用于浸渍复合结构的系统、方法和设备技术方案

本发明专利技术提供一种用于浸渍复合结构的系统、方法和设备。所述设备包括配置成接收树脂体积的贮存器(reservoir)、基底(base)、配置成密封在所述基底之上的膜以及与所述贮存器流体连通的流动介质。所述流动介质包括设置成与所述基底的至少一部分接触的第一流动介质部分以及设置成与所述膜的至少一部分接触的第二流动介质部分。

【技术实现步骤摘要】
用于浸渍复合结构的系统、方法和设备
本说明书中公开的主题涉及一种用于浸渍复合结构(infusingacompositestructure)的系统、方法和设备，并且更确切地说，涉及对通过流动介质的树脂的流动速率进行控制的用于浸渍复合结构的系统、方法和设备。
技术介绍
至少一些树脂浸渍系统被用在层压复合结构的制造和构造中，例如航天工业中用于复合机架(compositeairframes)和机架结构构件的构造。层压复合结构通常由多层材料或者“层片(plies)”构成，它们设置在模板上方并且浸透(saturated)或浸渍(infused)诸如环氧树脂等树脂以进行增强。许多已知的树脂浸渍系统包括基底或者在一些情况下包括芯轴(mandrel)，其上设有用于树脂浸渍(resininfusion)的复合结构。真空袋可以设置在复合结构上方，并且密封在基底上。基底和真空袋设在高压釜或烘炉中，在所述点处引入树脂以浸渍所述复合结构。所述系统将树脂加热到与高压釜的温度对应的大体均匀温度，所述复合结构设置在所述高压釜内并且固化。所述树脂可以不均匀地从复合结构的表面上流过，产生气窝、气泡或者引起所述结构的层压表面厚度变化的其他因素。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术提供一种用于浸渍复合结构的设备。所述设备包括用于接收树脂体积的贮存器、基底、配置成密封在所述基底之上的膜、以及与所述贮存器流体连通的流动介质。所述流动介质包括设置成与所述基底的至少一部分接触的第一流动介质部分；以及设置成与所述膜的至少一部分接触的第二流动介质部分。其中，所述基底还包括近端和远端以及轴向设置在所述基底内的多个基底热场，并且其中所述多个基底热场配置成在一段时间内从所述近端轴向地朝向所述远端加热所述基底。其中，所述膜包括多个膜热场，并且其中所述多个膜热场中的每个膜热场配置成独立地激活。其中，所述膜包括多个膜热场，并且其中所述多个膜热场中的每个膜热场配置成根据预定激活序列激活。其中，所述预定激活序列控制所述流动介质的所述第二流动介质部分内的所述树脂的流动速率。其中，所述膜包括多个膜热场，并且其中第一膜热场调节到第一温度，并且第二膜热场调节到与所述第一温度不同的第二温度。其中，所述膜还包括近端和远端以及轴向设置在所述膜内的多个膜热场，并且其中所述多个膜热场配置成在一段时间内从所述近端轴向地朝向所述远端加热所述膜。在另一个方面中，本专利技术提供一种用于浸渍复合结构的方法。所述方法包括：将复合结构设置在基底上；将膜设置在所述复合结构上方；将所述膜密封在所述基底之上；加热至少一个基底热场(baseheatingfield)，以在设置于所述基底与所述复合结构之间的流动介质的第一流动介质部分内引起树脂流(flowofresin)；加热至少一个膜热场(membraneheatingfield)，以在设置于所述膜与所述复合结构之间的所述流动介质的第二流动介质部分内引起树脂流。其中，所述激活序列控制所述流动介质的所述第一流动介质部分内的所述树脂流的流动速率。所述方法还包括按顺序加热所述膜的多个膜热场，以控制所述流动介质的所述第二流动介质部分内的所述树脂流的流动速率。所述方法还包括根据激活序列激活所述多个膜热场中的每个膜热场。在又一个方面中，本专利技术提供一种用于浸渍复合结构的设备。所述设备包括：贮存器，所述贮存器配置成接收树脂体积；以及基底，所述基底包括：第一基底热场，所述第一基底热场配置成将树脂流引向所述基底的中心；以及第二基底热场，所述第二基底热场配置成将所述树脂流引向所述基底的周边。所述设备还包括膜，所述膜配置成密封在所述基底之上。所述膜包括：第一膜热场，所述第一膜热场配置成将所述树脂流从所述基底的所述周边引向所述膜的周边；以及第二膜热场，所述第二膜热场配置成将所述树脂流引向所述膜的中心。附图说明参照附图阅读以下详细说明将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面及优点，在附图中，相似字符表示附图中的相似部分，其中：图1是用于浸渍复合结构的示例性设备的截面图；图2是使用图1中所示的设备浸渍复合结构的过程的流程图；图3是图1中所示的设备的截面图，其中对包括树脂体积的贮存器进行加热；图4是图1中所示的设备的截面图，其中将多个基底热场激活；图5是图1中所示的设备的截面图，其中将多个膜热场激活；图6是用于浸渍复合结构的替代设备的截面图；图7是图1中所示的设备的截面图，其中对包括树脂体积的贮存器进行加热；图8是图1中所示的设备的截面图，其中将基底热场和膜热场激活；以及图9是图1中所示的设备的截面图，其中将基底热场和膜热场激活；图10是替代设备的基底的俯视透视图；以及图11是图10所示的替代设备的膜的俯视透视图。