JP2012187925A - エラストマの当て板を用いて、複合構成材を処理するための装置および方法 - Google Patents
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- B29C70/549—Details of caul plates, e.g. materials or shape
Abstract
【解決手段】レイアップ心棒104の非平面の部分にプリプレグ材料102を形成するステップと、初期位置においてプリプレグ材料102の上にエラストマの当て板110を与えるステップとを含み、その結果、エラストマの当て板110の第1の部分がレイアップ心棒104上のプリプレグ材料102に隣接し、かつ第1の部分に隣接するエラストマの当て板110の第2の部分はプリプレグ材料102から間隔を置いて配置される。次に、エラストマの当て板110とレイアップ心棒104との間に配される非平面の部分に隣接する空間内で圧力が減じられる。
【効果】空間における圧力の低減と同時に、エラストマの当て板は第2の位置まで延伸され、その結果、エラストマの当て板の第2の部分が、プリプレグ材料およびレイアップ心棒の少なくとも1つの近傍へ引寄せられる。
【選択図】図1
Description
本開示は、複合構成材の処理に関し、より具体的には、エラストマの当て板を用いて複合構成材を処理するための装置および方法に関する。
複合部品は、その高い強度および軽量により様々な製造物品に利用されている。これは航空機の製造分野に特に当てはまる。複合構成材の製造に用いられる典型的な材料は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂およびビスマレイミド樹脂などの樹脂に埋込まれているガラス繊維またはグラファイト繊維を含む。繊維材料および樹脂材料は、様々な異なる製造システムおよびプロセスを用いて所望の形状に形成され得、次に所望の構成材を生産するために(例えば高圧および高温条件下)硬化され得る。
本発明は、エラストマの当て板を用いて、複合構成材を処理するための装置および方法に向けられる。本発明に従った装置および方法は、複合構成材のファイバ変形およびしわを有利に減じ、先行技術と比較して、このような複合構成材の再加工および修理に関連するコストを減じ得る。
プレグ材料に隣接し、第1の部分に隣接するエラストマの当て板の第2の部分がプリプレグ材料から間隔をおいて配置される。次に、エラストマの当て板とレイアップ心棒との間に配される非平面部に隣接する空間内で圧力が減じられる。空間での圧力の低減と同時にエラストマの当て板は第2の位置まで延伸され、その結果、エラストマの当て板の第2の部分は、プリプレグ材料およびレイアップ心棒の少なくとも1つの近傍に引寄せられる。この方法は、例えば材料を高温および高圧条件にさらすことによってプリプレグ材料を硬化するステップをさらに含んでもよい。
本発明は、エラストマの当て板を用いて複合構成材を処理するための装置および方法に関する。本発明のある実施例の多くの具体的な詳細は、以下の説明および図1−図7において、このような実施例についての完全な理解を与えるよう記載される。しかしながら、当業者は、本発明が付加的な実施例を有し得ること、または本発明が以下の説明に記載される詳細のうちのいくつかがなくても実行され得ることを理解するであろう。
2の品質が向上し、複合構成材102の再加工および修理に関連するコストが著しく減じられ得る。
Claims (26)
- 複合構成材を処理する方法であって、
非平面部を有するレイアップ心棒を与えるステップと、
レイアップ心棒の前記非平面部上にプリプレグ材料を形成するステップと、
初期位置において前記プリプレグ材料の上にエラストマの当て板を与えるステップとを含み、その結果、前記エラストマの当て板の第1の部分は前記レイアップ心棒上の前記プリプレグ材料に隣接し、前記第1の部分に隣接する前記エラストマの当て板の第2の部分は前記プリプレグ材料から間隔を置き、さらに、
前記エラストマの当て板と前記レイアップ心棒との間に配された前記非平面部に隣接する空間内の圧力を減じるステップと、
