CN102459924B - 盲紧固件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于产生双重盲接头的紧固件，其中所述紧固件不可见或不可触及。所述紧固件包含形状记忆聚合物，所述形状记忆聚合物可用来通过加热所述紧固件而引起所述紧固件回复初始持久形状来紧固工件。

Description

盲紧固件
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2009年5月5日提交的美国临时专利申请号61/175485和2009年4月10日提交的美国临时专利申请号61/168342的优先权，这些专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及用于产生盲接头的紧固件，其中所述紧固件不可见或不可触及。所述紧固件包含可用于通过加热紧固件固定两个工件的形状记忆聚合物。
背景技术
存在需要永久性或半永久性连接两个工件(其中仅触及组件的一个面)的多种情形。实例包括将面板或板材附接到结构如航行器、船、汽车等中的下面的框架或者支承件。诸如固定螺栓、盲铆钉、铆螺母等的装置可以用于这类应用中。然而，这类装置存在缺点。例如，采用铆钉和固定螺母，面板的表面被铆钉或螺栓的头部所中断。
有时，必需产生盲接头。盲接头是这样的接头：其中在接头已被组装之后，在不损坏紧固件和/或工件的情况下，对于观察者而言，紧固件不可见和/或不可触及，但是如果工件透明的话则紧固件可被看到。这些接头与其他类型的接头相比是优选的，因为它们掩藏了实际接头自身的外观。诸如钉子和螺丝钉之类的机械紧固件也可用来产生接头。机械紧固件一般易于使用(它们需要很少技能或无需技能)，并且可用来快速产生接头。然而，机械紧固件通过自身无法用来产生盲接头。换言之，在使用机械紧固件组装接头之后，那些机械紧固件一般是暴露且可见的。在一些工件(例如，高品质家具和修饰件(trimwork))上，暴露的机械紧固件如钉子和螺丝钉的外观是不合适的。在诸如电子电路和计算机元件之类的其他应用中，小尺寸和复杂性常常需要采用盲接头来紧固组成部件。
目前存在盲接头，但是现有技术的盲接头需要昂贵的工具、夹具或固定装置，并且通常难以制造。一些在家具和其他产业中已有的盲接头的实例包括镶榫接头、半盲鸠尾榫接头、双盲鸠尾榫、套接接头和饼干榫(biscuit joint)。另一盲接头包括用于家具制造中的榫钉紧固件，其中将榫钉插入毗邻的部件中并通过压缩和/或粘合剂固定。
如现有技术中公知的，这些接头在镶榫接头、半盲鸠尾榫接头和双盲鸠尾榫的情况下需要大量的加工和相当高的技能，或者在套接接头和饼干榫的情况下需要昂贵的夹具和固定装置、专门的工具和粘合剂。
除了专门的工具之外，还需要相当高的技能以正确制造接头。它们还需要相当多的时间来安排并准备各种工具以进行这些接头的适当切削。因而，这些现有技术的接头以两种方式耗时：工匠将需要时间实践并研发必要的技能来生产接头，并且在工匠学会了制造接头的工艺后，实际上制造接头自身以及通常使粘合剂固化也是耗时的。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于制备基本上消除了相关领域的缺陷和不足中的一者或多者的盲接头的紧固件。本发明提供了一种可以连接两个相对的物品以提供盲接头的紧固件，这意味着在接头形成之后在不损坏工件或紧固件的情况下紧固件自身是不可触及的。另外，除非工件是透明的，否则沿着紧固件的纵轴，紧固件通常是不可见的。本发明还提供一种紧固件，该紧固件易于安装、需要很少的技能，并且允许两个相对的物品被快速地连接。
本发明提供一种制造盲接头的方法，该方法包括提供两个各自具有腔体的工件，所述腔体在其表面上具有开口；将紧固件插入各腔体，其中所述紧固件包含形状记忆聚合物；以及加热盲紧固件使得紧固件在横向膨胀并在轴向收缩以接合腔体的表面并将两个工件保持在一起。紧固件还沿着紧固件的纵向轴线在轴向紧缩或收缩，从而两个工件被拉延在一起。
简而言之，本发明提供了一种组件，其包括通过不可触及的形状记忆聚合物紧固件被紧固在盲接头中的第一和第二工件。更具体地讲，本发明还提供了一种组件，其包括通过不可触及的形状记忆聚合物紧固件被紧固在盲接头中的第一和第二工件。工件通过形状记忆聚合物响应于热的回复而被牢固地紧固，其中紧固件在横向膨胀以接合工件的腔体，并沿着纵向轴线紧缩或收缩，使得各自的表面在盲接头中被拉延在一起。还可以将另外的工件插在第一和第二工件之间，所述另外的工件具有通孔。
本发明还提供了一种组件，其包括被紧固在盲接头中的第一和第二工件，各个工件具有在各个工件的表面中限定开口的腔体，并且另外其中各个腔体包括腔体表面；和牢固地粘附到各个腔体的至少一部分上的形状记忆聚合物紧固件。
本发明还提供了一种在至少两个工件之间形成附接的方法，其中两个工件各自包含具有内表面和在各个工件的表面中的开口的腔体，所述方法包括将具有第一变形形状的取向形状记忆聚合物紧固件置于各个腔体的至少一部分中，以及加热所述形状记忆聚合物紧固件的至少一部分从而使形状记忆聚合物紧固件回复到初始持久形状的步骤，由此所述形状记忆聚合物在横向上膨胀为与腔体的表面配合接合，从而使工件牢固地相互粘附。该方法在工件的表面之间产生盲接头。
形状记忆聚合物(SMP)具有“记忆”初始持久形状，并且在暴露于适当刺激之后就会从变形的或改变的形状返回至该持久形状的独特能力。已开发出形状记忆聚合物的一些商业上的重要用途。例如，形状记忆聚合物通常在多种医学、牙科、机械和其他技术领域用于多种产品。
附图说明
图1和图2示出了所公开方法的实施例。
具体实施方式
本发明提供了一种紧固系统和一种用于盲接头的紧固方法。
已知形状记忆聚合物具有这样的独特能力：被设定为预设形状，变形为改变了的形状，然后在暴露于适当刺激(例如，改变温度、施加溶剂等)时回复成预设形状。由于本文所公开的紧固件包含形状记忆聚合物，因此具有形状记忆聚合物的制品部分(或整个制品，如果完全由形状记忆聚合物制成的话)可被配置以利用该性质。例如，紧固件制品可包括经浇注或以其他方式被成形为具有持久形状或构造的形状记忆聚合物表面。该表面可以变形为改变或变形的形状，然后在适当触发时变回或回复为该持久形状。所述从变形的形状到持久形状的变化的触发方法可随着使用的具体聚合物或其他参数而改变。然而，本文所公开的形状记忆聚合物中的至少一些可通过暴露于升高的温度和/或适当的溶剂而改变。
