專利名稱：具有粘結(jié)層控制的粘結(jié)補(bǔ)片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)大體涉及結(jié)合(bonding)設(shè)備和工藝，并且更具體地涉及使用粘結(jié)補(bǔ)片修復(fù)結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
粘合劑可在許多應(yīng)用中用來(lái)結(jié)合零件和結(jié)構(gòu)。例如，在飛機(jī)工業(yè)中，粘合劑可用來(lái)將補(bǔ)片粘結(jié)至例如蒙皮面板的結(jié)構(gòu)，以便改進(jìn)、修復(fù)和/或修理結(jié)構(gòu)區(qū)域。在一些情況下， 補(bǔ)片和/或結(jié)構(gòu)可由復(fù)合材料形成。在向結(jié)構(gòu)和/或補(bǔ)片涂一層粘合劑后，向補(bǔ)片施加壓力和熱，以便固化粘合劑并且在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)上形成強(qiáng)粘結(jié)。該粘結(jié)過(guò)程不容易在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行， 并且因此通常在受控條件下執(zhí)行，例如但是不限于，在專業(yè)的操作設(shè)備以及具有綜合知識(shí)的熟練技術(shù)人員均可用的維護(hù)/修理吊架設(shè)施的條件下執(zhí)行該過(guò)程。粘結(jié)補(bǔ)片的強(qiáng)度和/或壽命可部分取決于以下條件，即粘合劑的厚度，補(bǔ)片區(qū)域上的粘合劑厚度的均勻性，和/或補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)之間存在的空隙或氣穴，空隙或氣穴由粘結(jié)中的多孔性引起，但不限于此?？赏ㄟ^(guò)控制安裝期間施加至補(bǔ)片的壓力而將粘結(jié)層/熔合線(bond line)厚度和多孔性控制在某一程度。然而，可能難以確定實(shí)現(xiàn)具體的粘結(jié)層厚度所需的精確壓力，并且在任何情況下，均勻地施加該精確壓力穿過(guò)補(bǔ)片都可能有挑戰(zhàn)性。 厚度不變的膜型粘合劑代表上述問(wèn)題的一個(gè)可能的解決方案，然而，在一些應(yīng)用中，膜粘合劑的使用可能不實(shí)際，因?yàn)槠淇赡芤髮I(yè)處理，例如但是不限于需要冷卻該膜，直到其能夠使用。因此，存在對(duì)將補(bǔ)片粘結(jié)至結(jié)構(gòu)的方法的需要，其允許基本在補(bǔ)片的全部區(qū)域上精密控制粘結(jié)層厚度，并且降低或消除由于空隙引起的粘結(jié)中的多孔性。也存在對(duì)將補(bǔ)片粘結(jié)至結(jié)構(gòu)的方法的需要，其可以在現(xiàn)場(chǎng)使用不需要專業(yè)處理的粘合劑執(zhí)行，不高度依賴安裝者的技術(shù)，并且產(chǎn)生一致、可重復(fù)的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
依照公開(kāi)的實(shí)施例，提供一種將補(bǔ)片粘結(jié)至結(jié)構(gòu)的方法，其中可以基本在補(bǔ)片的全部區(qū)域上控制粘結(jié)粘合劑的粘結(jié)層或厚度。本方法可以不需要高水平的安裝者技能，并且可以提供一致、可重復(fù)的結(jié)果，即使在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行也是如此。墊片被用來(lái)幫助允許將粘合劑均勻地施加在補(bǔ)片的區(qū)域上，并且達(dá)到期望的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，墊片放置在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)之間。可選地，可在施加粘合劑后移除墊片，或者留在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)之間，以便限制粘合劑壓緊，并且因此隨著補(bǔ)片被壓緊和固化而保持期望的粘結(jié)層厚度。在另一實(shí)施例中，墊片形成用于將補(bǔ)片壓緊結(jié)構(gòu)的工具的一部分。穿孔可以可選地設(shè)置在補(bǔ)片中，以便通過(guò)在修補(bǔ)操作期間，隨著將補(bǔ)片壓緊結(jié)構(gòu)，使空氣和/或過(guò)多的粘合劑脫離補(bǔ)片，而降低或消除粘結(jié)中的多孔性。也可使用一套預(yù)包裝、預(yù)配置的組件在現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)快地執(zhí)行補(bǔ)片安裝。依照一個(gè)公開(kāi)的實(shí)施例，提供一種修補(bǔ)結(jié)構(gòu)區(qū)域的方法，其包含準(zhǔn)備補(bǔ)片，并且將粘性粘結(jié)粘合劑層放置在結(jié)構(gòu)和補(bǔ)片之間。墊片被用來(lái)控制粘合劑層的厚度。將補(bǔ)片壓緊結(jié)構(gòu)。使用墊片包括將墊片放置在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)其中之一上，并且放置粘性粘結(jié)粘合劑層包括通過(guò)墊片，向補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)其中之一施加粘合劑。本方法可進(jìn)一步包含在將補(bǔ)片壓緊結(jié)構(gòu)之前，從補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)其中之一移除墊片。使用墊片還包括將墊片放置在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)之間，從而隨著補(bǔ)片壓緊結(jié)構(gòu)，限制粘合劑的壓緊。依照另一公開(kāi)的實(shí)施例，提供一種在結(jié)構(gòu)上粘結(jié)補(bǔ)片的方法。該方法包括在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)其中之一上放置墊片，并且向補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)其中之一施加粘性粘結(jié)粘合劑層。施加粘合劑可以包括當(dāng)施加粘合劑時(shí)，使用墊片控制粘合劑層的厚度。該方法進(jìn)一步包括將補(bǔ)片放置在結(jié)構(gòu)上，兩者之間為粘合劑層；將補(bǔ)片壓緊結(jié)構(gòu)；以及固化粘合劑。該方法還可以包括隨著補(bǔ)片壓緊結(jié)構(gòu)，使用墊片限制粘合劑層壓緊至預(yù)選的厚度。在已施加粘合劑層后，可移除墊片。依照進(jìn)一步公開(kāi)的實(shí)施例，提供一種修補(bǔ)結(jié)構(gòu)區(qū)域的套件。該套件包括補(bǔ)片，其適合位于修補(bǔ)區(qū)域之上并且被壓緊結(jié)構(gòu)；以及粘性粘合劑，其用于將補(bǔ)片部件粘結(jié)至結(jié)構(gòu)。 也提供墊片用于控制用于將補(bǔ)片粘結(jié)至結(jié)構(gòu)的粘合劑層的厚度。補(bǔ)片可以是固化纖維加固聚合物復(fù)合材料。依照進(jìn)一步實(shí)施例，提供用于修復(fù)結(jié)構(gòu)的部分的復(fù)合材料補(bǔ)片。復(fù)合材料補(bǔ)片包括適于通過(guò)放置在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)之間的粘合劑層而被粘結(jié)至結(jié)構(gòu)的表面。補(bǔ)片具有多個(gè)墊片元件，其分布在表面上，并且與用于控制粘合劑層厚度的補(bǔ)片整體形成。公開(kāi)的實(shí)施例滿足對(duì)于將補(bǔ)片黏附地粘結(jié)在結(jié)構(gòu)上的方法和設(shè)備的需求，其可被相對(duì)快速地執(zhí)行，并且允許精密控制粘結(jié)層厚度，同時(shí)降低或消除粘結(jié)中的多孔性。1. 一種修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)域的方法，其包含準(zhǔn)備補(bǔ)片；將粘性粘結(jié)粘合劑層放置在所述結(jié)構(gòu)和所述補(bǔ)片之間；使用墊片控制所述粘合劑層的厚度；以及使所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括將所述墊片放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一上，以及放置粘性粘結(jié)粘合劑層包括通過(guò)所述墊片，將所述粘合劑施加至所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包含在使所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)之前，從所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一移除所述墊片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括將所述墊片放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間，從而隨著將補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)，限制所述粘合劑的壓緊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括將墊片放置在所述結(jié)構(gòu)上，包圍所述補(bǔ)片，以及使用墊片限制所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)的壓緊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括，將多個(gè)細(xì)長(zhǎng)墊片元件以彼此間隔開(kāi)的關(guān)系放置在所述結(jié)構(gòu)和所述補(bǔ)片之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中準(zhǔn)備所述補(bǔ)片包括形成與所述補(bǔ)片一體的所述墊片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中準(zhǔn)備所述補(bǔ)片包括在所述補(bǔ)片中形成多個(gè)穿孔，其在壓緊所述補(bǔ)片時(shí)允許空氣從所述補(bǔ)片下逸出。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含隨著將所述補(bǔ)片壓緊，限制被施加至所述補(bǔ)片的外圍部分的壓力。10. 一種將補(bǔ)片粘結(jié)到結(jié)構(gòu)上的方法，其包含將墊片放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一上；向所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一施加粘性粘結(jié)粘合劑層，包括使用墊片以在施加粘合劑時(shí)控制所述粘合劑層的厚度；將所述補(bǔ)片放置在所述結(jié)構(gòu)上，兩者之間為所述粘合劑層；將所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)；以及固化所述粘合劑。