程中彎折， 其中熱壓板47向下移動，接觸遠(yuǎn)端部分40c，將纖維彎折并局部熔化環(huán)氧結(jié)合劑，從而讓纖 維分開并傾斜張開，平行于泡沫層46的外表面。由于銷釘40包括多條精細(xì)纖維和共擠壓 樹脂，所以當(dāng)通過熱板壓力機向銷釘40的遠(yuǎn)端部分施加壓力時，遠(yuǎn)端部分的纖維向扇形一 樣張開，而不是作為一個單元彎折。步驟108表示在泡沫層46中完成了構(gòu)架33。
[0082] 泡沫層46可以如步驟104所示作為外購部件獲得或者制造獲得，此后，在步驟106 中對泡沫層46進行加熱處理。在泡沫易于吸收大氣中的水分的某些情況下，可以任選對泡 沫層46進行加熱處理。泡沫層46的加熱處理不僅去除水分，而且能改善泡沫層46的機械 強度，以使泡沫層46更好地支撐銷釘40并為芯部32提供某種程度的結(jié)構(gòu)強度。
[0083] 在步驟108中，在泡沫層46中形成構(gòu)架33以后，然后在步驟110中加熱芯部32， 從而固結(jié)構(gòu)架33。步驟110的加熱處理導(dǎo)致局部固結(jié)的銷釘40完全固結(jié)。然后在步驟112 中干燥預(yù)制芯部32。步驟112中的干燥處理可以包括主干燥步驟和隨后的最終干燥和預(yù)鋪 設(shè)干燥循環(huán)。兩階段干燥循環(huán)的目的是去除預(yù)制芯部32中的任何殘留水分，以及保證構(gòu)架 33完全固結(jié)。主干燥步驟可以包括根據(jù)預(yù)定安排長時間連續(xù)提高溫度，但是精確的安排將 取決于應(yīng)用場合。最終干燥步驟可以涉及將芯部32置于恒定溫度下，持續(xù)一段時間，例如 在一種實施例中，在250 °F下持續(xù)8至24小時。
[0084] 在步驟94,完全形成并固結(jié)的芯部32沉積在面板34上，然后干膜粘結(jié)劑層施加到 芯部32剩下的暴露表面上。干膜粘結(jié)劑例如可以包括350 T固結(jié)的環(huán)氧膜粘結(jié)劑，市場上 稱為FM300膜粘結(jié)劑，可以從Cytec買到。然后在步驟114中進行抹平，在芯部32剩余的 暴露表面上施加第二面板36,如步驟116所示。最后，在步驟118中將夾層結(jié)構(gòu)30壓實并 固結(jié)。
[0085] 所公開的實施例可以在各種可能領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)其用武之地，特別是在運輸行業(yè)中，包 括例如航空和汽車領(lǐng)域。因此，現(xiàn)在參照圖27和28,所公開的實施例可以用在飛行器制造 和維護方法120中，如圖27所示，以及用于圖28所示的飛行器136中。所公開的實施例在 飛行器中的應(yīng)用可以包括但不限于：例如，復(fù)合加強構(gòu)件諸如機身蒙皮、機翼蒙皮、控制表 面、艙口蓋、艙底板、門底板、入口底板和尾翼,僅指出一些。在生產(chǎn)過程中，示例方法120可 以包括飛行器136的定制和設(shè)計122以及材料采購124。在生產(chǎn)過程中，發(fā)生部件和子組件 制造126以及飛行器136的系統(tǒng)集成138。此后，飛行器136經(jīng)過檢驗并運送130,以投入 運營132。雖然由客戶運營，但是飛行器136安排了例行維修和維護134(還包括改良、重新 配置、刷新等等）。
[0086] 本發(fā)明的優(yōu)選方法非常適合在飛行器機身支撐框架中形成熱塑性復(fù)合加強構(gòu)件。 熱塑性復(fù)合加強構(gòu)件的可能示例包括但不限于機身蒙皮、機翼蒙皮、控制表面、門底板和入 口底板。加強構(gòu)件包括但不限于龍骨、地板梁和上承梁。僅為了說明的目的，本發(fā)明首先參 照形成商用飛行器機身中所用的熱塑性復(fù)合地板梁20進行說明。而且，雖然示出了為I形 截面，但是以后將說明加強構(gòu)件的其他幾何形狀，諸如Z形截面、U形截面、T形截面等等，包 括那些沿著長度具有曲線的截面。
[0087] 方法120的每個過程都可以由系統(tǒng)集成商、第三方和/或運營商（例如，客戶）實 施或執(zhí)行。為了對此進行說明，系統(tǒng)集成商包括但不限于任何數(shù)目的飛行器制造商和主要 的系統(tǒng)轉(zhuǎn)包商；第三方可以包括但不限于任何數(shù)目的零售商、轉(zhuǎn)包商和供應(yīng)商；而運營商 可以為航線公司、租賃公司、軍事實體、服務(wù)組織等等。
[0088] 如圖28所示，通過示例方法120生產(chǎn)的飛行器136可以包括機體138,帶有多個系 統(tǒng)142和內(nèi)部140。高度系統(tǒng)142的示例包括一個或多個推進系統(tǒng)148、電氣系統(tǒng)144、液壓 系統(tǒng)150和環(huán)境系統(tǒng)146。還可以包括任何數(shù)目的其他系統(tǒng)。雖然示出了航空工業(yè)，但是本 發(fā)明的原理也可以適用于其他工業(yè)，諸如汽車工業(yè)。
[0089] 本文實施的裝置可以在生產(chǎn)和維護方法120的任何一個或多個階段所采用。例 如，對應(yīng)于生產(chǎn)過程126的部件或子組件可以通過類似已生產(chǎn)的部件或子組件的方式進行 加工或制造，而飛行器136仍在運營。而且，在生產(chǎn)階段126和128可以利用一個或多個裝 置實施例，例如為了顯著加速飛行器136的裝配或降低其成本。同樣，在飛行器136仍在運 營的同時，也可以采用一個或個裝置實施例，例如但不限于進行維修和維護134。
[0090] 雖然已經(jīng)針對特定實施例對本公開的實施方式進行了說明，但是應(yīng)該理解，具體 的實施方式是為了說明的目的而不作為限制，因為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以制作其他變形方 案。
