[发明专利]用于隔离固化过程控制的受控环境的设备、系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于隔离固化过程控制的受控环境的设备、系统和方法。该设备包括具有模具主体的渐开线适形模具的末端执行器，该模具主体成形为在结构上的覆盖有一种或多种可固化化合物的区域之上提供护罩、隔离区域和受控环境。模具主体包括外表面和使空腔轮廓对应于期望的可固化化合物形状的内表面。模具主体包括一个或多个端口和具有螺旋流动路径的多个渐开线通道。渐开线通道包括具有向可固化化合物进行再生热传递的外路径轮廓的外通道，并且包括具有向可固化化合物进行对流和辐射热传递的内路径轮廓的内通道。

技术领域

本公开总体涉及用于可固化化合物(curable compound)的固化过程控制的设备、系统和方法，更特别地涉及隔离用于施加和固化可固化化合物的固化过程控制的受控环境的改进型设备、系统和方法。

背景技术

将可固化化合物(诸如密封剂、粘合剂和涂剂)施加到飞行器、航天器、旋翼飞机、船舶或者其它交通工具或结构的部件部分和结构基于当可固化化合物施加到部件部分和结构并被固化时存在的环境条件而经受固化周期的宽泛变化和固化材料性能的变化。这样的宽泛变化又可将可变性引入到生产系统中，这可能导致成本增加，质量不确定，并且制造速率受限。

另外，将可固化化合物(诸如密封剂、粘合剂和涂剂)施加到飞行器、航天器、旋翼飞机、船舶或者其它交通工具或结构的部件部分和结构可能需要施加并被固化在分级环境中并且可能符合一级一类(“C1D1”)要求。“符合C1D1要求”意味着过程(诸如固化过程)必须有效地满足NFPA 70(即，美国国家电气规范(NEC)在危险区域中使用电气装备所采用的标准，该标准是在美国安全装设电气布线和装备的区域性采用的标准，并且是由国家消防协会(NFPA)、私人贸易协会出版的国家消防法系列的一部分)。

用于在分级环境中施加和固化可固化化合物的已知工艺所固有的可变性意味着，任何给定的密封剂施加可能需要不确定的时间量来完成，并且固化可能在完成时具有不确定的质量(例如不均匀的固化轮廓可能导致粘合困难)。这样的不确定性可能影响生产过程的稳定性和控制。

存在已知的系统和方法用于可固化化合物在分级环境或分级区中的固化过程控制。例如，这样的已知系统和方法可包括加热整个分级区，使用气动能量涡流加热器，使用加热器棒，或者使用加热器毯。然而，由于最大80华氏度的员工工作温度的OSHA(职业安全与健康管理局)要求，加热整个分级区的制造加热速率可能不稳定。可固化化合物的固化温度可能高于最大80华氏度。

而且，由于无听觉保护时85分贝最大声压级(SPL)的OSHA员工噪声暴露要求，使用气动能量涡流加热器可能不稳定。用于固化过程的气动能量涡流加热器装备的声压级(SPL)可能高于85分贝的最大声压级(SPL)。

另外，使用加热器棒可能不符合C1D1要求，没有传送方法可用于远程生成，并且加热器棒可能不容易适应紧密空间或回旋表面，为此可固化化合物需要施加到其上并被固化。进一步，使用加热器毯可能不符合C1D1要求，没有传送方法可用于远程生成，并且可固化化合物可能无法施加毯，直到无粘性，在不使用过程控制加热器的情况下，这可能需要不确定的时间量以变得无粘性。

因此，本领域需要有一种隔离用于将可固化化合物施加并固化到结构的固化过程控制的受控环境的改进型设备、系统和方法，其便携、柔性、适应性强、轮廓低、几乎独立于外部环境条件操作，并且提供了优于已知装置、系统和方法的优点。

发明内容

本公开的示例实施方案提供了一种隔离用于将可固化化合物施加并固化到结构的固化过程控制的受控环境的改进型设备、系统和方法。如下面详细描述中讨论的，改进型设备、系统和方法的实施方式可提供优于已知装置、系统和方法的显著优点。