[发明专利]在预浸渍材料中标记和识别缺陷

说明书

技术领域

本发明公开了一种用于在预浸渍材料(也称“预浸料坯”)中标记和检测缺陷区域的方法。本发明包含在尤其用于航空航天工业的复合材料制造技术领域中。

背景技术

大部分现代飞行器和航天器是使用碳纤维复合材料制造的。存在几种制造复合材料的技术，如树脂转移模塑法(RTM)，真空辅助树脂转移模塑法(VARTM)，树脂灌注模塑法(RIM)，纤维铺放法(FP)，自动纤维铺放法(AFP)或自动铺带法(ATL)。这些方法在现有技术中为人熟知。

在一部分这些技术中使用预浸渍材料(“预浸料坯”)。当制造预浸渍材料时，有时也会形成缺陷，因此缺陷区域必须被检测和记录。预浸料坯的制造包括与每个预浸料坯卷相关的缺陷区域的参考。在使用编码器贮存时，可以控制和扔弃这些缺陷区域；编码器是一种在每一个预浸渍材料被贮存时测量其长度的装置。预浸料坯的制造包括关于每个卷的缺陷区域列表，因此通过编码器的使用有可能检测到缺陷区域的接近度。然而，由于预浸料坯卷可能滑动或者编码器可能被重置，所以有时编码器是不准确的；由此编码器的信息可能是错误的，并且某些潜在的缺陷区域可能被贮存在部件上。

现在的自动铺带机包括基于阴影对比的激光缺陷检测系统。然而，因为由入射光在预浸渍材料的树脂上产生的反射，所以很难实现这些缺陷检测系统的精确校准。由于这些反射，所以该系统会连续地生成假警报状态。这就是为什么它们不够精确和经常被关掉的原因。

本发明提供了一种系统以克服所提到的缺点，在预浸料坯卷中标记缺陷。本发明的目的是包括在预浸渍材料中缺陷区域边界线处的横向横跨线。这些横向线用具有不会污染预浸渍材料的化学成分的非污染物质材料标记；因此标记线意味着不会改变最终产品的技术性能。

这些标记线允许在预浸料坯材料中检测缺陷区域，从而避免其在将被制造的部件中被使用。在利用ATL机(或在制造过程中使用的任何其它的机器)贮存预浸渍材料前，具有缺陷区域的预浸料坯卷就被切断和扔弃了。因此，由于所制造的部件不包括那些缺陷区域，从而该部件在通过质量控制检查时不会被拒收，因此实现了成本的降低。

现有技术中示出了不同的用于制造和供给预浸渍材料的设备和方法。文献WO2008/120023A1公开了一种用于制造具有特定纤维取向的热塑性预浸料坯的方法和装置。文献JP2005246631A揭示了一种用于检测各种预浸渍材料的方法和其装置。然而，还没有发现关于根据本发明的在预浸渍材料中识别缺陷区域的方法的任何证据。

发明内容

为了达到本发明的目标和解决上述缺点，本发明已开发了一种在预浸渍材料中识别缺陷方法。方法的特征为：在预浸渍材料内的缺陷区域的起始边界线处画第一横向横跨线，以及在预浸渍材料内的缺陷区域的末端边界线处画出第二横向横跨线。

横跨线相对于预浸渍材料的运动方向形成一定角度；该角度从45°变化至90°。

界定缺陷区域起始的每个第一横向横跨线具有第一标识码。类似地，并且界定缺陷区域末端的每个第二横向横跨线具有第二标识码。

根据第一实施例，第一标识码和第二标识码使用字母数字字符相关联。在第二实施方案中，第一标识码和第二标识码使用图形字符相关联。

使用不包含氟，也不包含聚四氟乙烯或未硫化硅氧烷的非污染物质材料画这些线。通过集成到生产机器中的激光缺陷检测传感器检测这些线。

当该第一信号在复合材料上弹回时激光缺陷检测器测量由激光器发送的第一信号(预置值)和激光器接收到的信号(当前值)之间的增益损失。

在该程序期间，信号预置值和信号当前值之间的比较结果决定是否存在缺陷区域，因此：a)如果当前值被设定低于某一参考值(例如30)，那么不认为存在缺陷区域2；或b)如果当前值超过某一参考值(例如100)，那么认为存在缺陷区域并且激光控制器产生误差信号，以停止机器。

为了便于更好地理解本说明书，并且作为其组成部分，附上其中已经通过描述性以及非限定的方式说明本发明的目的的一系列附图。

附图简要说明

通过结合附图阅读下面详细的说明可以更好地理解本发明，附图中使用相似的附图标记以表示相似的元件，并且其中：

图1是预浸料坯卷的总图，在该预浸料坯卷上具有突出显示缺陷区域的标记。

图2示出了预浸料坯卷的俯视图，详细示出了那些标记。

图3是预浸料坯制造方法的总的示意图，包括标记缺陷区域。