CN112744364A - 无真空袋复合材料修复系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无真空袋复合材料修复系统及方法。描述了在不使用真空装袋的情况下修复复合部件的方法和系统。本文所述的系统包括具有修复层压材料和膜密封剂的复合修复结构。膜密封剂覆盖修复层压材料,以防止在将复合修复结构结合至要修复的复合材料时空气和其它挥发物侵入。由于膜密封剂防止空气和其它挥发物侵入,所以可以在不使用真空袋的情况下将复合修复结构结合至要修复的结构。因此,可以在不从交通工具拆卸的情况下修复交通工具部件。
Description
技术领域
本发明涉及无真空袋复合材料修复系统及方法。
背景技术
当前的复合材料修复过程需要真空袋来修复复合材料层压材料。然而,使用真空袋会使修复过程复杂化。例如,在某些过程中,真空袋必须经过真空泄漏检查并维持最低真空度,以确保真空袋提供足够的密封。这些真空要求是有问题的,因为在许多修复情况下无法满足这些要求。例如,用于修复具有声音衰减特征(诸如,穿孔的复合面板和开槽的蜂窝芯(honey comb core))的复合推进结构(诸如,声音入口和反推力内壁)的真空袋通常很难或不可能满足这些要求。这样的穿孔或开槽的特征很难或不可能被密封,并且产生大量可能的泄漏路径。
为了克服这个问题,对这些推进结构的修复要求将这些结构从飞行器上移除并拆卸,以便可以将它们完全封闭在巨大的真空袋中。拆卸然后重新组装零件所需的工时数增加了修复过程的时间,使修复过程复杂化,并且需要专用的设备和设施,从而增加了修复成本和飞行器停机时间。
发明内容
描述了在不使用真空袋的情况下修复复合部件的方法和系统。本文所述的系统允许利用已知为复合修复结构的复合修复贴片来修复诸如交通工具结构的结构。可以通过施加热量和正压将复合修复结构结合至交通工具结构。为了防止在将复合修复结构结合至交通工具结构期间空气和挥发物侵入,复合修复结构包括布置在修复层压材料上方的膜密封剂。由于膜密封剂防止空气和其它挥发物侵入,所以可以在不使用真空袋的情况下将复合修复结构固化和结合至要修复的结构。
在以下列举的段落中描述了根据本公开的发明特征的例示性、非排他性示例:
A1.一种方法400,所述方法400包括:
形成(步骤420)复合修复结构200,其中,所述复合修复结构200包括修复层压材料206,并且其中,形成(步骤420)复合修复结构200包括将膜密封剂202施加(步骤404)至修复层压材料206的第一表面204A;
将复合修复结构200联接(步骤410)至交通工具结构120;以及
通过向联接至交通工具结构120的复合修复结构200提供(步骤416)正压320,将复合修复结构200固化和/或结合(步骤422)至交通工具结构120,其中,在将复合修复结构200固化和/或结合至交通工具结构120期间膜密封剂202防止空气侵入修复层压材料206。
A2.根据段落A1所述的方法400,其中,将复合修复结构200固化和/或结合(步骤422)至交通工具结构120还包括向联接至交通工具结构120的复合修复结构200提供(步骤414)热量。
A3.根据段落A1至A2中的任一项所述的方法400,其中,还将膜密封剂202施加(步骤404)到修复层压材料206的与第一表面204A相反的第二表面204B。
A4.根据段落A1至A3中的任一项所述的方法400,其中,在没有真空的情况下提供(步骤416)正压320。
A5.根据段落A1至A4中的任一项所述的方法400,其中,形成420复合修复结构200还包括:
将热量施加(步骤405)到复合修复结构200以对复合修复结构200进行除气;
将复合修复结构200布置在腔室500内,其中,腔室500被配置成当腔室500内存在真空时,使复合修复结构200上压实最小化;以及
在腔室500内提供(步骤406)真空。
A6.根据段落A1至A5中的任一项所述的方法400,其中,修复层压材料206包括树脂208,并且其中,膜密封剂202具有比树脂208更高的最小粘度温度。
A7.根据段落A1至A6中的任一项所述方法400,其中,形成(步骤420)复合修复结构200还包括叠置(步骤402)多个修复层压材料206。