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包含使用所述墊片以在將所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)時(shí)，將所述粘合劑層的壓緊限制為預(yù)選的厚度。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包含將墊片放置在所述結(jié)構(gòu)上，包圍所述補(bǔ)片，以及使用放置在所述結(jié)構(gòu)上的所述墊片以對(duì)抗/反作用被施加至所述補(bǔ)片的壓緊力， 并限制所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)的壓緊。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包含其中將所述墊片放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一上包括，放置以下至少一個(gè)元件珠子、屏障/篩子(screen)、環(huán)、細(xì)長(zhǎng)墊片元件、墊片塊和銷。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述墊片放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一上包括，形成與所述補(bǔ)片一體的多個(gè)墊片元件。15. 一種用于修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)域的套件，其包含補(bǔ)片，其適合置于所述修復(fù)區(qū)域上，并且可被壓緊所述結(jié)構(gòu)；粘性粘合劑，其用于將所述補(bǔ)片部件粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)；以及墊片，其用于控制用于將所述補(bǔ)片粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)的粘合劑層的厚度。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的套件，其中所述補(bǔ)片為固化纖維加固聚合物復(fù)合材料。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的套件，其中所述墊片包含基本不可壓縮的屏障，所述粘合劑可穿過(guò)所述屏障。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的套件，其中所述墊片與所述補(bǔ)片形成一體。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的套件，其中所述墊片包含預(yù)測(cè)量數(shù)量的基本不可壓縮的珠子，其適合被混合進(jìn)所述粘合劑中。20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的套件，其中所述墊片包含多個(gè)細(xì)長(zhǎng)纖維，其每個(gè)都適合被放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間。21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的套件，其中將所述墊片集成在所述補(bǔ)片中。22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的補(bǔ)片，其中所述墊片包含一段長(zhǎng)度的細(xì)絲，其適合被切成多段長(zhǎng)度，并且被放置在所述修復(fù)區(qū)域上的結(jié)構(gòu)上。23.為了用于修補(bǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料補(bǔ)片具有適合通過(guò)被放置在所述表面和所述結(jié)構(gòu)之間的粘合劑層粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)的表面，所述補(bǔ)片包括多個(gè)墊片元件，所述多個(gè)墊片元件分布在所述表面上，并且與所述補(bǔ)片整體形成，用于控制所述粘合劑層的厚度。24. 一種在現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)的方法，其包含準(zhǔn)備將被修補(bǔ)的結(jié)構(gòu)的區(qū)域；形成補(bǔ)片，包括在所述補(bǔ)片中形成穿孔；將墊片放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一上；向所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一施加粘合劑層，包括通過(guò)經(jīng)所述墊片施加所述粘合劑而控制所述粘合劑層的厚度；在已施加所述粘合劑層后，移除所述墊片；將所述補(bǔ)片施加至所述結(jié)構(gòu)；將胎膜板/隔板(caul plate)放置在所述補(bǔ)片上；將反胎膜板/反隔板(anti-caul plate)放置在所述胎膜板和所述結(jié)構(gòu)之間；在所述補(bǔ)片、所述胎膜板和所述反胎膜板的組合物上安裝壓力施加器；使用所述壓力施加器通過(guò)所述胎膜板向所述補(bǔ)片施加壓力；使用所述反胎膜板限制由所述胎膜板施加至所述補(bǔ)片外圍的壓力；在所述補(bǔ)片上安裝熱袋；以及使用所述熱袋固化所述粘合劑。25. 一種用于修補(bǔ)復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)的套件，其包含基本平坦的補(bǔ)片，其適合被壓緊所述結(jié)構(gòu)并與其粘結(jié)，所述補(bǔ)片包括其中的多個(gè)穿孔，隨著所述補(bǔ)片被壓緊所述結(jié)構(gòu)，所述穿孔允許所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間的空氣通過(guò)所述補(bǔ)片逸出；預(yù)測(cè)量數(shù)量的粘結(jié)粘合劑；掩模，其適合被放置在所述結(jié)構(gòu)上，用于限定所述結(jié)構(gòu)上將被修補(bǔ)的區(qū)域；熱袋，其用于固化所述粘合劑；壓緊裝置，其用于將所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)；以及基本不可壓縮的墊片，其適合被放置在所述平坦部件和所述結(jié)構(gòu)之間，用于控制所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)層的厚度，所述墊片包括至少一個(gè)以下元件——預(yù)測(cè)量數(shù)量的珠子，其適合與所述粘合劑混合，墊片環(huán)，一段長(zhǎng)度的細(xì)絲，其適合被切成單獨(dú)的長(zhǎng)度，并且被放置在將被修復(fù)的所述結(jié)構(gòu)上的區(qū)域上的結(jié)構(gòu)上，多個(gè)墊片銷，以及屏障。1. 一種修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)域的方法，其包含準(zhǔn)備補(bǔ)片，包括在所述補(bǔ)片中形成多個(gè)穿孔；
將粘性粘結(jié)粘合劑層放置在所述結(jié)構(gòu)和所述補(bǔ)片之間；將所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)；以及隨著將所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)，使用所述補(bǔ)片中的所述穿孔允許空氣和/或粘合劑從所述補(bǔ)片被擠壓出來(lái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含通過(guò)在所述補(bǔ)片和所述機(jī)構(gòu)之間放置墊片而控制所述粘合劑層的厚度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間放置墊片包括， 在所述結(jié)構(gòu)和所述補(bǔ)片之間引入多個(gè)珠子和屏障至少其中之一。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中放置所述墊片包括，在將所述粘合劑放置在所述結(jié)構(gòu)和所述補(bǔ)片之間之前，將所述墊片引入所述粘合劑中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含準(zhǔn)備所述結(jié)構(gòu)的所述表面；通過(guò)混合至少兩種反應(yīng)組分而準(zhǔn)備所述粘合劑；將模板放置在所述結(jié)構(gòu)的所述表面上，所述結(jié)構(gòu)的所述表面限定將被修補(bǔ)的所述結(jié)構(gòu)上的所述區(qū)域，并且其中，放置所述粘結(jié)粘合劑包括，使用所述模板將所述粘合劑施加至所述結(jié)構(gòu)的限定區(qū)域；以及在所述補(bǔ)片上應(yīng)用熱產(chǎn)生裝置，從而固化所述粘合劑層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含通過(guò)觀察經(jīng)所述補(bǔ)片中的所述穿孔的多余粘合劑流，確定已充分消除所述補(bǔ)片下的任何空氣。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中限制通過(guò)胎膜板施加至所述補(bǔ)片的所述外圍的壓力包括，在所述結(jié)構(gòu)和所述胎膜板之間，在所述補(bǔ)片的外圍的外部放置反胎膜板。8. 一種將補(bǔ)片粘結(jié)在結(jié)構(gòu)上的方法，其包含在所述結(jié)構(gòu)上放置所述補(bǔ)片；在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間放置粘結(jié)粘合劑層；在所述補(bǔ)片上放置胎膜板；通過(guò)向所述胎膜板施加壓力而將所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)；以及使用反胎膜限制通過(guò)所述胎膜板施加至所述補(bǔ)片的外圍的所述壓力。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中限制施加至所述補(bǔ)片的所述外圍的壓力包括，在所述胎膜板的所述外圍周圍對(duì)施加至所述胎膜板的力反作用。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對(duì)所述力反作用包括，在所述胎膜板和所述結(jié)構(gòu)之間，在所述胎膜板的外圍放置反胎膜板。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間放置墊片，從而將所述粘合劑層保持在期望的厚度。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間放置墊片包括，將珠子引入所述粘合劑，每個(gè)所述珠子都具有大體等于所述粘合劑層的期望厚度的尺寸。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間放置墊片包括，在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間引入屏障，其具有大體等于所述粘合劑層的期望厚度的厚度。14. 