JP2024077623A - 複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための装置及び方法 - Google Patents

複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための装置及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】１以上のストリンガを有する航空宇宙部品などの、複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための装置及び方法を提供する。【解決手段】複合材部品製造方法が、工具のトラフ面と主面との間で延在する工具Ｒ部を有する工具のトラフ面と接触するようにブラダーを配置すること、及び工具Ｒ部の近傍にＲ部充填剤を配置することを含む。該方法はまた、Ｒ部充填剤の上に剥離プライを付加すること、及び剥離プライ上に少なくとも１つの材料層を付加することを含む。該方法は、剥離プライ上に少なくとも１つの材料層が付加された後で、ブラダー及び工具の主面から剥離プライを離すように移動させ、それによって、剥離プライと共にＲ部充填剤を工具Ｒ部から離すように移動させ、工具Ｒ部の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品を形成することを更に含む。【選択図】図１

Description

[0001] 本出願は、複合材部品に関し、特に、１以上のストリンガを有する航空宇宙部品などの、複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための装置及び方法を対象とする。
[0002] 航空機は、概して、滑らかな空力外面を形成するために外板が取り付けられる基本骨組とみなされ得る機体を含む。ストリンガと呼ばれる細長い構造部材が、外板に曲げ剛性とねじり剛性とを提供するために、典型的には、外板の内面に接続される。一例として、ハット型ストリンガが、航空機の胴体セクション及び主翼外板に剛性を提供するために一般的に使用される。
[0003] 炭素繊維強化熱硬化性（例えば、エポキシ系）プラスチックなどの複合材料が、高い強度対重量比を有し、したがって、航空機の重量全体を低減させるために航空機において使用される。現代の航空機は、複合材ストリンガと複合材外板との両方を含み得る。複合材ストリンガと複合材外板とは共に硬化（例えば、共硬化）させることができ、それによって、ストリンガを外板に固定するための機械的ファスナの必要性を回避する。しかし、複合材ストリンガを複合材外板と共に硬化させると、バンブ（bump）などの凹凸がストリンガの反対側の外板表面に見られる。このような凹凸は、更なる表面仕上げステップ（例えば、サンディング）又は部品の完全な再加工を必要とすることがあり、それによって、製造費用を増加させる。
[0004] したがって、ストリンガを有する航空宇宙部品の製造を含む、複合材部品製造の分野において、当業者は研究開発の努力を継続している。
[0005] 一実施例では、複合材部品製造方法が、工具のトラフ面と主面との間で延在する工具Ｒ部を有する工具のトラフ面と接触するようにブラダーを配置すること、及び工具Ｒ部の近傍にＲ部充填剤を配置することを含む。該方法はまた、Ｒ部充填剤の上に剥離プライを付加すること、及び剥離プライ上に少なくとも１つの材料層を付加することを含む。該方法は、剥離プライ上に少なくとも１つの材料層が付加された後で、ブラダー及び工具の主面から剥離プライを離すように移動させ、それによって、剥離プライと共にＲ部充填剤を工具Ｒ部から離すように移動させ、工具Ｒ部の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品を形成することを更に含む。
[0006] 別の一実施例では、複合材部品製造装置が、工具トラフ面と工具主面との間で延在する工具Ｒ部を有する工具、及び工具トラフ面の近傍に配置されるブラダーを備える。該装置はまた、工具Ｒ部の近傍に配置されるＲ部充填剤も備える。該装置は、工具Ｒ部に対向する取り外し可能な剥離プライ、及び取り外し可能な剥離プライの上の少なくとも１つの材料層を更に備える。
[0007] 更に別の一実施例では、複合材部品製造装置が、工具トラフ面と工具主面との間で延在する工具Ｒ部を有する工具、及び工具トラフ面に接触して押し付けられるブラダーを備える。該装置はまた、工具Ｒ部と直接接触するＲ部充填剤、並びに、Ｒ部充填剤、ブラダー、及び工具と直接接触する取り外し可能な剥離プライも備える。該装置は、取り外し可能な剥離プライ上の少なくとも１つの材料層を更に備える。
[0008] 開示される装置及び方法の他の複数の実施例は、以下の詳細な説明、添付の図面、及び添付の特許請求の範囲から明確となるであろう。
