[發明專利]用于從熱塑性層壓板制造大波狀零件的系統和方法

在審

• 申請號: 202110479911.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113601819A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: P·G·溫特斯;G·J·?？寺?/a>
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C51/14
• 分類號: B29C51/14;B29C51/08;B29C51/42;B29K101/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 董志勇

本發明的名稱是用于從熱塑性層壓板制造大波狀零件的系統和方法。本文公開了用于制造零件的系統和方法。一種實例方法包括將固結的層壓板加熱至低于熱塑性樹脂的熔化溫度的加熱溫度，以形成加熱的固結的層壓板，該固結的層壓板包括多個層片，每個層片由嵌入在熱塑性樹脂中的纖維制成。該方法還包括迫使加熱的固結的層壓板抵靠模具的波狀成型表面，直到加熱的固結的層壓板的形狀與模具的波狀成型表面的波狀形狀相對應。

技術領域

本公開內容總體上涉及制造零件，并且更具體地涉及用于制造由固結的(consolidated)層壓板制成的零件的系統和方法。

背景技術

目前，用于制造由基于聚合物的層壓板制成的大波狀(輪廓，contoured)零件的系統和方法更有利于熱固性材料。換句話說，當前的制造商不愿制造由熱塑性層壓板制成的大波狀零件，這是因為用于形成由熱塑性層壓板制成的大波狀零件的常規固結過程既費時又昂貴。相反，盡管熱固性材料可能比熱塑性材料更昂貴、更重且不必要地更堅固，但大多數希望由基于聚合物的層壓板制成大波狀零件的制造商都使用熱固性材料進行制造。因此，需要以比常規制造方法更容易、更便宜和更快的方式制造由熱塑性層壓板制成的大波狀零件。

發明內容

響應于現有技術水平，特別是響應于用于制造由熱塑性層壓板制成的大波狀零件的常規系統和方法的缺點，而該缺點通過目前可用的技術尚未能完全解決，開發了本申請的主題。因此，已經開發了本申請的主題，以提供用于克服現有技術中的至少一些上述缺點的由熱塑性層壓板制造大波狀零件的系統和方法。

以下是本文所公開主題的實例的非詳盡的列舉，其可以被要求保護或可以不被要求保護。

本文公開了制造零件的方法。該方法包括將固結的層壓板加熱至低于熱塑性樹脂的熔化溫度的加熱溫度，以形成加熱的固結的層壓板，該固結的層壓板包括多個層片(ply)，每個層片由嵌入熱塑性樹脂中的纖維制成。該方法還包括迫使(force)加熱的固結的層壓板抵靠模具的波狀成型(contoured forming)表面，直到加熱的固結的層壓板的形狀與模具的波狀成型表面的波狀形狀相對應。該段的前述主題表征了本公開內容的實例1。

嵌入熱塑性樹脂中的纖維包括連續纖維。該段的前述主題表征了本公開內容的實例2，其中實例2還包括根據以上實例1的主題。

加熱溫度高于熱塑性樹脂的熱變形溫度。該段的前述主題表征了本公開內容的實例3，其中實例3還包括根據以上實例1或2中任何一個的主題。

模具的波狀成型表面是直紋曲面(ruled surface)。該段的前述主題表征了本公開內容的實例4，其中實例4還包括根據以上實例1-3中任何一個的主題。

固結的層壓板的寬度為至少三英尺和長度為至少四英尺。該段的前述主題表征了本公開內容的實例5，其中實例5還包括根據以上實例1-4中任何一個的主題。

固結的層壓板的孔隙度不超過4％。該段的前述主題表征了本公開內容的實例6，其中實例6還包括根據以上實例1-5中任何一個的主題。

該方法進一步包括將固結的層壓板和模具定位在封閉的容器的內部腔體內。加熱固結的層壓板的步驟包括加熱封閉的容器的內部腔體。該段的前述主題表征了本公開內容的實例7，其中實例7還包括根據以上實例1-6中任何一個的主題。

該方法進一步包括利用撓性隔膜將封閉的容器的內部腔體氣密地分成第一區域和第二區域。將固結的層壓板和模具定位在內部腔體內的步驟包括將固結的層壓板和模具定位在內部腔體的第二區域內。迫使加熱的固結的層壓板抵靠模具的波狀成型表面的步驟包括改變第一區域和第二區域中的至少一個區域內的壓力，使得第一區域內的壓力大于第二區域內的壓力以推進撓性隔膜抵靠加熱的固結的層壓板。該段的前述主題表征了本公開內容的實例8，其中實例8還包括根據以上實例7的主題。