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复合材料热压罐成型高价值专利介绍

供稿人:吴春莹  供稿时间:2020-12-2   关键字:复合材料  热压罐成型  高价值专利  

随着国家知识产权战略实施,提高专利质量成为专利战略实施的重要导向。目前,国内对专利质量还没有严格的定义,也没有形成完全统一的认识。本文利用incoPat的合享价值度,基于技术稳定性、技术先进性和保护范围的评分,筛选出复合材料热压罐成型的高价值专利。

按专利数量统计,发现高价值专利主要来源于美国和欧洲国家,前十大申请人国别依次为美国、德国、法国、西班牙、意大利、中国、英国、日本、世界知识产权组织(WTO)和加拿大。

以下简要介绍部分高价值专利。

波音公司在US9017510B2中揭示了生产大型集成翼型的方法和装置(图1),涉及通过用具有固化翼梁腹板和未固化翼梁弦的翼梁装配固化蒙皮来生产翼型,通过固化翼梁弦将该蒙皮结合到翼梁。该专利及其同族专利在全球被引用13次,在美国、欧洲、加拿大、日本、西班牙、巴西等7个国家或地区申请专利布局,在中国申请的同族专利已获授权(CN103158888B)。

图1 生产大型集成翼型的方法和装置

资料来源:CN103158888B

空客公司在EP2225093B1中提供了一种由复合纤维材料生产型材的方法(图2),特别是在航空和航天领域,其具有下列步骤:首先将特别是由预先浸渍的纤维材料制成的初级织物包装在真空袋中;然后将支撑元件放置在被包装的初级织物上以支撑后者;然后将真空袋抽真空;接下来,使初级织物在热作用下特别是在高压釜中硬化成型材。采用所要求保护的方法能够有利地由适宜的材料,特别是铝,代替极昂贵的镍-36钢来构成支撑元件,因为借助于真空袋在纵向上将支撑元件与初级织物机械分开,使支撑元件能够在纵向上相对于初级织物运动。该专利及其同族专利在全球被引用3次,涉及6个IPC小组,应用领域广泛,在9个国家申请专利布局,在中国申请的同族专利已获授权(CN101909862B)。

图2 复合纤维材料生产型材方法

资料来源:CN101909862B

波音公司在US10059061B2中涉及利用能够独立控制的热区的多维阵列的复合制造(图3)。该系统包括工具,该工具具有支承复合结构的多个组成部件的表面。该表面被划分成多个热区的多维阵列,用于在处理中控制复合结构的组成部件(例如,树脂)的温度。传感器感测组成部件的特性,并且提供被应用至机器学习算法的传感器数据,该机器学习算法被配置成生成用于实现限定质量目标的控制数据。控制器接着独立所述多个热区,以根据控制数据来局部加热、冷却或保持组成部件的温度,从而提高组成部件或复合结构至限定质量目标。这可以通过多个情况来执行,在其期间,机器学习算法进行学习,以增加提高组成部件或复合结构至限定质量目标。该专利及其同族专利在全球被引用1次,涉及4个IPC小组,应用领域较广泛,在6个国家申请专利布局,在中国申请的同族专利为CN106985412A。

 

图3 多维阵列的复合制造系统

资料来源:CN106985412A

空客公司在FR2959158B1中提供了一种复合材料部件的制造方法以及实施该方法的装置(图4),所述部件包含有嵌入树脂基体内的纤维,所述部件放置在包括至少一个柔性壁(34)的第一安全罩内,所述方法一方面包括一个热周期,所述热周期主要有第一温度下的第一阶段(50),在此阶段树脂为液态,或“胶凝”状态,随后是高于第一温度的第二温度下的第二阶段(52),在此阶段通过树脂的聚合,部件发生固化;另一方面,包括第一安全罩(32)外部施加的外压及第一安全罩(32)内部产生的内压,其特征在于:在第一阶段(50),第一期(56)中的相对内压低于0巴,随后聚合初始前的第二期(58)中相对内压高于0巴,以降低孔隙率。该专利及其同族专利在全球被引用4次,在3个国家申请专利布局,在中国申请的同族专利已获授权(CN102285125B)。

图4 复合材料部件的制造方法及实施装置

资料来源:CN102285125B

波音公司在US9566746B2中揭示了利用形状记忆合金形成成型复合结构的方法(图5)和工具。方法包括:相对于形状记忆合金的结构定位复合材料片材;加热所述形状记忆合金的结构以使所述形状记忆合金的结构变形为变形形态并且从而使所述复合材料片材符合与所述形状记忆合金的结构的变形形态对应的期望轮廓。工具包括形状记忆合金的结构和热源,所述热源用于加热所述形状记忆合金的结构以使复合材料片材符合与所述形状记忆合金的结构的变形形态对应的期望轮廓。该专利及其同族专利在全球被引用1次,在7个国家申请专利布局,在中国申请的同族专利已获授权(CN104626613B)。

图5 形成成型复合结构的方法

资料来源:CN104626613B

 

相关链接

1. The Boeing Company. Method and apparatus for fabricating large scale integrated airfoils. US9017510B2.

2. Airbus Operations GmbH. Method for producing a profile from composite fiber material. EP2225093B1.

3. The Boeing Company. Composite manufacturing with a multi-dimensional array of independently-controllable thermal zones. US10059061B2.

4. Airbus Operations. Manufactoring process of a composite material part and device for sa implemented. FR2959158B1.

5. The Boeing Company. Methods and tools for forming contoured composite structures with shape memory alloy. US9566746B2.

 


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