[发明专利]折叠复合填料

说明书

本发明涉及一种折叠复合填料。将复合层折叠。该复合层包括纤维，该纤维布置成相对于复合层的中心轴成一角度，使得所述复合填料具有变化的截面取向的纤维。在折叠之后，向折叠复合层施加力，从而形成具有期望形状的复合填料。

技术领域

本公开大体上涉及复合结构，具体地，涉及复合结构的形成。更加具体地，本公开涉及形成用于填充复合结构之间的通道的复合填料的方法和设备。复合材料是通过将两种或两种以上的功能成分加以组合而形成的坚韧的、轻质的材料。例如，一种复合材料可包括结合在聚合物树脂基材中的加强纤维。所述纤维可以是单向的，或者可以呈编织布或织物的形式。在热固性复合物中，纤维和树脂被布置并被硫化，从而形成复合材料。

背景技术

在将复合结构构件接合在一起时，沿着构件之间的结合线会出现通道或空腔。需要填充这些通道，以增加结合的强度。例如，在航空器工业中，在加强件与机身蒙皮之间的曲线结合线处，复合机身加强件可包括填料。例如，在桁条与蒙皮板之间的曲线结合线处可采用填料。在一些情况下，填充物为截面是三角形的结构，其填充结合线处的空腔。该三角形截面的结构有时也称为“长条(noodle)”或“复合填料”。

可由诸如粘合剂、预浸带、织物或其他类型的复合材料形成复合填料。例如，复合填料可由挤压材料、滚筒式复合材料或复合材料的叠置带形成。在复合填料具有期望的刚度水平时，复合填料可将部分负荷从加强件传递到基座。

在航空器的制造和操作中，复合填料会受到各种力的作用。这些力会导致在复合填料中形成不利的不一致性。这些不利的不一致性的示例可包括裂纹、层离，或其他的不一致性。在一些情况下，不一致性还会从复合填料的外表面扩散到复合填料的内部。

如果复合填料包括这些不一致性中的一种，该复合填料就不会按照要求起到作用或传递负荷。而且，带有不一致性的复合填料以及结合至其上的结构需要返工。该返工会增加航空器的维修和维护成本和/或增加航空器内采用的复合结构的制造成本。因此，需要有一种考虑了以上问题以及其他问题中的一些问题的方法和设备。

发明内容

在一示例性实施方式中，提供了一种用于形成复合填料的方法。折叠复合层。该复合层具有取向相对于所述复合层的中心轴成一角度的纤维，从而使所述复合填料具有变化的截面取向的纤维。折叠之后向所述复合层施加力，从而形成具有期望形状的复合填料。

在另一示例性实施方式中，一种设备包括复合填料，该包括复合层，该复合层具有纤维，该纤维的取向相对于所述复合层的中心轴成一角度。折叠所述复合层，使得所述复合填料具有变化的截面取向的纤维。

在另一示例性实施方式中，提供了一种用于形成复合填料的方法。将复合层切割成具有期望尺寸。所述复合层为单层的复合预浸带，其包括纤维，该纤维的取向相对于所述复合层的中心轴成一角度。折叠所述复合层，使得所述复合填料具有变化的截面取向的纤维。在折叠之后，向所述复合层施加力，从而形成具有期望形状的所述复合填料。将所述复合填料定位在由多个复合结构形成的通道内。将所述复合填料附接至所述多个复合结构。

可独立于本公开的各种实施方式或者与其他实施方式组合实现特征和功能，参照以下描述和附图可理解各实施方式的细节。

附图说明

所附权利要求阐明了示例性实施方式的新颖特征。然而，以下参照附图对示例性实施方式的详细描述将更好地说明示例性实施方式以及其优选实施例、其进一步的目的和特征，附图中：

图1为根据示例性实施方式的航空器的示图；

图2为具有根据示例性实施方式的复合填料的桁条的一部分的详细示图；

图3为根据示例性实施方式的复合填料的更加详细的示图；

图4为根据示例性实施方式的复合填料的立体示图；

图5为根据示例性实施方式的复合层的示图；