组装并成形层压板制造技术

一种组装和成形层压板的方法。将中间构件（３）安装在铺设台（４）上，并且通过将一系列层铺设在所述铺设台（４）上的所述中间构件（３）上来组装叠层。然后将所述中间构件（３）和所述叠层从所述铺设台去除并且将它们放置在成形表面上。然后以改变所述叠层的形状的方式通过所述中间构件（３）将所述叠层紧压在所述成形表面上，以形成成形层压板（３）。最后将所述成形层压板从所述中间构件去除。因此在组装期间所述铺设台（４）可以支撑所述柔性中间构件（３），并且可以是相对平坦的，以能够通过自动工艺组装所述叠层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于组装并成形层压板的方法和设备。
技术介绍
W02004054735描述了在形成成形面板中“中间构件”的使用。虽然主要涉及金属 面板的制造，但是述及所述设备可以用来形成复合材料，例如，部件由树脂中的大量纤维层 形成的复合材料。关于使用W02004054735的装置形成层压板的问题在于，难以通过将一系列层放 置在中间构件上来组装面板。这是因为中间构件具有复杂的弯曲形状，这使得难以在不形 成皱褶的情况下组装叠层。该问题的一个解决方案是手工组装叠层，但是这可能费时且昂 贵。W02004054735确实述及中间构件可以是平坦的。然而即使中间构件是平坦的，但由于 中间构件的固有柔性，因此当组装层时该中间构件也会弯曲。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供一种组装和成形层压板的方法，所述方法包括将中间构 件安装在铺设台上；通过将一系列层铺设在所述铺设台上的所述中间构件上来组装叠层； 将所述中间构件和所述叠层从所述铺设台去除并且将它们放置在成形表面上；以改变所述 叠层的形状的方式通过所述中间构件将所述叠层紧压在所述成形表面上，以形成成形层压 板；以及将所述成形层压板从所述中间构件去除。因而在组装期间所述铺设台可以支撑所述柔性中间构件，并且可以是相对平坦的 以能够容易地组装所述叠层。可以用手或更优选地通过自动工艺进行所述叠层的组装。所述叠层可以通过机械夹紧力紧压在所述成形表面上，但是更优选地所述叠层借 助于空气压差被紧压在所述成形表面上，所述空气压差通常至少部分地通过吸力提供，并 且通常通过将真空袋铺设在所述中间构件上的所述叠层上并且在所述真空袋和所述成形 表面之间产生部分真空而产生所述吸力。任选地，可以在所述真空袋和所述叠层之间设置 隔板。在所述叠层成形之后，因而可能希望将一个或更多个复合部件，诸如桁条共同固 化到所述成形层压板。在使用所述真空袋的情况下，因而必须去除所述真空袋以使所述面 板易接近。然而，随之带来的问题在于，当真空被解除时所述面板可能弹回到其初始形状。 该问题可以通过以下方式解决，即，通过在所述中间构件和真空箱之间形成气密密封以便 形成真空室，并且通过在所述真空室中产生部分真空而在所述真空袋被去除之后将所述中 间构件紧压在所述成形表面上，所述真空室包含所述成形表面。所述气密密封例如可以通过系到所述中间构件和所述真空箱的制袋材料，或者通 过使所述中间构件和所述真空箱之间的密封构件充气来形成。所述叠层中的每一层均可包括用基体(诸如环氧树脂)浸渍的一系列纤维(诸如 碳纤维)。可选地，每一层均可以包括随后用树脂浸渍的干纤维层。通常，在成形步骤之后，所述成形层压板例如通过在炉中加热所述面板或者通过 红外加热，或通过任何其他固化技术被固化。在该情况下，所述成形步骤可以在炉中或炉外 进行。本专利技术的第二方面提供一种用于组装和成形层压板的设备，所述设备包括柔性 中间构件；铺设台，该铺设台可以支撑所述柔性中间构件；以及成形表面，叠层可以通过所 述中间构件以改变所述叠层的形状的方式被紧压在所述成形表面上，从而形成成形层压 板。附图说明现在将参照附图描述本专利技术的实施方式，其中图1示出通过自动铺带(ATL)机组装的叠层；图2示出被从铺设台去除并且放置在真空箱中的成形表面上的中间构件和叠层；图3示出被放置在叠层上的隔板；图4示出在真空袋被装配之后的组件；图5是沿图4中的线A-A剖取的组件的剖视图；图fe是示出第一密封布置的详细视图；图恥是示出第二密封布置的详细视图；图6是在真空形成层压板期间沿线A-A剖取的组件的剖视图；图7示出正被插入压热器中的成形层压板、中间构件以及真空箱；以及图8是具有铺设在成形层压板上的一系列桁条的组件的剖视图。