一種用在修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)域中的補(bǔ)片，其包含基本平坦的部件，其適合被壓緊所述結(jié)構(gòu)，并且通過(guò)粘合劑層被粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)， 所述平坦部件包括其中的多個(gè)穿孔，隨著所述平坦部件被壓緊所述結(jié)構(gòu)，所述穿孔允許所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間的空氣通過(guò)所述平坦部件逸出。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的補(bǔ)片，其中所述平坦部件中的所述穿孔每個(gè)都具有足夠允許多余的粘合劑通過(guò)其流動(dòng)并且離開(kāi)所述補(bǔ)片的寬度。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的補(bǔ)片，其中所述平坦部件為多層復(fù)合材料。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的補(bǔ)片，其中所述復(fù)合材料被固化。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的補(bǔ)片，其進(jìn)一步包含墊片，所述墊片適合被放置在所述平坦部件和所述結(jié)構(gòu)之間，用于控制所述平坦部件和所述結(jié)構(gòu)之間的粘合劑的厚度。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的補(bǔ)片，其中所述墊片包含基本不可壓縮的屏障，所述粘合劑可穿過(guò)所述屏障。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的補(bǔ)片，其中所述墊片包含分散在所述粘合劑中的多個(gè)基本不可壓縮的珠子。21.用于將補(bǔ)片粘性粘結(jié)在結(jié)構(gòu)表面上的設(shè)備，其包含胎膜板，其適合在粘結(jié)操作期間，被放置在所述補(bǔ)片上并對(duì)所述補(bǔ)片施加壓力；以及用于限制由所述胎膜板施加至所述補(bǔ)片的外圍的壓力的裝置。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中用于限制壓力的所述裝置包括在所述胎膜板和所述結(jié)構(gòu)表面之間的反胎膜板。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述反胎膜板基本圍繞所述補(bǔ)片。24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述反胎膜板基本為圓形，并且外接所述補(bǔ)片，以及所述胎膜板的所述外圍在所述反胎膜板上，并且與其嚙合。25. 一種在現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)的方法，其包含準(zhǔn)備將被修補(bǔ)的所述結(jié)構(gòu)的區(qū)域；形成補(bǔ)片，包括在所述補(bǔ)片中形成穿孔；施加粘合劑層至所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一；通過(guò)在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間放置墊片而控制所述粘合劑層的厚度；將所述補(bǔ)片施加至所述結(jié)構(gòu)；在所述補(bǔ)片上放置胎膜板；在所述胎膜板和所述結(jié)構(gòu)之間放置反胎膜板；在所述補(bǔ)片、所述胎膜板和所述反胎膜板的組合物上安裝壓力施加器；使用所述壓力施加器通過(guò)所述胎膜板向所述補(bǔ)片施加壓力；使用所述反胎膜限制由所述胎膜板向所述補(bǔ)片外圍施加的壓力；在所述補(bǔ)片上安裝熱袋；以及使用所述熱袋固化所述粘合劑。26. 一種用于修補(bǔ)復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)的補(bǔ)片，其包含
基本平坦的部件，其適合被壓緊所述結(jié)構(gòu)并通過(guò)粘合劑層被粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)，所述平坦部件包括其中的多個(gè)穿孔，隨著所述平坦部件被壓緊所述結(jié)構(gòu)，所述穿孔允許所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間的空氣逸出；基本不可壓縮的屏障，其適合被放置在所述平坦部件和所述結(jié)構(gòu)之間，用于控制所述粘合劑層的均勻性；將所述平坦部件粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)的粘合劑層；以及所述粘合劑層中的珠子，其用于控制所述粘合劑層的厚度。特征、功能和優(yōu)點(diǎn)能夠在本公開(kāi)的各種實(shí)施例中獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，或者可結(jié)合其他實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，其中進(jìn)一步的細(xì)節(jié)能夠參考以下說(shuō)明和附圖而看出。


在所附權(quán)利要求中提出有利實(shí)施例的新穎特征證實(shí)的特性。然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，通過(guò)參考本公開(kāi)的有利實(shí)施例的以下詳細(xì)說(shuō)明，將最容易理解有利實(shí)施例，及其用途的優(yōu)選模式、進(jìn)一步目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是示出根據(jù)有利實(shí)施例的飛機(jī)制造和服務(wù)方法的圖的圖示說(shuō)明；圖2是示出有利實(shí)施例可在其中實(shí)施的飛機(jī)的圖的圖示說(shuō)明；圖2A是功能框圖的圖示說(shuō)明，其示出使用墊片保持兩個(gè)粘著性地粘結(jié)的零件之間期望的粘結(jié)層厚度；圖3是示出根據(jù)有利實(shí)施例的粘結(jié)環(huán)境圖的圖示說(shuō)明；圖4是示出根據(jù)有利實(shí)施例的粘合劑施加的橫截面視圖的圖示說(shuō)明；圖5是示出根據(jù)有利實(shí)施例的具有粘合劑和珠子層的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖的圖示說(shuō)明；圖6是示出根據(jù)有利實(shí)施例的零件上的掩模的圖的圖示說(shuō)明；圖7是示出根據(jù)有利實(shí)施例的零件為粘合劑準(zhǔn)備的圖的圖示說(shuō)明；圖8是示出根據(jù)有利實(shí)施例的施加/應(yīng)用粘合劑和珠子的圖的圖示說(shuō)明；圖9是示出根據(jù)有利實(shí)施例的具有粘合劑和珠子的零件的圖的圖示說(shuō)明；圖10是示出根據(jù)有利實(shí)施例的將粘合劑施加至零件的圖的圖示說(shuō)明；圖11是示出根據(jù)有利實(shí)施例的將屏障/篩子(screen)從零件移除的圖的圖示說(shuō)明；圖12是示出根據(jù)有利實(shí)施例的彼此粘結(jié)的兩個(gè)零件的圖的圖示說(shuō)明；圖13是示出根據(jù)有利實(shí)施例的粘結(jié)零件的過(guò)程的流程圖的圖示說(shuō)明；圖14是示出根據(jù)有利實(shí)施例的粘結(jié)零件的過(guò)程的流程圖的圖示說(shuō)明；圖15是具有需要修補(bǔ)的區(qū)域的結(jié)構(gòu)的一部分的平面視圖的圖示說(shuō)明；圖16是沿圖15的線16-16截取的截面圖的圖示說(shuō)明；圖17是示出模板已被放置在正被修補(bǔ)的區(qū)域上的平面視圖的圖示說(shuō)明；圖18是補(bǔ)片的等距視圖的圖示說(shuō)明，其示出其中的穿孔；圖19是圖15所示結(jié)構(gòu)的截面圖的圖示說(shuō)明，其中補(bǔ)片和粘合劑層已放置在要求修補(bǔ)的區(qū)域上；圖20是類似于圖19的視圖的圖示說(shuō)明，但是其示出胎膜板和反胎膜板已安裝在補(bǔ)片上；圖21是示出胎膜板的頂視圖的圖示說(shuō)明，其中反胎膜板和補(bǔ)片的位置用虛線指示；圖22是用于實(shí)施修補(bǔ)方法的設(shè)備的分解圖，其包括熱袋和對(duì)補(bǔ)片施加力的壓緊器；圖23是示出使用粘結(jié)補(bǔ)片修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的方法的步驟的流程圖的圖示說(shuō)明；圖M是示出可用于使用粘結(jié)補(bǔ)片修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的預(yù)包裝套件的組件的方框圖的圖示說(shuō)明；圖25是墊片的可替換實(shí)施例的透視圖的圖示說(shuō)明；圖沈是沿圖25的線沈力6截取的截面圖的圖示說(shuō)明；圖27是示出使用圖25的墊片保持補(bǔ)片壓緊期間粘結(jié)層厚度的截面圖的圖示說(shuō)明；圖28是墊片的另一實(shí)施例的透視圖的圖示說(shuō)明；圖四是類似于圖15的圖示說(shuō)明，但是其示出在施加粘合劑之前，圖28中的多個(gè)墊片已被放置在修補(bǔ)區(qū)域上；圖30是類似于圖27的圖示說(shuō)明，但是其示出使用圖觀的墊片保持粘結(jié)層厚度；圖31是示出具有另一種形式的墊片的補(bǔ)片的底部的透視圖的圖示說(shuō)明；圖32是類似于圖31的圖示說(shuō)明，但是其示出另一形式的墊片；圖33是類似于圖30的圖示說(shuō)明，但是其示出使用圖32的墊片保持粘結(jié)層厚度；圖34是類似于圖四的圖示說(shuō)明，但是其示出墊片的另一實(shí)施例；圖35是對(duì)其施加的另一種形式的墊片的穿孔補(bǔ)片的平面視圖的圖示說(shuō)明；圖36是類似于圖35的圖示說(shuō)明，但是其示出在穿孔補(bǔ)片上墊片的不同布置；圖37是具有在其上形成的另一種形式的墊片的穿孔補(bǔ)片的平面視圖的圖示說(shuō)明；圖38是沿圖37中的線38_38截取的截面圖的圖示說(shuō)明；以及圖39是具有在其上形成的另一種形式的墊片的穿孔補(bǔ)片的平面視圖的圖示說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式更具體地參考附圖，本公開(kāi)的實(shí)施例可在圖1所示的飛機(jī)制造和服務(wù)方法100以及圖2所示的飛機(jī)200的背景下描述。首先參考圖1，根據(jù)有利實(shí)施例描述了圖示說(shuō)明飛機(jī)制造和服務(wù)方法的圖。在預(yù)生產(chǎn)期間，示例性飛機(jī)制造和服務(wù)方法100可以包括圖2中飛機(jī)200的說(shuō)明和設(shè)計(jì)102以及材料采購(gòu)104。在生產(chǎn)期間，進(jìn)行圖2中飛機(jī)200的部件和組件制造106以及系統(tǒng)集成108。其后，圖2中的飛機(jī)102可經(jīng)歷認(rèn)證和交付110，以便置于使用/運(yùn)行112。在為消費(fèi)者服務(wù)時(shí)，圖2中的飛機(jī)200可以定期進(jìn)行例行維護(hù)和服務(wù)114，其可包括更改、重新配置、翻新以及其他維護(hù)或服務(wù)。飛機(jī)制造和服務(wù)方法100的每個(gè)過(guò)程可由系統(tǒng)集成商、第三方和/或操作者執(zhí)行或?qū)嵤?。在這些示例中，操作者可以是消費(fèi)者。