[发明专利]压实的桁条封装件

说明书

本发明涉及压实的桁条封装件。本公开的例示性实施例提供了一种方法。将复合装料放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方。施加机械压力以使复合装料成形到成型和固化芯轴以及刚性基体，从而形成具有帽形横截面的桁条叠层。对桁条叠层施加真空压力以形成压实的桁条封装件。

技术领域

本公开整体涉及制造，并且具体地，涉及复合材料制造。更具体地，本公开涉及一种用于利用压实的桁条封装件(compacted stringer packages)进行复合材料制造并包括泡沫芯轴组件的方法和设备。

背景技术

飞行器通常包括机架，机架可以被看作是蒙皮附接到其上以形成光滑的空气动力学外表面的基础骨架(underlying skeleton)。各种形状的桁条可用于加固飞行器上的机身部分和机翼蒙皮。在飞行器中使用复合材料来降低飞行器的重量。现代飞行器可以包括复合桁条和复合蒙皮两者。

通常，使用紧固件、将复合桁条固化到复合蒙皮或两者的组合将复合桁条附接到复合蒙皮。在一些常规过程中，复合桁条被组装在复合桁条和复合蒙皮共用的固化工具上。

复合桁条和复合蒙皮共用的固化工具大到足以形成机身的一部分。因此固化工具可占有较大的生产占地面积。大的生产占地面积限制了适配(fit)在制造环境内的固化工具的数量。

为在固化工具上组装复合桁条，需要执行一定数量的过程，其中，每个过程都具有相关联的性能时间。将每个桁条部件铺设在固化工具上并然后分别压实。与组装复合桁条相关联的每个过程增加了总体制造时间。制造时间可限制所生产的飞行器的数量。

在指定的温度和压力下固化热固性复合材料以形成刚性复合结构。在固化期间，需要对复合材料的所有部分施加均匀的压力。施加均匀压力会在复合结构中产生较少的不利的不一致性。

具有封闭横截面或部分封闭横截面的复合结构的制造包括将工具放置在至少部分地被捕获的空腔内部。至少部分地被捕获的空腔使得工具的移除相当困难。如果没有来自复合结构的直的视线的提取路径，则不能使用实心芯轴。因此，可期望有一种考虑上面论述的问题中的至少一些以及其他可能的问题的方法和设备。

发明内容

本公开的例示性实施例提供了一种方法。将复合装料(charge)放置在成型和固化芯轴、第一半径填料和第二半径填料上方。施加机械压力以使复合装料成形到成型和固化芯轴以及刚性基体从而形成桁条叠层。对桁条叠层施加真空压力以形成具有帽形横截面的压实的桁条封装件。

本公开的另一个例示性实施例提供了一种方法。形成多个压实的桁条封装件，每个压实的桁条封装件包括具有帽形横截面的复合装料，接触复合装料的第一半径填料，接触复合装料的第二半径填料以及位于帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内的成型和固化芯轴。将多个压实的桁条封装件放置在固化工具上。

本公开的另外的例示性实施例提供了一种压实的桁条封装件。压实的桁条封装件包括复合装料、第一半径填料、第二半径填料以及成型和固化芯轴。复合装料具有帽形横截面。第一半径填料接触复合装料。第二半径填料接触复合装料。成型和固化芯轴被定位在帽形横截面的帽形件、第一腹板和第二腹板内。

本公开的另外的例示性实施例提供了一种制造复合结构的方法。形成包括泡沫芯轴组件的压实的桁条封装件。将压实的桁条封装件放置在固化工具上。压实的桁条封装件的复合材料在升高的温度下被固化以形成复合结构。泡沫芯轴组件内的支撑泡沫芯轴在固化期间塌缩。

本公开的另一个例示性实施例提供了一种制造复合结构的方法。具有封闭横截面或部分封闭横截面的复合材料被固化以形成复合结构，其中，复合材料在固化开始时与泡沫芯轴组件接触。泡沫芯轴组件中的支撑泡沫芯轴在固化期间塌缩。