一些系统40中，堆叠组件42可以定位在工具或加工表面46上。加工表面46可以限定用于最终修复部件的期望轮廓，使得随着粘合剂44固化并且层压件36结合在一起，朝向期望轮廓推动堆叠组件42，从而形成呈期望轮廓的修复部件。在一些实施例中，在堆叠组件42与加工表面46之间定位有离型膜(release film)48，离型膜48被构造成便于在粘合剂44固化之后最终修复部件从加工表面46释放。例如，离型膜48可以被构造成防止或减少堆叠组件42对加工表面46的粘附。
在一些实施例中，复合物层压件36可以被预先制造，并且组合并组装成定制组件，从而比传统的修复部件更快地提供修复部件50。根据本公开的修复部件50被构造成基本将受损复合物结构恢复到其原始强度、性能和硬度(例如，其在受损之前的强度、性能和硬度)。该修复部件50可以有利地允许简单地安装在受损复合物结构上，并且也可以被构造成与受损复合物结构的母材在强度和硬度方面匹配。修复部件50可以例如通过紧固至受损复合物结构(例如使用螺钉或其它紧固件)和/或通过粘附或结合至受损复合物结构而接合至受损复合物结构。在一些实施例中，在将复合物层压件36结合在一起以形成修复部件50之后，将修复部件50接合至受损复合物结构。在一些实施例中，可以连同堆叠组件42的粘合剂44的固化将修复部件50接合至受损复合物结构，从而在修复部件50接合至受损复合物结构的同时形成修复部件50。
在一些实施例中，可以模块化地使用目前公开的复合物层压件36以生成多个不同且独特的部件，而以其它方法对于最终修复部件制造每个及所有可能性可能是不实际的。以这种方式，目前公开的复合物层压件36以及相关的公开方法可以使用于复合物修复部件的制造过程更流畅，以允许更短的交货时间来修复部件，同时对于给定的受损复合物结构保持定制修复部件的能力。在一些实施例中，例如通过并行工程实践，诸如在将复合物层压件提供或运输(例如船运)至受损复合物结构的位置的同时确定组装复合物层压件36的合适堆叠顺序，可以甚至进一步提高实施修复用的交货时间。另外，目前公开的复合物层压件36可以被构造成在被组装成修复部件之前至少部分由于正被完全固化而储存相当长的时间段。另一方面，形成复合物层压件的原纤维材料可以具有更有限的保存期。在一些实施例中，目前公开的复合物层压件36以及相关的方法可以使对受损复合物结构的热损伤的风险最小化，这是由于复合物层压件在被安装在受损复合物结构上之前完全固化，并且完全固化的复合物层压件36之间的粘合剂44可以被构造成以比复合物层压件36被构造成固化所处的温度更低的温度固化。
图4示意性示出了放在受损复合物结构56(其是复合物结构12的实施例)上的、根据本公开的修复部件50的一个实施例。如图4所示，系统40可以包括被构造成将修复部件50固定至受损复合物结构56的一个或多个紧固件52，诸如一个或多个螺钉54(其是紧固件52的实施例)。尽管图4示出了五个将修复部件50固定至受损复合物结构56的紧固件52，但应理解可以沿着受损复合物结构56和修复部件50的长度定位多个紧固件52。另外，相比于图4，可以横过修复部件50的表面区域使用更多或更少的紧固件52以将修复部件50固定至受损复合物结构56。附加或替代的是，修复部件50可以结合或以其它方式固定、安装和/或接合至受损复合物结构56。修复部件50可以固定至受损复合物结构56使得修复部件50替换受损复合物结构56的一部分，和/或使得修复部件50跨越受损复合物结构56的受损部分的至少一部分。例如，在一些实施例中，固定有修复部件50的受损复合物结构56的特定部分或多个部分可能未受损。在一些实施例中，可以在受损复合物结构56的受损部分的一侧或两侧将修复部件50固定至受损复合物结构56。在一些实施例中，可以在将修复部件50固定至受损复合物结构56之前或之后移除受损复合物结构56的受损部分。在一些实施例中，一旦将修复部件50固定至受损复合物结构56，受损复合物结构56的受损部分就可以保持就位。
在图4的实施例中，受损复合物结构56示出呈用于飞行器(例如图1的飞行器14)的扶强材的形式，例如桁条。在其它实施例中，受损复合物结构56可以是飞行器或其它结构或交通工具的另一部分或构件。例如，修复部件50可以被构造成修复飞行器或其它交通工具或结构的蒙皮面板、框架、剪切带和/或机身。在一些具体实施例中，修复部件50可以是用于受损桶段的拼接部、框架拼接部件、扶强材拼接部和/或修复面板与飞行器原始机身蒙皮之间的拼接部。在系统40的一些实施例中，修复部件50和受损复合物结构12可以由相同的材料形成。通常，根据本公开的修复部件50形成为使其基本顺应其被构造成要修复的受损复合物结构。换言之，对于给定的受损复合物结构，可以定制或定制制造根据本公开的修复部件50。在一些实施例中，修复部件50被三维构型使其相对于其被构造成要修复的受损复合物结构互补成形。图4中所示的修复部件50被三维构型使其相对于受损复合物结构基本顺应并互补成形。
在一些实施例中，修复部件50可以是基本平坦或弯曲的面板。在一些实施例中，修复部件50可以成角度，具有相对于第二部分成非平行角度布置的第一部分。例如，图4中所示的修复部件50的实施例包括第一部分58、第二部分60、第三部分62、第四部分64和第五部分66，使得各相邻成对的部分相对于彼此以非平行角度布置(例如，第一部分58和第二部分60相对于彼此以非平行角度布置，第二部分60和第三部分62相对于彼此以非平行角度布置，第三部分62和第四部分64相对于彼此以非平行角度布置，第四部分64和第五部分66相对于彼此以非平行角度布置)。尽管修复部件50被提及具有不同的“部分”，但这些提及可以仅是解释用的，使得所有的部分58、60、62、64、66可以一体形成。修复部件50的这些成角度的部分58、60、62、64、66可以形成为顺应受损复合物结构56的互补成角度部分。
图5示意性地示出了具有多个修复部件(例如，第一修复部件50、第二修复部件50’、第三修复部件50”和第四修复部件50”’)的系统40的另一实施例，所述修复部件借助多个螺钉54固定至受损复合物结构56。在图5所示的实施例中，各修复部件50是成角度修复部件，其具有相应第一部分58以及相对于相应第一部分58以非平行角度布置的相应第二部分60。在该实施例中，修复部件50、50’、50”和50”’选择性地组合在一起以修复受损复合物结构56。例如，各相应修复部件的一部分可以相对于一个或多个其它相应修复部件定位成使得各相应修复部件的一个或多个部分可以与一个或多个其它相应修复部件的一个或多个部分重叠。在图5中，第二修复部件50’的第一部分58’的至少一部分与第一修复部件50的第二部分60的至少一部分重叠，第二修复部件50’的第二部分60’的至少一部分与第三修复部件50”的第一部分58”的至少一部分重叠，并且第三修复部件50”的第二部分60”的至少一部分与第四修复部件50”’的第一部分58”’的至少一部分重叠，从而形成多个重叠区68。在一些实施例中，并且如图5所示，至少一个相应紧固件52可以定位在各相应重叠区68中。
