[发明专利]具有熔渗膜的复合材料系统和方法

说明书

本发明涉及具有熔渗膜的复合材料系统和方法。本发明描述了用于允许不使用热压罐固化的复合材料结构的方法和系统。由于复合材料结构的布局，减少了不使用热压罐形成的复合材料结构内的空隙。复合材料结构包括复合材料层压件和一个或多个熔渗膜。复合材料层压件包括多个纤维束，每个纤维束包括多条纤维股线和树脂。在第一温度范围内该树脂具有第一粘度。该熔渗膜设置在复合材料层压件的表面上，并且在第一温度范围内熔渗膜具有比第一粘度低的第二粘度。还描述了固化复合材料结构的方法。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体地涉及具有熔渗膜的复合材料系统和方法。

背景技术

传统上使用热压罐固化纤维增强塑料(FRP)复合材料结构。然而，热压罐体积大、价格昂贵、操作成本高、资源密集。因此，期望开发不需要热压罐来固化的结构。遗憾的是，不使用热压罐固化的复合材料结构通常包括不可接受水平的孔隙率。因此，由于不使用热压罐固化结构的不可接受的孔隙率水平，因此复合材料结构仍需继续在热压罐中固化。

发明内容

本发明描述了用于包括熔渗膜(渗透膜，infusion film)的复合材料结构的方法和系统。在复合材料结构的制造期间，熔渗膜设置在复合材料结构的未固化复合材料层压件上。复合材料层压件可以包括各自包括多条纤维股线的多个纤维束并且在第一温度范围内多条纤维股线具有第一粘度的树脂。熔渗膜设置在多个纤维束的表面上并且在第一温度范围内熔渗膜具有低于树脂的第一粘度的第二粘度，并且被配置为当熔渗膜在第一温度范围内时流入复合材料层压件中。因此，在复合材料结构的加工温度升高时，熔渗膜流入复合材料层压件中以填充复合材料层压件内的空隙。因此，熔渗膜减少或消除复合材料层压件内的空隙的量。然后，将复合材料结构固化并硬化成工件。然后，例如，将所得复合材料结构作为结构并入交通工具(诸如，飞行器)中。

在以下列举的段落中描述根据本公开的发明特征的说明性、非排他性实施例。下面参考附图进一步描述这些和其他实施例。

附图说明

通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解本公开，附图示出了不同实施例。

图1A示出了根据一些实施例的具有复合材料结构的交通工具。

图1B至图1E示出了根据一些实施例的复合材料层压件的各个方面。

图2A示出了根据一些实施例的预固化熔渗膜复合材料结构的截面图。

图2B示出了根据一些实施例的另一预固化熔渗膜复合材料结构的截面图。

图2C、图2D和图2E示出了根据一些实施例的预固化熔渗膜复合材料结构的各种实施例。

图3A和图3B示出了根据一些实施例的图2A的熔渗膜复合材料结构在加工的各个阶段中的截面图。

图4是根据一些实施例的对应于复合材料结构形成方法的过程流程图。

图5A示出了根据一些实施例的固化的熔渗膜复合材料结构的截面图。

图5B示出了根据一些实施例的另一复合材料结构的截面图示。

图6A示出了根据一些实施例的飞行器生产和服务方法的实施例的流程图。

图6B示出了根据一些实施例的交通工具的实施例的框图。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对所呈现的概念的透彻理解。所呈现的概念可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践。在其他实施例中，未详细描述众所周知的过程操作以避免不必要地模糊所描述的概念。尽管一些概念将用特定实施例来描述，但将理解，这些实施例并非旨在是限制性的。

概述