JP6471147B2 - 輪郭形成されたマンドレル表面上での未硬化複合部材の圧密化 - Google Patents

Description

本開示は、概して、複合材構造体を製造するためのプロセスに関し、より詳しくは、輪郭形成されたマンドレル表面上での複合積層板ストリンガの圧密化を扱うものである。

航空産業で使用されるストリンガなどの細長複合部材は、機体外板などの構造体の曲率に一致するように、それらの長さに沿った一又は複数の平面に輪郭形成され得る。ストリンガの輪郭形成は、硬化ツールなどのマンドレルの輪郭形成された表面に対して未硬化のストリンガレイアップを圧密化するためのコンパクターを使用して実現され得る。柔軟に曲がり又は屈曲し、コンパクターが圧密化プロセス中に輪郭形成されたツール表面に適合できるようにするフレキシブルなコンパクターが、開発されてきた。

ツールの輪郭の程度によって、未硬化のストリンガレイアップは、特にツールの曲率中心付近で又は最も大きな輪郭付近で、ツールに対して圧縮されている際に、しわを成長させることがある。このしわは、コンパクター内に配置された、輪郭形成されたツール表面に最も近い複合材料の層を屈曲させる結果として生じる。この方法で材料を圧縮すると、余った材料がしわの中に溜まり隆起してしまう。しわには、硬化したストリンガの性能に好ましくない影響があり得る。

したがって、材料のしわ形成を制御する、輪郭形成されたツール上でストリンガなどの未硬化の複合部材を圧密化する方法が必要とされる。また、しわの大きさを低減しつつ、しわを概して均一にストリンガの長さに沿って分散させるフレキシブルなコンパクターを使用して、硬化ルール上でストリンガを圧密化する方法も必要とされる。

ストリンガなどの未硬化の複合部材は、複合材料内での比較的大きなしわの形成を回避しつつ、輪郭形成された硬化ツールなどの成形マンドレルに一致するように屈曲され得る。複合材料の任意のしわは、概して均一にストリンガの輪郭形成されたエリアに沿って分散される比較的小さなしわに限定される。大きなしわを回避することによって、ストリンガは、改善された構造性能及び均一性を有するようになる。材料のしわを均一に分散させることは、頂点形成方法及びフレキシブルなコンパクターを使用して実現される。頂点形成中に、輪郭の頂点から始まり、頂点から外に向かって移動する、輪郭形成されたツール表面に対して、未硬化のストリンガを配置し屈曲させるために、フレキシブルなコンパクターが使用される。フレキシブルなコンパクターは、ストリンガ性能に物質的に影響を与えない比較的小さな材料しわの形成を制御できるように、余分な複合材料が圧密化プロセス中に受け取られ得る一連の横の切溝を含む。

１つの開示される実施形態によれば、輪郭を有するマンドレル表面に対して未硬化の複合部材を圧密化する方法が提供される。方法は、未硬化の複合部材をコンパクターに付着させることを含む。コンパクターはまた、未硬化の複合部材をマンドレル表面の輪郭と整列させるために、及び未硬化の複合部材を輪郭の頂点でマンドレル表面と最初に接触させるために、使用される。方法は、マンドレル表面の輪郭上で未硬化の複合部材を形成することを含み、コンパクターは、マンドレル表面に対して未硬化の複合部材を圧密化するために使用される。未硬化の複合部材を形成することは、マンドレル表面上に未硬化の複合部材をドレープ形成（ｄｒａｐｅ ｆｏｒｍｉｎｇ）することによって実行され得る。ドレープ形成は、未硬化の複合部材がマンドレル表面上に形成されている際には、未硬化の複合部材の端部とマンドレル表面の端部との間で実質的に一定の関係を維持することを含む。未硬化の複合部材を形成することは、ラッシュ形成（ｌａｓｈ ｆｏｒｍｉｎｇ）によって実行され得る。形成することは、Ｓ字型の屈曲を未硬化の複合部材内に誘導することによって、マンドレル表面に隣接する未硬化の複合部材の中の局部的圧縮力を低減することを含む。未硬化の複合部材を輪郭上に形成することは、未硬化の複合部材が、頂点でマンドレル表面と最初に接触した後に実行される。形成することは、頂点から未硬化の複合部材に沿って漸進的に外に向かってマンドレル表面上に未硬化の複合部材を形成することによって実行され得る。未硬化の複合部材は、頂点でマンドレル表面と最初に接触するときには、事前に選択された位置姿勢を有し、未硬化の複合部材の外側部分の位置姿勢は、未硬化の複合部材がマンドレル表面の輪郭上で形成されている際には、事前に選択された位置姿勢に実質的に平行に維持される。未硬化の複合部材を形成することは、未硬化の複合部材を漸進的により小さな曲率半径に屈曲させることを含む。方法は、未硬化の複合部材の材料がコンパクターの中で圧縮されて切溝になるようにすることによって、形成中に未硬化の複合材部材で生じる任意のしわを分散させることを更に含み得る。方法はまた、未硬化の複合部材の中立軸の位置をずらすことによって、形成中に未硬化の複合部材のしわを低減するために、コンパクターを使用することを更に含み得る。

