包括光固化型粘合劑的結(jié)構(gòu)及組裝并固化結(jié)構(gòu)的相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開的示例實(shí)施方式總體涉及結(jié)構(gòu)的組裝和固化，更具體地涉及包括光固化型 粘合劑的結(jié)構(gòu)的組裝和固化。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱粘合劑常用于制造諸如復(fù)合結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)，并且常用于將貼合件和貼片 (doubler and patch)結(jié)合到底層結(jié)構(gòu)。為了使熱粘合劑固化，復(fù)合結(jié)構(gòu)或者結(jié)合到底層結(jié) 構(gòu)的貼合件或貼片一般必須經(jīng)受大幅升高的溫度和壓力持續(xù)一段時(shí)間，諸如幾個(gè)小時(shí)。大 幅升高的溫度和壓力的施加可能很麻煩并且可能增加整體制造或維修成本，而使熱粘合劑 固化所需要的時(shí)間可能減慢制造或維修工藝。
[0003] 通過舉例的方式，復(fù)合結(jié)構(gòu)可以由多個(gè)層形成。每個(gè)層均可以包括多根纖維，諸如 石墨纖維或玻璃纖維。在鋪放層之前，每個(gè)層均可以預(yù)浸漬有熱粘合劑，或者所述層可以真 空浸漬有熱粘合劑。在任一情況下，復(fù)合層可以將一個(gè)鋪放在另一個(gè)之上，并且然后可以被 固化以便整合復(fù)合層并形成合成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。為了使熱粘合劑固化，復(fù)合層可以放置在真 空袋中，并且真空包裝的組件又可以放置在壓熱器中。壓熱器可以加熱復(fù)合層和熱粘合劑， 同時(shí)經(jīng)由真空袋將壓力施加到復(fù)合層和熱粘合劑。通過使復(fù)合層經(jīng)受升高的溫度和壓力持 續(xù)一段時(shí)間，諸如幾個(gè)小時(shí)，熱粘合劑可以被固化，使得一旦從壓熱器和真空袋去除，最終 的復(fù)合結(jié)構(gòu)就成為一體，但以增加制造成本和時(shí)間為代價(jià)。
[0004] 作為另一示例，貼合件或貼片可以被結(jié)合到諸如飛行器的一部分的底層結(jié)構(gòu)，以 便加強(qiáng)該底層結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的維修等。在該示例實(shí)施方式中，熱粘合劑可以施加到底層結(jié) 構(gòu)，并且貼合件或貼片可以定位在粘合劑上。然后，通過直接將真空袋施加在維修處上方、 或者通過將墊板施加在貼片上方并且將真空袋施加在維修區(qū)域上方以及比如通過使用膠 帶將真空袋密封到底層結(jié)構(gòu)可以使熱粘合劑固化，然后使貼合件或貼片經(jīng)受真空并且使熱 粘合劑經(jīng)受升高的溫度和壓力。例如，加熱毯可以放置在覆蓋貼合件或貼片的真空袋上方， 并且真空可以用于將壓力施加到貼合件或貼片以將貼合件或貼片推向底層結(jié)構(gòu)。在已經(jīng)施 加升高的溫度和壓力持續(xù)一段時(shí)間（諸如幾個(gè)小時(shí)）之后，熱粘合劑可以被固化，使得可以 消除壓力并且可以去除熱毯，以露出結(jié)合到底層結(jié)構(gòu)的貼合件或貼片，然而再次以增加維 修成本和時(shí)間為代價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)示例實(shí)施方式，提供了一種至少部分地由光固化型粘合劑粘附的結(jié)構(gòu)。相應(yīng) 地，根據(jù)其它示例實(shí)施方式，提供了一種用于組裝包括光固化型粘合劑的結(jié)構(gòu)的方法以及 一種用于在一結(jié)構(gòu)內(nèi)使光固化型粘合劑固化的方法。為了使所述光固化型粘合劑固化，所 述結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件。通過利用沿著一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu) 件的長度暴露至光的光固化型粘合劑，可以以更有效的方式形成或修復(fù)所述結(jié)構(gòu)，比如通 過省去持續(xù)相當(dāng)長時(shí)間周期來升高溫度的需要以及減少升高壓力的需要。
[0006] 在示例實(shí)施方式中，提供了一種至少部分地由光固化型粘合劑粘附的結(jié)構(gòu)。該示 例實(shí)施方式的所述結(jié)構(gòu)包括以面對(duì)關(guān)系布置的第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件。所述結(jié)構(gòu)還 包括光固化型粘合劑，所述光固化型粘合劑被浸漬在所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件中 的至少一者內(nèi)，或者被布置在所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件之間。該示例實(shí)施方式的 所述結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件，所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件被 定位在所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件之間并且與所述光固化型粘合劑連通。所述一個(gè) 或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件被構(gòu)造成沿著所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的長度發(fā)光。
