[发明专利]用于固化密封剂的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于固化密封剂的系统，尤其是沿飞行器或航空器的机翼或机身结构中的接缝或接合部而设置的密封剂。本发明还涉及一种固化密封剂的相关方法，尤其是沿机翼或机身结构中的接缝或接合部而设置的密封剂。

背景技术

用于飞行器或航空器的机翼或机身结构经常包括沿刚性地互相连接的部件之间的接缝或接合部的间隙。此种接缝或接合部典型地填充有聚合密封剂材料，从而密封接缝或接合部以避免不期望的暴风雨的侵入并且提供毗邻的和互相连接的部件的外表面之间的平滑过渡，由此达到期望的结构的外部表面轮廓。另外，密封剂材料也可被用作结构的两个部件之间的层。例如，飞行器的后尾或鳍形机翼结构包括多个覆盖面板，飞机引擎罩和/或整流罩，这些部件在装配上与中心箱体结构互相连接。在组装尾部部件之后，沿面板和/或中心箱体结构的相邻边缘处的接缝或接合部的间隙典型地被填充有聚合密封剂材料以在尾部表面中提供期望的外部轮廓或外形。该密封剂然后被固化或硬化以在最后的结构中形成粗糙的和耐用的填充接缝。

用于此种聚合密封剂材料的固化时间根据主要的周围环境容易显著地改变。在飞行器工业的此种应用中普遍采用密封剂材料的情况下，大约8个小时的固化时间是普遍的。然而，在不利的周围环境下(例如，当在冬天时环境又冷又干)，该固化反应可以被抑制，并且大致延迟至高达24小时的时间。当然，此种长时间固化的劣势是在相关的特定结构的输出中产生相应的延迟。

解决上述问题的一种方法是通过使用具有一种以上快速反应固化剂或催化剂的不同密封剂材料以因此影响固化时间。然而，该方法具有密封剂材料的最大加工时间或处理时间更短的劣势，这在大型结构的生产中变得不切实际，因为这种大型结构在飞行器工业中是普遍存在的。解决上述问题的另一种方法是采用加热灯(例如，红外灯)以增加密封剂材料固化时的表面温度。然而，已经发现该工艺导致了不规则的热分布并且导致密封剂材料中的不受控制的温度峰值，同时存在过度加热密封剂材料和结构自身的风险。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种新的且改进的系统，以及一种用于固化飞行器的机翼结构或机身结构中的密封剂的方法。

因此，根据一个方面，本发明提供了用于固化密封剂的系统，尤其是飞行器或航空器的机翼结构或机身结构中的密封剂，所述系统包括：

壳体，所述壳体大致上包围或形成用于容纳待固化的密封剂的空间或腔体；以及

用于调节空气的装置，所述空气位于容纳所述密封剂的所述空间或腔体中；

其中，所述壳体包括用于使得气流流过所述空间或腔体的气流入口和气流出口。

因此本发明提供给了如下的一种系统，该系统被构造为提供靠近密封剂的范围的和/或沿着密封剂的范围延伸的受控环境从而促进密封剂材料的固化或硬化。尤其是，该系统被构造为引导(conduct)或指引(direct)气流从入口到出口流过所述壳体，并且被构造为调节空间或腔体中的流过或经过密封剂的空气。以此方式，固化程序可以与周围的环境隔离并且独立于周围的环境，从而能够有效地保证用于密封材料的最优的固化或硬化条件。这不仅加速了生产时间，也消除了先前所述的生产时间可能的较大变化。

在优选的实施例中，调节装置包括容纳在所述壳体中的且用于加热容纳所述密封剂的所述空间或腔体中的气流的加热器。所述加热器典型地包括至少一个加热元件，诸如电加热元件，所述加热元件被设置成在所述空间或腔体中延伸，优选地基本上均匀地在所述空间或腔体的范围上延伸。因此所述加热器优选地被构造为在空间或腔体中产生大致均匀分布的热量。

在优选的实施例中，所述壳体适应于所述机翼结构或所述机身结构的形状和/或适应于待固化的密封剂所位于的特定部分或区域。也就是说，所述壳体期望被构造为形成或包围空间或腔体，该空间或腔体适应于相关的具体固化应用。因此，在特定的优选实施例中，所述壳体是细长的并且优选地是通道的形式。此壳体可以是直线型的，但是可选地可以是弯曲形式。以此方式，所述壳体可以被构造为引导气流从位于所述壳体的一端区域处的所述气流入口到位于所述壳体的另一端区域处的所述气流出口地流过所述空间或腔体。因此，在沿着机翼结构或机身结构的两个相互连接部件之间的接缝或接合部设置密封剂的情况下，细长的壳体可以沿着接缝或接合部的长度延伸以容纳待固化的密封剂的长度。然而，应当注意，根据相关的具体应用和结构，壳体还可以是圆形的，矩形的，或者一些其他形状。当不沿细长接缝或接合部设置密封剂时，例如，对于两个部件(例如，碳纤维加强化合物(CFRC)部件和铝部件)之间的柔性层而言，非细长形状对壳体是合适的。