[发明专利]用于固化热固性复合材料的方法和系统

说明书

本公开涉及用于固化热固性复合材料的方法和系统。一种用于固化热固性复合材料部件的方法包括以下步骤：将复合材料部件放置在加热组件内并且使用所述加热组件加热所述复合材料部件；将所述加热组件布置在加压容器内并且施加固结压力；从所述加压容器中取出所述加热组件并且使用所述加热组件来冷却所述复合材料部件。

技术领域

本公开总体上涉及热固性复合材料部件的制造，并且更具体地，涉及用于热固性复合材料部件的热加压固化的方法和系统。

背景技术

聚合物复合材料是通过将两种或更多种功能组分相组合而形成的韧性高、重量轻的材料，诸如结合在聚合物树脂基质中的增强纤维。热固性复合材料部件的制造通常需要施加压力和热二者来完成固化和固结过程。例如，可使用不同的压力和温度分布图(即，随时间而变化)来处理热固性复合材料部件。通常，热固性复合材料部件的固化是在加压高压釜中进行的，在高压釜中，在向热固性复合材料部件施加固结压力之前或同时，热源(诸如电阻加热元件)向热固性复合材料供应热。在整个固化周期内施加固结压力之前，提高高压釜温度和加热热固性复合材料部件所需的时间显著影响生产率。因此，需要通过提供处理热固性复合材料部件的更有效系统和方法来减少热固性复合材料部件的固化周期。

发明内容

该概述仅旨在引入本公开的一个或更多个实现方式的一些方面的简化概述。该概述不是泛泛的概述，也不旨在标识本教导的关键或重要元素，也不旨在描述本公开的范围。确切地，其目的仅仅是以简化形式提出一个或更多个概念作为以下具体实施方式的序言。

可通过提供一种用于固化热固性复合材料部件的方法来实现本公开中实施的前述和/或其他方面和效用，该方法包括以下步骤：将热固性复合材料部件放置在加热组件内；使用所述加热组件将所述热固性复合材料部件加热至预定温度；将所述加热组件放置在加压容器内；使用所述加压容器向所述热固性复合材料部件施加固结压力，直到所述热固性复合材料部件的固化完成；从所述加压容器中取出所述加热组件；并且使用所述加热组件冷却所述热固性复合材料部件。

所述加热组件可包括固化工具，该固化工具被配置为接纳所述热固性复合材料部件。

所述加热组件还可包括一个或更多个加热毯，所述一个或更多个加热毯被配置为覆盖设置在所述固化工具上的所述热固性复合材料部件的至少一部分或者覆盖所述固化工具的与设置在所述固化工具上的所述热固性复合材料部件的所述一部分对应的一部分，其中，所述一个或更多个加热毯被配置为将所述热固性复合材料部件的所述至少一部分加热至所述预定温度。

所述固化工具可包括加热元件并且可被配置为将设置在所述固化工具上的所述热固性复合材料部件的至少一部分加热至所述预定温度。

所述固化工具可包括包括导热工具表面，并且所述导热工具表面包括被配置为接触所述热固性复合材料部件的所述至少一部分的第一表面和被配置为接触所述一个或更多个加热毯的至少一部分的第二表面，使得由所述一个或更多个加热毯产生的热通过所述导热工具表面传输，以将所述热固性复合材料部件的与所述导热工具表面接触的所述至少一部分加热至所述预定温度。

所述一个或更多个加热毯中的至少一个可以是包括智能承受器的感应加热毯，并且所述智能承受器可以具有与所述预定温度对应的居里温度。

在达到所述预定温度之后，可向所述热固性复合材料部件施加固结压力。

所述加热组件可在所述加压容器内加热所述热固性复合材料部件。

所述加热组件可以是用于加热所述热固性复合材料部件的源。

可在所述热固性复合材料部件冷却之前从所述加压容器中取出所述加热组件，并且所述热固性复合材料部件可在所述加压容器外部完成冷却。

在将所述加热组件放置在所述加压容器内之前，所述加热组件可将所述热固性复合材料部件加热至所述预定温度。