為了本說(shuō)明的目的，系統(tǒng)集成商可以包括但不限于任何數(shù)目的飛機(jī)制造商和主要系統(tǒng)分包商；第三方可以包括但不限于任何數(shù)目的賣主、分包商和供應(yīng)商；而操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事機(jī)構(gòu)、服務(wù)組織等等。參考圖2，其示出可實(shí)施有利實(shí)施例的飛機(jī)的圖。在該示例中，飛機(jī)200通過(guò)圖1中的飛機(jī)制造和服務(wù)方法100制造，并且可以包括具有多個(gè)系統(tǒng)204的機(jī)身202和內(nèi)部206。 系統(tǒng)204的示例包括推進(jìn)系統(tǒng)208、電氣系統(tǒng)210、液壓系統(tǒng)212以及環(huán)境系統(tǒng)214中的一個(gè)或多個(gè)?？梢园ㄈ魏螖?shù)目的其他系統(tǒng)。雖然示出航空航天的例子，但是不同的有利實(shí)施例可應(yīng)用于其他工業(yè)，例如汽車行業(yè)。在此體現(xiàn)的設(shè)備和方法可以在圖1的飛機(jī)制造和服務(wù)方法100的任何一個(gè)或更多個(gè)階段期間使用。例如，在圖1的部件和組件制造106中生產(chǎn)的組件或部件可以通過(guò)與圖 1中飛機(jī)200處于使用112時(shí)制造的部件或組件類似的方式制作或制造。同樣，一個(gè)或更多個(gè)設(shè)備實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合可以應(yīng)用在生產(chǎn)階段，例如圖1中的部件和組件制造106和系統(tǒng)集成108期間，例如但是不限于，通過(guò)充分促進(jìn)飛機(jī) 200的裝配或降低其成本。類似地，可在飛機(jī)200處于圖1中的使用112時(shí)或在維護(hù)和服務(wù) 114期間，應(yīng)用一個(gè)或更多個(gè)設(shè)備實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合。例如但是不限于，有利實(shí)施例可以用來(lái)在飛機(jī)200的部件和組件制造106和/或系統(tǒng)集成108期間結(jié)合飛機(jī)200的零件。另外，有利實(shí)施例可用在維修和服務(wù)114期間以執(zhí)行飛機(jī)200的重新配置和/或修復(fù)。不同有利實(shí)施例認(rèn)識(shí)并且考慮到，用于施加粘合劑的當(dāng)前工藝可能沒(méi)有產(chǎn)生被施加至將執(zhí)行粘結(jié)的區(qū)域的均勻粘合劑層。不同有利實(shí)施例也認(rèn)識(shí)并且考慮到，即使能夠施加粘合劑從而形成均勻?qū)樱?dāng)前工藝也可能不提供粘合劑層的期望厚度。參考圖2A，根據(jù)公開(kāi)的實(shí)施例，提供使用被施加至零件304、310其中之一或兩者的粘結(jié)粘合劑層332將零件304、310粘結(jié)在一起的方法。粘合劑332的厚度338在此有時(shí)也稱為“粘結(jié)層厚度”，其可以通過(guò)在零件304、310之間放置一個(gè)或更多個(gè)墊片315來(lái)控制。 如下所述，可能有各種形式的墊片315。在一個(gè)實(shí)施例中，墊片315被用來(lái)向零件304、310 其中之一或兩者施加基本不變厚度338的均勻粘合劑層332，并且在零件304、310被粘結(jié)在一起之前將其移除。在其他實(shí)施例中，墊片315可保留在零件304、310之間，從而隨著零件 304,310被壓緊在一起，幫助保持不變的粘結(jié)層厚度338。實(shí)際上，隨著零件304、310被壓緊，墊片315限制粘合劑332的壓緊。參考圖3，在一個(gè)實(shí)施例中，墊片315可以包含混合在粘合劑332中的屏障318和 /或珠子334。粘合劑332和多個(gè)珠子334通過(guò)屏障318施加在第一零件304的表面328 上，從而形成粘合劑332和珠子334層336。具有粘合劑332和珠子334層336的第一零件304的表面3 被置于與第二零件310的表面340接觸，從而形成包含珠子334的粘合劑層336，從而形成結(jié)構(gòu)307。然后，結(jié)構(gòu)307可以被固化。在這些示例中，屏障318可具有某一厚度，并且通過(guò)屏障318將粘合劑332和多個(gè)珠子334施加在第一零件304的第一表面3 上，可引起粘合劑332和珠子334層336基本具有屏障318的厚度338。多個(gè)珠子334可具有這樣的尺寸，當(dāng)被施加至零件304的第一表面3 上時(shí)，其能夠引起粘合劑332和珠子334層336的基本均勻的厚度338。當(dāng)將零件304、310結(jié)合在一起時(shí)，珠子334可能夠保持粘合劑層332基本均勻的厚度338。被施加至正被結(jié)合的一個(gè)或更多零件304、310的壓力可以不引起不均勻的厚度。此外，珠子334和/或屏障318的尺寸可以在壓力下保持厚度338。在圖3中，根據(jù)有利實(shí)施例描述了粘結(jié)環(huán)境300。在該示例性示例中，粘結(jié)環(huán)境300 可以用來(lái)在零件304和零件306之間產(chǎn)生結(jié)構(gòu)粘結(jié)302。零件304和零件306可以形成結(jié)構(gòu)307。在這些示例中，零件304和零件306可以是平臺(tái)308的零件。在這些示例中，平臺(tái) 308例如可以是圖2中的飛機(jī)200。零件304可以采取復(fù)合材料零件305的形式，而零件 306可以采取復(fù)合材料零件310的形式。在這些示例性示例中，復(fù)合材料零件305可以是蒙皮面板312，雖然也考慮其他結(jié)構(gòu)，例如但是不限于地板面板、壁、框架、桁條、梁、門和其他結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料零件310可以是補(bǔ)片314，其在被施加至蒙皮面板312之前基本為平坦的。在平坦的補(bǔ)片314施加至蒙皮面板312之后，補(bǔ)片314可以符合蒙皮面板312的表面輪廓，并且因此可在蒙皮面板312具有曲率的應(yīng)用中變得彎曲。補(bǔ)片314不需要為平坦的；在一些實(shí)施例中，在被施加至蒙皮面板314之前，補(bǔ)片314可以是彎曲的或具有輪廓。補(bǔ)片314可以不固化或預(yù)固化?？梢允褂谜辰Y(jié)系統(tǒng)316將零件304和零件306彼此粘結(jié)。粘結(jié)系統(tǒng)316可包括屏障318、模板掩模 320、施加器322、胎膜板3 和熱源326。模板掩模320可被放置在復(fù)合材料零件305的第一表面3 上，從而暴露區(qū)域 330。然后可將屏障318放置在模板掩模320上?？赏ㄟ^(guò)屏障318將粘合劑332和珠子334 施加在區(qū)域330中的第一表面3 上，從而形成粘合劑和珠子層336。當(dāng)固化后，粘合劑和珠子層336可表現(xiàn)為粘結(jié)層337的形式?？赏ㄟ^(guò)許多不同的方式施加粘合劑332和珠子334。例如，粘合劑332可以與珠子334混合并且一起施加，以形成粘合劑和珠子層336。在其他有利實(shí)施例中，可通過(guò)屏障 318中的開(kāi)口 341施加粘合劑332。開(kāi)口 341可具有各種形狀和尺寸，這取決于具體的實(shí)施方式。開(kāi)口 341可以具有能夠允許珠子334穿過(guò)開(kāi)口 341的尺寸。屏障318也可以具有其他參數(shù)，例如但是不限于屏障織法、細(xì)絲之間的開(kāi)口、細(xì)絲直徑和/或其他適當(dāng)?shù)膮?shù)。 這些參數(shù)可與珠子尺寸和粘合劑特性結(jié)合，例如厚度、粘度、表面張力、粘性和/或其他粘合劑特性。其后，可將珠子334添加至區(qū)域330中的第一表面3 上的粘合劑332，從而形成粘合劑和珠子層336。在這些示例中，屏障318可以具有可以基本均勻的厚度338。結(jié)果， 粘合劑和珠子層336也可以基本具有厚度338。在結(jié)合前，可施加厚度338大于珠子334直徑的稍微過(guò)量的粘合劑332，從而降低和/或消除可能在結(jié)合復(fù)合材料零件305和復(fù)合材料零件310期間發(fā)生的潛在空氣缺口。 在結(jié)合零件305和零件310期間，零件可以處于真空袋壓力或其他壓力下，從而擠出過(guò)多的粘合劑，同時(shí)保持厚度332非常接近珠子334的直徑的均勻粘結(jié)層。這確保在所有的表面區(qū)域上都發(fā)生足夠的填充。通過(guò)以下措施可有助于控制粘結(jié)層厚度338，即將屏障318放置在零件305、310中一個(gè)上，并且然后，通過(guò)使粘合劑/珠子通過(guò)屏障318而在零件上施加粘合劑332和可選地施加珠子336，并且修掉/鏟掉屏障318上過(guò)多的粘合劑。施加器332可以用來(lái)通過(guò)屏障318將粘合劑332和/或珠子334施加到復(fù)合材料零件305的第一表面3 上。施加器322可將過(guò)多的粘合劑332和/或珠子334從屏障318去除，從而形成具有基本厚度338的粘合劑和珠子層336。在粘合劑和珠子層336已形成后，屏障318和模板掩模320可以去除。復(fù)合材料零件310的第二表面340可以被置于與復(fù)合材料零件305的第一表面3 接觸。粘合劑和珠子層336內(nèi)的珠子334可保持粘合劑和珠子層336具有基本厚度338。珠子334可以提供可以將厚度338保持在基本相同的水平的結(jié)構(gòu)元件。如果粘合劑和珠子層336中沒(méi)有珠子334，在壓緊后，厚度338可能在部分區(qū)域330中變得不均勻。在不同的有利實(shí)施例中，粘合劑332可以從適合在零件304和零件306之間產(chǎn)生結(jié)構(gòu)粘結(jié)302的任何粘合劑中選擇。在不同的有利實(shí)施例中，粘合劑332可以具有粘度，使得當(dāng)屏障318從粘合劑和珠子層336去除時(shí)，粘合劑和珠子層336可保持基本厚度338。在一個(gè)有利實(shí)施例中，粘合劑332可以被選擇以在其未固化狀態(tài)具有粘度、粘性和表面張力，從而當(dāng)屏障318去除時(shí)，允許適當(dāng)水平的流動(dòng)發(fā)生?？蛇x擇具有或不具有珠子 334的粘合劑332，從而粘住第一表面328，同時(shí)保持這樣的流動(dòng)，其將允許粘合劑332在去除屏障318后保持在結(jié)構(gòu)上并且稍微回流。粘合劑332的選擇部分考慮粘合劑332的工作時(shí)間，所以在施加粘合劑332以及結(jié)合復(fù)合材料零件305的第一表面3 和復(fù)合材料零件 310的第二表面340期間，可保持特性。粘合劑332可以變化，這取決于零件304和零件306的材料。例如但是不限于，當(dāng)零件304和零件306采取復(fù)合材料零件305和復(fù)合材料零件310的形式時(shí)，粘合劑332可以是適合復(fù)合材料部件的粘合劑。如果零件305和/或零件310采取金屬或鋁零件的形式，不同類型的粘合劑可能是適合的。選擇的具體粘合劑可以取決于彼此粘結(jié)的零件的材料、期望的粘結(jié)的強(qiáng)度以及其他適當(dāng)?shù)囊蛩亍？墒褂玫恼澈蟿┌ɡ绲幌抻冢h(huán)氧樹(shù)脂粘合劑、聚氨酯粘合劑、丙烯酸粘合劑以及其他適當(dāng)?shù)恼澈蟿?。珠?34可以具有尺寸335。尺寸335可以基于厚度338或一些其他期望的厚度選擇。珠子334的尺寸355可以大約為厚度338。此外，粘合劑和珠子層336中的珠子334 的量可以改變，這取決于具體的實(shí)施方式。珠子334可由從以下至少一種材料中選擇的材料組成，即玻璃、金屬、陶瓷、橡膠和/或一些其他適當(dāng)?shù)牟牧?。在這些示例中，珠子334可以是基本不可壓縮的。