一种根据施加的固化条件形成完整部件或部分部件的可固化组件，包括复合纤维增强树脂基材料制成的两个件（10）、（12），具有布置在其间的相对刚性材料制成的填充部件。中间部件（20）被布置为固定在两个件之间。填充部件（20）包括具有第一和第二相对表面轮廓的主体。该填充部件可被用来在固化期间传递固结负载或受到固结负载的作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合部件的制造，尤其涉及一种例如由碳纤维增强环氧树脂制成的可固化复合部件。
技术介绍
当由复合材料，例如碳纤维增强环氧树脂基材料制造部件时，可能要求同时固化多个部件以提供单一成品部件。固化通常需要施加持续预定时间的高温以及不时施加固结力来帮助固化并借助于模具形成特定轮廓。在这些部件共固化是必需的地方，在所有共固化部件上的一致固化和固结条件具有要求。重要的是确保足够一致的、施加到固化部件的固结作用以获得成品部件的所需质量。典型情况下，这些部件受热并且具有被施加到这些部件以施加压力的固结工具。该工具通常具有将特定形状施加到固化部件上的模面。重要的是提供足够的固结作用以保证成品部件的厚度是精确的并且典型情况下为层叠材料在孔隙和纤维体积含量方面的内在质量满足特定部件所规定的质量要求。多个复合部件的共固化必然形成复杂加工以在所有部件上提供足够一致的固结作用。由于将元件布置在工具中和固化后将其从工具移出需要的时间，这种复杂加工延迟了大容量制造。加工本身是复杂的并且制造和维护都很昂贵。在制造〃背靠背〃部件时众所周知的是提供〃条状件(noodles) 〃来填充半径不足的空隙。这在由于猛冲层压板形成空隙的地方或者需要凹入加工的地方是无效的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的可固化组件。根据本专利技术的第一方面，提供一种可固化组件，该可固化组件根据施加的固化条件而形成完整部件或部分部件，该组件包括由复合纤维增强树脂基材料制成的第一可固化件，抵靠第一可固化件布置的由复合纤维增强树脂基材料制成的第二可固化件，布置在第一和第二可固化件之间的中间部件，该中间部件由固化前相对于第一和第二可固化件的材料为刚性的材料制成，由此该中间部件根据施加的固化条件而被布置为固定在第一和第二可固化件之间以便形成完整部件或部分部件。以这种方式，由复合纤维增强树脂基材料制成的第一和第二可固化件之间的所有间隙的问题通过提供中间部件而被解决。通过设计中间部件以形成完整部件的一部分，取消对移除设计的需要，允许使用更复杂形状的中间部件来完成附加功能。举例来说，中间部件可被用来在先前需要凹入工具的空间内受到固化工具所施加的固结固化压力的作用或者传递固结固化压力。根据本专利技术的第二方面，提供一种填充部件，该填充部件被配置为在使用中布置在第一和第二可固化子组件部分之间，该填充部件具有限定出具有第一轮廓的第一表面和具有第二轮廓的第二大体相对表面的主体，该第一表面轮廓的形状形成为抵靠配合第一固化表面组件部分，该第二表面轮廓的形状形成为抵靠配合第二固化表面组件部分，该填充部件被布置为在固化期间在第一或第二表面中的至少一个上施加加工负载或受到加工负载的作用，并且其中该填充部件被布置为在固化后保留在第一和第二表面组件部分之间。以这种方式，而不是使用大量的复杂加工来在共固化部件上提供固结压力，预成形填充部件既用作固化期间的加工界面又用作成品部件的一体化部分。这极大简化了制造复杂复合部件所要求的加工，取消了对凹入加工的要求。填充部件优选布置为在第一和第二表面两者上施加加工负载或受到加工负载的作用。术语"施加"包括固结负载的直接施加或者固结负载从施加到该填充部件一部分的工具的传递。 第一轮廓优选为半径。第二轮廓也优选为半径。最优选地，第一半径大于第二半径。在第一轮廓为半径的地方，第一可固化子组件可以具有大于第一轮廓半径的相应半径。同样，在第二轮廓为半径的地方，第二可固化子组件可以具有大于第二轮廓半径的相应半径。以这种方式，与一部分可固化材料所采用的半径相比，可由填充部件提供更紧凑的半径。在施加固化固结压力时，将可固化子组件压入并压靠填充部件的紧凑半径。该填充部件的形状可以是长形或L形、T形或十字形。可替换地，填充部件可以包括沿笛卡尔坐标系的X、Y和Z轴线的三个相互正交的构件。一个或多个构件可以穿过〃轴线〃的〃原点〃。填充部件优选包括第一长形构件，该构件具有凹入式尖顶形式的横截面。该横截面包括两个背靠背的圆弧侧面和平坦的基部。该填充部件优选进一步包括第二长形构件，该构件与第一长形构件成直角设置并且具有部分环状形式的横截面。第二长形构件相对于第一长形构件设置成用于提供可将纤维增强环氧树脂基材料的可固化件布置在其上的平坦表面。以这种方式，可固化纤维树脂基材料可抵靠第二长形构件设置并且可围绕第一长形构件的圆弧表面之一限定的半径弯曲。最优选地，填充部件包括彼此之间成直角设置的两个所述第一长形构件和从第一长形构件相交的点伸出、位于该点的相对两侧的两个所述第二长形构件。根据本专利技术的第三方面，提供一种形成完整部件或部分部件的方法，该方法包括如下步骤提供由复合纤维增强树脂基材料制成的第一可固化件，提供由复合纤维增强树脂基材料制成的第二可固化件，提供由在固化前相对于复合纤维增强树脂基材料是刚性的材料制成的中间部件，将中间部件布置在复合纤维增强树脂基材料的第一和第二可固化件之间以提供可固化子组件，将固化工具施加到子组件以向该子组件施加热量和压力，由此该中间部件受到施加到表面组件的压力的作用以将固结压力施加到远离固化工具布置的复合纤维增强树脂基材料的表面上，并使中间部件保持为完整部件或部分部件的一部分。附图说明现在参考附图通过举例方式描述本专利技术的实施例，其中图Ia-图Ic分别为复合部件的未固化腹板部分的侧视图(图la)、组装在复合部件的未固化翼肋部分上的未固化腹板部分的侧视图(图Ib)和图Ib中所示组件的透视图(图IcX图2a-图2c分别为与图Ia-图Ic类似的视图，但是具有未固化腹板部分的可选设计以容纳凹入式固化工具部件，图3是复合部件的未固化翼肋部分的透视图，图4是根据本专利技术第二方面的填充部件的透视图，图5是布置在图3中未固化翼肋部分上的、图4中填充部件的透视图，图6和图7与图5类似，但是分别图示出覆有一层未固化纤维增强树脂基材料的 一个和两个侧面，图8是一部分复合部件的俯视图，图示出未固化翼肋部分、两个未固化腹板部分和两个将要具有施加到该部件的固化工具的填充部件，图9是图8的部件的侧视图，图IOa-图IOc分别是填充部件三个备选结构的透视图，图Ila是图IOa中填充部件的一个腹板支柱的侧视图，图Ilb是图IOa中填充部件的一个腹板支承臂的侧视图，和图12是与图5类似的视图，图示出固化期间通过填充部件施加的压力。具体实施例方式图Ia-图Ic和图2a-图2c图示出一部分由复合纤维增强树脂基材料制成的已知航天部件。该航天部件包括一系列具有在各翼肋之间延伸的增强腹板的翼肋。翼肋和腹板是由未固化纤维增强树脂基材料制成的并通过施加来自固化工具的热量和固结压力进行固化，该固化工具通常固化环氧树脂来制造成品固化部件。图Ia图示出由未固化碳纤维增强环氧树脂基材料制成的复合航天部件的未固化腹板部件10。未固化腹板部件10具有带有一个圆角A的大体矩形形状。未固化腹板部件10抵靠未固化翼肋部件12布置。未固化翼肋部件12包括翼肋基部14和从该基部伸出的直立翼肋壁16。未固化腹板部件10的圆角A被设计为从翼肋基部14到翼肋壁16紧密装配到圆弧过渡段R中。当圆角A处的材料深度在未固化组件中为最大时，在圆角A中确保一致固化固结压力和温度分布方面可能存在困难。确保足够的固结压力经过圆角A进入圆角下方的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可固化组件，所述可固化组件根据施加的固化条件而形成完整部件或部分部件，所述可固化组件包括：由复合纤维增强树脂基材料制成的第一可固化件，抵靠第一可固化件布置的、由复合纤维增强树脂基材料制成的第二可固化件，布置在所述第一可固化件和所述第二可固化件之间的中间部件，所述中间部件由在固化前相对于所述第一可固化件和第二可固化件的材料是刚性的材料制成，由此所述中间部件根据施加的固化条件被布置为固定在所述第一可固化件和所述第二可固化件之间以便形成完整部件或部分部件。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·怀尔斯，P·M·贝克，
申请(专利权)人：空中客车运营有限公司，
类型：发明
国别省市：
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