面板和形成三片式面板的方法技术

一种面板和形成三片式面板的方法，该面板包括第一面片和与第一面片间隔开的第二面片。面板还包括在第一面片和第二面片之间相互耦接的芯部片。第一面片和第二面片中的每一个由具有的热膨胀与另一个面片的热膨胀不同的材料制成。

Panel and method for forming three sheet panel

A panel and a method for forming a three-piece panel comprising a first panel and a second panel spaced from the first panel. The panel also includes a core piece which is coupled to each other between the first and second surfaces. Each of the first and second faces is made of a material having a thermal expansion different from that of the other.

【技术实现步骤摘要】
面板和形成三片式面板的方法
本申请涉及多层结构，并且具体地涉及一种面板和形成三片式面板的方法。
技术介绍
多层结构通常由夹在两个面片之间的芯部片形成。多层结构的芯部片限定了大量的空隙空间，并具有基本上大于相邻面片的横截面厚度的有效横截面厚度。因此，多层结构通常在相对较轻的重量下具有相对较高的强度和刚度。这样，多层结构在各种航空航天应用中使用。超塑成形是用于制造多层结构的已知技术，诸如膨胀的双片式面板(无芯部片)和膨胀的三片式面板(芯部片定位在两个面片之间)，其可用作传统的蜂窝式多层结构的替代形式。超塑成形是一种利用某些材料(诸如钛合金、铝合金和镍合金)在高温下的超塑性的金属成形工艺。当此类材料被加热到超塑性状态时，它们变得柔韧并且可抵靠模具膨胀(例如通过气压)，以达到期望的形状。在膨胀期间，材料可经历数倍的伸长。尽管多层结构中的空隙空间有利地降低了密度(增加了体积)，但是当多层结构由于多层结构中的热梯度而经受热诱导应力时，其呈现出复杂性。例如，多层结构可包括在飞行器发动机的推力反向器中使用的三片式面板(即，芯部片定位在两个面片之间)。在该示例性实施方式中，一个面片(即，内部片)面向飞行器发动机，并且芯部片的另一个侧面上的另一个面片(即，外部片)背离飞行器发动机。由于内部片比外部片更靠近飞行器发动机，所以在飞行器发动机的操作期间，内部片相比于外部片暴露于更高的温度。内部片和外部片之间的热梯度导致在三片式面板中产生热诱导应力。因此，本领域的技术人员将继续进行包括三片式面板的多层结构领域中的研究和开发工作。
技术实现思路
在一个方面，面板包括第一面片和与第一面片间隔开的第二面片。面板还包括在第一面片和第二面片之间相互耦接的芯部片。第一面片和第二面片中的每一个由具有的热膨胀与另一个面片的热膨胀不同的材料制成。在另一个方面，提供了一种形成三片式面板的方法。该方法包括，选择由第一热膨胀材料制成的第一面片，以及选择由与第一热膨胀材料不同的第二热膨胀材料制成的第二面片。该方法还包括将所选择的第一面片和第二面片中的每一个附接到芯部片以将芯部片夹在第一面片和第二面片之间以提供前体面板。该方法还包括处理前体面板以形成三片式面板。在又一个方面，提供了一种形成三片式面板的方法。该方法包括选择由INCOLOY合金909制成的第一面片，以及选择由INCONEL合金625制成的第二面片。该方法还包括选择由INCONEL合金625制成的芯部片，以及将所选择的第一面片和第二面片中的每一个附接到芯部片以将芯部片夹在第一面片和第二面片之间以提供前体面板。该方法还包括处理前体面板以形成三片式面板。在又一个方面，提供了一种形成三片式面板的方法。该方法包括将第一面片和第二面片附接到芯部片以将芯部片夹在第一面片和第二面片之间。该方法还包括以与第二面片不同的膨胀率超塑成形第一面片以形成三片式面板。根据下面的详细描述、附图和所附权利要求，其他方面将变得显而易见。附图说明图1是根据示例实施例构造的超塑性三片式面板的剖视图。图2是可用于制造图1的超塑性面板的示例合适材料的热膨胀分布。图3是根据另一个示例实施例构造的超塑性三片式面板的剖视图。图4是示出了根据示例实施例的超塑成形三片式面板的示例方法的流程图。图5是示出了根据另一个示例实施例的超塑成形三片式面板的另一个示例方法的流程图。图6是示出了根据另一个示例实施例的超塑成形三片式面板的另一个示例方法的流程图。图7是飞行器制造和保养方法的流程图。图8是飞行器的框图。具体实施方式本申请涉及面板和形成三片式面板的方法。具体的面板、成形方法以及实现面板和成形方法的行业可不同。应当理解，下面的公开内容提供了用于实现各种实施例的不同特征的多个实施例或示例。描述部件和布置的具体示例以简化本公开。这些仅仅是示例，并且不旨在是限制性的。举例来说，下面的公开内容描述了超塑性面板和超塑成形用于飞行器的三片式面板的方法。更具体地，下面的公开内容描述了一种用在飞行器发动机的推力反向器中的超塑成形的三片式面板。制造超塑性面板的原始设备制造商(OEM)按照军事和空间规定可实现三片式面板和超塑成形三片式面板的方法。参考图1，示出了根据示例实施例构造的超塑性面板100。超塑性面板100包括第一面片110，与第一面片110间隔开的第二面片120、以及芯部片130。第一面片110、第二面片120和芯部片130形成多层结构140。虽然超塑性面板100的多层结构140被示出并描述为具有三个层(即，第一面片110、第二面片120和芯部片130)，但是在不偏离本公开的范围的情况下，附加的层(诸如附加的芯部片、附加的面片和/或附加的其他片)可包括在分层结构140中。超塑性面板100的芯部片130包括第一主要侧面131和相对的第二主要侧面132。第一面片110可连接(例如，粘附、焊接、铜焊、机械紧固等)到芯部片130的第一主要侧面131，并且第二面片120可连接(例如，粘附、焊接、铜焊、机械紧固等)到芯部片130的第二主要侧面132，从而将芯部片130夹在第一面片110和第二面片120之间，并且形成分层结构140。在组成上，超塑性面板100的第一面片110和第二面片120中的每一个可以是单层或多层，可由各种材料或材料的组合形成。第一面片110和第二面片120中的每一个的组成可与芯部片130的组成相同、相似或不同。作为一个示例，第一面片110和第二面片120中的每一个可由诸如钢、钛、钛合金、铝或铝合金的金属或金属合金形成。作为另一个示例，第一面片110和第二面片120中的每一个可由诸如碳纤维增强复合材料或玻璃纤维复合材料的复合材料形成。作为又一个示例，第一面片110和第一面片120中的每一个可由陶瓷材料形成。第一面片110的组成可与第二面片120的组成相同、相似或不同。第一面片110和第二面片120中的每一个由具有的热膨胀与另一个面片的热膨胀不同的材料制成。第一面片110的材料包括低热膨胀材料，并且第二面片120的材料包括高热膨胀材料。在一些实施例中，第一面片110的材料包括合金909，并且第二面片120的材料包括合金625。INCOLOY和INCONEL是特殊金属公司(SpecialMetalsCorporation)的商标。在一些实施例中，第一面片110具有在约每华氏度数百万分之4.0(ppm/℉)和约5.5ppm/℉之间的热膨胀系数。第一面片110具有在约0.01英寸(0.025厘米)和约0.125英寸(0.318厘米)之间的厚度。第一面片110具有在约0.25lbs/in3和约0.40lbs/in3之间的密度。在一些实施例中，第二面片120具有在约7ppm/℉和约10ppm/℉之间的热膨胀系数。第二面片120具有在约0.01英寸(0.025厘米)和约0.125英寸(0.318厘米)之间的厚度。第二面片120具有在约0.25lbs/in3和约0.40lbs/in3之间的密度。在一些实施例中，芯部片130具有在约7ppm/℉和约10ppm/℉之间的热膨胀系数。芯部片130在第一面片110和第二面片120之间相互耦接。芯部片130具有在约0.01英寸(0.025厘米)和约0.10英寸(0.254厘米)之间的厚度。芯部片130具有在约0.25lbs本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面板(100、300)，包括：第一面片(110、310)；第二面片(120、320)，与所述第一面片间隔开；以及芯部片(130、330)，在所述第一面片与所述第二面片之间相互耦接，其中，所述第一面片和所述第二面片中的一个面片由具有的热膨胀与所述第一面片和所述第二面片中的另一个面片的热膨胀不同的材料制成。

