JP2016135590A - 温度依存性の処理特性を有する複合材料を加熱する装置および付随する方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複合材料のための改良された温度制御を可能にする、単純でかつ費用効果的な手段および方法(低い運転コストに結果としてなる特定のもの)の提供。
【解決手段】複合材料9(例えば炭素繊維強化プラスチックの樹脂)を加熱するための光(L)を発する少なくとも1つの照明手段2を含む発光ユニット1であって、複合材料9は、加熱によって、溶解されることができて及び/又は軟化されることができて及び/又は硬化されることができて及び/又は液体状態に保持されることができて、照明手段2の光(L)の放出は、いくつかの領域において異なって制御されることができる発光ユニット1。
【選択図】図1

Description

本発明は、一般に、1つの成分(component)が加熱によって軟化される、少なくとも2つの成分を含む材料であって、そのため、全ての材料がよりよく成形されることができて、接合されることができておよび/または溶解することができておよび/または硬化されることができておよび/または液体に保たれることができる、材料を加熱するための装置に関する。特に、複合材料は、繊維強化プラスチック(FVK)であり得る。そして、マトリックス物質の種類は、それが熱硬化性物質であれ熱可塑性物質であれ、熱処理の目的を決定する。加えて、本発明は、上述した装置を製造する方法に、および、特に装置を用いて繊維複合材料から部品(component)を製造する方法に、関する。
導入として言及される装置および方法は、高い温度での繊維複合部品のいわゆる予備成形および硬化の間、特に用いられる。ここの部品の温度は、製造プロセスおよび最終製品の品質に対する大きな影響を有する。このため、温度制御ができるだけ正確であり、部品のニーズおよび要求に適応することは、大きな関心である。特に、高度な機能的統合を有する軽量部品は、局所的に著しく可変的である(例えば著しく可変的な壁厚、または材料さえ有する)ジオメトリを呈する。したがって、材料または半仕上げ部品の温度を局所的に調整することが可能であることを必要とする。
例えば、初めで言及される種類の周知の装置は、オートクレーブまたは炉を呈する。しかしながら、特に後者に対する不利な点は、それらが獲得するのにそして連続運転するのに非常に高価であるということであり、そして、複雑な、高価な、加熱可能なツールによって、すべてでその反応が熱的に非常に緩慢である場合には、材料の温度が非常に限られた範囲に局所的に調整され得るだけであるということである。
したがって、本発明の目的は、複合材料のための改良された温度制御を可能にする、単純でかつ費用効果的な手段および方法(低い運転コストに結果としてなる特定のもの)を提供することにある。
目的は、独立請求項による発光ユニットおよび方法によって達成される。
本発明の請求項1による発光ユニット(以下LEEと略す)は、複合材料を加熱するために光を発するための、以下「ランプ」として示される、少なくとも1つの照明装置であって、材料は、加熱によって、溶解されることができておよび/または軟化されることができておよび/または硬化されることができておよび/または液体に保たれることができて、ランプにより発せられる光は、区域的に可変に制御されることができるか、または特に好ましくは調整されることさえできる、照明装置を呈する。
特に、LEEは、それらが均一であれ不均一であれ、加熱される材料におけるいかなる温度分布も実現することを可能にする。そしてそれは、年代順に可変的でもあり得る。LEEの好適な典型的なアプリケーションは、それを処理する特性が温度とともに変化するマトリックス物質として炭素繊維強化プラスチック(CFK)の樹脂を加熱することを含む。特に他の(繊維強化)プラスチックが本発明によるLEEによって都合よく区域的に可変に加熱されることもできる場合であっても、それに制限されずに、本発明は、特に明記しない限り、この好適な例示的アプリケーションに基づいて以下にほとんどの場合記載される。
特に、「区域的に可変に」は、LEEが重複しない少なくとも2つの領域に分けられることができることを意味するように理解されなければならない。これらの領域において、少なくとも1つのランプの発光は、例えばその光の強度または波長に関して、互いに独立して制御されることができるかまたは調整されることができる。LEEが領域において発せられる光の年代順に独立した制御または調整を許容するように準備されることも、特に好ましい。LEEが少なくとも2つのランプを呈することは、特に好ましい。そしてそれは、上記のLEEのそれぞれ異なる領域に位置していて、上記の仕方のそれらの発光に関して互いに独立に制御されることができるかまたは調整されることができる。