該不可壓縮性可期望避免減小厚度338。如此處所使用的，當(dāng)與一列物品一起使用時(shí)，短語(yǔ)“至少其中之一”意思是可使用一個(gè)或更多個(gè)物品的不同組合，并且可僅需要一列物品中每個(gè)物品的一個(gè)。例如，“至少物品A、物品B和物品C其中之一”可以包括但是不限于物品A或物品A和物品B。該示例也可以包括物品A、物品B以及物品C，或物品B和物品 C0結(jié)構(gòu)307可以被固化，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)粘結(jié)302。在這些示例中，可執(zhí)行對(duì)于粘合劑和珠子層336的固化，從而在零件304和零件306之間形成結(jié)構(gòu)粘結(jié)302。結(jié)構(gòu)307的固化可以使用熱源3 執(zhí)行。熱源3 可以是例如但不限于，熱板、壓熱器或一些其他適當(dāng)?shù)臒嵩?。在一些有利?shí)施例中，胎膜板3M可以放置在結(jié)構(gòu)307上用于固化處理。在這些示例中，使用粘結(jié)系統(tǒng)316執(zhí)行的不同操作可以由人操作者342手動(dòng)執(zhí)行，和/或由機(jī)器人單元 344自動(dòng)執(zhí)行。圖3中粘結(jié)環(huán)境300的圖示說(shuō)明無(wú)意暗示對(duì)可實(shí)施不同實(shí)施例的方式進(jìn)行物理或結(jié)構(gòu)限制。在一些有利實(shí)施例中，除了或替代圖解的部件，可以使用其他部件。也在其他有利實(shí)施例中，一些部件可以不必要。例如，在一些有利實(shí)施例中，在固化處理期間可以不必要使用胎膜板324。在其他有利實(shí)施例中，當(dāng)復(fù)合材料零件310采取補(bǔ)片的形式時(shí)，可在復(fù)合材料零件310中形成排氣孔。排氣孔可以有助于擠出被困在粘合劑和珠子層336內(nèi)的空氣。在其他有利實(shí)施例中， 結(jié)構(gòu)307可以被裝袋用于固化處理。真空袋裝或真空袋裝和壓熱器壓緊可以有助于將粘結(jié)層壓緊至珠子334允許的最小厚度。作為另一示例性示例，在一些有利實(shí)施例中，屏障318可以放置在第一表面328 上，而模板掩模320放置在屏障318上。在其他有利實(shí)施例中，模板掩模320可以是不必要的。在其他有利實(shí)施例中，粘合劑332也可以放置在零件306的第二表面340上。在其他示例性示例中，有利實(shí)施例可以在零件306的第二表面340上放置催化劑(activator)。催化劑可以引起粘合劑332進(jìn)入粘合劑332固化或能夠被固化的狀態(tài)?，F(xiàn)在參考圖4，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了粘合劑的橫截面圖。在該示例中，零件 400是圖3中零件304的一個(gè)示例。零件400可以是例如但不限于蒙皮面板或一些其他適當(dāng)?shù)牧慵?。零?00可以由這樣的材料組成，例如但是不限于復(fù)合材料、鋁、鈦和/或一些其他適當(dāng)?shù)牟牧?。在該示例中，掩?02可以放置在零件400的表面404上。屏障406可以放置在掩模402上。在這些示例中，掩模402可以暴露區(qū)域408。粘合劑410可以施加至區(qū)域408中的表面404上。 掩模402可以防止粘合劑410被施加或沉積在區(qū)域408外部的表面404上的部分412上。 珠子414可以與粘合劑410混合，或單獨(dú)施加，這取決于具體的實(shí)施方式。在這些示例中，屏障406可以具有厚度416。珠子414可以具有直徑418。直徑 418可以是與厚度416基本相同的值，并且可以在珠子414中的不同珠子之間基本一致。通過(guò)使用屏障406，粘合劑和珠子層420可以被施加而具有厚度422，厚度422可以是與區(qū)域 408中的厚度416基本相同的厚度。換句話說(shuō)，屏障406的厚度416可以設(shè)置粘合劑410和珠子420層的厚度422。在已去除屏障406后，珠子420可以基本保持厚度422。接下來(lái)參考圖5，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了具有粘合劑和珠子層的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在該示例性示例中，零件400的表面404可以被置于與零件502的表面500接觸。零件502可以是例如用于零件400的基本平坦的補(bǔ)片或其他修復(fù)件。然而，在一些實(shí)施例中， 如上所述，零件400可以不平坦。在不同的有利實(shí)施例中，可以在箭頭504的方向，在零件502上施加力。粘合劑和珠子層420中的珠子414可以減少和/或防止厚度422的減小超過(guò)粘合劑和珠子層420的珠子414的厚度。此外，珠子414可以防止粘合劑和珠子層420的區(qū)域408中厚度422內(nèi)的不均勻。在這些示例中，珠子414的形狀可為球形。當(dāng)然，可使用任何形狀，這取決于具體的實(shí)施方式。在這些示例性示例中，能夠避免珠子414之間堆疊的任何形狀可以用于珠子 414。在一些有利實(shí)施例中，厚度422可大于直徑418。通過(guò)該類型的實(shí)施方式，基于珠子414的直徑418，粘合劑和珠子層420可減小厚度506的值，其對(duì)應(yīng)于最終粘結(jié)層厚度 338(圖 3)。現(xiàn)在參考圖6-12，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了圖示說(shuō)明對(duì)零件施加粘合劑和珠子的圖。圖6是根據(jù)有利實(shí)施例的零件上的掩模的圖。首先參考圖6，掩模600可以放置在零件 604的表面602上。掩模600可暴露表面602上的區(qū)域606。區(qū)域606可以是可以在其上施加粘合劑的區(qū)域。參考圖7，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了零件為粘合劑準(zhǔn)備的圖。在該示例中，屏障 700已經(jīng)放置在零件604的掩模600上。結(jié)果，粘合劑可以僅通過(guò)屏障700到零件604的區(qū)域606中的表面602上?，F(xiàn)在參考圖8，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了圖示說(shuō)明施加粘合劑和珠子的圖。在該示例中，粘合劑和珠子800可以通過(guò)屏障700施加至表面602。由于掩模600，粘合劑和珠子 800可以僅被施加至區(qū)域606。在圖9中，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了具有粘合劑和珠子的零件圖。在該示例中，在去除屏障700 (未示出)和掩模600 (未示出)后，保留粘合劑和珠子層900?，F(xiàn)在，零件604 準(zhǔn)備用于連接和/或粘結(jié)。現(xiàn)在參考圖10，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了圖示說(shuō)明將粘合劑施加至零件的圖。在該示例中，零件1000具有放置在表面1004上的屏障1002。粘合劑1006可以通過(guò)屏障1002 施加至表面1004。在該示例中，粘合劑1006可以不包括珠子?，F(xiàn)在參考圖11，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了圖示說(shuō)明從具有粘合劑的零件去除屏障的圖。在該圖示性示例中，屏障1002已經(jīng)從零件1000去除?；揪鶆虻恼澈蟿?100保留在表面1004上。在一些有利實(shí)施例中，粘合劑層1100可以采取催化劑的形式?，F(xiàn)在參考圖12，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了圖示說(shuō)明彼此粘結(jié)的兩個(gè)零件的圖。在該示例中，零件1000可以靠著零件604放置并被固化，從而形成看起來(lái)為粘結(jié)層1202的結(jié)構(gòu)粘結(jié)1200。零件1000和零件604可以使用加熱和加壓固化。在該示例中，對(duì)于結(jié)構(gòu)粘結(jié) 1200，厚度或粘結(jié)層可以一致。圖6-12中圖示說(shuō)明的不同操作和特征無(wú)意暗示對(duì)可實(shí)施不同有利實(shí)施例的方式進(jìn)行限制。除了或替代圖示說(shuō)明的特征和/或操作，一些有利實(shí)施例可以具有其他特征和/ 或操作。此外，在一些有利實(shí)施例中，一些特征和/或操作可以是不必要的。例如，在一些有利實(shí)施例中，對(duì)于零件1000，粘合劑1006可以是不必要的。而在其他有利實(shí)施例中，可將屏障700放置在零件604的表面602上，而將掩模600放置在屏障700上?，F(xiàn)在參考圖13，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了用于粘結(jié)零件的過(guò)程的流程圖。可使用粘結(jié)環(huán)境，例如圖3中的粘結(jié)環(huán)境300，實(shí)施圖13中圖示說(shuō)明的過(guò)程。該過(guò)程可以開(kāi)始于將掩模放置在第一零件的第一表面上(操作1300)。然后，該過(guò)程可以將屏障放置在掩模上，從而形成第一零件的第一表面上的暴露區(qū)域(操作1302)。 然后，該過(guò)程可將粘合劑和多個(gè)珠子通過(guò)屏障施加在第一零件的第一表面上，從而形成均勻的粘合劑和珠子層(操作1304)。屏障可以用作水準(zhǔn)裝置以實(shí)現(xiàn)均勻的粘合劑和珠子層。 屏障可以去除，在第一零件的第一表面上留下均勻的粘合劑和珠子層(操作1306)。該過(guò)程可以將具有粘合劑和珠子層的第一零件的第一表面置于與第二零件的第二表面接觸，從而形成結(jié)構(gòu)(操作1308)。該過(guò)程可以固化結(jié)構(gòu)(操作1310)，其后該過(guò)程終止?，F(xiàn)在參考圖14，其根據(jù)有利實(shí)施例描述了用于粘結(jié)零件的過(guò)程的流程圖?？墒褂谜辰Y(jié)環(huán)境，例如圖3中的粘結(jié)環(huán)境300，實(shí)施圖14中圖示說(shuō)明的過(guò)程。