別の実施形態によれば、マンドレル表面の輪郭上で未硬化の複合ストリンガの形成中に、未硬化の複合ストリンガのしわ形成を制御する方法であって、複合ストリンガをマンドレル表面の輪郭の頂点と整列させることと、複合ストリンガを頂点でマンドレル表面と接触させることとを含む方法が提供される。複合ストリンガは、頂点から下に向かってマンドレル表面上に形成される。複合ストリンガを頂点から形成することは、複合ストリンガをマンドレル表面に対して下に向かってかつ頂点から漸進的に外に向かって屈曲させることを含む。ストリンガを形成することは、複合ストリンガの端部とマンドレル表面の端部との間で実質的に一定の関係を維持することを含み、ドレープ形成及びラッシュ形成のうちの１つによって実行され得る。方法は、フレキシブルなコンパクター（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｃｏｍｐａｃｔｏｒ）を複合ストリンガ内に搭載することと、複合ストリンガをコンパクターに付着させることと、複合ストリンガを頂点でマンドレル表面と接触させるために、及び頂点から下に向かってマンドレル表面上に複合ストリンガを形成するために、コンパクターを使用することとを更に含み得る。複合ストリンガをコンパクターに付着させることは、吸引力を使用して実行される。ストリンガは、コンパクターを使用して、頂点から下に向かってマンドレル表面上に形成され得る。複合ストリンガのしわを形成することは、複合ストリンガの材料がコンパクター内に圧縮されるようにすることによって制御される。頂点から下に向かってマンドレル表面上に複合ストリンガを形成することは、コンパクターを使用して実行され、コンパクターは、複合ストリンガのしわの実質的に均一な分散を促進するために使用される。

更なる別の実施形態によれば、未硬化の複合部材を硬化ツールの輪郭形成された溝の中に形成する方法が提供される。方法は、未硬化の複合部材をコンパクターに付着させることと、輪郭形成された溝に沿って輪郭の頂点で、未硬化の複合部材を硬化ツールと最初に接触させるために、コンパクターを使用することとを含む。コンパクターは、未硬化の複合部材を下に向かって輪郭形成された溝の中に及び輪郭形成された溝に沿って、頂点から漸進的に外に向かって形成するために使用される。コンパクターは、未硬化の複合部材を下に向かって輪郭形成された溝の中に及び輪郭形成された溝に沿って形成する間、未硬化の複合部材の中に形成されたしわを分散させるために使用される。未硬化の複合部材を形成するためにコンパクターを使用することは、ドレープ形成及びラッシュ形成のうちの１つによって実行される。

要するに、本発明の１つの態様によれば、未硬化の複合部材を、輪郭を有するマンドレル表面に対して圧密化する方法であって、未硬化の複合部材をコンパクターに付着させることと、未硬化の複合部材をマンドレル表面の輪郭と整列させるために、コンパクターを使用することと、未硬化の複合部材を、輪郭の頂点で、マンドレル表面と最初に接触させるために、コンパクターを使用することと、マンドレル表面の輪郭上で頂点から外に向かって未硬化の複合部材を形成することと、未硬化の複合部材をマンドレル表面に対して圧密化するために、コンパクターを使用することとを含む方法が提供される。

有利には、方法は、未硬化の複合部材の材料がコンパクターの中で圧縮されて切溝になるようにすることによって、形成中に未硬化の複合材部材で生じる任意のしわを分散させることを更に含む。

有利には、未硬化の複合部材が中立軸を有する方法であって、方法は、未硬化の複合部材の中立軸の位置をずらすことによって、形成中に未硬化の複合部材のしわを低減するために、コンパクターを使用することを更に含む。

有利には、方法において、未硬化の複合部材を形成することは、未硬化の複合部材内にねじれを形成するために、コンパクターを使用することを含む。

有利には、方法において、未硬化の複合部材を形成することは、マンドレル表面上に未硬化の複合部材をドレープ形成することによって実行される。

有利には、方法において、ドレープ形成は、未硬化の複合部材がマンドレル表面上に形成されている際には、未硬化の複合部材の端部とマンドレル表面の端部との間で実質的に一定の関係を維持することを含む。

有利には、方法において、未硬化の複合部材を形成することは、ラッシュ形成（ｌａｓｈ ｆｏｒｍｉｎｇ）によって実行される。有利には、方法において、ラッシュ形成は、Ｓ字型の屈曲を未硬化の複合部材内に誘導することによって、マンドレル表面に隣接する未硬化の複合部材の中の局部的圧縮力を低減することを含む。

有利には、方法において、未硬化の複合部材を輪郭上に形成することは、未硬化の複合部材が、頂点でマンドレル表面と最初に接触した後に実行される。

有利には、方法において、形成することは、頂点から未硬化の複合部材に沿って漸進的に外に向かってマンドレル表面上に未硬化の複合部材を形成することによって実行される。

有利には、方法において、未硬化の複合部材は、頂点でマンドレル表面と最初に接触するときには、事前に選択された位置姿勢を有し、未硬化の複合部材の外側部分の位置姿勢は、未硬化の複合部材がマンドレル表面の輪郭上で形成されている際には、事前に選択された位置姿勢に実質的に平行に維持される。

有利には、方法において、未硬化の複合部材を形成することは、未硬化の複合部材を漸進的により小さな曲率半径に屈曲させることを含む。

本発明の別の態様によれば、方法により圧密化された複合部材が提供される。

本発明の別の態様によれば、マンドレル表面の輪郭上で未硬化の複合ストリンガの形成中に、未硬化の複合ストリンガのしわ形成を制御する方法であって、複合ストリンガをマンドレル表面の輪郭の頂点と整列させることと、複合ストリンガを頂点でマンドレル表面と接触させることと、頂点から下に向かってマンドレル表面上に複合ストリンガを形成することとを含む方法が提供される。

有利には、方法において、複合ストリンガを頂点から形成することは、複合ストリンガをマンドレル表面に対して下に向かってかつ頂点から漸進的に外に向かって屈曲させることを含む。