形状记忆聚合物可被归类为弹性体。在分子水平上，它们代表包括由网格点连接的链段的聚合物网。网格点可通过聚合物链的缠结或某些聚合物嵌段的分子间相互作用而形成。这些交联被称为物理网格点。共价键形式的交联形成化学网格点。如果材料在与具体应用相应的温度范围内可被稳定在变形状态，则弹性体显示具有形状记忆功能。这可通过将网链用作一种分子开关来实现。为此，将链段的柔性限制为根据温度而变化是可行的。该过程应该是可逆的。将控制功能结合到材料中的能力在具体应用所关注的温度范围内提供网络链的热转变T转变。在高于T转变的温度下，链段为柔性的，而在此热转变温度以下，链的柔性至少部分地受限。在从橡胶弹性(即粘性)转变到玻璃态的情况下，整个链段的柔性受限。
不受理论约束，据信共聚物网络包括弹性体相或组分和“玻璃状”或高玻璃化转变温度相或组分。玻璃相保持或约束弹性体部分，使得基板可被变形为变形的形状并且保持变形的形状。为了使弹性体组分“回弹”或以另外方式改变成最初的持久形状，从变形的形状改变成初始或持久形状通常包括活化形状记忆聚合物的玻璃相。根据该理论，活化被理解为通过施加适当的外部刺激来活化玻璃相。
SMP具有确定的熔点(Tm)或玻璃化转变温度(Tg)。熔点(Tm)或玻璃化转变温度(Tg)将共同被称作转变温度或T转变。高于T转变，该聚合物是弹性体性质的，能够发生高应变的变形。聚合物的弹性体行为是因化学交联或物理交联(通常因微相分离引起)而引起。因而，SMP可以是玻璃态的或结晶态的并且可以是热固性或热塑性的。
当在初始的浇注或模制过程中形成交联时，确立了SMP的永久形状。SMP可从初始形状向暂时形状发生变形。该步骤通常通过如下来完成：将聚合物加热至高于其T转变并使该样品变形，然后在SMP冷却的同时使该变形保持原样。或者，在一些情况下可在低于聚合物的T转 变的温度下使聚合物变形并保持该暂时形状。随后，通过将该材料加热至高于熔点或玻璃化转变温度来回复初始形状。
可以由温度升高引起的初始形状的回复被称为热形状记忆效果。描述材料的形状记忆能力的性质为初始形状的形状回复性和暂时形状的形状固定性。SMP的优势将与它们的网络结构紧密相连并且与刚性态和橡胶态之间过渡的急剧程度紧密相关。SMP具有高应变能力的优点：达数百百分数。
任意形状记忆聚合物可以用于紧固件的制造。在一些实施例中，可将形状记忆聚合物组合物浇注成持久形状并在低于T转变的温度下变形为暂时形状，因而该变形的暂时形状得以保持。或者，可将形状记忆聚合物组合物浇注成持久形状，在高于T转变的温度下变形，然后冷却至低于T转变的温度，因而该变形的暂时形状得以保持。使用任一种变形方法，当将变形的制品加热至高于T转变时，变形的制品将弹性地回复持久形状。
可用的SMP可以是物理或化学交联的。优选为化学交联的热固性形状记忆聚合物。合适的物理交联的SMP的实例包括但不限于直链嵌段共聚物，例如具有作为持久形状的硬链段和作为切换的暂时形状的软链段的热塑性聚氨酯弹性体。多嵌段共聚物也可用作SMP，例如具有聚苯乙烯和聚(1，4-丁二烯)的聚氨酯、聚(四氢呋喃)和聚(2-甲基-2-噁唑啉)的ABA三嵌段共聚物、聚降冰片烯、多面低聚的倍半硅氧烷(POSS)-改性的聚降冰片烯和PE/尼龙-6接枝共聚物。
已经用于形状记忆聚合物的硬相和软相的聚合物的实例包括聚氨酯、聚降冰片烯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚硅氧烷、聚醚酰胺、聚醚酯、反式-聚异戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、交联反式聚辛烯、交联聚乙烯、交联聚异戊二烯、交联聚环辛烯、无机-有机杂化聚合物、具有聚乙烯与苯乙烯-丁二烯共聚物的共聚物共混物、氨基甲酸酯-丁二烯共聚物、PMMA、聚己内酯或低聚己内酯共聚物、PLLA或PL/D LA共聚物、PLLA PGA共聚物，以及包括偶氮染料、两性离子、和其他对光反应变色材料的光交联聚合物例如Otsuka和Wayman在“ShapeMemory Materials”，Cambridge University Press 1998中描述的那些，其全部内容以引用方式并入本文。合适的化学交联的形状记忆聚合物的实例包括(但不限于)HDPE、LDPE、PE和聚醋酸乙烯酯的共聚物。
合适的形状记忆聚合物包括(但不限于)在如下专利文献中描述的那些：WO 03/084489；U.S.5,506,300(Ward等人)、美国专利No.5,145,935(Hayashi)、美国5,665,822(Bitler等人)，和Gorden，“Applications of Shape Memory Polyurethanes，”Proceedings of the FirstInternational Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies，SMST International Committee，第115-19页(1994)；U.S.6,160,084(Langer)、U.S.6,388,043(Langer)、Kim等人的“Polyurethaneshaving shape memory effect，”Polymer 37(26)：578I-93(1996)；Li等人的“Crystallinity and morphology of segmented polyurethanes with differentsoft-segment length，”J Applied Polymer 62：631-38(1996)；Takahashi等人的“Structure and properties of shape-memory polyurethane blockpolymers，”J.Applied Polymer Science 60：1061-69(1996)；Tobushi H.等人的“Thermomechanical properties of shape memory polymers ofpolyurethane series and their applications，”J Physique IV(Colloque C1)6：377-84(1996))，它们的内容全文以引用方式并入本文中。其他SMP在U.S.5,155,199(Hayashi)、U.S.7,173096(Mather等人)、U.S.4,436,858(Klosiewicz)、JP 07126125、JP 2959775、U.S.2005/244353(Lendlein等人)和U.S.2007/009465(Lendlein等人)中有描述，它们的公开内容以引用方式并入本文。丙烯酸类SMP公开于U.S.2006/041089(Mather等人)，C.M.Yakachi等人，Advanced FunctionalMaterials，18(2008)，2428-2435，以及D.L.Safranski等人，Polymer49(2008)4446-4455中。
