[发明专利]粘结材料的方法和设备

说明书

本发明提供粘结材料的方法和设备。一种粘结材料的方法可以包括：在对象的表面上的固化区域中在两个材料之间限定粘结界面；以及在不直接加热所述固化区域之外的表面的情况下对所述粘结界面进行非传导加热。非传导加热粘结界面可以涉及向所述粘结界面施加微波辐射。

技术领域

本公开涉及一种复合材料，更具体而言涉及用于加热复合材料的粘结部分的设备和方法。

背景技术

复合材料通常由具有显著不同的物理或化学特性的两种或更多种组成材料制成。通常，组成材料包括基体(或粘结)材料诸如树脂(例如，热固性环氧树脂)和增强材料诸如多个纤维(例如，碳纤维的编织层)。当被结合时，组成材料通常产生特性与个体组成材料都不同的复合材料，即使组成材料在复合材料的完成结构内一般保持分离和不同也是如此。碳纤维增强聚合物就是这种复合材料的一个例子。

由于许多原因，复合材料都可能是优选的。例如，复合材料会比常规材料更坚固和/或更轻。结果，复合材料一般用来构成各种物体，诸如交通工具(诸如，飞机、汽车、船舶、自行车和/或其组成部件)和非交通工具结构(例如，建筑物、桥梁、游泳池面板、淋浴室、浴缸、储油槽和/或其组成部件)。

偶尔，这些复合材料可能受到损坏，在这种情况下，相比于将受损复合材料完全替换掉，对受损复合材料进行修复可能是优选的。目前，通过将基体材料局部(或在原地)固化在现有受损的复合材料上的热覆层进行复合材料修复。然而，使用这种热覆层具有各种相关问题，例如，不均匀加热、错位加热、加热速度缓慢、固化时间长、热逃逸和/或缺乏足够的温度控制。

发明内容

一种粘结材料的方法可以包括：在对象的表面上的固化区域中在两个材料之间限定粘结界面；以及在不直接加热所述固化区域之外的表面的情况下对所述粘结界面进行非传导加热。

另一个粘结材料的方法可以包括在对象的表面上限定粘结区域。所述表面可以包括待修复的变形。可以将补丁材料设置在变形附近。可以将壳体施加至所述粘结区域。所述壳体可以具有位于内侧的至少一个微波发射器。所述发射器可以指向所述粘结区域。所述壳体被构造成防止微波发射器辐射到达所述粘结区域之外的表面。可以将微波辐射发射到所述粘结区域，直到所述补丁被适当地粘结至所述对象。

一种用于粘结材料的设备可以包括壳体和一个或多个微波发射器。所述壳体可以具有内侧和开口。所述一个或多个微波发射器可以位于所述壳体的内侧。所述壳体被构造成安装在具有需要修复的缺陷的表面上。所述壳体的开口可以邻近所述表面并且可以包围所述缺陷，所述壳体和所述表面形成基本封闭的腔室。

本公开提供了提供了各种设备及其使用方法。在一些实施方式中，设备可以包括加热装置、间隔机构和屏蔽机构、在一些实施方式中，所述加热装置可以是非传导、非对流加热装置，诸如一个或多个微波发射器。在一些实施方式中，所述间隔和屏蔽机构可以是壳体，所述一个或多个微波发射器可以联接至该壳体。所述特征、功能和优点可以在本公开的各种实施方式中独立地实现，或者可以在另外其他实施方式中组合。参照如下描述和附图可以看到其进一步的细节。

附图说明

图1是例示性设备和例示性对象的框图。

图2是具有受损外表面和受损内表面的飞机的图示。

图3A是图2的受损外表面的剖视图。

图3B是准备利用补丁进行修复的受损外表面的剖视图。

图3C是一设备的示意性图示，该设备包括联接至受损外表面以加热补丁和受损外表面之间的粘结界面的壳体。

图3D是类似于图3C的示意性图示，但是示出了处于固化状态的粘结界面。

图4A是另一个受损表面的剖视图。

图4B是准备好利用一对对置的补丁进行修复的图4A的受损表面的剖视图。