[发明专利]减少多节式复合材料水箱中的褶皱

说明书

一种用复合材料制造多节式水箱的方法包括：将所述复合材料预张紧；将可溶性工具包裹在所述复合材料中；并且使所述复合材料固化在所述可溶性工具周围。用力将所述复合材料预张紧，以使所述复合材料中的纤维排列整齐。

技术领域

本公开涉及多节式复合材料水箱。更具体地，本公开涉及供在飞机饮用水系统中使用的复合材料高压多节式水箱。

背景技术

飞机饮用水系统提供用于整个飞机上的各种用途的可饮用水。飞机饮用水系统通常包括许多部分，包括但不限于：多节式水箱、液压泵、流体加热器、控制阀和液压流体线路管道系统。用于飞机饮用水容器的多节式水箱通常会被加压，并且在内部压力下必须保持其形状。

用于飞机饮用水系统的加压水箱通常包含多个节段。常规地，将金属板焊接在多节式水箱中。

水箱节段也可以由轻质复合材料制成。首先将多个复合材料铺层放在一起，然后将其固化成多节式水箱。通常，当放置未固化的复合材料以形成多节式水箱节段时，在放置或铺叠过程中会出现褶皱。具体地，可能会将复合材料的铺层聚拢在一起成为一个区域，这样就会产生褶皱。

当整个多节式水箱随后在高压条件下(例如在高压釜中)固化时，这些褶皱会被放大。在此过程期间可能还会形成另外的褶皱。在容器具有复杂几何形状的情况下，更有可能形成褶皱。一般来讲，起皱或不平整的材料不如平整的材料坚固。当容器内部被加压时，这会在整个容器节段中引起不均匀的机械应力。

发明内容

在一个实施方案中，一种制造多节式复合材料水箱的方法包括：将复合材料预张紧；用预张紧的复合材料包围可溶性工具的两个配合节段；将可溶性工具的两个配合节段对准；使预张紧的复合材料固化在可溶性工具周围；并且冲洗掉可溶性工具以形成多节式水箱。

附图说明

图1是用于制造多节式水箱的建造过程的方法的示意性流程图。

图2是示出对用于建造多节式水箱的复合材料的预张紧的示意图。

具体实施方式

当通过参考图1所述的过程制造多节式水箱时，限定容器的各节段的复合材料在高温和高压固化过程中易于形成褶皱。对复合材料的预张紧和材料选择可以防止起皱并提供一致的最终产品，这通常是理想的结果。

图1是用于制造多节式水箱的制造过程的方法的示意性流程图。图1中的方法10示出了步骤12至18，以及可溶性工具20、复合材料22、节段24、26和共用壁28。

首先，在步骤12中，准备可溶性工具20。可溶性工具20具有配合部分20a和20b，配合部分20a和20b分别具有与多节式水箱的成品节段相对应的所需尺寸和形状。使配合部分20a、20b准备好接受将形成多节式水箱的复合材料22，并且将配合部分20a、20b定向为这样。可溶性工具20由盐、AquaCore®冲洗型心轴材料或可以稍后在过程中轻松去除的任何类似材料制成。

任选地，可以将弹性体层结合在可溶性工具20a和20b上。在随后的步骤中，当具有弹性体的工具周围的复合材料在外部压力和温度下固化时，弹性体会因热而膨胀，从而产生内部压力来拉伸复合材料，因此可以减小在复合材料中形成褶皱的趋势。在固化复合材料并洗掉可溶工具后，可以去除弹性体。