EA010821B1 - Система высокопрочного соединения для армированных волокнами композиционных материалов - Google Patents

Система высокопрочного соединения для армированных волокнами композиционных материалов Download PDF

Info

Publication number
EA010821B1
EA010821B1 EA200700520A EA200700520A EA010821B1 EA 010821 B1 EA010821 B1 EA 010821B1 EA 200700520 A EA200700520 A EA 200700520A EA 200700520 A EA200700520 A EA 200700520A EA 010821 B1 EA010821 B1 EA 010821B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
resin
fiber
fibers
infusion
infused
Prior art date
Application number
EA200700520A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200700520A1 (ru
Inventor
Хенри К. Обермейер
Эрик Н. Гилберт
Грэнт Квинн Бэкер
Original Assignee
Хенри К. Обермейер
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хенри К. Обермейер filed Critical Хенри К. Обермейер
Publication of EA200700520A1 publication Critical patent/EA200700520A1/ru
Publication of EA010821B1 publication Critical patent/EA010821B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/32—Processes for applying liquids or other fluent materials using means for protecting parts of a surface not to be coated, e.g. using stencils, resists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1403—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the type of electromagnetic or particle radiation
    • B29C65/1406—Ultraviolet [UV] radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
    • B29C65/483—Reactive adhesives, e.g. chemically curing adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
    • B29C65/483—Reactive adhesives, e.g. chemically curing adhesives
    • B29C65/4845—Radiation curing adhesives, e.g. UV light curing adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/50—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding using adhesive tape, e.g. thermoplastic tape; using threads or the like
    • B29C65/5007—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding using adhesive tape, e.g. thermoplastic tape; using threads or the like characterised by the structure of said adhesive tape, threads or the like
    • B29C65/5028—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding using adhesive tape, e.g. thermoplastic tape; using threads or the like characterised by the structure of said adhesive tape, threads or the like being textile in woven or non-woven form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7214—Fibre-reinforced materials characterised by the length of the fibres
    • B29C66/72141—Fibres of continuous length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7394—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoset
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8145—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/81455—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps being a fluid inflatable bag or bladder, a diaphragm or a vacuum bag for applying isostatic pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/546—Measures for feeding or distributing the matrix material in the reinforcing structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/0266—Local curing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212—Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/725—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being hollow-walled or honeycombs
    • B29C66/7252—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being hollow-walled or honeycombs hollow-walled
    • B29C66/72525—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being hollow-walled or honeycombs hollow-walled comprising honeycomb cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/737—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined
    • B29C66/7375—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined uncured, partially cured or fully cured
    • B29C66/73755—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined uncured, partially cured or fully cured the to-be-joined area of at least one of the parts to be joined being fully cured, i.e. fully cross-linked, fully vulcanized
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/737—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined
    • B29C66/7379—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined degradable
    • B29C66/73793—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined degradable soluble, e.g. water-soluble
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к соединению армированных волокном композитных конструкций при непрерывности волоконного армирования по всей границе контакта клеящее вещество-основа. Регулирование методом температурного градиента степени инфузии смол или веществ, блокирующих смолу, в процессе производства в последующем соединяемых компонентов обеспечивает создание частично обнаженных армирующих волокон, служащих для армирования в последующем образованного соединения или граничного участка.