现在转向图7至图11，示出了修复部件50的示意性非排他性实施例。适当的情况下，来自图2至图5的示意性视图的附图标记用于指代图7至图11中的对应部件；但是，图7至图11的实施例是非排他性的且不将修复部件50限于所示实施方式。即，修复部件50不限于所示的具体实施方式，并且可以结合有任何数量的显示在并参照图2至图5的示意图视图和/或图7至图11的实施方式论述的修复部件50的各种方面、构造、特性、性能等及其变型，而不需包括所有这些方面、构造、特性、性能等。为简便起见，不会参照图7至图11的实施例再次论述、例示和/或标记各前面论述的构件、部件、部分、方面、区域等或其变型；但是，落在本公开的范围内的是，通过这些实施例可以采用前面论述的特征、变型等。
图6示出了呈具有受损部72的复合物框架70形式的受损复合物结构56的实施例。图7和图8示出了使用根据本公开的一个或多个修复部件50(呈被构造成修复受损飞行器的航空构件形式)修复受损复合物结构56的两种途径。在图7所示的实施例中，受损部72已从受损复合物结构56移除，并且经由紧固件52将两个成角度修复部件50、50’固定至受损复合物结构56。另一方面，在图8所示的实施例中，受损部72保持原位，修复部件50重叠并跨越受损部72，从而修复受损复合物结构56。在这些实施例中，用于固定修复部件50的紧固件52可以取向、定位和/或间隔开以与用在所述结构上的原始紧固件的取向、定位和/或间隔匹配。
图9示出了用根据本公开的成角度修复部件50、50’修复的、呈受损复合物桁条74形式的受损复合物结构56的实施例。尽管在许多实施例中修复部件50基本可以顺应其构造成要修复的受损复合物结构56，但是在一些实施例中如图9所示，一些或所有的修复部件50可以不遵循受损复合物结构56的轮廓。例如，相应修复部件50、50’的第一部分58、58’顺应受损复合物桁条74，而相应修复部件50、50’的第二部分60、60’并非如此。
图10和图11示出了放在已用根据本公开的修复部件50修复的受损复合物结构56上的修复部件50的实施例。图10示出了呈扶强材拼接部76、修复面板78、修复扶强材80、位于修复面板78与原始机身蒙皮84之间的拼接部82以及框架修复部件86(例如修复剪切带86)形式的修复部件50的实施例。图11示出了呈框架拼接部88形式的修复部件50的实施例。如所示，修复部件50可用于修复受损复合物结构56的部分或整个受损复合物结构56和/或用作完整部件之间和/或修复部件与原始构件之间的拼接部。
图12示意性地示出了根据本公开的成套件90的实施例。成套件90包括多个复合物层压件36，每个复合物层压件36均由一个或多个相应完全固化纤维增强复合材料的层片形成。成套件90的每个复合物层压件36至少是半柔性的，并且可以由任何合适数量的允许在最终复合物层压件36中具有期望最终选择顺应性的相应层片形成。各相应复合物层压件36的每个层片可以布置成彼此具有大致相似的取向，或者可以布置成在给定相应复合物层压件36中具有改变的取向。
在一些实施例中，成套件90可以包括多个不同的复合物层压件36，其中所述多个复合物层压件中的至少一些复合物层压件相对于所述多个复合物层压件36中的至少一些其它复合物层压件在形状、尺寸、纤维方向和材料组成中的一者或多者中不同。例如，所述多个复合物层压件36可以包括至少一个第一复合物层片92和至少一个第二复合物层片94。在一些实施例中，成套件90包括多个第一复合物层片92和多个第二复合物层片94，使第一复合物层片92不同于第二复合物层片94。例如，各相应第一复合物层片92相比于各相应第二复合物层片94可以具有不同的纤维方向、厚度、纤维材料和/或基质材料。成套件90可以被构造成包括在制造期望修复部件时需要的各相应复合物层压件36。例如，一个或多个第一复合物层片92和一个或多个第二复合物层片94可以被构造成堆叠在一起以形成堆叠组件(例如堆叠组件42)并结合在一起以形成用于给定修复的、具有期望强度特性、形状和轮廓以及材料性能的修复部件。
成套件90可以被构造成包括多个不同的复合物层压件36，这些复合物层压件36被设计成以模块化方式组合在一起使得根据需要修复的复合物结构的类型以及复合物结构所经受的损伤的程度和/或类型，成套件90可用于形成多个不同且选择性地可定制的修复部件。以这种方式，成套件90的复合物层压件36可以形成为使得复合物层压件36比最终修复部件典型适合的具有更大的柔性，并且与可以保持柔性但通常不适于长期储存的部分固化或未固化材料不同的是，复合物层压件36还具有长的储存保存期。所公开的成套件90由此可以设置成使得可以使用成套件90的复合物层压件36制造根据本公开的修复部件，具有比传统技术更快制造修复部件的潜力。
可以根据基于本公开的方法100来制造这里结合图2至图5和图7至图11所述的所述层压件36和修复部件50。下面将参照图13和图14中所示的流程图以及图2至图5和图7至图11来描述方法100。图13和图14示意性地提供了呈现根据本公开的方法的示意性非排他性实施例的流程图。在图13和图14中，有些步骤用虚线框显示，表示这些步骤可以是可选的或者可以对应于根据本公开的方法的可选变体。也就是说，并不是根据本公开的所有方法都需要包括实线框中所示的步骤。图13和图14中所示的方法和步骤并非限制性的，且其它方法和步骤落在本公开的范围内，如从这里论述所理解的，包括具有比所示步骤的数量或多或少数量的步骤的方法。
图13示出了修复受损复合物结构的方法100，该方法大体可以包括在102形成根据本公开的修复部件(例如修复部件50)，所述修复部件被构造成在104被紧固、结合和/或固定至受损复合物结构。在102形成修复部件大体包括分别在105和106形成和/或提供一个或多个复合物层压件(例如复合物层压件36)。在105和106形成和/或提供一个或多个复合物层压件可以包括在105形成(例如固化和/或模制或成形)至少第一复合物层压件和第二复合物层压件，其中各第一和第二复合物层压件均具有一个或多个相应完全固化纤维增强复合材料的层片，使第一和第二复合物层压件均选择性地能顺应期望的曲率半径。形成给定复合物层压件所用的层片的数量可以基于应用或期望顺应性而改变。例如，在一些实施例中，为了使用于受损复合物结构的修复部件具有密集的半径或复杂的轮廓/曲线，可以使用较少的层片来形成复合物层压件以增加复合物层压件的柔性。在一些实施例中，固化的复合物层压件可以选择性地能顺应大约15英寸或更低的曲率半径。例如，可以使用一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个或更多的层片来形成各相应复合物层压件。在其它实施中，为较大曲率半径而制的复合物层压件可以由较高数量的层片制成，这可以导致较低顺应性的复合物层压件。附加或替代的是，对于给定应用可以按期望地选择性地改变(例如增加或减少)复合物层压件的数量。
