CN110065242A - 具有连续和短切纤维组分二者的复合材料部件的制造 - Google Patents

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Abstract

具有连续和短切纤维组分二者的复合材料部件的制造。提供了用于制造包括短切纤维和连续纤维组分二者的复合材料部件的系统和方法。一个实施方式是一种方法，该方法包括：将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具的第一表面上；用接触层压物的短切纤维和树脂填充模具的空腔；将短切纤维和层压物一起固化为一体复合材料部件；以及将一体复合材料部件与模具分离。

Description

具有连续和短切纤维组分二者的复合材料部件的制造
技术领域
本公开涉及复合材料领域，具体地，涉及纤维增强复合材料。
背景技术
可以使用短切碳纤维以便制造复合材料部件。例如，可以这样制造复合材料部件：获取随机取向且长度短的短切碳纤维团(mass)，用液态树脂浸渍那些纤维，然后使树脂硬化以形成复合材料部件。短切纤维优于其它纤维增强材料的地方在于，短切纤维复合材料部件不需要劳动密集的铺设工艺，并且还使用更便宜的材料。然而，由于若干原因，短切纤维复合材料部件在某些应用中仍不可取。
首先，短切纤维复合材料部件相对于从某些方向施加的力可能表现出低于期望的结构强度。此外，短切纤维复合材料部件可能表现出比预期更粗糙的边缘和表面。这种粗糙是由从所得复合材料部件的表面和/或边缘突出的随机取向的纤维的尖端导致的。这些粗糙边缘对于航空航天应用而言可能是不可取的，因为其增加了阻力，并且还可能为完成的部件提供低于预期的配合和/或功能。此外，由于碳纤维用作电导体，因此这些粗糙边缘可能提供不太理想的电磁性质。
因此，提供一种考虑了至少一些上面所讨论的问题以及其它可能的问题的方法和设备将是可取的。
发明内容
本文所描述的实施方式提供了纤维增强复合材料部件，该纤维增强复合材料部件是包括短切纤维和平行取向的连续纤维层二者的混合物。通过铺设与短切纤维团一起固化的一个或更多个连续纤维层来形成复合材料部件的一个或更多个外表面。因此，即使可能使用大量的短切纤维，所得复合材料部件也表现出期望的表面性能。
一个实施方式是一种方法，该方法包括：将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具的第一表面上；利用接触层压物的短切纤维和树脂填充模具的空腔；使短切纤维和层压物一起固化成一体复合材料部件；以及将一体复合材料部件从模具分离。
另一实施方式是一种具体实现编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在由处理器执行时可以用于执行一种方法。该方法包括：将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具的第一表面上；利用接触层压物的短切纤维和树脂填充模具的空腔；使短切纤维和层压物一起固化成一体复合材料部件；以及将一体复合材料部件从模具分离。
另一实施方式是一种制品。该制品包括复合材料部件，该复合材料部件包括设置在复合材料部件的外表面处的至少一个连续纤维增强聚合物平面层以及沿着所有三个轴相对于彼此随机取向的短切纤维的团。短切纤维团在复合材料部件内部的位置处与至少一个连续纤维增强聚合物平面层共同固化。
下面可以描述其它例示性实施方式(例如，与上述实施方式有关的方法和计算机可读介质)。所讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立地实现，或者可以在其它实施方式中组合，其进一步的细节可以参考以下描述和附图看出。
附图说明
现在参照附图仅作为示例描述本公开的一些实施方式。在所有附图上相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。
图1是例示性实施方式中的包括连续纤维和随机取向纤维二者的复合材料部件的立体图。
图2是用于形成例示性实施方式中的包括连续纤维和随机取向纤维二者的复合材料部件的打开的模具的立体图。
图3是用于形成例示性实施方式中的包括连续纤维和随机取向纤维二者的复合材料部件的闭合的模具的立体图。
图4是示出例示性实施方式中的包括连续纤维和随机取向纤维二者的复合材料部件的制造方法的流程图。
图5、图6、图7、图8是示出例示性实施方式中的复合材料部件的制造的剖视侧视图。
图9是示例性实施方式中的包括沿着多个外表面的连续纤维增强聚合物的复合材料部件的立体图。
图10是制造例示性实施方式中的复合材料部件的模具的框图。
图11是例示性实施方式中的飞机生产和服务方法的流程图。
图12是例示性实施方式中的飞机的框图。
具体实施方式
