真空压实装置和对丝束进行压实的方法制造方法及图纸

真空压实装置和对丝束进行压实的方法。用于压实复合材料的丝束的系统和方法。这些系统和方法可以利用真空压实装置来对支撑表面上的复合材料的丝束进行压实。真空压实装置可以是可重新使用的并且可以被构造为在位于支撑表面上时限定封闭体积并且可以包括阻挡结构并且被构造为在支撑表面与阻挡结构之间被压缩时形成流体密封。真空压实装置还可以包括真空分配歧管，其与封闭体积流体连通并且被构造为将真空选择性地施加到封闭体积。将真空施加到封闭体积可以减少封闭体积内的压力并且使得真空压实装置从未变形构造变为变形构造，从而对支撑表面上的复合材料的丝束进行压实。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般地涉及用于压实复合材料的丝束(charge)的系统和方法，并且更具体地涉及利用可重复使用的真空压实装置来压实复合材料的丝束的系统和方法。
技术介绍
复合结构的组装可以包括将复合材料的丝束定位在积层芯轴上并且接下来对积层芯轴上的复合材料的丝束进行压实以形成包括压实后的复合材料的丝束和积层芯轴的中间结构。该压实可以减少复合材料的丝束的厚度，从复合材料的丝束内移除空隙间隔，增加在复合材料的丝束内可以存在的多个层或片之间的粘附，增加复合材料的丝束与积层芯轴之间的粘附，增加复合材料的丝束与已经存在于积层芯轴上的材料之间的粘附和/或准备用于进一步处理的中间结构。在历史上，压实已经通过“打包”处理来实现，其中，复合材料的丝束与积层芯轴的一部分被覆盖有薄的柔性聚合片。聚合片然后被绕包到积层芯轴以针对与周围环境的流体连通隔离封闭体积(或至少基本上隔离)。接下来，真空被施加到封闭体积以减少其中的压力，并且大气压作用在复合材料的丝束，从而对复合材料的丝束进行压实。虽然上述过程在对复合材料的丝束进行压实时是有效的，但是这是耗时且劳动密集的且耗材料的处理，这要求将定制聚合片并且手动地将聚合物片包绕到积层芯轴。另外，复合材料的丝束在积层芯轴的表面(例如，其内表面)上的压实会要求过量的聚合物片，其可以延伸到，经过和/或围绕积层芯轴的外周和/或可能相应地要求较长长度的带子，以防止在积层芯轴的表面上可能存在的现有材料的污染。因此，需要用于对复合材料的丝束进行压实的改进的系统和方法。
技术实现思路
提出了用于对复合材料的丝束进行压实的系统和方法。这些系统和方法可以利用真空压实装置来对支撑表面上的复合材料的丝束进行压实。真空压实装置可以是可重复使用的并且可以被构造为当位于支撑表面上时限定封闭体积并且可以包括阻挡结构和密封结构，该密封结构被构造为当被压缩在支撑表面与阻挡结构之间时形成流体密封。真空压实装置还可以包括真空分配歧管，其与封闭体积流体连通并且被构造为选择性地将真空施加于封闭体积。真空到封闭体积的施加可以减少封闭体积内的压力并且将真空压实装置从未变形构造改变为变形构造，从而对支撑表面上的复合材料的丝束进行压实。在一些实施方式中，阻挡结构可以在真空压实装置处于未变形构造时是至少基本上平面的，并且可以在真空压实装置处于变形构造时至少部分地符合支撑表面的轮廓。在一些实施方式中，阻挡结构可以限定提供真空分配歧管与封闭体积之间的流体连通的多个抽气管道。在一些实施方式中，阻挡结构还可以限定多个保持管道，其被构造为在复合材料的丝束被压实到支撑表面上之前将复合材料的丝束保持在阻挡结构的第一侧。在一些实施方式中，阻挡结构可以包括和/或是双壁面板，其限定多个细长通道。在一些实施方式中，支撑表面包括积层芯轴。在一些实施方式中，支撑表面包括复合材料的之前压实的丝束。附图说明图1是包括可以使用根据本专利技术的系统和方法形成的复合结构的飞行器的示出性非排除性示例。图2是包括可以使用根据本专利技术的系统和方法形成的机身筒的示出性非排除性示例。图3是根据本公开的真空压实装置的示出性非排除性示例的示意性截面图，其中，真空压实装置没有位于支撑表面上。图4是图3的真空压实装置的示意性底部视图。图5是图3的真空压实装置的示意性截面图，其中，真空压实装置位于支撑表面上并且处于未变形构造。图6是图3的真空压实装置的示意性截面图，其中，真空压实装置位于支撑表面上，处于变形构造，并且正在对复合材料的丝束进行中压实。图7是图3的真空压实装置的示意性截面图，其中，真空压实装置已经完成了对复合材料的丝束的压实，已经返回到未变形构造，并且已经与支撑表面分离。图8是对凸面上的复合材料的丝束进行压实的根据本公开的真空压实装置的示出性非排除性示例的示意性截面图。图9是对凹面上的复合材料的丝束进行压实的根据本公开的真空压实装置的示出性非排除性示例的示意性截面图。图10是对至少部分地由之前压实的复合材料的丝束限定的支撑表面进行密封的根据本公开的真空压实装置的示出性非排除性示例的示意性截面图。图11是可以与根据本公开的系统和方法一起使用的阻挡结构的示出性非排除性示例的示意性分解图。图12是描述根据本公开的对复合材料的丝束进行压实的方法的流程图。图13是飞行器生产和服务方法的流程图。图14是飞行器的框图。具体实施方式图1至图11提供了根据本公开的复合结构800、复合结构制造装置20和/或其组件的示出性非排除性示例。在图1至图11中的每一个中，用相同的数字标记用于类似或至少基本上类似的目的的元件，并且在这里不会参考图1至图11中的每一个进行详细讨论。类似地，在图1至图11中的每一个中可以不对所有元件进行标记，但是与其关联的附图标记可以仍然为了一致性而在这里使用。一般来说，可能包括在给定实施方式中的元件被以实线示出，而对于给定实施方式来说可选的元件被以虚线示出。