用于复合材料产品的边通气装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于复合材料产品的边通气装置。提供了用于固化复合材料产品的系统和方法。一个示例性实施方式为用于复合材料制造的边通气装置。边通气装置由刚性材料形成并包括具有顶部开放结构的细长主体，该顶部结构具有限定拱形的横截面。边通气装置还包括细长主体内的中空通道，其在顶部结构的下面并沿细长主体的长度行进。顶部开放结构限定多个开口，形成空气可以通过其进入的开放网孔。

Side venting device for composite products

The invention relates to an edge breather for composite products. Systems and methods for curing composite products are provided. An exemplary embodiment is an edge venting device for making composite materials. The side ventilation device is formed of a rigid material and includes a slender body having a top opening structure having an arch defining cross section. The side ventilation device also includes a hollow passage in the elongated main body that is below the top structure and travels along the length of the elongated body. The top opening structure defines a plurality of openings to form an open mesh that air can enter through it.

【技术实现步骤摘要】
用于复合材料产品的边通气装置
本公开内容涉及制造领域，以及具体而言，涉及复合材料真空袋制造工艺。
技术介绍
许多复合材料产品(如，碳纤维产品，诸如飞机机翼)经由真空袋制造工艺制造。使用这些技术，将材料的层放置在彼此上，并且将其固化以硬化为复合材料零件。为了确保层硬化为正确的形状，层被放置在真空袋内。真空袋施加压力以使层抵靠加工机床(tool)的表面形成轮廓并固结，并且移除层内存在的易挥发化合物。作为该工艺的一部分，紧靠复合材料产品放置被称为通气装置的部件。这些通气装置为空气和气态易挥发物提供离开真空袋的通道。然而，工业继续寻找增强的通气装置的设计，其降低成本和/或增加质量。
技术实现思路
本文描述的实施方式包括用于复合材料零件的增强的边通气装置(edgebreather)。具体而言，边通气装置被设计为桁架状框架，其限定用于空气流动通过的开放通路。这些框架在固化产品期间(如，在90磅每平方英寸(PSI)下，在高压釜中)还能够承受来自真空袋的负荷，而不损坏真空袋。一个示例性实施方式是用于复合材料制造的边通气装置。边通气装置由刚性材料形成并包括具有顶部开放结构的细长主体，该顶部开放结构具有限定拱形的横截面。边通气装置还包括细长主体内的中空通道，其位于顶部结构的下面并沿细长主体的长度行进。顶部开放结构限定多个开口，形成空气可以通过其进入的开放网孔(openmesh)。另一个示例性实施方式是由刚性材料形成的用于复合材料制造的边通气装置。边通气装置包括具有顶部开放结构的细长主体，该顶部开放结构具有限定拱形的横截面。细长主体内的中空通道位于顶部结构的下面并沿细长主体的长度行进。顶部开放结构限定多个开口，形成空气可以通过其进入的开放网孔。另一个实施方式是复合材料制造系统。该系统包括刚性机床和在该刚性机床的顶上的边通气装置。边通气装置包括底座和从该底座突出的多个支承构件。边通气装置进一步包括多个横向构件，其使远离底座的支承构件的部分互相连接，在底座之上形成有图案的结构。系统还包括在边通气装置的顶部上铺放的表面通气装置，和密封边通气装置、表面通气装置和机床的部分隔离周围大气的真空袋。进一步的实施方式是用于制造复合材料产品的方法。该方法包括在机床上放置复合材料装料，沿装料的周长定位边通气装置，并围绕装料和边通气装置创造真空室。该方法进一步包括在真空室中抽真空，和从复合材料装料抽取气体经过从边通气装置的底座突出的支承构件。进一步实施方式是用于制作边通气装置的方法。该方法包括加热结构材料为液体，铺放液体以形成底座，并等待底座凝固。该方法进一步包括以图案反复地铺放液体以形成从底座突出的多个支承构件，每个支承构件包括紧靠底座的部分和远离底座的部分，和以图案铺放液体以形成多个横向构件，其使支承构件的远端部分相互连接，在底座之上形成开放的有图案的结构。额外地，该方法包括等待液体凝固为完成的边通气装置。进一步实施方式包括用于复合材料制造的边通气装置。边通气装置包括拱形的、刚性开放的有图案的结构，其包括多个互相连接的横向构件，在真空袋复合材料制造过程期间，通过该结构气体能够自由地流入和流出。下面可以描述其它示例性实施方式(如，与前述实施方式相关的方法和计算机可读介质)。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中单独地实现，或者可以在仍其它实施方式中组合，参考下面的描述和附图，可见其进一步的细节。附图说明现在仅通过举例和参考附图，描述本公开内容的一些实施方式。在所有附图上，相同的参考数字代表相同的要素或相同类型的要素。图1为示例性实施方式中的真空袋制造系统的框图。图2-5为图解示例性实施方式中的真空袋制造系统的制备的截面剖视图。图6为图解示例性实施方式中的利用真空袋制造系统的方法的流程图。图7为示例性实施方式中的边通气装置的透视图。图8为示例性实施方式中的边通气装置的截面剖视图。图9为示例性实施方式中的边通气装置的侧视图。图10为示例性实施方式中的边通气装置的俯视图。图11为图解示例性实施方式中的制作边通气装置的方法的流程图。图12为图解示例性实施方式中的真空袋制造系统的框图。图13为示例性实施方式中的飞机生产和使用方法的流程图。图14为示例性实施方式中的飞机的框图。具体实施方式附图和下面的描述图解了公开内容的具体示例性实施方式。因此，应当理解，本领域内技术人员能够设想尽管本文中没有明确描述或显示但体现公开内容的原理并包括在公开内容的范围内的各种布置。此外，本文中描述的任何实例旨在助于理解公开内容的原理，并将被解释为不限制于这样具体叙述的实例和条件。因此，公开内容不限于下面描述的具体的实施方式或实例，而是由权利要求和其等效形式所限制。图1是示例性实施方式中的真空袋制造系统100的框图。系统100包括能够利用真空袋技术以固结和/或固化复合材料零件(如，纤维增强的复合材料零件，诸如飞机机翼或任何其它适合的部件)的部件和/或装置的任意组合。系统100已经被增强以利用边通气装置(130、132、134、136)，其在固化过程期间(如，数百°F和/或90PSI)抵抗压力和热，并且其还限定空气和易挥发气体可以进入然后行进通过从而离开系统100的内部通道(如，经由真空软管160)。在该实施方式中，系统100包括刚性机床110，其在制造期间形成零件140贴合的表面。如图1所示，零件140经由真空袋120保持在机床110上的适当位置，真空袋120经由边密封胶粘贴(tape)/密封至机床110，并覆盖机床110以及边通气装置130、132、134和136。边通气装置(130、132、134、136)为来自固化过程的空气和易挥发气体提供在真空袋120内行进的通道。然后，这些易挥发气体经由孔150离开真空袋120，该孔150作为真空管线160的配件操作。在该实施方式中，真空管线160由压缩器170提供动力。虽然在一个实施方式的操作中，压缩器170可以在真空袋120上产生大约一个大气的负压。这按压真空袋120抵靠零件140以使零件140贴合至机床110。这还引起真空袋120紧紧地贴合至边通气装置(130、132、134、136)。随着零件140固化，这提供保持零件140紧紧地抵靠机床110的轮廓的益处，并且还提供其快速地抽出易挥发气体和空气泡——否则其在固化过程期间将形成——的益处。固化过程自身可以进一步包含施加大量的压力和/或热。系统100的边通气装置(130、132、134、136)已经被增强以展现抵抗由真空软管160施加的压力下皱缩的几何形状。将关于下面的图7-10描述边通气装置(130、132、134、136)的进一步细节，同时将关于图2-5描述系统100的操作的进一步细节。图2-5为当在示例性实施方式中系统100被组装时，系统100的截面剖视侧视图。该视图由图1的要素2表示。因此，将关于图2-5提供系统100的进一步描述，其讨论各种部件可以被组装的顺序，从而助于真空袋制造。图2图解了处于备用状态的机床110。机床110的上表面111可以涂覆有脱模剂，从而确保在固化过程期间和/或在固化过程之后，放置在机床110的顶上的零件不粘合至机床110。在图3中，边通气装置(如，132、134)被放置在机床110上，零件140也被放置在机床110上(在该实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：用于复合材料制造的边通气装置，其由刚性材料形成，并包括：具有顶部开放结构的细长主体，所述顶部开放结构具有限定拱形的横截面；和所述细长主体内的中空通道，其在所述顶部结构的下面并沿所述细长主体的长度行进；所述顶部结构限定多个开口，形成空气可以通过其进入的开放网孔。