有利には、方法において、複合ストリンガを頂点から形成することは、複合ストリンガの端部とマンドレル表面の端部との間で実質的に一定の関係を維持することを含む。

有利には、方法において、複合ストリンガを形成することは、ドレープ形成及びラッシュ形成のうちの１つによって実行される。

有利には、方法は、フレキシブルなコンパクターを複合ストリンガ内に搭載することと、複合ストリンガをコンパクターに付着させることと、複合ストリンガを頂点でマンドレル表面と接触させるために、及び複合ストリンガを頂点から下に向かってマンドレル表面上に形成するために、コンパクターを使用することとを更に含む。

有利には、方法において、複合ストリンガをコンパクターに付着させることは、吸引力を使用して実行される。

有利には、方法において、頂点から下に向かってマンドレル表面上に複合ストリンガを形成することは、コンパクターを使用して実行され、複合ストリンガのしわを形成することは、複合ストリンガの材料がコンパクター内に圧縮されるようにすることによって制御される。

有利には、方法において、頂点から下に向かってマンドレル表面上に複合ストリンガを形成することは、コンパクターを使用して実行され、コンパクターは、複合ストリンガのしわの実質的に均一な分散を促進するために使用される。

本発明の更に別の態様によれば、方法により生成される制御されたしわを有する複合ストリンガが提供される。

本発明の更なる態様によれば、未硬化の複合部材を硬化ツールの中の輪郭形成された溝に形成する方法であって、未硬化の複合部材をコンパクターに付着させることと、未硬化の複合部材を、輪郭形成された溝に沿って輪郭の頂点で、未硬化の複合部材を硬化ツールと最初に接触させるために、コンパクターを使用することと、未硬化の複合部材を下に向かって輪郭形成された溝の中に及び輪郭形成された溝に沿って、頂点から漸進的に外に向かって形成するために、コンパクターを使用することと、未硬化の複合部材を下に向かって輪郭形成された溝の中に及び輪郭形成された溝に沿って形成する間、未硬化の複合部材の中に形成されたしわを分散させるために、コンパクターを使用することとを含む方法が提供される。

有利には、方法において、未硬化の複合部材を形成するためにコンパクターを使用することは、ドレープ形成及びラッシュ形成のうちの１つによって実行される。

特徴、機能及び利点は、本開示の様々な実施形態において個々に達成することができ、又は下記の説明及び図面を参照することによってさらに詳細を理解することができる更に別の実施形態と組み合わせてもよい。

例示的な実施形態の特性と考えられる新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、更にはその目的及び利点とは、添付図面を参照して、本開示の例示的な実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。

ＸＺ平面の長さに沿って輪郭形成されたストリンガの斜視図である。 図１の線２−２に沿った断面図である。 ＸＹ平面の長さに沿って輪郭形成されたストリンガの平面図である。 硬化ツールに対して図１から図３に示されるストリンガを圧密化するために使用されるフレキシブルなコンパクターの斜視図である。 硬化ツール上での圧密化中のストリンガレイアップを伴う図４に示されるコンパクターの縦断面図である。 図５で図６として表されるエリアの図である。 形成ダイからストリンガを取り外すコンパクターを示す断面図である。 ストリンガを輪郭形成された硬化ツール空洞に形成する準備を整えて指標付け及び整列されたコンパクターを示す断面図である。 輪郭形成されたツール空洞内に形成されたストリンガと、ストリンガの硬化に備えて搭載された真空バッグとを示す断面図である。 硬化に続き、持ち上げられてストリンガから離れているコンパクターを示す断面図である。 硬化ツール内に形成されているときのストリンガ上の応力を説明する際に役立つ、ストリンガの一部の斜視図である。 ストリンガの重心及び中立軸を示す、図１１に示されるストリンガの端面図である。 ストリンガが、ストリンガの頂点形成に備えた輪郭形成されたマンドレル表面の頂点と最初に接触した場合の、ストリンガの縦側面図である。 ラッシュ技術を使用した頂点形成方法を説明する際に役立つ略図である。 図１４で図１５として表されるエリアの図である。 ドレーピング技術を使用した頂点形成方法を説明する際に役立つ略図である。 ドレーピング技術を使用した頂点形成中のストリンガの漸進的成形を示す図である。 頂点形成方法の使用を示すストリンガ製造方法のフロー図である。 航空機の製造及び保守方法のフロー図である。 航空機のブロック図である。

開示された実施形態は、一又は複数の平面で輪郭形成され又は湾曲された細長複合部材製造の際に用いられ得る。例えば、図１及び図２を参照すると、複合機体ストリンガ３０は、任意の適する手段によって外板３２に取り付けられる。ストリンガ３０は、キャップ３４、傾斜した側壁又はウェブ３６、及び外に向かって曲がった実質的に平らなフランジ３８を備えるハット型の断面形状を有する。他の断面形状も可能である。この例では、ストリンガ３０は、直交する座標システム４０のＸＺ平面にある輪郭４２を有する。ストリンガ３０は、例えば、限定されないが、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）などのマルチプライ複合積層板を備え得る。ストリンガ３０が説明されてきたが、開示される実施形態は、一又は複数の平面に一又は複数の曲率を有する様々な細長複合部材のうちの任意のものを製造するために用いられ得る。

図３に示されるように、ストリンガ３０は、例えば、ＸＹ平面など、他の平面に輪郭形成され得る４２。更に別の例では、ストリンガ３０は、複数の平面に輪郭形成され得る。以下でより詳しく述べられるだろうが、ストリンガ３０は、プリプレグをレイアップし所望の断面形状に形成することによって製造される。コンパクター４４（図４）は、未硬化のストリンガ３０を輪郭形成された硬化ツール６８（図８）内で形成し、次いで未硬化のストリンガ３０を硬化サイクル中に圧密化するために使用される。