[0009] 一実施例に従って構築されたストリンガを有する複合材部品の斜視図である。 [0010] 複合材部品の２つのストリンガの間に画定される空間領域内のフィーチャを示す、図１の線１Ａ‐１Ａに略沿って切り取られた断面図である。 [0011] 一実施例による、図１Ａの空間領域内に滑らかな接合面を提供するように図１の複合材部品を製造するための装置の概略図である。 [0012] 図２に類似する概略図であり、複合材部品が製造されている成形プロセス中の種々の位置における構成要素を示す。 [0013] 図２Ａに類似する概略図であり、複合材部品が製造されている脱型プロセス中の種々の位置における構成要素を示す。 [0014] 図２Ｂの一部分のみの概略図であり、Ｒ部充填剤と共に剥離プライが除去された後の製造された複合材部品の概略図を示す。 [0015] 図２に類似する概略図であり、別の一実施例による装置を示す。 [0016] 一実施例による、複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための方法のブロック図である。 [0017] 航空機の製造及び保守方法のブロック図である。 [0018] 航空機の概略図である。
[0019] 本出願は、複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための装置及び方法を対象とする。そのための装置及び方法の具体的な構築並びに該装置及び方法が実施される産業は多様であり得る。以下の開示は、様々な実施例の種々の特徴を実装するための幾つかの実施例を提供することを理解されたい。本開示を単純化するために、構成要素及び配置の特定の複数の実施例が説明される。これらは単なる例であり、限定するものではない。
[0020] 例として、本開示は以下で、１以上のストリンガを有する航空宇宙部品などの、複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための装置及び方法を説明する。該装置及び方法は、軍事及び航空宇宙の規制に従って相手先商標製造会社（OEM）によって実施されてよい。本開示の装置及び方法は、多くの他の複合材製造産業で実施され得ることが理解可能である。
[0021] 図１を参照すると、一実施例に従って構築されたストリンガを有する複合材部品の斜視図が示されている。図１で示されているように、複合材部品１００は、主側面１１２を有するパネル部分１１０、パネル部分１１０の主側面１１２に取り付けられた第１のストリンガ部分１２０、及びこれもまたパネル部分１１０の主側面１１２に取り付けられた第２のストリンガ部分１３０（図１では部分的にのみ示されている）を備える。矢印線及び参照文字「Ｇ」で指定されている空間領域は、第１のストリンガ部分１２０の終端部１２２と第２のストリンガ部分１３０の終端部１３２とを分離する。
[0022] パネル部分１１０の主側面１１２の表面部分１１４は、空間領域Ｇ内に横たわる。パネル部分１１０の主側面１１２の表面部分１１４は、本開示の一実施例による複合材部品を製造するための装置及び方法を使用した結果として、滑らかでバンプがない。特に、本明細書で以下に説明されることとなるように、概して表面部分１１４上にある第１の破線の長手方向線Ｌ１に沿った表面エリア、及び概してこれもまた表面部分１１４上にある第２の破線の長手方向線Ｌ２に沿った別の表面エリアは、殊に滑らかでバンプがない。
[0023] 本明細書の詳細な説明は、空間領域Ｇ内の表面部分１１４を滑らかでバンプがないと説明するが、パネル部分１１０の主側面１１２の他の表面部分も、本開示の複数の実施例を実施することによって、滑らかでバンプがないことが考えられる。例えば、矢印線及び参照文字「Ｈ」で指定される区間領域は、第１のストリンガ部分１２０の反対側の終端部１２４とパネル部分１１０の縁部１１８とを分離する。ストリンガ部分（例えば、図１で示されている第１のストリンガ部分１２０）の近傍にある他の空間領域内のパネル部分１１０の主側面１１２の他の表面部分があり得る。説明目的で、空間領域Ｇ内の表面部分１１４のみが説明されることになる。
[0024] 図１Ａを参照すると、図１の線１Ａ‐１Ａに略沿って切り取られた断面図が示されている。図１Ａは、第１のストリンガ部分１２０と第２のストリンガ部分１３０との間に画定された空間領域Ｇ（図１も参照）のフィーチャ（異なる視点からの）を示している。特に、第１の円Ｃ１は、（図１Ａを見たときに）ページの中に延びる第１の破線の長手方向線Ｌ１を含み、第２の円Ｃ２は、これもまたページの中に延びる第２の破線の長手方向線Ｌ２を含む。図１Ａで示されている第１の円Ｃ１と第２の円Ｃ２の各々はまた、図１と図１Ａの関係を視覚化することを容易にするために、図１においても示されている。
[0025] 図２を参照すると、一実施例による、図１Ａの空間領域Ｇ内の滑らかでバンプがない表面を提供するように図１の複合材部品１００を製造するための装置２００の概略図が示されている。装置２００は、第１の工具Ｒ部２１２及び第２の工具Ｒ部２１４を有する工具２１０を備える。第１の工具Ｒ部２１２は、第１の工具トラフ面２１６と第１の工具主面２１８との間で延在する。第２の工具Ｒ部２１４は、第２の工具トラフ面２２０と第２の工具主面２２２との間で延在する。ブラダー２３０が、第１の工具トラフ面２１６の近傍に配置された第１のブラダーＲ部２３２、及び第２の工具トラフ面２２０の近傍に配置された第２のブラダーＲ部２３４を有する。ブラダー２３０は、膨張可能ブラダーなどの任意の種類のブラダーであってよい。