Description

Предпосылки к созданию изобретения
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к соединению армированных волокном конструкций, в частности к созданию открытых, не инфузированных смолой волокон на кромках или поверхностях армированных волокном компонентов, волокна которых могут быть эффективно использованы для армирования в последующем сформированных соединений между такими армированными волокном компонентами или соединений к ним.
2. Описание прототипа
У большинства клеевых соединений в армированных волокном компонентах отсутствует непрерывность армирования, при этом явным исключением является Ζ-ρίη технология, описанная в патенте И8 6821368 В2, выданном Вепкоп с1 а1. Непрерывность армирования волокном по всему участку соединений является желательной, так как армирование волокном является значительно более прочным по сравнению с полимерной матрицей и выше по прочности по сравнению с клеевыми соединениями внутри полимерной матрицы. Соединения на основе полимерной матрицы, в которых отсутствует армирование волокном, не обладают внутренним сопротивлением усталости армированных волокном конструкций. Кроме того, клеевые соединения между полимерными конструкциями подвержены деструкции под влиянием условий внешней среды. Системы отвержденных смол композитных компонентов образуют относительно ограниченное количество центров полимеризации для образования химической связи при последующем соединении изделия на вторичном этапе создания химической связи. Указанные недостатки известных клеевых соединений в армированных волокнами композиционных материалах были в полной мере задокументированы ТМ. Коу1ег, е1 а1., Ιηί1. 8АМРЕ Теей. СопГ. 8епек. 45, 365 (2000); Ό.Μ. 01е1сй, е1 а1., Ιηί1. 8АМРЕ Теей. СопГ. 8епек. 45, 818 (2000); Р.Н. Вока, В.Ь. ЫегеЬегд Ιηΐ1. 8АМРЕ Теей. СопГ. 8епек. 45, 1787(2000); Неке11шгк1 Р.В. Зоштд Сотрокйе 81гис1игек, ТиГопа1 по1ек 8АМРЕ 2001.
Вышеупомянутые публикации настоящим инкорпорированы путем отсылки. В патенте И8 5464059, выданном Ласатико е1 а1., описывается частичная заделка армирующей ткани в термопластичный материал для последующего соединения термореактивных композитных конструкций, но без непрерывности волокна по всем выполненным термореактивным/термопластичным/термореактивным соединениям, предлагаемым в данном патенте. Различные процессы, используемые для повышения поверхностной энергии и доступности потенциальных центров химической связи, являются трудоемкими, недостаточно надежными и подвержены обратимости процесса при кратковременном воздействии внешних условий.
Известны преимущества армирующих волокон, расположенных в направлении оси Ζ внутри отдельных композитных изделий. Например, отдельные слои материала, предварительно пропитанные синтетической смолой, обрабатывали флокированными волокнами с целью достижения повышенной внутрислойной прочности. Также были использованы трехмерные тканые преформы. Пример таких трехмерных тканых преформ описан в патенте И8 6712099 В2, выданном 8сйт1бГ е1 а1. Несмотря на то что такие конструкции могут обеспечить исключительно высокое сопротивление расслаиванию вдоль оси Ζ внутри цельно отвержденных компонентов, такие конструкции сами по себе не обеспечивают повышенную прочность клеевых соединений. В прошлом предлагался ряд способов по создания армирования на участке соединений. Способы раскрыты в патентах И8 5879492 и 6645610 В1, выданных Рек и Аопд, и в них предусматривается использование полотен верхнего слоя, которые при отделении от отвержденного композиционного материала предназначены для того, чтобы волокна, служащие для армирования последующего клеевого соединения, оставались заделанными в композитную конструкцию. Приведено описание использования как котканых, так и флокированных волокон. Такие системы приводят к противоречащим требованиям в отношении высокой смачивающей способности волокон, которые остаются в отвержденной смоле, и в отношении высоких разделительных свойств отслаиваемого волокна. Очевидно, что цель не будет достигнута при использовании одного типа волокна и одного типа обработки поверхности. Кроме того, разделительные вещества, которые могут быть нанесены на отслаиваемые волокна, могут иметь тенденцию мигрировать в процессе отверждения в заделываемые волокна, тем самым снижая прочность и надежность любого клеевого соединения, для армирования которого предназначены заделанные в смолу волокна.
Также использовали электростатически флокированные углеродные волокна в целях повышения теплопередачи от электрических компонентов и для теплопередачи в двигателях Стирлинга.
3. Краткое изложение существа изобретения
Целью настоящего изобретения является создание высокопрочных соединений между различными армированными волокнами конструкционными компонентами. Например, внутренняя конструкция фюзеляжа самолета может быть снабжена, в целом, кольцевой зоной обнаженных волокон с целью создания клеевого соединения с герметической перегородкой по ее периметру, соответствующего размеру фюзеляжа, имеющего аналогичные обнаженные волокна. При создании клеевого соединения волокна, выступающие из конструкции фюзеляжа, смешивают и совместно заделывают в отвержденный клеящий состав с волокнами, выступающими из конструкции герметической перегородки. Благодаря этому повыша
- 1 010821 ется целостность комбинированной конструкции за счет непрерывности волокон на участке контакта клеящий состав-отвержденная смола, и, следовательно, целостность не зависит от прочности связи клеящий состав-отвержденная смола, а также от прочности неармированного клеящего состава. Обеспечивается надежная передача нагрузок от волокон к смоле и далее к волокнам при отсутствии необходимости передачи растягивающей нагрузки по линиям клеевого соединения. Также обеспечивается снижение напряжений внутри клеящего вещества как такового в зависимости от степени соединения волокон внахлестку, достигнутой внутри клеящего вещества. Соединение волокон внахлестку может быть выполнено в зависимости от требований к нагрузке. Например, с целью максимального увеличения соотношения расположения наклона волокон в направлении оси Ζ внутри соединения могут быть использованы противоположные электростатически флокированные связующие ленты. Также могли бы быть созданы соединения с преимущественно поперечной нагрузкой, имеющие частично обнаженные тканые армирующие ткани. Ожидается, что трикотажные ткани позволят обеспечить соединительные свойства, являющиеся промежуточными по отношению к свойствам, обеспечиваемым флокированными связующими лентами и тканым материалом квадратной структуры.
Целью дополнительного примера осуществления настоящего изобретения является создание высокопрочного соединения между нижележащей конструкцией и системой покрытия. Например, композитная конструкция космического корабля может включать в себя поверхностные зоны обнаженных волокон, соответствующие зонам максимального нагрева при вхождении в плотные слои атмосферы. Изоляционные тугоплавкие материалы, такие как вспененный кремнезем или алюмоксидное волокно, могут быть легко прикреплены к такой поверхности с помощью таких клеящих материалов, как силиконовый эластомер холодного отверждения (КТУ - отверждаемые при комнатной температуре). Таким образом, клеящее вещество может быть надежно присоединено к нижележащей композитной конструкции независимо от химической связи с поверхностью отвержденной смолы, которая может характеризоваться относительной химической инертностью. Другие примеры систем покрытия, к которым применимо настоящее изобретение, включают эпоксидную краску, эластомерные покрытия, термопластичные покрытия, термореактивные покрытия, например фенольные покрытия, противорадиолокационные покрытия, электрохромные покрытия, химически стойкие покрытия, огнеупорные покрытия, электропроводные покрытия для защиты от электромагнитных излучений или для защиты от ударов молний, абляционные покрытия и т.д. Любой материал, в который может быть произведена заделка обнаженных в соответствии с настоящим изобретением волокон, может быть надежно присоединен к нижележащей конструкции, в которой волокна являются непрерывными.
Дополнительной целью настоящего изобретения является создание высокопрочного и, тем не менее, гибкого соединения между несколькими конструкционными компонентами. Например, для соединения двух относительно жестких конструкций, которые могут перемещаться относительно друг друга, может потребоваться гибкое соединение с целью снижения узловой нагрузки до безопасных пределов. Шасси или узлы крепления двигателя к фюзеляжу самолета могут быть включены в эту категорию. Создание в соответствии с настоящим изобретением обнаженных волокон на поверхности соединяемых деталей позволяет обеспечить эластомерное соединение между относительно жесткими конструкциями. Интегрирование обнаженных волокон каждой конструкции в такое эластомерное соединение обеспечивает не только надежность крепления соединения, но также позволяет выдержать значительные растягивающие нагрузки на такое соединение. В эластомерных соединениях известного уровня техники главным образом использовали спрессованные эластомерные элементы. В тех случаях, когда нагрузки изменяют направление на обратное, требуется избыточное количество эластомерных элементов, при этом тот или иной эластомерный элемент несет нагрузку в определенный момент времени.
Дополнительной целью настоящего изобретения является создание в пределах зоны требуемой конструкционной гибкости гибкой матрицы вокруг волокон, которые в целом могут быть непрерывными между двумя или несколькими относительно сочлененными конструкционными элементами. Например, часть конструкционных волокон, содержащихся в армировании крыла, в котором они заделаны в жесткую полимерную матрицу, может выступать из него в обнаженной форме через зону требуемой гибкости и входить в элерон, в котором они также заделаны в жесткую полимерную матрицу. Таким образом, зона обнаженных волокон в данном случае выступает в качестве шарнирного устройства и может быть использована с последующей заделкой в гибкую матрицу, например эластомерную эпоксидную смолу, или без заделки в нее.
В соответствии с дополнительной особенностью вышеупомянутого примера осуществления настоящего изобретения один или несколько полотен армирующего материала могут быть избирательно подвергнуты инфузии смолой и блокирующим смолу веществом в структуре, обеспечивающей характеристики, требуемые в отвержденном компоненте, выполненном из армирующих волокон и смолы. Такая избирательная инфузия может быть выполнена с помощью трафаретной или струйной печати. Такие полотна могут далее быть скомплектованы и отверждены, после чего зоны с веществом, блокирующим смолу, могут быть подвергнуты промывке для удаления такого вещества и использованы для формирования шарниров, а также связей с добавлением инфузированного эластомера или без его добавления.
- 2 010821
Дополнительной целью настоящего изобретения является создание усовершенствованных дискретных крепежных элементов, для соединения армированных волокном конструкций, таких как, например, гвозди, скобы или заклепки, что представляет собой значительное преимущество. Например, нити углеродного волокна длиной 5 см могут быть подвергнуты инфузии на каждом конце на длину 1 см с использованием жесткого (непластифицированного) ПВА, при этом далее ПВА придают форму острых концов. На последующем этапе процесса вышеуказанной нити может быть придана форма обычной скобки для скрепления бумаги с ножками длиной 2 см. Остальная часть нити, не инфузированная ПВА, в дальнейшем подвергается инфузии смолой, которая отверждается для придания изделию жесткой формы. Такая скобка могла бы быть установлена и проходить по всей толщине предварительно пропитанного смолой многослойного материала, при этом острые концы, инфузированные ПВА, заглублены в проницаемый эластомерный мат (пакет), аналогичный пакету, используемому в процессе отверждения конструкций, включающих Ζ-пины. После завершения отверждения многослойнго материала ПВА может быть растворен, и волокна на концах «скобы» могут быть разделены и приклеены к поверхности многослойного материала.
В соответствии с одной особенностью примера осуществления настоящего изобретения между пропитанными смолой волокнами и непропитанными смолой волокнами может быть установлена зона термического градиента, являющегося нормальным к требуемой границе. К армирующим волокнам около высокотемпературного конца зоны термического градиента можно направить поток расплавленного вещества, блокирующего смолу, например парафин. Блокирующее смолу вещество, например, парафин, смачивает нагретое волокно и течет по волокну под действием эффекта капиллярности до границы, где температура волокна вызывает затвердевание парафина и прекращение его перемещения по капиллярам. Последующая инфузия смолой части волокна, неинфузированной парафином, приводит к образованию четкой границы смолы внутри волоконной матрицы. Отверждение смолы может осуществляться при температурах ниже точки плавления вещества, блокирующего смолу, например парафина. После завершения процесса отверждения смолы парафин может быть удален путем вакуумной сублимации с последующим растворением, например, в растворе лимонной кислоты. Такая последовательность операций позволяет обнажить неинфузированные смолой волокна, которые могут быть с легкостью включены во вторичное соединение. Например, граничные кромки двух примыкающих деталей могут быть соединены путем создания соединения внахлестку или путем переплетения обнаженных волокон с последующей инфузией смолой зоны переплетенных волокон. Полученная конструкция обладает тем преимуществом, что соединение характеризуется непрерывностью армирования.
В соответствии с особенностью другого примера осуществления настоящего изобретения раствор пластифицированного поливинилового спирта (ПВА) может быть использован для инфузии участка волокон и создания барьера с целью регулирования последующей инфузии смолой. После затвердевания пластифицированный ПВА образует гибкий и термостойкий барьер, избирательно блокирующий инфузию смолой в процессе циклов отверждения горячим способом, которые могут включать экзотермически отверждаемые смолы. После завершения процесса отверждения смолы ПВА можно растворить теплой водой, получив в результате этого обнаженные концы волокон, которые могут быть эффективно использованы для создания последующих соединений.
В соответствии с дополнительной особенностью одного примера осуществления настоящего изобретения в волоконную матрицу может быть инфузирован металл или сплав металлов при регулировании температурного градиента. Оставшаяся неинфузированная металлом часть волоконной матрицы может быть в последующем инфузирована и отверждена смолой. При необходимости металл может быть удален путем расплавления, химической коррозии или электрохимическим путем. Для определенных целей применения металл не удаляют, например, с целью обеспечения повышенных электрических свойств.