[0007] 該示例實(shí)施方式的所述第二結(jié)構(gòu)部件可以包括貼合件或貼片。在替代實(shí)施方式 中，所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件由包括浸漬有所述光固化型粘合劑的纖維的復(fù)合材 料形成。所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)光構(gòu)件可以包括多個(gè)側(cè)發(fā)光式光纖，所述多個(gè)側(cè)發(fā)光式光纖又 可以被構(gòu)造為光纖網(wǎng)。所述光固化型粘合劑可以包括紫外線固化型粘合劑。在該示例實(shí)施 方式中，所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者可以包括：包括對(duì)紫外光不透明 的多根纖維的復(fù)合材料。
[0008] 示例實(shí)施方式的所述結(jié)構(gòu)還包括第三結(jié)構(gòu)部件，所述第三結(jié)構(gòu)部件被布置成與所 述第二結(jié)構(gòu)部件成面對(duì)關(guān)系，使得所述第二結(jié)構(gòu)部件被布置在所述第一結(jié)構(gòu)部件和第三結(jié) 構(gòu)部件之間。該示例實(shí)施方式的所述結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括光固化型粘合劑，所述光固化型粘合 劑被浸漬在所述第二結(jié)構(gòu)部件和第三結(jié)構(gòu)部件中的至少一者內(nèi)，或者被布置在所述第二結(jié) 構(gòu)部件和第三結(jié)構(gòu)部件之間。進(jìn)一步，該示例實(shí)施方式的所述結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光 式導(dǎo)光構(gòu)件，所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件被定位在所述第二結(jié)構(gòu)部件和第三結(jié)構(gòu)部 件之間并且與所述光固化型粘合劑連通。和之前一樣，所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件 被構(gòu)造成沿著所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的長度發(fā)光。
[0009] 在另一示例實(shí)施方式中，提供了一種用于組裝結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括：通過使 第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者浸漬有光固化型粘合劑、或者將所述光固化型 粘合劑布置在所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者上而將所述光固化型粘合 劑與第一結(jié)構(gòu)部件或第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者關(guān)聯(lián)。該示例實(shí)施方式的所述方法還包 括：將諸如多個(gè)側(cè)發(fā)光式光纖的一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件與所述第一結(jié)構(gòu)部件或所述 第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者關(guān)聯(lián)。將所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件構(gòu)造成沿著所述一 個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的長度發(fā)光。在該示例實(shí)施方式中，所述方法還包括：將所述第 二結(jié)構(gòu)部件定位在所述第一結(jié)構(gòu)部件上，使得所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件以面對(duì)關(guān) 系布置并且所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件與所述光固化型粘合劑連通。
[0010] 示例實(shí)施方式的所述方法可以：通過將所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件布置在 所述第一結(jié)構(gòu)部件上，以便繼將所述第二結(jié)構(gòu)部件定位在所述第一結(jié)構(gòu)部件上之后將所述 一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件定位在所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件之間，而將一個(gè)或 多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件與所述第一結(jié)構(gòu)部件或所述第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者關(guān)聯(lián)。在示 例實(shí)施方式中，所述方法可以通過將貼合件或貼片定位在所述第一結(jié)構(gòu)部件上而將所述第 二結(jié)構(gòu)部件定位在所述第一結(jié)構(gòu)部件上。在替代實(shí)施方式中，所述方法可以：通過使具有形 成所述第一結(jié)構(gòu)部件或第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者的纖維的復(fù)合材料浸漬有所述光固化 型粘合劑，而將所述光固化型粘合劑與所述第一結(jié)構(gòu)部件或所述第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一 者關(guān)耳關(guān)。