放出可能な光の波長は、可視光、赤外線または紫外線であることができる。要求に応じて、すなわち特に少なくとも2つの領域において可変に、少なくとも1つのランプによる光の形で電磁波を発送するかまたは発することによってCFKの樹脂を加熱して、溶解しておよび/または軟化しておよび/または硬化しておよび/または液体に保つために、LEEは、準備される。ランプを可変に作動させることは、LEEの全てにおけるまたは選択領域だけにおける光の同時のまたは時間遅れの放出を可能にする。その結果、ランプによって放射される領域において位置決め可能なCFKは、その全表面を通じて一方で放射されることができて、したがって、光がLEEのすべての領域において発せられるときに、本発明により加熱されることができる。しかしながら、光が選択領域においてのみ発せられるか、または光が他の領域に比べて1つの領域においてより強く発せられる場合には、特定領域またはCFKの位置が特に局所的におよび可変に放射されることができて、それ故、加熱されることができることは、特に有利である。結果として、本発明によるLEEは、CFKを特にそのニーズおよび要求まで加熱するプロセスを手直しするのを助ける。例えば、CFKがより小さい材料厚みを有して存在する領域は、CKFがより大きい材料厚みを有して存在する領域に比べてより弱く、このようにして加熱されることができる。
換言すれば、これは、(例えば、さまざまな部品厚み、部品ジオメトリのための)局所的に可変の入熱によって製造される(半仕上げの)CFK部品の目標とされた処理、またはフローパスの目標とされた処理を可能にする。加えて、これは、制御可能な温度プロフィールを有する非常に単純なかつ動的なプロセス調節を可能にする。それが必要である目標とされた仕方で熱が導かれることができて、そしてこれが所望の強度によってなされることができるので、本発明によるLEEは、特に高いエネルギー効率レベルによって特徴づけられる。特に以前から知られた非常に緩慢なオートクレーブまたは炉プロセスと比較すると、本発明のLEEは、CFKの温度を特に急速に変化させるために用いることができる。さらに、流体は扱われる必要がない。そしてそれは、器材経費を削減して、機能的制御を容易にする。
特に、本発明によるLEEは、
−その変形能が温度に依存して、CFKから部品を製造するためのツールに置かれる樹脂を予備含浸したCFK半仕上げ製品(プリプレグ)をツールまたは型においてドレープして、
−ツールにおいてプラスチック(熱可塑性物質)を溶解させて、
−ツールにおいてプラスチック(熱硬化性物質)を硬化させて、
−ツールにおいて液体プラスチックの粘性を制御して、
−樹脂を注入する前にツールにおいて樹脂のない半仕上げ製品を予熱して、
−仕上げられたまたは仕上げられない部品を配置する前にツールを予熱するために、上記のようにして準備される。
ランプは、発光ダイオード(LED)を呈し、その発光は、互いに独立して少なくとも部分的に制御されることができると、第1実施形態は定める。
特に、LEDの使用は、非常に高いエネルギー効率を可能にする。そしてそれは、特に運転コストのさらなる低減を許容する。従来技術では、特にオートクレーブまたは炉プロセスにおいて、局所のいわゆるホットスポットは、再三再四遭遇する。これは、LEDを用いることにより回避されることができる。例えば、LEDは、LEE上に平たく適用されることができて、それに確実に付着される。加えて、LEDは、必要に応じて対応する補助部品によって接続可能なモジュールに位置することができるか、またはネットワークとして構成されることができる。
ランプは、少なくとも1つの発光フィルムを呈し、その発光は、区域的に制御可能であると、他の実施形態は定める。特に、この種のフィルムに対する利点は、特にそれがほとんど取付けスペースを取らなくて、LEEの製造を単純化して、設計において特に単純でありえておよび費用効果的でありえるということである。フィルムは、半開きのまたは閉じたツールにおいて別々のLEEとして組み込まれることができる。特に、フィルムは、さらに有機発光ダイオードを含むことができて、そして、ツールに配置されることができるか、深絞りされることができるかまたは押圧されることができる。フィルムに対するさらなる利点は、概してツールに設けられるフィルムおよび方法または援助が置き換えられることができるということである。そしてそれは、真空または注入プロセスを提供する。
光が一方向のみにおいて発せられるというような仕方で、フィルムは、一側から処理されるとさらに定められる。これは、材料を加熱するために光放射が特に有効なおよび効率的な仕方で使用できることを確実にするのを助ける。加えて、いくつかの発光フィルムは、その他の上の配置されるものであると都合よく定められる。そして、放出した放射線の特に高い強度を達成することを可能にする。さらに、乳白色の混濁は、フィルムに与えられることもできる。これにより、放出光線の特に均一な分布、および、比較的小さくて局所的な光源に関する輝度の均質化を可能にする。光が特に有効なおよび効率的な仕方で熱に変換されることができる光学的性質を呈するような仕方で、フィルムは構成されるとも都合よく定められる。