該過(guò)程可以開(kāi)始于在第一零件的第一表面上施加粘合劑和多個(gè)珠子，從而形成粘合劑和珠子層(操作1400)。然后，該過(guò)程可以將屏障插入粘合劑和珠子層中(操作1402)。 多余的粘合劑可以從屏障的頂部去除，從而形成基本均勻的粘合劑和珠子層(操作1404)。 然后，屏障可以從該基本均勻的粘合劑和珠子層去除(操作1406)。具有基本均勻的粘合劑和珠子層的第一零件的第一表面可以被置于與第二零件的第二表面接觸，從而形成結(jié)構(gòu)(操作1408)。然后，該過(guò)程可以固化結(jié)構(gòu)(操作1410)，其后該過(guò)程終止?？赏ㄟ^(guò)許多不同的方式執(zhí)行圖13和圖14的流程圖中圖示說(shuō)明的過(guò)程。在一些有利實(shí)施例中，除了或代替圖示說(shuō)明的操作，還可使用其他操作。此外，一些操作可以同時(shí)執(zhí)行。在其他有利實(shí)施例中，一些操作可以省略。例如，操作1306可以省略，從而當(dāng)將第一表面置于與第二表面接觸時(shí)將屏障和珠子保留在適當(dāng)位置。在其他有利實(shí)施例中，可通過(guò)屏障放置粘合劑層，而不在適當(dāng)位置保留珠子和屏障。例如，在一些有利實(shí)施例中，粘合劑也可以施加至第二零件的第二表面。仍在其他實(shí)施例中，其中使用具有兩種組分的粘合劑，粘合劑的第一組分可以施加至第一零件的第一表面，而粘合劑的第二組分可以施加至第二零件的第二表面；當(dāng)兩個(gè)零件被面對(duì)面接觸放置時(shí)，兩種粘合劑組分混合。在另一示例中，粘合劑可以不包括珠子。作為另一個(gè)示例，可通過(guò)施加粘合劑和多個(gè)珠子的混合物執(zhí)行將粘合劑和多個(gè)珠子施加到第一表面上。在其他有利實(shí)施例中，粘合劑可以施加至第一表面。然后，可以通過(guò)屏障將珠子施加至第一表面。因而，不同的有利實(shí)施例提供了用于將零件彼此粘結(jié)的方法和設(shè)備。不同的有利實(shí)施例可以提供產(chǎn)生粘合劑層的能力，該粘合劑層可以具有大約為基本期望值的厚度。此夕卜，在粘合劑中使用珠子可以在對(duì)零件施加壓力期間及其之后，保持均勻粘合劑層具有期望的厚度值。通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)有利實(shí)施例，可在粘結(jié)零件時(shí)提供可重復(fù)性。在示例性示例中， 可重復(fù)性可以包括例如但是不限于一致的結(jié)構(gòu)粘結(jié)、一致的強(qiáng)度、一致的設(shè)計(jì)和認(rèn)證裕量 (certification margins)，因?yàn)槭褂貌煌挠欣麑?shí)施例，更可預(yù)言零件的結(jié)構(gòu)整體性。這些和可能的其他特征可以提供零件和/或產(chǎn)品的更容易和更快的認(rèn)證?，F(xiàn)在參考圖15和圖16，其圖示說(shuō)明了例如在飛機(jī)中出現(xiàn)的復(fù)合材料蒙皮面板 312。在該示例中，蒙皮面板312具有將被修補(bǔ)的局部區(qū)域31加。如在此使用的，“修補(bǔ)”、 “經(jīng)修補(bǔ)”和“正在修補(bǔ)”為其最廣泛使用的意義，并且有意包括但是不限于修補(bǔ)、修復(fù)、恢復(fù)、改進(jìn)和更改，其或者可將結(jié)構(gòu)恢復(fù)至其原始的載重能力和/或規(guī)格，或在一個(gè)或更多方面提高或改進(jìn)結(jié)構(gòu)的性能。然而，在此也應(yīng)注意，雖然公開(kāi)的實(shí)施例圖示說(shuō)明了包括現(xiàn)有蒙皮面板312的修補(bǔ)的應(yīng)用，但是該實(shí)施例也可以用在飛機(jī)的最初制造和裝配期間，從而形成蒙皮面板312的某些區(qū)域，和/或?qū)⒁粋€(gè)或更多個(gè)組件粘貼至蒙皮面板312。因而，如在以下說(shuō)明和所附權(quán)利要求中使用的，術(shù)語(yǔ)“補(bǔ)片”被進(jìn)一步限定為包括被粘結(jié)在另一個(gè)結(jié)構(gòu)上的各種形式的零件，例如在飛機(jī)的最初制造期間被粘結(jié)至飛機(jī)結(jié)構(gòu)的部件。在圖示說(shuō)明的示例中，區(qū)域31 為凹進(jìn)328a(圖16)，其從外部表面328向下延伸，并且穿透蒙皮面板 312的幾層312b。在其他應(yīng)用中，區(qū)域31 僅為蒙皮面板312中的變形或“凹痕”，其向下延伸進(jìn)入一層或幾層312b，但是其并不穿透各層。雖然附圖中蒙皮面板312被示為基本平坦的，但是蒙皮面板312可以具有一種或更多種輪廓或曲率，在這種情況下，施加至蒙皮面板312的平坦補(bǔ)片314可以符合蒙皮面板312的輪廓或曲率。而且，雖然附圖中示出的補(bǔ)片314基本為平坦的，但是在其他實(shí)施例中，補(bǔ)片314可以具有其他形狀，包括但是不限于彎曲、斷面和/或錐形。而且，如上所述，補(bǔ)片314可以是未固化或預(yù)固化的復(fù)合材料。在一些情況下，例如當(dāng)需要飛機(jī)保持使用，并且避免日程中斷重要時(shí)，可以有必要在飛機(jī)修理庫(kù)環(huán)境外部“現(xiàn)場(chǎng)”執(zhí)行修補(bǔ)，在飛機(jī)修理庫(kù)環(huán)境中可利用專業(yè)設(shè)備、專業(yè)操作和/或熟練維護(hù)技工。例如，為了避免日程延誤，有必要在飛機(jī)?？吭跈C(jī)場(chǎng)停機(jī)位的有限時(shí)間內(nèi)執(zhí)行必要的修補(bǔ)。根據(jù)公開(kāi)的實(shí)施例，可由工人，例如僅具有有限的復(fù)合材料知識(shí)的航線機(jī)械師相對(duì)快速地執(zhí)行所需的修補(bǔ)。修補(bǔ)可以開(kāi)始于修補(bǔ)基本圍繞要求修補(bǔ)的區(qū)域31 的部分1500(圖15)。參考圖 17，模板掩模320包括中心開(kāi)口 320a，其在圖示說(shuō)明的示例中基本為圓形，并且與修補(bǔ)區(qū)域 1500同延，然而，其他開(kāi)口形狀也是可能的，這取決于應(yīng)用。中心開(kāi)口 320a可以在蒙皮面板 312的表面3 準(zhǔn)備期間用作打磨模板，以及用作在需要修補(bǔ)的區(qū)域31 上為補(bǔ)片314(圖 18)定中心的模板。模板掩模320進(jìn)一步包括環(huán)形的間斷穿孔320b，其同心圍繞中心開(kāi)口 320a。環(huán)形穿孔320b可以用來(lái)標(biāo)記表面320a上的外部邊緣，作為修補(bǔ)過(guò)程的一部分，其中漆將被從蒙皮面板312去除。以下將更詳細(xì)地討論準(zhǔn)備表面328以接收粘結(jié)補(bǔ)片314的過(guò)程的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。圖18圖示說(shuō)明了適合修補(bǔ)圖15-17中所示的蒙皮面板312上的區(qū)域31 的補(bǔ)片 314。在該示例中，基本平坦的補(bǔ)片314基本為圓形，并且包括分布在補(bǔ)片314上的多個(gè)通孔穿孔3Ha。如下所述，在補(bǔ)片安裝過(guò)程期間，當(dāng)補(bǔ)片314被壓緊蒙皮面板312的表面328 時(shí)，穿孔31 可以允許空氣1800如箭頭1802所示，從補(bǔ)片314下逸出。期望每個(gè)穿孔31 都可具有直徑或最大寬度“《”，其足夠大，從而也允許過(guò)多的粘合劑1804從補(bǔ)片314下逸出ο現(xiàn)在參考圖19，補(bǔ)片314可以包含多層314b的預(yù)固化復(fù)合材料。在其他實(shí)施例中，補(bǔ)片314可以不被固化。補(bǔ)片314被粘結(jié)至覆蓋在區(qū)域31 上的蒙皮面板312，區(qū)域 312a將通過(guò)形成具有受控厚度338的粘結(jié)層337的粘性粘合劑層336修補(bǔ)。如在此使用的，“粘性”涉及這樣的事實(shí)，即粘合劑336可伸展，并且可隨著對(duì)其施加力而進(jìn)行某種程度的流動(dòng)。粘合劑層336可以是快速固化類型的粘合劑，其通過(guò)選擇其未固化狀態(tài)的預(yù)定的粘性、粘度和表面張力特性而被特制用于特定的應(yīng)用。粘合劑336的粘性和粘度應(yīng)該使得在完成補(bǔ)片安裝過(guò)程期間，其將粘貼至蒙皮面板312和/或補(bǔ)片314，而仍保持可流動(dòng)。粘合劑可以包括上述珠子334和/或屏障318 (參考圖幻。屏障318和/或珠子 334起墊片339的作用，其具有基本對(duì)應(yīng)于粘結(jié)層337的期望厚度338的厚度。在其他實(shí)施例中，屏障318可以用來(lái)將粘合劑332施加至期望粘結(jié)層337的受控厚度338，然后，在施加補(bǔ)片314之前，可以去除屏障318，在該情況下，保留的珠子334幫助控制粘結(jié)層337的厚度 338。粘合劑332和珠子334的層336基本填充正在被修補(bǔ)的區(qū)域31加，包括蒙皮面板312 中的凹進(jìn)328a(圖16)。在其他實(shí)施例中，區(qū)域31 可以用具有不同于粘合劑332的組分的組分的適當(dāng)填充劑(未示出)填充，并且然后用粘合劑332覆蓋。被施加至補(bǔ)片314和/或蒙皮面板312的粘合劑的量可根據(jù)具體的應(yīng)用而變化， 包括要求修補(bǔ)的區(qū)域31 的尺寸和深度。當(dāng)接近精確的粘合劑332的量被施加，并且基本均勻地分布在修補(bǔ)區(qū)域31 上時(shí)，隨著壓緊補(bǔ)片314，可能有少量或沒(méi)有多余的粘合劑 332通過(guò)穿孔31 被擠出。在該情況下，由于粘合劑332自身在補(bǔ)片314下重新分布以平坦粘合劑332的高和低區(qū)域并且填充氣穴，僅(來(lái)自氣穴的)空氣被排出。然而，在其他情況下，即施加了超過(guò)正確數(shù)量的粘合劑332時(shí)，可能使用對(duì)通過(guò)穿孔31 被擠出的多余粘合劑332的位置和/或數(shù)量的觀察作為引導(dǎo)，從而確定實(shí)現(xiàn)期望粘結(jié)的條件是否已滿足。 在任何情況下，穿孔31 都可幫助允許粘合劑332在補(bǔ)片314下以這樣的方式重新分布， 即粘合劑基本接觸補(bǔ)片314的整個(gè)區(qū)域。修補(bǔ)技工對(duì)通過(guò)穿孔31 被擠出的多余粘合劑 332的觀察可以被用來(lái)幫助確定，任何氣穴已經(jīng)基本被消除，并且?guī)椭_定粘合劑332基本接觸補(bǔ)片314的整個(gè)區(qū)域?，F(xiàn)在參考圖20和圖21，其圖示說(shuō)明了放置在補(bǔ)片314上的胎膜板324，準(zhǔn)備用來(lái)將補(bǔ)片314向下壓緊到蒙皮面板312的表面3 上。根據(jù)公開(kāi)的實(shí)施例，環(huán)形反胎膜板2000 形式的墊片放置在胎膜板3M和蒙皮面板312的表面3 之間，靠近胎膜板3M的外部周界 2002，以便將胎膜板3M支持在其外部周界2002。反胎膜板2002的內(nèi)部邊緣2004在補(bǔ)片 314的外部周界2006外部稍微徑向間隔。反胎膜板2000具有基本等于補(bǔ)片314的結(jié)合厚度3Hc和粘結(jié)層337的期望厚度338的厚度“t”。在圖示說(shuō)明的示例中，嚙合蒙皮面板312 的表面328的反胎膜板2000的底部表面2012(圖20)被示為平坦的，然而，底部表面2012 可具有其他形狀或輪廓，其經(jīng)選擇從而匹配蒙皮面板312的表面328的形狀/輪廓。在圖示說(shuō)明的示例中，反胎膜板2000具有連續(xù)環(huán)的形狀(參考圖21)，然而也可能有其他形狀。 例如，反胎膜板2000的外部周界可為正方形。在任何情況下，通常都期望胎膜板3M和反胎膜板2000具有基本匹配的印記。而且，在其他實(shí)施例中，反胎膜板2000可包含兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)或間隔的零件部分(未示出)，其將胎膜板324的外部周界2002支持在補(bǔ)片314 周圍的多個(gè)位置。反胎膜板2000起這樣的作用，即對(duì)胎膜板3M在補(bǔ)片314的外部周界2006附近向補(bǔ)片314施加的力起反作用。通過(guò)支撐胎膜板3M的外部周界2002，反胎膜板2000可減少或防止胎膜板324的嚴(yán)重傾斜、歪斜和/或彎曲。由于控制在補(bǔ)片314的外部周界2006 的該力，被施加至胎膜板324的力2010基本地在補(bǔ)片314的整個(gè)區(qū)域上基本不變。因此， 可以避免胎膜板3M在補(bǔ)片314的外部周界2006附近施加更大的力(由于彎曲、傾斜、歪斜等等)的趨勢(shì)，否則其將引起粘結(jié)層337在補(bǔ)片314的外部周界2006附近逐漸變薄。因此，在壓緊過(guò)程期間，粘結(jié)層337的厚度338可以在補(bǔ)片314的整個(gè)區(qū)域上基本保持不變。 另外，當(dāng)被留在補(bǔ)片314和蒙皮面板312之間時(shí)，反胎膜板2000起到墊片的作用，與上述屏障318提供的功能類似，其將粘合劑332的壓緊限制在期望的粘結(jié)層厚度338(圖幻。