[發明專利]具有機加工的凹部的整體加強結合面板及制造方法

在審

• 申請號: 202011133813.X
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112757662A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 戴維·M·安德森;杰弗里·P·巴庫姆
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/54;B64C3/26;B29L31/30
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李佳佳

公開了用于制造復合部件的方法、系統和裝置、根據所公開方法制造的復合部件以及包括該復合材料部件的組件和更大結構，該復合部件具有機加工至復合材料襯底的結合加強結構。

技術領域

本公開總體涉及復合材料和由該復合材料制成的結構和部件的領域。更具體地，本公開涉及機加工用作復合材料部件的復合材料以及使用機加工的復合材料制造復合部件的領域。

背景技術

包括例如機翼結構的飛機結構通常包括復合組件，該復合組件包括作為機翼組件內部的加強結構的桁條、翼肋、翼梁等。翼肋通常沿機翼內部的縱向長度在空間上垂直布置。桁條通常連接至機翼蒙皮，其中，翼肋和翼梁連接至桁條組件以形成具有期望強度和剛度的加強翼盒組件。桁條通常沿著機翼內部的縱向長度延伸。

就部件而言，構造有加強桁條、翼肋、翼梁、緊固件等的飛機機翼是昂貴的，并且可進一步增加機翼組裝過程的總成本，并且進一步增加包含這些部件和組件的結構的總成本。此外，通常用作機翼加強件的內部機翼部件和用于連接加強件的緊固件給機翼組件增加了相當大的重量，并且增加了包括這種機翼組件的飛機的總重量。

發明內容

根據本方面，公開了一種方法，該方法包括：將多個復合材料層定向至工具上以形成復合材料襯底，其中，該復合材料襯底具有復合材料襯底厚度，并且其中，該工具具有工具加工表面。復合材料襯底進一步包括復合材料襯底第一表面和復合材料襯底第二表面，其中，復合材料襯底第一表面定位為鄰近工具加工表面。該方法進一步包括：將分離器層定向為鄰近復合材料襯底第二表面；將復合材料頂層定向至分離器層上；以及至少部分固化復合材料襯底和復合材料頂層。該方法進一步包括：將至少部分固化復合材料頂層與至少部分固化復合材料襯底分離。該方法還包括：將復合材料移除設備定向為鄰近復合材料襯底第二表面，以及在復合材料襯底中機加工至少一個凹部，以及從復合材料襯底移除預定量的材料以在復合材料襯底中形成凹部，其中，凹部被構造為從復合材料襯底第二表面向復合材料襯底厚度延伸預定距離以形成機加工復合材料襯底，并且其中，機加工復合材料襯底包括機加工復合材料襯底第一表面和機加工復合材料襯底第二表面。

在另一方面中，向復合材料襯底機加工至少一個凹部的步驟還包括：在復合材料襯底中機加工多個凹部。

在另一方面中，凹部被構造為包括預定幾何輪廓，該幾何輪廓可包括如下至少一個：矩形、圓形、橢圓形、三角形、多邊形、不規則形狀或其組合。

在又一方面中，凹部延伸至機加工復合材料襯底厚度的預定距離等于復合材料襯底厚度的約50％至約80％。

在又一方面中，凹部延伸至機加工復合材料襯底厚度的預定距離等于復合材料襯底厚度的約65％。

根據本方面，公開了一種方法，該方法包括：將多個復合材料層定向至工具上以形成復合材料襯底，其中，該復合材料襯底具有復合材料襯底厚度，并且其中，該工具具有工具加工表面。復合材料襯底進一步包括復合材料襯底第一表面和復合材料襯底第二表面，其中，復合材料襯底第一表面定位為鄰近工具加工表面。該方法進一步包括：將分離器層設備定向為鄰近復合材料襯底第二表面，并且將復合材料頂層定向至分離器層上，以及至少部分固化復合材料襯底和復合材料頂層。該方法進一步包括：將至少部分固化復合材料頂層與至少部分固化復合材料襯底分離。該方法還包括：將復合材料移除設備定向為鄰近復合材料襯底第二表面，以及在復合材料襯底中機加工至少一個凹部，以及從復合材料襯底移除預定量的材料以在復合材料襯底中形成凹部，其中，凹部被構造為從復合材料襯底第二表面向復合材料襯底厚度延伸預定距離以形成機加工復合材料襯底，并且其中，機加工復合材料襯底包括機加工復合材料襯底第一表面和機加工復合材料襯底第二表面。該方法還包括：將粘合劑材料或其他接合劑涂敷至復合材料頂層或機加工復合材料襯底第二表面中的至少一個，將復合材料頂層定向至機加工復合材料襯底第二表面上，以及將復合材料頂層接合至機加工復合材料襯底第二表面。

在另一方面中，在本公開的方法中，材料移除設備是激光器。