他の実施形態では、LEEは、複合材料から部品を製造するためのツールの上側シェルおよび/または下側シェルの一部であることができる。例えば、LEEがLEDを呈する場合、後者は、ツールの上側シェルおよび/または下側シェルに組み込まれることができるか、または後者に適用されることができる。LEEが上記の種類の発光フィルムを呈する場合、後者は、ツールの上側シェルおよび/または下側シェルに対する層として適用されることができる。ここのLEEは、その発光、そしてそれ故その熱放射も、それぞれの他のツールのシェルの方向を目指すことができるというような仕方で、正しい位置に置かれることができて、準備されることができる。特に、これは、それぞれの他のツールのシェルまたはツールのシェル間に位置するCFKを加熱することを可能にする。この結合において、その発光、そしてそれ故その熱放射も、LEEが割り当てられるツールのシェルの方向を加えてまたは代わりに目指すことができるというような仕方で、LEEは、正しい位置に置かれて、準備されると都合よく同様に定められる。そしてそれは、それ自身の上側シェルまたは下側シェルを加熱することができることを意味する。
加えて、LEEは、ツールの上側シェルまたは下側シェルと、LEEがツールのシェルの一部である必要がない目的の、他方でツールのシェル間に位置する材料との間に、適切に位置することができる。
LEEは、相互接続することができて、再び切り離されることができるいくつかのLEEモジュールを呈することができる。例えば、LEEモジュールは、材料より上のオープンツールに、またはツールの基板上に配置されることができる。LEEモジュールは、型を一緒に含むことができる。そしてそれは、特に可変的である。LEEモジュールは、LEEのための特に可撓性の構造設計を提供する。そしてそれは、製造される部品のニーズおよび要求に対して特によく調整されていることができる。
LEEは、複合材料上に圧縮力を振るうようにさらに準備されることができる。この目的で、LEEは、1つ以上のスタンプを呈することができる。そしてそれは、これらの領域において特に高い入熱および圧力を可能にするように、特に選択された場所で目標とされた仕方でCFK上に押圧されることができるかまたは押圧される。
別の実施形態では、ランプ(特に好ましくはLED)は、ツールの外側に配置されて、フィルム、上側シェルまたは下側シェルに光を「ポンプで注入する」ことができる。特にガラス繊維または他の導光材料は、光がランプによって発せられる網様またはタコ様の構造を形成する。加熱されるか、ツールに入れられるかまたは真空構造に組み込まれる材料を通じて、この種の構造は、都合よく配置されることができる。ガラス繊維または導光材料は、光が後者を再び出ることができて、加熱される材料をヒットすることができるというような仕方で、作られると特に好ましくは定められる。この結合において、特に3つの有利な変形は、提供されて、後述される。
第1の変形において、ランプは、フィルム、下側シェルまたは上側シェルの次に横に位置して、フィルムまたは下側シェルまたは上側シェルに光を発するために準備され、フィルムまたは下側シェルまたは上側シェルは、光がツールにおいて位置する複合材料の方向に放射されることができるというような仕方で、光を配分しておよび/または方向転換するように準備される。この変形は、特に好ましくはいかなる隙間もなしで、フィルム、下側シェルまたは下側シェルの特に近くにランプを配置することを可能にする。そしてそれは、特に低い熱伝導性損失だけが起こるので、特に有利である。
第2の変形において、ランプからの光は、ガラス繊維を介して、フィルムまたは下側シェルまたは上側シェルに発せられることができる。そして、第1の変形により配分されることができて、方向転換されることができる。他の導光材料は、ガラス繊維の代わりにここで使われる。重要なことは、ガラス繊維または他の導光材料がランプおよび放射される要素を互いに分けるかまたは切り離すということである。そしてそれは、LEEの冷却を特に単純化する。
第3の変形において、ランプは、フィルムまたは上側シェルより上に配置されて、複数のガラス繊維を介して、フィルムまたは上側シェルに光を発するように準備される。その結果、光は、ツールの内側に位置する複合材料の方向に放射されることができる。(特にLEDの)光は、これにより、ガラス繊維のタコ様の構造を経由していくつかのポイントを通って上からフィルムまたは上側シェルに結合されることができる。そして、例えば、かすんだフィルムを経由して配分されることができる。加えて、ガラス繊維がすでに材料を放射するために適した方向の光を発する場合、第1の変形による偏向は、不要になる。ちょうど第2の変形の場合のように、ガラス繊維以外の適切な導光材料は、同様に第3の変形において用いることができる。
特に、LEEは、ツールにおける複合材料の温度または少なくとも1つのランプの温度を区域的に得るための少なくとも1つの温度センサーを呈すると定められることができる。そして、少なくとも1つのランプの発光を、温度センサーによって得られることができる温度の関数として制御するかまたは調整するように準備される制御装置は、設けられると定められることができる。特にこの実施形態は、温度制御を自動化して、モニタすることを可能にする。
請求項12による複合材料から部品を製造するための本発明による方法は、
−部品を製造するための複合材料(特にCFKの樹脂)を提供するステップ、
−上記した本発明による発光ユニット(LEE)を提供するステップ、
−複合材料が区域的に可変に加熱されるように、さらに上記したLEEのそれぞれの可変領域における少なくとも1つのランプ(好ましくは2つのランプ)を対応して制御することにより区域的に可変の仕方で光を発するステップ、を含む。
