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复合材料自动化成型工艺重点专利介绍

供稿人:徐星颖  供稿时间:2020-10-30   关键字:复合材料  自动成型  飞机  

复合材料自动化成型技术的发展从早期的自动纤维缠绕技术起步,自动铺带、自动铺丝技术出现后迎来了一个高速发展的时期,其他自动成型技术还有先进拉挤成型、模压成型、热隔膜成型等。国外大量采用自动铺带、自动铺丝技术用于航空复合材料结构件的自动化制造,其已成为航空复合材料制造的主流技术。自动铺带技术适合生产小曲率、平面类的结构,例如大型机翼、尾翼等翼面壁板类结构,自动铺丝技术则适用于大曲率、几何形状更加复杂的构件,例如机身壁板、筒类结构。下面介绍几个复合材料自动铺带及自动铺丝的重点专利:

1、复合材料自动铺带工艺重点专利

(1)波音公司的US7398586B2飞机机翼和其它复合结构的方法和系统

该专利涉及一种用于制造复合飞机机翼和其它结构的方法和系统,实施例中用于制造复合层压板的工具组件包括由可移动支撑系统携载的工具盘。工具盘包括构造成能支撑纤维加强树脂材料并限定出纤维加强树脂材料的外部模制线(OML)的工具表面。可移动支撑系统构造成能对来自控制器的信号做出响应,以便自动改变工具表面的形状并改变完工部分的外部模制线,从而适应特定的应用。在一个实施例中,可移动支撑系统包括多个可操作地与工具盘相连的伸缩驱动件(图1)。

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图1 飞机机翼和其它复合结构的制作方法和系统

从Incopat合享价值度分析来看,主要从三个角度对此专利展开评价,分别为技术稳定性、技术先进性、保护范围。从技术稳定性来看,该专利为有效的发明专利,稳定性好;无诉讼行为发生;未发生过质押保全;申请人未提出过复审请求;未被申请无效宣告。从技术先进性来看,该专利及其同族专利在全球被引用87次,先进性好;涉及7个IPC小组,应用领域广泛;研发人员投入3人;未发生许可及转让。从保护范围来看,有18项权利要求,剩余有效期2664天,在7个国家申请专利布局。

(2)波音公司的US8632653B2可弯曲复合结构元件的制造方法

该专利涉及一种可弯曲复合结构元件的制造方法,包括在可移除基底上制造平坦曲线中的网状帘布层并将帘布层铺设在制造工具的弯曲腹板表面上。该方法还可以包括铺设对角层,其中纤维与纤维网表面的中心线成±45°。还可包括将单向复合带切割成段并铺设带段以形成具有垂直于网表面中心线的纤维取向的交叉层(图2)。

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图2 可弯曲复合结构元件的制造方法

该专利从技术稳定性来看,无诉讼行为发生。从技术先进性来看,该专利及其同族专利在全球被引用141次,先进性好;涉及6个IPC小组,应用领域广泛;研发人员投入4人;未发生转让。从保护范围来看,有29项权利要求,在7个国家申请专利布局。

2、复合材料自动铺丝工艺重点专利

(1)波音公司的US8157212B2复合筒形件的制作方法和系统

该专利涉及飞机机身和其它结构用复合筒形件以及制造这种筒形件的方法和系统,实施例中用于制造机身的一部分的方法包括将多个未固化的加强件定位在心轴组件上。该方法还包括在心轴组件上的多个未固化加强件周围施加多个纤维束(图3)。

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图3 复合筒形件的制作方法和系统

该专利从技术稳定性来看,无诉讼行为发生。从技术先进性来看,该专利及其同族专利在全球被引用47次,先进性好;涉及2个IPC小组,应用领域一般;研发人员投入4人,未发生转让。从保护范围来看,有18项权利要求,在1个国家申请专利布局。

(2)波音公司的US8936695B2形成和施加具有复杂几何形状的复合铺层的方法和设备

该专利涉及用于形成和施加具有复杂几何形状的复合铺层的方法和设备,复合铺层被形成在工具上且被铺设到轮廓性部件上。该工具的轮廓与所述部件的轮廓大体匹配。产生表示部件在空间中相对于所述工具的位置的一组位置数据。自动操纵器使用所述位置数据来将所述工具移动至靠近所述部件并将所述轮廓性铺层铺设到所述部件上(图4)。

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图4 形成和施加具有复杂几何形状的复合铺层的方法和设备

该专利从技术稳定性来看,有效的发明专利,稳定性好;无诉讼行为发生。从技术先进性来看,该专利及其同族专利在全球被引用118次,先进性好;涉及8个IPC小组,应用领域广泛;研发人员投入4人;曾发生转让。从保护范围来看,有17项权利要求;剩余有效期3937天;在9个国家申请专利布局。

  

来源:Incopat专利数据库

 


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