JP5647993B2 - 成形された複合アセンブリ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)i=i1+i2(式中、i1≧0及びi2≧0であり、i1+i2≧1である。)
(1)i=i1+i2(式中、i1≧0及びi2≧0であり、i1+i2≧1である。)
Claims (18)
- 中空状の複合アセンブリ(205)の形状を自由に形成する装置(200)であって、
第1の表面(213)を有する型(220)と、
その上に複数の真空バッグシート(53,55)を含む真空バッグ(201)と、
その中にある中空状の複合アセンブリ(205)とを含み、
前記複合アセンブリ(205)はi個の複数の結合可能な層L x を含み、
前記複数の真空バッグシートの少なくとも1つは、前記複数の結合可能な層と前記型の第1の表面との間にあり、
前記複合アセンブリは中空状の複合アセンブリであって、少なくとも1つの内側真空バッグと外側真空バッグとの間にあり、
前記中空状の複合アセンブリは少なくとも1つの内側真空バッグと外側真空バッグとの間のi個の結合可能な層L x を含み、
前記i個の結合可能な層L x は第1のタイプのi 1 個の結合可能な層L x と第2のタイプのi 2 個の結合可能な層L x とを含み、i個の結合可能な層L x の環状部分C x は、中空状の複合アセンブリ内の共通参照点を囲み、
式中、X=1、2、3、・・・(i−1)、iであり、
第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L x は、第1及び第2のタイプの結合可能な層L x の環状部分内の各点と共通参照点との間の距離が減少する順にL 1 、L 2 、L 3 ・・・、L (i−1) 、L i と示され、
式中、iは1以上の任意の正整数であり、
i=i 1 +i 2 であり、
i 1 ≧0及びi 2 ≧0であり、
i 1 +i 2 ≧1であり、
第2のタイプのi 2 個の結合可能な各層L x は、第2のタイプの結合可能な層L x の各環状部分C x と同延の少なくとも1つの放射状部分R x を含み、
第1のタイプのi 1 個の結合可能な層L x の環状部分C x と、第2のタイプのi 2 個の結合可能な層L x の環状部分C x 及び放射状部分R x は、外面及び内面を有し、
i個の結合可能な層L x の環状部分C x の各外面に沿った点と共通参照点との間の距離が、第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L x の環状部分C x の内面に沿った各点と共通参照点との間の距離より大きく、
第1の空間が、型の内面から外側真空バッグの壁を隔て、
第2の空間が、外側真空バッグの壁と少なくとも1つの内側真空バッグの壁から中空状の複合アセンブリを隔て、
外側真空バッグの壁と中空状の複合アセンブリのi個の結合可能な層L 1 、L 2 、L 3 ・・・、L (i−1) 、L i は、型の内面に適合し、型の内面と外側真空バッグの壁との間の第1の空間と、外側真空バッグの壁及び少なくとも1つの内側真空バッグの壁から複合アセンブリを隔てる第2の空間とが、真空下にある場合、外側真空バッグの壁と、中空状の複合アセンブリの第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L 1 、L 2 、L 3 ・・・、L (i−1) 、L i との形状が、型の内面のネガ像であり、
第2のタイプの結合可能な層L x の各環状部分C x と同延の少なくとも1つの放射状部分R x は、第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L x の各環状部分C x 内の点と共通参照点との間の距離を確立又は固定し、これにより、中空状の複合アセンブリと外側及び内側真空バッグが型内にある場合、型から取り除かれている場合と同様、各点と共通参照点との間の距離が本質的には同一となる、
前記複数の結合可能な層は、真空バッグの内圧が減少し、バッグ及び複合アセンブリの複数の結合可能な層を型から取り除いても、型のネガ像である形状を保持できる、装置。 - 前記請求項1に記載の装置(200)において、
前記中空状の複合アセンブリ(205)は、外側真空バック(201)と複数の内側真空バッグ(203,204)との間に複合材支持構造(ウェブ)を有し、当該複合材支持構造は中空状の複合アセンブリ(205)の縦軸(160)と直交する軸に沿って配置され、