[0026] 第１のＲ部充填剤２４０が、第１の工具Ｒ部２１２と第１のブラダーＲ部２３２との間に位置付けられている。第２のＲ部２４２充填剤が、第２の工具Ｒ部２１４と第２のブラダーＲ部２３４との間に位置付けられている。第１のＲ部充填剤２４０と第２のＲ部充填剤２４２の各々は、補強材料として少なくとも幾つかの炭素繊維を含有し得る熱硬化性樹脂を含む。
[0027] 取り外し可能な剥離プライ２５０が、第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２、第１及び第２の工具Ｒ部２１２、２１４、第１及び第２のブラダーＲ部２３２、２３４、並びに第１及び第２の工具主面２１８、２２２に対向する。硬化される前の材料層が、剥離プライ２５０を含んでよい。第１のＲ部充填剤２４０は、剥離プライ２５０、第１のブラダーＲ部２３２、及び第１の工具トラフ面２１６によって画定された、第１の空隙２４４内に配置されている。第２のＲ部充填剤２４２は、剥離プライ２５０、第２のブラダーＲ部２３４、及び第２の工具トラフ面２２０によって画定された、第２の空隙２４６内に配置されている。
[0028] 図２Ａを参照すると、図２に類似する概略図が示され、図１の複合材部品１００が製造されている成形プロセス中の種々の位置における構成要素を示している。図２Ａでは、ブラダー２３０が、Ｒ部充填剤２４０、２４２の各々が剥離プライ２５０に接触して押し付けられるのに十分な圧力まで膨張している。したがって、剥離プライ２５０は、第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２と直接接触している。
[0029] 図２Ａで示されているように、製造されている図１の複合材部品１００を形成するために、下向きの圧力Ｐ（例えば、６気圧の圧力）が、剥離プライ２５０の上の少なくとも１つの材料層２６０に印加されている。構成要素が図２Ａで示されているそれらの位置にあるときに、Ｒ部充填剤２４０、２４２の各々は、それらのそれぞれの空隙２４４、２４６内で圧迫され、圧縮されている。ブラダー２３０は、剥離プライ２５０に接触して剥離プライ２５０を押すように、第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２と協働する。今度は、剥離プライ２５０が、少なくとも１つの材料層２６０に接触して少なくとも１つの材料層２６０を押して、成形プロセス中に材料が空隙２４４、２４６の中に流れ込むことを防止する。
[0030] 図２Ｂを参照すると、図２Ａに類似する概略図が示され、図１の複合材部品１００が製造されている脱型プロセス中の種々の位置における構成要素を示している。図２Ｂでは、剥離プライ２５０が、ブラダー２３０（収縮した状態で示されている）並びに工具２１０の第１及び第２の工具主面２１８、２２２から剥離され、離れるように移動される。これが行われたときに、剥離プライ２５０上の少なくとも１つの材料層２６０並びに剥離プライ２５０に付着した第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２も、ブラダー２３０並びに工具２１０の第１及び第２の工具主面２１８、２２２から離れるように移動される。剥離プライ２５０並びに剥離プライ２５０に付着した第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２と共に少なくとも１つの材料層２６０は、工具２１０から脱型される。
[0031] 図２Ｃを参照すると、図２Ｂの一部分のみの概略図が示され、第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２と共に剥離プライ２５０が除去された（すなわち、ちょうど製造されたばかりの複合材部品２７０から取り外され、剥離された）後の、製造された複合材部品２７０の概略図を示している。剥離プライ２５０並びに第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２は、捨てられる。
[0032] 図２Ｃで示されているように、製造された複合材部品２７０（第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２と共に剥離プライ２５０が、取り外され、剥離された後）の図は、図１Ａで示されている複合材部品１００の図に対応する。説明目的で、図１及び図１Ａで示されているそれらのそれぞれの第１及び第２の破線の長手方向線Ｌ１、Ｌ２を含む第１及び第２の円Ｃ１、Ｃ２が、図２Ｃで示されている複合材部品２７０の図の上に重ね合わされている。
[0033] 本開示の一実施例によれば、図２Ｃの製造された複合材部品２７０は、図２Ａの成形プロセス中にブラダー２３０並びに第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２が剥離プライ２５０と第１及び第２の工具トラフ面２１６、２２０との間で以前に圧縮された場所の近傍において滑らかな接合面を有する。第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２が以前に占めていたこれらの場所における接合面は、滑らかでバンプがない。滑らかでバンプがない接合面は、概して第１及び第２の破線の長手方向線Ｌ１、Ｌ２に沿って配置されている。長手方向線Ｌ１、Ｌ２は、図１及び図１Ａを参照しながら本明細書で上述されたように、パネル部分１１０の主側面１１２の表面部分１１４上にある。