В соответствии с дополнительной особенностью настоящего изобретения в растворимом гибком полотне могут быть закреплены короткие отрезки волокон, ориентированные в основном нормально к плоскости эластомерного полотна. Такое полотно может быть уложено на поверхность неотвержденной композитной конструкции и находиться на этой поверхности в процессе отверждения. После завершения процесса отверждения гибкое полотно может быть растворено, в результате чего обнаженные волокна выступают из поверхности отвержденной композитной конструкции.
В соответствии с одной особенностью дополнительного примера осуществления настоящего изобретения материал из растворимого волокна, например ПВА, может быть использован аналогично тому, как используется поддерживающая или грунтовая ткань ковра или бархата. Армирующие нити, например, углеродного волокна могут быть вставлены или прикреплены в соответствии с известным технологическим процессом изготовления ковров или включены в качестве элементов петлевой ткани велюра. Далее, поверхность поддерживающей или грунтовой ткани может быть покрыта изолирующим слоем гибкого растворимого заполнителя, например ПВА. Далее, такая ткань может быть нанесена на поверхность неотвержденной композитной конструкции, при этом обнаженные армирующие волокна ориентированы в направлении нижележащей конструкции. Например, отверждаемая смола может предварительно пропитать такую ткань или может быть инфузирована в ткань и композитную конструкцию в целом в
- 3 010821 соответствии с практикой вакуумного литьевого прессования смолы. После отверждения композитного изделия растворимую ткань и растворимый наполнитель растворяют, в результате чего получают обнаженные армирующие волокна для последующего использования.
Кроме того, в соответствии с дополнительной особенностью примера осуществления настоящего изобретения растворимая полимерная пленка, например соединение ПВА в размягченном или адгезионном состоянии, может быть снабжена соединительными армирующими волокнами, заделанными в нее по длине с помощью электростатического флокирования. Электростатическое флокирование использовали для заделывания более 150000 волокон на квадратный дюйм. После затвердевания полимерной пленки полученный гибкий лист с расположенными на нем волокнами может быть нанесен на поверхность неотвержденного композитного изделия, которая предназначена для последующего соединения. При такой конфигурации лицевая сторона гибкой полимерной пленки, не содержащая волокон, остается обнаженной, в то время как волокна, выступающие из нее, запрессовываются в пространство между нижележащими волокнами композитного изделия и переплетаются с ними. Вышеупомянутые стадии могут быть осуществлены либо до, либо после нанесения смолы, которую, в конечном счете, предусматривается инфузировать в изделие. После завершения процесса отверждения инфузированного смолой изделия растворимая полимерная пленка может быть растворена и смыта, в результате чего получают ворсистую поверхность, приемлемую для создания последующего клеевого соединения или нанесения покрытия.
В соответствии с другой особенностью вышеприведенного примера осуществления настоящего изобретения соединительные армирующие волокна могут быть целенаправленно нанесены при неравномерной ориентации с помощью пневматического флокирования.
В соответствии с дополнительной особенностью вышеприведенных примеров осуществления изобретения может быть использовано растворимое клеящее вещество для фиксации флокированных соединительных армирующих волокон к листу, например, ткани, вытканной из волокон ПВА.
В соответствии с дополнительной особенностью вышеприведенных примеров осуществления изобретения растворимое клеящее вещество может быть использовано для фиксации флокированных соединительных армирующих волокон к нерастворимому полотну, которое может быть на более поздней стадии производства удалено механическим способом, например путем отделения.
В соответствии с дополнительной особенностью настоящего изобретения флокирование с электростатическим компонентом или без него может быть использовано для нанесения соединительных армирующих волокон непосредственно на поверхность композитного изделия после инфузии смолой указанного изделия, но до ее отверждения. Такой способ позволяет исключить стадию промывки и может оказаться эффективным при изготовлении изделий с использованием способов мокрого наслаивания. В этом случае поверхность, на которой будут располагаться обнаженные соединительные армирующие волокна, не подвергается вакуумной заделке в мешок, а вместо этого находится под давлением газа, достаточным для сбалансированного воздействия поверхностного натяжения и гидростатического давления смолы. В том случае, если давление газа равно атмосферному давлению, регулирование будет осуществляться с помощью гидростатического давления смолы и конструкционного контроля характеристик смачивания соединительных армирующих волокон. Характеристики смачивания соединительной армирующей ткани предпочтительно выбирают с целью полного смачивания нижележащих конструкционных волокон, при этом соединительные армирующие волокна смачиваются только частично исходя из поверхностной энергии, диаметра волокна и расстояния между волокнами.
В соответствии с дополнительной особенностью настоящего изобретения соединительные армирующие волокна могут быть нанесены на внешнюю поверхность композитного изделия, соединяемую на более позднем этапе процесса. Указанные соединительные армирующие волокна имеют регулируемые характеристики смачивания, в результате чего обеспечивается тщательное промачивание нижележащих конструкционных армирующих волокон при заданном гидростатическом давлении смолы, в то время как соединительные армирующие волокна будут смочены только частично. По завершении первой стадии отверждения композитного изделия соединяемая на более поздней стадии внешняя поверхность будет содержать частично заделанные соединительные армирующие волокна.
В соответствии с одной особенностью дополнительного примера осуществления настоящего изобретения может быть создано соединение, в котором один или несколько компонентов сопряжены друг с другом путем формовки. Например, может быть создана ламинатная, или многослойная структура, включающая одну или несколько поверхностных зон, в которой внешние волокна защищены блокирующим смолу веществом. Либо до, либо после отверждения такой конструкции на ее поверхности могут быть созданы дополнительные конструкции, содержащие соответствующие зоны защищенных от смолы волокон, в конфигурации поверхность к поверхности при соединении с защищенными от смолы волоконными элементами первой конструкции. После завершения процесса отверждения таких собранных конструкций в их соответствующих положениях сборки конструкции могут быть разобраны и их соответствующие зоны сцепления очищены от блокирующего смолу вещества. Такая разборка может быть полезной или необходимой для удаления оправок или, например, для установки других компонентов. После удаления блокирующего смолу вещества конструкции могут быть снова собраны и соединены клеевым способом друг с другом при точной подгонке.
- 4 010821
В соответствии с дополнительной особенностью одного примера осуществления настоящего изобретения могут быть использованы инертные клиновые элементы для позиционирования по отношению друг к другу граничных кромок нескольких армирующих слоев. Такие армирующие слои предпочтительно защищены от смолы по толщине на их длину контакта с клиновыми элементами, за исключением зон, находящихся в непосредственной близости от узких торцов клиновых элементов. Благодаря этому волокна расправляют веером и заполняют трапецеидальную канавку, в которой они могут быть зафиксированы с помощью вторичного процесса инфузии смолой.
В соответствии с дополнительной особенностью настоящего изобретения может быть использован температурный градиент для непосредственного регулирования инфузии смолой с целью создания требуемой конфигурации или степени инфузии смолой. С целью отверждения смолы без нарушения ее конфигурации может быть использован источник излучения для фиксации смолы в положении при одновременном поддержании достаточно низкой температуры, предотвращающей перетекание смолы. Предпочтительным является электронно-лучевое отверждение ввиду регулируемости процесса и глубины проникновения. Также приемлемыми являются способы отверждения с помощью ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения. При проведении отверждения ультрафиолетовым светом стекловолокно может быть сконфигурировано как для направления света, так и для обеспечения конструкционного армирования.
В соответствии с одной особенностью дополнительного примера осуществления настоящего изобретения может быть проведено инфузирование пакета армирующей ткани при одновременном облучении отверждаюицим излучением участков, на которых не предусматривается инфузия смолой. Благодаря этому смола, приближающаяся к источнику излучения, может быть подвергнута отверждению, образуя барьер, предотвращающий дальнейшее проникновение смолы. Например, может быть использован источник ультрафиолетового излучения для создания барьера для смолы непосредственно под верхними волокнами на выбранной поверхности инфузируемого изделия. Созданный таким образом барьер для смолы обеспечивает создание неинфузированных волокон, которые могут быть эффективно использованы для присоединения других компонентов или для нанесения специальных покрытий. Непосредственно после такого лучевого отверждения смолы, находящейся у поверхности, может быть проведено термическое отверждение оставшегося количества смолы. При использовании известных способов снижение вязкости при наступлении экзотермического отверждения не обеспечит регулируемое ограничение инфузии смолой.
В соответствии с одной особенностью дополнительного примера осуществления настоящего изобретения может быть использован температурный градиент для регулирования степени инфузии термопластмассы в волоконную матрицу. Последующая инфузия термореактивной смолы в остальной объем волоконной матрицы позволяет создать деталь, которая может быть термически соединена с другой такой деталью при непрерывности волоконного армирования по всей границе контакта смолы. Указанный способ сочетает высокую температуру стеклования и приемлемые конструкционные свойства термореактивных смол со свариваемостью термопластичных деталей.
Под термином «соединительные армирующие волокна» подразумеваются волокна, функция которых заключается в обеспечении сцепления системы покрытия с изделием. Под термином «смола» подразумевается любое способное к полимеризации или сшиваемое полимерное соединение, которое в процессе отверждения обеспечивает создание матрицы, соединяющей волоконную матрицу изнутри. Примеры включают эпоксидные смолы, полиэфирные смолы, акриловые смолы, фенольные смолы, виниловые смолы, полиамиды, силиконы и бис-малеимиды.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 и 2 представлены снимки плетеного стекловолоконного шнура, иллюстрирующие зону, защищенную от смолы с помощью парафинового воска, инфузированного при регулируемом температурном градиенте, и из которой парафин был в последующем удален путем вакуумной сублимации и растворения.
Фиг. 3 - снимок углеродной ткани (слева направо) необработанной: поверхность инфузирована ПВА и поверхность, противоположная инфузированной ПВА поверхности.
Фиг. 4 - снимок углеродной ткани (слева направо) необработанной: поверхность инфузирована ПВА и поверхность, противоположная инфузированной ПВА поверхности.
Фиг. 5 - пример диаграммы процесса в координатах время-температура в соответствии с одной особенностью настоящего изобретения.
Фиг. 6а и 6Ь - полученные на сканирующем электронном микроскопе микрофотографии углеродных волокон, обнаженных на поверхности отвержденной композитной конструкции, изготовленной в соответствии с одной особенностью настоящего изобретения.
Фиг. 7 - принципиальная схема, иллюстрирующая инфузию армирующей ткани веществом, блокирующим смолу, в соответствии с одной особенностью настоящего изобретения.
Фиг. 8 - принципиальная схема, иллюстрирующая регулируемую инфузию веществом, блокирующим смолу, по кромкам в соответствии с одной особенностью настоящего изобретения.
Фиг. 9 - иллюстрация однонаправленной армирующей ленты, изготовленной в соответствии с од
- 5 010821 ной особенностью настоящего изобретения.
Фиг. 10 - выполненное соединение ранее отвержденных многослойных материалов в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.
Фиг. 11а-11е - последовательность процесса создания соединения между стойкой и сотовой слоистой структурой в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 12а и 12Ь - изготовление ступенчатого соединения внахлестку в соответствии с одной особенностью настоящего изобретения.
Фиг. 13а-13б - стадии изготовления соединения в ласточкин хвост в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание предпочтительных примеров осуществления изобретения
На фиг. 1 и 2 плетеный стекловолоконный шнур при начальной температуре 20°С кратковременно погружали в расплавленный парафин с целью обеспечения инфузии (эффект капиллярности) расплавленного парафина до намеченной границы смолы. Инфузия достигает границы 2, у которой происходит существенное снижение температуры расплавленного парафина, в результате чего начинается процесс затвердевания и прекращается инфузия. Таким образом, с помощью метода переходного температурного градиента регулируют степень инфузии парафина. В данном случае парафин использовали в качестве вещества, блокирующего смолу. Далее, образец, проиллюстрированный на фиг. 1 и 2, охлаждали для отверждения парафина, инфузировали эпоксидной смолой, которую затем подвергали отверждению и затем удаляли парафин путем сублимации и растворения. Инфузию эпоксидной смолы (при эффективно изотермических условиях) четко регулировали с помощью границы 2 инфузии парафина между стекловолокном, инфузированным в последующем отвержденной эпоксидной смолой 3, и не инфузированным стекловолокном 1. Такая конструкция является эффективной для широкого ассортимента армированных волокном композитных изделий, которые в последующем будут соединены или для которых гибкие неифузированные волокна могут использоваться для других целей, таких как придание им кривизны, обеспечение теплопередачи или нанесение на них специальных покрытий.
