便攜式固化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及便攜式固化系統(tǒng)。用于將復(fù)合工件固化以形成部件的方法和裝置。在一個(gè)說明性實(shí)施方式中，裝置可包括物體、便攜式結(jié)構(gòu)和加熱系統(tǒng)。物體可具有選擇用于部件的形狀。便攜式結(jié)構(gòu)可包括配置用于支持物體的保持結(jié)構(gòu)。保持結(jié)構(gòu)可具有第一側(cè)和第二側(cè)。加熱系統(tǒng)可配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)和保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體。加熱系統(tǒng)可進(jìn)一步配置用于產(chǎn)生熱用于將置于物體上的工件固化以形成部件。
【專利說明】便攜式固化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容一般而言涉及固化，并且更具體而言，涉及固化復(fù)合材料。又更具體而言，本公開內(nèi)容涉及用于固化復(fù)合材料的便攜式固化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些情況中，用固化方法可將物質(zhì)硬化或增韌。一般地，固化方法可用熱、壓力、真空或它們的一些組合以引起物質(zhì)中的將物質(zhì)硬化或增韌的化學(xué)反應(yīng)。作為一個(gè)說明性實(shí)例，熱和/或壓力可用于固化復(fù)合工件以形成復(fù)合部件。復(fù)合工件可包括任意數(shù)量的復(fù)合材料。復(fù)合部件可用于物體比如，例如但不限于運(yùn)載工具、一件裝備、結(jié)構(gòu)板、框架、航空器部件、汽車部件、機(jī)械工具、緊固件、或一些其它類型的物體。
[0003]不同類型的系統(tǒng)可用于固化。固化系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)不同類型的固化設(shè)備。固化爐和高壓釜可以是固化設(shè)備的實(shí)例，其通常被用于固化復(fù)合工件。固化爐可產(chǎn)生熱，一旦達(dá)到選擇的溫度熱在置于爐內(nèi)的物質(zhì)中引起化學(xué)反應(yīng)。高壓釜可用熱和壓力以在置于高壓釜內(nèi)的物質(zhì)中引起化學(xué)反應(yīng)。
[0004]當(dāng)制造物體比如，例如但不限于航空器時(shí)，可通過固化復(fù)合工件形成航空器的不同部件。這些部件的制造可在制造設(shè)施內(nèi)的不同位置中發(fā)生。然而，一些當(dāng)前可用的爐和高壓釜的尺寸和/或重量使得將這些設(shè)備移動(dòng)至制造設(shè)施內(nèi)的不同位置比期望的更困難、耗時(shí)和/或昂貴。在一些情況中，移動(dòng)這些設(shè)備可能比購買用在不同位置處的額外設(shè)備更
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[0005]另外，運(yùn)行這些高壓釜的成本可能比期望的更高。例如但不限于，高壓釜可用于固化不同尺寸的復(fù)合工件。然而，對(duì)于更小的復(fù)合工件，達(dá)到規(guī)定溫度和規(guī)定壓力水平所需的能量可能比期望的更大。因此，期望具有考慮了至少一些上述問題以及其它可能問題的方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本公開內(nèi)容的方面提供了裝置，其可包括物體、便攜式結(jié)構(gòu)和加熱系統(tǒng)。物體可具有選擇用于部件的形狀。便攜式結(jié)構(gòu)可包括配置用于支持物體的保持結(jié)構(gòu)。保持結(jié)構(gòu)可具有第一側(cè)和第二側(cè)。加熱系統(tǒng)可配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)和保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體。加熱系統(tǒng)可進(jìn)一步配置以產(chǎn)生熱用于將置于物體上的工件固化以形成部件。
[0007]有利地，加熱系統(tǒng)包括配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)覆蓋物體的第一加熱設(shè)備和配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體的第二加熱設(shè)備。優(yōu)選地，第一加熱設(shè)備和第二加熱設(shè)備中的至少一個(gè)由被選擇使得第一加熱設(shè)備和第二加熱設(shè)備中的至少一個(gè)響應(yīng)于真空變形的可變形材料組成。有利地，所述裝置進(jìn)一步包括與物體和保持結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)真空端口。優(yōu)選地，加熱系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接至數(shù)個(gè)真空端口的真空系統(tǒng)，并且配置用于在物體周圍形成的真空邊界內(nèi)施加真空，其中真空用于將置于物體上的工件固化以形成部件。優(yōu)選地，真空邊界由加熱系統(tǒng)和真空袋中的至少一個(gè)形成。優(yōu)選地，所述裝置進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)，其配置用于控制由真空系統(tǒng)施加真空產(chǎn)生的真空壓力和由加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱的量。優(yōu)選地，所述裝置進(jìn)一步包括動(dòng)力系統(tǒng)，其配置用于對(duì)加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中的至少一個(gè)供應(yīng)動(dòng)力。有利地，便攜式結(jié)構(gòu)的保持結(jié)構(gòu)包括配置用于接收和支持物體的開口，并且進(jìn)一步包括配置用于將物體和保持結(jié)構(gòu)的開口的邊緣之間的界面密封的密封件。有利地，所述裝置進(jìn)一步包括與物體和加熱系統(tǒng)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的傳感器系統(tǒng)，其中傳感器系統(tǒng)配置用于在工件的固化期間產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)。有利地，工件是復(fù)合工件，并且部件是復(fù)合部件，并且其中復(fù)合工件被固化以形成具有與物體的至少一部分形狀大體匹配的最終形狀的復(fù)合部件。
[0008]根據(jù)本公開內(nèi)容的進(jìn)一步方面提供了便攜式固化系統(tǒng)，其可包括物體、便攜式結(jié)構(gòu)、加熱系統(tǒng)、數(shù)個(gè)真空端口、真空系統(tǒng)、密封件、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)。物體可具有選擇用于復(fù)合部件的形狀。便攜式結(jié)構(gòu)可包括配置用于支持物體的保持結(jié)構(gòu)。保持結(jié)構(gòu)可具有第一側(cè)、第二側(cè)和配置用于接收物體的開口。加熱系統(tǒng)可包括第一加熱設(shè)備和第二加熱設(shè)備。加熱系統(tǒng)可配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)和保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體。加熱系統(tǒng)可進(jìn)一步配置用于產(chǎn)生熱用于將置于物體上的工件固化以形成部件。第一加熱設(shè)備可配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)覆蓋物體。第二加熱設(shè)備可配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體。第一加熱設(shè)備和第二加熱設(shè)備中的至少一個(gè)可由配置以允許第一加熱設(shè)備和第二加熱設(shè)備中的至少一個(gè)響應(yīng)于真空變形的可變形材料組成。