第一和第二复合物层压件被构造成在108被组装在一起以形成堆叠组件(例如堆叠组件42)。图14示出了在108形成堆叠组件的进一步子步骤，这将在下面进行论述。在110，可以将相应相邻复合物层压件之间的粘合剂固化以由堆叠组件形成修复部件。为了便于论述，方法100被论述为将至少第一和第二复合物层压件组装在一起以形成堆叠组件和最终修复部件，但该方法可以包括将大于两个的复合物层压件组装在一起，例如三个、四个、五个、六个、七个或更多的复合物层压件。图3示出了包括五个复合物层压件的堆叠组件的一个实施例，在各对相邻复合物层压件之间定位有一层粘合剂。
在一些实施例中，在105形成复合物层压件可以包括形成多个第一复合物层压件和多个第二复合物层压件并使其固化，使第一复合物层压件在形状、尺寸、纤维取向和材料组成中的一者或多者不同于第二复合物层压件。在106提供复合物层压件可以包括储存一个或多个第一复合物层压件和/或一个或多个第二复合物层压件。例如，根据本公开的一个或多个复合物层压件可以被形成并固化，然后被储存直到需要以形成修复部件。以这种方式，可以减少用于制造复合物修复部件的交货时间，这是由于层压件可以被构造成准备好在需要时被堆叠成堆叠组件。所述层压件也可以有利地比原材料(例如未固化)具有更长的保存期。在106提供和/或储存复合物层压件可以包括形成被构造成以多个不同取向和组合组装在一起以生成多个不同且选择性可定制的修复部件的复合物层压件的目录。附加或替代的是，在106提供复合物层压件可以包括船运一个或多个复合物层压件(例如，一个或多个第一类型的复合物层压件和/或一个或多个第二类型的复合物层压件)，和/或船运一个或多个粘合剂以在将复合物层压件组装在一起中使用。尽管在为了修复受损复合物结构的目的形成修复部件的背景下大体描述了方法100，但是该方法100也可以用于大体形成哪怕未被构造成修复受损结构的复合物部件。
在一些实施例中，在102形成修复部件的这些子步骤可以由不同方执行和/或可以彼此分开大量时间。例如，在一些方法100中，第一和第二复合物层压件可以在106被形成和/或提供，然后被储存一段时间之后在108被用于形成堆叠组件并且在110使粘合剂固化以将第一和第二(以及任何附加的)复合物层压件结合在一起，从而在102最终形成修复部件。附加或替代的是，第一方或制造方可以执行在106形成和/或提供第一和第二复合物层压件，而不同方可以执行在108组装堆叠组件。在一些这样方法中，可以在112提供指令以将第一复合物层压件与第二复合物层压件组装在一起。例如，在112提供指令可以包括关于第一和第二复合物层压件的相对取向(例如纤维方向)、堆叠它们的顺序等的指令。例如，在112提供指令可以包括提供指令以使第一和第二复合物层压件以彼此基本相似的取向定向或者使层压件以不同(或在具有大于两个的复合物层压件的实施例中以交替或以其它方式形成图案)的取向定向。在一些实施例中，执行在106形成和/或提供复合物层压件的第一方也可以执行在112提供指令，但是这也不是必须的。
在一些实施例中，在112提供关于形成堆叠组件的指令可以包括提供关于使复合物层压件得纤维方向相对于最终修复部件(例如最终修复部件的纵向轴线)和/或相对于受损复合物结构取向的指令。复合物层压件可以被构造成按多个不同顺序堆叠和/或布置，并由此这些方法100可以包括在112提供指令之前在114确定合适的堆叠顺序。例如，可以在114确定为了制成对于给定应用具有预定材料性能的修复部件的复合物层压件的合适和/或定制的堆叠顺序。
在112提供指令可以包括指示在第一复合物层压件与第二复合物层压件之间使用粘合剂(例如粘合剂44)，其中粘合剂被构造成当粘合剂固化时将第一复合物层压件结合至第二复合物层压件，从而形成修复部件。在一些方法100中，粘合剂被构造成在110在第一温度被固化，该第一温度低于在105将第一复合物层压件和第二复合物层压件固化所处的第二温度。例如，在一些实施例中，可以在105在至少200°F(93℃)、至少250°F(121℃)、至少300°F(149℃)、至少325°F(163℃)和/或至少350°F(177℃)的温度下将一个或多个相应层片固化在一起以形成复合物层压件。另一方面，可以在110通过将相邻对复合物层压件之间的粘合剂加热(例如加热堆叠组件)至足以使粘合剂固化并结合复合物层压件的任何温度而使粘合剂固化，例如低于350华氏度(350°F；177℃)、低于300°F(149℃)、低于275°F(135℃)、低于250°F(121℃)、低于225°F(107℃)、低于200°F(93℃)、低于175°F(79℃)、低于150°F(66℃)和/或低于125°F(52℃)的温度。在一些方法100中，在110固化粘合剂包括在足够低而不会影响复合物层压件的材料性能的温度下固化粘合剂。在一些方法100中，在110固化粘合剂包括例如通过将堆叠组件放在压热器或压力腔中而在压热器或压力腔中使粘合剂固化。在一些实施例中，堆叠组件及其所定位的加工表面可以都放在压热器或压力腔中。附加或替代的是，在110固化粘合剂可以包括通过经由真空源将真空环境中的空气压力减少至降低的空气压力而在真空环境中压缩堆叠组件，其中降低的空气压力小于真空环境外的大气压力。例如，在110固化粘合剂可以包括将堆叠组件至少局部包围在聚合物膜中以生成真空环境以及将真空源操作地联接至真空环境。在一些实施例中，可以在使堆叠组件远离(例如离开)受损复合物结构定位的同时执行在110固化粘合剂，使得在粘合剂固化期间受损复合物结构不会被加热。
图14示意性示出了在108组装堆叠组件的方法的实施例。通常，在108组装堆叠组件包括在116定位第一复合物层压件以及在118相对于第一复合物层压件定位第二复合物层压件。例如，在116第一复合物层压件可以以具有第一纤维方向的第一取向定位在例如加工表面中或上。在定位层压件之前和/或之后，可以在120施加粘合剂(例如第一粘合剂)，并且第二复合物层压件可以定位成使得粘合剂定位在第一复合物层压件与第二复合物层压件之间。例如，参照图3和图14，在120(图14)可以将粘合剂施加于第一复合物层压件36’的第一外表面96(图3)和/或第二复合物层压件36”的第二内表面98，并且层压件36可以被堆叠使得第一复合物层压件36’的第一外表面96面对并邻近第二复合物层压件36”的第二内表面98，如图3所示。例如，在第二复合物层压件36”的第二外表面99(第二外表面99与第二内表面98相反)上显示有一层粘合剂44，第一附加复合物层压件36”’定位成使粘合剂44夹在第一附加复合物层压件36”’与第二复合物层压件36”之间。粘合剂44可以是任何合适的粘合剂，包括胶膜、粘合化合物、多组分粘合剂、环氧树脂、紫外线固化粘合剂、热固化粘合剂、湿固化粘合剂、热熔性粘合剂、接触粘合剂、压敏粘合剂、溶剂基粘合剂和/或聚合物分散粘合剂。