市售的热塑性SMP包括(但不限于)聚丙烯酸酯例如PMMA和JTbu系列(PolymerExpert)、脂环族polyutherurethane Tecoflex(TFX)(Noveon)、聚醚多元醇系列的聚氨酯泡沫-Diary，包括MM型、MP型、MS型和MB(微珠粉末)型系列(Diaplex Co.Ltd.).，来自PolymerTechnical Group的“Calo-MER”、来自Composite TechnologyDevelopment，Inc.的弹性记忆复合材料(“EMC”)或来自CornerstoneResearch Group(“CRG”)的“Veriflex”。
一般来讲，SMP选择为使得T转变处于适于紧固工件的温度，和高于可能预期紧固的工件所暴露的任何温度。在一些实施例中，T转变为至少50℃、至少100℃或者至少125℃。一般来讲，形状记忆聚合物在80℃下将具有至少0.5MPa的弹性模量。
SMP紧固件可以通过用于热塑性或热固性聚合物的任何合适的技术由形状记忆聚合物组合物制得。可将成形制品浇注至合适的模具中并固化，或注模成型，例如通过反应注模成型(RIM)，由此将聚合物组合物注到模具中中并固化。或者，在热塑性聚合物的情况下，可以将制品挤出。
SMP紧固件的持久和变形形状通常为棒状，具有长度和宽度，没有如在铆钉中那样的头部。紧固件的优选模制形状标称为具有圆形截面和预选长度的圆柱形。还可以想到其他截面如正方形、矩形、边数较多的多边形和卵形。在一些实施例中，SMP紧固件还可包括在圆柱体的表面上的纵向凹槽或脊以适应插入腔体的预制开口中和随后的膨胀。紧固件优选为棒状和实心的，而不是中空的。
紧固件的初始模制形状和尺寸选择为使得紧固件(具有预选的变形形状)可以被插入工件的腔体中，加热以触发形状记忆聚合物的回复，从而工件被牢固地粘附。取向紧固件的加热致使紧固件在横向(宽度)上膨胀并在长度上收缩。“牢固地粘附”意指无法在不损坏工件或紧固件的情况下将两个工件正常分开。然而，可通过将该紧固件加热至高于转变温度(T转变)使得紧固件变成柔性的而使工件分离。
在一个实施例中，SMP首先形成为标称棒状形状，然后变形为适于插入工件的腔体中的具有宽度和长度的暂时形状。当加热或以其他方式触发以回复持久形状时，紧固件的SMP膨胀以在工件的腔体表面和/或开口上施加横向压力。
合适的模具可以是柔性或刚性的。可用的模具材料包括金属、钢、陶瓷、聚合物材料(包括热固性和热塑性聚合物材料)，或它们的组合。形成模具的材料应具有足够的完整性和耐久性，以经受将要使用的具体单体组合物以及任何可能施加到其上或由聚合反应产生的热量。在一些实施例中，模具可包括注塑模具。在这种情况下，模具可包括配合在一起的两半。对于注模而言，可以将SMP单体组合物经注射口注到模具中的一个或多个腔体，并且通常还有某种让空气、氮气等逸出的出口。经由出口连接的真空可促进对腔的填充。
为了制造具有形状记忆的紧固件，紧固件可以被模制并任选交联(用适当的热固性SMP)以形成持久形状。随着紧固件随后变形为第二形状，可以通过将目标加热至高于T转变使紧固件返回至其初始持久形状。在其它实施例中，诸如烷基醇、丙酮等的溶剂可以部分溶解或塑化热塑性SMP的结晶相并且引起同样的回复。
具有第一持久形状的初始形成的制品，可以通过两种方法中的任一种变形为紧固件。在第一种方法中，将模制得到的棒状制品加热至高于T转变，使之变形以赋予暂时形状，然后冷却至低于T转变以锁定该暂时形状。在第二种方法中，通过施加机械力在低于T转变的温度下使该成形的棒状制品变形，由此该成形制品通过强制变形而呈现第二暂时形状；即冷拉延。当施加显著的应力从而在低于T转变的温度下导致强制机械变形时，应变在聚合物中得以保持，维持了暂时形状变化，即使是在通过聚合物的弹性部分释放应变后。
形成的制品可以随后在一个、二个或三个维度上变形。可通过机械变形使成型制品的全部或一部分发生变形。可通过任何所需的方法，包括压花、压缩、扭曲、剪切、弯曲、冷模塑、冲压、拉伸、均匀或不均匀拉伸或它们的组合，使成形制品变形。一般来讲，紧固件成型为第一基本圆柱形，随后通过轴向取向(拉伸)而变形。轴向取向产生了比第一成形的圆柱体更长且更窄的圆柱体。其可以被切割成适于形成特定盲接头的预选长度。第一棒状成形制品可以通过轴向取向(拉伸)至少50％、优选至少100％、更优选至少200％而变形。这种拉伸也会导致初始宽度的窄化。
初始形状或持久形状通过加热紧固件至高于T转变来回复，由此应力和应变得以释放，材料恢复至其初始形状。紧固件的初始或持久形状可用多种能源来回复。可以将紧固件(和相关工件)浸入含有合适惰性液体(例如，水或含氟化合物流体)的受热浴中，所述惰性液体在其冷却状态或温热状态均不会使紧固件溶解或溶胀。紧固件还可用热源如热风枪、加热板、蒸汽、常规烘箱、红外加热器、射频(Rf)源或微波源来软化。可将该组合物装入塑料袋、注射器或其他容器中，继而对所述塑料袋、注射器或其他容器加热(例如电加热)，或使之接受上述加热方法中的一种或多种。
在一些实施例中，紧固件可以包括传导性套管以便于加热紧固件并回复为紧固件的持久形状。套管可以包含可被电阻加热或感应加热的材料。优选地，套管为不会在加热后延迟回复的形式，例如适形于紧固件的回复形状的稀松布。
在一些实施例中，紧固件可包括弹性体套管以便于组件的密封。在施加热并且紧固件回复之后，弹性体套管可以在组装的工件及其腔体的界面处形成密封件。
或者，可通过暴露于起到增塑剂作用的低分子量有机化合物(例如溶剂)来回复紧固件的初始形状。低分子量有机化合物扩散进聚合物本体中，从而通过破坏热塑性SMP的结晶性而引发回复。