數(shù)個(gè)真空端口可與物體和保持結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)。真空系統(tǒng)可連接到數(shù)個(gè)真空端口。真空系統(tǒng)可配置用于在物體周圍通過加熱系統(tǒng)和真空袋中的至少一個(gè)形成的真空邊界內(nèi)施加真空。真空可用于將置于物體上的工件固化以形成部件。密封件可配置用于將物體和保持結(jié)構(gòu)的開口的邊緣之間的界面密封。傳感器系統(tǒng)可配置用于在工件的固化期間產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)可配置用于基于由傳感器系統(tǒng)產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)控制由真空系統(tǒng)施加真空產(chǎn)生的真空壓力和由加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱的量。動(dòng)力系統(tǒng)可配置用于對(duì)加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中的至少一個(gè)供應(yīng)動(dòng)力。
[0009]根據(jù)本公開內(nèi)容的又進(jìn)一步方面提供了用于固化工件以形成部件的方法。工件可被置于具有選擇用于部件的形狀的物體上。物體可相對(duì)于配置用于支持物體的保持結(jié)構(gòu)定位。保持結(jié)構(gòu)可具有第一側(cè)和第二側(cè)。加熱系統(tǒng)可相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)定位使得加熱系統(tǒng)在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)和保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體。可用由加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱固化工件以形成部件。
[0010]有利地，將加熱系統(tǒng)相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)定位的步驟包括在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)將第一加熱設(shè)備定位在物體上，并且在保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)將第二加熱設(shè)備定位在物體上。有利地，所述方法進(jìn)一步包括用真空系統(tǒng)在物體周圍的真空邊界內(nèi)施加真空，其中真空用于將工件固化以形成部件。優(yōu)選地，在物體周圍的真空邊界內(nèi)施加真空的步驟包括用與物體和保持結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)真空端口在物體周圍的真空邊界內(nèi)施加真空。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括用傳感器系統(tǒng)在工件的固化期間產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括基于由傳感器系統(tǒng)產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)，用控制系統(tǒng)控制由真空系統(tǒng)施加真空產(chǎn)生的真空壓力和由加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱的量。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括用動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中的至少一個(gè)供應(yīng)動(dòng)力。有利地，所述方法進(jìn)一步包括用密封件將物體和配置用于接收物體的保持結(jié)構(gòu)中的開口的邊緣之間的界面密封。有利地，用由加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱將工件固化以形成部件的步驟包括用由加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱將復(fù)合工件固化以形成復(fù)合部件，其中復(fù)合部件具有與物體的至少一部分形狀大體匹配的最終形狀。
[0011]根據(jù)本公開內(nèi)容的又另一個(gè)方面，提供了將復(fù)合工件固化以形成復(fù)合部件的方法。復(fù)合工件可置于具有選擇用于復(fù)合部件的形狀的物體上。物體可相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)定位，保持結(jié)構(gòu)配置用于將物體支持在保持結(jié)構(gòu)中的開口內(nèi)。保持結(jié)構(gòu)可具有第一側(cè)和第二偵U。第一加熱設(shè)備可相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)定位，使得第一加熱設(shè)備在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)覆蓋物體。第二加熱設(shè)備可相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)定位，使得第二加熱設(shè)備在保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體?？捎妹芊饧⑽矬w和保持結(jié)構(gòu)中的開口的邊緣之間的界面密封?？捎谜婵障到y(tǒng)和與物體和保持結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)真空端口在物體周圍的真空邊界內(nèi)施加真空。可用由第一加熱設(shè)備和第二加熱設(shè)備產(chǎn)生的熱和由真空系統(tǒng)施加的真空中的至少一個(gè)將復(fù)合工件固化以形成復(fù)合部件。復(fù)合部件可具有與物體的至少一部分形狀大體匹配的最終形狀?？捎脗鞲衅飨到y(tǒng)在工件的固化期間產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)?？苫趥鞲衅鲾?shù)據(jù)控制由真空系統(tǒng)施加真空產(chǎn)生的真空壓力和由第一加熱設(shè)備和第二加熱設(shè)備產(chǎn)生的熱的量。
[0012]特征和功能可以單獨(dú)地在本公開內(nèi)容的各實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)，或可以在另外其它實(shí)施方式中結(jié)合，其中參照下面的描述和附圖可見進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
[0013]附圖簡(jiǎn)述
[0014]被認(rèn)為是說明性的實(shí)施方式的特點(diǎn)的新特征在所附權(quán)利要求中闡述。然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，通過參照本公開內(nèi)容的說明性實(shí)施方式的下列詳述將最好地理解說明性的實(shí)施方式，以及優(yōu)選的使用方式、進(jìn)一步的目標(biāo)及其特征，其中:
[0015]圖1是固化環(huán)境以框圖形式的圖解，其中可執(zhí)行說明性實(shí)施方式；
[0016]圖2是根據(jù)說明性實(shí)施方式的便攜式結(jié)構(gòu)的等距俯視圖的圖解；
[0017]圖3是根據(jù)說明性實(shí)施方式的心軸的等距俯視圖的圖解；
[0018]圖4是根據(jù)說明性實(shí)施方式的心軸的等距仰視圖的圖解；
[0019]圖5是根據(jù)說明性實(shí)施方式的置于心軸上的復(fù)合工件的等距俯視圖的圖解；
[0020]圖6是根據(jù)說明性實(shí)施方式的熱包層(thermal blanket)的等距俯視圖的圖解；
[0021]圖7是根據(jù)說明性實(shí)施方式的熱囊(thermal bladder)的等距俯視圖的圖解；