如图14所示，在122可以定位一个或多个附加复合物层压件，并且在124可以施加一个或多个附加粘合剂以形成具有多个复合物层压件的堆叠组件，使粘合剂位于各相应相邻对复合物层压件之间。例如，如图3所示，示出了三个附加复合物层压件36”’和三个附加粘合剂44已定位或施加在第一复合物层压件36’和第二复合物层压件36”上。在116、118和/或122，层压件可以定位成具有任何期望取向(例如纤维方向)。在一些实施例中，各相应复合物层压件可以与各相邻复合物层压件不同地取向。在一些实施例中，在堆叠组件内一个或多个复合物层压件的取向可以是交替的。在一些实施例中，在堆叠组件内一个或多个复合物层压件的取向可以是一致的。
转向图13，在位于复合物层压件之间的粘合剂已固化之后，在126可以将最终修复部件从任何固化环境移除并且从工具或加工表面移除。在一些实施例中，在104将修复部件接合至受损复合物结构之前，在128可以修剪修复部件以移除任何多余材料。在一些实施例中，在104将修复部件接合至受损复合物结构可以包括使用一个或多个螺钉或其它紧固件将修复部件紧固至受损复合物结构，将修复部件粘结或结合至受损复合物结构，和/或可以将堆叠组件直接固化到受损复合物结构上。在一些实施例中，可以与使粘合剂固化以将复合物层压件结合在一起同时地将修复部件结合至受损复合物结构。在一些实施例中，可以在110使复合物层压件之间的粘合剂固化之后将修复部件结合至受损复合物结构。在修复部件结合至受损复合物结构的实施例中，可以额外使用一个或多个紧固件(例如螺钉)进一步将修复部件固定至受损复合物结构。
在下面列举段落中描述了根据本公开的发明主题的示意性非排他性实施例：
A1.一种方法，该方法包括：
形成第一复合物层压件，其中所述第一复合物层压件包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的第一层片，其中所述第一复合物层压件是柔性的使得所述第一复合物层压件被构造成选择性地能顺应第一曲率半径；以及
形成第二复合物层压件，其中所述第二复合物层压件包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的第二层片，其中所述第二复合物层压件是柔性的使得所述第二复合物层压件被构造成选择性地能顺应第二曲率半径，其中所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件被构造成组装在一起以形成被构造成修复受损复合物结构的修复部件。
A1.1.根据段落A1的方法，其中所述第一曲率半径是约15英寸或更小。
A1.2.根据段落A1或A1.1的方法，其中所述第二曲率半径是约15英寸或更小。
A1.3.根据段落A1至A1.2中任一个的方法，该方法还包括提供用于将所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件组装在一起以形成所述修复部件的指令。
A2.根据段落A1.3的方法，其中提供用于将所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件组装在一起的指令包括：提供关于所述第一复合物层压件相对于所述第二复合物层压件的相对取向的指令。
A3.根据段落A2的方法，其中提供关于所述第一复合物层压件相对于所述第二复合物层压件的相对取向的指令包括：
提供指令以使所述第一复合物层压件相对于所述修复部件的纵向轴线以具有第一纤维方向的第一取向定向；以及
提供指令以使所述第二复合物层压件相对于所述修复部件的纵向轴线以具有第二纤维方向的第二取向定向。
A3.1.根据段落A3的方法，其中所述第一纤维方向和所述第二纤维方向不同。
A3.2.根据段落A2至A3.1中任一个的方法，其中提供关于所述第一复合物层压件相对于所述第二复合物层压件的相对取向的指令包括：
提供指令以使所述第一复合物层压件相对于所述受损复合物结构以具有第一纤维方向的第一取向定向；以及
提供指令以使所述第二复合物层压件相对于所述受损复合物结构以具有第二纤维方向的第二取向定向，其中所述第一纤维方向和所述第二纤维方向不同。
A3.3.根据段落A1.3至A3.2中任一个的方法，其中提供用于将所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件组装在一起的指令包括：指示在所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件之间使用粘合剂，其中所述粘合剂被构造成在所述粘合剂固化时将所述第一复合物层压件结合至所述第二复合物层压件，从而形成所述修复部件，并且其中所述粘合剂被构造成在第一温度下固化，所述第一温度低于所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件固化所处的第二温度。
A4.根据段落A1至A3.3中任一个的方法，其中形成第一复合物层压件包括：使至少两个第一层片固化在一起以形成所述第一复合物层压件。
A4.1.根据段落A4的方法，其中使至少两个第一层片固化在一起以形成所述第一复合物层压件包括：在至少250°F(121℃)、至少300°F(149℃)、至少325°F(163℃)和/或至少350°F(177℃)的温度下使所述至少两个第一层片固化在一起。
A5.根据段落A1至A4.1中任一个的方法，其中形成第一复合物层压件包括：使七个或更少的第一层片固化在一起以形成所述第一复合物层压件。
A5.1.根据段落A5的方法，其中使七个或更少的第一层片固化在一起以形成所述第一复合物层压件包括：在至少250°F(121℃)、至少300°F(149℃)、至少325°F(163℃)和/或至少350°F(177℃)的温度下使七个或更少的第一层片固化在一起。
A6.根据段落A1至A5.1中任一个的方法，其中形成第二复合物层压件包括：使至少两个第二层片固化在一起以形成所述第二复合物层压件。
A6.1.根据段落A6的方法，其中使至少两个第二层片固化在一起以形成所述第二复合物层压件包括：在至少250°F(121℃)、至少300°F(149℃)、至少325°F(163℃)和/或至少350°F(177℃)的温度下使至少两个第二层片固化在一起。
A7.根据段落A1至A6.1中任一个的方法，其中形成第二复合物层压件包括：使七个或更少的第二层片固化在一起以形成所述第二复合物层压件。
A7.1.根据段落A7的方法，其中使七个或更少的第二层片固化在一起以形成所述第二复合物层压件包括：在至少250°F(121℃)、至少300°F(149℃)、至少325°F(163℃)和/或至少350°F(177℃)的温度下使七个或更少的第二层片固化在一起。
A8.根据段落A1至A7.1中任一个的方法，其中所述一个或多个第一层片和所述一个或多个第二层片包括碳纤维增强聚合物。