【主權(quán)項】
1. 一種復(fù)合夾層件，包括： 第一和第二纖維加強的聚合物面板； 位于所述第一和第二面板之間的加強芯部，所述加強芯部包括： (i) 布置成組件而形成構(gòu)架的多個銷釘，每個所述銷釘包括在所述第一和第二面板之 間延伸的中間部分和基本上平行于所述第一和第二面板分別延伸并結(jié)合到所述第一和第 二面板的遠(yuǎn)端部分，每個組件中的所述銷釘在所述第一和第二面板其中之一附近的節(jié)點處 交叉；和 (ii) 包圍所述銷釘?shù)妮d體，以及 在所述加強芯部和所述面板之間的干膜粘結(jié)劑； 其中：每個組件中的所述銷釘布置成讓所述中間部分彼此交叉，并嵌套在與中軸線對 準(zhǔn)的節(jié)點周圍；以及所述銷釘?shù)亩瞬勘粍冮_，并且通過將所述銷釘?shù)膹澱鄱瞬拷Y(jié)合到所述 面板而將所述加強芯部結(jié)合到所述面板。
2. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，每個所述組件中的所述銷釘?shù)倪h(yuǎn)端 部分從成組銷釘形成的節(jié)點向外輻射。
3. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，所述節(jié)點彼此基本上等距隔開。
4. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，每個所述組件包括至少3個銷釘。
5. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，每個所述組件中的所述銷釘相對于 所述面板的平面傾斜大約30度。
6. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，所述載體包括剛性泡沫。
7. 如權(quán)利要求6所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，所述剛性泡沫包括聚甲基丙烯酰胺。
8. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，每個所述組件中的所述銷釘在成組 銷釘形成的節(jié)點周圍彼此基本上等距徑向隔開。
9. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，所述載體是閉合單元泡沫，并且所述 芯部具有的密度介于大約6. 9至12磅每立方英尺之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，所述芯部具有的厚度介于大約二分 之一英寸到一英寸之間。
11. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，所述節(jié)點彼此隔開大約〇. 168英寸 至IjO. 191英寸之間。
12. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合夾層件，其特征在于，所述芯部具有的熱膨脹系數(shù)與所述 第一和第二面板的熱膨脹系數(shù)基本上相符。
13. -種制造加強的復(fù)合夾層件的方法，包括步驟： (A) 通過以下步驟制造芯部： (i) 形成泡沫層； (ii) 在該泡沫層中形成相交的結(jié)構(gòu)銷釘?shù)慕M件；和 (iii) 剝開所述銷釘?shù)亩瞬浚? (B) 固結(jié)所述結(jié)構(gòu)銷釘；和 (C) 將所述芯部結(jié)合到干膜粘結(jié)劑；和 (D) 通過將所述銷釘?shù)膹澱鄱瞬拷Y(jié)合到一對纖維加強的面板而將所述芯部結(jié)合到所述 面板。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟（A) (ii)包括沿著相交軌跡將所述銷 釘插入所述泡沫層。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括步驟： (E) 共擠壓一定長度的石墨環(huán)氧復(fù)合材料； (F) 局部固結(jié)所述一定長度的石墨環(huán)氧材料；和 (G) 切割所述一定長度的石墨環(huán)氧材料而形成所述銷釘。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進一步包括步驟： (E)在步驟（D)完成之后壓實并固結(jié)所述面板和所述芯部。
17. -種借助權(quán)利要求13所述方法制造的飛行器子組件。
18. 利用權(quán)利要求13所述的方法對飛行器進行維護和維修。
19. 利用由權(quán)利要求13所述方法生產(chǎn)的加強的復(fù)合夾層件裝配交通工具。
【專利摘要】一種基于聚合物的復(fù)合夾層件，包括結(jié)合在纖維加強的樹脂面板之間的芯部。所述芯部包括由保持在低密度泡沫中的復(fù)合銷釘組件形成的構(gòu)架。每個組件中的銷釘相交，形成靠近其中一塊面板的節(jié)點。所述銷釘端部平行于所述面板延伸并結(jié)合到所述面板。
【IPC分類】B32B27-04, B32B7-08, B32B37-15, B32B27-34, B32B37-12
【公開號】CN104669728
【申請?zhí)枴緾N201510077201
【發(fā)明人】巴德哈德夫·查克拉巴蒂
【申請人】波音公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2008年7月29日
【公告號】CA2636880A1, CA2636880C, CN101357516A, EP2025504A1, EP2025504B1, US8512853, US20090035510