ここで図４を参照すると、コンパクター４４は、未硬化ストリンガ３０の移送、配置、形成及び圧密化を支援するために使用され得る。ストリンガ３０は、以下で説明されるであろう真空又は吸引力を使用して、コンパクター４４に取り外し可能に保持又は付着される。コンパクター４４は、コンパクター４４がストリンガ３０の配置及び圧密化中に輪郭形成されたツール表面６６に対して曲がり、適合できるようにする柔軟性を有した、一般的に半剛性である。コンパクター４４は、例えば、限定されないが、ＣＦＲＰとエラストマーゴムとの組み合わせなどの応用に適した材料で構成され得る。コンパクター４４は、ストリンガ３０を搭載及び形成するためのデバイス、及び硬化されているときに形成されたストリンガ３０の断面形状を制御するためのデバイスの両方として機能する。ストリンガ３０のコンパクター４４に対する真空付着は、操作中にストリンガ３０への損傷リスクを低減し得、硬化ツール６８（図５を参照）などの輪郭形成されたマンドレル表面上への搭載中にストリンガ３０を制御する。

コンパクター４４は、概して、一般的に開放された内部空間５８を画定するハット部分４６、フランジ部分５２及び端壁４８を備える。ハット部分４６は、コンパクター４４に柔軟性を提供し、空気を開放された内部空間５８内に引き込むことができるようにする、複数の縦に間隔を置き横に延びるスリット又は切溝５４を含む。端壁４８のどちらか一方又はそれら両方の真空継手５０は、開放された内部空間５８を空にするための真空源（図示されず）と連結されるように適合される。図４には示されないが、フランジ部分５２は、その長さに沿って、フレキシブルで、コンパクター４４をＸＹ平面及びＸＺ平面のどちらか一方又はそれら両方で曲げることができるようにする一又は複数の部分又は接合部を含み得る。

開放された内部空間５８内に形成された真空は、空気が切溝５４を通して引き込まれるようにし、真空吸引力５５が生成される。この真空吸引力は、未硬化のストリンガ３０を把持し、移送、配置及び圧密化プロセス中に未硬化のストリンガ３０をコンパクター４４に付着させ貼り付ける。より具体的には、ストリンガ３０のキャップ３４及びウェブ３６が、真空吸引力５５によりコンパクター４４のハット部分４６に付着されるが、その一方で、ストリンガ３０のフランジ３８は、コンパクター４４のフランジ部分５２に向かい合って接触するが、フランジ部分５２に付着されない。ストリンガ３０のコンパクター４４への真空付着はまた、以下でより詳しく説明されるように、ストリンガ圧密化中にプライのしわ形成及び収集のより対称的な分散を可能にし得る。更に、コンパクター４４は、切溝５４の位置で受け入れ可能なしわ６０ａを誘導する。本明細書中で使用される「許容範囲のしわ又はしわの形成（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ ｗｒｉｎｋｌｅｓ ｏｒ ｗｒｉｎｋｌｉｎｇ）」は、負荷をかけられ配置されると、稼働中の硬化されたストリンガ３０の性能に深刻な影響を与えないほど、サイズが十分に小さく、概して十分な長さに沿って分散されるしわを指す。

ここで図５及び図６を参照すると、コンパクター４４は、未硬化のストリンガ３０を硬化ツール６８の輪郭形成された表面６６又は類似の輪郭形成されたマンドレル表面上に形成及び圧密化するために使用され得る。図５において、ストリンガ３０を下に向かって硬化ツール６８の輪郭形成された表面６６上に形成するための、ＸＺ平面で曲げられたコンパクター４４が示される。ストリンガ３０のコンパクター４４への真空付着は、この形成プロセス中に外側プライ（コンパクター４４に最も近い）と内側プライ（硬化ツール表面６６に最も近い）との間の所望の平面プライ滑性の促進を支援し得る。ストリンガ３０を輪郭形成された表面６６上に整列させ、最初に係合させ、次に形成するために使用される方法は、以後、「頂点（ａｐｅｘ）」形成方法と呼ばれるだろう。

頂点形成方法によって、輪郭形成されたツール表面６６に面するストリンガ３０の長さに沿って、余ったストリンガ材料６０が分散される。この分散された余ったストリンガ材料６０は、コンパクター４４によりストリンガ３０に印加される圧密化力（ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）を受けて部分的に切溝５４内に移動することが可能になり、移動が促進される。圧縮７８（図６を参照）下にある余ったストリンガ材料６０は、それぞれ切溝５４内で、一連の分散された比較的小さな許容範囲の（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ）しわ６０ａを形成する。比較的小さなサイズのしわ６０ａと、それらのしわがストリンガ３０の十分な長さに沿って概して均一に分散されることにより、材料のしわ形成によって引き起こされる負荷を受ける硬化したストリンガ３０内の応力集中は、実質的に低減又は除去される。しわ６０ａの位置及び分散は、ある程度は、切溝５４の間の距離「Ｄ」次第で決まる。切溝５４の間の距離「Ｄ」は、しわ６０ａを実質的に等しく分散させるために、概して、コンパクター４４の長さに沿って一定であり得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、しわ６０ａが均等に分散されないように、しわ６０ａの分散を調整することが望ましいこともある。コンパクター４４に提供される切溝５４の数が増加するにつれ、誘導されるしわの数も同様に増加するが、その一方で、誘導されるしわの各々のサイズは、縮小される。また、切溝５４の数が増加するにつれ、ぴったりした半径を有するツール表面周囲で屈曲するコンパクター４４の能力も増加する。概して、運航に供される際に、しわ６０ａがストリンガ３０の性能に実質的にごくわずかな効果しか有していない点に対して、しわ６０ａのサイズを縮小しつつ、しわ６０ａの数を増加させることが望ましいだろう。