前記空間の前記圧力を減じる前記ステップと同時に、前記エラストマの当て板を第2の位置まで延伸するステップとを含み、その結果、前記エラストマの当て板の前記第2の部分が前記プリプレグ材料および前記レイアップ心棒の少なくとも1つの近傍に引寄せられる、方法。 - 高温または高圧の少なくとも1つを前記プリプレグ材料に与えるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 初期位置において前記プリプレグ材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記エラストマの当て板の少なくとも前記第2の部分をぴんと張るステップまたは延伸するステップの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 心棒の非平面部にプリプレグ材料を与えるステップは、前記心棒の段状部分にプリプレグ材料を与えるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記心棒の前記段状部分は、上段部、前記上段部から下向きに延在する中段部、および前記中段部から遠ざかって延在する下段部を含み、初期位置において前記プリプレグ材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記当て板の前記第1の部分が前記上段部の前記プリプレグ材料と係合し、前記当て板の前記第2の部分が前記上段部と前記下段部との間に延在するように前記プリプレグ材料の上に前記エラストマの当て板を与えるステップを含む、請求項4に記載の方法。
- 初期位置において前記プリプレグ材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記第2の部分に隣接し、かつ前記第2の部分からみて前記第1の部分の反対側にある前記当て板の第3の部分が前記心棒の前記下段部と係合するよう、前記プリプレグ材料の上に前記エラストマの当て板を与えるステップを含む、請求項5に記載の方法。
- 初期位置において前記プリプレグ材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記エラストマの当て板の第3の部分を前記心棒に対して固定位置に固定するステップを含み、前記当て板の前記第3の部分は、前記第2の部分に隣接し、かつ前記第2の部分からみて前記第1の部分の反対側にある、請求項1に記載の方法。
- 前記エラストマの当て板の第3の部分を固定するステップは、スナップ、フックおよびループファスナ、クランプ締め部材の少なくとも1つを用いて前記エラストマの当て板を固定するステップを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記エラストマの当て板と前記心棒との間に配された空間内の圧力を減じるステップは、前記空間内の前記圧力を減じることにより、前記エラストマの当て板の第3の部分を前記心棒に対して固定位置に固定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記プリプレグ材料と前記エラストマの当て板との間に剥離層を与えるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 初期位置において前記プリプレグ材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記第1の部分に隣接し、かつ前記プリプレグ材料から間隔を置いて配置された第3の部分を有するエラストマの当て板を与えるステップをさらに含み、前記エラストマの当て板を第2の位置に延伸するステップは、前記第3の部分が前記プリプレグ材料および前記レイアップ心棒の少なくとも1つの近傍に引寄せられるように前記エラストマの当て板を延伸するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 航空機の構成材を製造する方法であって、
心棒の非平面部に複合材料を形成するステップと、
初期位置において前記複合材料の上にエラストマの当て板を与えるステップとを含み、その結果、前記エラストマの当て板の第1の部分がレイアップ心棒上の前記複合材料に隣接し、前記第1の部分に隣接する前記エラストマの当て板の第2の部分が前記複合材料から間隔を置いて配置され、さらに、
前記エラストマの当て板と前記レイアップ心棒との間に配される前記非平面部に隣接する空間内の圧力を減じるステップと、
前記空間の前記圧力を減じる前記ステップと同時に、前記エラストマの当て板を第2の位置に延伸するステップとを含み、その結果、前記エラストマの当て板の前記第2の部分が前記複合材料および前記レイアップ心棒の少なくとも1つの近傍に引寄せられ、さらに、
前記複合材料を硬化するステップを含む、方法。 - 前記複合材料を硬化するステップは、前記複合材料に高温および高圧の少なくとも1つを適用するステップを含む、請求項12に記載の方法。
- 初期位置において前記複合材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記エラストマの当て板の少なくとも前記第2の部分をぴんと張るステップ、および延伸するステップの少なくとも1つを含む、請求項12に記載の方法。