На фиг. 3 слева на снимке показан образец материала из углеродного волокна с тканой квадратной структурой. На центральной части снимка показана одна поверхность того же самого тканого материала из углеродного волокна, инфузированного пластифицированным поливиниловым спиртом (ПВА) при условиях (сквозного) температурного градиента в направлении толщины. В левой части снимка на фиг. 3 показана поверхность материала, противоположная поверхности, с которой было проведено инфузирование ПВА. Эта поверхность была холодной. Температурный градиент в направлении толщины вызвал желатинирование ПВА и прекращение инфузии на намеченной границе внутри объема материала. Образец, полученный с помощью такого способа, может быть использован в качестве наружного слоя армирования у части в последующем соединяемой поверхности армированного волокном компонента. Обнаженные волокна будут введены непосредственно в компонент, в то время как инфузированные ПВА волокна будут защищены, или блокированы от инфузии смолы до тех пор, пока не произойдет отверждение смолы и не прекратится ее перетекание, после чего ПВА может быть удален горячей водой в любое время до окончательной компоновки и соединения. Следует отметить, что тип обработанной ПВА ткани, проиллюстрированной на фиг. 3, также может быть инфузирован смолой и затем частично отвержден или желатинирован с целью создания предварительно пропитанного материала, приемлемого для использования в последующем соединяемых или покрываемых поверхностях изделий, созданных с использованием предварительно пропитанных материалов.
На фиг. 4 проиллюстрирован тканый материал из стекловолокна. В левой части снимка показан необработанный материал, в средней части снимка показана поверхность, обработанная ПВА, и с правой стороны снимка показана поверхность, противоположная поверхности, обработанной ПВА. Описание, относящееся к фиг. 3, также применимо к фиг. 4, за тем исключением, что для изготовления ткани используются различные материалы, т. е. углерод - для ткани на фиг. 3 и стекловолокно - для ткани на фиг. 4.
На фиг. 5 проиллюстрированы основные последовательные стадии технологического процесса в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Последовательность основных стадий:
1) приготавливают блокирующее смолу вещество с пониженной точкой плавления. Температура холодного барабана или иной приемлемой теплопередающей поверхности регулируется до температуры ниже точки желатинирования блокирующего смолу вещества с пониженной точкой плавления. Следует принять во внимание, что вышеприведенная стадия является подготовительной по своему характеру и что следующие стадии обработки ткани в целом являются приемлемыми для непрерывного технологического процесса;
2) ткань прижимают к холодному барабану, и при этом блокирующее смолу вещество с пониженной точкой плавления контактирует с тканью, например, путем погружения. Блокирующим смолу веществом с пониженной точкой плавления может являться, например, ПВА в водном растворе. В случае использования ПВА его предпочтительно пластифицируют 1-3 % глицерином или этиленгликолем с целью придания гибкости инфузированной ткани. По мере того как блокирующее смолу вещество проникает в ткань, оно охлаждается и, в конечном счете, желатинируется, и при такой температуре оно прекращает
- 6 010821 проникновение в ткань и определяет границу инфузии смолы с противоположного направления. Следует отметить, что температурный градиент, необходимый для инфузии и последующей остановки проникновения блокирующего смолу вещества, может являться либо переходным, либо установившимся температурным градиентом по своему характеру, либо сочетанием указанных температурных градиентов. В любом случае температурный градиент определенного типа является основной особенностью настоящего процесса;
3) дополнительное охлаждение обеспечивает желатинирование и временную фиксацию блокирующего смолу вещества внутри ткани;
4) сушка обеспечивает создание прочного покрытия на одной стороне обработанной ткани, что позволяет транспортировать, хранить и перемещать ткань без повреждений. Необходимо принять во внимание, что последующие стадии не связаны непосредственно с предшествующими совместимыми стадиями непрерывного процесса;
5) ткань, как предусматривалось, используется для создания обнаженных волокон на поверхности инфузированного смолой компонента, армированного волокном. Для отверждения таких армированных волокном компонентов требуется повышенная температура отверждения, которая вызывает расплавление исходного блокирующего смолу вещества с пониженной точкой плавления. Сухая форма блокирующего смолу вещества, наоборот, совместима с такой повышенной температурой циклов отверждения;
6) после завершения отверждения армированного волокном компонента, но в любой момент времени до соединения с поверхностью компонента, блокирующее смолу вещество может быть растворено или иным образом удалено с поверхности компонента с целью создания обнаженных волокон, с которыми может быть легко достигнуто надежное сцепление. Следует отметить, что желательно транспортировать и хранить компоненты с инфузированным в них блокирующим смолу веществом с целью предотвращения повреждения или загрязнения соединяемых волокон.
На фиг. 6а и 6Ь показаны полученные на сканирующем электронном микроскопе микрофотографии обнаженных углеродных волокон внутри поверхности ткани из углеродного волокна с тканой квадратной структурой. Указанный образец был изготовлен путем инфузии пластифицированного ПВА с пониженной точкой плавления, регулируемой температурным градиентом, в поверхность проиллюстрированной ткани. Ткань с защищенными от смолы волокнами, изготовленная в соответствии с настоящим изобретением, далее была соединена с поверхностью многослойного материала в виде наружного слоя. Таким образом, была предотвращена инфузия эпоксидной смолы в волокна, показанные на микрофотографиях, полученных с помощью электронного микроскопа, на фиг. 6а и 6Ь. После отверждения эпоксидной смолы блокирующее смолу соединение ПВА было удалено горячей водой. Данный образец имеет поверхность, обеспечивающую непрерывность армирования как внутри образца, так и в последующем наносимых клеящих материалах и покрытиях.
На фиг. 7 проиллюстрирована стадия погружения на фиг. 5. Ткань 4 прижимают к холодному барабану 5 путем ее натяжения. Аппликаторный валик 6 наносит блокирующее смолу вещество, например пластифицированный ПВА с пониженной точкой плавления, на поверхность ткани. Точка росы вблизи холодного барабана должна поддерживаться ниже температуры холодного барабана. Сконденсированная вода на холодном барабане может по капиллярам проникнуть в ткань и контактировать с блокирующим смолу веществом, тем самым далее понижая его точку плавления и вызывая нерегулируемую инфузию блокирующего смолу вещества в ткань. Скорость и температура холодного барабана регулируются с целью обеспечения оптимального проникновения блокирующего смолу вещества. Для многих областей применения приблизительно 50% проникновения по толщине может быть желательным. Сушилка 7 позволяет исключить прилипаемость нанесенного на ткань покрытия и делает ткань приемлемой для обработки, хранения и последующей инфузии смолой или нанесения покрытия. Следует отметить, что гибкие покрытия могут наноситься на поверхность ткани, незащищенную от смолы до ее включения в конечное изделие. В таком случае блокирующее смолу вещество растворяют до сборки.
На фиг. 8 проиллюстрирован процесс, в котором устанавливается температурный градиент с целью регулирования инфузии блокирующего смолу вещества в кромку или конец полотна ткани. Теплоотвод 8 создает холодную зону внутри ткани 4 с целью ограничения инфузии блокирующего смолу вещества 9.
На фиг. 9 ткань 4 инфузирована по концам блокирующим смолу веществом 9 с целью формирования инфузированной зоны 11, блокирующей смолу.
На фиг. 10 ткань далее может быть скомпонована, инфузирована смолой и отверждена с целью формирования многослойного материала 12 с кромками 13, приемлемыми для создания высокопрочных чередующихся (прослаивающихся) соединений 14. После завершения процесса отверждения такого многослойного материала 12, блокирующее вещество может быть удалено с кромок ткани с целью обеспечения прослаивания и склеивания слоев ткани.
На фиг. 11а-11е проиллюстрированы основные стадии соединения ребра с сотовой панелью. На фиг. 11а показано нанесение приготовленной ленты ткани 20, которая защищена от проникновения смолы на одной поверхности 20а и инфузирована промежуточным слоем смолы на другой стороне 20Ь. Предварительно пропитанная поверхность 20Ь налагается на неотвержденную сотовую конструкцию 21,
- 7 010821 которая также является предварительно пропитанной конструкцией. На фиг. 11Ь показано расположение отделяемого слоя 17, клапана 18 и вакуумного мешка 19 относительно ленты ткани 20. На фиг. 11с показан процесс удаления блокирующего смолу вещества после отверждения. На фиг. 116 показан процесс нанесения полосы (В-стадия) клеящего вещества 15 между вышеупомянутой подготовленной поверхностью и аналогичным образом подготовленной поверхностью ребра 16. На фиг. 11е проиллюстрировано расположение отделяемого слоя, клапана и вакуумного мешка по отношению к подготовленному соединению перед процессом отверждения соединяющего клеящего вещества.
На фиг. 12а и 12Ь проиллюстрировано ступенчатое соединение внахлестку в соответствии с одной особенностью настоящего изобретения. Многослойный материал 22а совместно отверждают с подготовленной связующей лентой 20а. Многослойный материал 22Ь аналогичным образом совместно отверждают со связующей лентой 20Ь. Процесс создания соединения завершают путем удаления блокирующего смолу вещества со связующих лент 20а и 20Ь и путем нанесения и отверждения клеящего вещества. Клеящее вещество может представлять собой любое приемлемое вещество, например жидкость, гель, пасту или клеящее вещество для склейки листов на В-стадии. В случае использования листового клеящего вещества может быть применено отверждение в вакуумном мешке в соответствии с иллюстрацией на фиг. 11е.
На фиг. 13а-136 проиллюстрирована конструкция соединения в ласточкин хвост, в которой волокна являются непрерывно идущими из отвержденного компонента 23 в разъем (полость) 24 в ласточкин хвост внутри конструкции 33. Часть армирующих волокон, предназначенная для формирования соединения 31а-31Г, в ласточкин хвост инфузируют блокирующим смолу веществом до отверждения компонента 23. Пространства 28а-28е могут быть блокированы эластомерными клиньями, например, в процессе инфузии смолой и отверждения компонента 23. После отверждения компонента 23 блокирующее смолу вещество удаляют, оставляя волоконные части 31а-31Г, характеризующиеся гибкостью с возможностью установки внутри разъема 24 в ласточкин хвост с использованием направляющих 33а и 33Ь. На фиг. 13с приведена иллюстративная конструкция отверждения, в которой обеспечивается вакуумирование разъема 24 и последующая инфузия смолой. Линия 30 вакуумирования/линия 30 нагнетаний смолы соединена с полостью 24, герметизированной резиновой лентой 32.
Патенты, публикации и иные ссылочные материалы, упомянутые в данном изобретении, настоящим инкорпорированы путем отсылки. Кроме того, в отношении каждого используемого термина следует понимать, что, если его применение в настоящем описании не вступает в противоречие с таким толкованием, как традиционные, так и общие словарные определения следует понимать как включенные для каждого термина, и все определения, альтернативные термины и синонимы, содержащиеся в Вапбош Ноше ХУеЬЧеА ИпаЬпбдеб ОюЧюпагу, второе издание, настоящим инкорпорированы путем отсылки. Наконец, все ссылочные материалы, перечисленные в списке, озаглавленном «Ссылочные материалы, инкорпорируемы путем отсылки, в соответствии с предварительной заявкой на патент» (ВеГетепсек То Ве 1псотротаЧеб Ву ВеГегепсе 1п Ассогбапсе \νί11ι Тйе Ргоу18юпа1 РаЧеп! АррйсаЧюп), или иные информационные утверждения (декларации), поданные вместе с заявкой, настоящим прилагаются и инкорпорируются путем отсылки, тем не менее, что касается каждого вышеупомянутого документа, в той степени, в какой такая информация или утверждения, инкорпорированные путем отсылки, могли бы рассматриваться как противоречащие патентованию такого(их) изобретения(й), такие утверждения определенно не подлежат рассмотрению как сделанные заявителем(ями).
Таким образом, следует понимать, что заявитель(и) притязают, по меньшей мере, на:
ί) каждое средство соединения, раскрытое и описанное в настоящем документе;
ίί) раскрытые и описанные родственные способы;
ϊϊΐ) аналогичные, эквивалентные и даже неявные изменения каждого из указанных устройств и способов;
ίν) указанные альтернативные конструкции, которые позволяют осуществить каждую из функций, приведенные как раскрытые и описанные;
ν) указанные альтернативные конструкции и способы, позволяющие осуществить каждую из функций, приведенные как неявные для осуществления того, что раскрыто и описано;
νί) каждую особенность, компонент и стадию, приведенные в качестве отдельных и независимых изобретений;
νίί) заявки, улучшенные различными раскрытыми системами или компонентами;
νίίί) конечные продукты, произведенные такими системами или компонентами;
ίχ) способы и устройства в целом в соответствии с вышеприведенным описанием и со ссылками на любые из сопутствующих примеров;
х) различные комбинации и измененные формы каждого из раскрытых элементов;
χί) каждый потенциально зависимый (дополнительный) пункт формулы изобретения или каждую идею (понятие) в виде зависимости от всех независимых пунктов формулы изобретения или представленных идей и χχίί) различные комбинации и измененные формы каждого из вышеуказанных.
Следует понимать, что по практическим соображениям и с целью предотвращения потенциального
- 8 010821 включения сотни дополнительных пунктов формулы заявитель может в конечном счете представить формулу только с первоначальными зависимостями. Следует понимать, что заявитель предоставил подтверждение осуществления изобретения в той степени, в какой оно требуется законом в отношении новых признаков изобретения, включая без ограничения статью 123(2) Европейской патентной конвенции и Патентный закон Соединенных Штатов Америки 35 И8С 132 либо иные такие законы с целью обеспечения возможности дополнения любыми из различных зависимостей или элементов, представленных по одному независимому пункту формулы или идее изобретения в виде зависимостей или элементов по любому иному независимому пункту формулы или по любой иной идее изобретения. Кроме того, термин «включающий», когда бы он не встречался в тексте, используется и будет использоваться для сохранения в силе «широкой» формулы изобретения в данном документе в соответствии с традиционным толкованием формулы изобретения. Следовательно, если в контексте не указано иначе, следует понимать, что термин «включать» или его варианты, такие как «включает» или «включающий» подразумевают включение заявленного элемента или стадии, либо группы элементов или стадий, но не исключение любого иного элемента или стадии, либо группы элементов или стадий. Такие термины должны толковаться в их максимально всеобъемлющей форме, что позволило бы заявителю обеспечить наиболее широкую юридически допустимую охрану.