A9.根据段落A1至A8中任一个的方法，该方法进一步包括：
形成一个或多个附加复合物层压件，其中所述一个或多个附加复合物层压件的各相应复合物层压件包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的附加层片，并且其中各所述一个或多个附加复合物层压件是柔性的使其被构造成选择性地能顺应约15英寸或更小的曲率半径，其中所述一个或多个附加复合物层压件被构造成与所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件组装在一起以形成所述修复部件。
A10.根据段落A9的方法，该方法进一步包括：提供指令以将所述一个或多个附加复合物层压件与所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件组装在一起以形成被构造成修复所述受损复合物结构的所述修复部件。
A10.1.根据段落A10的方法，其中提供指令包括：提供指令以定位位于各相应相邻成对的复合物层压件之间的附加的相应粘合剂。
A11.根据段落A1至A10.1中任一个的方法，其中所述第一复合物层压件、所述第二复合物层压件和/或一个或多个附加复合物层压件彼此互补地成形使其构造成堆叠并嵌套在一起以形成所述修复部件。
A11.1.根据段落A10至A11中任一个的方法，其中提供指令包括：提供指令以将复合物层压件堆叠成使相应相邻的复合物层压件在以第一取向定向与以第二取向定向之间交替，使得所述第一复合物层压件以所述第一取向定向、所述第二复合物层压件以所述第二取向定向并且所述一个或多个附加复合物层压件中的至少一个以所述第一取向定向，其中所述第一取向不同于所述第二取向。
A12.根据段落A1至A11.1中任一个的方法，其中形成第一复合物层压件包括形成多个第一复合物层压件，并且其中形成第二复合物层压件包括形成多个第二复合物层压件，其中所述多个第一复合物层压件与所述多个第二复合物层压件在形状、尺寸、纤维取向和材料组分中的一者或多者不同。
A13.根据段落A12的方法，该方法进一步包括将所述多个第一复合物层压件和所述多个第二复合物层压件储存以备日后使用。
A14.根据段落A1至A13中任一个的方法，其中形成第一复合物层压件包括形成多个第一复合物层压件，其中所述多个第一复合物层压件中的至少一些相应第一复合物层压件相对于所述多个第一复合物层压件中的其它相应第一复合物层压件在尺寸、形状、纤维取向和/或材料组分中不同。
A15.根据段落A14的方法，其中所述多个第一复合物层压件中的不同相应第一复合物层压件被构造成按多个不同顺序堆叠在一起。
A16.根据段落A14或A15的方法，该方法进一步包括：从所述多个第一复合物层压件中选择第一相应第一复合物层压件和第二相应第一复合物层压件，其中所述第一相应第一复合物层压件和第二相应第一复合物层压件被选择以形成对于给定应用具有预定材料性能的相应修复部件。
A17.根据段落A4至A16中任一个的方法，该方法进一步包括：形成被构造成以多个不同取向和组合组装在一起以生成多个不同修复部件的第一复合物层压件的目录，其中能选择性地定制所述多个不同修复部件。
A18.根据段落A1至A17中任一个的方法，其中所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件被构造成组装在一起以形成被构造成修复受损飞行器的航空构件。
B1.一种方法，该方法包括：
以具有第一纤维方向的第一取向将第一复合物层压件定位在工具中或工具上，其中所述第一复合物层压件包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的第一层片；
向所述第一复合物层压件的第一外表面或第二复合物层压件的第二内表面施加第一粘合剂；
相对于所述第一复合物层压件定位所述第二复合物层压件使得所述第一粘合剂位于所述第二复合物层压件的所述第二内表面与所述第一复合物层压件的所述第一外表面之间，从而形成堆叠组件，其中所述第二复合物层压件包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的第二层片；以及
使所述第一粘合剂固化，从而将所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件结合在一起并形成最终部件。
B1.1.根据段落B1的方法，其中所述最终部件是被构造成修复受损复合物结构的修复部件。
B2.根据段落B1或B1.1的方法，该方法进一步包括：
向所述第二复合物层压件的第二外表面施加第二粘合剂，所述第二外表面与所述第二复合物层压件的所述第二内表面相对；以及
向所述堆叠组件添加第三复合物层压件，其中所述第三复合物层压件相对于所述第二复合物层压件被定位成使得所述第二粘合剂位于所述第三复合物层压件的第三内表面与所述第二复合物层压件的所述第二外表面之间，其中固化第一粘合剂包括使所述第一粘合剂和所述第二粘合剂固化，并且其中使所述第一粘合剂和所述第二粘合剂固化从而将所述第一复合物层压件、所述第二复合物层压件和所述第三复合物层压件结合在一起以形成所述最终部件。
B3.根据段落B2的方法，该方法进一步包括：向所述堆叠组件施加一个或多个附加粘合剂并添加一个或多个相应附加复合物层压件使得所述堆叠组件包括交替层的粘合剂和复合物层压件，其中使所述第一粘合剂和所述第二粘合剂固化包括使所述第一粘合剂和所述第二粘合剂与所述一个或多个附加粘合剂固化在一起，从而将所述第一复合物层压件、所述第二复合物层压件和所述第三复合物层压件连同所述一个或多个相应附加复合物层压件结合在一起以形成所述最终部件。
B4.根据段落B1至B3中任一个的方法，其中所述第一粘合剂包括第一胶膜。
B5.根据段落B1至B4中任一个的方法，其中所述第二粘合剂包括第二胶膜。
B6.根据段落B3至B5中任一个的方法，其中在从属于B3时，所述一个或多个附加粘合剂包括一个或多个附加相应胶膜。
B7.根据段落B1至B6中任一个的方法，其中定位第二复合物层压件包括：以具有第二纤维方向的第二取向定位所述第二复合物层压件，所述第二纤维方向不同于所述第一纤维方向。
B8.根据段落B7的方法，其中所述第二取向不同于所述第一取向。
B9.根据段落B2至B8中任一个的方法，其中在从属于B2时，定位第三复合物层压件包括：以具有第三纤维方向的第三取向定位所述第三复合物层压件。
B10.根据段落B9的方法，其中所述第三纤维方向与所述第一纤维方向和/或所述第二纤维方向基本相同。
B11.根据段落B9或B10的方法，其中所述第三纤维方向与所述第一纤维方向和/或所述第二纤维方向不同。
B12.根据段落B1至B11中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：在第一温度使所述第一粘合剂固化，该第一温度低于所述第一复合物层压件和/或所述第二复合物层压件被构造成固化所处的第二温度。