前記外側真空バッグは筒状であり、
前記外側真空バッグは、型の第1の表面に適合する第1のシートと、型の第2の表面に適合する第2のシートとを含み、
前記複合アセンブリは、少なくとも1つの結合可能な層L n (式中、n=0、−1、−2、・・・−i)を含み、
複合アセンブリの少なくとも1つの結合可能な層L n=0 の第1の表面は、型の第1の表面の形状及び外側真空バッグの第1のシートの形状又は型の第2の表面の形状及び外側真空バッグの第2のシートの形状のいずれかに面して適合し、
各々連続する下部の少なくとも1つの結合可能な層L n (式中、n=−1、−2、・・・−i)は、それぞれ上部の層L 1+n (式中n=−2、−3・・・−i)に適合し、
L n (式中、n=−1、−2、・・・−i+1)は、複合アセンブリの連続する下部の少なくとも1つの結合可能な層を表し、n=−iは、複合アセンブリの下部の少なくとも1つの結合可能な層の下端を表し、
真空バッグの第1及び第2のシートは、複合アセンブリの少なくとも1つの結合可能な層(L n )を、型の第1及び第2の表面から隔て、
複数の内側真空バッグは、ウェブの軸の周りに配列され、複合アセンブリの縦軸と直交し、複合アセンブリの少なくとも1つのL (−i) 層の形状に適合する第1及び第2の放射状に伸張可能なシートを含み、外側真空バッグの第1のシート及び型の第1の表面の形状又は外側真空バッグの第2のシート及び型の第2の表面の形状に適合する複合アセンブリの少なくとも1つの結合可能な層は、真空バッグが真空にされた場合、バッグ及び複合アセンブリの複数の結合可能な層を型から取り除いても、第1及び第2の表面それぞれのネガ像を保持することができる装置。 - 複合アセンブリの複数の結合可能な層は、反応性ポリマーが予備含浸された強化材料(プリプレグ)である請求項1又は2に記載の装置。
- 複合アセンブリの複数の結合可能な層は、材料及び厚さが用途によってさまざまな予備成形シートの層である請求項1又は2に記載の装置。
- 複合アセンブリの複数の結合可能な層は、フォームコア又は別の適切な芯材の各面上の予備形成シートである請求項1又は2に記載の装置。
- 複合アセンブリの複数の結合可能な層は、反応性ポリマーが予備含浸された強化材料(プリプレグ)、材料及び厚さが用途によってさまざまな予備成形シートの層又はフォームコアもしくは別の適切な芯材の各面上の予備形成シートの組み合わせである請求項1又は2に記載の装置。
- 複数の結合可能な層(Ln)は、結合剤によって結合される請求項1又は2に記載の装置。
- 結合剤は、熱可塑性フィルム接着剤又は熱硬化性フィルム接着剤である請求項7に記載の装置。
- 熱可塑性フィルム接着剤は、エチル酢酸ビニル(EVA)フィルム接着剤、コポリアミドフィルム接着剤、コポリエステルフィルム接着剤、ポリプロピレンフィルム接着剤、ポリエチレンフィルム接着剤、ポリウレタンフィルム接着剤及びそれらの組み合わせから成る群から選択される請求項8に記載の装置。
- 反応性(重合性)熱可塑性樹脂から成る群から選択される熱可塑性フィルムは、反応性大環状オリゴマーポリエステル、反応性大環状オリゴマーポリブチレンテレフタレート、反応性大環状オリゴマーポリエチレンテレフタレート、反応性大環状オリゴマーポリカーボネート及び反応性ラクタムモノマーであってもよい請求項8に記載の装置。
- 熱硬化性樹脂フィルム接着剤はエポキシ系である請求項10に記載の装置。
- 熱硬化性フィルムは、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂(フェノール樹脂)、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂、架橋ポリプロピレン樹脂、架橋ポリ塩化ビニル樹脂、架橋熱可塑性樹脂から成る群から選択される請求項8に記載の装置。
- 複合アセンブリは、複合アセンブリの面を隔てる「非結合」層を含む請求項1又は2に記載の装置。
- 非結合層は、プラスチック又は金属を含み、非結合層と複合体との間には離型剤を有する請求項13に記載の装置。
- 非結合層は、薄膜シートであり、その材料は金属及びプラスチックから成る群から選択される請求項13に記載の装置。
- 金属は、鉄鋼、アルミ、銅、銀及び錫から成る群から選択される請求項15に記載の装置。
- プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シリコーン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂、ポリフルオロアルカン、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムから成る群から選択される請求項15に記載の装置。
- 前記請求項1乃至17の何れか一項に記載の装置を用いた方法であって、
第1の表面を有する型と、
その上に真空バッグとを提供し、
真空バッグは複数の真空バッグシートを含み、
中空状の複合アセンブリを提供し、
複合アセンブリは複数の結合可能な層を含み、
複合アセンブリの複数の結合可能な層は、真空バッグの複数のシート内に含まれ、
複数の真空バッグシートの少なくとも1つは、複合アセンブリの複数の結合可能な層と型の第1の表面との間にあり、
前記複合アセンブリは中空状の複合アセンブリであって、少なくとも1つの内側真空バッグと外側真空バッグとの間にあり、
前記中空状の複合アセンブリは少なくとも1つの内側真空バッグと外側真空バッグとの間のi個の結合可能な層L x を含み、
前記i個の結合可能な層L x は第1のタイプのi 1 個の結合可能な層L x と第2のタイプのi 2 個の結合可能な層L x とを含み、i個の結合可能な層L x の環状部分C x は、中空状の複合アセンブリ内の共通参照点を囲み、
式中、X=1、2、3、・・・(i−1)、iであり、
第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L x は、第1及び第2のタイプの結合可能な層L x の環状部分内の各点と共通参照点との間の距離が減少する順にL 1 、L 2 、L 3 ・・・、L (i−1) 、L i と示され、
式中、iは1以上の任意の正整数であり、
i=i 1 +i 2 であり、
i 1 ≧0及びi 2 ≧0であり、
i 1 +i 2 ≧1であり、
第2のタイプのi 2 個の結合可能な各層L x は、第2のタイプの結合可能な層L x の各環状部分C x と同延の少なくとも1つの放射状部分R x を含み、
第1のタイプのi 1 個の結合可能な層L x の環状部分C x と、第2のタイプのi 2 個の結合可能な層L x の環状部分C x 及び放射状部分R x は、外面及び内面を有し、
i個の結合可能な層L x の環状部分C x の各外面に沿った点と共通参照点との間の距離が、第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L x の環状部分C x の内面に沿った各点と共通参照点との間の距離より大きく、
第1の空間が、型の内面から外側真空バッグの壁を隔て、
第2の空間が、外側真空バッグの壁と少なくとも1つの内側真空バッグの壁から中空状の複合アセンブリを隔て、
外側真空バッグの壁と中空状の複合アセンブリのi個の結合可能な層L 1 、L 2 、L 3 ・・・、L (i−1) 、L i は、型の内面に適合し、型の内面と外側真空バッグの壁との間の第1の空間と、外側真空バッグの壁及び少なくとも1つの内側真空バッグの壁から複合アセンブリを隔てる第2の空間とが、真空下にある場合、外側真空バッグの壁と、中空状の複合アセンブリの第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L 1 、L 2 、L 3 ・・・、L (i−1) 、L i との形状が、型の内面のネガ像であり、
第2のタイプの結合可能な層L x の各環状部分C x と同延の少なくとも1つの放射状部分R x は、第1及び第2のタイプのi個の結合可能な層L x の各環状部分C x 内の点と共通参照点との間の距離を確立又は固定し、これにより、中空状の複合アセンブリと外側及び内側真空バッグが型内にある場合、型から取り除かれている場合と同様、各点と共通参照点との間の距離が本質的には同一となり、
真空バッグの複数のシートの内圧が減少し、型から複合アセンブリの複数の結合可能な層を取り除いても、複数の結合可能な層が、型の第1の表面のネガ像の形状を保持できるように、真空バッグの複数のシートの内圧を減少することを含む方法。
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