(即，位于兩個(gè)連續(xù)的層片之間的特征30)中的任一個(gè)。然而，也可以采用該實(shí)施例來形成部分或完全暴露的復(fù)合特征30，如外部特征。在一些應(yīng)用中，采用具有不同長(zhǎng)度的纖維的預(yù)浸段32是有用的或期望的。段32中的不同的纖維長(zhǎng)度可以通過(例如但不限于)使所述段32成形，諸如通過切短以導(dǎo)致一些纖維比其他纖維更長(zhǎng)或更短的方式獲得。具有被構(gòu)造用于制備不同長(zhǎng)度的增強(qiáng)纖維的形狀的預(yù)浸段32的三個(gè)說明性示例分別如圖1A-1C所示。導(dǎo)致不同纖維長(zhǎng)度的其他段的形狀是可能的。如先前所提及的，雖然在圖1A-1C所示的所述纖維預(yù)浸段32采用單向增強(qiáng)纖維，但是其他纖維排列是可能的，如編織纖維(未示出)。
[0076]所述增強(qiáng)纖維25可以包括高強(qiáng)度纖維，如玻璃或碳纖維、石墨、聚酰胺纖維、玻璃纖維或另一種適合的增強(qiáng)材料。固定所述纖維25的所述樹脂基體可以包括熱塑性或熱固性聚合物樹脂。示例性熱固性樹脂可以包括烯丙基樹脂、醇酸聚酯、雙馬來酰亞胺(BMI)、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、聚氨酯(PUR)、聚脲甲醛、氰酸酯和乙烯基酯樹脂。示例性熱塑性樹脂可以包括液晶聚合物(LCP);氟塑料，包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基樹脂(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)和聚四氟乙烯氟醚(MFA);酮基樹脂，包括聚醚醚酮；聚酰胺，如尼龍_6/6、30%玻璃纖維；聚醚砜(PES);聚酰胺酰亞胺(PAIS)、聚乙烯(PE);聚酯熱塑性塑料，包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚(亞苯基對(duì)苯二甲酸酯)；聚砜(PSU);或聚(亞苯基硫化物)(PPS)。
[0077]如本文所用，“預(yù)浸件”意指纖維已經(jīng)用未固化的或部分固化的樹脂浸漬，所述未固化的或部分固化的樹脂充當(dāng)基體來固定纖維且所述未固化的或部分固化的樹脂是足夠柔性以成型為所需的形狀。然后，所述樹脂被“固化”，例如，通過在烘爐或熱壓器中加熱來將所述樹脂加固為堅(jiān)硬的、剛性的、纖維增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。就具有單向纖維的預(yù)浸段32來說，所述纖維大體平行于彼此地延伸，而且為說明的目的，具有0°軸向取向，在下文中稱為所述預(yù)浸段32的纖維方向或纖維取向。在使用預(yù)浸段32的情況下有多組纖維取向，通常這些組中的一個(gè)或多個(gè)所述纖維取向?qū)⒈挥糜谠阡伔胚^程期間當(dāng)所述段32將被安置在基板34上時(shí)將所述段32對(duì)齊和取向。
[0078]通過使用將所述纖維預(yù)浸段32 “轉(zhuǎn)向”到所述基板34上的適合的施加器系統(tǒng)38，所述纖維預(yù)浸段32可以被鋪放在可以包括工具或在下面的連續(xù)的復(fù)合層片的基板34上。所述施加器系統(tǒng)38纖維預(yù)浸段32分配、安置和對(duì)齊在所述基板34上，使得在每個(gè)所述纖維預(yù)浸段32中的纖維25的方向在所需的取向上是大體對(duì)齊。