[0034] 第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２が以前に占めていた場所における滑らかでバンプがない接合面を提供することによって、幾つかの利点が提供される。１つの利点は、接合面のバンプが、排除されるか又は少なくとも大幅に低減されることである。したがって、滑らかな接合面を提供するためにバンプがある接合面を再加工するのに必要な労力が低減され、その結果、人件費が節約される。
[0035] 別の１つの利点は、第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２が、ブラダーやカウルの使用と比較して設置することが容易であることである。ブラダーやカウルは、設置するのにより多くの時間を要し、設置がより困難である。更に、第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２は、ブラダー２３０に本質的に影響を及ぼさず、その結果、ブラダー２３０に損傷を与えない。その結果、人件費のみならず材料費も節約できる。
[0036] 第１及び第２のＲ部充填剤２４０、２４２は、硬く延びた「麺」のように作用して、それらを取り扱う際に弾力性及び柔軟性を提供し、空隙２４４、２４６内での圧縮に対する十分な抵抗を提供し、それによって、複合材部品２７０の製造中に材料が空隙２４４、２４６の中に流れ込むことを防止することが明らかであろう。
[0037] 図３を参照すると、図２に類似する概略図が示され、別の一実施例による装置３００を示している。図３では、第１の粘着性物質３８０が、第１の工具Ｒ部３１２の近傍において第１の工具トラフ面３１６上に任意選択的に配置され、第２の粘着性物質３８２が、第２の工具Ｒ部３１４の近傍において第２の工具トラフ面３２０上に任意選択的に配置されている。第１及び第２の粘着性物質３８０、３８２は、それぞれ、第１及び第２の工具Ｒ部３１２、３１４に対する第１及び第２のＲ部充填剤３４０、３４２の位置を維持するために提供されている。第１及び第２の粘着性物質３８０、３８２の各々は、液体接着剤を含んでよい。また、剥離プライ３５０の上の少なくとも１つの材料層３６０は、少なくとも１つの硬化可能材料層３６２を任意選択的に含む。剥離プライ３５０の上の少なくとも１つの材料層３６０が、少なくとも１つの硬化可能材料層３６２を含む場合、硬化可能材料層３６２は、図２Ａを参照しながら本明細書で上述されたような成形ステップ中に硬化する。
[0038] 図４を参照すると、一実施例による、複合材部品の滑らかな接合面を提供するように複合材部品を製造するための方法のフロー図４００が示されている。ブロック４１０では、ブラダーが、工具のトラフ表面と主面との間で延在する工具Ｒ部を有するトラフ面と接触するように配置される。プロセスは、ブロック４２０へ進み、Ｒ部充填剤が工具Ｒ部の近傍に配置される。次いで、ブロック４３０では、剥離プライがＲ部充填剤の上に付加される。プロセスは、ブロック４４０へ進み、少なくとも１つの材料層が剥離プライ上に付加される。次いで、ブロック４５０では、剥離プライ上に少なくとも１つの材料層が付加された後で、剥離プライは、ブラダー及び工具の主面から離れるように移動され、それによって、Ｒ部充填剤は、剥離プライと共に工具Ｒ部から離れるように移動され、工具Ｒ部の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品が形成される。次いで、プロセスは終了する。
[0039] 幾つかの実施例では、熱硬化性樹脂が工具Ｒ部の近傍に配置される。幾つかの実施例では、補強材料として少なくとも幾つかの炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂が、工具Ｒ部の近傍に配置される。
[0040] 幾つかの実施例では、剥離プライを含む硬化される前の材料層が、Ｒ部充填剤の上に付加される。幾つかの実施例では、剥離プライを含む硬化される前の材料層が、剥離プライが工具Ｒ部に対向して工具Ｒ部と直接接触するように、Ｒ部充填剤の上に付加される。
[0041] 幾つかの実施例では、剥離プライがＲ部充填剤と直接接触する。
[0042] 幾つかの実施例では、少なくとも１つの硬化可能材料層が剥離プライ上に付加される。幾つかの実施例では、少なくとも１つの硬化可能材料層が硬化することを許容される。幾つかの実施例では、少なくとも１つの材料層が硬化した後で、剥離プライは、ブラダー及び工具の主面から離れるように移動され、それによって、剥離プライと共にＲ部充填剤を工具Ｒ部から離すように移動させ、工具Ｒ部の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品を形成する。
[0043] 幾つかの実施例では、Ｒ部充填剤が剥離プライに取り付けられた状態で剥離プライを含む少なくとも１つの材料層が脱型される。
[0044] 幾つかの実施例では、粘着性物質が工具Ｒ部に対するＲ部充填剤の位置を維持することを可能にするために、粘着性物質が工具Ｒ部の近傍に付加される。幾つかの実施例では、液体接着剤が工具Ｒ部の近傍に付加される。