A8.根据段落A1至A7中的任一项所述的方法400,其中,固化和/或结合(步骤422)复合修复结构200还包括在将复合修复结构200联接(步骤410)至交通工具结构120之后准备(步骤412)复合修复结构200,其中,准备(步骤412)复合修复结构200包括:
将释放膜312施加到复合修复结构200的一部分;以及
将顺应层314施加到复合修复结构200的所述部分。
A9.根据段落A1至A8中的任一项所述的方法400,其中,将所述复合修复结构200联接至交通工具结构120包括:
将膜粘合剂310施加到交通工具结构120的一部分322;
将复合修复结构200联接至膜粘合剂310;
在已经将复合修复结构200联接至膜粘合剂310以安置复合修复结构200之后,在复合修复结构200上方布置压实袋318;以及
去除压实袋318。
另选地,将压实袋318放气到大气中以从修复层压材料206去除真空,并且通过压实袋318或在其上方施加正压和/或热量。
A10.根据段落A1至A9中的任一项所述的方法400,其中,当将交通工具结构120联接至交通工具100时,复合修复结构200联接至交通工具结构120。
A11.一种复合修复结构200,所述复合修复结构200包括:
修复层压材料206;以及
膜密封剂202,所述膜密封剂202被布置在所述修复层压材料206的第一表面204A上,其中,所述复合修复结构200被配置成当所述复合修复结构200联接至交通工具结构120时,通过施加至所述复合修复结构200的正压320来固化和/或结合至所述交通工具结构120,并且其中,在将所述复合修复结构200固化和/或结合至所述交通工具结构120期间所述膜密封剂202防止空气侵入到所述修复层压材料206中。
A12.根据段落A11所述的复合修复结构200,其中,所述膜密封剂202还被布置在所述修复层压材料206的与所述第一表面204A相反的第二表面204B上。
A13.根据段落A11至A12中的任一项所述的复合修复结构200,其中,所述修复层压材料206包括树脂208,并且其中,所述膜密封剂202具有比所述树脂208更高的最小粘度温度。
A14.一种形成段落A11至A13中的任一项所述的复合修复结构200的方法420,所述方法包括:
叠置402修复层压材料206;
向修复层压材料206施加405热量以对修复层压材料206进行除气;以及
将膜密封剂202施加404到第一表面204A。
A15.根据段落A14所述的方法420,其中,将热量施加405到修复层压材料206以对修复层压材料206进行除气包括:
降低修复层压材料206的树脂208的粘度;以及
利用所述树脂208覆盖修复层压材料206的纤维。
A16.一种设备,所述设备包括:
交通工具结构120;以及
复合修复结构200,所述复合修复结构200结合至所述交通工具结构120的一部分,所述复合修复结构200包括:
修复层压材料206;以及
膜密封剂202,所述膜密封剂202被布置在所述修复层压材料206的第一表面204A上,其中,所述膜密封剂202被配置成在将所述复合修复结构200固化和/或结合至所述交通工具结构120期间防止空气侵入到所述修复层压材料206中。
A17.根据段落A16所述的设备,其中,所述膜密封剂202还被布置在所述修复层压材料206的与所述第一表面204A相反的第二表面204B上。
A18.根据段落A16至A17中的任一项所述的设备,其中,所述修复层压材料206包括树脂208,并且其中,所述膜密封剂202具有比所述树脂208更高的最小粘度温度。
A19.根据段落A16至A18中的任一项所述的设备,所述设备还包括:
释放膜312,所述释放膜312被布置在所述交通工具结构120的所述部分上;
顺应层314,所述顺应层314被布置在所述交通工具结构120的所述部分上;以及
荷重、气动气囊或致动器,所述荷重、气动气囊或致动器联接至所述复合修复结构200,以在所述复合修复结构200上施加正压320。
A20.根据段落A16至A19中的任一项所述的设备,其中,所述交通工具结构120是推进器、机身或机翼。
下面参照附图进一步描述这些和其它示例。
附图说明
通过参照结合了例示各种示例的附图的以下描述,可以最好地理解本公开。
