[发明专利]用于浸渍复合结构的系统、方法和设备

说明书

本发明提供一种用于浸渍复合结构的系统、方法和设备。所述设备包括配置成接收树脂体积的贮存器(reservoir)、基底(base)、配置成密封在所述基底之上的膜以及与所述贮存器流体连通的流动介质。所述流动介质包括设置成与所述基底的至少一部分接触的第一流动介质部分以及设置成与所述膜的至少一部分接触的第二流动介质部分。

技术领域

本说明书中公开的主题涉及一种用于浸渍复合结构(infusing a compositestructure)的系统、方法和设备，并且更确切地说，涉及对通过流动介质的树脂的流动速率进行控制的用于浸渍复合结构的系统、方法和设备。

背景技术

至少一些树脂浸渍系统被用在层压复合结构的制造和构造中，例如航天工业中用于复合机架(composite airframes)和机架结构构件的构造。层压复合结构通常由多层材料或者“层片(plies)”构成，它们设置在模板上方并且浸透(saturated)或浸渍(infused)诸如环氧树脂等树脂以进行增强。

许多已知的树脂浸渍系统包括基底或者在一些情况下包括芯轴(mandrel)，其上设有用于树脂浸渍(resin infusion)的复合结构。真空袋可以设置在复合结构上方，并且密封在基底上。基底和真空袋设在高压釜或烘炉中，在所述点处引入树脂以浸渍所述复合结构。所述系统将树脂加热到与高压釜的温度对应的大体均匀温度，所述复合结构设置在所述高压釜内并且固化。所述树脂可以不均匀地从复合结构的表面上流过，产生气窝、气泡或者引起所述结构的层压表面厚度变化的其他因素。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种用于浸渍复合结构的设备。所述设备包括用于接收树脂体积的贮存器、基底、配置成密封在所述基底之上的膜、以及与所述贮存器流体连通的流动介质。所述流动介质包括设置成与所述基底的至少一部分接触的第一流动介质部分；以及设置成与所述膜的至少一部分接触的第二流动介质部分。

其中，所述基底还包括近端和远端以及轴向设置在所述基底内的多个基底热场，并且其中所述多个基底热场配置成在一段时间内从所述近端轴向地朝向所述远端加热所述基底。

其中，所述膜包括多个膜热场，并且其中所述多个膜热场中的每个膜热场配置成独立地激活。

其中，所述膜包括多个膜热场，并且其中所述多个膜热场中的每个膜热场配置成根据预定激活序列激活。

其中，所述预定激活序列控制所述流动介质的所述第二流动介质部分内的所述树脂的流动速率。

其中，所述膜包括多个膜热场，并且其中第一膜热场调节到第一温度，并且第二膜热场调节到与所述第一温度不同的第二温度。

其中，所述膜还包括近端和远端以及轴向设置在所述膜内的多个膜热场，并且其中所述多个膜热场配置成在一段时间内从所述近端轴向地朝向所述远端加热所述膜。

在另一个方面中，本发明提供一种用于浸渍复合结构的方法。所述方法包括：将复合结构设置在基底上；将膜设置在所述复合结构上方；将所述膜密封在所述基底之上；加热至少一个基底热场(base heating field)，以在设置于所述基底与所述复合结构之间的流动介质的第一流动介质部分内引起树脂流(flow of resin)；加热至少一个膜热场(membrane heating field)，以在设置于所述膜与所述复合结构之间的所述流动介质的第二流动介质部分内引起树脂流。

其中，所述激活序列控制所述流动介质的所述第一流动介质部分内的所述树脂流的流动速率。

所述方法还包括按顺序加热所述膜的多个膜热场，以控制所述流动介质的所述第二流动介质部分内的所述树脂流的流动速率。

所述方法还包括根据激活序列激活所述多个膜热场中的每个膜热场。