JP2011525865A5

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Info

Publication number: JP2011525865A5
Application number: JP2011515491A
Authority: JP
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2012-07-26

Description

第１の段階では、図１ａから分かるように、ストリンガ又はスティフナを得るための平坦な積層体１，２であって、予め積層・切断されている積層体１，２が、成形モジュール３，４に位置しており、ストリンガ又はスティフナの足部に対応することになる積層体１，２の領域が、レッジ５，６によって保持されている。成形モジュール３，４はそれぞれ、それを介して吸引可能に真空システムに接続された有孔板からなる真空テーブル７上に位置付けられている。真空テーブル７上には、積層体１，２を加熱し成形を容易にすることができる加熱・冷却システム９と、真空テーブル７上に位置する成形モジュール３，４の形状に適応可能な好ましくはシリコーンからなる弾性膜１０とを備えたフード８が位置している。

図２ａ〜２ｅに示す装置を用いた本発明の第１の実施例に係る成形装置の作業を図３ａ、３ｂ、及び３ｃに概略的に示す。この作業は以下の工程又は段階に要約できる。つまり、図３ａに示す第１の段階において、平坦な積層体２１，２２を成形モジュール１９，２０に対して位置決めし、それらモジュール１９，２０を閉じる。図３ｂに示す第２の段階では、ローラ列１７を２つの積層体２１，２２の一端へ移動させ、成形モジュール１９，２０に対して１番目のローラＩにより前記一端の加熱成形を開始し、長手方向の移動によって加熱成形を漸次続け、積層体２１，２２が最終的Ｔ字状断面（図３ｂの断面Ｅ−Ｅ'）に達するまで積層体２１，２２を開く。また、一旦ローラ列１７の全てのローラＩ〜ＶＩＩが断面を通過した時点で、積層体２１，２２がその形成された最終断面を維持できるように、可動ヘッド１５の端部に位置する冷却システム１８によって積層体２１，２２を冷却する。最後に、図３ｃに示す第３の段階によって、フィラー１３の載置と成形モジュール１９，２０の分離が行われ、最終形状のスティフナ／ストリンガを取り出すことができるようにする。

Claims

積層されまた予め切断された未重合の積層体（２１，２２）に始まる、高分子樹脂を予め含浸させた強化繊維を含む複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置において、
ローラ列（１７）をそれ自身に備えるヘッド（１５）を備え、
前記ヘッド（１５）は固定台板に沿って長手方向に移動可能であり、前記ヘッド（１５）が移動すると、前記ローラ列（１７）が、未重合の前記積層体（２１，２２）に対して作用してそれらを圧縮・成形し、それによって、前記積層体（２１，２２）がその後の一体化が可能な状態になるように、前記積層体（２１，２２）をそれらの最終形状に一気に成形することを特徴とする装置。
前記ヘッド（１５）が、前記ローラ列（１７）及び成形される前記積層体（２１，２２）を加熱するための加熱システム（１６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
前記ヘッド（１５）が、成形された前記積層体（２１，２２）を冷却するための冷却システム（１８）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
前記冷却システム（１８）が、低温の空気又はガスの噴射に基づくものであることを特徴とする請求項３に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
前記ローラ列（１７）のローラが、可変断面を有するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
前記装置が、２つの成形モジュール（１９，２０）を備え、前記ヘッド（１５）が、前記積層体（２１，２２）を成形するために前記成形モジュール（１９，２０）に対して作用することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
前記積層体（２１，２２）の成形が、硬化金型（２４）上で直接行われ、それらがその後前記３次元要素の硬化に用いられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
前記積層体（２１，２２）と共に、前記積層体（２１，２２）の間に挿入される第３の積層体（２３）が導入され、また、前記積層体（２１，２２）の段階的な成形を行う前記ローラ列（１７）が、必要とする新しい断面にプロセスを適応させられるように前記中間の積層体（２３）の幅と等しい幅を持つ間隔（２５）を前記ローラの２つの半体の間に有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
前記３次元要素が、航空構造材であるＴ字形状のストリンガ又はスティフナであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための装置。
請求項１に記載の装置によって、積層されまた予め切断された未重合の積層体（２１，２２）に始まる、高分子樹脂を予め含浸させた強化繊維を含む複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための方法において、
ａ）前記積層体（２１，２２）を成形装置に載置した後前記装置を閉じる段階と、
ｂ）前記ローラ列（１７）を前記積層体（２１，２２）の端部のうちの一端へ移動させ、１番目のローラにより前記一端の成形を開始し、その成形を、前記ローラ列（１７）の全てのローラが断面を通過してその断面を最終形状にするまで漸次継続する段階と、
ｃ）得られた積層体（２１，２２）の最終形状を安定化させる段階と、
ｄ）前記得られた最終形状を持つ前記３次元要素を取り出すために、前記成形装置を分離する段階と
を含むことを特徴とする複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための方法。
前記成形装置が、２つの成形モジュール（１９，２０）であり、ヘッド（１５）の前記ローラ列（１７）が、前記積層体（２１，２２）を成形するために前記成形モジュール（１９，２０）に対して作用することを特徴とする請求項１０に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための方法。
前記成形装置が、硬化金型（２４）であり、それらをその後前記３次元要素の硬化に用いることを特徴とする請求項１０に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための方法。
前記成形プロセスが、前記積層体（２１，２２）間に挿入される中間の積層体（２３）の厚さを漸次変更することができるように、前記ローラの２つの半体の間に間隔（２５）を導入することをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための方法。
前記３次元要素が、航空構造材であるＴ字形状のストリンガ又はスティフナであることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の複合材料の３次元ビーム型要素を製造するための方法。