例如，在圖1中所示的示例中，所述纖維預(yù)浸段32的纖維取向與形成相對(duì)緊密的輪廓35的彎曲的中心軸線36、與沿所述輪廓35的方向改變的所述段32的纖維取向大體對(duì)齊的以保持沿相對(duì)于中心軸線36的所需的取向上基本上對(duì)齊。選擇的預(yù)浸段32的一組纖維取向相對(duì)于所需的取向、方向或軸線對(duì)齊的程度取決于應(yīng)用。在一些應(yīng)用中，在復(fù)合特征30的一個(gè)或多個(gè)位置上的所述預(yù)浸段32的取向可以有所不同。事實(shí)上，在一些應(yīng)用中，相對(duì)于所需的、參考取向的預(yù)浸段取向的一定程度的改變?cè)谝?guī)定公差內(nèi)是有用的或期望的。
[0079]在一個(gè)實(shí)施例中，所述施加器系統(tǒng)38分配預(yù)對(duì)齊的纖維預(yù)浸段32的連續(xù)流40，然后通過沿所需的路徑在基板34上方移動(dòng)形成施加器系統(tǒng)38的一部分的施加器頭部(未示出)將預(yù)對(duì)齊的纖維預(yù)浸段32的連續(xù)流40轉(zhuǎn)向和安置到基板34上，在說明性示例中，預(yù)對(duì)齊的纖維預(yù)浸段32的連續(xù)流40是沿或者平行于所述中心軸線36。所述施加器頭部反復(fù)經(jīng)過所述基板34的上方導(dǎo)致鋪放連續(xù)的層或?qū)悠?，每個(gè)層或?qū)悠▽?duì)齊的纖維預(yù)浸段32。因此，所述復(fù)合特征30包括不連續(xù)的注入樹脂的纖維多層或?qū)悠?br>[0080]雖然在圖1中未示出，但是之后在說明書中將變得顯而易見，本公開的實(shí)施例也可以被采用以填補(bǔ)在復(fù)合結(jié)構(gòu)中的空隙或縫隙(未示出)以及通過將注入樹脂的不連續(xù)的纖維如切短的纖維預(yù)浸件轉(zhuǎn)向到基板上而在層壓件厚度中形成過渡(未示出)。當(dāng)所述纖維預(yù)浸段32被安置時(shí)通過持續(xù)地將所述纖維預(yù)浸段32的取向轉(zhuǎn)向，所述層壓件的結(jié)構(gòu)特性可以在局部基礎(chǔ)上被精密地控制并從而被最優(yōu)化。這些空隙或縫隙填料，以及特征諸如包括在層壓件厚度中的過渡的體積倍增器區(qū)通常將是層間特征(位于連續(xù)的層片之間)，然而，在如先前所提及的一些應(yīng)用中，其可以是暴露的、外部特征也是可能的。
[0081]現(xiàn)在關(guān)注圖2-6，其結(jié)合飛機(jī)機(jī)身44 (圖2)的制造說明本公開方法和裝置的使用。所述機(jī)身44包括承載在內(nèi)部框架45上的外部蒙皮46，所述內(nèi)部框架45包括筒形框架65和縱向延伸的縱梁47。所述蒙皮46可以包括一個(gè)或多個(gè)中斷部分，如窗戶開口 42、貨艙門(未示出)，等等。機(jī)身壓力49導(dǎo)致箍負(fù)載50通過窗戶48或在蒙皮46中的其他開口被施加到所述機(jī)身44的所述圓周55。進(jìn)一步地，在飛行期間，機(jī)身44的頂部54被安置處于張力75之下，同時(shí)所述機(jī)身44的腹部56被安置在壓縮77之下，導(dǎo)致剪切負(fù)載52 (圖3)必須橫貫所述窗戶開口 42。如圖3所不，所述箍負(fù)載50和剪切負(fù)載52圍繞所述窗戶開口 42的周邊被轉(zhuǎn)移。因此，窗戶開口 42周圍的拐角58被高度加壓59，因?yàn)樗龉战?8必須同時(shí)轉(zhuǎn)移箍負(fù)載50和剪切負(fù)載52。如將在下面討論的，本公開的方法和裝置可以被采用以圍繞所述窗戶開口 42鋪放形成層間墊塊(pad-up)特征30的復(fù)合倍增器，圍繞所述窗戶開口42使所述機(jī)身44加固和強(qiáng)化，使所述蒙皮46能夠通過所述拐角58轉(zhuǎn)移所需的負(fù)載。