B13.根据段落B1至B12中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：在足够低而不会影响所述第一复合物层压件和所述第二复合物层压件的材料性能的第一温度使所述第一粘合剂固化。
B14.根据段落B1至B13中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：在低于350华氏度(350°F；177℃)、低于300°F(149℃)、低于275°F(135℃)、低于250°F(121℃)、低于225°F(107℃)、低于200°F(93℃)、低于175°F(79℃)、低于150°F(66℃)和/或低于125°F(52℃)的第一温度使所述第一粘合剂固化。
B14.1.根据段落B1至B14中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：在足以使所述第一粘合剂固化并将所述第一复合物层压件结合至所述第二复合物层压件的第一温度使所述第一粘合剂固化。
B15.根据段落B1至B14.1中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：在压热器中使所述第一粘合剂固化。
B15.1.根据段落B1至B15中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：通过经由真空源将真空环境中的空气压力减少至降低的空气压力而在所述真空环境中压缩所述堆叠组件，其中所述降低的空气压力小于所述真空环境外的大气压力。
B15.2.根据段落B1至B15.1中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：将所述堆叠组件至少局部包围在聚合物膜中以生成真空环境，其中所述真空环境操作地联接至真空源，并且其中所述方法进一步包括将所述真空环境中的空气压力减少至降低的空气压力，其中所述降低的空气压力小于所述真空环境外的大气压力。
B16.根据段落B1至B15.2中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：加热所述堆叠组件。
B17.根据段落B1至B16中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：向所述堆叠组件施加加热毯。
B18.根据段落B1至B17中任一个的方法，该方法进一步包括从所述工具移除所述最终部件。
B19.根据段落B1至B18中任一个的方法，该方法进一步包括将所述最终部件接合至所述受损复合物结构从而修复所述受损复合物结构。
B19.1.根据段落B19的方法，其中将所述最终部件接合至所述受损复合物结构包括将所述最终部件螺接至所述受损复合物结构。
B19.2.根据段落B19或B19.1的方法，其中将所述最终部件接合至所述受损复合物结构包括将多个最终部件接合至所述受损复合物结构。
B19.3.根据段落B19.2的方法，其中将多个最终部件接合至所述受损复合物结构包括：接合所述多个最终部件使得所述多个最终部件中的第一相应最终部件的至少第一部分与所述多个最终部件中的第二相应最终部件的至少第二部分重叠。
B19.4.根据段落B19至B19.3中任一个的方法，该方法进一步包括移除所述受损复合物结构的受损部分。
B19.5.根据段落B19.4的方法，其中在将所述最终部件接合至所述受损复合物结构之前，执行移除所述受损复合物结构的受损部分。
B19.6.根据段落B1至B19.5中任一个的方法，其中所述最终部件的第一轮廓与受损复合物结构的第二轮廓基本相同。
B19.7.根据段落B1至B19.6中任一个的方法，其中所述最终部件的第三轮廓与受损复合物结构的第四轮廓不同。
B20.根据段落B1至B19.6中任一个的方法，该方法进一步包括：在将所述第一复合物层压件定位在所述工具中或所述工具上之前，在所述工具与所述堆叠组件之间定位离型膜，其中所述离型膜被构造成防止或减少所述堆叠组件对所述工具的粘附。
B21.根据段落B1至B20中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括将所述工具连同所述堆叠组件一起加热。
B22.根据段落B1至B21中任一个的方法，其中固化第一粘合剂包括：在使所述堆叠组件远离受损复合物结构定位的同时固化所述第一粘合剂，使得在所述第一粘合剂固化期间所述受损复合物结构不会被加热。
B23.根据段落B1至B22中任一个的方法，该方法进一步包括：在使所述第一粘合剂固化之后修剪所述最终部件的一个或多个边缘。
B24.根据段落B1至B23中任一个的方法，该方法进一步包括：在使所述第一粘合剂固化之前修剪所述堆叠组件的一个或多个边缘。
B25.根据段落B1至B24中任一个的方法，其中固化第一粘合剂从而形成最终部件包括：形成被构造成修复受损复合物结构的结构特征的修复部件。
C1.一种方法，该方法包括提供执行段落B1至B25中任一个的方法的指令。
C2.根据段落C1的方法，该方法进一步包括：确定用于形成所述堆叠组件的一个或多个第一复合物层压件和一个或多个第二复合物层压件的定制顺序。
D1.一种方法，该方法包括通过执行段落A1至A18中任一个和/或段落B1至B25中任一个的方法而修复飞行器。
E1.一种飞行器，该飞行器包括通过执行段落A1至A18中任一个和/或段落B1至B25中任一个的方法而形成的修复部件。
F1.一种修复部件，其中通过执行段落A1至A18中任一个和/或段落B1至B25中任一个的方法而形成所述修复部件，其中所述修复部件被构造成修复受损复合物结构。
F2.根据段落F1的修复部件，其中所述修复部件包括用于飞行器的桁条的至少一部分。
F2.1.根据段落F1或F2的修复部件，其中所述修复部件包括用于飞行器的扶强材的至少一部分。
F3.根据段落F1至F2中任一个的修复部件，其中所述修复部件包括第一材料，并且其中所述受损复合物结构也包括所述第一材料。
F4.根据段落F1至F3中任一个的修复部件，其中所述修复部件被构造成螺接至所述受损复合物结构，使得所述修复部件跨越所述受损复合物结构的受损部分。
F5.根据段落F1至F4中任一个的修复部件，其中所述修复部件顺应所述受损复合物结构。
F6.根据段落F1至F5中任一个的修复部件，其中所述修复部件被定制成修复所述受损复合物结构的受损部分。
F7.根据段落F1至F6中任一个的修复部件，其中所述修复部件被构造成修复飞行器的蒙皮面板、飞行器框架、剪切带和飞行器机身中的一个或多个。
F8.根据段落F1至F7中任一个的修复部件，其中所述修复部件包括用于受损桶段的拼接部、框架拼接部件、扶强材拼接部和/或修复面板与飞行器原始机身蒙皮之间的拼接部。