方法を実施するときに、ランプと加熱される材料との間にある距離が維持されると都合よく定められることができる。または、(例えば、ガラスまたはプラスチックからできた)透明保護層によって互いに離れて両方とも間隔を置かれると都合よく定められることができる。保護層を有する変形において、圧力は、材料上に都合よく確立されることもありえる。加えて、LEEは、ツールが必要とされなくて、加熱される材料上に直接配置されることもできる。そして、真空プロセスで用いられるフィルムと同様に、真空を生成することによりそれに吸引されることもできる。例えば、発光の強度は、LEEに対して電圧を直接にまたは誘導を通して印加することによって、特に単純な実施形態において制御されることができる。対応するコンピュータープログラムをロードされた制御装置によって、制御プロセスを自動化して、それが実行されることは、同様に可能である。
請求項12による本発明の方法の実施形態は、以下の手順のステップ、
−上記した種類の温度センサーおよび制御装置を提供するステップ、
−温度センサーによりツールにおける複合材料の温度またはランプの温度を区域的に得て、対応する温度値を生成して、それらを制御装置に伝達するステップ、および、
−受け取った温度値の関数として、制御装置によってランプの発光を区域的に可変に制御するかまたは調整するステップ、をさらに含む。
材料の温度を区域的に可変な仕方でセットすることも可能であるために、材料自体の温度が測定されて、制御パラメータまたは変数として使われるか、または、LEEの異なる領域に位置している少なくとも1つのランプ(例えば2つのLED)の温度が測定されて、制御パラメータまたは変数として使われるか、のいずれかである。第2の変形例において、それぞれのLEDの領域における材料の温度は、それぞれのランプの温度に由来する。
本発明による方法の付加的な実施形態および利点については、反復を回避するために、本発明によるLEEをともなう記載が参照される。
請求項14による本発明の方法は、ツールにおいて発光ユニットを製造するために使用されて、少なくとも1つの発光層をツールに適用することによって特徴づけられる。その結果、層は、ツールに導入されることができる複合材料の方向において区域的に可変な仕方で光を発することができる。層は、上記したランプに代わるものとして使用されることができて、例えば、蒸着、ダスティング、ツール型挿入、塗装、スパッタリング、分子線エピタキシまたは鍍金で作られることができる。区域的に可変に光を発することができるいくつかの層は、いくつかのパスにおいてその他の上の適用されることもできる。
本発明の例示的実施形態は、図面に基づいて以下でさらに詳細に記載される。
図1は、本発明による発光ユニット(LEE)の例示的実施形態の概略的正面図である。 図2は、別のスケールにおける図1によるLEEの概略的斜視図である。 図3は、本発明による発光ユニットの追加的な例示的実施形態である。 図4は、本発明による発光ユニットの追加的な例示的実施形態である。 図5は、本発明による発光ユニットの追加的な例示的実施形態である。 図6は、本発明による発光ユニットの追加的な例示的実施形態である。 図7は、本発明による発光ユニットの追加的な例示的実施形態である。 図8は、本発明による発光ユニットの追加的な例示的実施形態である。 図9は、本発明による発光ユニットの追加的な例示的実施形態である。
図1および図2は、本発明によるLEE1の例示的実施形態を示す。そしてそのLEE1は、複数の発光ダイオード(LED)2の形の複数のランプを呈する。そしてそのLED2は、横に並んで配置されて、LEDアレイ3へと組み合わされる。発せられる光Lは、図1および図2において波形の線によって表される。
LEDアレイ3は、端子を有するキャリア・ボード4を呈する。そして、LEDアレイ3を冷却する空気が通って流れる吸熱器5の下側に固定的に確保される。冷却空気は、ファン6によって吸い込まれて、吸熱器5を通って移動して、ファン6の反対側において再び吹き出される。LEDアレイ3と吸熱器5との間には、熱伝導ペースト7を含む層が位置する。そしてそれは、LEDアレイ3と吸熱器5との間の熱の移動を容易にする。
LED2は、それらがさまざまな強度の光を発することができるというような仕方で、通信ライン(図示せず)を介してLEDアレイ3において配置される制御装置Cによって互いに個別にそして独立して動作されることができる。その結果、LEDアレイ3の下のボード8上に存在する積層体の形の複合材料9は、区域的に可変の仕方で加熱されることができる。ここの制御装置Cは、温度センサーTから温度値を受け取る。そしてその温度センサーTは、これもLEDアレイ3において配置されて、通信ライン(図示せず)を介して制御装置Cと接続される。そして、選択されたLEDの領域において温度が測定され、そして対応する測定値が生成され得るというような仕方で、位置決めされて準備される。LEE1が複数の前述の温度センサーTを含む場合であっても、2つの温度センサーTだけは、明確にするため示される。そしてその各々は、LEE1の1つの領域に割り当てられる。測定値は、通信ラインを介して制御装置Cにリレーされることができる。制御装置Cは、それにコンピュータープログラムをロードすることができる。そしてそのコンピュータープログラムによって、LED(特に温度値が受け取られるそれらのLED)の発光は、制御されることができて、特に好ましくは調整されることができる。そして、制御装置は、温度センサーTにより温度が測定されたLEDの領域において、受け取った温度値に積層体のそれらの温度を割り当てる。