[0011] 示例實(shí)施方式的所述方法可以通過將紫外線固化型粘合劑與所述第一結(jié)構(gòu)部件 或所述第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者關(guān)聯(lián)而將所述光固化型粘合劑與所述第一結(jié)構(gòu)部件或 所述第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者關(guān)聯(lián)。在該示例實(shí)施方式中，所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié) 構(gòu)部件中的至少一者可以包括具有對(duì)紫外光不透明的多根纖維的復(fù)合材料。
[0012] 示例實(shí)施方式的所述方法還包括：通過使所述第二結(jié)構(gòu)部件或第三結(jié)構(gòu)部件中的 至少一者浸漬有所述光固化型粘合劑、或者將所述光固化型粘合劑布置在所述第二結(jié)構(gòu)部 件或第三結(jié)構(gòu)部件中的至少一者上而將所述光固化型粘合劑與所述第二結(jié)構(gòu)部件或第三 結(jié)構(gòu)部件中的至少一者關(guān)聯(lián)。該示例實(shí)施方式的所述方法還將一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu) 件與所述第二結(jié)構(gòu)部件或所述第三結(jié)構(gòu)部件中的至少一者關(guān)聯(lián)。將所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光 式導(dǎo)光構(gòu)件構(gòu)造成沿著所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的長度發(fā)光。該示例實(shí)施方式的 所述方法進(jìn)一步包括：將所述第三結(jié)構(gòu)部件定位在所述第二結(jié)構(gòu)部件上，使得所述第二結(jié) 構(gòu)部件和第三結(jié)構(gòu)部件以面對(duì)關(guān)系布置并且所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件與所述光 固化型粘合劑連通。
[0013] 在另一示例實(shí)施方式中，提供了一種用于在結(jié)構(gòu)內(nèi)使光固化型粘合劑固化的方 法。該示例實(shí)施方式的所述方法包括：使光傳播穿過一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件并且沿 著所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的長度發(fā)射。將所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件定 位在以面對(duì)關(guān)系布置的第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件之間。該示例實(shí)施方式的所述方法進(jìn) 一步包括：維持穿過所述側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的光傳播，以便用沿著所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光 式導(dǎo)光構(gòu)件的長度發(fā)射的光使浸漬在所述第一結(jié)構(gòu)部件或第二結(jié)構(gòu)部件中的至少一者內(nèi) 或者布置在所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件之間的所述光固化型粘合劑固化。
[0014] 示例實(shí)施方式的所述方法還可以包括：將光源放置成與所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式 導(dǎo)光構(gòu)件連通。在該示例實(shí)施方式中，所述方法可以：通過將來自所述光源的光提供給所述 一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件以傳播穿過所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件而使光傳播 穿過所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件。進(jìn)一步，該示例實(shí)施方式的所述方法可以：諸如在 所述光固化型粘合劑包括紫外線固化型粘合劑的情況下，通過提供來自所述光源的紫外光 來提供來自所述光源的光。在該實(shí)施方式中，所述第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件中的至少 一者包括具有對(duì)紫外光不透明的多根纖維的復(fù)合材料。
[0015] 示例實(shí)施方式的所述方法可以：通過維持穿過所述側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的光傳播以 便在壓熱器外側(cè)且無需真空袋而使所述光固化型粘合劑固化，來維持穿過所述側(cè)發(fā)光式導(dǎo) 光構(gòu)件的光傳播。示例實(shí)施方式的所述方法還可以：繼所述光固化型粘合劑的固化之后停 止穿過所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件的光傳播。在該示例實(shí)施方式中，繼所述光固化 型粘合劑的固化之后，所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)光式導(dǎo)光構(gòu)件可以保留在所述結(jié)構(gòu)內(nèi)。
【附圖說明】
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