[发明专利]具有真空完整性的复合工具及制造该复合工具的方法

说明书

技术领域

本公开大体上涉及用于对复合零件进行真空袋处理的工具，更加具体而言，涉及具有真空完整性的复合工具。

背景技术

在复合零件的制造中，常采用真空袋处理来强化和/或固化含有多层预浸物的零件覆层。将零件覆层放置在工具上，然后将真空袋安放在覆层上，并使其相对于工具密封。将真空袋抽空以将覆层压靠在工具上，以此来强化和/或形成覆层。任何泄漏都会导致真空袋压力损失，从而影响到成品零件的质量和/或性能。

有时，会采用复合工具来进行真空袋处理，这是因为这些复合工具制造成本低、重量轻。然而，这些复合工具在制造或使用时由于热循环或处理导致的冲击破坏而有时会产生穿透工具的泄漏。正是由于这些问题的存在，在使用之前需要对复合工具是否存在空气泄漏进行测试。如果检测到存在穿透工具的泄漏，则需要维修复合工具，然而这样的维修并非总是可靠的；在一些情况下，如果不能正确地实施维修，维修本身也会导致泄漏。在一些情况下，通过在工具的表皮上设置热固性或类似的带状物、将其覆盖在泄漏区域可暂时地修复复合工具中的泄漏问题。然而，这类维修不可持久，而且会影响固化后的零件的尺寸精度。

因此，需要有一种用于对复合零件进行真空袋处理的复合工具，其能降低或消除穿透工具的泄漏，并且寿命长且可靠。还需要有一种制造上述类型的具有真空完整性的复合工具的方法。

发明内容

所公开的实施方式提供一种具有真空完整性的复合工具，其可用于对复合预浸零件覆层进行真空袋处理。该复合工具包括多层复合叠层，该复合叠层包括诸如膜的一体化阻挡层，该膜是不透气的，从而即使是在工具内产生裂纹的情况下，也可防止透过工具的泄漏，并能维持真空密封。消除了透过工具的泄漏，这可降低固化零件中的不利的不一致性，并提高了零件的强度和/或完整性。复合工具的可靠的真空完整性可降低或消除废品，从而能相应降低材料和人工成本。复合工具的寿命长，且在零件的处理过程中可承受重复的热循环，而且不会有空气泄漏。

根据一个公开的实施方式，提供一种具有真空完整性的复合工具。该复合工具包括复合叠层，该复合叠层包括由不透气材料制成的阻挡层。所述复合叠层包括第一组复合层和第二组复合层，其中所述阻挡层包括膜，该膜夹在所述第一组复合层与第二组复合层之间。所述膜可以是柔性的，且可由橡胶、尼龙和硅树脂中的一种制成。所述复合叠层可包括：面板，其具有适于供放置复合零件的工具表面；以及边缘透气凹槽，其位于所述面板内，并向下延伸到所述阻挡层，且环绕所述工具表面。

根据另一实施方式，提供一种用于对复合零件进行真空袋处理的复合工具。该复合工具包括：多个复合层，所述复合层包括面板，该面板具有适于将复合零件放置在其上的工具表面；以及至少一个不透气的阻挡层，其位于所述复合层之间，用于防止空气透过所述工具泄漏。

所述阻挡层由柔性材料形成，且可由橡胶、尼龙和硅树脂中的一种制成。所述复合层包括凹槽，其基本上环绕所述工具表面。所述凹槽穿过所述面板向下延伸进入至少一些所述层，到达所述阻挡层。

根据其他的实施方式，提供一种制造用于对复合零件进行真空袋处理的复合工具的方法。该方法包括：形成第一复合工具部分；形成第二复合工具部分，该第二复合工具部分具有可供放置复合零件以进行真空袋处理的工具表面；以及将不透气膜放置在所述第一复合工具部分和第二复合工具部分之间，以防止空气通过所述工具泄漏。将不透气膜放置在所述第一复合工具部分和第二复合工具部分之间的步骤可包括：将所述不透气膜放置在所述第一复合工具部分的表面上；通过将真空袋放置在所述不透气膜以及所述第一复合工具部分上，并使用所述真空袋将所述不透气膜压靠在所述第一复合工具部分上，而将所述不透气膜附着到所述第一复合工具部分的所述表面上。形成所述第一复合工具部分的步骤包括铺设第一组复合预浸层，并且放置所述膜的步骤包括将所述膜铺设在所述第一组复合预浸层上。形成所述第二复合工具部分的步骤包括将第二组复合预浸层铺设在所述膜上。该方法还包括在所述第二复合工具部分内形成凹槽，该凹槽环绕供放置所述复合零件的区域。通过向下加工所述第二组复合预浸层直到所述膜的水平，从而在所述第二复合工具部分内形成所述凹槽。