图1例示了根据一些示例的具有复合结构的交通工具。
图2例示了根据一些示例的复合修复结构的截面图。
图3A例示了根据一些示例的利用图2的复合修复结构的复合修复技术中的步骤的截面图。
图3B例示了根据一些示例的利用图3A的复合修复结构的复合修复技术中的另一步骤的截面图。
图4是根据一些示例的与复合修复方法对应的处理流程图。
图5A例示了根据一些示例的双真空压紧(debulk)腔室的截面图。
图5B例示了根据一些示例的图5A的双真空压紧腔室的下部袋的截面图。
图6A例示了根据一些示例的飞行器生产和维修方法的示例的流程图。
图6B例示了根据一些示例的交通工具的示例的框图。
具体实施方式
在下面的描述中,阐述了许多具体细节以便提供对所提出的概念的透彻理解。所提出的概念可以在没有一些或所有这些具体细节的情况下实践。在其它情况下,没有详细描述众所周知的处理操作,以避免不必要地使所描述的概念模糊。尽管将利用特定示例描述一些概念,但是将理解的是,这些示例并非旨在进行限制。
介绍
当前,修复具有噪声衰减特征的某些复合交通工具部件(诸如,机舱或推进器入口)的技术是在利用真空袋进行修复之前从交通工具移除部件并拆开部件。即使是很小的修复,也需要从交通工具移除这些非常大且昂贵的零件,并将这些零件放置在真空袋中。此外,拆卸(紧固件移除、分离表面密封的部件、铆钉的移除以及其它此类拆卸步骤)以及随后对这种笨重的大型结构的处理大大增加了零件意外损坏的风险。因此,这样的技术需要大量的时间和精力来执行并且增加了修复过程的复杂性和费用。
图1示出了具有这种结构的交通工具的示例。图1例示了根据一些示例的具有复合结构的交通工具。图1例示了可以是固定翼飞行器的交通工具100。在其它示例中,本文所述的系统和技术可以用于修复其它类型交通工具(诸如,其它类型的飞行器(例如,直升机、航天器、火箭和其它飞行器)、汽车、轮船、潜艇以及其它此类交通工具)的复合材料和结构。
交通工具100包括多个交通工具结构120。在各种示例中,交通工具结构120可以是交通工具100的不同部分。例如,对于图1所示的飞行器,交通工具结构120可以是机身、机翼(例如,机翼的固定部分或襟翼或其它可移动部分)、飞行器推进器(例如,飞行器推进器的机舱或入口)、尾翼或飞行器的其它结构。交通工具结构120的各种示例可以由复合材料制成,诸如,玻璃纤维、碳纤维、和其它此类复合材料中的一种或更多种。
用于无真空袋复合材料修复的结构的示例
图2例示了根据一些示例的复合修复结构的截面图。图2例示了用于修复(例如,修补)诸如本文所述的交通工具结构120之类的复合结构的复合修复结构200。在一些示例中,复合修复结构200用于例如通过联接或结合至复合交通工具结构来修复复合交通工具结构。例如,通过施加正压和热量并且不使用真空装袋来完成将复合材料修复结构200结合至这种交通工具结构上。复合修复结构200包括膜密封剂202A和202B以及修复层压材料206A至206C。
修复层压材料206A至206C包括复合层,诸如,碳纤维层、玻璃纤维层、层和其它此类复合层中的一种或更多种。在某些示例中,修复层压材料的层叠置在彼此的顶部以形成芯修复结构。尽管图2所示的示例例示了包括三层修复层压材料206A至206C的复合修复结构200,但是其它示例可以包括任意数量层的修复层压材料。
修复层压材料206A至206C与树脂208或另一种类型的聚合物结合在一起。树脂208穿透修复层压材料206A至206C的纤维以使修复层压材料206A至206C固化。在某些示例中,修复层压材料206A至206C是例如具有预浸渍在修复层压材料206A至206C内的树脂208的预浸渍(预浸)复合材料。在生产期间将预浸料加热以使树脂208液化,从而允许树脂208渗透修复层压材料206A至206C的纤维中并置换纤维内的任何空气。由于保留在修复层压材料206A至206C内的任何空气都会削弱复合修复结构200,所以修复层压材料206A至206C被树脂208完全渗透以在生产过程期间完全置换任何空气。完全置换空气使复合修复结构200的强度最大化。
修复结构通常被加热以将修复结构结合至交通工具结构。随着修复结构被加热,树脂将返回液态。在常规的修复过程中,将交通工具结构和修复结构容纳在真空袋内防止了随后在树脂处于液态时空气侵入。然而,在没有真空装袋的情况下,空气和其它挥发物将侵入树脂中,从而在常规修复过程期间侵入修复层压材料,从而导致疏松并削弱结构。