因而，在一個(gè)實(shí)施例中，屏障318可以用作第一墊片，從而控制被施加至蒙皮面板312或其他結(jié)構(gòu)的粘合劑332的厚度和均勻性。在那些施加粘合劑332層336后就去除屏障318的應(yīng)用中，反胎膜板2000可以用作第二墊片，其在壓緊過(guò)程期間，將粘合劑層336的壓緊限制在期望的粘結(jié)層厚度338。圖22圖示說(shuō)明了可以用來(lái)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中加熱和壓緊補(bǔ)片314的裝備的實(shí)施例。熱袋326a形式的熱源3 (圖幻放置在胎膜板324的頂部，并且壓緊器2200定位在胎膜板 324和熱袋326a上。壓緊器2200可以包括一系列吸氣裝置2202，其可釋放地在蒙皮面板 312的表面3 上安裝壓緊裝置2200。熱袋326a施加固化粘合劑層336所需的熱，而壓緊器2200向胎膜板3 施加將補(bǔ)片314壓緊蒙皮面板312的表面3 所需的力。其他形式的便攜式壓緊裝置可以用來(lái)向補(bǔ)片314施加必需的壓緊力。例如，真空袋組件(未示出) 可以裝配在熱袋3^5a、胎膜3M和補(bǔ)片314上，然后，其可以被密閉至蒙皮面板312的表面 328?？商鎿Q地，取決于補(bǔ)片314在蒙皮面板312上的位置，壓緊裝置可以包含簡(jiǎn)單的重物 (未示出)，其依靠重力向補(bǔ)片314施加必需的壓緊力?，F(xiàn)在參考圖23，其大體上圖示說(shuō)明了修補(bǔ)結(jié)構(gòu)上的區(qū)域31 的方法的步驟，例如上述復(fù)合材料蒙皮面板312。本方法開(kāi)始于步驟2300，在步驟2300中例如蒙皮面板312的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備接收粘結(jié)補(bǔ)片314。準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)可以包含去除可能阻止補(bǔ)片314與結(jié)構(gòu)的表面齊平放置的任何突出材料。突出材料可以通過(guò)修剪加工或砂紙打磨去除，但不限于此。步驟2300 還包括將模板掩模320(圖17)放置在結(jié)構(gòu)上，并且標(biāo)記在粘結(jié)過(guò)程前可能去除漆和其他表面涂層的區(qū)域的外部邊界320b (圖17)。模板掩模320還可以用作在步驟2300期間的表面材料去除引導(dǎo)。適當(dāng)?shù)娜軇┛梢杂米鳛椴襟E2300的一部分，以便清理污染的結(jié)構(gòu)表面，包括打磨灰塵。然后，在步驟2302，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)难a(bǔ)片314，其中預(yù)固化加倍器(314)按尺寸和形狀選擇和剪切，從而合適地適配在修補(bǔ)區(qū)域31 上。在步驟2304，模板掩模320可以放置在蒙皮表面上，并且例如由膠帶保持在適當(dāng)位置。在步驟2306，屏障318可以放置在準(zhǔn)備的表面上，覆蓋在模板掩模320上，準(zhǔn)備施加粘合劑。在步驟2308，可選地，以上討論的珠子334可以混合到粘合劑332的至少一種組分中，并且在步驟2310，粘合劑332的組分部分混合在一起，從而形成相對(duì)快速干燥/固化的粘結(jié)粘合劑。在一些實(shí)施例中，粘合劑332可以僅包含一種組分，在該情況下，珠子334 可以被混合到單一組分中。然后，在步驟2312，可選地包含珠子334的粘合劑層332可以使用施加器322分散在準(zhǔn)備的蒙皮表面3 上，和/或分散至補(bǔ)片314，該施加器322可以包含例如但是不限于可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的粘合劑厚度的齒狀鏟(未示出)。在使用兩種組分的粘合劑的一些應(yīng)用中，一種組分可以分散在蒙皮表面3 和補(bǔ)片314其中之一上，而另一種組分可以分散在蒙皮表面和補(bǔ)片314其中另一種上。在使用可選屏障318的那些應(yīng)用中，可以施加比最終所需稍微更多的過(guò)量粘合劑，以便降低氣穴的可能性，因?yàn)槠琳?18可以用來(lái)控制粘合劑層336的最終厚度。齒狀鏟可以用來(lái)在結(jié)構(gòu)表面3 和補(bǔ)片314上均勻地分散粘合劑，然而在使用屏障318的那些應(yīng)用中，非齒狀鏟(未示出)也可以用來(lái)在結(jié)構(gòu)表面3 上分散粘合劑332，并且強(qiáng)迫其通過(guò)屏障318。模板掩模320可以用來(lái)控制施加至結(jié)構(gòu)表面328的粘合劑層336的形狀和位置。在此應(yīng)注意，模板掩模320和屏障318可以結(jié)合為單一組件，并且使用已知的照相平版印刷技術(shù)制造。在步驟2314，使用模板掩模320將補(bǔ)片314中心定位在修補(bǔ)區(qū)域31 上，并且使用模板掩模320作為定位并且居中補(bǔ)片的引導(dǎo)，用手將補(bǔ)片314施加至結(jié)構(gòu)表面328。在步驟2316，安裝反胎膜板2000，然后在步驟2317，剝離層(未示出)可以放置在補(bǔ)片314和反胎膜板2000兩者上。接下來(lái)，如步驟2318所示，可以安裝胎膜板324。在步驟2320，可在胎膜板3M上放置適當(dāng)?shù)募訜嵩?26，例如熱袋326a (圖22)，并且可將其激活。熱袋326a可以是自容包，例如化學(xué)熱袋，其通過(guò)破壞易碎密封(未示出)和捏該包直到包中所含的化學(xué)物質(zhì)變厚并且通過(guò)放熱反應(yīng)產(chǎn)生熱而被激活。在一些應(yīng)用中， 可使用在室溫下固化的粘合劑332，在該情況下，可以不需要熱袋326a或類似的熱源。接下來(lái)，在步驟2322，通過(guò)幾種方法中的任何一種方法將壓力施加至熱袋3^a、胎膜板3M和補(bǔ)片314的組合。例如，真空壓緊單元2200可以放置在補(bǔ)片314上，并使用吸氣杯2202固定于表面328。壓緊單元2200可以包含真空單元，當(dāng)被激活時(shí)，該真空單元在修補(bǔ)區(qū)域上抽真空，這引起向下的力被施加至胎膜板324，該向下的力進(jìn)而使補(bǔ)片314向下靠緊結(jié)構(gòu)的表面 328?？商鎿Q地，真空袋組件(未示出)可以安裝在修補(bǔ)區(qū)域上，并且被密封至蒙皮面板的表面，然后可在真空袋組件中抽真空，從而向補(bǔ)片314施加壓力。最后，如上所述，在一些應(yīng)用中，可以通過(guò)在胎膜板3M上放置重物(未示出)而向補(bǔ)片314施加必需的壓力。當(dāng)最初將補(bǔ)片314施加至結(jié)構(gòu)表面328時(shí)，氣穴(未示出)可以存在于粘合劑層 336內(nèi)部，或者在粘合劑層336和補(bǔ)片314之間。這些氣穴中的一個(gè)或更多個(gè)可以由于以下情況引起，即粘合劑層336的厚度存在輕微變化，這產(chǎn)生粘合劑中的高或低點(diǎn)。隨著胎膜板 324向補(bǔ)片314施加壓力，穿孔31 (圖18)允許空氣以及多余的粘合劑1804從補(bǔ)片314 逸出或“擠出”，因此允許粘合劑均勻分散至基本均勻的預(yù)定厚度338。珠子334和/或屏障318起墊片339的作用(圖19和20)，從而幫助保持期望的粘結(jié)層厚度338。隨著通過(guò)胎膜板324向補(bǔ)片314施加壓力，反胎膜板2000起墊片的作用，其對(duì)在補(bǔ)片314的外圍2006附近施加的力起反作用，使得施加在補(bǔ)片314的整個(gè)區(qū)域上的壓力可以基本均勻。此外，隨著在壓緊和固化過(guò)程期間將壓力施加至補(bǔ)片314，珠子334和/或屏障318起墊片339的作用，從而部分對(duì)施加的力起反作用，其引起粘結(jié)層337的期望厚度 338?，F(xiàn)在參考圖M，其以方框圖的形式圖示說(shuō)明了預(yù)包裝的修補(bǔ)套件MOO的部件，該修補(bǔ)套件可以由技術(shù)人員用來(lái)在現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)快速地執(zhí)行復(fù)合材料蒙皮面板或類似結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)。套件M可以包括預(yù)配置的加倍器補(bǔ)片314、預(yù)測(cè)量數(shù)量的珠子334、網(wǎng)狀屏障和/或墊片318、模板掩模320、例如齒狀鏟322的粘合劑施加器、包括預(yù)測(cè)量數(shù)量的多個(gè)起反應(yīng)部分33h、332b的粘結(jié)粘合劑332、用于固化粘合劑的熱袋326a、用于向補(bǔ)片施加壓力的壓緊裝置2200、可用于置換以前去除的蒙皮表面上的任何漆的漆置換膜M0、以及執(zhí)行上述修補(bǔ)所需的任意數(shù)目的另外的供應(yīng)品2402，例如清潔供應(yīng)品、溶劑、手套、隔離膜等等。套件 2400可以包括比上述這些更多或更少的部件?，F(xiàn)在參考圖25 J6和27，其圖示說(shuō)明了可以用來(lái)實(shí)施上述公開(kāi)方法的替換形式的墊片沈00。墊片沈00具有基本對(duì)應(yīng)于期望粘結(jié)層厚度338的高度沈16(圖27)。在該示例中，墊片2600包含通過(guò)圓周間隔、徑向延伸的輻條沈06連接的外部墊片環(huán)沈02和內(nèi)部墊片環(huán)沈04。雖然在圖示說(shuō)明的示例中示出兩個(gè)環(huán)沈02、2604，但是可以使用多于2個(gè)環(huán)， 這取決于應(yīng)用。在一些應(yīng)用中，也可能僅使用單個(gè)環(huán)2602。每個(gè)環(huán)沈02、2604和輻條沈06都具有開(kāi)口側(cè)沈12，其允許粘合劑(未示出)如箭頭沈08所示在軸向以及如箭頭沈010所示在橫向自由穿過(guò)其中。環(huán)沈02、2604之間的徑向間隔“R”可隨著應(yīng)用而變化。墊片2600可由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，包括但是不限于提供足夠結(jié)構(gòu)剛性的金屬和聚合物，使得當(dāng)在壓緊期間向補(bǔ)片314施加壓力時(shí)，墊片沈00保持基本不可壓縮(圖27)。在圖示說(shuō)明的示例中，環(huán)沈02、2604以及輻條沈06由如圖沈所示的圓形橫截面的線狀圓柱形元件2614形成，然而，其他形狀也是可能的。如圖27中最佳可見(jiàn)，墊片沈00在補(bǔ)片314上的多個(gè)位置提供軸向支撐，隨著補(bǔ)片314被壓緊，其在補(bǔ)片314 和蒙皮面板312之間保持對(duì)應(yīng)于期望的粘結(jié)層厚度338的間隔。