[0045] 幾つかの実施例では、幾つかのストリンガを有する航空宇宙部品が、図４の方法に従って製造される。
[0046] 本開示の複数の実施例が、図５で示されるような航空機の製造及び保守方法１１００、及び図６で示されるような航空機１１０２に関連して説明され得る。製造前段階では、航空機の製造及び保守方法１１００が、航空機１１０２の仕様及び設計１１０４並びに材料の調達１１０６を含んでよい。製造段階では、航空機１１０２の構成要素／サブアセンブリの製造１１０８とシステムインテグレーション１１１０とが行われる。その後、航空機１１０２は、認可及び納品１１１２を経て、運航１１１４に供され得る。顧客により運航される期間に、航空機１１０２には改造、再構成、改修なども含み得る、定期的な整備及び保守１１１６が予定される。
[0047] 方法１１００の工程のそれぞれは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば、顧客）によって実施又は実行され得る。この説明目的で、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造業者及び主要システムの下請業者を含んでよいがこれらに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者及び供給業者を含んでよいがこれらに限定されず、且つ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。
[0048] 図６で示されているように、例示的な方法１１００によって製造された航空機１１０２は、複数のシステム１１２０及び内装１１２２を有する機体１１１８を含み得る。複数のシステム１１２０の例には、推進システム１１２４、電気システム１１２６、液圧システム１１２８，及び環境システム１１３０のうちの１以上が含まれてよい。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。
本開示の装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１１００の１以上の任意の段階で採用することができる。一実施例として、構成要素／サブアセンブリの製造１１０８、システムインテグレーション１１１０、及び／又は整備及び保守１１１６に対応する構成要素又はサブアセンブリが、開示された装置及び方法を用いて組み立てられてよい。別の一実施例として、機体１１１８が、本開示の装置及び方法を使用して構築されてよい。また、１以上の装置の実施例、方法の実施例、又はこれらの組み合わせが、例えば、機体１１１８及び／又は内装１１２２といった航空機１１０２の組み立てを実質的に効率化するか、又は航空機１１０２の費用を削減することにより、構成要素／サブアセンブリの製造１１０８及びシステムインテグレーション１１１０において利用されてよい。同様に、装置の実施例、方法の実施例、又はそれらの組み合わせのうちの１以上は、航空機１１０２の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守１１１６に利用されてよい。
本開示による更なる例示的で非排他的な複数の実施例が、以下の段落において説明される。
本開示による一実施例では、複合材部品製造方法（４００）が、工具（２１０）のトラフ面（２１６）と主面（２１８）との間で延在する工具Ｒ部（２１２）を有する工具（２１０）のトラフ面（２１６）と接触するようにブラダー（２３０）を配置すること（４１０）、工具Ｒ部（２１２）の近傍にＲ部充填剤（２４０）を配置すること（４２０）、Ｒ部充填剤（２４０）の上に剥離プライ（２５０）を付加すること（４３０）、剥離プライ（２５０）上に少なくとも１つの材料層（２６０）を付加すること（４４０）、及び、剥離プライ（２５０）上に少なくとも１つの材料層（２６０）が付加された（４４０）後で、ブラダー（２３０）及び工具（２１０）の主面（２１８）から剥離プライ（２５０）を離すように移動させ（４５０）、それによって、剥離プライ（２５０）と共にＲ部充填剤（２４０）を工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することを含む。
任意選択的に、先の段落の方法（４００）では、工具Ｒ部（２１２）の近傍にＲ部充填剤（２４０）を配置すること（４２０）が、工具Ｒ部（２１２）の近傍に熱硬化性樹脂を配置することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、工具Ｒ部（２１２）の近傍に熱硬化性樹脂を配置することが、補強材料として少なくとも幾つかの炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂を工具Ｒ部（２１２）の近傍に配置することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、Ｒ部充填剤（２４０）の上に剥離プライ（２５０）を付加すること（４３０）が、剥離プライ（２５０）を含む硬化される前の材料層をＲ部充填剤（２４０）の上に付加することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、剥離プライ（２５０）を含む硬化される前の材料層をＲ部充填剤（２４０）の上に付加することが、剥離プライ（２５０）が工具Ｒ部（２１２）に対向して工具Ｒ部（２１２）と直接接触するように、硬化される前の材料層をＲ部充填剤（２４０）の上に付加することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、Ｒ部充填剤（２４０）の上に剥離プライ（２５０）を付加すること（４３０）が、Ｒ部充填剤（２４０）と直接接触するように剥離プライ（２５０）を付加することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、剥離プライ（２５０）上に少なくとも１つの材料層（２６０）を付加すること（４４０）が、少なくとも１つの硬化可能材料層を剥離プライ（２５０）上に付加することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法は、少なくとも１つの硬化可能材料層が硬化することを許容することを更に含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、剥離プライ（２５０）上に少なくとも１つの材料層（２６０）が付加された（４４０）後で、ブラダー（２３０）及び工具（２１０）の主面（２１８）から剥離プライ（２５０）を離すように移動させ（４５０）、それによって、剥離プライ（２５０）と共にＲ部充填剤（２４０）を工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することが、少なくとも１つの材料層（２６０）が硬化した後で、ブラダー（２３０）及び工具（２１０）の主面（２１８）から剥離プライ（２５０）を離すように移動させ、それによって、剥離プライ（２５０）と共にＲ部充填剤（２４０）を工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、剥離プライ（２５０）上に少なくとも１つの材料層（２６０）が付加された（４４０）後で、ブラダー（２３０）及び工具（２１０）の主面（２１８）から剥離プライ（２５０）を離すように移動させ（４５０）、それによって、剥離プライ（２５０）と共にＲ部充填剤（２４０）を工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することが、Ｒ部充填剤（２４０）が剥離プライ（２５０）に取り付けられた状態で剥離プライ（２５０）を含む少なくとも１つの材料層（２６０）を脱型することを含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法は、粘着性物質が工具Ｒ部（２１２）に対するＲ部充填剤（２４０）の位置を維持することを可能にするために、粘着性物質を工具Ｒ部（２１２）の近傍に付加することを更に含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの方法では、粘着性物質が工具Ｒ部（２１２）に対するＲ部充填剤（２４０）の位置を維持することを可能にするために、粘着性物質を工具Ｒ部（２１２）の近傍に付加することが、工具Ｒ部（２１２）の近傍に液体接着剤を付加することを含む。
本開示による別の一実施例では、先の段落のうちの１つの方法（４００）に従って製造される幾つかのストリンガを有する航空宇宙部品が提供される。
本開示による別の一実施例では、複合材部品製造装置（２００）が、工具トラフ面（２１６）と工具主面（２１８）との間で延在する工具Ｒ部（２１２）を有する工具（２１０）、工具トラフ面（２１６）の近傍に配置されるブラダー（２３０）、工具Ｒ部（２１２）の近傍に配置されるＲ部充填剤（２４０）、工具Ｒ部（２１２）に対向する取り外し可能な剥離プライ（２５０）、及び取り外し可能な剥離プライ（２５０）の上の少なくとも１つの材料層（２６０）を備える。
任意選択的に、先の段落の複合材部品製造装置（２００）では、取り外し可能な剥離プライ（２５０）が、ブラダー（２３０）及び工具主面（２１８）に対向する。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）では、取り外し可能な剥離プライ（２５０）が、Ｒ部充填剤（２４０）と直接接触する。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）では、ブラダー（２３０）がブラダーＲ部（２３２）を有し、Ｒ部充填剤（２４０）が、工具Ｒ部（２１２）とブラダーＲ部（２３２）との間に位置付けられる。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）では、ブラダー（２３０）が、Ｒ部充填剤（２４０）が取り外し可能な剥離プライ（２５０）に接触して押し付けられるのに十分な圧力まで膨張する。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）では、Ｒ部充填剤（２４０）が熱硬化性樹脂を含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）では、熱硬化性樹脂が、補強材料として少なくとも幾つかの炭素繊維を含有する。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）では、取り外し可能な剥離プライ（２５０）の上の少なくとも１つの材料層（２６０）が、取り外し可能な剥離プライ（２５０）の上の少なくとも１つの硬化可能材料層を含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）は、工具Ｒ部（２１２）の近傍に配置された粘着性物質であって、工具Ｒ部（２１２）に対するＲ部充填剤（２４０）の位置を維持するための粘着性物質を更に含む。