図3〜図9は、(加熱される炭素繊維強化プラスチック(CFK)の樹脂の形の、)温度にさらされるときに軟化するかまたは溶解するそれぞれの材料9を示す。
ここの図3は、横に並んで配置される合計7つのスタンプ10を示す。そしてその各々は、LEE(図示せず)に適合される(図3の上部)。そして、材料9から部品を製造するためのツールの下側シェル11において提供された材料9は、広範囲にまたは局所的に放射されて、任意に成形される(図3の下部)。このために、例えば、スタンプ10は、油圧要素またはアクチュエータ(図示せず)を呈する。加えて、材料9または下側シェル11と接触することができるスタンプ10のそれらの領域は、それらが材料9または下側シェル11の輪郭に適応することができて、後者上の圧縮力を振るうことができるというような仕方で設計される。
図4は、相互接続されることができて、再び切り離されることができる、いくつかの横に並んだLEEモジュール12を示す。そしてその各々は、LEE(図示せず)と適合していて、ツールの中実の上側シェル13を得るために固定的に一緒に結合される。LEEは、材料9に向けて、特に後者が接触される(図4の下部)位置まで移動する。あるいは、図4に示されない隙間は、LEEと材料9との間に残ることができるか、または、透明層(図示せず)は、LEEと材料9との間に配置されることができる。
フィルム14がLEEと材料9との間に位置するという点で、図5は、図4と異なる。そしてそれは、材料9とLEEとの間に真空を生成することによって材料9上にすべり込んだ。あるいは、フィルム14は、ツールの上側シェル13上にすべり込むこともできる。
図6は、発光フィルム(LEF)15を呈するLEE1を示す。そしてそれは、フィルム15と材料9との間に真空を生成することによって材料9上にすべり込む(図6の下部)。LED(図示せず)のネットワークは、フィルム15の代わりに設けられることもできる。図6は、LEDがガラス繊維を介して直接的にまたは間接的にフィルム15に光を導くことができることも示す。そして、光は、それが材料9をヒットすることができて、それを加熱することができるというような仕方で、適切な手段(図示せず)により広範囲に配分されて、方向転換される。図6の右側に示されるLED2Rは、フィルムの次に隙間なく横に配置されて、フィルム15に直接的に光を導く。対照的に、図6の左側に示されるLED2Lは、フィルム15の次に隙間を有して横に配置されて、光を発して、ガラス繊維16Lを介してフィルム15に光を導く。そしてそれは、上記の通りに配分されて、方向転換される。単一の上側シェル13が表されるという点で、図7は、図4と異なる。そしてそれは、個々のLEEモジュール12で構成されない。加えて、LED2Oは、上側シェル13より上に位置して、LED2Oから発せられる光を、タコに似ているガラス繊維束16Oを介して上側シェル13に導く。その結果、光は、材料9の方向に放射されることができる。
単一の上側シェル13が表されるという点で、図8は、図5と異なる。そしてそれは、LEEモジュール12で構成されない。
特に、右側のLED2Rが省略されて、そして、VAPプロセスのための従来のフィルム17が発光フィルム15と材料9との間にすべり込むという点で、図9は、図6と異なる。

Claims (14)

  1. 複合材料(9)を加熱するために光(L)を発するための少なくとも1つのランプ(2)を含む発光ユニット(LEE)(1)であって、前記材料(9)は、加熱によって、溶解されることができておよび/または軟化されることができておよび/または硬化されることができておよび/または液体に保たれることができて、前記ランプ(2)により発せられる光は、区域的に可変に制御されることができる、発光ユニット(LEE)(1)。
  2. 前記ランプ(2)は、発光ダイオード(LED)(2)を呈し、その発光は、互いに独立して少なくとも部分的に制御されることができる、請求項1に記載のLEE(1)。
  3. 前記ランプ(2)は、少なくとも1つの発光フィルム(LEF)(15)を呈し、その発光は、区域的に制御可能である、請求項1に記載のLEE(1)。
  4. 前記LEF(15)は、光(L)が一方向のみにおいて発せられるというような仕方で、一側から扱われる、請求項3に記載のLEE(1)。
  5. 前記LEE(1)は、前記複合材料(9)から部品を製造するためのツールの上側シェル(13)および/または下側シェル(11)の一部である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のLEE(1)。
  6. 前記LEE(1)は、相互接続することができて、再び切り離されることができる、いくつかのLEEモジュール(12)を呈する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のLEE(1)。