圖觀、四和30圖示說(shuō)明了另一形式的墊片觀00，其包含多個(gè)單獨(dú)的細(xì)長(zhǎng)墊片元件 2802，細(xì)長(zhǎng)墊片元件觀02每個(gè)都具有基本對(duì)應(yīng)于粘結(jié)層厚度338的高度“H”(圖觀)。墊片元件觀02可以是柔性的，并且可以由任何適當(dāng)?shù)幕静豢蓧嚎s的材料形成，例如但是不限于聚合物或金屬。例如，單獨(dú)的墊片元件觀02可以從一段長(zhǎng)度的單絲纖維切割。在其他實(shí)施例中，每個(gè)墊片元件觀02都可以包含通過(guò)幾種已知技術(shù)中的任何一種而集合或捆綁在一起的多個(gè)細(xì)絲或纖維。例如，墊片元件觀02可以包含碳纖維束。單獨(dú)的墊片觀02可以在覆蓋將被修補(bǔ)的部分1500的蒙皮面板3 上放置成基本平行、間隔隔開(kāi)的關(guān)系。每個(gè)元件的末端觀04可以按尺寸修剪。然而，可期望修剪元件觀02的末端洲04，使得其與修補(bǔ)部分1500的外部邊緣向內(nèi)間隔。圖30圖示說(shuō)明了插入補(bǔ)片314和蒙皮面板312之間起支撐作用的墊片元件觀02，其基本在補(bǔ)片314的整個(gè)區(qū)域上保持期望的粘結(jié)層厚度338?，F(xiàn)在參考圖31，其圖示說(shuō)明了墊片3100的另一實(shí)施例，其可以形成補(bǔ)片314的整體部分。墊片3100包含多個(gè)圓周間隔的彎曲段3108，其形成分別布置在內(nèi)環(huán)3102和外環(huán) 3104中的墊片元件。每個(gè)段3108都具有基本對(duì)應(yīng)于期望的粘結(jié)層厚度338(圖30)的高度 3110。段之間的間隔開(kāi)的開(kāi)口 3106允許粘合劑通過(guò)墊片3100橫向穿過(guò)補(bǔ)片314的底部表面3112流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)均勻的粘結(jié)層厚度338 (見(jiàn)圖30)。在補(bǔ)片314由復(fù)合材料形成的那些情況下，單獨(dú)的段3108可以包含被放置在補(bǔ)片314中的基本不可壓縮的插入物，或在補(bǔ)片314中整體形成的相對(duì)窄的插片。圖32圖示說(shuō)明了墊片3200的另一實(shí)施例，其包含基本不可壓縮的銷3202形式的多個(gè)墊片元件。每個(gè)銷3201都具有基本對(duì)應(yīng)于期望的粘結(jié)層厚度338 (圖30)的高度3204。 銷3202可以集成在補(bǔ)片314的底部表面3112中，或者可以與補(bǔ)片314分離。銷可以以規(guī)則或不規(guī)則的圖案均勻或不均勻地分布在補(bǔ)片314上。圖33圖示說(shuō)明了使用銷3202作為插入補(bǔ)片314和蒙皮面板312之間的單獨(dú)墊片，其基本在補(bǔ)片314的整個(gè)區(qū)域保持期望的粘結(jié)層厚度338。圖34圖示說(shuō)明了類似于圖28和圖四的實(shí)施例的另一實(shí)施例，但是其中，墊片元件觀02以徑向圖案布置在修補(bǔ)區(qū)域1500中，從區(qū)域31 向外發(fā)散。在該實(shí)施例中，在可從補(bǔ)片314下將多余的粘合劑擠出的壓緊期間，墊片元件觀02的徑向布置可以幫助使多余粘合劑(未示出)朝著修補(bǔ)區(qū)域1550的外部邊緣的運(yùn)動(dòng)形成溝流。圖35圖示說(shuō)明了另一實(shí)施例，其中以線性突出或突起的形式提供墊片元件3502， 其可以形成在復(fù)合材料補(bǔ)片3500上，復(fù)合材料補(bǔ)片3500可以可選地在其中具有多個(gè)穿孔 3504。如上結(jié)合圖18所述，穿孔3504可以允許在壓緊過(guò)程期間空氣和/或過(guò)多的粘合劑滲出。墊片3502可以相對(duì)短，并且可以沿在穿孔3504之間延伸的平行間隔開(kāi)的軸3506大概對(duì)齊。墊片元件3502之間的距離、其長(zhǎng)度及其方向可以變化，這取決于應(yīng)用。在一些應(yīng)用中，墊片元件3502可以不對(duì)齊，并且可以隨意取向。圖35中的墊片元件3502可以包含鑄進(jìn)補(bǔ)片3500中的環(huán)氧樹(shù)脂，或者可以是與補(bǔ)片3500同固化的碳或玻璃纖維(束)加固聚合物。墊片元件3502可以包含其他纖維材料，例如每個(gè)都由許多小直徑的單絲纖維形成的預(yù)浸束。圖35所示的墊片元件3502可以用在沒(méi)有穿孔3504的補(bǔ)片上。圖36示出類似于圖35所示的穿孔補(bǔ)片3500的另一實(shí)施例，但是其示出墊片元件 3502具有任意取向。線狀墊片元件3502可以包含未固化的突出材料，例如碳或玻璃纖維加固聚合物，當(dāng)補(bǔ)片3500被粘結(jié)至另一結(jié)構(gòu)(未示出)時(shí)，其與補(bǔ)片3500同固化。
現(xiàn)在參考圖37，其圖示說(shuō)明了穿孔補(bǔ)片3500，其具有分布在補(bǔ)片3500的表面上的突出突起3700形式的墊片元件。在該實(shí)施例中，墊片元件3700可以包含珠子，其被部分植入補(bǔ)片3500中并且然后與補(bǔ)片3500 —起被固化?？商鎿Q地，墊片元件3700可以包含短長(zhǎng)度的碎碳纖維加固聚合物，其與補(bǔ)片3500同固化，或者其相對(duì)于補(bǔ)片3500處于未固化狀態(tài)，并且然后與用于將補(bǔ)片3500粘結(jié)至結(jié)構(gòu)的粘合劑同固化。雖然附圖中突起3700被示為具有圓形外形，但是其他幾何圖形也是可能的，例如但是不限于截頂圓錐形(未示出)。圖39圖示說(shuō)明了另一實(shí)施例，其中類似于參考圖35和圖36所述的那些元件的線狀墊片元件3900以旭日形圖案3902(為了清晰，在圖38中僅示出其中之一)布置在每個(gè)穿孔3504周圍。穿孔3504周圍的墊片元件3900的徑向布置可以輔助引導(dǎo)多余粘合劑朝著穿孔3504運(yùn)動(dòng)，其中在壓緊處理期間，粘合劑可以通過(guò)穿孔從補(bǔ)片3500下被擠出。已為了圖解和說(shuō)明的目的提出了不同有利實(shí)施例的說(shuō)明，但是無(wú)意詳盡或限于公開(kāi)形式的實(shí)施例。許多更改和變化對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。雖然已關(guān)于飛機(jī)描述了不同的有利實(shí)施例，但是其他的有利實(shí)施例可以應(yīng)用于其他類型的平臺(tái)。例如但是不限于，其他的有利實(shí)施例可以應(yīng)用于移動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)、陸基結(jié)構(gòu)、 水基結(jié)構(gòu)、空基結(jié)構(gòu)和/或一些其他適當(dāng)?shù)膶?duì)象。更特別地，例如但是不限于，不同的有利實(shí)施例可以應(yīng)用于潛艇、公共汽車、人員輸送車、坦克、火車、汽車、空間太空船、站、人造衛(wèi)星、水面艦艇、發(fā)電廠、水壩、制造設(shè)備、建筑物和/或一些其他適當(dāng)?shù)膶?duì)象。例如，不同的有利實(shí)施例可以適合粘結(jié)物體的木頭部分，例如包括木頭部分的建筑物、船和/或一些其他物體。此外，與其他有利實(shí)施例相比，不同有利實(shí)施例可提供不同的優(yōu)點(diǎn)。選擇和描述了所選實(shí)施例以便最好地解釋實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域其他普通技術(shù)人員理解各種實(shí)施例的公開(kāi)具有適合考慮的具體應(yīng)用的各種更改。
權(quán)利要求
1.一種修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)域的方法，其包含 準(zhǔn)備補(bǔ)片；在所述結(jié)構(gòu)和所述補(bǔ)片之間放置粘性粘結(jié)粘合劑層； 使用墊片控制所述粘合劑層的厚度；以及將所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括將所述墊片放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一上，以及放置粘性粘結(jié)粘合劑層包括通過(guò)所述墊片將所述粘合劑施加至所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)之前，從所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)其中之一去除所述墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間放置所述墊片，從而隨著所述補(bǔ)片壓緊所述結(jié)構(gòu)，限制所述粘合劑的壓緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括 在所述結(jié)構(gòu)上圍繞所述補(bǔ)片放置墊片，以及使用所述墊片限制所述補(bǔ)片對(duì)所述結(jié)構(gòu)的壓緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述墊片包括，以彼此間隔開(kāi)的關(guān)系，將多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的墊片元件放置在所述結(jié)構(gòu)和所述補(bǔ)片之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中準(zhǔn)備所述補(bǔ)片包括形成與所述補(bǔ)片一體的所述墊片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中準(zhǔn)備所述補(bǔ)片包括，在所述補(bǔ)片中形成多個(gè)穿孔， 隨著壓緊所述補(bǔ)片，所述穿孔允許空氣從所述補(bǔ)片下逸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含隨著壓緊所述補(bǔ)片，限制施加至所述補(bǔ)片的外圍部分的壓力。
10.一種修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)域的套件，其包含補(bǔ)片，其適合位于所述修補(bǔ)區(qū)域上，并且被壓緊所述結(jié)構(gòu)； 粘性粘合劑，其用于將所述補(bǔ)片部件粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)；以及墊片，其用于控制用來(lái)將所述補(bǔ)片粘結(jié)至所述結(jié)構(gòu)的粘合劑層的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的套件，其中所述補(bǔ)片為固化纖維加固聚合物復(fù)合材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的套件，其中所述墊片包含基本不可壓縮的屏障，所述粘合劑可以穿過(guò)所述屏障。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的套件，其中所述墊片與所述補(bǔ)片形成一體。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的套件，其中所述墊片包含預(yù)測(cè)量數(shù)量的基本不可壓縮的珠子，其適合被混合在所述粘合劑中。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的套件，其中所述墊片包含多個(gè)細(xì)長(zhǎng)纖維，每個(gè)細(xì)長(zhǎng)纖維都適合被放置在所述補(bǔ)片和所述結(jié)構(gòu)之間。
全文摘要
補(bǔ)片用于修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)域。該補(bǔ)片通過(guò)粘合劑層被粘結(jié)至結(jié)構(gòu)，并且可以具有穿孔，從而允許空氣和/或多余的粘合劑滲出。放置在補(bǔ)片和結(jié)構(gòu)之間的墊片被用來(lái)控制粘合劑和/或粘結(jié)層的厚度。
文檔編號(hào)B29C73/10GK102574339SQ201080039410
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者A·阿克德恩茲, D·M·安德森, J·斯波爾丁, M·W·伊文斯, S·布蘭查德 申請(qǐng)人:波音公司