附图和以下描述示出了本公开的特定例示性实施方式。因此将理解，本领域技术人员将能够想到各种布置方式，这些布置方式尽管未在本文中明确地描述或示出，但是具体实现了本公开的原理并且包括在本公开的范围内。此外，本文所描述的任何示例旨在帮助理解本公开的原理，并且将被解释为不限于这些具体陈述的示例和条件。因此，本公开不限于下面所描述的特定实施方式或示例，而是由权利要求及其等同物限制。
诸如碳纤维增强聚合物(CFRP)部件的复合材料部件可以初始按照多个层铺设，这些层一起形成层压物。层压物的每个层内的各个纤维通常彼此平行排列，但是不同的层可以表现出不同的纤维取向，以便增加所得复合材料沿着不同的面内维度的强度。层压物可以包括液态树脂，该液态树脂在升高的温度下凝固以使层压物硬化为(例如，用在飞机中的)复合材料部件。已用热固性树脂或热塑性树脂(其中，粘度随温度改变)浸渍的碳纤维被称为“预浸料”。其它类型的碳纤维包括未用热固性树脂浸渍但是可以包括增粘剂或粘结剂的“干纤维”。干纤维可以在固化之前被注入树脂。对于热固性树脂，硬化是被称为固化的单向过程，而对于热塑性树脂，树脂如果被再加热则可以返回到液态形式。
图1是例示性实施方式中的包括连续纤维122和随机取向纤维112(例如，碳纤维)二者的复合材料部件100的立体图。具体地，区域120包括一个或更多个纤维增强聚合物层126(例如，一至四个层)。层126也可以被称为铺层。例如，区域120可以由一层或更多层的碳纤维增强聚合物(CFRP)带/丝束形成。每个层126包括相对于层中的其它纤维平行的连续纤维122，以及树脂124的硬化聚合物。这些连续纤维122可以在区域120内延伸数英尺或者甚至数十英尺。由于区域120限定复合材料部件100的外表面130，因此外表面130表现出与铺设的层压物关联的表面质量(例如光滑)。由于外表面130是光滑的，所以外表面130可以特别适合于用作空气动力学表面。即使如下面所讨论的，复合材料部件100包括随机取向纤维(例如，沿着所有三个轴随机取向的纤维)也是如此。
图1中还描绘了区域110。区域110化学结合到区域120，并且包括随机取向纤维112(例如，碳纤维)以及树脂114。随机取向纤维112是随机取向的，使得每个随机取向纤维112(或小群的纤维)可以相对于区域110内的其它随机取向纤维112具有(沿着所有三个轴152、154和156的)随机位置和/或取向。例如，随机取向纤维112可以包括随机取向的(例如，不到一厘米长的)小碎片，其中，每个碎片包括彼此平行取向的小群纤维。这种配置允许制作碳部件留下的不可用废料被切碎成碎片然后重用作随机取向纤维。类似的废料可以通过切割、短切和/或压裂复合带材料得到。随机取向纤维112可以包括例如皆短于六厘米(长度大约为三英寸)的短切纤维。在树脂124和树脂114均为热固性树脂的实施方式中，区域110可以与区域120共同固化。在树脂124和树脂114均为热塑性树脂的实施方式中，树脂124和树脂114二者可以同时从熔融状态冷却，得到硬化的聚合物树脂、随机取向纤维112和连续纤维122的单一体。外表面132和外表面134由区域110限定，因此可以包括与短切纤维复合材料部件关联的粗糙度和导电性。
因为复合材料部件100利用了连续纤维增强聚合物的薄边界，所以其提供了优于现有复合材料部件的实质性益处。例如，区域120可以小于千分之五十英寸厚(例如，介于千分之十和千分之三十英寸之间)。这意味着铺设区域120的工艺以指数方式快于铺设复合材料部件100的全部。同时，复合材料部件100的一个或更多个外表面表现出与以连续纤维带铺设的复合材料部件关联的可取的表面性质。复合材料部件100还表现出额外的优势：区域110为各向异性的。因此，尽管相对于特定类型/方向的力，区域110的强度可能小于区域120的强度，但相对于其它类型的力，区域110可以实际上强于区域120。在充分描述复合材料部件100的情况下，图2至图3继续示出可以用于制造复合材料部件100的模具。
图2是用于形成例示性实施方式中的包括连续纤维和随机取向纤维二者的复合材料部件的处于打开状态的模具200的立体图。根据图2，模具200包括第一部分210和第二部分220。第二部分220部分中空，并且包括切口222。类似地，第一部分210是中空的，限定容腔216，并且包括切口212。第一部分210的表面214接纳包括一个或更多个连续纤维和树脂层的层压物。可以在模具200处于打开状态时铺设层压物。在模具200处于闭合状态时，容腔216接纳短切纤维和树脂的团。
图3是用于形成例示性实施方式中的包括连续纤维和随机取向纤维二者的复合材料部件的闭合的模具的立体图。如图3所示，当切口222和切口212合在一起时，其形成口310，短切纤维和树脂的团可以通过该口进入容腔216。
将关于图4来讨论模具200的操作的例示性细节。对于此实施方式，假设模具200当前是打开的并且为空的以等待用于形成复合材料部件的未硬化的材料。