F9.根据段落F1至F8中任一个的修复部件，其中所述修复部件被三维构型使其相对于其被构造成要修复的所述受损复合物结构互补成形。
F10.根据段落F1至F9中任一个的修复部件，其中所述修复部件包括成角度的修复部件，其中所述成角度的修复部件包括相对于第二部分成一角度布置的第一部分。
F11.根据段落F10的修复部件，其中所述成角度的修复部件被构造成顺应所述受损复合物结构的一部分。
F12.根据段落F10或F11的修复部件，其中所述成角度的修复部件是第一成角度的修复部件，并且其中所述第一成角度的修复部件被构造成与第二成角度的修复部件、第三成角度的修复部件和/或第四成角度的修复部件组装在一起以修复所述受损复合物结构。
F13.根据段落F10至F12中任一个的修复部件，其中一个或多个成角度的修复部件被构造成以多个不同布置中的任一个选择性地组合在一起以修复所述受损复合物结构。
F14.一种系统，该系统包括：
根据段落F1至F13中任一个的修复部件。
F15.一种系统，该系统包括：
多个复合物层压件，所述多个复合物层压件被构造成组装在一起以形成堆叠组件，其中各相应复合物层压件包括由完全固化纤维增强复合材料形成的至少一个相应层片，其中各相应复合物层压件被构造成选择性地能顺应第一曲率半径；以及
一个或多个粘合剂，其中所述一个或多个粘合剂中的各相应粘合剂被构造成定位在所述堆叠组件的相应对相邻复合物层压件之间，并且其中所述一个或多个粘合剂被构造成将所述堆叠组件的相应复合物层压件结合在一起以形成被构造成修复受损复合物结构的修复部件。
F16.根据段落F14至F15中任一个的修复部件，该修复部件进一步包括离型膜和加工表面，其中所述离型膜被构造成定位在所述加工表面与堆叠组件之间，其中所述加工表面限定用于最终修复部件的期望轮廓，并且其中所述堆叠组件被构造成在一个或多个粘合剂固化的同时定位在所述加工表面上，从而形成所述修复部件。
F17.根据段落F14至F16中任一个的修复部件，该修复部件进一步包括被构造成用于将所述修复部件固定至所述受损复合物结构的一个或多个紧固件。
G1.一种成套件，该成套件包括：
多个复合物层压件，其中各相应复合物层压件包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的相应层片，其中各相应复合物层压件至少是半柔性的，并且其中所述多个复合物层压件中的至少一些复合物层压件相对于所述多个复合物层压件中的至少一些其它复合物层压件在形状、尺寸、纤维取向和/或材料组分中不同，并且其中所述多个复合物层压件包括第一相应复合物层压件和第二相应复合物层压件，其中所述第一相应复合物层压件和第二相应复合物层压件被构造成组装在一起以形成被构造成修复复合物结构的修复部件。
G2.根据段落G1的成套件，其中所述多个复合物层压件中的各相应复合物层压件包括至少两个由完全固化纤维增强复合材料形成的相应层片、至少三个由完全固化纤维增强复合材料形成的相应层片、至少四个由完全固化纤维增强复合材料形成的相应层片、至少五个由完全固化纤维增强复合材料形成的相应层片、至少六个由完全固化纤维增强复合材料形成的相应层片和/或至少七个由完全固化纤维增强复合材料形成的相应层片。
G3.根据段落G1至G2中任一个的成套件，其中给定相应复合物层压件的各相应层片相对于所述给定相应复合物层压件的其它相应层片基本相同地取向。
G4.根据段落G1至G2中任一个的成套件，其中给定相应复合物层压件的至少一个相应层片相对于所述给定相应复合物层压件的至少一个不同相应层片具有不同的取向。
G5.根据段落G1至G4中任一个的成套件，其中所述成套件被构造成用于形成根据段落F1至F13中任一个的修复部件。
G6.根据段落G1至G5中任一个的成套件，其中所述成套件被构造成用于形成多个不同且选择性可定制的修复部件。
H1.一种方法，该方法包括销售根据段落G1至G6中任一个的成套件。
I1.根据段落F1至F13中任一个的修复部件或根据段落F14至F17中任一个的系统来修复受损复合物结构的用途。
I2.根据段落F1至F13中任一个的修复部件或根据段落F14至F17中任一个的系统来修复飞行器的用途。
J1.根据段落G1至G6中任一个的成套件来修复受损复合物结构的用途。
J2.根据段落G1至G6中任一个的成套件来修复飞行器的用途。
如这里所用的，术语“适于”和“被构造成”意思是元件、构件或其它主题被设计和/或旨在执行特定功能。由此，使用术语“适于”和“被构造成”不应被理解为意味着给定的元件、构件或其它主题仅仅“能够”执行特定功能，而是意味着为了执行所述功能的目的而具体选择、生成、实现、利用、编程和/或设计所述元件、构件和/或其它主题。也落在本公开的范围内的是，被阐述成适于执行具体功能的元件、构件和/或其它阐述主题可以额外或替代地被描述为被构造成执行所述功能，反之亦然。类似的是，被阐述为被构造成执行具体功能的主题可以额外或替代地被描述为进行操作以执行所述功能。
如这里所用的，术语“选择性”和“选择性地”在修饰设备的特性或一个或多个构件的动作、运动、构造或其它活动时意思是该具体动作、运动、构造或其它活动是所述设备(的一个或多个构件)的一方面的使用者操纵的直接或间接结果。
这里公开的设备的各种公开元件以及方法的步骤不是对于根据本公开的所有设备和方法都是必需的，并且本公开包括这里公开的各种元件和步骤的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。另外，这里公开的各种元件和步骤中的一者或多者可以限定与整个公开的设备或方法分开且脱离的独立的发明主题。因而，这样的发明主题无需与这里明确公开的具体设备和方法相关联，并且这样的发明主题可以在这里未明确公开的设备和/或方法中找到效用。

Claims (12)

1.一种制造修复部件（50）的方法（100），所述修复部件（50）被构造成修复受损复合物结构（12），该方法包括：
形成（105）第一复合物层压件（36’），其中所述第一复合物层压件（36’）包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的第一层片（28），其中所述第一复合物层压件（36’）是柔性的使得所述第一复合物层压件（36’）被构造成选择性地能顺应第一曲率半径；
形成（105）第二复合物层压件（36’’），其中所述第二复合物层压件（36’’）包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的第二层片（30），其中所述第二复合物层压件（36’’）是柔性的使得所述第二复合物层压件（36’’）被构造成选择性地能顺应第二曲率半径，其中所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）被构造成组装在一起以形成所述修复部件（50）；