在一些实施例中，可能有利的是仅回复紧固件的一部分。例如，可将热和/或溶剂仅施加至基材的变形表面的部分以仅在这些部分中触发形状记忆回复。
在一个实施例中，紧固件可包括由此封装的加热元件，例如电阻加热元件。电阻加热元件可以为套管的形式。变形后，可将电阻加热元件连接至电源从而给聚合物本体提供热量，这将温度升至高于T转变，从而该变形的制品呈现初始的持久形状。工件可具有进入腔体以允许连接电引线的孔。在另一实施例中，可以将诸如热针之类的热元件通过孔插入紧固件中以引起回复。
在另一实施例中，紧固件可具有用于改善紧固件的机械性能的材料，例如嵌入其中的高拉伸材料。这类材料可以为纤维或细线材的形式。
在其它实施例中，该加热步骤可以是间接的加热步骤，其中通过照射例如红外辐射使变形的聚合物升温。由于形状记忆聚合物的响应性受热容量和热导率的限制，所以可通过添加传导性填料例如传导性陶瓷、炭黑和碳纳米管来增强热传递。这类传导性填料可以是导热的和/或导电的。使用导电填料，可通过使电流通过聚合物来加热聚合物。在一些实施例中，可将形状记忆聚合物与传导性填料配混，通过将聚合物置于交变磁场中来诱导电流而对其感应加热。在一些实施例中，传导性填料可以为紧固件内的芯的形式。
工件可包含任何材料，包括玻璃、陶瓷、砖石、混凝土、天然石、人造石、金属、木材和塑料。工件在其内具有至少一个腔体，所述腔体具有在各自工件表面上的开口。腔体的开口可具有任何截面形状，例如圆形、正方形、矩形、边数较多的多边形和卵形，并且优选选择为与紧固件的截面形状一致。腔体的开口优选为圆形的。腔体的宽度选择为使得紧固件在受热时在横向上膨胀以填充紧固件和腔体的开口和壁之间的空隙。
一般来讲，腔体的宽度为紧固件宽度的100-200％-或者反之紧固件的宽度为腔体宽度的50-100％。腔体的宽度在整个深度上可以恒定，或者可以改变。在一个实施例中，腔体具有在工件表面上的腔体开口处的第一宽度，和腔体邻近开口的部分处的第二较宽宽度。换句话说，腔体具有在开口处的第一宽度，和在远离开口的点处(例如在腔体深度的中间点处或者腔体的底部处)的第二较宽宽度。有利地，紧固件将在横向上膨胀进入腔体中至开口处的第一宽度，并且进一步膨胀进入腔体处于第二宽度的部分，从而形成肩部以防止被拉出。同时，紧固件在轴向收缩接合在第一和第二宽度处的邻接处形成的肩部，从而将两个工件拉在一起。在一些实施例中，腔体可具有在开口处的第一宽度，并且在腔体的远端逐渐变为较宽的第二宽度。
腔体可具有任意合适的深度并且每个腔体具有在工件表面上的开口处的开放端和盲端。腔体不是通孔并且可延伸直至工件的厚度。腔体的盲端不允许插入紧固件，但是可允许插入加热元件。一般来讲，腔体的深度为工件厚度的10-90％，且垂直于开口的平面。
第二工件可具有相同尺寸或不同尺寸的腔体。一般来讲，截面形状和宽度大致相同，但是各自的深度可以改变。通常，各个腔体具有尺寸以牢固地粘附紧固件。一般来讲，第一和第二腔体的组合深度大于或等于紧固件的长度，以允许插入和纵向紧缩。优选地，各个腔体具有在各自表面的开口处的第一宽度，和在腔体临近开口的部分处的第二较宽宽度。
第一和/或第二工件可具有进入腔体中的小孔，延伸至工件的表面以插入加热元件。孔的尺寸和形状使得电阻加热元件(或因此的电引线)可以被插入紧固件中，但是其宽度比紧固件的宽度窄。一般来讲，工件仅具有单个合适尺寸的开口用于插入紧固件。
另外的工件也可以通过本发明的方法来紧固。在一个实施例中，一个或多个另外的工件可以插在第一和第二工件之间，各个另外的工件在其内具有通孔，其允许将紧固件插入第一工件的腔体中，穿过一个或多个另外的工件的通孔，并且进入第二工件的腔体中。包括第一工件和第二工件以及紧固件的组件还可以包括一个或多个另外的工件，各个另外的工件具有通孔而不是腔体，所述通孔具有在一个或多个另外的工件的第一表面上的第一开口，在其第二表面上的第二开口，以及其间的通道。其宽度通常与第一工件的腔体的宽度相同。紧固件可被插入第一工件的腔体中并且穿过通孔或另外的工件并进入腔体或第二工件中。
加热紧固件导致横向膨胀以及沿着纵轴的紧缩，因而将多个工件紧固在一起。当紧固件已经回复为最初持久形状时，包纳紧固件的开口和腔体不再能够触及。在不损坏紧固件和/或工件的情况下，无法触及紧固件。
参照附图，以图表方式示出了本发明的实施例。在图1中，图示了两个工件20和30的截面，每一个分别具有盲腔体21和31。盲腔体31具有在工件表面上的开口处的第一宽度32和在开口远端邻近开口的腔体部分处的较大第二宽度33。工件20可具有所示的第一和第二宽度，或者可具有沿着腔体深度方向的恒定宽度。腔体具有深度34。还示出了工件20的任选的孔22，以允许将电阻加热元件插入紧固件10中。工件30也可配置有孔。孔22的宽度小于紧固件10的宽度。
工件20的腔体21的深度和宽度可以与工件30的相同或不同。一般来讲，腔体的截面形状相同。将紧固件10插入腔体21和31中并且使工件20和30一起形成制品40。紧固件10的宽度小于或等于在腔体21和31的开口处的宽度。紧固件10的长度不大于腔体深度之和，并且其深度不小于腔体21和31的深度之和的75％。
图1还示出了任选的粘合剂层24，其可用来以粘结方式将工件20和30固定在固定的位置中，直至被紧固件10固定为止。
在加热至高于转变温度之后，紧固件10在横向上膨胀至第一宽度32并且部分复原初始形状，如由紧固件50所图示的通过腔体所限制地那样。由于第二宽度33更大，因而紧固件50将进一步膨胀进入腔体邻近开口的那部分中以在第一和第二宽度的邻接处形成肩部51，该肩部能够进一步延迟工件的分离。紧固件将进一步沿着轴向回缩，进一步将工件压缩在一起。
图1还示出了组件53，该组件53包括通过不可触及的形状记忆聚合物紧固件而被紧固在盲接头中的第一和第二工件。工件通过形状记忆聚合物响应于热的回复而被牢固地紧固，其中紧固件在横向膨胀以接合腔体的表面，并沿着纵轴紧缩或收缩，使得工件各自的表面在盲接头中被拉延在一起。如所示，紧固件是不可触及的。另外，紧固件不可见，除非工件透明。也可以将另外的工件插在第一和第二工件之间，所述另外的工件具有通孔。