Claims (18)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ изготовления армированного волокном конструкционного материала, в котором на первую выбранную часть вышеуказанного материала наносят покрытие из отверждаемого клеящего вещества, в то время как вторую выбранную часть вышеуказанного материала не покрывают клеящим веществом, при этом способ включает стадии:
    (a) нанесения покрытия из неотверждаемой композиции на вторую выбранную часть вышеуказанного материала;
    (b) нанесения покрытия из отверждаемого клеящего вещества на первую выбранную часть вышеуказанного материала;
    (c) отверждения отверждаемого клеящего вещества.
  2. 2. Способ по п.1, включающий дополнительную стадию удаления вышеуказанной неотверждаемой композиции со второй выбранной части.
  3. 3. Способ по п.1, в котором отверждаемое клеящее вещество включает любые эпоксидные смолы, полиэфирные смолы, акриловые смолы, фенольные смолы, виниловые смолы, полиамиды или силиконы.
  4. 4. Способ по п.1, в котором вышеуказанная неотверждаемая композиция является водорастворимой.
  5. 5. Способ по п.1, в котором первая выбранная часть и вторая выбранная часть расположены рядом друг с другом.
  6. 6. Способ по п.1, в котором вышеуказанный армированный волокном материал содержит волокнистую ткань.
  7. 7. Способ по п.6, в котором вышеуказанная волокнистая ткань является тканой тканью.
  8. 8. Композитная конструкция, включающая первый и второй содержащие волокна материалы, в которой в каждом вышеуказанном материале имеются выбранные части, содержащие обнаженные волокна, и в которой обнаженные волокна вышеуказанного первого и второго материалов накладываются друг на друга и связываются вместе с помощью отверждаемого клеящего вещества.
  9. 9. Способ создания обнаженных волокон у поверхности армированного волокном композитного изделия, в котором используют температурный градиент внутри армирующей ткани с целью регулирования инфузии блокирующего смолу вещества.
  10. 10. Способ по п.9, в котором блокирующее смолу вещество представляет собой соединение на основе ПВА.
  11. 11. Способ соединения двух или нескольких армированных волокном композитных изделий, в котором обнаженные волокна создают путем регулирования температурного градиента инфузии блокирующего смолу вещества.
  12. 12. В целом, листовой материал повышенной адгезионной прочности, состоящий из конструкционного волокна со смолой В-стадии, инфузированной в одну поверхность, и гибкого водорастворимого полимера, инфузированного в противоположную поверхность.
  13. 13. В целом, листовой материал повышенной адгезионной прочности, состоящий из конструкционного волокна, инфузированного растворимым блокирующим смолу веществом на одной поверхности, и свободных волокон на противоположной поверхности.
  14. 14. Способ частичного инфузирования волокнистой матрицы, в котором используют температурный градиент для регулирования инфузии смолы и в котором отверждение инфузированной смолы проводят с помощью низкотемпературного излучения при одновременном контроле степени инфузии смолы.
    - 9 010821
  15. 15. Сборка из армированного материала, изготовленная по п.1, включающая первую выбранную часть из вышеуказанного материала с покрытием из отвержденного клеящего вещества, вторую выбранную часть из вышеуказанного материала с покрытием из неотверждаемой композиции.
  16. 16. Способ изготовления изделия путем сочетания термореактивной смолы и термопластичной смолы, в котором степень протекания термопластичной смолы регулируют с помощью температурного градиента в процессе инфузии термопластичной смолы.
  17. 17. Способ соединения армированных волокном композитных изделий, в котором раствор блокирующего смолу вещества частично инфузирован в волоконную матрицу при регулируемом температурном градиенте, и далее блокирующее смолу вещество затвердевает до инфузии смолы; далее происходит инфузия и отверждение смолы; далее удаляют раствор блокирующего смолу вещества; далее осуществляют присоединение к поверхностям одного или нескольких изделий, изготовленных таким способом.
  18. 18. Способ по п.17, в котором поверхностное покрытие соединено с поверхностью, с которой было удалено блокирующее смолу вещество.
EA200700520A 2004-08-31 2005-08-31 Система высокопрочного соединения для армированных волокнами композиционных материалов EA010821B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60623104P 2004-08-31 2004-08-31
PCT/US2005/031243 WO2006026734A2 (en) 2004-08-31 2005-08-31 High strength joining system for fiber reinforced composites