任意選択的に、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）では、粘着性物資が液体接着剤を含む。
本開示による別の一実施例では、先の段落のうちの１つの複合材部品製造装置（２００）を使用して製造された幾つかのストリンガを有する航空宇宙部品が提供される。
本開示による別の一実施例では、複合材部品製造装置（２００）が、工具トラフ面と工具主面との間で延在する工具Ｒ部を有する工具、工具トラフ面に接触して押し付けられるブラダー、工具Ｒ部と直接接触するＲ部充填剤、Ｒ部充填剤、ブラダー、及び工具と直接接触する取り外し可能な剥離プライ、並びに取り外し可能な剥離プライ上の少なくとも１つの材料層を備える。
任意選択的に、先の段落の複合材部品製造装置（２００）では、ブラダーがブラダーＲ部を備え、Ｒ部充填剤が、工具Ｒ部とブラダーＲとの間に位置付けられ、少なくとも１つの材料層が少なくとも１つの硬化可能材料層を含む。
[0049] 本明細書で開示される装置及び方法の種々の実施例は、様々な構成要素、フィーチャ、及び機能性を含む。本明細書で開示されている複数の装置及び方法の様々な実施例は、本明細書で開示されている複数の装置及び方法の他の複数の実施例のうち任意のものの、構成要素、フィーチャ、及び機能性のうちのいずれかを、任意の組み合わせにおいて含む可能性があること、及び、かかる可能性は全て本開示の範囲に含まれることが意図されていることを理解すべきである。
[0050] 上述された装置及び方法は、航空機の文脈で説明されている。しかし、本開示の装置及び方法は、様々な用途向けに適切であり、本開示は、航空機製造用途に限定されないことを、当業者は明確に理解するだろう。例えば、本開示の装置及び方法は、例えば、ヘリコプター、客船、自動車、海洋製品（ボート、発動機船など）などを含む、様々な種類の輸送体内に実装されてよい。非輸送体の用途も考えられる。
また、上述の説明は、軍事及び航空宇宙の規制に従って航空産業で積層造形される航空宇宙部品（例えば、航空機部品）の材料特性を予測するための装置及び方法を説明したが、適用される業界標準に従ってあらゆる産業で積層造形される部品の材料特性を予測するために、該システム及び方法を容易に実施できることが考えられる。
特定の装置及び方法は、特定の用途に応じて選択及び調整され得る。
[0051] 更に、様々な実施例が開示され、示され、説明されたが、当業者であれば、本明細書を読むことで、変更例を想起するであろう。本出願は、このような変形例を含み、特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (15)

  1. 複合材部品製造方法（４００）であって、
    工具（２１０）のトラフ面（２１６）と主面（２１８）との間で延在する工具Ｒ部（２１２）を有する前記工具（２１０）の前記トラフ面（２１６）と接触するようにブラダー（２３０）を配置すること（４１０）、
    前記工具Ｒ部（２１２）の近傍にＲ部充填剤（２４０）を配置すること（４２０）、
    前記Ｒ部充填剤（２４０）の上に剥離プライ（２５０）を付加すること（４３０）、
    前記剥離プライ（２５０）上に少なくとも１つの材料層（２６０）を付加すること（４４０）、及び
    前記剥離プライ（２５０）上に前記少なくとも１つの材料層（２６０）が付加された（４４０）後で、前記ブラダー（２３０）及び前記工具（２１０）の前記主面（２１８）から前記剥離プライ（２５０）を離すように移動させ（４５０）、それによって、前記剥離プライ（２５０）と共に前記Ｒ部充填剤（２４０）を前記工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、前記工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することを含む、方法（４００）。
  2. 前記工具Ｒ部（２１２）の近傍にＲ部充填剤（２４０）を配置すること（４２０）は、
    前記工具Ｒ部（２１２）の近傍に熱硬化性樹脂を配置することを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
  3. 前記Ｒ部充填剤（２４０）の上に剥離プライ（２５０）を付加すること（４３０）は、
    前記剥離プライ（２５０）を含む硬化される前の材料層を前記Ｒ部充填剤（２４０）の上に付加することを含む、請求項１又は２に記載の方法（４００）。
