[发明专利]便携式固化系统

说明书

本发明涉及便携式固化系统。用于将复合工件固化以形成部件的方法和装置。在一个说明性实施方式中，装置可包括物体、便携式结构和加热系统。物体可具有选择用于部件的形状。便携式结构可包括配置用于支持物体的保持结构。保持结构可具有第一侧和第二侧。加热系统可配置用于在保持结构的第一侧和保持结构的第二侧覆盖物体。加热系统可进一步配置用于产生热用于将置于物体上的工件固化以形成部件。

技术领域

本公开内容一般而言涉及固化，并且更具体而言，涉及固化复合材料。又更具体而言，本公开内容涉及用于固化复合材料的便携式固化系统。

背景技术

在一些情况中，用固化方法可将物质硬化或增韧。一般地，固化方法可用热、压力、真空或它们的一些组合以引起物质中的将物质硬化或增韧的化学反应。作为一个说明性实例，热和/或压力可用于固化复合工件以形成复合部件。复合工件可包括任意数量的复合材料。复合部件可用于物体比如，例如但不限于运载工具、一件装备、结构板、框架、航空器部件、汽车部件、机械工具、紧固件、或一些其它类型的物体。

不同类型的系统可用于固化。固化系统可包括一个或多个不同类型的固化设备。固化炉和高压釜可以是固化设备的实例，其通常被用于固化复合工件。固化炉可产生热，一旦达到选择的温度热在置于炉内的物质中引起化学反应。高压釜可用热和压力以在置于高压釜内的物质中引起化学反应。

当制造物体比如，例如但不限于航空器时，可通过固化复合工件形成航空器的不同部件。这些部件的制造可在制造设施内的不同位置中发生。然而，一些当前可用的炉和高压釜的尺寸和/或重量使得将这些设备移动至制造设施内的不同位置比期望的更困难、耗时和/或昂贵。在一些情况中，移动这些设备可能比购买用在不同位置处的额外设备更昂贵。

另外，运行这些高压釜的成本可能比期望的更高。例如但不限于，高压釜可用于固化不同尺寸的复合工件。然而，对于更小的复合工件，达到规定温度和规定压力水平所需的能量可能比期望的更大。因此，期望具有考虑了至少一些上述问题以及其它可能问题的方法和装置。

发明内容

根据本公开内容的方面提供了装置，其可包括物体、便携式结构和加热系统。物体可具有选择用于部件的形状。便携式结构可包括配置用于支持物体的保持结构。保持结构可具有第一侧和第二侧。加热系统可配置用于在保持结构的第一侧和保持结构的第二侧覆盖物体。加热系统可进一步配置以产生热用于将置于物体上的工件固化以形成部件。

有利地，加热系统包括配置用于在保持结构的第一侧覆盖物体的第一加热设备和配置用于在保持结构的第二侧覆盖物体的第二加热设备。优选地，第一加热设备和第二加热设备中的至少一个由被选择使得第一加热设备和第二加热设备中的至少一个响应于真空变形的可变形材料组成。有利地，所述装置进一步包括与物体和保持结构中的至少一个相关联的数个真空端口。优选地，加热系统进一步包括连接至数个真空端口的真空系统，并且配置用于在物体周围形成的真空边界内施加真空，其中真空用于将置于物体上的工件固化以形成部件。优选地，真空边界由加热系统和真空袋中的至少一个形成。优选地，所述装置进一步包括控制系统，其配置用于控制由真空系统施加真空产生的真空压力和由加热系统产生的热的量。优选地，所述装置进一步包括动力系统，其配置用于对加热系统、真空系统和控制系统中的至少一个供应动力。有利地，便携式结构的保持结构包括配置用于接收和支持物体的开口，并且进一步包括配置用于将物体和保持结构的开口的边缘之间的界面密封的密封件。有利地，所述装置进一步包括与物体和加热系统中的至少一个相关联的传感器系统，其中传感器系统配置用于在工件的固化期间产生传感器数据。有利地，工件是复合工件，并且部件是复合部件，并且其中复合工件被固化以形成具有与物体的至少一部分形状大体匹配的最终形状的复合部件。