复合修复补片和结构的三维打印制造技术

本发明专利技术的名称是复合修复补片和结构的三维打印。基于三维打印技术在由纤维增强塑料材料制成的复合结构的修复期间使纤维铺设过程自动化的方法和设备。浸渍有液体环氧化物的连续纤维粗纱(例如，碳纤维)可以无需人工操纵以自动的方式直接打印到复合结构(例如，由碳纤维增强塑料制成的飞行器部件)的受损表面上。

Three-dimensional printing of composite repair patches and structures

【技术实现步骤摘要】
复合修复补片和结构的三维打印
本公开通常涉及用于再加工由复合材料(例如，碳纤维增强塑料(CFRP))制成的结构的区域的技术，并且更具体地涉及用于再加工这种结构的区域的补片的自动化生产和安装。
技术介绍
再加工复合结构有时包括由于各种原因而可能不符合产品和/或性能规格的局部区域。通过再加工(包括修复)结构可以减少或消除局部不一致。再加工/修复过程可以涉及从结构中去除一层或多层材料，并然后用粘结到结构的复合补片替换去除的材料。对于CFRP修复过程，通常是在受损区域已经修整(例如，通过研磨或机加工)后，施加定制的碳纤维和环氧树脂(下文中“环氧化物”)的手工敷层以在受损点或区域上形成修复补片。这种制造复合补片的典型方法耗费时间且是劳动密集的。
技术实现思路
本文公开的主题涉及基于三维(3D)打印技术(也称为增材制造)在由纤维增强塑料材料制成的复合结构的修复期间使纤维铺设过程自动化的方法和设备。如本文所用，术语“3D打印”和“增材制造”同义地用于指在计算机控制下将材料联接或固化以随着材料被添加在一起而产生三维物体的过程。下面详细公开的3D打印方法的主要优点为浸渍有液体环氧化物-硬化剂混合物的连续纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将复合材料添加到复合结构的方法，所述方法包括在所述复合结构上连续铺设连续纤维粗纱的顺序部分，同时用环氧化物‑硬化剂混合物润湿顺序部分。

【技术特征摘要】
2018.03.08 US 15/915,1391.一种用于将复合材料添加到复合结构的方法，所述方法包括在所述复合结构上连续铺设连续纤维粗纱的顺序部分，同时用环氧化物-硬化剂混合物润湿顺序部分。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：切割所述纤维粗纱以建立待铺设的纤维粗纱的长度；以及允许所述纤维粗纱的长度上的所述环氧化物-硬化剂混合物在环境温度下在所述复合结构上的适当位置固化。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述纤维粗纱是单向增强纤维的连续束，所述方法进一步包括从卷中放出所述纤维粗纱。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：将液体环氧化物和液体硬化剂在混合器中混合以形成所述环氧化物-硬化剂混合物；将环氧化物-硬化剂混合物从所述混合器进料到打印辊；以及将环氧化物-硬化剂混合物从所述打印辊转移到所述纤维粗纱。5.根据权利要求4所述的方法，所述方法进一步包括在所述打印辊的混合物吸收层中吸收环氧化物-硬化剂混合物，其中所述纤维粗纱的每个顺序部分穿过由所述打印辊和具有环氧化物-硬化剂混合物的所述复合结构形成的辊隙，所述环氧化物-硬化剂混合物从所述打印辊的所述混合物吸收层解吸。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，所述方法进一步包括从包括不一致的所述复合结构的区域去除材料，直到去除所述不一致并形成空腔，其中所述纤维粗纱的所述湿润的顺序部分铺设在所述空腔内。7.一种用于将复合材料添加到复合结构的方法，所述方法包括：(a)将打印辊放置与所述复合结构的第一区域相邻以在它们之间形成辊隙；(b)将处于液态的环氧化物-硬化剂混合物转移到所述打印辊上；(c)旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·伊努，S·H·安，G·Y·李，H·S·金，M·S·金，H·J·金，S·H·民，
申请(专利权)人：波音公司，首尔大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：美国,US