制造预浸渍件和/或层压件的在线检查方法和闭环过程技术

本发明专利技术涉及制造预浸渍件和/或层压件的在线检查方法和闭环过程。提供了一种在线检查方法。该方法包括在预浸渍件和/或层压件的制造期间测量它们的至少两个参数/属性。在一些实施例中，可处理使用在线检查方法收集的数据且/或将该数据提供(408)给人工或自动控制器(402)，以便为预浸渍件和/或层压件的制造提供闭环方法(400)。还提供了一种用于执行该方法的设备，还提供了包括使用该设备制成的预浸渍件和/或层压件的产品。

【技术实现步骤摘要】

所公开的实施例大体涉及用于制造预浸渍件和/或结合了预浸渍件的层压件的在线检查方法和闭环方法。
技术介绍
已经使用复合材料来产生轻加载和高加载结构两者，它们可分别用于非负荷承载和负荷承载应用中。前者的实例包括船体和汽车车体面板，而后者的实例包括压力容器、框架、装置和飞行器机身。因为它们的广泛的可应用性的原因，已经发现复合材料用于汽车、 海洋和航空工业中。但是，由于它们的被制造成适于承载重负荷的形式的能力，在负荷承载结构部件的设计中，复合材料是特别普遍的。复合材料典型地包括与树脂材料(例如环氧树脂)结合在一起的纤维材料，例如碳、芳香族聚酰胺、玻璃或石英。在这种复合材料中的负荷主要由纤维材料承载，并且所以， 复合材料的负荷承载属性可通过改变复合材料中的纤维的定向来改变。例如，具有单向纤维(例如带或丝束)的复合材料可大体沿着纤维的轴线展现最强的张力强度。织物和双向垫典型地在材料的平面中最强。因此，当设计复合材料时，典型地考虑复合物将经历的预期负荷来规定纤维定向和层(也称为股)的数量。纤维复合层压件或部件可典型地以这样的方式来制造首先用树脂浸渍纤维加强件，以形成预浸渍件，并且然后将两个或更多个预浸渍件层合并成层压件。在用来形成这种材料的铺叠过程中固有的是会形成各种各样的缺陷，包括皱纹、孔穴、脱层等。例如，在预浸渍件和/或层压件中的孔穴可由低效地将树脂渗透到纤维束、丝束或粗纱中所导致，或者由在合并过程期间的除气导致。当形成的复合产品相对较大，或结合一定轮廓或另外的复杂形状时，可以以更大的数量形成这种缺陷。很多时候，这种缺陷可不在表面上，或者否则在铺叠过程期间直接可检测，或者， 这种缺陷在固化过程期间可变得可见或扩大。在成品中存在这种缺陷可以高达2的系数来降低材料强度，并且所以，可能需要维修产品，或者，甚至可能需要报废部件，从而由于或者维修成本和/或更换报废产品所需要的前置时间而助长制造成本的增加。已经对复合材料独立地应用许多检查方法。但是，当使用这些复合材料中的一些时，缺陷的解决在一些应用中可能受限。例如，在其中纤维或丝束具有随机定向的复合材料中，或在其中纤维合乎需要地包含碳的复合材料中，或者结构或者碳可使被测信号扩散。另夕卜，在许多应用中，可能合乎需要的或甚至必须的是获得多个测量，包括复合材料的物理参数和材料属性的测量两者。许多检查设备能够提供仅一个测量或一种类型的测量，或提供关于在一些应用中不能接受的标准偏差的数据。并且，能够进行更复杂的测量的装备可能是昂贵的，并且因此在被制造的产品的利润余量不准许有该费用的应用中是成本低效的。因此开发能够在线结合的新的检查方法将为合乎需要的。这种方法将合乎需要地允许在制造复合材料期间检测和补偿缺陷，并且结果，减少或消除传统制造过程可产生的返工或废料的量。
技术实现思路
提供了一种在线检查方法，其包括在预浸渍件和/或层压件的制造期间测量它们的至少两个参数和/或属性。在另一方面，提供了一种用于制造预浸渍件和/或层压件的方法，其包括执行预浸渍件和/或层压件制造过程的至少一个步骤，以及在该至少一个步骤之前、期间或之后测量预浸渍件和/或层压件的至少两个属性。在另一方面，提供了一种用于制造预浸渍件和/或层压件的设备。该设备包括控制器、树脂灌注设备、至少一个测量设备和处理器。处理器操作性地相对于测量设备和控制器而设置，使得信息可在它们之间传递。还提供了一种用使用该设备制成的预浸渍件和/ 或层压件制备的产品。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得进一步更好理解，在附图中，类似的符号在所有图中表示类似的部件，其中图1是表示在根据一些实施例的示例性在线检查方法中的步骤的流程图；图2是从根据一个实施例的预浸渍件中获得的光学度量数据的曲线图；图3是从根据一个实施例的预浸渍件中获得的超声数据的曲线图；以及图4是表示在根据一些实施例的示例性在线检查方法中的步骤的流程图。