膜密封剂202A和202B布置在修复层压材料206A至206C的表面上。因此,例如,将膜密封剂202A布置在修复层压材料206A至206C的第一表面上,并且将膜密封剂202B布置在修复层压材料206A至206C的与第一表面相反的第二表面上。在各种示例中,将膜密封剂布置在修复层压材料206A至206C的各个部分上或修复层压材料206A至206C的所有外表面上。在将复合修复结构200结合至交通工具结构120期间膜密封剂(包括膜密封剂202A和202B)防止空气侵入修复层压材料。由于膜密封剂防止空气侵入修复层压材料,因此复合修复结构200可以在不使用真空或真空袋的情况下结合至交通工具结构。
在某些示例中,为了防止空气和其它挥发物侵入,膜密封剂202A和202B具有比树脂208更高的最小粘度温度。因此,当树脂最容易受到空气侵入时(例如,当树脂处于其最低粘度时,诸如,当加热复合修复结构200以将复合修复结构200结合至交通工具结构120时),膜密封剂202A和202B用作有效的空气屏障。在修复过程期间,随着温度由于加热而升高,然后树脂208随后凝胶化(例如,树脂208的粘度增加)到空气不再或仅最小程度地渗透树脂208和/或修复层压材料206A至206C的点。在此升高的温度下,薄膜密封剂202A和202B的粘度然后可以处于其最小水平。膜密封剂202A和202B因此可以与树脂208和交通工具结构上的任何粘合剂混合(comingle),从而产生牢固且持久的结合。
这样,膜密封剂202A和202B以及布置在复合修复结构200的表面上的任何其它膜密封剂允许复合修复结构200在不使用真空袋的情况下结合至交通工具结构120,同时仍然防止空气和挥发物侵入树脂208。
本文现在例示无真空袋修复技术的各个步骤。图3A例示了根据一些示例的利用图2的复合修复结构的复合修复技术中的步骤的截面图。图3A例示了组件300A,其详细说明了当复合修复结构200联接至交通工具结构120时的步骤。组件300A例示了将复合修复结构200定位在交通工具结构120上的步骤(例如,以准备在补丁修复期间进行结合)。
因此,复合修复结构200被放置在交通工具结构120的部分322上。在某些示例中,部分322是交通工具结构120的需要修复的一部分。膜粘合剂310放置在部分322上。膜粘合剂310放置在部分322与复合修复结构200之间。膜粘合剂310促进复合修复结构200与部分322的结合。
压实袋318可以可选地被放置在复合修复结构200上方和/或容纳复合修复结构200,以提供真空以将复合修复结构200适当地安置在部分322上方。在某些示例中,压实袋318不满足真空袋应用的典型真空要求。替代地,压实袋318可以是用于安置复合修复结构200的临时压实袋。在某些示例中,释放膜312被布置在复合修复结构200与压实袋318之间,以一旦复合修复结构200被安置就促进压实袋318从复合修复结构200释放。在使用后,压实袋318可以被丢弃。另选地,在一些示例中,将压实袋318放气到大气中以从修复层压材料206去除真空,并且通过压实袋318或在其上方施加正压和/或热量。
图3B例示了根据一些示例的利用图3A的复合修复结构的复合修复技术中的另一步骤的截面图。图3B例示了组件300B,其详细说明了当复合修复结构200结合至交通工具结构120时的步骤。
在某些示例中,在将复合修复结构200联接至交通工具结构120之后,将释放膜312布置在复合修复结构200上方。然后将顺应层314施加在释放膜312上方。在某些这样的示例中,顺应层是薄的(例如,0.5英寸或更薄)、低硬度的导热材料,其将符合修复物(例如,复合修复结构200)的形状以向复合修复结构200提供更好的载荷传递。
加热毯316布置在顺应层314上方。加热毯316被配置成向复合修复结构200和/或部分322提供热量,以允许复合修复结构200结合至部分322。另外,在某些示例中,将硅橡胶泡沫的层(例如,在0.25英寸到2英寸之间的厚度)放置在加热毯316上方,以使修复物与为修复物提供正压320的物品热隔离。
