[發明專利]具有集成接合物的復合面板夾層結構

有效

• 申請號: 201810585543.2
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN109130335B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 宋偉東
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B5/18;B32B7/12;B32B37/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

本公開涉及具有集成接合物的復合面板夾層結構，具體地，涉及用于制造復合結構的方法和設備。該方法包括以下步驟：用第一面片限定用于復合結構的形狀。該方法將芯段放置在由第一面片限定的形狀上。該方法將粘合劑放置在一組接合腔中。該方法將第二面片放置在被放置在第一面片上的芯段上，其中，第一面片、芯段以及第二面片限定結構組件，在該結構組件中存在一組接合腔。該方法在一組接合腔中具有粘合劑的情況下固化結構組件，以制造復合結構，其中，在粘合劑固化時粘合劑填充一組接合腔。

技術領域

本公開總體涉及復合結構，具體涉及具有接合物(joint)的復合結構。更加具體地，本公開涉及具有集成接合物的夾層面板結構和用于制造具有集成接合物的夾層面板結構的方法。

背景技術

以越來越大百分比的復合材料來設計并制造飛行器。復合材料用于飛行器中，以減輕飛行器的重量。該減輕的重量提高諸如有效負載能力和燃料效率這樣的性能特征。進一步的，復合材料為飛行器中的各種部件提供更長的使用壽命。

復合材料可以是通過組合兩種或更多種功能組分產生的堅韌輕量材料。例如，復合材料可以包括結合在聚合物樹脂基質中的增強纖維。纖維可以是不定向的，或者可以采取紡織布或織物的形式。纖維和樹脂可以被設置并固化為形成復合結構。

復合面板夾層結構(sandwich structure)是用于飛行器中的復合結構中的一種形式。這些復合面板夾層結構采取可以接合在一起以形成飛行器內部或外部內的各種結構的面板或其他零件的形式。例如，飛行器艙中的建構物(諸如頭頂行李箱、壁櫥、廁所、櫥柜、廚房以及其它類型的結構)可以由將復合夾層零件接合在一起來形成。

當前，這些復合夾層零件中的大多數使用從平坦預制面板開始且切去更小面板段以便接合的黏結接合物來接合到彼此。這些黏結接合物例如包括：貼片接合物(tabjoints)和狹槽接合物、封裝插入物、以及懸臂式接合物。這些接合物經常涉及基于兩部分環氧樹脂的粘合劑。然而，這些類型的粘合劑可能導致各種問題。在切割面板并準備接合物時涉及過多勞動。進一步地，這些類型的黏結接合物還可能具有低于期望的結構能力。同樣，固化時間可能經常慢于期望。例如，從大約四小時到八小時的固化時間對于這些類型的接合物通常存在。這些類型的接合物可能需要清理并產生比期望更大量的浪費。而且，固化收縮還可能導致解決勞動密集的美學問題。例如，在從平坦面板開始時，完成的結構限于直線構造，并且更復雜的輪廓經常不可能。

因此，將期望具有將以上所討論的問題中的至少一些以及其他可能問題考慮在內的方法和設備。例如，將期望具有以當前使用的、用于接合復合零件以形成復合結構來克服技術問題的方法和設備。

發明內容

本公開的實施方式提供了一種制造復合結構的方法。該方法包括以下步驟：用第一面片限定用于復合結構的形狀。該方法將芯段放置在由第一面片限定的形狀上。該方法將粘合劑放置在一組接合腔中。該方法將第二面片放置在被放置在第一面片上的芯段上，其中，第一面片、芯段以及第二面片限定結構組件，在該結構組件中存在一組接合腔。該方法在粘合劑在一組接合腔中的情況下固化結構組件，以制造復合結構，在該結構中，當粘合劑固化時粘合劑填充一組接合腔。

本公開的另一個實施方式提供了一種制造復合結構的方法。該方法包括以下步驟：將粘合劑放置在包括第一面片組件、芯段以及第二面片組件的結構組件中的一組接合腔中。該方法固化結構組件，以制造復合結構。

本公開的又一個實施方式提供了一種復合面板夾層結構。該復合面板夾層結構包括：第一面片，該第一面片具有用于復合面板夾層結構的形狀；和第二面片，該第二面片具有三維形狀。復合面板夾層結構具有芯段，該芯段位于第一面片與第二面片之間，其中，第一面片、第二面片以及芯段限定一組接合腔。復合面板夾層結構具有粘合劑，該粘合劑位于一組接合腔中，其中，在粘合劑固化時粘合劑膨脹，以填充一組接合腔中的每一個接合腔。