在图2中，给出两个工件61和71，各工件分别具有盲腔体62和72。腔体62和72可以是具有大腔体的工件或应用的代表，例如当形成具有中空工件(例如，矩形管)的接头或者在将工件安装在中空壁上时。工件61在其表面上具有开口，其具有第一宽度63和在工件邻近开口的部分的第二宽度64。腔体62具有深度65。工件71可具有与工件61(如所示)相同或不同的开口、宽度和深度。紧固件80被插入腔体62和72的开口中。可以将具有通孔的任选另外的工件75插在工件61和71之间。可以使用一个或多个另外的工件，所述一个或多个另外的工件可具有任意厚度，以及任意宽度和长度。
在加热至高于转变温度的温度之后，紧固件80在横向上膨胀至开口63的宽度并且部分回复初始形状，如由腔体所限制并且如回复的紧固件90所图示那样。由于第二宽度64更大，因而形状回复的紧固件90将进一步膨胀进入腔体邻近开口的那部分中以在第一和第二宽度的邻接处形成肩部91，该肩部91能够进一步延迟工件的分离。紧固件将进一步沿着轴向回缩，进一步将工件压缩在一起。
图2还示出了任选的套管81，例如电阻稀松布。在所图示的实施例中，套管81适形于紧固件90的形状，如所示。套管也可以包括非适形的管。
图2还示出了组件，该组件包括通过不可触及的形状记忆聚合物紧固件而被紧固在盲接头中的第一和第二工件。如用矩形管工件所图示地那样，紧固件是不可触及的，并且当沿着紧固件的轴观看时不可见。
实例
一般试验方法
用1000lbf最大测力传感器在Sintech负载框架上进行拉伸和剪切测试。采用自绷紧夹具。
制备实例1：W催化剂溶液的制备
将经烘箱干燥的500mL烧瓶在氮气下装入WCl6(2.00g，0.005mol，Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)和100mL甲苯(无水，Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)。搅拌该混合物1小时，同时用氮气吹扫。经由注射器加入壬基酚(1.1g，0.005mol，Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)并且在氮气吹扫下搅拌溶液4小时。然后采用注射器，加入2，4-戊二酮(0.77g，0.008mol，Acros Organics)，并且在氮气吹扫下搅拌溶液17小时。加入无水二环戊二烯(250mL，1.84mol，含有4％亚乙基降冰片烯的TCIAmerica)。将烧瓶置于60℃油浴中并施加真空1.5小时以除去甲苯(和包括一些二环戊二烯在内的其他挥发性成分)。此时，另外加入106mL二环戊二烯以使溶液的总重量回到高达247g，并且另外装入2，4-戊二酮(0.77g，0.008mol，Acros Organics)。
制备实例2：二环戊二烯-亚乙基降冰片烯制剂
将经烘箱干燥的125mL的锥形瓶用隔膜封盖并用氮气吹扫。然后采用注射器，加入二环戊二烯(16.9mL，0.12mol)、亚乙基降冰片烯(30.0mL，0.22mol)和来自制备实例1的13.1mL催化剂溶液。该溶液被标记为混合物2A。
将Irganox 1010(0.60g，Ciba Specialty Chemical Corp，Tarrytown，NY)和Irgafos 168(0.60g，Ciba)置于经烘箱干燥的125mL锥形瓶中，然后用隔膜封盖并用氮气吹扫。加入亚乙基降冰片烯(45.7mL，0.0.34mol)和Santicizer 261A(12.0mL，Ferro Corporation，Bridgeport，NJ)。将混合物搅拌数分钟以使固体溶解。然后加入氯化二乙基铝(1.1mL，0.009mol，Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)。该溶液被标记为混合物2B。
制备实例3：二环戊二烯制剂
将经烘箱干燥的125mL的锥形瓶用隔膜封盖并用氮气吹扫。然后采用注射器，加入二环戊二烯(75mL，0.55mol)和来自制备实例1的24.6mL催化剂溶液。该溶液被标记为混合物3A。
将Irganox 1010(1.94g，Ciba Specialty Chemical Corp，Tarrytown，NY)置于经烘箱干燥的125mL锥形瓶中，然后用隔膜封盖并用氮气吹扫。加入DCPD(91mL，0.67mol)和丁醚(1.2mL，0.007mol，来自TCIAmerica)。然后加入氯化二乙基铝(Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)在二环戊二烯中的6.1mL的10体积％溶液。该溶液被标记为混合物3B。
实例1：紧固件的拉伸性能
将6mL的混合物2A和6mL的混合物2B各自装入6mL注射器中。将两种溶液通过静态搅拌器注入内径为5/16″的Tygon管中。样品在少于2分钟内放热。将所得的聚合物棒从管中移出并在100℃烘箱中放置大约20分钟以后固化。最终直径为0.28至0.30英寸(约7.1-7.6mm)。
将该样品块在140℃烘箱中加热。在热时，将棒用手伸长，直至直径为0.17至0.18英寸(4.3至4.6mm)为止。切割该材料的6个1.25英寸(31.75mm)长的块。轴向伸长率约为200％。
钻取12个聚碳酸酯工件(3×1×3/8英寸，约76.2×25.4×9.5mm)的最小面(1″×3/8″，约25.4×9.5mm)以提供5/8英寸深(15.9mm)且直径为3/16英寸(4.8mm)的腔体。然后使用高速钻头(Dremel#192)来增大邻近开口1/8英寸(3.2mm)的区域中孔的直径。然后将紧固件插入两个工件的孔中以产生邻接接头。将组件在138℃的烘箱中加热20分钟，在此期间紧固件(部分)回复初始模制形状；即长度减小且直径增大。在2″/分钟拉伸载荷下测试紧固的组件至失效。对于6个样品的平均峰值载荷为263磅力(lbf，约1170N)(标准偏差32lbf＝142N)。
实例2：紧固件的剪切性能
将15mL的混合物2A和15mL的混合物2B各自装入25mL注射器中。将两种溶液通过静态搅拌器注入内径为5/16″的Tygon管中。样品在少于2分钟内放热。将所得的聚合物从管中移出并在120℃烘箱中放置约10分钟以后固化。
将该样品切割成6英寸(152mm)的块。采用负载框架，将这些块加热至80℃并且经1分钟的时间拉伸至180％的伸长率以赋予变形形状。使棒状样品部分冷却，然后将它们从负载框架的夹具中移出。在完全冷却后，伸长的棒状紧固件的直径小于0.21英寸(5.3mm)。将该材料的6个块切割至0.44″(11.2mm)长。