提供（112）用于将所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）组装在一起以形成被构造成修复所述受损复合物结构（12）的所述修复部件（50）的指令，其中提供（112）指令包括：指示在所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）之间使用粘合剂（44），其中所述粘合剂（44）被构造成在所述粘合剂（44）固化时将所述第一复合物层压件（36’）结合至所述第二复合物层压件（36’’）从而形成（102）所述修复部件（50），并且其中所述粘合剂（44）被构造成在第一温度下固化，所述第一温度低于所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）固化所处的第二温度；以及
使用紧固件将所述修复部件（50）紧固至所述受损复合物结构（12），
其中提供（112）用于将所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）组装在一起的指令的步骤包括：提供（112）指令以在所述第一复合物层压件（36’）、所述第二复合物层压件（36’’）和所述粘合剂（44）组装在一起以形成堆叠组件（42）的同时并且在将所述堆叠组件（42）远离所述受损复合物结构（12）定位的同时使所述粘合剂（44）固化（110），
其中形成（105）所述第一复合物层压件（36’）的步骤包括形成（105）多个第一复合物层压件（36’），其中所述多个第一复合物层压件（36’）中的至少一些相应第一复合物层压件（36’）与所述多个第一复合物层压件（36’）中的其它相应第一复合物层压件（36’）在尺寸、形状、纤维取向和材料组分中的一者或多者中不同，其中所述多个第一复合物层压件（36’）中的不同相应第一复合物层压件（36’）被构造成以多个不同顺序堆叠在一起，并且其中所述方法（100）进一步包括将所述多个第一复合物层压件（36’）储存以备日后使用。
2.根据权利要求1所述的方法（100），其中提供（112）用于将所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）组装在一起的指令的步骤包括：
提供（112）指令以使所述第一复合物层压件（36’）相对于所述修复部件（50）的纵向轴线以第一取向定向；以及
提供（112）指令以使所述第二复合物层压件（36’’）相对于所述修复部件（50）的所述纵向轴线以第二取向定向。
3.根据权利要求1或2所述的方法（100），其中形成（105）所述第一复合物层压件（36’）的步骤包括使至少一个第一层片（28）且小于七个的第一层片（28）固化（110）在一起以形成所述第一复合物层压件（36’），并且其中形成（105）所述第二复合物层压件（36’’）的步骤包括使至少一个第二层片（30）且小于七个的第二层片（30）固化（110）在一起以形成所述第二复合物层压件（36’’）。
4.根据权利要求3所述的方法（100），其中使所述至少一个第一层片（28）固化（110）在一起以形成所述第一复合物层压件（36’）的步骤包括在所述第二温度下使所述至少一个第一层片（28）固化（110）在一起，其中使所述至少一个第二层片（30）固化（110）在一起以形成所述第二复合物层压件（36’’）的步骤包括在所述第二温度下使所述至少一个第二层片（30）固化（110）在一起，其中所述第二温度是至少300 °F（149 °C），并且其中所述粘合剂（44）被构造成固化所处的所述第一温度小于275 °F（135 °C）。
5.根据权利要求1所述的方法（100），所述方法进一步包括：
形成（105）一个或多个附加复合物层压件（36’’’），其中所述一个或多个附加复合物层压件（36’’’）的各相应复合物层压件（36’’’）包括一个或多个由完全固化纤维增强复合材料形成的附加层片（34），并且其中各所述一个或多个附加复合物层压件（36’’’）是柔性的使其被构造成选择性地能顺应第三曲率半径，其中所述一个或多个附加复合物层压件（36’’’）被构造成与所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）组装在一起以形成所述修复部件（50），使附加粘合剂（44）位于各相应相邻成对的复合物层压件（36）之间；以及
提供（112）指令以将所述一个或多个附加复合物层压件（36’’’）与所述第一复合物层压件（36’）和所述第二复合物层压件（36’’）组装在一起以形成被构造成修复所述受损复合物结构（12）的所述修复部件（50）。
6.根据权利要求5所述的方法（100），其中所述第一复合物层压件（36’）、所述第二复合物层压件（36’’）和所述一个或多个附加复合物层压件（36’’’）彼此互补地成形使它们构造成堆叠并嵌套在一起以形成所述修复部件（50）。
7.根据权利要求6所述的方法（100），其中提供（112）指令的步骤包括：提供（112）指令以将所述第一复合物层压件（36’）、所述第二复合物层压件（36’’）和所述一个或多个附加复合物层压件（36’’’）堆叠成使相应相邻的复合物层压件（36）在以第一取向定向和以第二取向定向之间交替，使得所述第一复合物层压件（36’）以所述第一取向定向、所述第二复合物层压件（36’’）以所述第二取向定向并且所述一个或多个附加复合物层压件（36’’’）中的至少一个以所述第一取向定向，其中所述第一取向不同于所述第二取向。
8.根据权利要求1所述的方法（100），所述方法进一步包括形成（105）被构造成以多个不同取向和组合组装在一起以生成多个不同修复部件（50）的第一复合物层压件（36’）的目录，其中能选择性地定制所述多个不同修复部件（50）。
9.根据权利要求1所述的方法（100），所述方法进一步包括确定用于形成（102）所述修复部件（50）的一个或多个第一复合物层压件（36’）和一个或多个第二复合物层压件（36’’）的定制顺序。
10.根据权利要求9所述的方法（100），所述方法进一步包括将所述一个或多个第一复合物层压件（36’）和所述一个或多个第二复合物层压件（36’’）运送至第三方，其中与所述运送并行地执行确定所述定制顺序的步骤。
11.根据权利要求1所述的方法（100），其中提供（112）指令的步骤包括提供（112）使所述堆叠组件（42）在压热器中固化（110）的指令。
12.根据权利要求1所述的方法（100），所述方法进一步包括提供（112）指令以将所述修复部件（50）螺接至所述受损复合物结构（12），使得所述修复部件（50）跨越所述受损复合物结构（12）的受损部分，从而修复所述受损复合物结构（12）。
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