除非另作说明，否则本说明书中提供的附图旨在示出本专利技术公开的实施例的特征。可以相信这些特征适用于包括本专利技术一个或多个实施例的各种系统。因此，附图并不意图包括所属领域中的普通技术人员已知的实践本说明书中公开的实施例所需的所有传统特征。具体实施方式在以下说明和随附权利要求中，将参考多个术语，这些术语的定义如下。除非上下文另作明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”也含有复数意义。“可选”或“可选地”意指后续描述的事件或情况可能会或可能不会发生，并且所述说明同时包括事件发生或者不发生的情况。本说明书和权利要求书中所用的近似语言可以用于修饰在允许的情况下可变化但不会造成相关基本功能改变的任何数量表示。因此，被一个或多个术语，例如“约”和“大体上”修饰的值并不限于所指出的精确值。在至少一些情况下，近似语言可能与用于测量值的仪器的精度对应。在此处以及说明书及权利要求书的各处中，范围限制可以组合和/或互换；除非上下文或语言另作说明，否则此类范围表示说明并且包括其中包含的所有子范围。本专利技术公开的实施例涉及一种用于浸渍复合结构的设备。所述设备可促进树脂浸渍过程，其中树脂流的流动速率基于与一个或多个基底热场和一个或多个膜热场相关联的激活序列(activationsequences)进行控制并且可控。确切地说，根据激活序列激活一个或多个基底热场，以控制流动介质的第一流动介质部分内的树脂流的流动速率，并且根据另一个激活序列激活一个或多个膜加热元件，以控制所述流动介质的第二流动介质部分内的树脂流的流动速率。随着所述树脂流在所述第一流动介质部分和第二流动介质部分中的每一个内流动，所述复合结构与树脂浸渍在一起，使得树脂均匀分布在复合结构内。尽管下文参考多个基底热场和膜热场来描述用于浸渍复合零件的设备，但是应了解，所述设备可以采用多种形状、并且可以包括任意数量的基底热场和/或膜热场，在一些实施例中包括无基底加热元件和/或无膜热场。例如，在一些实施例中，所述设备可以不包括任何膜热场，并且可以仅包括单个基底热场。因此，多个热场的数量和设置可以显著不同，并且不是理解本专利技术所必要的。图1是用于浸渍复合结构102的示例性设备100的截面图。设备100包括贮存器104、基底106、膜108、流动介质110和真空孔(vacuumport)111。复合结构102是由多层材料或者“层片”构成的层压复合结构，它们设置在模板或预成形坯之上(overaformorpreform)并且配置成浸透或浸渍树脂以进行增强。在一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于浸渍复合结构的设备，所述设备包括：贮存器，所述贮存器配置成接收树脂体积；基底；膜，所述膜配置成密封在所述基底之上；以及与所述贮存器流体连通的流动介质，所述流动介质包括：设置成与所述基底的至少一部分接触的第一流动介质部分；以及设置成与所述膜的至少一部分接触的第二流动介质部分。

【技术特征摘要】
2017.01.30 US 15/4194441.一种用于浸渍复合结构的设备，所述设备包括：贮存器，所述贮存器配置成接收树脂体积；基底；膜，所述膜配置成密封在所述基底之上；以及与所述贮存器流体连通的流动介质，所述流动介质包括：设置成与所述基底的至少一部分接触的第一流动介质部分；以及设置成与所述膜的至少一部分接触的第二流动介质部分。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述贮存器、所述基底和所述膜中的至少一者包括热场。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基底包括多个基底热场，并且所述多个基底热场中的每个基底热场配置成独立地激活。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基底包括多个基底热场，并且所述多个基底热场中的每个基底热场配置成根据激活序列激活；其中，所述激活序列控制所述流动介质的所述第一流动介质部分内的所述树脂的流动速率。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基底包括多个基底热场，并且其中第一基底热场调节到第一温度，并且第二基底热场调节到与所述第一温度不同的第二温度。6.一种用于浸渍复合结构的方法，所述方法包括：将复合结构设置在基底上；将膜设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A卢茨，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US