钻取聚碳酸酯工件(2×1×3/8，约51×25.4×9.5mm)以提供1/4英寸(6.3mm)深且直径为7/32英寸(.22mm)的腔体。腔体在工件离一端1/2英寸(12.7mm)的面的中心线上。然后使用高速钻头(Dremel#192)来增大腔体在离腔体的开口1/8英寸(3.2mm)区域处的直径。将这些聚碳酸酯工件中的两个叠置，使得它们表面中的孔对准，并且将在前一段中描述的伸长紧固件插入经对准的腔体中。将组件在138℃的烘箱中加热20分钟，在此期间随着紧固件(部分)回复初始持久形状，其长度减小且直径增大。
为了允许对这些完全盲的叠置接头进行剪切测试，使用螺丝钉将铝试样块(4″×1″×1/16″约102×25.4×1.6mm)附接到聚碳酸酯组件的各端。使铝试样块保持在负载框架的夹具中，并且在2英寸/分钟(51mm/min)剪切下测试样品至失效。对于6个样品的平均峰值载荷为241lbf(1072N)(标准偏差35lbf，156N)。
实例3：具有钢增强体的紧固件的拉伸性能
使内径为5/16英寸(7.9mm)的Tygon管子一端附接到静态搅拌器。在管子的另一端，夹住0.059英寸(1.5mm)琴用钢线材的3.5英寸(89mm)长的块，使得其沿着管子的中心线延伸进入管子。将6mL的混合物2A和6mL的混合物2B各自装入6mL注射器中。将两种溶液通过静态搅拌器注入Tygon管中。样品在少于2分钟内放热。将所得的聚合物从管中移出并在120℃烘箱中放置约10分钟以后固化。所得的样品为聚合物棒，具有嵌入其内的一块线材。
将该样品切割成6英寸(152mm)块。采用Sintech负载框架，将这些块加热至80℃并且经1分钟的时间拉伸至180％的伸长率以赋予变形形状。在拉伸过程中，最初在嵌入线材上方的聚合物被拉伸，并且沿着线材滑动。使样品部分冷却，然后将它们从负载框架的夹具中移出。一部分所得的伸长棒具有嵌入其内的线材，并且该部分的棒的直径小于0.22英寸(5.6mm)。将该材料的具有嵌入线材的6个块切割成1.25英寸(31.75mm)长的紧固件。
将这些紧固件插入如实例1中所述的聚碳酸酯工件的腔体中。将组件在138℃的烘箱中加热20分钟。在2″/分钟拉伸载荷下测试紧固的组件至失效。对于6个样品的平均峰值载荷为207lbf(921N，标准偏差20lbf，89N)。
实例4：具有钢增强体的紧固件的剪切性能
将如实例3所述的具有嵌入线材的紧固件切割成0.44英寸(11.2mm)长。将这些铆钉插入如实例2中所述的聚碳酸酯工件的腔体中。将样品在138℃的烘箱中加热20分钟，在此期间紧固件的长度减小，且直径增大。以2″/分钟测试紧固的组件至失效。对于5个样品的平均峰值载荷为251lbf，约1117N(标准偏差36lbf，160N)。
实例5：具有6个紧固件的组件
钻取聚碳酸酯工件(6″×1.5″×0.375″，约152×38.1×9.5mm)的测量为约6×0.375英寸(152×9.5mm)的表面以提供6个相互间隔1英寸的腔体。腔体的直径为0.188英寸(4.8mm)，深为0.63英寸(16mm)。然后采用高速钻头(Dremel#192)来增大仅仅在邻近开口0.12英寸至0.38英寸(3至9.6mm)深的孔部分中孔的直径。将与实例1中所用相同的6个1.25英寸(31.75mm)长的紧固件插入这些聚碳酸酯工件中的两个工件的孔中。然后将工件的表面对准，使得不会暴露紧固件的部分。将组件在120℃的烘箱中加热20分钟，在此期间紧固件的长度减小，且直径增大。肩部在腔体邻近开口的区域中形成。
对所得的组件进行三点弯曲测试，支承跨度为2英寸(51mm)，速率为0.2英寸/分钟(约5mm/min)。观察到555lbf(2469n)的峰值载荷。在已经达到0.9英寸(23mm)的位移后，停止测试。一个铆钉在测试过程中破裂，而其他剩余铆钉保持未破损并且在组件的两个半部中。
实例6：具有木材和铝的盲紧固件
将一块外径为1.5×0.75英寸(38.1×19mm)且壁厚为约0.125英寸(3.2mm)的铝矩形管子切成4英寸(102mm)长。在铝管的一个面中钻取直径为0.188英寸(4.8mm)的4个腔体。这提供了具有在开口处0.188英寸(4.8mm)的第一宽度并且由矩形管子的体积限定的邻近开口的第二宽度的腔体。
在3×2.5×0.5英寸(76.2×63.5×12.7mm)橡木块中钻取4个0.188英寸(4.8mm)直径的腔体的匹配图案，但是仅钻至0.38英寸(9.7mm)的深度。木材中孔的直径采用高速钻头(Dremel#192)来增大，但是仅仅在腔体大于0.12英寸(3mm)深的部分中。将与实例1中所用相同的4个紧固件插入木材中的腔体，并且将铝靠着木材放置，使得紧固件进入铝中的腔体中。然后将组件用热风枪加热，在此期间紧固件的长度减小，且直径增大。冷却后，木材牢固地紧固到铝上，并且在木材的表面上没有明显的紧固件的迹象。肩部在铝工件的腔体部分中的紧固件上形成。
实例7：具有0.010″琴用线材的紧固件的电阻加热
将混合物3A(12.5mL)装入注射器中。单独的注射器装有混合物3B (12.5mL)。将注射器装入注射器泵中并且连接至静态搅拌器。将单股琴用钢线材(直径0.010英寸，约25mm)穿过内径为0.25英寸(6.4mm)的Nalgene管。该线材与管子的组件连接至静态搅拌器的一端并且拉紧以使线材悬浮在管子的中心。经小于30秒的时间，将两种溶液注入柔性管子中和线材周围。样品在小于4分钟内放热，然后将所得的聚合物棒从Nalgene管中移出。然后将聚合物放入100℃烘箱中约20分钟以后固化。
从该样品切下3个部分，每部分4英寸(102mm)长。将它们放置在封装负载框架的夹具的80℃烘箱中。在平衡20分钟后，然后将样品单独地装入初始间距为2英寸(51mm)的夹具中。然后在装入各个样品后，使样品再次平衡另外的2分钟。在夹具的底部处在一些样品上设置油墨标记以说明在夹具中的滑动量。使样品以2英寸/分钟(51mm/min)伸长，直至夹具间距为5.5英寸(140mm)。4个样品在0.10至0.20英寸(2.54至5.1mm)的位移处达到114至1431bf(507至636n)的最大力，在该位移点处它们开始变窄(neck)并且以相对恒定的力增加伸长。在达到最终取向后，将样品静置＜20秒，然后以2英寸/分钟(51mm)卸载。在移出并冷却样品后，样品的平均直径从6.1mm降至4.4mm。线材在样品内滑动，并且在样品中的两个中，线材在某处断裂。