  4. 前記Ｒ部充填剤（２４０）の上に剥離プライ（２５０）を付加すること（４３０）は、
    前記Ｒ部充填剤（２４０）と直接接触するように前記剥離プライ（２５０）を付加することを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（４００）。
  5. 前記剥離プライ（２５０）上に少なくとも１つの材料層（２６０）を付加すること（４４０）は、
    少なくとも１つの硬化可能材料層を前記剥離プライ（２５０）上に付加することを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（４００）。
  6. 前記剥離プライ（２５０）上に前記少なくとも１つの材料層（２６０）が付加された（４４０）後で、前記ブラダー（２３０）及び前記工具（２１０）の前記主面（２１８）から前記剥離プライ（２５０）を離すように移動させ（４５０）、それによって、前記剥離プライ（２５０）と共に前記Ｒ部充填剤（２４０）を前記工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、前記工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することは、
    前記少なくとも１つの材料層（２６０）が硬化した後で、前記ブラダー（２３０）及び前記工具（２１０）の前記主面（２１８）から前記剥離プライ（２５０）を離すように移動させ、それによって、前記剥離プライ（２５０）と共に前記Ｒ部充填剤（２４０）を前記工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、前記工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することを含む、請求項５に記載の方法（４００）。
  7. 前記剥離プライ（２５０）上に前記少なくとも１つの材料層（２６０）が付加された（４４０）後で、前記ブラダー（２３０）及び前記工具（２１０）の前記主面（２１８）から前記剥離プライ（２５０）を離すように移動させ（４５０）、それによって、前記剥離プライ（２５０）と共に前記Ｒ部充填剤（２４０）を前記工具Ｒ部（２１２）から離すように移動させ、前記工具Ｒ部（２１２）の近傍において滑らかな接合面を有する複合材部品（２７０）を形成することは、
    前記Ｒ部充填剤（２４０）が前記剥離プライ（２５０）に取り付けられた状態で前記剥離プライ（２５０）を含む前記少なくとも１つの材料層（２６０）を脱型することを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法（４００）。
  8. 粘着性物質が前記工具Ｒ部（２１２）に対する前記Ｒ部充填剤（２４０）の位置を維持することを可能にするために、前記粘着性物質を前記工具Ｒ部（２１２）の近傍に付加することを更に含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法（４００）。
  9. 工具トラフ面（２１６）と工具主面（２１８）との間で延在する工具Ｒ部（２１２）を有する工具（２１０）、
    前記工具トラフ面（２１６）の近傍に配置されるブラダー（２３０）、
    前記工具Ｒ部（２１２）の近傍に配置されるＲ部充填剤（２４０）、
    前記工具Ｒ部（２１２）に対向する取り外し可能な剥離プライ（２５０）、及び
    前記取り外し可能な剥離プライ（２５０）の上の少なくとも１つの材料層（２６０）を備える、複合材部品製造装置（２００）。
  10. 前記取り外し可能な剥離プライ（２５０）は、前記ブラダー（２３０）及び前記工具主面（２１８）に対向する、請求項９に記載の複合材部品製造装置（２００）。
  11. 前記ブラダー（２３０）はブラダーＲ部（２３２）を有し、前記Ｒ部充填剤（２４０）は、前記工具Ｒ部（２１２）と前記ブラダーＲ部（２３２）との間に位置付けられる、請求項９又は１０に記載の複合材部品製造装置（２００）。
  12. 前記ブラダー（２３０）は、前記Ｒ部充填剤（２４０）が前記取り外し可能な剥離プライ（２５０）に接触して押し付けられるのに十分な圧力まで膨張する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の複合材部品製造装置（２００）。
  13. 前記Ｒ部充填剤（２４０）は熱硬化性樹脂を含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の複合材部品製造装置（２００）。
  14. 前記取り外し可能な剥離プライ（２５０）の上の前記少なくとも１つの材料層（２６０）は、前記取り外し可能な剥離プライ（２５０）の上の少なくとも１つの硬化可能材料層を含む、請求項９から１３のいずれか一項に記載の複合材部品製造装置（２００）。
  15. 前記工具Ｒ部（２１２）の近傍に配置された粘着性物質であって、前記工具Ｒ部（２１２）に対する前記Ｒ部充填剤（２４０）の位置を維持するための粘着性物質を更に含む、請求項９から１４のいずれか一項に記載の複合材部品製造装置（２００）。
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