[0022]圖8是根據(jù)說明性實(shí)施方式的固化組件的分解等距俯視圖的圖解；
[0023]圖9是根據(jù)說明性實(shí)施方式的完全組裝的固化組件的等距俯視圖的圖解；
[0024]圖10是根據(jù)說明性實(shí)施方式的完全組裝的固化組件的等距仰視圖的圖解；
[0025]圖11是根據(jù)說明性實(shí)施方式的便攜式固化系統(tǒng)的圖解；
[0026]圖12是根據(jù)說明性實(shí)施方式的心軸的圖解；
[0027]圖13A和13B是根據(jù)說明性實(shí)施方式的用于將復(fù)合工件固化以形成復(fù)合部件的方法以流程圖形式的圖解；
[0028]圖14是根據(jù)說明性實(shí)施方式的航空器制造和使用方法以框圖形式的圖解；和
[0029]圖15是根據(jù)說明性實(shí)施方式的航空器以框圖形式的圖解。
[0030]發(fā)明詳述
[0031]說明性實(shí)施方式意識(shí)并考慮了不同的考慮因素。例如但不限于，說明性實(shí)施方式意識(shí)并考慮了可期望具有便攜式的固化系統(tǒng)。具體而言，可期望具有固化系統(tǒng)，其以期望的簡(jiǎn)易程度和效率可移動(dòng)至不同位置。[0032]另外，說明性實(shí)施方式意識(shí)并考慮了由于運(yùn)行期間消耗的能量，運(yùn)行一些當(dāng)前可得的固化設(shè)備的成本可能大于期望的。說明性實(shí)施方式意識(shí)并考慮了與一些當(dāng)前可得的固化設(shè)備相比需要較少能量以達(dá)到規(guī)定溫度和規(guī)定壓力水平的固化系統(tǒng)可降低與固化設(shè)備相關(guān)的成本。
[0033]因此，說明性實(shí)施方式可提供用于將復(fù)合工件固化以形成復(fù)合部件的裝置和方法。具體而言，說明性實(shí)施方式可提供能量有效(energy efficient)的便攜式固化系統(tǒng)。
[0034]在一個(gè)說明性實(shí)施方式中，裝置可包括物體、保持結(jié)構(gòu)和加熱系統(tǒng)。物體可具有選擇用于部件的形狀。便攜式結(jié)構(gòu)可包括配置用于支持物體的保持結(jié)構(gòu)。保持結(jié)構(gòu)可具有第一側(cè)和第二側(cè)。加熱系統(tǒng)可配置用于在保持結(jié)構(gòu)的第一側(cè)和保持結(jié)構(gòu)的第二側(cè)覆蓋物體。加熱系統(tǒng)可進(jìn)一步配置用于產(chǎn)生熱用于將置于物體上的工件固化以形成部件。
[0035]現(xiàn)參考附圖，并且特別是參考圖1，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了固化環(huán)境以框圖形式的圖解。圖1中，固化系統(tǒng)100可以是在其中可將工件102固化以形成部件104的環(huán)境的實(shí)例。具體而言，固化系統(tǒng)106可用于將工件102固化以形成部件104。
[0036]在這些說明性實(shí)例中，工件102可采取復(fù)合工件108的形式。復(fù)合工件108可由任意數(shù)量的復(fù)合材料組成。這些復(fù)合材料可包括，例如但不限于纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)、碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)、熱塑性塑料(thermoplastic)中的至少一種和一些其它合適類型的復(fù)合材料。在一些情況中，除了形成復(fù)合工件108的一種或多種復(fù)合材料，復(fù)合工件108可包括至少一種其它類型的材料。
[0037]如本文所使用，短語“中的至少一個(gè)”，當(dāng)與一系列項(xiàng)目一起使用時(shí)，意思是可以使用一個(gè)或多個(gè)所列項(xiàng)目的不同組合并且可以只需列表中每個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)。例如但不限于，“項(xiàng)目A、項(xiàng)目B和項(xiàng)目C中的至少一個(gè)”可以包括但不限于項(xiàng)目A或項(xiàng)目A和項(xiàng)目B。該實(shí)例也可以包括項(xiàng)目A、項(xiàng)目B和項(xiàng)目C，或項(xiàng)目B和項(xiàng)目C。在其它的實(shí)例中，“中的至少一個(gè)”可以是例如但不限于兩個(gè)項(xiàng)目A、一個(gè)項(xiàng)目B和十個(gè)項(xiàng)目C ；四個(gè)項(xiàng)目B和七個(gè)項(xiàng)目C ；以及一些其它合適的組合。
[0038]在這些說明性實(shí)例中，固化系統(tǒng)106可配置用于使用熱110和真空壓力112以固化復(fù)合工件108。在其它說明性實(shí)例中，除了和/或代替真空壓力112，一些其它類型的壓力可用于固化復(fù)合工件108。而且，在這些實(shí)例中，固化系統(tǒng)106可以是便攜式固化系統(tǒng)114。便攜式固化系統(tǒng)114可以期望的簡(jiǎn)易程度移動(dòng)至不同位置并且不需要比期望的更多的時(shí)間和/或費(fèi)用。
[0039]可將復(fù)合工件108置于物體115上使得復(fù)合工件108大體上貼合物體115的形狀116。具體而言，物體115可具有第一表面118和第二表面120。在這些說明性實(shí)例中，形狀116可以是物體115的第一表面118的形狀。
[0040]可基于部件104期望的最終形狀119選擇形狀116。最終形狀119可由形狀116的至少一部分形成。例如但不限于，當(dāng)形狀116是長(zhǎng)方體形狀時(shí)，最終形狀119可以僅是長(zhǎng)方體形狀的上半部分。在一些說明性實(shí)例中，物體115可被稱作工具或心軸。
[0041]可將復(fù)合工件108置于物體115的第一表面118上使得復(fù)合工件108大體上貼合物體115的形狀116。其后，便攜式固化系統(tǒng)114可用于將復(fù)合工件108在物體115上固化，使得復(fù)合工件108硬化具有最終形狀119以形成部件104。
[0042]如描繪的，便攜式固化系統(tǒng)114可包括便攜式結(jié)構(gòu)121、加熱系統(tǒng)122、真空系統(tǒng)124、控制系統(tǒng)126和動(dòng)力系統(tǒng)128。便攜式結(jié)構(gòu)121可包括保持結(jié)構(gòu)130。保持結(jié)構(gòu)130可配置用于將物體115支持在適當(dāng)位置。
[0043]保持結(jié)構(gòu)130可具有第一側(cè)131和第二側(cè)132。在一些說明性實(shí)例中，保持結(jié)構(gòu)130的第一側(cè)131可以是保持結(jié)構(gòu)130的頂側(cè)或頂表面，而第二側(cè)132可以是保持結(jié)構(gòu)130的底側(cè)或底表面。
[0044]在一個(gè)說明性實(shí)例中，保持結(jié)構(gòu)130可具有從第一側(cè)131延伸至第二側(cè)132的開口 134。具體而言，保持結(jié)構(gòu)130可配置用于將物體115接收到開口 134內(nèi)。而且，保持結(jié)構(gòu)130可將物體115支持在開口 134內(nèi)，使得物體115的第一表面118暴露在保持結(jié)構(gòu)130的第一側(cè)131并且物體115的第二表面120暴露在保持結(jié)構(gòu)130的第二側(cè)132。
[0045]在一些情況下，密封件136可用于將保持結(jié)構(gòu)130和物體115之間的界面密封。具體而言，密封件136可用于將保持結(jié)構(gòu)130中的開口 134的邊緣137密封，使得一旦物體115被保持結(jié)構(gòu)130支持在適當(dāng)位置時(shí)，不允許流體——包括空氣和/或其它類型的氣體——通過開口 134。密封件136可采取一些不同的形式并且包括任意數(shù)量的部件。例如但不限于，密封件136可以是墊圈(gasket)。
[0046]如描繪的，在一些說明性實(shí)例中，便攜式結(jié)構(gòu)121還可包括支撐結(jié)構(gòu)138。支撐結(jié)構(gòu)138可配置用于支撐保持結(jié)構(gòu)130使得保持結(jié)構(gòu)130被支持離開在其上使用便攜式固化系統(tǒng)114的表面140 —些距離。表面140可以是,例如但不限于桌面、地板、平臺(tái)表面或一些其它類型的表面。