【技术特征摘要】
2015.11.10 US 14/936,8701.一种装置，其包括：用于复合材料制造的边通气装置，其由刚性材料形成，并包括：具有顶部开放结构的细长主体，所述顶部开放结构具有限定拱形的横截面；和所述细长主体内的中空通道，其在所述顶部结构的下面并沿所述细长主体的长度行进；所述顶部结构限定多个开口，形成空气可以通过其进入的开放网孔。2.根据权利要求1所述的边通气装置，进一步包括：底座；由所述底座突出的多个支承构件，每个支承构件包括紧靠所述底座的部分和远离所述底座的部分；和多个横向构件，其使所述支承构件的远端部分相互连接，形成所述顶部结构。3.根据权利要求2所述的边通气装置，其中：所述顶部结构配置为分配负荷至所述支承构件以使所述支承构件压缩，同时还分配负荷至所述横向构件以使所述横向构件中的至少一个拉伸。4.根据权利要求2所述的边通气装置，其中：所述顶部结构在所述底座之上形成弧形。5.根据权利要求2所述的边通气装置，其中：所述支承构件每个从所述底座以角度突出，并且基于所述支承构件至所述底座的边的接近度确定所述支承构件的每个的角度，并且每个支承构件的所述角度确保所述支承构件在制作零件期间经历柱压缩和抵消施加至所述边通气装置的所述顶部结构的压碎力。6.根据权利要求2所述的边通气装置，进一步包括：第二多个横向构件，其使所述支承构件的远端部分相互连接，在所述底座之上形成第二开放结构。7.根据权利要求2所述的边通气装置，进一步包括：限定中...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·史蒂芬森，J·R·奥宾，J·A·李维斯，W·S·霍伦斯泰纳，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US