图4是示出制造例示性实施方式中的复合材料部件的方法400的流程图。参照图1的模具200来描述方法400的步骤，但是本领域技术人员将理解，方法400可以根据需要在其它模具和制造系统中执行。本文所描述的流程图的步骤并非全部包括，而是可以包括未示出的其它步骤。本文所描述的步骤也可以按照另选顺序执行。
在步骤402中，自动纤维铺放(AFP)机器或其它装置将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具200的第一部分210的表面214上(步骤402)。层压物提供光滑表面，并且未必需要提供显著的结构强度。例如，如图5(该图是与图3的观察箭头5对应的模具200的剖视侧视图)所示，控制器560可以根据存储在存储器中的数控(NC)程序来发出命令以便指示AFP机器550将层压物510铺设到表面214上，然后当模具200闭合时可以指示AFP机器550移动到待命位置。控制器560可以实现为例如定制电路、执行编程指令的硬件处理器或者其某种组合。如图5所示，层压物510包括连续纤维512以及未硬化(例如，“绿色”)的树脂514。
在层压物510的铺设完成之后，可以闭合模具200。即，方法400还包括平移模具200的第二部分220以与模具200的第一部分210配合，从而形成在模具200的第一部分210与模具200的第二部分220之间围绕层压物510的空腔590。空腔590在模具200的内部并与层压物510连通(步骤404)。空腔590还与口310连通。例如，控制器560可以指示致动器530闭合模具200，以形成空腔590。可以将管道500附接到口310以准备用短切纤维团填充空腔590。
在步骤406中，控制器560指示机器(例如，蓄压器或泵)用短切纤维和树脂填充模具200的空腔。以这种方式，短切纤维团被注入/插入到容腔中。纤维沿着所有三个轴随机取向(例如，纤维相对于彼此非平面)。此工艺可以包括控制器560指示泵520将已用树脂浸渍的纤维团经由管道500泵送到空腔590中。图6示出模具200内的用树脂614浸渍的随机取向纤维612的团600。在此实施方式中，口310已用帽650密封以在形成复合材料部件100时防止纤维逃逸。
随机取向纤维612(即，短切纤维)的团600和层压物510被一起固化为一体部件(步骤408)。例如，如果层压物510和团600使用热固性树脂，则控制器560可以指示加热器540对模具200施加热至树脂固化的处理温度(如图7所示)，使得层压物510和团600共同固化。另选地，如果层压物510和团600使用热塑性树脂，则控制器560可以指示加热器540施加使树脂完全熔融的热，然后将模具200冷却至低于树脂的熔融温度。这形成了复合材料部件100。
在形成复合材料部件100之后，将复合材料部件100与模具200分离，并且将模具200的第二部分220与第一部分210分离(步骤410)。例如，控制器560可以指示致动器530将第一部分210与第二部分220分离，如图8所示。这将复合材料部件100从模具200释放，从而使得复合材料部件100能够用在任何期望的制造和/或组装工艺中。
在进一步的实施方式中，层压物510和团600在被放置到模具200中时不包括树脂。然后将树脂泵送到模具200中并对模具200加热以便形成复合材料部件100。在更进一步的实施方式中，用脱模剂(未示出)处理模具200的与空腔590连通的表面以方便从模具1000抽出复合材料部件100。
方法400允许制造在整体内包括连续纤维和随机纤维二者的复合材料部件。由于连续纤维和随机取向纤维同时一起固化或硬化，所以连续纤维的区域与随机取向纤维的区域之间的界面强度增加。另外，在包括空气动力学表面的部件中仍可使用不太昂贵的随机取向纤维。
图9是包括由连续纤维增强聚合物限定的多个外表面以及包含随机取向纤维增强聚合物的内部区域的复合材料部件900的立体图。在此实施方式中，外表面912由连续纤维增强聚合物的区域910限定，并且外表面932由连续增强聚合物930的区域920限定。相比之下，区域920包含随机取向纤维增强聚合物。这有效地导致随机取向纤维增强聚合物芯被夹在层压面板之间。
示例
在以下示例中，在制造包括连续纤维和随机取向纤维的复合材料部件的背景下描述附加工艺、系统和方法。
图10是制造例示性实施方式中的复合材料部件的模具1000的框图。在此示例中，模具1000包括第一部分1010，第一部分1010包括表面1012。表面1012接纳未固化部件1020的层压物1030。层压物1030包括多个层1032，每个层1032包括连续纤维1034以及树脂1036。未固化部件1020还包括随机取向纤维1042和树脂1046的团1040。未固化部件1020位于空腔1090内。经由通过第一部分1010的切口1014和第二部分1050的切口1054形成的口插入团1040。第二部分1050与第一部分1010配合以包围未固化部件1020。团1040接触第二部分1050的表面1052。