[0047]加熱系統(tǒng)122可配置用于產(chǎn)生熱110用于固化復(fù)合工件108。加熱系統(tǒng)122可配置為包圍物體115。具體而言，加熱系統(tǒng)122可配置用于在保持結(jié)構(gòu)130的第一側(cè)131和保持結(jié)構(gòu)130的第二側(cè)132覆蓋物體115。作為一個(gè)說明性實(shí)例，加熱系統(tǒng)122可包括第一加熱設(shè)備142和第二加熱設(shè)備144。
[0048]第一加熱設(shè)備142可以相對(duì)于物體115的第一表面118與第一表面118上的復(fù)合工件108定位。以該方式，第一加熱設(shè)備142可在保持結(jié)構(gòu)130的第一側(cè)131覆蓋物體115。更具體地，第一加熱設(shè)備142可覆蓋位于物體115的第一表面118上的復(fù)合工件108。而且，第二加熱設(shè)備144可相對(duì)于物體115的第二表面120定位使得第二加熱設(shè)備144在保持結(jié)構(gòu)130的第二側(cè)132覆蓋物體115的第二表面120。
[0049]第一加熱設(shè)備142和第二加熱設(shè)備144可配置用于產(chǎn)生熱110以升高物體115和物體115上的復(fù)合工件108的溫度。物體115和復(fù)合工件108的溫度可升高至用于固化復(fù)合工件108的規(guī)定的溫度。
[0050]另外，真空系統(tǒng)124可配置用于施加真空146用于固化復(fù)合工件108。在一個(gè)說明性實(shí)例中，數(shù)個(gè)真空端口 148可與物體115和便攜式結(jié)構(gòu)121中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)。可用數(shù)個(gè)真空管線152將真空系統(tǒng)124連接至數(shù)個(gè)真空端口 148。
[0051]如本文所用的，當(dāng)一個(gè)部件與另一個(gè)部件“相關(guān)聯(lián)”時(shí)，該關(guān)聯(lián)在描述的實(shí)例中是物理關(guān)聯(lián)。例如但不限于，第一部件比如數(shù)個(gè)真空端口 148之一——通過固定到第二部件、結(jié)合到第二部件、安裝到第二部件、焊接到第二部件、緊固到第二部件和/或以一些其它合適的方式連接到第二部件——可被認(rèn)為與第二部件比如便攜式結(jié)構(gòu)121相關(guān)聯(lián)。
[0052]另外，還可使用第三部件將第一部件連接到第二部件。第一部件通過形成為第二部件的一部分和/或延伸部分也可被認(rèn)為與第二部件相關(guān)聯(lián)。[0053]在該說明性實(shí)例中，真空系統(tǒng)124可在物體115周圍的真空邊界154內(nèi)施加真空146。真空邊界154可由加熱系統(tǒng)122、真空袋156和一些其它合適類型的結(jié)構(gòu)和/或材料中的至少一個(gè)形成。例如但不限于，可在便攜式結(jié)構(gòu)121周圍和加熱系統(tǒng)122周圍放置真空袋156。在該實(shí)例中真空袋156可以是基本上密封的。
[0054]真空系統(tǒng)124通過連接到數(shù)個(gè)真空端口 148的數(shù)個(gè)真空管線152從真空邊界154內(nèi)的空間去除氣體分子。從該空間去除氣體分子可在真空邊界154內(nèi)施加真空146。真空146可幫助固化復(fù)合工件108。在一些情況中，真空146可降低通過固化過程形成的部件104中的孔隙度。
[0055]另外，在一些情況中，第一加熱設(shè)備142和第二加熱設(shè)備144中的至少一個(gè)可配置以響應(yīng)于真空146變形。例如但不限于，第一加熱設(shè)備142和第二加熱設(shè)備144中的至少一個(gè)可由可變形材料158組成?？蛇x擇可變形材料158使得第一加熱設(shè)備142和/或第二加熱設(shè)備144可響應(yīng)于由真空系統(tǒng)124產(chǎn)生的真空146變形。
[0056]例如但不限于，當(dāng)?shù)谝患訜嵩O(shè)備142由可變形材料158組成時(shí)，第一加熱設(shè)備142可響應(yīng)于施加的真空146變形以大體上貼合物體115的形狀116。以該方式，由第一加熱設(shè)備142產(chǎn)生的熱110可在固化期間更直接地被施加到物體115的第一表面118。熱110的這種施加類型可降低達(dá)到用于固化復(fù)合工件108的規(guī)定的溫度所消耗的能量。
[0057]在這些說明性實(shí)例中，控制系統(tǒng)126可配置用于控制加熱系統(tǒng)122和真空系統(tǒng)124中的至少一個(gè)。具體而言，控制系統(tǒng)126可控制由真空系統(tǒng)124施加真空146產(chǎn)生的真空壓力112和由加熱系統(tǒng)122產(chǎn)生的熱110的量162。
[0058]在一個(gè)說明性實(shí)例中，控制系統(tǒng)126可使用由傳感器系統(tǒng)166產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)164以控制加熱系統(tǒng)122和/或真空系統(tǒng)124。傳感器系統(tǒng)166可包括任意數(shù)量的傳感器，t匕如，例如但不限于溫度傳感器、壓力傳感器和其它類型的傳感器。傳感器系統(tǒng)166可在復(fù)合工件108的固化期間監(jiān)測(cè)便攜式固化系統(tǒng)114內(nèi)不同部件的溫度和真空邊界154內(nèi)的真空壓力中的至少一個(gè)。
[0059]作為一個(gè)說明性實(shí)例，傳感器系統(tǒng)166可包括一個(gè)或多個(gè)熱電偶。這些熱電偶可附接至物體115、加熱系統(tǒng)122、復(fù)合工件108或便攜式固化系統(tǒng)114的一些其它部件中的至少一個(gè)。這些熱電偶可用于產(chǎn)生以溫度數(shù)據(jù)168形式的傳感器數(shù)據(jù)164?？刂葡到y(tǒng)126可使用該溫度數(shù)據(jù)168以在復(fù)合工件108的固化期間調(diào)節(jié)由加熱系統(tǒng)122中的第一加熱設(shè)備142和/或第二加熱設(shè)備144產(chǎn)生的熱110的量162。
[0060]控制系統(tǒng)126可在例如但不限于包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)169中執(zhí)行。在一些情況中，控制系統(tǒng)126可在例如但不限于筆記本電腦、處理器單元、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或一些其它類型的計(jì)算機(jī)硬件中執(zhí)行。控制系統(tǒng)126可具有配置使得控制系統(tǒng)126為便攜式的尺寸和重量。
[0061]動(dòng)力系統(tǒng)128可配置用于對(duì)加熱系統(tǒng)122、真空系統(tǒng)124和控制系統(tǒng)126中的至少一個(gè)供應(yīng)動(dòng)力170。動(dòng)力系統(tǒng)128可包括任意數(shù)量的動(dòng)力源。例如但不限于,動(dòng)力系統(tǒng)128可包括發(fā)電機(jī)、電池系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)和/或其它類型的動(dòng)力設(shè)備。
[0062]以該方式，便攜式固化系統(tǒng)114可用于固化復(fù)合工件108以形成部件104。具體而言，部件104可被稱作復(fù)合部件172。復(fù)合部件172可具有最終形狀119。以該類型的便攜式固化系統(tǒng)，不同類似的物體可用于形成具有不同形狀的部件。以該方式，除了為便攜式之夕卜，便攜式固化系統(tǒng)114可以是可改變的，使得可用便攜式固化系統(tǒng)114形成不同類型的部件。
[0063]圖1中固化環(huán)境的圖解并非意味著暗示對(duì)可執(zhí)行說明性實(shí)施方式的方式進(jìn)行物理或結(jié)構(gòu)限制?？墒褂贸嘶虼嫠镜哪切┑钠渌考Ｒ恍┎考梢允侨芜x的。同樣，呈現(xiàn)方框以圖解一些功能性部件。當(dāng)在說明性實(shí)施方式中執(zhí)行時(shí)，這些方框的一個(gè)或多個(gè)可被組合、分解或者組合和分解為不同的方框。