  7. 前記LEE(1)は、前記複合材料(9)上に圧縮力を振るうように構成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載のLEE(1)。
  8. 前記ランプ(2)は、フィルム(15)、下側シェル(11)または上側シェル(13)の次に横に位置して、前記フィルム(15)または下側シェル(11)または上側シェル(13)に光を発するために準備され、前記フィルム(15)または下側シェル(11)または上側シェル(13)は、光が前記ツールにおいて位置する複合材料(9)の方向に放射されることができるというような仕方で、光を配分しておよび/または方向転換するように構成される、請求項5〜7のいずれか1項に記載のLEE(1)。
  9. 前記ランプ(2L)からの光は、ガラス繊維(16L)を介して、前記フィルム(15)または下側シェル(11)または上側シェル(13)に発せられることができる、請求項8に記載のLEE(1)。
  10. 前記ランプ(2O)は、前記フィルム(15)または上側シェル(13)より上に配置されて、複数のガラス繊維(16O)を介して、前記フィルム(15)または上側シェル(13)に光を発するように構成され、その結果、光は、前記ツールの内側に位置する複合材料(9)の方向に放射されることができる、請求項5〜7のいずれか1項に記載のLEE(1)。
  11. 前記LEE(1)は、前記ツールにおける複合材料(9)の温度または前記少なくとも1つのランプ(2)における複合材料(9)の温度を区域的に得るための少なくとも1つの温度センサー(T)を呈し、そして、前記少なくとも1つのランプ(2)の発光を、前記温度センサー(T)によって得られることができる温度の関数として制御するかまたは調整するように構成される制御装置(C)は、設けられる、請求項5〜7のいずれか1項に記載のLEE(1)。
  12. 複合材料(9)から部品を製造する方法であって、
    −前記部品を製造するための複合材料(9)を提供するステップ、
    −請求項1〜11のいずれか1項に記載の発光ユニット(LEE)(1)を提供するステップ、
    −前記複合材料(9)が区域的に可変に加熱されるように、少なくとも1つのランプ(2)を対応して制御することにより区域的に可変の仕方で光(L)を発するステップ、
    を含む、方法。
  13. −請求項11に記載の温度センサー(T)および制御装置(C)は、提供され、
    −前記ツールまたはランプ(2)における前記複合材料(9)の温度は、前記温度センサー(T)によって得られ、そして、対応する温度値は、生成されて、前記制御装置(C)に伝達され、そして、
    −前記ランプ(2)の発光は、前記制御装置(C)によって、受け取った温度値の関数として区域的に可変に制御されるかまたは調整される、
    請求項12に記載の方法。
  14. ツールにおいて発光ユニット(LEE)を製造する方法であって、前記ツールに導入されることができる複合材料の方向に層が区域的に可変に光を発することができるように、少なくとも1つの発光層が前記ツールに適用される、方法。

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020091267A1 (ko) * 2018-10-30 2020-05-07 재단법인 한국탄소융합기술원 항공기 열가소성 보강판넬 제조장치 및 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016111073A1 (de) * 2016-06-16 2017-12-21 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Formelement und Verfahren zum unterdruckunterstützten Verarbeiten eines Faserhalbzeugs
EP3270103B1 (de) 2016-07-12 2021-09-01 Airbus Defence and Space GmbH Verfahren zur verarbeitung von objekten sowie vorrichtung und deren verwendung
FR3055242B1 (fr) * 2016-08-25 2018-08-10 I-Ten Outil de pressage a chaud, son procede de mise en oeuvre, installation et procede de fabrication correspondants
DE202017105967U1 (de) * 2017-09-29 2018-01-31 Airbus Operations Gmbh Farbbasiertes Heizsystem
CN207558819U (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 君泰创新(北京)科技有限公司 基于电加热的层压热板以及层压热板的电加热系统
FR3076431A1 (fr) * 2017-12-28 2019-07-05 Aeroform France Dispositif de chauffage sans contact