更具体地参照附图，可以在如图11所示的飞机制造和服务方法1100以及如图12所示的飞机1102的背景下描述本公开的实施方式。在生产前，例示性方法1100可以包括飞机1102的规格和设计1104以及材料采购1106。在生产期间，进行飞机1102的组件和分总成制造1108以及系统集成1110。此后，飞机1102可以经过认证和交货1112以投入服务1114。在被客户投入服务的同时，为飞机1102安排例行维护和保养1116(还可以包括改造、重新配置、翻新等)。本文中具体实现的设备和方法可以用在生产和服务方法1100的任一个或更多个合适的阶段(例如，规格和设计1104、材料采购1106、组件和分总成制造1108、系统集成1110、认证和交货1112、服务1114、维护和保养1116)期间和/或飞机1102的任何合适的组件(例如，机身1118、系统1120、内部1122、推进1124、电气1126、液压1128、环境1130)。
方法1100的各个过程可以由系统集成商、第三方和/或运营商(例如，客户)来执行或完成。为了本说明书的目的，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；运营商可以是航空公司、租赁公司、军方实体、服务组织等。
如图12所示，通过例示性方法1100生产的飞机1102可以包括机身1118以及多个系统1120和内部1122。高级系统1120的示例包括推进系统1124、电气系统1126、液压系统1128和环境系统1130中的一个或更多个。可以包括任何数量的其它系统。尽管示出了航空航天示例，但是本发明的原理可以应用于其它工业，例如汽车工业。
如上面已经提及的，本文中具体实现的设备和方法可以在生产和服务方法1100的任一个或更多个阶段期间采用。例如，与生产阶段1108对应的组件或分总成可以按照与飞机1102投入服务的同时生产的组件或分总成相似的方式来加工或制造。另外，一个或更多个设备实施方式、方法实施方式或其组合可以在生产阶段1108和1110期间使用(例如，显著加快飞机1102的组装或降低飞机1102的成本)。类似地，设备实施方式、方法实施方式或其组合中的一个或更多个可以在飞机1102投入服务的同时用于(例如但不限于)维护和保养1116。例如，本文所描述的技术和系统可以用于步骤1106、1108、1110、1114和/或1116，和/或可以用于机身1118和/或内部1122。这些技术和系统甚至可以用于包括例如推进1124、电气1126、液压1128和/或环境1130的系统1120。
在一个实施方式中，复合材料部件100包括机身1118的一部分，并且在组件和分总成制造1108期间制造。然后复合材料部件100可以在系统集成1110中被组装到飞机中，然后用于服务1114，直到磨损使得复合材料部件100不可用。然后，在维护和保养1116中，复合材料部件100可以被丢弃并被新制造的部件替换。可以贯穿组件和分总成制造1108使用本发明的组件和方法以便制造新的部件。
附图中示出或本文中描述的各种控制元件(例如，电气或电子元件)中的任一个可以实现为硬件、实现软件的处理器、实现固件的处理器或者这些的某种组合。例如，元件可以实现为专用硬件。专用硬件元件可以被称为“处理器”、“控制器”或者一些类似的术语。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或者由多个单独的处理器(其中一些可以被共享)提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专指能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括(但不限于)数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)或其它电路、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性存储装置、逻辑部或者一些其它物理硬件组件或模块。
另外，控制元件可以实现为指令，该指令可以由处理器或计算机执行以执行元件的功能。指令的一些示例是软件、程序代码和固件。指令在由处理器执行时可以用于指示处理器执行元件的功能。指令可以存储在可以由处理器读取的存储装置上。存储装置的一些示例是数字或固态存储器、磁存储介质(例如，磁盘和磁带)、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。
本发明设备和方法还在以下条款中涉及，其不应与权利要求混淆。
A1.一种方法，该方法包括以下步骤：