然而，以实线示出的元件并不是对所有实施方式都是必要的，并且在不偏离本公开的范围的情况下，可以从特定实施方式省略以实线示出的元件。图1是包括可以使用根据本专利技术的系统和方法形成的复合结构800的飞行器700的示出性非排除性示例，并且图2是包括可以形成飞行器700的一部分并且包括复合结构800的机身筒730的示出性非排除性示例。飞行器700和/或其复合结构800可以包括多个蒙皮部分790，其可以形成、覆盖和/或为飞行器700的任何适合部分的外表面。如图2中最清楚地示出的，飞行器700还可以包括多个纵梁770，其与多个框架780一起可以支撑蒙皮部分790的内表面792。多个填充物760可以在框架780与内表面792之间延伸并且可以形成复合结构800的一部分。处于本公开的范围内的是，飞行器700的任何适合的部分可以由复合结构800形成和/或为复合结构800。作为示出性非排除性示例，复合结构800可以形成飞行器700的机体710、机身720、机身筒730、机翼740和/或稳定器750的一部分。图3至图7提供了可以在复合结构制造装置20中使用和/或可以形成复合结构制造装置20的一部分的根据本公开的真空压实装置的示出性非排除性示例的示意性截面图。图3至图7的真空压实装置100包括阻挡结构110，其包括第一面114和相反的第二面118。真空压实装置100进一步包括真空分配歧管140。真空分配歧管140通过可以限定在阻挡结构110内的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空压实装置(100)，所述真空压实装置用于对支撑表面(200)上的复合材料的丝束(810)进行压实，其中，所述装置被构造为被放置在所述支撑表面(200)上以限定封闭体积，所述装置包括：阻挡结构(110)，所述阻挡结构包括第一面和相反的第二面；密封结构(170)，所述密封结构被构造为当被在所述支撑表面(200)与所述阻挡结构(110)之间压缩时在其间形成流体密封；以及真空分配歧管(140)，所述真空分配歧管与所述封闭体积流体连通并且被构造为将真空选择性地施加到所述封闭体积。

【技术特征摘要】
1.一种真空压实装置(100)，所述真空压实装置用于对支撑表面(200)上的复
合材料的丝束(810)进行压实，其中，所述装置被构造为被放置在所述支撑表面(200)
上以限定封闭体积，所述装置包括：
阻挡结构(110)，所述阻挡结构包括第一面和相反的第二面；
密封结构(170)，所述密封结构被构造为当被在所述支撑表面(200)与所述阻
挡结构(110)之间压缩时在其间形成流体密封；以及
真空分配歧管(140)，所述真空分配歧管与所述封闭体积流体连通并且被构造为
将真空选择性地施加到所述封闭体积。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阻挡结构(110)进一步包括释放表
面(116)，所述释放表面限定所述阻挡结构(110)的所述第一面，其中，所述释放
表面(116)包括下述材料中的至少一种：被选择为不粘附到复合材料的丝束(810)
的材料、被选择为不与复合材料的丝束(810)发生反应的材料以及含氟聚合物。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阻挡结构(110)的所述第一面进一
步限定与所述封闭体积流体连通的多个保持管道(126)。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阻挡结构(110)由第一平面壁(130)、
第二平面壁(132)和多个细长腹板(134)限定，所述多个细长腹板在所述第一平面
壁与所述第二平面壁之间延伸，其中，所述第一平面壁、所述第二平面壁和所述多个
细长腹板限定多个细长通道(136)，并且进一步其中，所述多个细长通道限定所述真
空分配歧管(140)的至少一部分。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述真空压实装置(100)位于所述支
撑表面(200)上时，所述密封结构(170)位于所述阻挡结构(110)与所述支撑表
面(200)之间。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述密封结构(170)包括压缩密封、弹
性密封和管状弹性密封中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置在没有放置在所述支撑表面(200)
上并且真空没有被施加到所述封闭体积时包括未变形构造，并且在被放置在所述支撑
表面(200)上并且真空被施加到所述封闭体积时包括变形构造。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述阻挡结构(110)在所述装置处于所
述未变形构造时是平面的，并且进一步其中，所述阻挡结构(110)在所述装置处于
所述变形构造时至少部分地符合所述支撑表面(200)的轮廓，其中，所述支撑表面
(200)的轮廓至少包括非平面轮廓。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述密封结构(170)限定在垂直于所述
阻挡结构(110)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·G·罗宾斯，D·M·罗特，K·P·戴维斯，M·E·金，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US