[0064]在一些說明性實(shí)例中，物體115的第二表面120可能不被暴露。在其它說明性實(shí)例中，除了和/或代替以上描述的那些的其他部件可被包括在便攜式固化系統(tǒng)114中。在一些情況中，支撐結(jié)構(gòu)138對(duì)于便攜式結(jié)構(gòu)121可以是任選的。
[0065]在仍其他的說明性實(shí)例中，可使用第一通氣材料(未顯示)和第二通氣材料(未顯示)。第一通氣材料(未顯示)可被定位在第一加熱設(shè)備142和保持結(jié)構(gòu)130之間。以該方式，第一通氣材料(未顯不)可在保持結(jié)構(gòu)130的第一側(cè)131覆蓋位于物體115的第一表面118上的復(fù)合工件108,而第一加熱設(shè)備142可覆蓋第一通氣材料(未顯不)。
[0066]另外，第二通氣材料(未顯示)可被定位在第二加熱設(shè)備144和保持結(jié)構(gòu)130之間。以該方式，第二通氣材料(未顯示)可在保持結(jié)構(gòu)130的第二側(cè)132覆蓋物體115的第二表面120。
[0067]第一通氣材料(未顯示)和第二通氣材料(未顯示)可用于幫助在真空邊界154內(nèi)施加真空146。具體而言，這些通氣材料(未顯示)可由以下材料組成，比如，例如但不限于羊毛、棉花或配置以允許空氣移動(dòng)經(jīng)過通氣材料的一些其它類型的織物。
[0068]現(xiàn)參考圖2，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了便攜式結(jié)構(gòu)的等距俯視圖的圖解。在圖2中，便攜式結(jié)構(gòu)200可以是圖1中便攜式結(jié)構(gòu)121的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。如描繪的，便攜式結(jié)構(gòu)200可包括保持結(jié)構(gòu)202和支撐結(jié)構(gòu)204。保持結(jié)構(gòu)202和支撐結(jié)構(gòu)204可分別是圖1中保持結(jié)構(gòu)130和支撐結(jié)構(gòu)138的執(zhí)行方式的實(shí)例。
[0069]在該說明性實(shí)例中，支撐結(jié)構(gòu)204可支撐保持結(jié)構(gòu)202。具體而言，保持結(jié)構(gòu)202可具有第一側(cè)206和第二側(cè)208。在該說明性實(shí)例中，第一側(cè)206可以是保持結(jié)構(gòu)202的頂偵牝而第二側(cè)208可以是保持結(jié)構(gòu)202的底側(cè)。
[0070]進(jìn)一步，支撐結(jié)構(gòu)204可具有第一側(cè)210和第二側(cè)212。在該說明性實(shí)例中，第一側(cè)210可以是支撐結(jié)構(gòu)204的頂側(cè)，而第二側(cè)212可以是支撐結(jié)構(gòu)204的底側(cè)。如描繪的，保持結(jié)構(gòu)202可附接到支撐結(jié)構(gòu)204的第一側(cè)210。
[0071]進(jìn)一步，保持結(jié)構(gòu)202可具有開口 214。開口 214可配置用于接收物體，比如，例如但不限于圖1中的物體115。另外，支撐結(jié)構(gòu)204可具有入口 216。入口 216可配置用于在保持結(jié)構(gòu)202的第二側(cè)208為操作人員提供進(jìn)入保持結(jié)構(gòu)202的開口 214的入口。
[0072]如描繪的，真空附接點(diǎn)218和真空附接點(diǎn)220可以是便攜式結(jié)構(gòu)200的保持結(jié)構(gòu)202上的真空端口(未顯示)的附接點(diǎn)。具體而言，真空附接點(diǎn)218和真空附接點(diǎn)220可位于保持結(jié)構(gòu)202的第一側(cè)206上。
[0073]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖3，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了心軸的等距俯視圖的圖解。在圖3中，物體300可以是圖1中物體115的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。在該說明性實(shí)例中，物體300可采取心軸301的形式。具體而言,心軸301可被認(rèn)為是凸形心軸(male mandrel)。
[0074]如描繪的，心軸301可具有第一部分302和第二部分304。第二部分304可以是用于在固化期間使工件(未顯示)成形(shape)的心軸301的部分。而且，心軸301可具有第一表面306和第二表面308。第一表面306可具有形狀310。具體而言,形狀310可以是心軸301的第二部分304的第一表面306的形狀。形狀310可以是圖1中形狀116的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。
[0075]在該說明性實(shí)例中，心軸301可具有多個(gè)孔312。這些孔可用于將心軸301附接至圖2中便攜式結(jié)構(gòu)200的保持結(jié)構(gòu)202。具體而言，可將緊固件(未顯示)插入多個(gè)孔312中以將心軸301附接至圖2中便攜式結(jié)構(gòu)200的保持結(jié)構(gòu)202的第一側(cè)206。
[0076]如描繪的，心軸301可具有切割角(cut corner) 314和切割角316?？膳渲们懈罱?14和切割角316使得當(dāng)心軸301被附接至保持結(jié)構(gòu)202時(shí)，圖2中保持結(jié)構(gòu)202上的真空附接點(diǎn)218和真空附接點(diǎn)220可保持暴露。
[0077]現(xiàn)參考圖4，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了來自圖3的心軸301的等距仰視圖的圖解。如圖4中描繪的，心軸301的第二部分304的第一表面306的形狀310可相對(duì)于心軸301的第二表面308形成空腔400。
[0078]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖5，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了位于來自圖3的置于心軸301上的復(fù)合工件的等距俯視圖的圖解。在圖5中，復(fù)合工件500可置于心軸301上。復(fù)合工件500可以是圖1中復(fù)合工件108的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。
[0079]如描繪的，可將復(fù)合工件500置于心軸301的第二部分304的第一表面306上使得復(fù)合工件500大體上貼合形狀310。在該說明性實(shí)例中，復(fù)合工件500可僅覆蓋心軸301的一部分形狀310。由此，復(fù)合工件500的最終形狀502可僅通過心軸301的一部分形狀310形成。最終形狀502可以是待通過固化復(fù)合工件500形成的復(fù)合部件的最終形狀。
[0080]現(xiàn)參考圖6，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了熱包層的等距俯視圖的圖解。在圖6中，加熱設(shè)備600可以是圖1中第一加熱設(shè)備142的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。在該說明性實(shí)例中，加熱設(shè)備600可采取熱包層601的形式。如描繪的，熱包層601可具有第一側(cè)602和第二側(cè) 604。
[0081]現(xiàn)參考圖7，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了熱囊的等距俯視圖的圖解。在圖7中，力口熱設(shè)備700可以是圖1中第二加熱設(shè)備144的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。在該說明性實(shí)例中，力口熱設(shè)備700可采取熱囊701的形式。如描繪的，熱囊701可具有第一側(cè)702和第二側(cè)704。