将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具的第一表面上(402)；
用接触层压物的短切纤维和树脂填充模具的空腔(406)；
将短切纤维和层压物一起固化为一体复合材料部件(408)；以及
将一体复合材料部件与模具分离(410)。
A2.还提供了根据段落A1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将层压物铺设到模具的第二表面上。
A3.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
第一表面在模具的第一部分处，将短切纤维团和层压物固化的步骤包括对短切纤维和层压物加热，并且该方法还包括以下步骤：
通过平移模具的第二部分以与模具的第一部分配合来形成空腔(404)，该空腔存在于模具的第一部分与模具的第二部分之间并围绕层压物；以及
在将短切纤维团和层压物一起固化为一体复合材料部件之后，将模具的第二部分与模具的第一部分分离。
A4.还提供了根据段落A3所述的方法，其中：
平移模具的第二部分的步骤包括将模具的第一部分处的第一切口定位在模具的第二部分处的第二切口顶上，形成由第一切口和第二切口限定并通向空腔中的口。
A5.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
铺设层压物的步骤包括铺设已用树脂预浸渍的丝束。
A6.还提供了根据段落A1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
用树脂填充空腔的步骤与用短切纤维填充空腔的步骤分开执行。
A7.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
所述树脂是热固性树脂，并且
将短切纤维和层压物一起固化的步骤包括将所述热固性树脂加热至固化温度。
A8.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
铺设层压物的步骤防止纤维的尖端在第一表面处暴露。
A9.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
所述树脂是热塑性树脂，并且该方法还包括以下步骤：
在加热之后使一体复合材料部件冷却，使层压物和短切纤维处的所述热塑性树脂凝固。
根据本发明设备或方法的另一方面，提供了：
B1.一种具体实现了编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在由处理器执行时可以用于执行方法，该方法包括以下步骤：
将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具的第一表面上(402)；
用接触层压物的短切纤维和树脂填充模具的空腔(406)；
将短切纤维和层压物一起固化为一体复合材料部件(408)；以及
将一体复合材料部件与模具分离(410)。
B2.还提供了根据段落B1所述的介质，其中，所述方法还包括以下步骤：
将层压物铺设到模具的第二表面上。
B3.还提供了根据段落B1所述的介质，其中：
第一表面在模具的第一部分处，将短切纤维和层压物固化的步骤包括对短切纤维团和层压物加热，并且该方法还包括以下步骤：
通过平移模具的第二部分以与模具的第一部分配合来形成空腔(404)，该空腔存在于模具的第一部分与模具的第二部分之间并围绕层压物；以及
在将短切纤维团和层压物一起固化为一体复合材料部件之后，将模具的第二部分与模具的第一部分分离。
B4.还提供了根据段落B3所述的介质，其中：
平移模具的第二部分的步骤包括将模具的第一部分处的第一切口定位在模具的第二部分处的第二切口顶上，形成由第一切口和第二切口限定并通向空腔中的口。
B5.还提供了根据段落B1所述的介质，其中：
铺设层压物的步骤包括铺设已用树脂预浸渍的丝束。
B6.还提供了根据段落B1所述的介质，其中，所述方法还包括以下步骤：
用树脂填充空腔的步骤与用短切纤维填充空腔的步骤分开执行。
B7.还提供了根据段落B1所述的介质，其中：
所述树脂是热固性树脂，并且
将短切纤维和层压物一起固化的步骤包括将所述热固性树脂加热至固化温度。
B8.还提供了根据段落B1所述的介质，其中：
铺设层压物的步骤防止纤维的尖端在第一表面处暴露。
B9.还提供了根据段落B1所述的介质，其中：
所述树脂是热塑性树脂，并且该方法还包括以下步骤：
在加热之后使一体复合材料部件冷却，使层压物和短切纤维处的所述热塑性树脂凝固。
根据本发明设备或方法的另一方面，提供了：
C1.一种制品，该制品包括：
复合材料部件(100)，该复合材料部件包括：
设置在复合材料部件的外表面(130)处的至少一个连续纤维(122)增强聚合物平面层(126)；以及
