[发明专利]用于借助形状记忆聚合物设备来形成一体式复合部件的方法和系统

权利要求书

1.一种制造具有集成的加强件的复合部件的方法，所述方法包括：

将形状记忆聚合物（SMP）设备成形或铸造成对应于待形成的复合部件的第一表面的期望构造；

将SMP设备成形或铸造成包括一个或多个空腔，所述空腔构造成用于将所述加强件放置于所述空腔内；

将所述加强件放置于所述空腔内；

将复合材料施加于所述SMP设备和搁置于所述空腔内的所述加强件的露出表面上；以及

通过压力和热量将所述加强件与所述SMP设备上的复合材料共固化或共粘结，以制造复合部件，其中，在所述加强件与所述复合材料共固化或共粘结的整个过程中，SMP设备保持在刚性状态下。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述加强件与所述复合材料共固化或共粘结包括：

将非渗透性材料片密封在所述复合材料周围；

通过向着所述非渗透性材料片外部和/或内部引起压力差而将所述非渗透性材料片压抵所述复合材料；以及

在所述SMP设备处于刚性状态的情况下，当使所述非渗透性材料片压抵所述复合材料时，将所述复合材料加热到复合物固化温度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加强件包括框架、桁条、复合芯部和复合材料的附加层中的至少一种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加强件在放置于所述空腔内之前进行预固化。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加强件在放置于所述空腔内之前未固化。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述SMP设备从所述刚性状态触发到可延展状态；以及

从所述复合部件内移除所述SMP设备。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述SMP设备构造成，当加热到温度T_g以上时被触发到所述可延展状态，而复合材料固化温度小于T_g，以使所述SMP设备在将所述复合材料固化成所述复合部件过程中保持刚性。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，在将复合材料施加于所述SMP设备之前，将刚性增强插入件放置于所述SMP设备和所述内部加强件之间的所述空腔内，所述空腔尺寸和形状设计成使刚性增强插入件和所述内部加强件搁置于所述空腔内。

9.一种制造具有集成的加强件的复合部件的方法，所述方法包括：

将形状记忆聚合物（SMP）设备触发到可延展状态；

将处于所述可延展状态的SMP设备成形为对应于待形成的复合部件的第一表面的期望构造；

将所述SMP设备成形为包括一个或多个空腔，所述空腔构造成用于将所述加强件放置于所述空腔内；

将所述SMP设备触发到刚性状态；

将所述加强件放置于所述空腔内；

将复合材料施加于所述SMP设备和搁置于所述空腔内的加强件的露出表面上；以及

通过压力和热量将所述加强件与所述SMP设备上的复合材料共固化或共粘结，以制造复合部件，这包括如下步骤：

将非渗透性材料片密封在所述复合材料周围；

通过向着所述非渗透性材料片外部和/或内部引起压力差而将所述非渗透性材料片压向所述复合材料；以及

在所述SMP设备处于刚性状态的情况下，当所述非渗透性材料片压缩所述复合材料时，将所述复合材料加热到复合物固化温度。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加强件是内部加强件。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加强件包括框架、桁条、芯部和复合材料的附加层中的至少一种。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述复合部件是飞行器单体机身，机翼，机舱，飞行器面板，飞行器管道，飞行器结构支承件，由实心层叠件、一体加强层叠件或芯部加强夹板结构构成的飞行器部件，或用于飞行器部件的内部加强件。

13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加强件在放置于所述空腔内之前进行预固化。

14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加强件在放置于所述空腔内之前未固化。