加热毯316提供热量以增加复合修复结构200和/或交通工具结构120的温度。加热毯316的某些示例被配置成将复合修复结构200加热至各种不同的温度。因此,对于这样的示例,加热毯316通过连续地向复合修复结构200提供热量来在一时间段内增加复合修复结构200的温度。这样,复合修复结构200被加热一时间段。例如,复合修复结构200首先被加热到第一温度,由此树脂208更粘或呈液体,以帮助与交通工具结构120结合。随着温度升高,树脂208开始硬化,而薄膜密封剂202A和202B变得更粘或呈液态。膜密封剂202A和202B的降低的粘度允许膜密封剂202A和202B与树脂208和交通工具结构120的任何粘合剂混合,从而产生牢固且持久的结合。
在某些示例中,还提供正压320以产生牢固且持久的结合。如本文所述,正压表示施加的任何种类的压力。例如,正压包括由荷重(例如,弹丸(shot)或沙袋)、机器(例如,致动器、夹具、压力机或其它机器)、气动气囊提供的压力或通过其它技术来提供压力。在一些示例中,正压320是任何量的压力,包括施加到复合修复结构200的每平方英寸1磅到10磅(psi)之间的压力。正压320通过允许树脂208、膜密封剂202A和/或202B和/或交通工具结构120的任何粘合剂混合和/或混杂(mix)以形成牢固结合,来将复合修复结构200进一步结合至交通工具结构120。
用于无真空袋复合材料修复的方法的示例
图4是根据一些示例的与复合修复方法对应的处理流程图。使用本文描述的系统和设备来执行图4的方法400的各种操作。步骤402至406描述了复合修复结构200的形成420,而步骤408至418描述了利用复合修复结构对交通工具结构的修复。
在步骤402中,叠置修复层压材料206。在某些示例中,修复层压材料206包括多个复合层(例如,碳纤维复合层)。在步骤402中叠置的层形成修复层压材料206。在步骤404中,将膜密封剂202施加到修复层压材料206的外表面。在无真空袋结合至交通工具结构120期间,膜密封剂202防止空气和挥发物侵入树脂208和/或修复层压材料206。
在步骤406中,将复合修复结构200布置在真空腔室内,并将真空提供给复合修复结构200。这种真空例如在双真空压紧腔室中施加(如图5A和图5B中所述)。双真空压紧允许在不使用高压釜的情况下从修复层压材料206去除挥发物。双真空压紧允许对复合修复结构200施加热量和真空,而无需使复合修复结构200经受真空压实(例如,来自作用在真空袋上的大气压)。
在步骤405中,在步骤402、404和406中的一个或更多个步骤期间施加热量。将膜密封剂202、修复层压材料206、树脂208和/或复合修复结构200的另一部分加热至各种温度降低了树脂和/或密封剂的粘度和/或使树脂和/或密封剂部分固化以使复合修复结构200部分固化。在某些示例中,在步骤402和404两者期间施加热量以例如允许从修复层压材料206排出残留的空气和气体或对其进行除气,以及潜在地分别在步骤402中固化修复层压材料206并且在步骤404中固化膜密封剂202。在其它示例中,在步骤406期间施加热量以首先降低粘度以允许从修复层压材料206排出空气,然后再同时使修复层压材料206和膜密封剂202二者部分固化。
这样,在步骤402、404、405和/或406之后,复合修复结构200被形成为处于柔顺的中间状态。这样的中间状态允许复合修复结构200联接至交通工具结构的表面并符合交通工具结构的表面。如本文所述,一旦联接至交通工具结构,就施加热量和正压以将复合修复结构200完全固化成固态。
因此,在已经形成复合修复结构200之后,在步骤408至418中,使用复合修复结构200来修复交通工具结构。在步骤408中,准备交通工具结构120的要修复的一部分的表面。准备包括例如在交通工具结构120的表面上方施加膜粘合剂310,对交通工具结构120的表面进行清洁和打磨(例如,以促进更好的粘合),和/或其它这样的准备活动。
根据本文所述的技术,在步骤408中已经准备好交通工具结构120之后,在步骤410中,将复合修复结构200联接至交通工具结构120。因此,例如,复合修复结构200被定位在交通工具结构120的要修复的一部分上。在某些示例中,压实袋318也被布置在复合修复结构200之上以将复合修复结构200安置在交通工具结构120的适当部分之上。