[0082]現(xiàn)參考圖8，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了固化組件的分解等距俯視圖的圖解。在圖8中，可用來自圖2的便攜式結(jié)構(gòu)200、來自圖3-5的心軸301、來自圖6的熱包層601、來自圖7的熱囊701和墊圈801形成固化組件800。
[0083]墊圈801可以是圖1中密封件136的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。另外，在該說明性實(shí)例中，數(shù)個(gè)真空端口 802可被認(rèn)為是固化組件800的一部分。如描繪的，數(shù)個(gè)真空端口 802可包括真空端口 804、806、808和810。
[0084]真空端口 804和真空端口 806可在便攜式結(jié)構(gòu)200的保持結(jié)構(gòu)202的第一側(cè)206上分別附接至真空附接點(diǎn)218和真空附接點(diǎn)220。進(jìn)一步，當(dāng)固化組件800進(jìn)行組裝時(shí)，真空端口 808和真空端口 810可附接至心軸301的第一表面306上的真空附接點(diǎn)(未顯示)。
[0085]另外，第一通氣材料812和第二通氣材料814也可用于形成固化組件800。第一通氣材料812可被定位在熱包層601和心軸301之間。第二通氣材料814可被定位在熱囊701和心軸301之間。第一通氣材料812和第二通氣材料814可由例如但不限于羊毛組成。當(dāng)用數(shù)個(gè)真空端口 802施加真空時(shí)，羊毛可允許空氣通過這些通氣材料。
[0086]現(xiàn)參考圖9，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了完全組裝的來自圖8的固化組件800的等距俯視圖的圖解。如描繪的，熱包層601可在保持結(jié)構(gòu)202的第一側(cè)206覆蓋心軸301的第一表面306。熱包層601和熱囊701 (在該視圖中隱藏)可共同形成加熱系統(tǒng)900。加熱系統(tǒng)900可以是圖1中加熱系統(tǒng)122的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。
[0087]來自圖8的第一通氣材料812和第二通氣材料814可不在圖9中的該視圖中示出。具體而言，來自圖8的第一通氣材料812和第二通氣材料814可分別被熱包層601和熱囊701覆蓋。
[0088]現(xiàn)參考圖10，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了來自圖9的完全組裝的固化組件800的等距仰視圖的圖解。在圖10中，可更清楚地看見熱囊701。熱囊701可在保持結(jié)構(gòu)202的第二側(cè)208覆蓋心軸301的第二表面308。
[0089]現(xiàn)參考圖11，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了便攜式固化系統(tǒng)的圖解。在圖11中，便攜式固化系統(tǒng)1100可包括完全組裝的來自圖9的固化組件800、加熱系統(tǒng)900、真空袋1102、便攜式控制臺(tái)1104和控制系統(tǒng)1106。
[0090]在該說明性實(shí)例中，便攜式控制臺(tái)1104可包括真空系統(tǒng)(未顯示)和動(dòng)力系統(tǒng)(未顯示)。該真空系統(tǒng)(未顯示)和動(dòng)力系統(tǒng)(未顯示)可分別用圖1中描述的真空系統(tǒng)124和動(dòng)力系統(tǒng)128執(zhí)行。
[0091]可將真空袋1102置于固化組件800周圍。真空袋1102可將真空袋1102內(nèi)的空間基本上氣密地密封使得可在真空袋1102內(nèi)施加真空。該真空可通過將氣體分子經(jīng)過連接至數(shù)個(gè)真空端口 802的數(shù)個(gè)真空管線1108從真空袋1102內(nèi)移除的真空系統(tǒng)(未顯示)產(chǎn)生。數(shù)個(gè)真空管線1108可包括分別連接至真空端口 804、806、808和810的真空管線1110、1112、1114和 1116。
[0092]進(jìn)一步，控制系統(tǒng)1106可用于控制真空袋1102內(nèi)由真空系統(tǒng)(未顯示)產(chǎn)生的真空壓力?？刂葡到y(tǒng)1106還可用于控制由加熱系統(tǒng)900產(chǎn)生的熱的量。以該方式，可根據(jù)需要在固化過程期間監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)通過由真空系統(tǒng)施加的真空和由加熱系統(tǒng)900提供的熱進(jìn)行的固化。
[0093]現(xiàn)參考圖12，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了心軸的圖解。心軸1200可以是圖1中物體115的一個(gè)執(zhí)行方式的實(shí)例。如描繪的，心軸1200可具有第一部分1202和第二部分1204。第二部分1204可具有形狀1206。形狀1206可不同于圖1中心軸301的形狀310。
[0094]根據(jù)執(zhí)行方式，代替心軸301，心軸1200可用于圖8-11中的固化組件800。以心軸301，通過將位于心軸1200的第二部分1204上的復(fù)合工件(未顯示)固化形成的部件(未顯示)可能不同于通過將位于圖5中的心軸301上的復(fù)合工件500固化形成的部件(未顯示)的形狀。
[0095]圖2中便攜式結(jié)構(gòu)200、圖3-5中心軸301、圖6中熱包層601、圖7中熱囊701、圖8-11中固化組件800、圖11中便攜式固化系統(tǒng)1100和心軸1200的圖解并非意味著暗示對(duì)可執(zhí)行說明性實(shí)施方式的方式進(jìn)行物理或結(jié)構(gòu)限制。可使用除了或代替圖解的那些的其它部件。一些部件可以是任選的。
[0096]圖2-12中顯示的不同部件可以是圖1中以框圖形式顯示的部件如何可被實(shí)施為物理結(jié)構(gòu)的說明性實(shí)例。另外，圖2-12中顯示的不同部件可與圖1中的部件組合，用于圖I中的部件，或者此兩種情況的組合。
[0097]現(xiàn)參考圖13A和13B，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了用于將復(fù)合工件固化以形成復(fù)合部件的方法以流程圖形式的圖解。圖13A和13B中圖解的方法可用圖1中的便攜式固化系統(tǒng)114執(zhí)行。進(jìn)一步，可執(zhí)行該方法以將復(fù)合工件108固化從而形成具有圖1中的最終形狀119的復(fù)合部件172。
[0098]所述方法可開始于將復(fù)合工件108置于具有選擇用于復(fù)合部件172的形狀116的物體115上(操作1300)。物體115可相對(duì)于便攜式結(jié)構(gòu)121的保持結(jié)構(gòu)130定位(操作1302)。在操作1302中，保持結(jié)構(gòu)130可配置用于將物體115支持在保持結(jié)構(gòu)130中的開口 134內(nèi)。保持結(jié)構(gòu)130可具有第一側(cè)131和第二側(cè)132。
[0099]隨后，第一加熱設(shè)備142可相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)130定位，使得第一加熱設(shè)備142在保持結(jié)構(gòu)130的第一側(cè)131覆蓋物體115(操作1304)。在一些說明性實(shí)例中，第一通氣材料，t匕如，例如但不限于圖8中的第一通氣材料812，可在保持結(jié)構(gòu)130的第一側(cè)131相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)130定位，然后將第一加熱設(shè)備142相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)130定位。以該方式，第一加熱設(shè)備142可覆蓋第一通氣材料和物體115。
[0100]第二加熱設(shè)備144可相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)130定位，使得第二加熱設(shè)備144在保持結(jié)構(gòu)130的第二側(cè)132覆蓋物體115 (操作1306)。在一些說明性實(shí)例中，第二通氣材料，比如，例如但不限于圖8中的第二通氣材料814，可在保持結(jié)構(gòu)130的第二側(cè)132相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)130定位，然后將第二加熱設(shè)備144相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)130定位。以該方式，第二加熱設(shè)備144可覆蓋第二通氣材料和物體115。