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200700520A1 EA200700520A1 (ru) 2007-12-28
EA010821B1 true EA010821B1 (ru) 2008-12-30

Family

ID=36000741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200700520A EA010821B1 (ru) 2004-08-31 2005-08-31 Система высокопрочного соединения для армированных волокнами композиционных материалов

Country Status (12)

Country Link
US (2) US8470404B2 (ru)
EP (1) EP1791997B1 (ru)
KR (2) KR20120088843A (ru)
CN (1) CN101043954B (ru)
AT (1) ATE556166T1 (ru)
AU (1) AU2005279775B2 (ru)
CA (1) CA2620563C (ru)
DK (1) DK1791997T3 (ru)
EA (1) EA010821B1 (ru)
ES (1) ES2386026T3 (ru)
MX (1) MX2007003695A (ru)
WO (1) WO2006026734A2 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITPD20120065A1 (it) * 2012-03-05 2013-09-06 Everlux S R L Procedimento per la realizzazione di un materassino contenente aerogel e impianto per realizzare tale procedimento
US10035323B2 (en) * 2013-09-23 2018-07-31 The Boeing Company Composite textiles including spread filaments
US10189219B2 (en) 2013-10-04 2019-01-29 United Technologies Corporation Method of fabricating a ceramic article
CN106103837B (zh) 2014-02-06 2020-09-08 Ocv智识资本有限责任公司 增强的复合材料的延迟分化
FR3021898B1 (fr) * 2014-06-10 2016-07-15 Daher Aerospace Procede d’assemblage d’un ensemble de pieces composites et ensemble obtenu par un tel procede
JP6107787B2 (ja) * 2014-10-29 2017-04-05 トヨタ自動車株式会社 繊維強化樹脂成形部材の製造方法と部材の接続方法
US10179282B2 (en) 2016-02-26 2019-01-15 Impyrium, Inc. Joystick input apparatus with living hinges
US10994468B2 (en) * 2018-04-11 2021-05-04 Clemson University Research Foundation Foldable composite structures
IT201900022026A1 (it) * 2019-11-25 2021-05-25 Torino Politecnico Processo di attacco acido della superficie di compositi a matrice polimerica senza interrompere la continuità delle fibre, al fine di migliorare la resistenza meccanica di una giunzione
EP4101625A1 (en) 2021-06-07 2022-12-14 The Boeing Company Method for making consolidated composite structures

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4745008A (en) * 1986-04-16 1988-05-17 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Process for carbon-carbon composite fabrication
US5187018A (en) * 1985-03-24 1993-02-16 Atochem Fiber-reinforced thermoplastic polymer composite and process for preparation thereof
US5350545A (en) * 1991-05-01 1994-09-27 General Atomics Method of fabrication of composites
US20030214064A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-20 Shin Hyun Kyu Method for manufacturing carbon-carbon composites
US20050053787A1 (en) * 2001-12-06 2005-03-10 Masaki Yamasaki Fiber-reinforced composite material and method for production thereof