将这些样品切成各自长0.75英寸(19mm)的块，要小心使得仅包括包纳嵌入线材的部分。从每个样品的每一端剥去1/8英寸(3.2mm)的聚合物以留下1/8英寸(3.2mm)的线材，该线材从0.5英寸(12.7mm)长的聚合物铆钉的各端突出。
测试基底通过将聚碳酸酯工件(1×1×3/8英寸，约25.4×25.4×9.5mm)用DP 100环氧树脂(3M)粘结到铝工件(4×1×1/16英寸，约102×25.4×1.6mm)上使得粘合剂结合在Al工件的一端上为1×1英寸(25.4×25.4mm)的区域而制得。在样品的一端上钻取3/8×1英寸(9.5×25.4mm)聚碳酸酯面的中心以提供深为3/8英寸(9.5mm)且直径为3/16英寸(4.8mm)的腔体。然后使用高速钻头(Dremel#192)来增大孔的直径，但是仅在邻近开口超过1/16″的区域中(即在开口处直径为3/16英寸(4.8mm)并且在邻近开口处的直径为1/4英寸(6.35mm))。然后从暴露的1×1英寸(25.4×25.4mm)聚碳酸酯面至腔体的最深部分钻取1/16英寸(1.6mm)的孔。将如上所述的紧固件的两端均附接到单股铜线(约1″长，约25.4mm)。然后将这些紧固件的每一端插入聚碳酸酯工件的3/16英寸(4.8mm)腔体中，并使铜线穿过在各端的1/16英寸(1.6mm)的孔送出。使铜线附接到单个AA电池(1.5V)90秒钟。随着线材变热，紧固件长度减小且直径增大。冷却后，将铜线从组件移出。制备4个样品，将它们在室温下在2″/分钟(51mm/min)张力下进行测试。样品中的两个因拉出组件中的一者而不合格，并且两个组件因在铝-聚碳酸酯界面处粘合剂失效而不合格。对于四个样品的平均峰值载荷为79lbf(351N)。
制备实例4：可光致固化的丙烯酸类紧固件
将丙烯酸异冰片酯(65g，Sartomer，Exton，PA)、丙烯酸四氢糠基酯(25g，Sartomer，Exton，PA)、双官能的脂族氨基甲酸酯低聚物CN9009(10g，Sartomer Exton，PA)和TPO-LTM光引发剂(0.33g，BASF，Mt.Olive，NJ)在琥珀色广口瓶中用磁力搅拌棒彻底混合1小时。
实例8：丙烯酸类紧固件的拉伸性能
用夹子将长度为5英寸且内径为0.25″的透光塑料管子在一端密封，填充制备实例4的丙烯酸类溶液，然后用第二个夹子以避免在管子内形成气泡的方式密封。将经填充的管水平放置在LED阵列(380nm，100mW/cm2，10min)的下方以使样品光固化。在聚合之后，将塑料管子从所得的聚合物棒切下。
采用Sintechtm负载框架，将来自制备实例4的聚合物棒加热至55℃并且经2分钟的时间伸长至100％的伸长率。使棒稍稍冷却，然后从Sintech夹具移出。在伸长过程中棒的直径从0.24″下降至0.18″。从伸长的棒切下6个1.25″的块并且插入实例1所制备的聚碳酸酯工件中的两个当中。将组件在90℃加热30分钟以使紧固件回复为初始模制形状。以2″/分钟在拉伸载荷下测试紧固的组件至失效。对于5个样品的平均值峰载荷为83.7lbf(372N)，标准偏差为10.3lbf(45.8N)。
实例9：丙烯酸类紧固件的剪切性能
用夹子将长度为5英寸且内径为0.25″的透光塑料管子在一端密封，填充制备实例4的丙烯酸类溶液，然后用第二个夹子以避免在管内形成气泡的方式密封。将经填充的管水平放置在LED阵列(380nm，100mW/cm2，10min)的下方以使样品光固化。在聚合之后，将塑料管子从所得的聚合物棒切下。
采用Sintech负载框架，将来自制备实例4的聚合物棒加热至55℃并且经2分钟的时间伸长至50％的伸长率。使棒稍稍冷却，然后从Sintech夹具移出。在伸长过程中棒的直径从0.24″下降至0.2″。从伸长的棒切下6个0.5″的块并且插入实例2所制备的聚碳酸酯工件中的两个当中。将组件在90℃加热20分钟以使紧固件回复为初始模制形状。以2″/分钟在拉伸载荷下测试紧固的组件至失效。对于5个样品的平均峰值载荷为110.2lbf(490N)，标准偏差为9.2lbf(40.9N)。
实例10：热塑性聚氨酯紧固件
将DiARY MM9020TM热塑性聚氨酯形状记忆聚合物(DiAPLEX Co.Ltd，Tokyo，Japan)注模为2.8mm厚的饰板。将一部分该饰板切割成标称80mm长、矩形截面为2.9mm×2.8mm的条带。将这些条带在100℃烘箱中加热并且用手拉伸至约150％的伸长率。样品的矩形截面减小至1.8mm×1.7mm。
拉伸测试样本由聚丙烯工件(88mm×25mm×0.6.2mm)制得。垂直于表面在每个工件的一端(25mm×6.2mm面)的中心钻取圆柱形腔体(直径2.3mm，深13mm)。然后在样品面上的同一位置钻取另外的孔(直径2.3mm，深7mm)，但是以与初始孔的钻孔有约15°区别的角度。然后在同一位置钻取第三孔(直径2.3mm，深7mm)，但是也是以与初始孔的钻孔有约15°区别的角度并且取向朝着与第二孔相反的方向。三个钻取步骤的结果是在表面处直径为约2.3mm并且在离表面深7mm处有4mm至5mm宽的单个腔体。
将伸长的聚氨酯形状记忆聚合物样品切成长度为25mm并且插入两个对准的聚氨酯试样块的腔体。然后将这些组件在沸水中放置10分钟，在此期间紧固件的长度减小并在横向上膨胀。在冷却至室温后，将样品在2″/分钟的张力下进行测试。对于2个样品的平均峰值载荷为22lbf(97.9N)。
制备实例5：二环戊二烯-亚乙基降冰片烯制剂
将经烘箱干燥的125mL的锥形瓶用隔膜封盖并用氮气吹扫。然后采用注射器，加入亚乙基降冰片烯(23.2mL，0.17mol)和来自制备实例1的24.5mL催化剂溶液。加入三氯乙酸乙酯(0.32mL，0.002mol)。该溶液被标记为混合物4A。
将IrganoxTM1010(0.24g，Ciba Specialty Chemical Corp，Tarrytown，NY)和IrgafosTM168(0.72g，Ciba)置于经烘箱干燥的125mL锥形瓶中，然后用隔膜封盖并用氮气吹扫。加入亚乙基降冰片烯(35.6mL，0.26mol)并将混合物搅拌数分钟以使固体溶解。然后加入丁醚(2.4mL)和氯化二乙基铝在二环戊二烯中的9.1mL的10体积％溶液。该溶液被标记为混合物4B。