【技术特征摘要】
2017.02.27 US 15/443,2351.一种面板(100、300)，包括：第一面片(110、310)；第二面片(120、320)，与所述第一面片间隔开；以及芯部片(130、330)，在所述第一面片与所述第二面片之间相互耦接，其中，所述第一面片和所述第二面片中的一个面片由具有的热膨胀与所述第一面片和所述第二面片中的另一个面片的热膨胀不同的材料制成。2.根据权利要求1所述的面板，其中，所述第一面片的材料包括低热膨胀材料，并且所述第二面片的材料包括高热膨胀材料。3.根据权利要求2所述的面板，其中，所述第一面片的材料包括合金909，并且所述第二面片的材料包括合金625。4.根据权利要求1所述的面板，其中，所述第一面片具有在4.0ppm/℉和5.5ppm/℉之间的热膨胀系数。5.根据权利要求4所述的面板，其中，所述第二面片具有在7ppm/℉和10ppm/℉之间的热膨胀系数。6.根据权利要求5所述的面板，其中，所述芯部片具有在7ppm/℉和10ppm/℉之间的热膨胀系数。7.根据权利要求6所述的面板，其中，当所述第一面片暴露于比所述第二面片更多的热量时，所述第一面片能承受达到或超过1000℉并高于所述第二面片的温度，而不使所述面板劣化。8.根据权利要求1所述的面板，其中，所述第一面片具有在0.01英寸和0.125英寸之间的厚度，所述第二面片具有在0.01英寸和0.125英寸之间的厚度，并且所述芯部片具有在0.01英寸和0.10英寸之间的厚度。9.根据权利要求1所述的面板，其中，所述第一面片具有在0.25lbs/in3和0.40lbs/in3之间的密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·R·马岑，李·C·弗思，大卫·S·南森，迈可尔·R·佐尔诺夫斯基，凯里·E·威尔金森，格雷戈里·A·福尔茨，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US