図７から図１０は、コンパクター４４を使用して、硬化ツール６８の輪郭形成された表面６６上にストリンガ３０を形成、移送、配置、形成及び圧密化する一連のステップを示す。プリプレグレイアップは、例えば、雄型と雌型との間に（図７には、雌型６４だけが示される）平らなレイアップ（図示されず）をスタンプ形成することによって、又は雄型（図示されず）上に平らなレイアップを真空バッグ形成することによってなど、様々な技術のうちの任意のものを使用して、所望のハット型断面に形成され得る。

ストリンガ３０が、例えば、雌型６４など、所望の断面形状に形成された状態で、コンパクター４４のハット部分４６が、ストリンガ３０のウェブ３６及びキャップ３４と係合し、コンパクター４４のフランジ部分３８が、ストリンガ３０のフランジ３８の上に横たわり係合するように、コンパクター４４が、ストリンガ３０に配置される。コンパクター４４が形成される材料及び表面仕上げ次第で、例えば、剥離プライなどの離型剤をコンパクター４４とストリンガ３０との間に導入する必要があり得る。例えば、限定されないが、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレン）フィルムの層（図示されず）がコンパクター４４のハット部分４６を覆うように、コンパクター４４にテープで固定されてもよい。空気がフィルムを通ってコンパクター４４の切溝５４内に流れることができるように、鉛直なスリット（図示されず）が、コンパクター４４の長さに沿ってＦＥＰフィルムで形成されてもよい。

ストリンガ３０及びコンパクター４４は、ストリンガ３０が配置のために取り外され移送される準備ができるまで、ストリンガ３０の形状を維持するための保持固定具として使用され得る雌型６４の中に留まり得る。オプションで、ストリンガ３０は、硬化ツール６８への移送準備ができるまで、保持固定具（図示されず）に移送され得る。ストリンガ３０を雌型６４（又はオプションの保持固定具）から取り外すために、切溝５４（図４から図６）内に空気を引くコンパクター４４内は真空に引かれ、ストリンガ３０をコンパクター４４に付着させ、コンパクター４４で把持させる吸引力が生成される。

ストリンガ３０がコンパクター４４にその長さに沿って付着された状態で、ストリンガ３０及びコンパクター４４は、硬化ツール６８上での形成を含む後続の処理中に単一のユニットとして動く。後続の処理中にストリンガ３０のしわ形成を制御するために、ストリンガ３０をコンパクター４４に付着させる真空は、ストリンガ３０が硬化ツール６８上に形成されるまで維持される。ストリンガ３０が形成プロセス中にコンパクター４４から確実に剥がれないようにするために、ストリンガ３０に印加される真空力の量に対する形成速度を調節し、ストリンガ３０がコンパクター４４の屈曲に伴ってゆっくりと屈曲できるようにすることが必要であり得る。ストリンガ３０をコンパクター４４に付着させる真空が発生した付着力は、ストリンガ３０に沿ってしわ６０ａを分散させるために、ストリンガ３０に誘導される局部的屈曲力よりも強くなければならない。

図７に示されるように、ストリンガ３０がコンパクター４４に付着された状態で、コンパクター４４は、雌型６４から離れストリンガ３０に伴って持ち上げられ、図８に示される硬化ツール６８などの形成マンドレルにストリンガ３０を移送するために使用される。硬化ツール６８は、輪郭形成されたツール空洞又は溝７０を形成する輪郭形成されたツール表面６６を有する。輪郭形成されたツール表面６６は、少なくとも１つの平面で湾曲し又は輪郭形成され、ストリンガ３０の外側モールド線（ＯＭＬ）表面（図示されず）に一致する。

コンパクター４４は、図８に示されるように、ツール空洞７０の長さに沿って、輪郭形成されたツール表面６６上にストリンガ３０を配置及び形成するために使用される。後に記載されるように、コンパクター４４は、ツール空洞７０の輪郭形成された表面６６に適合するように曲がり、またストリンガ３０をツール空洞７０の輪郭形成された形状に形成させる。開示される頂点形成方法によれば、下に向かって輪郭形成されたツール空洞７０内に形成されている際のストリンガ３０の任意のしわ形成は、ストリンガ３０の長さに沿って概して均等に分散される比較的小規模の「許容範囲の（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ）」しわに限定されるだろう。

コンパクター４４及びストリンガ３０がツール空洞７０内に形成された状態で、真空バッグ６２（図９）は、コンパクター４４及びストリンガ３０上に搭載され、コンパクター４４と共に、輪郭形成されたツール表面６６に対してレイアップ３０を圧密化するバッグ６２は、真空に引かれる。図１０に示されるように、ストリンガ３０の圧密化に続き、コンパクター４４は、ストリンガ３０から引き出される。いくつかの適用では、硬化に続き、硬化したストリンガ３０からのコンパクター４４の分離を支援するために、ストリンガ３０及び硬化ツール６８の取付け前に、粘着剤を輪郭形成されたツール表面６６に塗布することが望ましいこともある。次いで、ストリンガ３０は、更に処理されてもよい。例えば、充填剤（図示されず）が、ストリンガ３０に導入され得、一又は複数のブラダー（図示されず）が、ストリンガ３０に対して搭載され、ストリンガ３０は、外板３２（図１）又は他の構造に取り付けられ得、オートクレーブ（図示されず）で硬化され得る。