FR3080957B1 (fr) 2018-05-07 2020-07-10 I-Ten Electrodes mesoporeuses pour dispositifs electrochimiques en couches minces
US11845234B2 (en) 2019-01-25 2023-12-19 National Research Council Of Canada Articulated forming caul for composite blank vacuum forming

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE30491E (en) * 1978-01-19 1981-01-27 Spiral Binding Company, Inc. Apparatus for binding loose sheets
US6001300A (en) * 1989-12-06 1999-12-14 C.A. Lawton Company Method for making rigid three-dimensional preforms using directed electromagnetic energy
FR2784930B1 (fr) * 1998-10-23 2007-09-28 Vetrotex France Sa Corps de revolution creux en materiau composite et son procede de fabrication
CA2332190A1 (en) * 2001-01-25 2002-07-25 Efos Inc. Addressable semiconductor array light source for localized radiation delivery
US20020151941A1 (en) * 2001-04-16 2002-10-17 Shinichi Okawa Medical illuminator, and medical apparatus having the medical illuminator
DE20201493U1 (de) * 2002-02-01 2003-04-17 Dr. Hönle AG, 82152 Planegg Bestrahlungsvorrichtung zum Bestrahlen eines Objekts mit Leuchtdioden
DE10214827C1 (de) * 2002-04-04 2003-10-02 Schlosser Stefan Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststofflaminats und Laminataufbau eines faserverstärkten Kunststofflaminats
US7211299B2 (en) * 2003-01-09 2007-05-01 Con-Trol-Cure, Inc. UV curing method and apparatus
DE10331272A1 (de) * 2003-07-10 2005-02-10 Steag Hamatech Ag Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln einer Substanz mit UV-Strahlung
WO2005094390A2 (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Phoseon Technology, Inc. Led array having array-based led detectors
EP1591470A1 (en) * 2004-04-26 2005-11-02 DSM IP Assets B.V. Method for photocuring of resin compositions
US7329027B2 (en) * 2004-10-29 2008-02-12 Eastman Kodak Company Heat conducting mounting fixture for solid-state lamp
US20110133366A1 (en) * 2005-02-07 2011-06-09 Henkel Corporation Injection molding process, apparatus and material for forming cured-in-place gaskets
US7955548B2 (en) * 2006-04-13 2011-06-07 American Gfm Corporation Method for making three-dimensional preforms using electroluminescent devices
GB0624562D0 (en) * 2006-12-08 2007-01-17 Airbus Uk Ltd Self Curing Injection Nozzle