Family Cites Families (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB921135A (en) * 1959-08-21 1963-03-13 Bristol Siddeley Engines Ltd Articles of reinforced resin and methods of making same
JPS6088094A (ja) 1983-10-20 1985-05-17 Nippon Oil & Fats Co Ltd 潤滑油組成物
US4931125A (en) 1985-06-18 1990-06-05 The Dow Chemical Company Method for adhesive bonding with pretreatment of components
US4968383A (en) 1985-06-18 1990-11-06 The Dow Chemical Company Method for molding over a preform
US5014161A (en) 1985-07-22 1991-05-07 Digital Equipment Corporation System for detachably mounting semiconductors on conductor substrate
GB8618727D0 (en) 1986-07-31 1986-09-10 Wiggins Teape Group Ltd Thermoplastic sheets
US4946736A (en) 1987-08-06 1990-08-07 W. L. Gore & Associates, Inc. Protective electromagnetically transparent window
US4869954A (en) 1987-09-10 1989-09-26 Chomerics, Inc. Thermally conductive materials
FI78862C (fi) 1987-10-16 1989-10-10 Rauma Repola Oy Foerfarande foer infaestning av ett foerbindningsstycke i en produkt tillverkad av kompositmaterial och foerbindningsstycke foer anvaendning vid foerfarandet.
US5641366A (en) 1988-01-20 1997-06-24 Loral Vought Systems Corporation Method for forming fiber-reinforced composite
US4856136A (en) 1988-05-06 1989-08-15 Padco, Inc. Flocked foam brush
AU622171B2 (en) 1988-05-13 1992-04-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sheet material for forming the loop portion for hook and loop fasteners
US5333532A (en) 1988-06-03 1994-08-02 Foster-Miller, Inc. Survivability enhancement
US4888228A (en) 1988-08-29 1989-12-19 The B. F. Goodrich Company Composite laminates comprising matrix bound plies having interlocked transverse fibers and a method of making the same
US5419927A (en) 1988-09-26 1995-05-30 Chromalloy Gas Turbine Corporation Process for coating fiber reinforced ceramic composites
US5554997A (en) 1989-08-29 1996-09-10 Hughes Aircraft Company Graphite composite structures exhibiting electrical conductivity
US5077637A (en) 1989-09-25 1991-12-31 The Charles Stark Draper Lab., Inc. Solid state directional thermal cable
US5197928A (en) 1989-11-20 1993-03-30 Mitsuboshi Belting Ltd. V-ribbed belt having protruding fibers
CA2034969A1 (en) 1990-02-09 1991-08-10 Walter V. Breitigam Process for preparing thermoset composite articles
FR2659598B1 (fr) * 1990-03-15 1992-07-24 Europ Propulsion Procede de formation d'une ligne de pliage ou de separation lors de la fabrication d'une piece en materiau composite.
JPH0433836A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Hitachi Chem Co Ltd 表面スエード調艶消面を有するｆ．ｒ．ｐ成形品及びその製造法
US5150748A (en) 1990-06-18 1992-09-29 Mcdonnell Douglas Corporation Advanced survivable radiator
US5095628A (en) 1990-08-09 1992-03-17 Teledyne Industries, Inc. Process of forming a rigid-flex circuit
US5597611A (en) 1990-10-01 1997-01-28 Fiber Materials, Inc. Reinforced carbon composites
US5264059A (en) 1990-12-17 1993-11-23 United Technologies Corporation Method of making thermoplastic adhesive strip for bonding thermoset composite structures
FR2673204B1 (fr) 1991-02-25 1995-03-24 Picardie Lainiere Textile d'entoilage composite et son procede de fabrication.
US6511563B2 (en) 1991-03-01 2003-01-28 Foster-Miller, Inc. Device for ultrasonically consolidating fiber reinforced composite structures
GB9107149D0 (en) 1991-04-05 1991-05-22 Scapa Group Plc Edge jointing of fabrics
US5178924A (en) 1991-06-17 1993-01-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Release liner
US5213868A (en) 1991-08-13 1993-05-25 Chomerics, Inc. Thermally conductive interface materials and methods of using the same
US5306188A (en) * 1991-11-06 1994-04-26 Surfco Hawaii Method of applying a safety/maneuver enhancing fin to a surfboard
FR2684679B1 (fr) 1991-12-05 1995-03-17 Aerospatiale Matiere a mouler contenant des fibres refractaires, utilisable dans la fabrication de pieces ablatables, procede pour sa fabrication et ses applications.
DE69305667T2 (de) 1992-03-09 1997-05-28 Sumitomo Metal Ind Wärmesenke mit guten wärmezerstreuenden Eigenschaften und Herstellungsverfahren
US5322580A (en) 1992-04-24 1994-06-21 United Technologies Corporation Bonding of thermoset composite structures to metal structures
US5466506A (en) 1992-10-27 1995-11-14 Foster-Miller, Inc. Translaminar reinforcement system for Z-direction reinforcement of a fiber matrix structure
US5402006A (en) 1992-11-10 1995-03-28 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device with enhanced adhesion between heat spreader and leads and plastic mold compound
NO179421C (no) 1993-03-26 1996-10-02 Statoil As Apparat for fordeling av en ström av injeksjonsfluid i adskilte soner i en grunnformasjon
DE69431909T2 (de) 1993-04-30 2003-11-06 Foster Miller Inc Ein verstärktes verbindungselement von verbundstrukturen und verfahren zum verbinden von verbundteilen
DE69434917T2 (de) 1993-05-04 2007-11-08 Foster-Miller, Inc., Waltham Gittergestützte verbundplatte mit schaumkern
ES2161772T3 (es) 1993-07-06 2001-12-16 Velcro Ind Metodo de produccion de un componente de gancho o aro.
US5455458A (en) 1993-08-09 1995-10-03 Hughes Aircraft Company Phase change cooling of semiconductor power modules
US5542471A (en) 1993-11-16 1996-08-06 Loral Vought System Corporation Heat transfer element having the thermally conductive fibers
WO1995017452A1 (en) 1993-12-21 1995-06-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method for bonding polymeric articles
DE4401813A1 (de) * 1994-01-22 1995-07-27 Hella Kg Hueck & Co Hochwärmebelastbare Formteile
FR2718074B1 (fr) 1994-04-01 1996-04-26 Snecma Procédé de fabrication d'une pièce complexe en matériau composite.
US5601930A (en) * 1994-04-13 1997-02-11 The Mead Corporation Decor sheet and decorative laminates prepared therefrom
US5800672A (en) 1994-06-07 1998-09-01 Aztex, Inc. Ultrasonic fastening system and method
US5852548A (en) 1994-09-09 1998-12-22 Northrop Grumman Corporation Enhanced heat transfer in printed circuit boards and electronic components thereof
US5662757A (en) 1994-10-17 1997-09-02 General Electric Company Method of removing an abradable shroud assembly for turbomachinery
US5549771A (en) 1994-12-23 1996-08-27 Brooker; David A. Fabrication of body containing lengths of fiber embedded therein
US5725707A (en) 1995-04-10 1998-03-10 Northrop Grumman Corporation Enhanced conductive joints from fiber flocking
US5873973A (en) 1995-04-13 1999-02-23 Northrop Grumman Corporation Method for single filament transverse reinforcement in composite prepreg material
US5643390A (en) 1995-05-04 1997-07-01 The University Of Delaware Bonding techniques for high performance thermoplastic compositions
US6090484A (en) 1995-05-19 2000-07-18 The Bergquist Company Thermally conductive filled polymer composites for mounting electronic devices and method of application
US5556565A (en) 1995-06-07 1996-09-17 The Boeing Company Method for composite welding using a hybrid metal webbed composite beam
US5688426A (en) 1995-06-07 1997-11-18 The Boeing Company Hybrid metal webbed composite beam
US5829716A (en) 1995-06-07 1998-11-03 The Boeing Company Welded aerospace structure using a hybrid metal webbed composite beam
EP0863811B1 (en) 1995-08-21 2003-10-15 Foster-Miller, Inc. System for inserting elements in composite structure
US5709502A (en) 1995-08-23 1998-01-20 Obermeyer; Henry K. Connection system for reinforced composite structures
US6027798A (en) 1995-11-01 2000-02-22 The Boeing Company Pin-reinforced sandwich structure
US5674585A (en) 1995-11-15 1997-10-07 United Technologies Corporation Composite thermal insulation structure
US5868886A (en) 1995-12-22 1999-02-09 Alston; Mark S. Z-pin reinforced bonded composite repairs
US5789061A (en) 1996-02-13 1998-08-04 Foster-Miller, Inc. Stiffener reinforced assembly and method of manufacturing same
US5862975A (en) 1996-03-20 1999-01-26 The Boeing Company Composite/metal structural joint with welded Z-pins
US5876652A (en) 1996-04-05 1999-03-02 The Boeing Company Method for improving pulloff strength in pin-reinforced sandwich structure
WO1997041599A1 (en) 1996-04-29 1997-11-06 Parker-Hannifin Corporation Conformal thermal interface material for electronic components
US5832594A (en) 1996-05-31 1998-11-10 The Boeing Company Tooling for inserting Z-pins
US5980665A (en) 1996-05-31 1999-11-09 The Boeing Company Z-pin reinforced bonds for connecting composite structures
US5876540A (en) 1996-05-31 1999-03-02 The Boeing Company Joining composites using Z-pinned precured strips
US5858537A (en) 1996-05-31 1999-01-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Compliant attachment
US5916469A (en) 1996-06-06 1999-06-29 The Boeing Company Susceptor integration into reinforced thermoplastic composites
US5695847A (en) 1996-07-10 1997-12-09 Browne; James M. Thermally conductive joining film
US5921754A (en) 1996-08-26 1999-07-13 Foster-Miller, Inc. Composite turbine rotor
DE19636223C2 (de) 1996-09-06 1999-07-08 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zum dauerhaften Verbinden von wenigstens zwei Bauteilkomponenten zu einem Formkörper
US5904796A (en) 1996-12-05 1999-05-18 Power Devices, Inc. Adhesive thermal interface and method of making the same
US6051089A (en) 1997-02-07 2000-04-18 Mcdonnell Douglas Corporation Reinforcing member for composite workpieces and associated methods
US6524681B1 (en) * 1997-04-08 2003-02-25 3M Innovative Properties Company Patterned surface friction materials, clutch plate members and methods of making and using same
KR100205830B1 (ko) 1997-06-20 1999-07-01 최동환 접착력 및 기밀성이 향상된 로켓 노즐용 재료 및 그것의 제조방법
US6096414A (en) 1997-11-25 2000-08-01 Parker-Hannifin Corporation High dielectric strength thermal interface material
US6190602B1 (en) 1998-03-13 2001-02-20 Aztex, Inc. Method of manufacturing a perforated laminate
JPH11296904A (ja) * 1998-04-03 1999-10-29 Toshiba Corp 情報記録媒体およびこれに用いられる樹脂基板の製造方法
EP0950421B1 (en) 1998-04-14 2006-10-18 Tranquil Prospects Ltd. Implantable material and method for its preparation
US5879492A (en) 1998-04-17 1999-03-09 Northrop Grumman Corporation Z-peel sheets
US6645610B1 (en) 1998-04-20 2003-11-11 Northrop Grumann Cured composite material formed utilizing Z-peel sheets
FI104338B (fi) 1998-06-10 1999-12-31 Tamfelt Oyj Abp Menetelmä puristinhuovan valmistamiseksi ja puristinhuopa
US6128998A (en) 1998-06-12 2000-10-10 Foster Miller, Inc. Continuous intersecting braided composite structure and method of making same
US6713151B1 (en) 1998-06-24 2004-03-30 Honeywell International Inc. Compliant fibrous thermal interface
US6436506B1 (en) 1998-06-24 2002-08-20 Honeywell International Inc. Transferrable compliant fibrous thermal interface
US6291049B1 (en) 1998-10-20 2001-09-18 Aztex, Inc. Sandwich structure and method of making same
US6205623B1 (en) 1998-11-06 2001-03-27 Velcro Industries B.V. Composite hook and loop fasteners, and products containing them
US6202260B1 (en) 1998-11-06 2001-03-20 Velcro Industries B.V. Touch fasteners their manufacture and products incorporating them
US6084775A (en) 1998-12-09 2000-07-04 International Business Machines Corporation Heatsink and package structures with fusible release layer
US6231928B1 (en) * 1999-08-30 2001-05-15 Albany International Corp. Method for manufacturing resin-impregnated endless belt structures for papermaking machines and similar industrial applications
JP3647357B2 (ja) 2000-04-28 2005-05-11 Ｙｋｋ株式会社 面ファスナー
US6416135B1 (en) 2000-06-30 2002-07-09 Accuride Corporation Means and method for attaching FRP wheels
US6397438B1 (en) 2000-09-26 2002-06-04 Dewan Thomas E. Embedded hook and loop fastener
US6746741B2 (en) 2000-12-13 2004-06-08 Donald Edward Wheatley Carbon fiber reinforcement system
US6676785B2 (en) 2001-04-06 2004-01-13 Ebert Composites Corporation Method of clinching the top and bottom ends of Z-axis fibers into the respective top and bottom surfaces of a composite laminate
US6645333B2 (en) 2001-04-06 2003-11-11 Ebert Composites Corporation Method of inserting z-axis reinforcing fibers into a composite laminate
US6712099B2 (en) 2001-06-15 2004-03-30 Lockheed Martin Corporation Three-dimensional weave architecture
US6676882B2 (en) * 2001-08-28 2004-01-13 Lockheed Martin Corporation Methods of hot-melt resin impregnation of 3-D, woven, textile preforms
US6821368B2 (en) 2001-10-09 2004-11-23 Lockheed Martin Corporation Co-bonded joint with Z-pins
US6612523B2 (en) 2001-12-21 2003-09-02 Lockheed Martin Corporation Aircraft structures having improved through-thickness thermal conductivity
EP1474915A1 (en) 2002-02-01 2004-11-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compression of palettized color images with variable length color codes
US20030190455A1 (en) 2002-04-05 2003-10-09 The Boeing Company Textile joint reinforcement and associated method
US20040050482A1 (en) 2002-07-03 2004-03-18 Abrams Louis Brown Flocked articles and methods of making same
GB0229094D0 (en) * 2002-12-13 2003-01-15 Hexcel Composites Ltd Improvements in or relating to the preparation of fibre-reinforced composites
JP4726420B2 (ja) 2003-04-25 2011-07-20 日東電工株式会社 粘着テープ又はシートおよびその製造方法
US7088071B2 (en) 2003-07-28 2006-08-08 Cablecam International Inc. Cabling system and method for facilitating fluid three-dimensional movement of a suspended camera