具体实施例方式图1示出了由自动铺带(ATL)机2组装的用于层压板的叠层1。ATL机2通过将 一系列层铺设在安装于铺设台4上的中间构件3上来组装叠层1。中间构件3由诸如不胀钢(Invar)、不锈钢或其他含铁材料的柔性材料或者复合 材料制成，并且具有基本上不变的厚度。ATL机2包括安装在一对轨道6上的框架5。框架5承载ATL头7，该ATL头7以 一系列窄条的方式铺设“预浸”带，条的方向由ATL头在框架5上的运动和框架5沿轨道6 的运动控制。因此叠层1的每层均由带的一系列条形成。“预浸”带包括用环氧树脂基体浸 渍的单向碳纤维。通常纤维方向在层之间变化以赋予沿不同方向的面板强度。中间构件3和铺设台4基本上是平坦的使得相对容易以这种自动方式铺带。图2示出了承载叠层的中间构件，该叠层被从铺设台去除并且放置在真空箱10中 的成形表面上。真空箱10包括底板11、左侧壁12、右侧壁13、前端壁14以及后端壁15。成 形表面包括一系列肋板16，在图2中示出三个这样的肋板。每个肋板16均具有基底20和 成形上表面22，基底20接合真空箱的底板11。因此肋板16与真空箱形成敞开结构，并且 相邻肋板之间具有间隙。当中间构件3和叠层1在真空箱10上就位时，如图3所示，在叠层1上放置隔板 30。然后装配图4中所示的柔性真空袋31。真空袋31可以是可重复使用的真空袋或者是 一次性的卡普纶(Capran) (R)真空袋。图5是沿穿过肋板16中的一个肋板的线A-A的剖视图。通过图fe和恥所示的 密封带环33在真空袋31和真空箱10之间形成气密密封。另外，在中间构件3和真空箱10的顶部之间形成气密密封。可以以图如和恥所 示的两种可选方式中的一种方式形成该密封。在图fe所示的布置中，中间构件3和真空箱10之间的密封由制袋材料环23产 生，该制袋材料环23通过一对密封带环M附接至中心构件3和真空箱10。这产生了两个密封真空室，即·真空箱10和中间构件3之间的、在图5中标出的下真空室沈；和·中间构件3和真空袋31之间的、在图fe中标出的上真空室25。然后真空室25、26分别通过真空袋31的第一真空口(未示出)和真空箱中的第 二真空口(未示出)被部分抽空。这产生了压差，该压差以如图6所示改变叠层的形状的 方式通过中间构件3将叠层1紧压在成形表面上。真空袋31和隔板30也压靠叠层并且使 该叠层压实。制袋材料密封件23具有一些松弛，这允许中间构件3在其弯曲时抵靠真空箱 10横向地滑动。然后如图7所示，将成形层压板、中间构件以及真空箱输送到压热器40。然后面板 以一步式固化工艺或两步式固化工艺在压热器40中被固化。在一步式固化工艺的情况下，真空袋31和隔板30在真空箱被输送到压热器40之 前或之后被去除。密封件23J4保持就位，使得下真空室沈中维持部分真空。这确保了中 间构件3保持被紧压在肋板16上，因此即使在真空袋31被去除之后，也可以如图8所示保 持中间构件3的变形形状。然后，如图8所示，在成形层压板的上表面上铺设一系列桁条50。然后，将真空袋 31放回图8所示的组件上，位于桁条的顶部上。然后将上真空室25部分抽空以压实桁条， 并且面板和桁条在压热器40中通过温度和压力的结合被共同固化。在两步式固化工艺中，当真空箱被输送到压热器时，真空袋和隔板被置留就位。然 后面板在第一固化阶段中通过温度和压力的结合被部分固化。在第一固化阶段之后，如图8 所示，去除真空袋和隔板并且将桁条50铺设在部分固化的面板之上。然后将真空袋3本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种组装和成形层压板的方法，所述方法包括：将中间构件安装在铺设台上；通过将一系列层铺设在所述铺设台上的所述中间构件上来组装叠层；将所述中间构件和所述叠层从所述铺设台去除并且将它们放置在成形表面上；以改变所述叠层的形状的方式通过所述中间构件将所述叠层紧压在所述成形表面上，以形成成形层压板；以及将所述成形层压板从所述中间构件去除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·赖夫斯，
申请(专利权)人：空中客车操作有限公司，
类型：发明
国别省市：GB