[发明专利]用于从热塑性层压板制造大波状零件的系统和方法

说明书

本发明的名称是用于从热塑性层压板制造大波状零件的系统和方法。本文公开了用于制造零件的系统和方法。一种实例方法包括将固结的层压板加热至低于热塑性树脂的熔化温度的加热温度，以形成加热的固结的层压板，该固结的层压板包括多个层片，每个层片由嵌入在热塑性树脂中的纤维制成。该方法还包括迫使加热的固结的层压板抵靠模具的波状成型表面，直到加热的固结的层压板的形状与模具的波状成型表面的波状形状相对应。

技术领域

本公开内容总体上涉及制造零件，并且更具体地涉及用于制造由固结的(consolidated)层压板制成的零件的系统和方法。

背景技术

目前，用于制造由基于聚合物的层压板制成的大波状(轮廓，contoured)零件的系统和方法更有利于热固性材料。换句话说，当前的制造商不愿制造由热塑性层压板制成的大波状零件，这是因为用于形成由热塑性层压板制成的大波状零件的常规固结过程既费时又昂贵。相反，尽管热固性材料可能比热塑性材料更昂贵、更重且不必要地更坚固，但大多数希望由基于聚合物的层压板制成大波状零件的制造商都使用热固性材料进行制造。因此，需要以比常规制造方法更容易、更便宜和更快的方式制造由热塑性层压板制成的大波状零件。

发明内容

响应于现有技术水平，特别是响应于用于制造由热塑性层压板制成的大波状零件的常规系统和方法的缺点，而该缺点通过目前可用的技术尚未能完全解决，开发了本申请的主题。因此，已经开发了本申请的主题，以提供用于克服现有技术中的至少一些上述缺点的由热塑性层压板制造大波状零件的系统和方法。

以下是本文所公开主题的实例的非详尽的列举，其可以被要求保护或可以不被要求保护。

本文公开了制造零件的方法。该方法包括将固结的层压板加热至低于热塑性树脂的熔化温度的加热温度，以形成加热的固结的层压板，该固结的层压板包括多个层片(ply)，每个层片由嵌入热塑性树脂中的纤维制成。该方法还包括迫使(force)加热的固结的层压板抵靠模具的波状成型(contoured forming)表面，直到加热的固结的层压板的形状与模具的波状成型表面的波状形状相对应。该段的前述主题表征了本公开内容的实例1。

嵌入热塑性树脂中的纤维包括连续纤维。该段的前述主题表征了本公开内容的实例2，其中实例2还包括根据以上实例1的主题。

加热温度高于热塑性树脂的热变形温度。该段的前述主题表征了本公开内容的实例3，其中实例3还包括根据以上实例1或2中任何一个的主题。

模具的波状成型表面是直纹曲面(ruled surface)。该段的前述主题表征了本公开内容的实例4，其中实例4还包括根据以上实例1-3中任何一个的主题。

固结的层压板的宽度为至少三英尺和长度为至少四英尺。该段的前述主题表征了本公开内容的实例5，其中实例5还包括根据以上实例1-4中任何一个的主题。

固结的层压板的孔隙度不超过4％。该段的前述主题表征了本公开内容的实例6，其中实例6还包括根据以上实例1-5中任何一个的主题。

该方法进一步包括将固结的层压板和模具定位在封闭的容器的内部腔体内。加热固结的层压板的步骤包括加热封闭的容器的内部腔体。该段的前述主题表征了本公开内容的实例7，其中实例7还包括根据以上实例1-6中任何一个的主题。

该方法进一步包括利用挠性隔膜将封闭的容器的内部腔体气密地分成第一区域和第二区域。将固结的层压板和模具定位在内部腔体内的步骤包括将固结的层压板和模具定位在内部腔体的第二区域内。迫使加热的固结的层压板抵靠模具的波状成型表面的步骤包括改变第一区域和第二区域中的至少一个区域内的压力，使得第一区域内的压力大于第二区域内的压力以推进挠性隔膜抵靠加热的固结的层压板。该段的前述主题表征了本公开内容的实例8，其中实例8还包括根据以上实例7的主题。