[发明专利]具有集成接合物的复合面板夹层结构

说明书

本公开涉及具有集成接合物的复合面板夹层结构，具体地，涉及用于制造复合结构的方法和设备。该方法包括以下步骤：用第一面片限定用于复合结构的形状。该方法将芯段放置在由第一面片限定的形状上。该方法将粘合剂放置在一组接合腔中。该方法将第二面片放置在被放置在第一面片上的芯段上，其中，第一面片、芯段以及第二面片限定结构组件，在该结构组件中存在一组接合腔。该方法在一组接合腔中具有粘合剂的情况下固化结构组件，以制造复合结构，其中，在粘合剂固化时粘合剂填充一组接合腔。

技术领域

本公开总体涉及复合结构，具体涉及具有接合物(joint)的复合结构。更加具体地，本公开涉及具有集成接合物的夹层面板结构和用于制造具有集成接合物的夹层面板结构的方法。

背景技术

以越来越大百分比的复合材料来设计并制造飞行器。复合材料用于飞行器中，以减轻飞行器的重量。该减轻的重量提高诸如有效负载能力和燃料效率这样的性能特征。进一步的，复合材料为飞行器中的各种部件提供更长的使用寿命。

复合材料可以是通过组合两种或更多种功能组分产生的坚韧轻量材料。例如，复合材料可以包括结合在聚合物树脂基质中的增强纤维。纤维可以是不定向的，或者可以采取纺织布或织物的形式。纤维和树脂可以被设置并固化为形成复合结构。

复合面板夹层结构(sandwich structure)是用于飞行器中的复合结构中的一种形式。这些复合面板夹层结构采取可以接合在一起以形成飞行器内部或外部内的各种结构的面板或其他零件的形式。例如，飞行器舱中的建构物(诸如头顶行李箱、壁橱、厕所、橱柜、厨房以及其它类型的结构)可以由将复合夹层零件接合在一起来形成。

当前，这些复合夹层零件中的大多数使用从平坦预制面板开始且切去更小面板段以便接合的黏结接合物来接合到彼此。这些黏结接合物例如包括：贴片接合物(tabjoints)和狭槽接合物、封装插入物、以及悬臂式接合物。这些接合物经常涉及基于两部分环氧树脂的粘合剂。然而，这些类型的粘合剂可能导致各种问题。在切割面板并准备接合物时涉及过多劳动。进一步地，这些类型的黏结接合物还可能具有低于期望的结构能力。同样，固化时间可能经常慢于期望。例如，从大约四小时到八小时的固化时间对于这些类型的接合物通常存在。这些类型的接合物可能需要清理并产生比期望更大量的浪费。而且，固化收缩还可能导致解决劳动密集的美学问题。例如，在从平坦面板开始时，完成的结构限于直线构造，并且更复杂的轮廓经常不可能。

因此，将期望具有将以上所讨论的问题中的至少一些以及其他可能问题考虑在内的方法和设备。例如，将期望具有以当前使用的、用于接合复合零件以形成复合结构来克服技术问题的方法和设备。

发明内容

本公开的实施方式提供了一种制造复合结构的方法。该方法包括以下步骤：用第一面片限定用于复合结构的形状。该方法将芯段放置在由第一面片限定的形状上。该方法将粘合剂放置在一组接合腔中。该方法将第二面片放置在被放置在第一面片上的芯段上，其中，第一面片、芯段以及第二面片限定结构组件，在该结构组件中存在一组接合腔。该方法在粘合剂在一组接合腔中的情况下固化结构组件，以制造复合结构，在该结构中，当粘合剂固化时粘合剂填充一组接合腔。

本公开的另一个实施方式提供了一种制造复合结构的方法。该方法包括以下步骤：将粘合剂放置在包括第一面片组件、芯段以及第二面片组件的结构组件中的一组接合腔中。该方法固化结构组件，以制造复合结构。

本公开的又一个实施方式提供了一种复合面板夹层结构。该复合面板夹层结构包括：第一面片，该第一面片具有用于复合面板夹层结构的形状；和第二面片，该第二面片具有三维形状。复合面板夹层结构具有芯段，该芯段位于第一面片与第二面片之间，其中，第一面片、第二面片以及芯段限定一组接合腔。复合面板夹层结构具有粘合剂，该粘合剂位于一组接合腔中，其中，在粘合剂固化时粘合剂膨胀，以填充一组接合腔中的每一个接合腔。