[發明專利]設計插入件并且通過干涉將插入件配合到非金屬材料的開口中的方法

有效

• 申請號: 201680052429.2
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN108025508B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 科林·塞繆爾·漢納;羅伯特·塞繆爾·威爾遜;威廉·克里斯托弗·坎貝爾
• 申請（專利權）人: 肖特兄弟公司
• 主分類號: B29C65/56
• 分類號: B29C65/56;F16B4/00;B29C65/66;B29C65/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;車文

1.一種用于將插入件插入復合材料的孔中的方法，所述復合材料由懸浮在樹脂基體中的多個碳纖維層制成，所述孔穿透所述復合材料，其中所述孔通過鉆孔來形成，所述方法包括：

使所述插入件的溫度下降至降低的溫度，在所述降低的溫度下，所述插入件的材料的熱膨脹系數使所述插入件收縮至第一周邊；

在所述降低的溫度下將所述插入件插入所述復合材料的所述孔中；以及

使所述插入件的溫度從所述降低的溫度增加至操作溫度，

其中在所述操作溫度下，所述插入件的材料的熱膨脹系數使所述插入件膨脹至大于所述第一周邊的第二周邊，以便在所述孔的壁上施加徑向力，從而由于在所述插入件與所述復合材料之間的干涉而保持在所述復合材料內，所述干涉是使得將結構負載從所述插入件傳遞至所述復合材料并且使得在所述操作溫度下所述插入件從所述復合材料脫離導致所述復合材料受到損壞，

其特征在于，所述插入件被制造成處于與其希望的尺寸0.0005英寸的典型公差內，所述插入件包括由碳纖維增強的PEEK材料。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述干涉避免使所述復合材料微開裂。

3.如權利要求1所述的方法，其還包括：

選擇用于所述插入件的材料，使其擁有補充所述復合材料以當所述插入件處于所述操作溫度下時基本上避免使所述復合材料產生微開裂的熱膨脹系數。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述操作溫度處于-70℃(-94°F)與160℃(320°F)之間。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述插入件是插塞、套管或軸中的至少一種。

6.如權利要求1所述的方法，其中所述PEKK材料還包括以下中的至少一種：

碳粉末、碳纖維、碳黑、碳納米管、玻璃纖維、芳綸纖維、石墨烯、銀、鎳、金、銅和半導體氧化物。

7.如權利要求6所述的方法，其中所述半導體氧化物包括以下中的至少一種：

氧化鋅、二氧化錫和二氧化鈦。

8.如權利要求1所述的方法，其中使所述插入件的溫度下降包括：

將所述插入件浸入液態氮中。

9.如權利要求1所述的方法，其中使所述插入件的溫度下降包括：

使所述插入件暴露于干冰。

10.如權利要求1所述的方法，其中當將所述插入件插入所述孔中時采用工具。

11.如權利要求1所述的方法，其中所述插入件的表面的至少一部分是滾花的、開槽的、磨砂的、粗糙的或以其它方式定形中的至少一種以增強與所述孔的周邊的接合。

12.如權利要求1所述的方法，其中在所述降低的溫度下所述插入件的所述第一周邊小于所述孔的周邊。

13.如權利要求12所述的方法，其中在所述操作溫度下所述插入件的所述第二周邊與所述孔的所述周邊共同延伸。

14.如權利要求1所述的方法，其中所述插入件是插塞，所述插塞包括：

中心部分；以及

圍繞所述中心部分的多個卷繞層。

15.如權利要求14所述的方法，其中所述中心部分和所述卷繞層由不同材料構造。