沿着所有三个轴相对于彼此随机取向的短切纤维(112)的团(600)，
所述短切纤维的团与所述至少一个连续纤维增强聚合物平面层在复合材料部件内部共同固化。
C2.还提供了根据段落C1所述的制品，其中：
所述至少一个连续纤维增强聚合物平面层包括介于一个到四个之间的层。
C3.还提供了根据段落C1所述的制品，其中：
所述复合材料部件包括碳纤维增强聚合物(CFRP)。
C4.还提供了根据段落C1所述的制品，其中：
所述短切纤维的团中的每个纤维小于六厘米长
C5.一种包括根据段落C1所述的制品的飞机。
尽管本文中描述了特定实施方式，但是本公开的范围不限于那些特定实施方式。本公开的范围由随附权利要求及其任何等同物限定。

Claims (15)

1.一种方法，所述方法包括以下步骤：
将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具的第一表面上(402)；
用接触所述层压物的短切纤维和树脂填充所述模具的空腔(406)；
将所述短切纤维和所述层压物一起固化为一体复合材料部件(408)；以及
将所述一体复合材料部件与所述模具分离(410)。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
将层压物铺设到所述模具的第二表面上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一表面在所述模具的第一部分处，将短切纤维团和所述层压物固化的步骤包括对所述短切纤维和所述层压物加热，并且所述方法还包括以下步骤：
通过平移所述模具的第二部分以与所述模具的所述第一部分配合来形成所述空腔(404)，所述空腔存在于所述模具的所述第一部分与所述模具的所述第二部分之间并围绕所述层压物；以及
在将所述短切纤维团和所述层压物一起固化为所述一体复合材料部件之后，将所述模具的所述第二部分与所述模具的所述第一部分分离。
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
平移所述模具的所述第二部分的步骤包括将所述模具的所述第一部分处的第一切口定位在所述模具的所述第二部分处的第二切口顶上，形成由所述第一切口和所述第二切口限定并通向所述空腔中的口。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
铺设所述层压物的步骤包括铺设已用树脂预浸渍的丝束。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
用所述树脂填充所述空腔的步骤与用所述短切纤维填充所述空腔的步骤分开执行。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述树脂是热固性树脂，并且
将所述短切纤维和所述层压物一起固化的步骤包括将所述热固性树脂加热至固化温度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
铺设所述层压物的步骤防止纤维的尖端在所述第一表面处暴露。
9.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述树脂是热塑性树脂，并且所述方法还包括以下步骤：
在加热之后使所述一体复合材料部件冷却，使所述层压物和所述短切纤维处的所述热塑性树脂凝固。
10.一种具体实现编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在由处理器执行时能够用于执行包括以下步骤的方法：
将包括至少一个连续纤维增强聚合物铺层的层压物铺设到模具的第一表面上(402)；
用接触所述层压物的短切纤维和树脂填充所述模具的空腔(406)；
将所述短切纤维和所述层压物一起固化为一体复合材料部件(408)；以及
将所述一体复合材料部件与所述模具分离(410)。
11.一种制品，所述制品包括：
复合材料部件(100)，所述复合材料部件包括：
设置在所述复合材料部件的外表面(130)处的至少一个连续纤维(122)增强聚合物平面层(126)；以及
沿着所有三个轴相对于彼此随机取向的短切纤维(112)的团(600)，
所述短切纤维的团与所述至少一个连续纤维增强聚合物平面层在所述复合材料部件内部共同固化。
12.根据权利要求11所述的制品，其中：
所述至少一个连续纤维增强聚合物平面层包括介于一个到四个之间的层。
13.根据权利要求11所述的制品，其中：
所述复合材料部件包括碳纤维增强聚合物CFRP。
14.根据权利要求11所述的制品，其中：
所述短切纤维的团中的每个纤维小于六厘米长。
15.一种包括根据权利要求11所述的制品的飞机。
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