- 心棒の非平面部に複合材料を与えるステップは、前記心棒の段状部分に複合材料を与えるステップを含み、前記段状部分は、上段部、前記上段部から下向きに延在する中段部、および前記中段部から遠ざかって延在する下段部を有し、初期位置において前記複合材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記複合材料の上に前記エラストマの当て板を与えるステップを含み、その結果、前記当て板の前記第1の部分は前記上段部の前記複合材料を係合し、前記当て板の前記第2の部分は前記上段部と前記下段部との間に延在する、請求項12に記載の方法。
- 前記複合材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記複合材料の上に前記エラストマの当て板を与えるステップをさらに含み、その結果、前記第2の部分に隣接し、かつ前記第2の部分からみて前記第1の部分の反対側にある、前記当て板の第3の部分が前記心棒の前記下段部を係合する、請求項15に記載の方法。
- 初期位置において前記複合材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記エラストマの当て板の第3の部分を前記心棒に対して固定位置に固定するステップを含み、前記当て板の前記第3の部分は、前記第2の部分に隣接し、かつ前記第2の部分からみて前記第1の部分の反対側にある、請求項12に記載の方法。
- 前記エラストマの当て板と前記心棒との間に配される空間内の圧力を減じるステップは、前記空間内の前記圧力を減じることにより、前記エラストマの当て板の第3の部分を前記心棒に対して固定位置に固定するステップを含む、請求項12に記載の方法。
- 初期位置において前記複合材料の上にエラストマの当て板を与えるステップは、前記第1の部分に隣接し、かつ前記複合材料から間隔を置いて配置される第3の部分を有するエラストマの当て板を与えるステップをさらに含み、前記エラストマの当て板を第2の位置に延伸するステップは、前記第3の部分が前記複合材料および前記レイアップ心棒の少なくとも1つの近傍に引寄せられるように前記エラストマの当て板を延伸するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- プリプレグ材料を複合構成材に処理するためのアセンブリであって、
非平面部を有する心棒を含み、前記心棒は前記プリプレグ材料をその上に受取るよう適合され、さらに、
前記心棒の少なくとも一部の上に位置決めするよう適合されたエラストマの当て板を含み、その結果、初期位置において、前記当て板の第1の部分が前記プリプレグ材料に隣接し、前記第1の部分に隣接する前記当て板の第2の部分は前記プリプレグ材料および前記心棒から間隔を置いて配置され、前記エラストマの当て板は、前記エラストマの当て板と前記心棒の前記非平面部との間に配される空間内の圧力が減じられるとき、前記エラストマの当て板が第2の位置へ延伸され、その結果前記当て板の前記第2の部分が前記プリプレグ材料および前記心棒の少なくとも1つに隣接するよう、さらに適合される、アセンブリ。 - 前記心棒の前記非平面部は、上段部、前記上段部から下向きに延在する中段部、および前記中段部から遠ざかって延在する下段部を有する段状部分を含む、請求項20に記載のアセンブリ。
- 前記心棒および前記エラストマの当て板の少なくとも1つは、前記当て板の第3の部分を前記心棒に対して固定位置に結合するよう適合された取付けアセンブリを含み、前記第3の部分は前記第2の部分に隣接し、かつ前記第2の部分からみて前記第1の部分の反対側にある、請求項20に記載のアセンブリ。
- 前記取付けアセンブリは、スナップ、フックおよびループファスナおよびクランプ締め部材の少なくとも1つを含む、請求項20に記載のアセンブリ。
- 前記エラストマの当て板と前記心棒との間に配置され、前記エラストマの当て板が前記プリプレグ材料に取付けられるのを実質的に防ぐよう適合される剥離層をさらに含む、請求項20に記載のアセンブリ。
- 高圧および高温の少なくとも1つを前記プリプレグ材料に適用するよう適合された硬化装置をさらに含む、請求項20に記載のアセンブリ。
- 前記エラストマの当て板は、初期位置において、前記第1の部分に隣接する前記当て板の第3の部分が前記プリプレグ材料および前記心棒から間隔をおいて配置されるようさらに適合され、前記エラストマの当て板は、前記空間内の前記圧力が減じられるとき、前記当て板の前記第3の部分が前記プリプレグ材料および前記心棒の少なくとも1つの近傍にあるようさらに適合される、請求項20に記載のアセンブリ。
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