因此,复合修复结构200被适当地定位在交通工具结构120之上。然后,在步骤412至416中,然后将复合修复结构200固化和/或结合422至交通工具结构120或其一部分。固化和/或结合422包括例如在步骤412中准备复合修复结构200。准备复合修复结构200包括,例如,在复合修复结构200上施加释放膜312和/或布置顺应层314。
然后分别在步骤414和416中施加热量和正压,以将复合修复结构200固化和/或结合422至交通工具结构120。在某些示例中,复合修复结构200和交通工具结构120被共同结合。即,复合修复结构200(例如,修复层压材料206)被固化,同时结合至交通工具结构120(其为第二固化层压材料)。
在步骤416中,通过本文所述的技术(例如,机械地、通过荷重、通过施加在复合修复结构200的表面上的力或其它技术)来施加正压。在步骤414中,例如通过加热毯316发出的、加热灯发出的、热枪发出的或其它来源的热量来将热量施加到复合修复结构200和/或交通工具结构120。复合修复结构200因此被结合至交通工具结构120。然后在步骤418中通过例如修复的表面处理(例如,磨光)和修整(例如,涂漆)来完成修复。
用于复合修复结构的制造腔室
如本文所述,复合修复结构200至少部分地形成在双真空压紧腔室中。图5A例示了根据一些示例的双真空压紧腔室的截面图。双真空压紧允许在已经叠置了修复层压材料206之后,在不使用高压釜的情况下,通过形成复合修复结构200的同时施加热量和真空来从修复层压材料206去除挥发物,而不使复合修复结构200经受真空压实。
图5A中所示的双真空压紧腔室500包括上部装袋膜502、通气布504、硬封装件(hardback)506、真空探针508、通气器510和下部袋512。复合修复结构200在其形成期间被布置在下部袋512内。上部装袋膜502是真空袋,并且被配置成容纳真空。真空探针508允许调整上部装袋膜502内的真空。
硬封装件506设置在下部袋512上方,并且在某些示例中,是刚性或半刚性的结构。在某些示例中,当上部装袋膜502内存在真空时,硬封装件506防止上部装袋膜502对下部袋512施加力。当在上部装袋膜502内生成真空时,硬封装件506防止来自上部装袋膜502内的真空的压实力施加到复合修复结构200上(容纳在下部袋512内)。因此,硬封装件506允许复合修复结构200在真空内形成,但是不会经受来自真空的压实力。
图5B例示了根据一些示例的图5A的双真空压紧腔室的下部袋的截面图。图5B进一步例示了下部袋512。图5B中所示的下部袋512包括下部装袋膜514、通气器516、无孔释放膜518和524、泄放器(bleeder)520、多孔或穿孔释放膜或织物522、导热片526、加热元件528、通气器530和电路532。在所示的示例中,复合修复结构200被布置在多孔或穿孔释放膜或织物522的层内。
电路532将电功率提供给加热元件528。加热元件528例如是加热毯。加热元件528从提供的电功率生成热量。然后使用热量降低复合修复结构200的树脂粘度。在一些示例中,在形成修复层压材料206时(例如,当生成真空并且由加热元件528提供热量时)防止空气压实允许从修复层压材料206的纤维中抽取气体和其它挥发物。树脂208的降低的粘度允许树脂208流入先前由气体和挥发物占据的容积。在某些示例中,树脂208然后可以占据修复层压材料206的纤维周围的大部分或全部空间。
在某些示例中,在抽取气体和挥发物之后,将硬封装件506排气到大气中。大气压力然后能够在下部袋512上并因此在复合修复结构200上施加压实力以将复合修复结构200形成为最终形状。通过仅在抽取气体和挥发物之后才施加压实力,本文所述的技术允许排出捕获的气体和挥发物,从而避免在复合修复结构200内捕获此类气体和挥发物。这种技术产生了更坚固的复合修复结构200。之后,将复合修复结构200从双真空压紧腔室500移除并准备结合至交通工具结构。
交通工具示例
尽管已经参考飞机和航空航天业描述了以上公开的系统、设备和方法,但是应当理解的是,本文公开的示例也适用于其它背景,诸如,汽车、铁路以及其它机械和交通工具背景。因此,在适用于这样的其它背景的情况下,在如图6A所示的飞机制造和维修方法600以及如图6B所示的交通工具100的背景中描述了本公开的示例。