[0101]可用密封件136將物體115和保持結(jié)構(gòu)130中開口 134的邊緣137之間的界面密封(操作1308)。在操作1308中密封件136可將該界面基本上氣密地密封。
[0102]其后，可用真空系統(tǒng)124和與物體115和保持結(jié)構(gòu)130中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)真空端口 148在物體115周圍的真空邊界154內(nèi)施加真空146 (操作1310)。可用由第一加熱設(shè)備142和第二加熱設(shè)備144產(chǎn)生的熱110和由真空系統(tǒng)124施加的真空146中的至少一個(gè)將復(fù)合工件108固化以形成復(fù)合部件172 (操作1312)。
[0103]而且，可通過用傳感器系統(tǒng)166在復(fù)合工件108的固化期間產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)164監(jiān)測(cè)復(fù)合工件108 (操作1314)?？刂葡到y(tǒng)126可基于傳感器數(shù)據(jù)164確定是否需要調(diào)節(jié)由真空系統(tǒng)124施加真空146產(chǎn)生的真空壓力112和/或由第一加熱設(shè)備142和第二加熱設(shè)備144產(chǎn)生的熱110的量162 (操作1316)。如果需要調(diào)節(jié)真空壓力112和/或熱110，則控制系統(tǒng)126可控制加熱系統(tǒng)122以調(diào)節(jié)熱和/或控制真空系統(tǒng)124以調(diào)節(jié)真空壓力112 (操作 1318)。
[0104]所述方法可確定復(fù)合工件108的固化是否已經(jīng)完成(操作1320)。如果復(fù)合工件108的固化已經(jīng)完成，則所述方法可結(jié)束。固化過程的結(jié)果可以是具有最終形狀119的復(fù)合部件172。
[0105]再次參考操作1320，如果復(fù)合工件108的固化沒有完成，則所述方法可返回操作1314。再次參考操作1316，如果不需要調(diào)節(jié)真空壓力112和/或熱110，則所述方法可繼續(xù)至如上所述的操作1320。
[0106]不同描繪的實(shí)施方式中的流程圖和框圖可圖解說明性實(shí)施方式中裝置和方法的一些可能執(zhí)行方式的結(jié)構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中每個(gè)方框可表示模塊、分段、功能和/或一部分的操作或步驟。
[0107]在說明性實(shí)施方式的一些可選的執(zhí)行方式中，方框中注釋的一個(gè)或多個(gè)功能可不以圖中指出的順序進(jìn)行。例如但不限于，在一些情況中，根據(jù)所涉及的功能，可基本上同時(shí)執(zhí)行連續(xù)示出的兩個(gè)方框，或者有時(shí)可以以相反順序執(zhí)行方框。同樣地，除了流程圖或框圖中所圖解的方框之外，還可以添加其它方框。
[0108]本公開內(nèi)容的說明性實(shí)施方式可在圖14中所示的航空器制造和使用方法1400和圖15中所示的航空器1500的背景中進(jìn)行描述。首先轉(zhuǎn)向圖14，根據(jù)說明性實(shí)施方式描繪了航空器制造和使用方法以框圖形式的圖解。在生產(chǎn)前期間，航空器制造和使用方法1400可包括圖15中的航空器1500的規(guī)格和設(shè)計(jì)1402以及材料獲取1404。
[0109]在生產(chǎn)期間，進(jìn)行圖15中的航空器1500的部件和亞組件制造1406和系統(tǒng)集成1408。其后，圖15中的航空器1500可經(jīng)歷認(rèn)證和交付1410，以便投入使用1412。當(dāng)客戶使用1412時(shí)，圖15中的航空器1500可定期進(jìn)行常規(guī)維護(hù)和保養(yǎng)1414，其可包括改進(jìn)、重新配置、整修和其它維護(hù)或保養(yǎng)。
[0110]航空器制造和使用方法1400的每個(gè)過程可由系統(tǒng)集成者、第三方和/或操作者進(jìn)行或執(zhí)行。在這些實(shí)例中，操作者可以是客戶。出于這種描述的目的，系統(tǒng)集成者可包括但不限于任何數(shù)量的航空器制造者和主要系統(tǒng)轉(zhuǎn)包商；第三方可包括但不限于任何數(shù)量的銷售商、轉(zhuǎn)包商和供應(yīng)商；并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實(shí)體、服務(wù)組織等。
[0111]現(xiàn)參考圖15，描繪了其中可執(zhí)行說明性實(shí)施方式的航空器以框圖形式的圖解。在該實(shí)例中，航空器1500可通過圖14中的航空器制造和使用方法1400生產(chǎn)，并且可包括具有多個(gè)系統(tǒng)1504的機(jī)體1502和內(nèi)部1506。系統(tǒng)1504的實(shí)例可包括推進(jìn)系統(tǒng)1508、電力系統(tǒng)1510、液壓系統(tǒng)1512和環(huán)境系統(tǒng)1514中的一個(gè)或多個(gè)?？砂ㄈ魏螖?shù)量的其它系統(tǒng)。雖然顯示了宇航實(shí)例，但可將不同的說明性實(shí)施方式應(yīng)用于其它工業(yè)，比如汽車工業(yè)。
[0112]可以在圖14中的航空器制造和使用方法1400的至少一個(gè)階段期間利用本文實(shí)施的裝置和方法。
[0113]在一個(gè)說明性實(shí)例中，在圖14中的部件和亞組件制造1406中生產(chǎn)的部件或亞組件可以以與圖14中使用1412航空器1500時(shí)生產(chǎn)的部件或亞組件類似的方式構(gòu)造或制造。作為又另一個(gè)實(shí)例，在生產(chǎn)階段期間，比如圖14中的部件和亞組件制造1406和系統(tǒng)集成1408期間，可利用一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施方式、方法實(shí)施方式或其組合。
[0114]例如但不限于，便攜式固化系統(tǒng)114可用于在部件和亞組件制造1406、系統(tǒng)集成1408、常規(guī)維護(hù)和保養(yǎng)1414以及圖14中的航空器制造和使用方法1400的過程期間的其它階段中的一個(gè)或多個(gè)期間固化復(fù)合材料以形成航空器1500的部件。進(jìn)一步，便攜式固化系統(tǒng)114可配置用于在這些不同的階段期間移動(dòng)至不同位置。
[0115]當(dāng)航空器1500在圖14中的使用1412時(shí)和/或維護(hù)和保養(yǎng)1414期間，可利用一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施方式、方法實(shí)施方式或其組合。使用許多不同的說明性實(shí)施方式可大幅加快航空器1500的裝配和/或降低航空器1500的成本。
[0116]已經(jīng)出于說明和描述的目的呈現(xiàn)了不同的說明性實(shí)施方式的描述，并且該描述并非意欲是窮舉的，或限制于公開形式的實(shí)施方式。許多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的。而且，不同的說明性實(shí)施方式相比于其它說明性實(shí)施方式可以提供不同的特征。選擇和描述所選取的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，以便最好地解釋實(shí)施方式的原理、實(shí)際應(yīng)用并使其他本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解通過適用于預(yù)期具體用途的具有各種修改的各種實(shí)施方式的公開內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.裝置，包括: 物體(115)，其具有選擇用于部件(104)的形狀(116)； 便攜式結(jié)構(gòu)(121)，其包括配置用于支持所述物體(115)的保持結(jié)構(gòu)(130)，其中所述保持結(jié)構(gòu)(130)具有第一側(cè)(131)和第二側(cè)(132);和 加熱系統(tǒng)(122)，其配置用于在所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第一側(cè)(131)和所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第二側(cè)(132)覆蓋所述物體(115)，其中所述加熱系統(tǒng)(122)配置用于產(chǎn)生熱(110)用于將放置在所述物體(115)上的工件(102)固化以形成所述部件(104)。
