[发明专利]被构造成修复受损复合物的修复部件及其制造方法

说明书

本发明涉及复合物修复部件的制造方法以及相关成套件。由一个或多个复合物材料(例如纤维增强聚合物)制的相应层片制成的复合物层压件可以被预先形成并完全固化，但被构造成选择性地能顺应期望的曲率半径。为了修复受损复合物结构，可将多个所述复合物层压件结合在一起以形成可以螺接或以其它方式固定至受损复合物结构的修复部件，从而使用可匹配受损复合物结构的母材的修复部件来修复所述结构。由多个所述复合物层压件形成所述修复部件的方法比传统技术可在成本、交货时间方面提供优势。成套件可以包括多个所述预形成且固化的复合物层压件，这些复合物层压件可以以多个不同布置堆叠并组合在一起以生成用于给定受损复合物结构的能定制修复部件。

技术领域

本公开涉及用于制造复合物修复部件的方法和成套件。

背景技术

诸如由纤维增强聚合物复合物(这里可以简称为“复合物”或“复合材料”)形成的结构的结构损伤可以由修复部件来修复，例如通过螺钉或其它紧固件、粘结剂和/或将修复部件直接固化在受损结构上而将所述修复部件固定至所述结构。例如，飞行器可能因诸如雷击的事故或(例如与飞行器上运动的推车或其它车辆、地面碎片、冰雹、鸟等的)碰撞等事件而受损，由此需要一个或多个修复部件来修理损伤。修复部件可以以可预期的载荷转移能力而螺接至受损结构，这可以有利地直接安装。另外，将修复部件螺接至受损结构可以消除对受损结构(例如飞行器)的热损伤的风险，如果修复部件被固化到受损结构上(例如受损结构主要用作加工表面)可能会出现该风险。所述修复部件已经由金属材料以及复合材料形成。

因为由于疲劳和损伤容限问题可能需要金属修复部件比所需更大和/或更硬，所以金属修复部件不是最优的。金属修复部件也可能在安装之后需要额外检查，这可能是费时和/或基于技术人员是主观的。另外，在复合物飞行器(或其它复合物结构)上修复使用时金属修复部件由不同于母材的材料形成，并且可能难以形成为如对于给定修复可能所需的、具有多个轮廓和/或密集半径的复杂曲度/形状。基于这些原因，航空公司经常在出现损伤时需要复合物修复部件。

但是，传统的复合物修复部件通常硬且不可成形，这可能增加其在现场使用的难度。对于给定结构(例如飞行器)给定受损部位通常必须具体裁剪复合物修复部件，由此由于可能需要大量不同部件以及可能影响修复部件规格的多种可变因素，因此储存复合物修复部件通常不实际或成本低效。但是，因为所述复合物修复部件可能要两天以上来制造，所以在这样修复中交货时间增加。此外，与金属修复部件相比，与制造定制修复部件相关的加工成本可能增加复合物修复部件的成本。

发明内容

当前公开的复合物修复部件可以比传统的复合物修复部件更快地制造，可以是能根据具体需求定制的，并且可以被构造成对诸如飞行器的受损复合物结构进行修复。根据本公开的复合物修复部件可以由多个预形成的、预固化复合物层压件组装而成，这些复合物层压件可以以各种取向和构造堆叠在一起以生成用于修复复合物结构的能定制部件。还公开了制造所述复合物修复部件的方法、使用所述复合物修复部件来修复受损复合物结构的方法、包括所述复合物修复部件的飞行器以及包括所述复合物修复部件的成套件。

被构造成修复受损复合物结构的修复部件的一个实施例包括第一复合物层压件、第二复合物层压件和第三复合物层压件，使第一粘合剂位于所述第一复合物层压件与所述第二复合物层压件之间并将二者结合，并且第二粘合剂位于所述第二复合物层压件与所述第三复合物层压件之间并将二者结合。各相应复合物层压件由一个或多个完全固化纤维增强复合材料制的相应层片形成。所述第一粘合剂和所述第二粘合剂可以被构造成在第一温度下固化，所述第一温度低于所述复合物层压件固化所处的第二温度。所述修复部件可以被构造成螺接和/或结合至受损复合物结构以修复所述受损复合物结构。