[0082]特別地參考圖5，所述墊塊特征30由類似于之前結(jié)合圖1討論的所述纖維預(yù)浸段32的包括多個(gè)轉(zhuǎn)向的纖維預(yù)浸段32的不連續(xù)纖維預(yù)浸件形成。當(dāng)所述纖維預(yù)浸段32被安置在工具(未示出)或基礎(chǔ)層(未示出)上時(shí)，所述纖維預(yù)浸段32被轉(zhuǎn)向，使得它們各自的纖維取向與結(jié)構(gòu)負(fù)載路徑是大體對(duì)齊的，在該示例中，所述各自的纖維取向是沿或者平行于在拐角58處的波狀外形軸線36。被轉(zhuǎn)向到基板34上的纖維預(yù)浸段32的層或?qū)悠臄?shù)量和所述墊塊特征30的所需的厚度將隨著應(yīng)用改變。在一些應(yīng)用中，特制通過將所述纖維預(yù)浸段30轉(zhuǎn)向到所述基板34上形成的所述墊塊特征30的截面面積是可取的。例如，參考圖6、圖4和圖5所示的所述墊塊特征30可以被鋪放在一個(gè)或多個(gè)基礎(chǔ)全板層60上且可以被一個(gè)或多個(gè)覆蓋全板層62覆蓋。所述墊塊特征30包括通過鋪設(shè)以寬度“W”連續(xù)變窄的所述纖維預(yù)浸段32的層形成的雙錐形64。所述墊塊特征30的逐漸減少允許所得的倍增器更好地與所述全板層60、62相符。
[0083]例如，參考圖7，可以將所述纖維預(yù)浸段32轉(zhuǎn)向和分層鋪設(shè)來形成適合于填充在復(fù)合材料層壓件中的縫隙或空隙82的橫截面形狀，諸如可以形成于層壓件結(jié)構(gòu)85的厚度中的過渡的縫隙82。在圖7所示的示例中，復(fù)合材料夾芯板結(jié)構(gòu)85包括夾設(shè)于兩個(gè)復(fù)合層片60、62之間的芯86。當(dāng)所述復(fù)合材料夾芯板結(jié)構(gòu)85從所述芯86過渡到固體層壓件87時(shí)形成縫隙82。所述縫隙82形成可以需要強(qiáng)化和增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，以便承載所需的負(fù)載?？梢杂枚鄬拥睦w維預(yù)浸段32填充所述縫隙82來形成不連續(xù)的纖維預(yù)浸件填料特征30，在該示例中，所述不連續(xù)的纖維預(yù)浸件填料特征30具有單一的錐形84。
[0084]圖8示出了通過將纖維預(yù)浸段32轉(zhuǎn)向到基板34上構(gòu)造不連續(xù)的纖維復(fù)合特征30的方法的總體步驟。開始于66，制備纖維預(yù)浸段32，如通過，例如，將所述纖維預(yù)浸件切短為所需的尺寸和所需的長(zhǎng)寬比。在68處，通過在步驟70將所述纖維預(yù)浸段32安置在基板34上而鋪放不連續(xù)的纖維層片，而且在72處，編排所述纖維預(yù)浸段32使得增強(qiáng)纖維的纖維取向在所需的方向上對(duì)齊。如在下面將更加詳細(xì)的討論的，使用施加器頭部可以將所述纖維預(yù)浸段32安置在所述基片34上，所述施加器頭部也可以被用于將所述纖維預(yù)浸段32轉(zhuǎn)向且沿負(fù)載路徑通過結(jié)構(gòu)將所述纖維預(yù)浸段32對(duì)齊。
[0085]現(xiàn)在關(guān)注圖9-11，其示出了具有大體上Z形橫截面的框架截面74的一部分。所述框架截面74可以形成筒形框架65的一部分，使得被用于圖1所示的所述機(jī)身44中。所述框架截面74包括上部和下部、由腹板80連接的反向延伸的凸緣76、78?？梢栽谒龈拱?0和凸緣76中提供“鼠洞”開口 82以便提