2.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述加熱系統(tǒng)(122)包括: 第一加熱設(shè)備(142)，其配置用于在所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第一側(cè)(131)覆蓋所述物體(115);和 第二加熱設(shè)備(144)，其配置用于在所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第二側(cè)(132)覆蓋所述物體(115)。
3.權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一加熱設(shè)備(142)和所述第二加熱設(shè)備(144)中的至少一個(gè)由被選擇使得所述第一加熱設(shè)備(142)和所述第二加熱設(shè)備(144)中的至少一個(gè)響應(yīng)于真空(146)變形的可變形材料(158)組成。
4.任一前述權(quán)利要求所述的裝置，進(jìn)一步包括: 數(shù)個(gè)真空端口(148)，其與所述物體(115)和所述保持結(jié)構(gòu)(130)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)；和 真空系統(tǒng)(124)，其連接至所`述數(shù)個(gè)真空端口(148)并且配置用于在所述物體(115)周圍形成的真空邊界(154)內(nèi)施加真空(146)，其中所述真空(146)用于將置于所述物體(115)上的所述工件(102)固化以形成所述部件(104)。
5.權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述真空邊界(154)由所述加熱系統(tǒng)(122)和真空袋(156)中的至少一個(gè)形成。
6.權(quán)利要求4所述的裝置，進(jìn)一步包括: 控制系統(tǒng)(126)，其配置用于控制由所述真空系統(tǒng)(124)施加所述真空(146)產(chǎn)生的真空壓力(112)和由所述加熱系統(tǒng)(122)產(chǎn)生的所述熱(110)的量(162)。
7.任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中所述便攜式結(jié)構(gòu)(121)的所述保持結(jié)構(gòu)(130)包括配置用于接收和支持所述物體(115)的開口(134)，并且進(jìn)一步包括: 密封件(136)，其配置用于將所述物體(115)和所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述開口(134)的邊緣(137)之間的界面密封。
8.任一前述權(quán)利要求所述的裝置，進(jìn)一步包括: 傳感器系統(tǒng)(166)，其與所述物體(115)和所述加熱系統(tǒng)(122)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)，其中所述傳感器系統(tǒng)(166)配置用于在所述工件(102)的固化期間產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)(164)。
9.用于將工件(102)固化以形成部件(104)的方法，所述方法包括: 將所述工件(102)置于具有選擇用于所述部件(104)的形狀(116)的物體(115)上； 將所述物體(115)相對(duì)于配置用于支持所述物體(115)的保持結(jié)構(gòu)(130)定位，其中所述保持結(jié)構(gòu)(130)具有第一側(cè)(131)和第二側(cè)(132)； 將加熱系統(tǒng)(122)相對(duì)于所述保持結(jié)構(gòu)(130)定位，使得所述加熱系統(tǒng)(122)在所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第一側(cè)(131)和所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第二側(cè)(132)覆蓋所述物體(115);并且 用由所述加熱系統(tǒng)(122)產(chǎn)生的熱(110)將所述工件(102)固化以形成所述部件(104)。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中將所述加熱系統(tǒng)(122)相對(duì)于所述保持結(jié)構(gòu)(130)定位的步驟包括: 將第一加熱設(shè)備(142)在所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第一側(cè)(131)定位在所述物體(115)上；并且 將第二加熱設(shè)備(144)在所述保持結(jié)構(gòu)(130)的所述第二側(cè)(132)定位在所述物體(115)上。
11.任一前述權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括: 用真空系統(tǒng)(124)在所述物體(115)周圍的真空邊界(154)內(nèi)施加真空(146)，其中所述真空(146)用于將所述工件(102)固化以形成所述部件(104)。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述在所述物體(115)周圍的真空邊界(154)內(nèi)施加真空(146)的步驟包括: 用與所述物體(115)和所述保持結(jié)構(gòu)(130)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)真空端口(148)在所述物體(115)周 圍的所述真空邊界(154)內(nèi)施加所述真空(146)。
13.權(quán)利要求11或12所述的方法，進(jìn)一步包括: 用傳感器系統(tǒng)(166)在所述工件(102)的固化期間產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)(164);和 用控制系統(tǒng)(126)基于由所述傳感器系統(tǒng)(166)產(chǎn)生的所述傳感器數(shù)據(jù)(164)控制由所述真空系統(tǒng)(124)施加所述真空(146)產(chǎn)生的真空壓力(112)和由所述加熱系統(tǒng)(122)產(chǎn)生的所述熱(110)的量(162)。
14.任一前述權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括: 用密封件(136)將所述物體(115)和配置用于接收所述物體(115)的所述保持結(jié)構(gòu)(130)中開口(134)的邊緣(137)之間的界面密封。
15.任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述用由所述加熱系統(tǒng)(122)產(chǎn)生的熱(110)將所述工件(102)固化以形成所述部件(104)的步驟包括: 用由所述加熱系統(tǒng)(122)產(chǎn)生的所述熱(110)將復(fù)合工件(108)固化以形成復(fù)合部件(172)，其中所述復(fù)合部件(172)具有與所述物體(115)的至少一部分所述形狀(116)大體匹配的最終形狀(119)。
【文檔編號(hào)】B29C70/54GK103587129SQ201310356064
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月15日
【發(fā)明者】M·A·施米爾二世, G·瓊斯 申請(qǐng)人:波音公司