ここで図１１及び図１２に注目するが、図１１及び図１２は、ストリンガ３０が、先ほど説明された硬化ツール６８などのマンドレルの輪郭形成されたツール表面６６上に形成されているときに、ストリンガ３０に作用する応力を示す。ストリンガ３０は、ＸＹ又はＸＺ平面のどちらかで曲率（図１１では示されず）に沿って形成され得る。ストリンガ３０の幾何学形状は、これら２つの平面のどちらが搭載に最も影響するかを決定するだろう。ストリンガ３０の特定の断面幾何学形状に関わらず、ストリンガ３０は、中立軸８０、及び重心又は幾何学形状の中心８２を有する。図１１では、ストリンガ３０をＸＹ平面で形成するときの中立軸８０の位置が示され、その一方で図１２では、ストリンガ３０をＸＺ平面で形成するときの中立軸８０の位置が示される。

図１１を参照すると、ストリンガ３０がＸＹ平面で曲率に沿って形成されると、ストリンガ３０の１つの側面を引っ張った状態７６（ｉｎ ｔｅｎｓｉｏｎ ７６）に置き、ストリンガ３０の他の側面を圧縮状態７８（ｉｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ７８）に置く曲げモーメントＭが、Ｚ軸（モーメント誘導軸）周囲に生成される。ＸＺ及びＸＹ平面が互いに垂直であり、同様に、運動量の軸（Ｙ軸及びＺ軸）が互いに垂直であるので、図１２に示される中立軸８０は、図１１に示される中立軸８０に実質的に垂直である。ストリンガ３０の中立軸８０は、ストリンガ３０がＸＹ及びＸＺ平面のどちらか一方又は両方で湾曲したツール空洞７０（図８）に形成されているときに起こるように、屈曲されると、ストリンガ３０の延び又は圧縮が起こらないストリンガ３０の断面内では線又は平面である。図１２を参照すると、ストリンガ３０がＸＺ平面で曲率に沿って形成されると、中立軸８０（Ｙ軸）上方のエリア８１を引っ張った状態に置き、中立軸８０下方のエリア８３を圧縮状態に置く曲げモーメントＭが、中立軸８０（Ｙ軸）周囲で生成される。

中立軸８０下方のストリンガ３０のエリア８３は、ストリンガ３０がＸＹ又はＸＺ平面のどちらか一方で形成されている際に搭載され圧縮状態７８になるので、最もしわ形成が起こりやすいエリアである。それに対して、形成中に引っ張り状態７６にあるエリア８１では、引っ張りが比較的小さいので、通常、しわが形成されない。同量のストリンガ材料が、中立軸８０下方のエリア８３内でより小さな半径に適合されているので、ストリンガ３０が、形成処理中に漸進的により小さな曲率半径に屈曲されている際に、中立軸８０下方の圧縮７８によって、しわ６０ａ（図６を参照）がストリンガ３０に形成される。実際に、フレキシブルなコンパクター４４は、中立軸８０を下に向かって、ストリンガ３０のキャップ３４の方にずらす８５（図１２）ように機能する。中立軸８０が下に向かってずらされる８５結果として、ストリンガ３０内での中立軸８０下方のエリア８３の圧縮量は低減され、この低減された圧縮力のため、このエリアでは、しわ形成はほとんど起こらない。

先ほど説明されたように、頂点形成は、形成プロセス中にストリンガ３０のしわ形成を制御するために、輪郭形成されたツール空洞７０（図８）内に及びツール空洞７０に沿ってストリンガ３０を形成するために使用される。図１３は、一般的に、頂点形成方法を図式的に示す。硬化ツール６８は、実質的に真っすぐなストリンガ３０が、輪郭形成されたツール表面６６の曲率に適合するまで、ストリンガ３０を漸進的に小さな曲率半径に対して屈曲させることによって形成される、輪郭形成されたツール表面６６を有する。真っすぐなストリンガ３０は、プリプレグなどの未硬化の複合材料の実質的に平らなプライのスタックを備える。輪郭形成されたツール表面６６の曲率は、ツール表面６６上の最大曲率の地点に対応する頂点８４を有する。ストリンガ３０がコンパクター４４（図８に示される）に付着された状態で、コンパクター４４は、硬化ツール６８に対してストリンガ３０を整列させ指標付けするために使用される。次いで、コンパクター４４は、最初にストリンガ３０を頂点８４でツール表面６６と接触させる。頂点８４でのこの最初の接触の後に、ストリンガ３０は、下に向かって７２輪郭形成されたツール表面６６上に及びツール空洞７０（図８）内に形成される。頂点８４での圧密化後にストリンガ３０を下に向かって輪郭形成されたツール表面６６上に形成するために使用される特定の技術は、以下で説明されるように、ストリンガ３０が形成されているのがＸＹ平面かＸＺ平面かによって決まるだろう。ツール表面６６が複合輪郭を有し、ＸＹ及びＸＺ平面の両方でストリンガを形成する必要がある場合の応用では、コンパクター４４は、ＸＹ及びＸＺ平面の両方で同時に曲がることがある。コンパクター４４はまた、ＸＹ及びＸＺ平面のどちらか一方の曲がりとは無関係に、又はその曲りに加えて、形成プロセス中に、ストリンガ３０内にねじれ（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｔｗｉｓｔ）を形成し得る。

