[发明专利]用于复合材料制品的脊形边缘通气装置

说明书

本发明提供了系统和方法用于增强用于复合材料制造的边缘通气装置。一个示例性实施方式是一种装置，该装置包括促进复合材料部件的制造的边缘通气装置。边缘通气装置包括：本体；脊部，沿着本体的长度布置，每个脊部限定垂直于本体的纵向轴线的圆弧；以及开口，沿着本体布置，允许空气进入沿着本体的长度延伸的中空内部。由脊部限定的圆弧抵抗施加于边缘通气装置的压缩负载并且防止中空内部在制造复合材料部件期间在由真空袋施加至边缘通气装置的压力下塌陷。

技术领域

本公开涉及制造领域，且具体地，涉及复合材料(composite，复合)真空袋制造工艺。

背景技术

许多复合材料部件(例如，碳纤维制品，诸如飞机机翼)经由真空袋制造工艺制造。使用这些技术，使组成材料的层/板层铺放并且固化以结合(consolidate，合并)成复合材料部件。为了确保层结合成期望形状，将层放置在真空袋内。真空袋抵靠工作工具(例如，模具)的表面施加压力以使层形成轮廓并结合，并且以去除层内存在的挥发性化合物。

作为该工艺的一部分，将被称为通气装置(breather)的柔软部件放置在复合材料部件附近。这些通气装置提供用于空气和气体挥发物离开真空袋的通路。然而，行业继续寻找用于通气装置的降低成本和/或提高质量的增强设计。

发明内容

本文中描述的实施方式包括用于复合材料部件的增强边缘通气装置。具体地，边缘通气装置设计成具有抵抗由真空袋施加的压碎力(crushing force)和由高压釜施加的热的刚性截面。同时，本文中描述的至少一些边缘通气装置沿着它们的长度基本上是柔性的。这确保了边缘通气装置对于一部件保持任何合适的形状(甚至弯曲形状)，同时还抵抗在固化部件时施加的很大的压碎力和高温(例如，在高压釜中的数百华氏度下，由真空袋施加的90磅/平方英寸(PSI)的负压)。而且，因为边缘通气装置基本上没有由于固化工艺而损坏，所以它们可以在复合材料部件的生产期间多次利用以节省成本。

一个示例性实施方式是一种装置，该装置包括促进复合材料部件的制造的边缘通气装置。边缘通气装置包括：本体；脊部，沿着本体的长度布置，每个脊部限定垂直于本体的纵向轴线的圆弧；以及开口，沿着本体布置，允许空气进入沿着本体的长度延伸的中空内部。由脊部限定的圆弧抵抗施加于边缘通气装置的压缩负载并且防止中空内部在复合材料部件的制造期间在由真空袋施加至边缘通气装置的压力下塌陷(collapse，倒塌)。

另一示例性实施方式是一种装置，该装置包括促进复合材料部件的制造的真空端口。真空端口包括：本体；配件，位于本体内，接收真空软管；以及中空通路，由本体限定，穿透本体的侧壁并且切穿本体的底部部分。真空端口还包括将通路耦接至配件以允许空气从通路自由移动至配件的通道。通路的尺寸形成为覆盖边缘通气装置，并当端口放置在边缘通气装置的顶上时不压缩边缘通气装置。

另一示例性实施方式是一种系统，该系统包括：复合材料制造模具；复合材料部件，放置在模具的顶上；以及边缘通气装置，符合复合材料部件的周界。边缘通气装置具有刚性截面。真空袋放置在边缘通气装置的顶上并且密封至模具。真空端口穿透真空袋，并且提供空气离开边缘通气装置并移动到真空端口中的路径。

又一示例性实施方式是一种方法。该方法包括将复合材料部件放置在模具上，并且使具有刚性截面的边缘通气装置符合复合材料部件的周界。该方法还包括在真空室内抽出至少一个大气的负压，抵抗由负压施加至边缘通气装置的压碎力以防止边缘通气装置的中空内部收缩，并且通过边缘通气装置将挥发性气体从复合材料部件抽出并离开真空室。

其他示例性实施方式(例如，与上述实施方式有关的方法以及计算机可读介质)可在下面进行描述。已经论述的特征、功能以及优点可以各种实施方式独立地实现，或者可以与其他实施方式进行结合来实现，其更多细节可参考以下描述和附图而看到。

附图说明