图6A例示了根据一些示例的交通工具生产和服务方法的示例的流程图。在一些示例中,在预生产期间,方法600包括交通工具100(例如,如图1所示的飞行器)的规格和设计604以及材料采购606。在生产期间,进行交通工具100的部件和子组件制造608以及系统集成610。此后,交通工具100经历认证和交付612以便被投入服务614。在由客户进行维修时,交通工具100被安排进行例行维护和维修614(例如,改造、重构、翻新等)。
在某些示例中,方法600的各个过程由系统集成商、第三方和/或运营商(例如,客户)执行或进行。为了该说明的目的,系统集成商包括任何数量的飞机制造商和主系统分包商;第三方包括任何数量的承包商、分包商和供应商;并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
图6B例示了根据一些示例的交通工具的示例的框图。如图6B所示,通过方法600生产的交通工具100(例如,飞行器)包括具有多个系统620的机身618和内饰622。系统620的示例包括推进系统624、电气系统626、液压系统628和环境系统630中的一个或更多个。在各种示例中,交通工具100内还包括其它系统。尽管示出了航空示例,但是本文公开的实施方式的原理可以应用于其它工业,诸如,汽车工业。
结论
尽管出于清楚理解的目的已经详细描述了前述概念,但是将显而易见的是,可以在所附权利要求的范围内进行某些改变和修改。应该注意的是,存在实现的过程、系统和设备的许多另选方式。因此,本示例应被认为是例示性的而非限制性的。
Claims (20)
1.一种方法(400),所述方法(400)包括:
形成(420)复合修复结构(200),其中,所述复合修复结构(200)包括修复层压材料(206),并且其中,形成(420)所述复合修复结构(200)包括将膜密封剂(202)施加(404)至所述修复层压材料(206)的第一表面(204A);
将所述复合修复结构(200)联接(410)至交通工具结构(120);以及
通过向联接至所述交通工具结构(120)的所述复合修复结构(200)提供(416)正压(320),将所述复合修复结构(200)固化和/或结合(422)至所述交通工具结构(120),其中,在将所述复合修复结构(200)固化和/或结合(422)至所述交通工具结构(120)期间所述膜密封剂(202)防止空气侵入所述修复层压材料(206)。
2.根据权利要求1所述的方法(400),其中,将所述复合修复结构(200)固化和/或结合(422)至所述交通工具结构(120)还包括向联接至所述交通工具结构(120)的所述复合修复结构(200)提供(414)热量。
3.根据权利要求1所述的方法(400),其中,所述膜密封剂(202)还被施加(404)到所述修复层压材料(206)的与所述第一表面(204A)相反的第二表面(204B)。
4.根据权利要求1所述的方法(400),其中,在没有真空的情况下提供(416)所述正压(320)。
5.根据权利要求1所述的方法(400),其中,形成(420)所述复合修复结构(200)还包括:
将热量施加(405)到所述复合修复结构(200)以对所述复合修复结构(200)进行除气;
将所述复合修复结构(200)布置在腔室(500)内,其中,所述腔室(500)被配置成当所述腔室(500)内存在真空时使对所述复合修复结构(200)的压实最小化;以及
在所述腔室(500)内提供(406)所述真空。
6.根据权利要求1所述的方法(400),其中,所述修复层压材料(206)包括树脂(208),并且其中,所述膜密封剂(202)具有比所述树脂(208)高的最小粘度温度。
7.根据权利要求1所述的方法(400),其中,形成(420)所述复合修复结构(200)还包括叠置(402)多个修复层压材料(206)。
8.根据权利要求1所述的方法(400),其中,固化和/或结合(422)所述复合修复结构(200)还包括在将所述复合修复结构(200)联接(410)至所述交通工具结构(120)之后准备(412)所述复合修复结构(200),其中,准备(412)所述复合修复结构(200)包括:
将释放膜(312)施加到所述复合修复结构(200)的一部分;以及
将顺应层(314)施加到所述复合修复结构(200)的所述部分。
9.根据权利要求1所述的方法(400),其中,将所述复合修复结构(200)联接至所述交通工具结构(120)包括:
将膜粘合剂(310)施加到所述交通工具结构(120)的一部分(322);
将所述复合修复结构(200)联接至所述膜粘合剂(310);
在已经将所述复合修复结构(200)联接至所述膜粘合剂(310)以安置所述复合修复结构(200)之后,将压实袋(318)布置在所述复合修复结构(200)之上;以及
去除所述压实袋(318)。
10.根据权利要求1所述的方法(400),其中,当将所述交通工具结构(120)联接至交通工具(100)时,所述复合修复结构(200)被联接至所述交通工具结构(120)。
11.一种复合修复结构(200),所述复合修复结构(200)包括:
修复层压材料(206);以及
膜密封剂(202),所述膜密封剂(202)被布置在所述修复层压材料(206)的第一表面(204A)上,其中,所述复合修复结构(200)被配置成当所述复合修复结构(200)联接至交通工具结构(120)时通过施加至所述复合修复结构(200)的正压(320)而被固化和/或结合至所述交通工具结构(120),并且其中,在将所述复合修复结构(200)固化和/或结合至所述交通工具结构(120)期间所述膜密封剂(202)防止空气侵入到所述修复层压材料(206)中。
12.根据权利要求11所述的复合修复结构(200),其中,所述膜密封剂(202)还被布置在所述修复层压材料(206)的与所述第一表面(204A)相反的第二表面(204B)上。
13.根据权利要求11所述的复合修复结构(200),其中,所述修复层压材料(206)包括树脂(208),并且其中,所述膜密封剂(202)具有比所述树脂(208)高的最小粘度温度。
14.一种形成权利要求11所述的复合修复结构(200)的方法(420),所述方法包括:
叠置(402)所述修复层压材料(206);
向所述修复层压材料(206)施加(405)热量以对所述修复层压材料(206)进行除气;以及
将所述膜密封剂(202)施加(404)到所述第一表面(204A)。
15.根据权利要求14所述的方法(420),其中,将所述热量施加(405)到所述修复层压材料(206)以对所述修复层压材料(206)进行除气包括:
降低所述修复层压材料(206)的树脂(208)的粘度;以及
利用所述树脂(208)覆盖所述修复层压材料(206)的纤维。
16.一种设备,所述设备包括:
交通工具结构(120);以及
复合修复结构(200),所述复合修复结构(200)结合至所述交通工具结构(120)的一部分,所述复合修复结构(200)包括:
修复层压材料(206);以及
膜密封剂(202),所述膜密封剂(202)被布置在所述修复层压材料(206)的第一表面(204A)上,其中,所述膜密封剂(202)被配置成在将所述复合修复结构(200)固化和/或结合至所述交通工具结构(120)期间防止空气侵入到所述修复层压材料(206)中。
17.根据权利要求16所述的设备,其中,所述膜密封剂(202)还被布置在所述修复层压材料(206)的与所述第一表面(204A)相反的第二表面(204B)上。
18.根据权利要求16所述的设备,其中,所述修复层压材料(206)包括树脂(208),并且其中,所述膜密封剂(202)具有比所述树脂(208)高的最小粘度温度。
19.根据权利要求16所述的设备,所述设备还包括:
释放膜(312),所述释放膜(312)被布置在所述交通工具结构(120)的所述部分上;
顺应层(314),所述顺应层(314)被布置在所述交通工具结构(120)的所述部分上;以及
荷重,所述荷重联接至所述复合修复结构(200),以对所述复合修复结构(200)施加正压(320)。
20.根据权利要求16所述的设备,其中,所述交通工具结构(120)是推进器、机身或机翼。
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