成形期间允许层板滑动的制造复合材料层合板结构的方法技术

通过装配平坦的层板堆并且形成所述层板堆，制造具有成轮廓横截面的复合材料结构。穿过其整个厚度，完整层板被固定在所述层板堆中，并且以能够使层板相对于彼此滑动的方式，使部分层板固定到单独的一个完整层板上，其防止了成形期间层板的起皱和变形。

【技术实现步骤摘要】
成形期间允许层板滑动的制造复合材料层合板结构的方法
本公开主要涉及复合材料层合板结构的制造，并且更具体地，涉及在平坦复合材料层板堆中形成轮廓的方法，且其允许在成形过程中的层板滑动。
技术介绍
当堆叠和整理多层复合材料层合板时，令人满意的是维持想得到的层板位置和/或层板取向以满足设计要求。在使用热固性树脂加强层合板的情况下，由于热固性聚合物的固有粘性，维持层板位置和取向相对容易。然而，其他类型的复合材料，如加强的热塑树脂，会缺少热固性材料的粘性。因此，需要将热塑性树脂层板支撑或固定在一起，以便在整理及随后的成形和固结过程中维持想得到的层板位置和/或取向。当使固定的层板堆形成被成轮廓的横截面部件形状(如那些具有陡转半径的转角的形状)时，会存在挑战。依赖于层板固定的位置，在最终部件中固定会导致层板的变形、弯曲和/或起皱，这是因为在成形过程中层板相对于彼此滑动的能力被减少。现在，通过固定的试验和误差放置主要地解决这个问题。然而，试验和误差方法是费时的，增加材料废料并且在消除层板弯曲、变形和/或起皱时不总是有效。于是，需要一种使用固定的层板以层板聚积来制造成轮廓的复合材料层合板的方法，其中当平坦复合材料层板堆被形成为具有成轮廓的横截面形状的部件时允许层板滑动。也需要一种制造具有层板聚积的成轮廓热塑层合板的方法，其减少层板弯曲、变形和/或起皱。
技术实现思路
该公开的实施例提供了制造具有成轮廓的横截面形状的复合材料结构的方法，该结构例如加强的热塑树脂层合板，其要求以陡转半径(tightradii)制造具有部分层板聚积的平坦层板堆。在成形过程中该部分层板聚积可以相对于完整层板自由地滑动，这是由于用于维持层板的位置和取向的层板固定物的位置和厚度的原因。完整层板在层板堆的中间区域被固定在一起，通过层板堆的整个厚度。部分层板在层板堆的外围区域上固定到完整层板中各个层板上，以便当层板堆被形成为成轮廓横截面形状和/或绕陡转半径时，允许层板滑动。根据一个公开的实施例，提供了制造成轮廓的复合材料结构的方法，其包括装配大体上平坦的层板堆和使层板堆成为成轮廓的横截面形状。装配层板堆包括放置多个完整层板、使完整层板固定在一起、放置至少一个部分层板并且使所述至少一个部分层板固定到一个完整层板。通过在层板堆中大体上通过完整层板的整个厚度固定完整层板，在层板堆的中间区域内执行固定完整层板。在层板堆的外围区域内，执行固定所述至少一个部分层板。装配平坦的层板堆也可以包括放置多个部分层板并且将每个所述部分层板固定到一个完整层板。放置所述部分层板可以包括沿着所述完整层板的至少一个边缘偏置该部分层板，并且固定所述部分层板包括在部分层板和完整层板之间偏置固定物。根据另一个实施例，提供了装配平坦复合材料层板堆的方法，其中当层板堆形成成轮廓的横截面形状时，允许层板滑动。该方法包括放置多个完整层板、在层板堆的中间区域内将完整层板固定在一起、通过在至少特定的完整层板之间交织所述部分层板来形成层板聚积以及将每个部分层板固定到一个所述完整层板。完整层板和部分层板中的每一个均可以是纤维加强的热塑树脂。又根据另一个公开的实施例，提供了制造在横截面上具有至少一个轮廓的复合材料层合板梁的方法。该方法包括装配具有梁腹部分和翼缘部分的大体上平坦的层板堆，包括交织完整层板和部分层板。该方法进一步包括将完整层板固定在一起并且将每一个所述部分层板固定到一个所述完整层板，以便固定有部分层板的每个完整层板均可以相对于邻近的完整层板滑动。该方法也包括使平坦的层板堆形成具有梁腹部分和翼缘部分的梁的形状，包括在梁腹部分和翼缘部分之间的层板堆内形成半径。根据另一个实施例，提供了制造具有成轮廓的横截面形状的复合材料结构的方法。该方法包括装配层板堆并形成层板堆。装配层板堆包括重复放置至少一个完整层板、放置至少一个部分层板并且在所述完整层板的外围区域内使所述部分层板固定到所述完整层板。在所述完整层板的中间区域内使所述完整层板固定在一起。在已经放置所有所述完整层板后，执行使所述完整层板固定在一起。总之，根据本专利技术的一个方面，提供了制造具有成轮廓的横截面的复合材料结构的方法，该方法包括装配大体上平坦的层板堆，包括放置多个完整层板、使完整层板固定在一起、放置至少一个部分层板、使所述至少一个部分层板固定到一个所述完整层板；并且使平坦的层板堆形成成轮廓的形状。有利地，该方法其中在层板堆的中间区域内执行固定完整层板。有利地，该方法其中通过层板堆中的完整层板的大体整个厚度，执行固定完整层板。有利地，该方法其中在层板堆的外围区域内执行固定所述至少一个部分层板。有利地，该方法其中装配平坦的层板堆进一步包括放置多个所述部分层板，并且使所述部分层板固定到邻近一个所述完整层板。有利地，该方法其中放置所述部分层板包括沿着完整层板的至少一个边缘使部分层板相对于彼此偏置。有利地，该方法其中固定所述部分层板包括在部分层板和完整层板之间使固定物相对于彼此偏置。有利地，该方法其中装配所述平坦的层板堆包括放置多个所述部分层板，并且使至少两个所述部分层板固定到一个所述完整层板。有利地，该方法其中所述至少两个部分层板分别固定到所述一个完整层板的相反面。有利地，该方法其中装配平坦的层板堆包括在完整层板之间放置多个部分层板，并且分别固定不同数目的部分层板到两个完整层板中的每个。一种通过该方法制造的复合材料结构。根据本专利技术的另一个方面，提供了当层板堆被成形为成轮廓的横截面形状时允许层板滑动的装配复合材料层板堆的方法，包括放置多个完整层板；在完整层板的中间区域内将完整层板固定在一起；通过在至少特定的完整层板间交织部分层板来形成层板聚积；并且使每一个所述部分层板固定到一个所述完整层板。有利地，该方法其中完整层板和部分层板中的每个均是纤维加强的热塑树脂。有利地，该方法其中使每一个所述部分层板固定到一个所述完整层板是在所述完整层板的外围区域内执行的。有利地，该方法其中交织所述部分层板包括使所述部分层板相对于彼此偏置，并且固定所述部分层板包括在所述部分层板和所述完整层板之间偏置所述固定物。有利地，该方法其中使所述完整层板固定在一起包括大体上通过完整层板堆的整个厚度沿着固定线形成固定物。有利地，该方法其中交织所述部分层板包括沿着完整层板的外边缘在所述完整层板之间放置所述部分层板。有利地，该方法其中交织所述部分层板包括分别在层板堆的不同区段内在所述完整层板之间交织不同数目的所述部分层板。又根据本专利技术的另一个方面，提供制造具有至少一个横截面轮廓的复合材料层合板梁的方法，包括装配具有梁腹部分和翼缘部分的大体上平坦的层板堆，包括交织完整层板和部分层板、使完整层板固定在一起、使每一个部分层板固定到一个完整层板以便固定有部分层板的每个完整层板可以相对于邻近的完整层板滑动；以及使平坦的层板堆形成具有梁腹部分和翼缘部分的梁的形状，包括在梁腹部分和翼缘部分之间的层板堆内形成半径。有利地，该方法其中交织所述部分层板和所述完整层板包括沿着所述完整层板的边缘放置所述部分层板以形成层板聚积。有利地，该方法其中使所述完整层板固定在一起是在所述层板堆的中间区域内执行的，并且使所述部分层板固定到所述完整层板是在所述层板堆的外围区域内执行的。有利地，该方法其中交织所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有成轮廓横截面的复合材料结构的方法，其包括：装配大体平坦的层板堆，包括——放置多个完整层板，使所述完整层板固定在一起，放置至少一个部分层板，使所述至少一个部分层板固定到所述完整层板中的一个；以及使所述平坦的层板堆成形成成轮廓形状。

【技术特征摘要】
2011.12.07 US 13/313,3821.一种制造具有成轮廓横截面的复合材料结构的方法，其包括：装配大体平坦的层板堆(30)，包括——放置多个完整层板(35a)，使所述完整层板固定在一起，放置至少一个部分层板(35b)，使所述至少一个部分层板(35b)固定到所述完整层板(35a)中的单个，以致在所述至少一个部分层板(35b)的区域内所述完整层板(35a)相对彼此自由地滑动和成形，并且所述至少一个部分层板(35b)也能够随着其固定到的所述完整层板(35a)滑动和成形；以及使所述平坦的层板堆成形成成轮廓形状。2.权利要求1所述的方法，其中固定所述完整层板(35a)是在所述层板堆(30)的中间区域内执行的。3.权利要求1或权利要求2所述的方法，其中通过在所述层板堆(30)内所述完整层板的大体上整个厚度，执行固定所述完整层板(35a)。4.权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在所述层板堆(30)的外围区域(30a)内执行固定所述至少一个部分层板(35b)。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·威尔克尔松，J·R·福克斯，C·R·普雷柏尔，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：