实例11：3/4英寸木材组件的拉伸测试
将等量的混合物4A和混合物4B各自装入注射器中。将两种溶液通过静态搅拌器注入内径为5/16″的Tygon管。样品放热，将所得的聚合物从管中移出并放在100℃烘箱中约10分钟以后固化。
将该样品切割成6英寸(152mm)的块。采用负载框架，将这些块加热至100℃并且经1分钟的时间拉伸至200％的伸长率以赋予变形形状。使棒状样品部分冷却，然后将它们从负载框架的夹具中移出。将该材料切成1.1″(29mm)长的块。
钻取平行于3英寸(76.2mm)维度具有细粒的橡木工件(3×1×3/4英寸，约76.2×25.4×19.1mm)以提供深5/8英寸(15.9mm)且直径为13/64英寸(5.16mm)的腔体。腔体处于工件的最小面的中心。然后采用高速钻头(DremelTM#192)以增大腔体在离腔体的开口远于1/8英寸(3.2mm)的整个区域中的直径。将如前一段中所述的伸长紧固件插入两个工件的对准的腔体中。将组件在120℃的烘箱中加热40分钟，在此期间随着紧固件(部分)回复初始持久形状，其长度减小且直径增大。制得三个这样的样品。
为了进行拉伸测试，将样品通过钻穿各个工件的8mm直径的孔引脚装入负载框架中。将样品以2英寸/分钟(51mm/min)测试至失效。对于3个样品的平均峰值载荷为313lbf(1390N)。
实例12：具有锥形腔体的木材组件的拉伸测试
钻取平行于3英寸(76.2mm)维度具有细粒的橡木工件(3×1×1/2英寸，约76.2×25.4×12.7mm)以提供深5/8英寸(15.9mm)且直径为13/64英寸(5.16mm)的腔体。腔体处于工件的最小面的中心。然后采用高速钻头(Dremel#192)以增大腔体仅在平行于工件的最大面且离腔体的开口远于1/8英寸(3.2mm)的平面内的直径。将如实例12中所述的伸长紧固件插入两个工件的对准腔体中。将组件在145℃的烘箱中加热20分钟，在此期间随着紧固件(部分)回复初始持久形状，其长度减小且直径增大。制得八个这样的样品。
为了进行拉伸测试，将样品通过钻穿各个工件的8mm直径的孔引脚装入负载框架中。将样品以2英寸/分钟(51mm/min)测试至失效。对于8个样品的平均峰值载荷为177lbf(787N)(标准偏差48lbf，214N)。
实例13：具有感应加热的聚碳酸酯组件
将12个聚碳酸酯工件(3×1×3/8英寸，约76.2×25.4×9.5mm)的最小面(1″×3/8″，约25.4×9.5mm)垂直于表面钻取深5/8英寸(15.9mm)且直径为3/16英寸(4.8mm)的圆柱形腔体。然后在样品面上的同一位置钻取另外的孔(直径4.8mm，深15.9mm)，但是以与初始孔的钻孔有约15°区别的角度。然后在同一位置钻取第三孔(直径4.8mm，深15.9mm)，但是也是以与初始孔的钻孔有约15°区别的角度并且取向朝着与第二孔相反的方向。
将如实例12中所述的伸长紧固件用厚0.001英寸(0.025mm)的铝箔包裹。将紧固件插入两个工件的对准腔体中。将组件的中心放置在Mini-Ductor感应加热器(型号#IDIMD-600)的线圈附近。线圈是平的，具有4个完整的圈并且直径为约1.5英寸(38mm)。感应加热器被激活45分钟，在此期间随着紧固件(部分)回复初始持久形状，其长度减小且厚度增大。制得四个这样的样品。冷却后，用116lbf(516N)的平均峰值载荷将它们测试至失效。

Claims (11)

1.一种紧固方法，所述紧固方法包括：
a)提供第一工件和第二工件，所述第一工件和第二工件各自在其表面上具有腔体的开口；
b)将紧固件插入各腔体和开口中，其中所述紧固件包含取向的形状记忆聚合物，
c)加热所述紧固件，使得所述紧固件在横向上膨胀以接合所述工件的腔体，并且沿纵轴收缩以将所述工件拉到一起。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括其内具有通孔的一个或多个另外的工件，所述另外的工件插在所述第一工件和所述第二工件之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述形状记忆聚合物为交联的热固性聚合物，或者为结晶热塑性聚合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述形状记忆聚合物在0℃的弹性模量为至少90MPa，并且在80℃的弹性模量为至少0.5MPa。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述紧固件的长度大于所述第一工件的第一腔体的深度，并且等于或小于所述第一工件的第一腔体和所述第二工件的第二腔体的组合深度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中每一个所述腔体具有在所述工件的表面上的开口，并具有盲的远端。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述腔体的远端的宽度大于在所述开口处的半径。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述紧固件还包括嵌入其内的电阻加热元件。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述紧固件还包括传导性套管，所述传导性套管通过感应加热而被加热。
10.一种紧固系统，所述紧固系统具有包括第一腔体的第一工件、包括第二腔体的第二工件和取向的形状记忆聚合物紧固件，所述取向的形状记忆聚合物紧固件被牢固地插入所述第一腔体和所述第二腔体中，并且所述取向的形状记忆聚合物紧固件在受热时在横向上膨胀以与所述第一腔体和第二腔体粘附接合，并沿纵轴收缩以将所述工件拉到一起。
11.一种组件，所述组件包括通过不可触及的取向的形状记忆聚合物紧固件而被紧固在盲接头中的第一工件和第二工件，其中所述取向的形状记忆聚合物紧固件在受热时在横向上膨胀，并沿纵轴收缩以将所述工件拉到一起。
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