[发明专利]使用可适形真空袋组件的复合材料零件的真空袋处理

说明书

技术领域

本公开一般涉及复合材料零件的真空袋处理，并且更具体地涉及使用符合零件的轮廓表面的可拉伸真空袋组件的真空装袋方法。

背景技术

可以使用高压釜或无高压釜处理来固化复合材料层压零件。这些处理通常采用由真空袋所施加的热和压力的组合来压实和合并零件。通气件可以被放置在零件和真空袋之间，以便允许空气和挥发物从层压件逸出，并且从而避免这些气体不想要的积留。

使用上述处理固化复合材料层压零件和粘合剂提出了若干挑战，其中零件具有一定的几何形状和/或表面轮廓，例如内径。例如，通气件可能难于符合零件上的内径，从而导致通常被称为“桥接”，其中通气件和叠覆的真空袋在半径区域上方桥接。桥接可以具有减少被施加至零件的局部压实压力的不良影响。桥接问题的一个部分解决方案是施加成多件形式的通气件，所述件被单个地手工放置在可能出现桥接的表面轮廓周围。可替代地，可以彻底避免在轮廓零件区域内使用通气件材料，然而，这些区域内缺少通气件会限制空气和挥发物从层压件逸出的能力。切割和安置多件通气件劳动量大，并且导致了材料废料。在一些应用中，在可能桥接的零件区域内没有通气件会导致这些区域通气不充分。

处理有一定几何形状的零件的真空袋中所出现的另一个挑战涉及在通气件上方放置和定位真空袋。在装袋处理期间，将整块真空袋材料搭在零件上并且宽松地手工配合零件的大体几何形状。装袋处理通常导致过多袋材料在零件的某些区域内的局部累积。这种过多袋材料被聚集在一起并且经手工形成褶层。通常需要在零件上的准确位置处细致地形成这些褶层，以便减少固化期间通气件材料的桥接。例如，在零件具有多个内径的情况中，必须在这些半径中的每个的确切位置处手工形成带材料中的褶层。在半径区域处出现袋褶层允许袋膨胀成该半径并维持半径区域内的压实压力。然而，需要在袋材料中手工形成每个褶层是耗费时间和劳动量大的。此外，在零件的半径式区域内使用袋褶层可能不会使通气件材料桥接减少至理想的程度。

因此，需要真空袋处理轮廓/波形(contoured)复合材料层压零件的方法，该方法减少或消除了真空袋材料的不良桥接，并且减少了人力和材料成本。还需要真空袋组件，该组件能够符合表面轮廓，例如零件的内径，并且该组件可以快速简易地被安装。

发明内容

本公开实施例提供了减少了装袋时间、袋处理、人力成本和材料废料的真空袋处理复合材料层压零件的方法。本实施例采用可快速简易地被部署在和宽松地配合在零件上的真空袋组件。基本上消除了在零件上的准确位置处手工形成袋褶层；代替地，需要的袋褶层可以形成于零件上的任何方便的位置处。真空袋组件采用了附接至单件式可拉伸通气件的可拉伸真空袋，其中通气件基本上与真空袋同延。使用单件式通气件允许使用通气件材料覆盖所有零件区域，因此消除了对切割和手工放置单个通气件元件的需要。当在固化期间随着热施加高压釜和真空袋压力时，通气件拉伸并符合零件的表面特征，例如内径。通气件的拉伸能力基本上减少或消除了通气件桥接，而所述桥接能够导致真空袋下方的间隙和相关低压区域。

根据一个公开的实施例，提供了真空袋处理具有至少一种轮廓的复合材料零件的方法。该方法包括通过将可拉伸通气件附接至可拉伸真空袋，以及将真空袋组件密封在复合材料零件之上，形成真空袋组件。真空袋组件被拉伸至基本上匹配复合材料零件的轮廓。通气件可以在真空袋组件之上的间隔位置处被附接至真空袋。通过在通气件和真空袋之间放置双背面胶带可执行附接处理。拉伸真空袋组件包括拉伸真空袋，和拉伸通气件。基本上可同时拉伸真空袋和拉伸通气件。拉伸通气件包括用基本上与拉伸通气件量相同的量来拉伸真空袋。通过抽吸真空袋内的真空执行拉伸真空袋组件，以及使用真空拉伸通气件。拉伸步骤可还包括使用高压釜压力抵靠通气件来拉伸真空袋。本方法可还包括在真空袋组件上形成至少一个褶层。

根据另外的公开实施例，提供了高压釜固化具有至少一个内径表面的复合材料层压零件的方法。可拉伸通气件被放置在复合材料层压零件之上，并且可拉伸真空袋被放置在可拉伸通气件之上。可拉伸真空袋被密封在复合材料层压零件之上，并且向下抵靠内径表面拉伸通气件并且通气件符合所述内径表面。通过使用单张通气件材料基本上覆盖整个零件，可执行放置通气件。本方法可还包括在真空袋被密封在零件上之前，将通气件附接至真空袋。通过在通气件和真空袋之间放置粘合条，通气件可被附接至真空袋。本方法可还包括在除了所述一个内径表面之外的位置处，在通气件和真空袋组合内形成至少一个褶层。通过将真空袋密封至支撑零件的工具可执行密封真空袋。通过排空真空袋，并将高压釜压力施加至真空袋可执行拉伸真空袋。