US7443591B1 (en) * 2007-02-01 2008-10-28 The Boeing Company Homogenizing optical beam combiner
US20080186734A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 Kong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Side-emitting backlight system and backlit display using the same
US7991257B1 (en) * 2007-05-16 2011-08-02 Fusion Optix, Inc. Method of manufacturing an optical composite
WO2008156813A1 (en) * 2007-06-20 2008-12-24 Uvcleaning Systems, Inc. Ultraviolet photoreactor for the purification of fluids
DE102007038197A1 (de) * 2007-08-14 2009-02-19 Brandenburger Patentverwertung GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Wilhelm Leo Betz, 76887 Bad Bergzabern) Verfahren und Vorrichtung zum Sanieren von Rohrleitungen
AU2008252054A1 (en) * 2007-12-18 2009-07-02 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited A gaming machine and a network of gaming machines
JP5293993B2 (ja) * 2008-01-09 2013-09-18 ソニー株式会社 光造形装置および光造形方法
JP5319326B2 (ja) * 2009-02-25 2013-10-16 株式会社東芝 凹凸パターンの形成方法および凹凸パターン形成用シート
WO2010141269A2 (en) * 2009-06-02 2010-12-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multi-die led package and backlight unit using the same
US8298242B2 (en) * 2010-04-30 2012-10-30 Warsaw Orthopedic, Inc. Systems, devices and methods for bending an elongate member
US8607603B2 (en) * 2010-04-30 2013-12-17 Warsaw Orthopedic, Inc. Systems, devices and methods for multi-dimensional bending of an elongate member
US8198109B2 (en) * 2010-08-27 2012-06-12 Quarkstar Llc Manufacturing methods for solid state light sheet or strip with LEDs connected in series for general illumination
GB2483469B (en) * 2010-09-08 2012-09-26 Gurit Uk Ltd Resin curing kit and method
DE102011017328A1 (de) * 2011-04-17 2012-10-18 Heraeus Noblelight Gmbh Bestrahlungsvorrichtung für Faserverbundmaterial
DE102011116639B4 (de) * 2011-10-20 2017-11-23 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoff-Bauteils und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020091267A1 (ko) * 2018-10-30 2020-05-07 재단법인 한국탄소융합기술원 항공기 열가소성 보강판넬 제조장치 및 방법
KR20200050479A (ko) * 2018-10-30 2020-05-12 재단법인 한국탄소융합기술원 항공기 열가소성 보강판넬 제조장치 및 방법
KR102127736B1 (ko) * 2018-10-30 2020-07-01 재단법인 한국탄소융합기술원 항공기 열가소성 보강판넬 제조장치 및 방법

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