部件列表100 方法102 步骤104 步骤400 方法402 步骤404 步骤406 步骤408 步骤具体实施例方式上面的简要描述阐述了本专利技术的各实施例的特征，以便可更好地理解随后的详细描述，以及以便可更好地理解当前对现有技术的贡献。当然，存在本专利技术的其它特征，它们将在后文中描述，并且将用于所附权利要求的主题。在这方面，在详细阐述本专利技术的若干个实施例之前，将理解到，本专利技术的各实施例在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或在附图中示出的构件的结构的细节和布置。本专利技术能够有其它实施例，并且能够以各种方式来实践和执行。而且，将理解，本文采用的措辞和术语是用于描述的目的，而不应看作限制性的。如本文所用，用语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是相反，它们用来使一个元件与另一个区分开。用语“一”和“一个”在本文中不表示数量的限制，而是相反，它们表示存在所引用物品中的至少一个。结合数量使用的修饰语“大约”包括陈述的值，并且具有上下文所规定的意思(例如包括与特定数量的测量相关联的误差程度)。本文所用的后缀“(一个或多个)”意图包括它所修饰的物品的单数和复数两种情况，从而包括一个或多个该物品。贯穿说明书，对“一个实施例”或“实施例”的引用指的是在至少一个实施例中包括结合实施例所描述的特定特征、结构或特性。因此，贯穿说明书，在各个地方出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指的是同一实施例。另外，特定特征、结构或特性可以以任何适当的方式结合在一个或多个实施例中。所公开的主题的实施例大体涉及在线检查方法。该方法包括在预浸渍件和/或层压件的制造期间测量它们的至少两个参数/属性。在一些实施例中，可处理在线检查方法中收集的数据，且/或将数据提供给人工或自动控制器，以便提供用于制造预浸渍件和/或层压件的闭环方法。还提供了用于执行该方法的设备，还提供了包括使用该设备制成的预浸渍件和/或层压件的产品。图1是示出了方法的一个实施例的流程图。如图所示，方法100包括在步骤102 处制造预浸渍件和/或层压件，以及在步骤104处在预浸渍件和/或层压件的制造期间测量它们的至少两个属性。测量可大体在预浸渍件或层压件的制造过程中的任何(时间)点处进行，这种步骤对于本领域普通技术人员大体是已知的，并且这种步骤包括树脂灌注、压缩/压制、层压/铺叠、合并和固化。被测量的属性和/或参数可为提供关于预浸渍件和/或层压件的有用信息的任何属性和/或参数。在一些实施例中，被测属性和/或参数提供了与预浸渍件和/或层压件的属性相关的信息，而在其它实施例中，被测属性和/或参数提供了与在预浸渍件和/或层压件内的缺陷(例如孔穴、裂缝、外来夹杂物、脱层、孔隙率、皱纹或纤维失准)相关的信息。 合乎需要地，进行至少两个测量，使得与使用仅一个测量的在线检查预浸渍件和/或层压件的方法相比，获得更多的信息。在一些实施例中，至少两个测量可为在制造过程的不同阶段处进行的相同测量， 而在其它实施例中，测量可为不同的，并且在制造过程的相同或不同的阶段处进行。在某些实施例中，一个测量可包括基本在预浸渍件和/或层压件的表面处进行的或与该表面相关的一个测量，而另一个测量可在表面的下面进行，即与预浸渍件和/或层压件的表面下的部分相关。测量(一个或多个)的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种在线检查方法，包括在制造预浸渍件和／或层压件期间测量所述预浸渍件和／或层压件的至少两个属性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·梅，W·I·发蒂，郭书敬，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US