[发明专利]制造复合材料结构的夹具和无高压釜方法

权利要求书

1.一种用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于所述夹具包括：

a)基部(11)，所述基部的上表面包括堆叠工作台(13)，所述堆叠工作台具有旋转运动和沿层压方向的位移运动；和

b)头部(15)，所述头部通过允许在所述堆叠工作台(13)上垂直于层压方向的移动的装置被支撑在门式框架(17)上，所述头部(15)又包括：

b1)自动装置(21)，所述自动装置用于放置预浸料坯形式的复合材料带或粗纱；

b2)压紧装置(23)，所述压紧装置用于压紧所述复合材料；和

b3)固化装置(25)，所述固化装置用于聚合所述复合材料。

2.根据权利要求1所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述固化装置(25)包括红外线发射器设备(27)和电子束发射器设备(29)。

3.根据权利要求2所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述红外线发射器(27)的功率和所述电子束发射器(29)的功率基于要被处理的材料的特征而变化，特别是基于要被处理的材料的厚度而变化。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述压紧装置(23)包括压紧辊(39)和超声波压紧单元(41)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述自动装置(21)包括预浸渍材料卷轴(31)、导向和切割单元(33)、压紧辊(35)和分离纸卷轴(37)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述夹具(9)被构造成自动调节支撑在所述头部(15)上的不同装置的所述堆叠工作台(13)上的距离。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述夹具(9)被构造成使得所述压紧装置(23)、所述自动装置(21)和所述固化装置(25)被启动。

8.根据权利要求1-6任一项所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述夹具(9)被构造成使得所述固化装置(25)被启动。

9.根据上述任意一项权利要求所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述头部(15)的最大堆叠速度是70米/分钟。

10.根据权利要求2-9所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述红外线发射器(27)具有以下特征：

波长在900nm与1600nm之间；

灯丝温度范围在1800℃与2200℃之间；以及

每一个灯的功率为600W。

11.根据权利要求2-9任一项所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述电子束发射器(29)具有以下特征：

最大加速电压为200kV；以及

最大强度为3.2mA

12.根据权利要求4-11任一项所述的用于以无高压釜的方式制造复合材料部件的夹具(9)，其特征在于：

所述超声压紧单元(41)的频率在20kHz与40kHz之间。

13.一种用于制造复合材料结构的无高压釜方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

a)将预浸渍料坯带或粗纱形式的复合材料放置在具有将要被制造的所述复合材料结构的形状的夹具上，在放置所述复合材料之后，压紧所述复合材料，并对所述复合材料进行部分固化，直到完成一层复合材料结构；

b)重复所述步骤a)，直到完成所述复合材料结构的堆叠；以及

c)固化所述复合材料结构的最后一层，直到达到所需的固化程度。

14.一种用于制造复合材料结构的无高压釜方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

a)将预浸渍料坯带或粗纱形式的复合材料放置在具有将要被制造的所述复合材料结构的形状的夹具上，在放置所述复合材料之后，压紧所述复合材料，直到完成一层复合材料结构；

b)重复所述步骤a)，直到完成所述复合材料结构的堆叠；以及

c)通过利用电子束发射器将能量局部地施加到所述复合材料结构的表面上来固化所述复合材料结构。