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187018A (en) * 1985-03-24 1993-02-16 Atochem Fiber-reinforced thermoplastic polymer composite and process for preparation thereof
US4745008A (en) * 1986-04-16 1988-05-17 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Process for carbon-carbon composite fabrication
US5350545A (en) * 1991-05-01 1994-09-27 General Atomics Method of fabrication of composites
US20050053787A1 (en) * 2001-12-06 2005-03-10 Masaki Yamasaki Fiber-reinforced composite material and method for production thereof
US20030214064A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-20 Shin Hyun Kyu Method for manufacturing carbon-carbon composites

Also Published As

Publication number Publication date
ES2386026T3 (es) 2012-08-07
DK1791997T3 (da) 2012-08-13
WO2006026734A2 (en) 2006-03-09
MX2007003695A (es) 2007-05-18
KR20120088843A (ko) 2012-08-08
AU2005279775B2 (en) 2011-07-07
EP1791997A4 (en) 2009-04-22
US8470404B2 (en) 2013-06-25
EP1791997A2 (en) 2007-06-06
AU2005279775A1 (en) 2006-03-09
EA200700520A1 (ru) 2007-12-28
US20090068365A1 (en) 2009-03-12
WO2006026734B1 (en) 2006-08-31
CN101043954B (zh) 2012-11-21
WO2006026734A3 (en) 2006-05-26
KR101226541B1 (ko) 2013-02-07
CA2620563A1 (en) 2006-03-09
EP1791997B1 (en) 2012-05-02
ATE556166T1 (de) 2012-05-15
KR20070056103A (ko) 2007-05-31
US20140138026A1 (en) 2014-05-22
CN101043954A (zh) 2007-09-26
CA2620563C (en) 2013-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA010821B1 (ru) Система высокопрочного соединения для армированных волокнами композиционных материалов
US7179517B2 (en) Sheet moulding compound (SMC) with ventilating structure for entrapped gases
US6863767B2 (en) Paste-bond clevis joint
EP2125341B1 (en) Fibre-reinforced composite moulding and manufacture thereof
KR102332550B1 (ko) 일시적으로 스티치된 프리폼을 사용하는 복합재 적층판의 조립
BR112019010670A2 (pt) método para produzir uma preforma fibrosa em uma superfície de ferramenta.
US20100196705A1 (en) Method of making and using shape memory polymer composite patches
US6964723B2 (en) Method for applying pressure to composite laminate areas masked by secondary features
JPH06192941A (ja) スペーサ織物
US20080274322A1 (en) Fiber Composite Component and Method for the Production of a Fiber Composite Component
US10807325B2 (en) Methods for combining components of varying stages of cure
US20170043564A1 (en) Heat shrink laminated composite patch for repairing composite components
JP2021020453A (ja) 湿式複合体レイアップのための角部充填材
US20230392046A1 (en) Preform assembly
JP2016216947A (ja) コンクリート構造物の補強シート及びその製造方法、コンクリート構造物の補強構造
GB2401081A (en) Moulding material
Obermeyer et al. Novel Processing Technique for Construction of High Strength Composite Joints

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU