[發明專利]粘結劑在蜂窩狀芯體結構的表面網絡上成網的方法和裝置

在審

• 申請號: 200880130992.2
• 申請日: 2008-09-05
• 公開（公告）號: CN102143807A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 丹·雷勒;保羅·奧爾德羅伊德
• 申請（專利權）人: 貝爾直升機泰克斯特龍公司
• 主分類號: B05C5/04
• 分類號: B05C5/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王景剛

技術領域

本申請涉及復合結構。

背景技術

復合結構已經使用的幾十年。目前存在多種類型的復合結構，包括一些采用蜂窩狀芯體的復合結構。蜂窩狀芯體提供了一種有效且輕體的手段來加強復合結構。術語“蜂窩狀芯體”一般指的是包括限定多個單元室的多個互聯單元室壁的芯體材料。常見的采用蜂窩狀芯體的復合結構包括粘結地結合在蜂窩狀芯體每一側的兩片面層。蜂窩狀芯體基本夾置在兩片面層之間。目的是提供一種重量盡可能輕的復合結構。粘結劑增加了復合結構的重量，但是又很重要，以便提供結合強度和結構完整性。

已經開發了許多方法來向蜂窩狀芯體鋪設粘結劑。一種方法包括簡單地采用滾刷來向蜂窩狀芯體的表面網絡鋪設粘結劑。但是，即使正確使用這種方法，也仍然存在明顯的缺陷。一個缺陷是難于在蜂窩狀芯體的表面網絡上鋪設厚度均勻的粘結劑。但是，可能最嚴重的缺陷在于，這種方法必須使用室溫下具有粘性的粘結劑，以便其可以基本上涂刷到蜂窩狀芯體的表面網絡上。落入這一范疇的粘結劑對于大多數復合結構應用場合來說，不具備足夠高的結合強度。因此，這種過程對于大多數復合結構應用場合來說，并不是可選擇的方案。

另一種向蜂窩狀芯體鋪設粘結劑的方法是簡單地向蜂窩狀芯體的表面網絡鋪設整片的熱固性粘結劑膜料。圖1是傳統上鋪設到具有表面網路105的蜂窩狀芯體103上的粘結劑膜料101的截面圖。粘結劑膜料101鋪設到表面網絡105上。然后可以向粘結劑膜料101和蜂窩狀芯體103配合面層(為示出)。然后該結構在必要的溫度下和持續時間中固結，形成永久結合。這種傳統方法的主要缺點在于，大量的粘結劑并沒有增大結構結合強度。只有接近蜂窩狀芯體表面網絡和面層的粘結劑產生結合強度。朝向芯體的單元室的中心定位的粘結劑并沒有對復合結構的結合強度發揮作用。因此，沒有益處的粘結劑增加了開銷和復合結構的重量。

向蜂窩狀芯體鋪設粘結劑的另一種方法在1981年2月10日授予Wilson的、名稱為“Method?for?Reticulating?an?Adhesive?to?Conform?to?a?Surface?of?anApertured?Workpiece”的美國專利No.4,249,974中公開。Wilson的專利公開了一種將粘結劑膜料或片材成網的方法，以便粘結劑僅在最終與面層結合之前存在于蜂窩狀芯體的表面網絡上。圖2A-2D表示Wilson的專利中成網過程的簡略橫截面圖。Wilson的專利公開的方法涉及以下步驟。首先，將連續的粘結材料膜201壓實在蜂窩狀芯體203的表面網絡上。接著，加熱粘結劑205，以使內聚強度降低。然后，讓所述單元室接受加壓氣體207的處理，導致加熱的粘結劑起泡，直到破裂209。目的是讓粘結劑的表面張力使得粘結劑向表面網絡退縮，直到粘結劑顆粒211鋪設在蜂窩狀芯體的表面網絡上，如圖2D所示。雖然Wilson的專利公開的方法代表了對于改進傳統方法的重要嘗試，但是仍然存在許多缺陷。

傳統成網過程的一個缺陷在于，與該過程關聯的相關變量使得該過程復雜而且不可靠。難于實現一致并且均勻的氣泡破裂，因為產生的氣泡破裂是多個變量的結果，一些變量包括：空氣壓力、空氣溫度、空氣流速、芯體單元室尺寸、芯體單元室深度、傳送器速度、過熱加熱和粘結劑類型。因此，粘結劑氣泡并不能在一致的基礎上均勻破裂，特別是對于尺寸較大的芯體單元室來說。這樣導致了蜂窩狀芯體的表面網絡上的粘結劑厚度不對稱。另一個不希望看到的結果是，粘結劑趨向于脫離表面網絡，因此永遠不能實現氣泡破裂。導致粘結劑分離的這種情況導致表面網絡的一些區域粘結劑數量不足，而另一些區域粘結劑過多。因此，針對變量連續進行實驗以獲取具備適當成網的粘結劑的蜂窩狀芯體，是一件費時費錢的工作。