図１４及び図１５は、ラッシュ形成技術を使用した、ＸＺ平面で輪郭形成された硬化ツール６８など、輪郭形成されたマンドレル表面６６上へのストリンガ３０の頂点形成を示す。ストリンガ３０の連続位置及び屈曲形状が、図１４の文字「Ａ〜Ｄ」によってそれぞれ指定され、ストリンガ３０の個々の積層板プライ９０が図１５に示される。このラッシュ形成中に、ツール表面６６とまだ接触していない外側部分７４は、頂点８４と最初に接触するようになると、ストリンガ３０の最初の位置姿勢（文字「Ａ」によって指定される）に実質的に平行に保持される。この方法におけるストリンガ３０のラッシュ形成は、ストリンガ３０への「Ｓ」字型屈曲８７（図１５を参照）を誘導する。「Ｓ」字型屈曲８７の形成は、引張力７６及び圧縮力８０がそれぞれ作用している場合のストリンガ３０内の位置をずらす。「Ｓ」字型屈曲８７をストリンガ３０のプライ９０に誘導することは、しわ形成が起こることが予期され得る場合に、輪郭形成されたツール表面６６に隣接するエリアの局部的圧縮力を低下させることによって、プライのしわ形成の広がりを促進する。

図１６及び図１７は、ドレープ形成技術を実行するためにコンパクター４４を使用して、ＸＹ平面に輪郭形成されたストリンガ３０の頂点形成を示す。コンパクターは、ストリンガ３０を、輪郭形成されたツール表面６６の頂点８４に対応する第１の地点「Ａ」と最初に接触させるように、整列及び指標付けされる。次にストリンガ３０は、ストリンガ３０を頂点８４周囲で屈曲させることによって、輪郭形成されたツール空洞７０（図８）内で硬化ツール６８上に均等にドレープされる。図１６の文字「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」及び「Ｅ」はそれぞれ、屈曲プロセスが進む際の、ストリンガ３０とツール表面６６との接触の同時地点を表す。ストリンガ３０の対応する屈曲位置は、同様に、文字「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」及び「Ｅ」によって、図１７で指定される。屈曲プロセス中に、ストリンガ３０の端部とツール表面６６の端部との間の距離９２と９４（図１６）との関係は、頂点８４周囲で実質的に均等な屈曲をもたらすストリンガ３０の姿勢を維持するために、実質的に一定に維持される。先ほど明記されたように、この形成プロセス中に、ストリンガ３０のコンパクター４４への真空付着は、ストリンガ３０の平面プライ間での所望の滑性促進を支援し得る。

ここで図１８に注目するが、図１８は、頂点形成方法及び先ほど説明されたコンパクター４４を使用した、輪郭形成された複合ストリンガ３０の製造方法のステップを広範に示している。９６から開始して、ストリンガチャージ（ｓｔｒｉｎｇｅｒ ｃｈａｒｇｅ）がレイアップされ、必要に応じてトリミングされる。次いでストリンガレイアップが、ステップ９８で、所望のストリンガ断面形状に形成される。オプションで、ステップ１００において、ＦＥＰなどの適する穴の開いた（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ）離型フィルムが、フレキシブルなコンパクター４４の圧密化表面に配置及び付着され得る。目打ち線（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ）は、フィルムを通して真空気流を可能とし、例えば、限定されないが、フィルムに一連のスリットを成形することによって形成され得る。ステップ１０２では、コンパクター４４が、形成されたストリンガ３０の空洞内に搭載される。

ステップ１０４では、ストリンガ３０をコンパクター４４に付着させる真空が、コンパクター４４内で発生し、コンパクター４４にストリンガ３０を有効に把持させる。ステップ１０６では、コンパクター４４は、ストリンガ３０を取り外し、硬化ツール６８を備え得る輪郭形成された形成マンドレルに移送するために使用され得る。ストリンガ３０が取り外され移送されている際に、コンパクター４４とストリンガ３０との間の付着を維持するために、真空がコンパクター４４内で保持される。ステップ１０８では、輪郭形成されたマンドレル又は硬化ツール６８の頂点８４が位置付けられ、後続の形成プロセスに役立つように参照開始地点としてマークが付与され得る。ステップ１１０では、輪郭形成されたツール表面６６の頂点８４で、ストリンガ３０を輪郭形成されたマンドレル表面又は硬化ツール６８と整列させ、ストリンガ３０を輪郭形成されたマンドレル表面又は硬化ツール６８と最初に接触させるために、コンパクター４４が使用される。

ステップ１１２では、先ほど説明されたドレープ形成技術又はラッシュ形成技術のどちらか一方を使用して、ストリンガ３０を下に向かってマンドレル又は硬化ツール表面６６上に、頂点から外に向かって実質的に均等に屈曲させるために、コンパクター４４が使用される。屈曲プロセス中に、ストリンガ３０と共にコンパクター４４は、マンドレル又はツール６８の輪郭と適合するように曲がり、ストリンガ材料に、ストリンガの輪郭の長さに沿って実質的に均等に分散するしわを形成させる。ステップ１１４では、形成されたストリンガ３０は、真空バギングされ、次いで、コンパクター４４内の真空が維持されている間に、コンパクター４４を使用して室温で圧密化され得る。ステップ１１６では、ストリンガ３０がバギング解除され（ｄｅｂａｇｇｅｄ）、コンパクター４４内の真空が開放され、コンパクター４４及びストリンガ３０の硬化ツール６８からの取り外しが可能になる。

本開示の実施形態は、様々な実施可能な応用において、特に、ストリンガなどの輪郭形成された細長複合部材が使用され得る、例えば、航空宇宙産業、海洋産業、自動車産業での応用、及び他の応用を含む運輸産業において、用途を見出し得る。したがって、ここで図１９及び図２０を参照すると、本開示の実施形態は、図１９に示す航空機の製造及び保守方法１１８、及び図２０に示す航空機１２０に関して使用され得る。開示された実施形態の航空機の応用は、例えば、限定されないが、航空機１２０の機体１３６で使用されるストリンガなどの細長補強部材を含み得る。製造前の段階では、例示的な方法１１８は、航空機１２０の仕様及び設計１２２と、材料の調達１２４とを含み得る。製造段階では、航空機１２０の、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１２８と、システムインテグレーションとが行われる。その後、航空機１２０は、認可及び納品１３０を経て運航１３２に供される。顧客により運航される間に、航空機１２０は、定期的な整備及び保守１３４（改造、再構成、改修なども含み得る）が予定される。

方法１１８の工程の各々は、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）によって実行され、又は実施され得る。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであり得る。

図２０に示されるように、例示的方法１１８によって製造された航空機１２０は、複数のシステム１３８および内装１４０を有する機体１３６を含むことができる。高レベルのシステム１３８の例には、推進システム１４２、電気システム１４４、油圧システム１４６、及び環境システム１４８のうちの一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムも含まれ得る。航空宇宙産業の例を示したが、本開示の原理は、海運及び自動車産業などの他の産業にも適用され得る。

本明細書で具現化されたシステム及び方法は、製造及び保守方法１１８の一又は複数の任意の段階において用いられ得る。例えば、製造プロセス１２６に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機１２０の運航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリに類似の方法で作製又は製造される。また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせは、例えば、航空機１２０の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機１２０のコストを削減することにより、製造段階１２６及び１２８で利用することができる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせのうちの一又は複数を、航空機１２０の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守１３４に利用することができる。

本書で使用する際、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、かつ、列挙された各アイテムのうちの１つだけがあればよいということを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」とは、限定されないが、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、又は「アイテムＢ」を含み得る。この例はまた、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を含み得る。アイテムは、特定の物体、もの、又はカテゴリーであり得る。換言すると、「〜のうちの少なくとも１つ」とは、アイテムの任意の組み合わせ、及び任意の数のアイテムが、列挙された中から使用されうることを意味するが、列挙されたアイテムのすべてが必要な訳ではない。

上述の種々の実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、網羅的な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態と比較して、異なる利点を提供しうる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の応用を最もよく説明するため、及び、想起される特定の用途に適する様々な修正例を伴う様々な実施形態の開示内容の理解を、他の当業者に対して促すために、選ばれ、記述されている。
したがって、要約すると、本発明の１つの態様によれば、次のものが提供される。
条項Ａ１： 未硬化の複合部材を、輪郭を有するマンドレル表面に対して圧密化する方法であって、 前記未硬化の複合部材をコンパクターに付着させることと、
前記未硬化の複合部材を前記マンドレル表面の前記輪郭と整列させるために、前記コンパクターを使用することと、
前記未硬化の複合部材を、前記輪郭の頂点で、前記マンドレル表面と最初に接触させるために、前記コンパクターを使用することと、
前記マンドレル表面の前記輪郭上で前記頂点から外に向かって前記未硬化の複合部材を形成することと、
前記未硬化の複合部材を前記マンドレル表面に対して圧密化するために、前記コンパクターを使用することと
を含む方法。
条項Ａ２： 前記未硬化の複合部材の材料が前記コンパクターの中で圧縮されて切溝になるようにすることによって、前記形成中に前記未硬化の複合材部材で生じる任意のしわを分散させることを更に含む、条項Ａ１に記載の方法。
条項Ａ３： 前記未硬化の複合部材は、中立軸を有し、
前記未硬化の複合部材の前記中立軸の位置をずらすことによって、形成中に前記未硬化の複合部材のしわを低減するために、前記コンパクターを使用することを更に含む、条項Ａ１に記載の方法。
条項Ａ４： 前記未硬化の複合部材を形成することは、前記未硬化の複合部材内にねじれを形成するために、前記コンパクターを使用することを含む、条項Ａ１に記載の方法。
条項Ａ５： 前記未硬化の複合部材を形成することは、前記マンドレル表面上に前記未硬化の複合部材をドレープ形成することによって実行される、条項Ａ１に記載の方法。
条項Ａ６： 前記ドレープ形成は、前記未硬化の複合部材が前記マンドレル表面上に形成されている際に、前記未硬化の複合部材の端部と前記マンドレル表面の端部との間で実質的に一定の関係を維持することを含む、条項Ａ５に記載の方法。
条項Ａ７： 前記未硬化の複合部材を形成することは、ラッシュ形成によって実行される、条項Ａ１に記載の方法。
条項Ａ８： 前記ラッシュ形成は、Ｓ字型の屈曲を前記未硬化の複合部材内に誘導することによって、前記マンドレル表面に隣接する前記未硬化の複合部材の中の局部的圧縮力を低減することを含む、条項Ａ７に記載の方法。
条項Ａ９： 前記未硬化の複合部材を前記輪郭上に形成することは、前記未硬化の複合部材が、前記頂点で前記マンドレル表面と最初に接触した後に実行される、条項Ａ１に記載の方法。
条項Ａ１０： 前記形成することは、前記頂点から前記未硬化の複合部材に沿って漸進的に外に向かって前記マンドレル表面上に前記未硬化の複合部材を形成することによって実行される、条項Ａ１に記載の方法。
条項Ａ１１： 前記未硬化の複合部材は、前記頂点で前記マンドレル表面と最初に接触するときには、事前に選択された位置姿勢を有し、
前記未硬化の複合部材の外側部分の前記位置姿勢は、前記未硬化の複合部材が前記マンドレル表面の前記輪郭上で形成されている際に、前記事前に選択された位置姿勢に実質的に平行に維持される、条項Ａ１０に記載の方法。
条項Ａ１２： 前記未硬化の複合部材を形成することは、前記未硬化の複合部材を漸進的により小さな曲率半径に屈曲させることを含む、条項Ａ１０に記載の方法。
条項Ａ１３： 条項Ａ１の方法によって圧密化される複合部材。
本発明のさらなる態様によれば、次のものが提供される。
条項Ｂ１： マンドレル表面の輪郭上で未硬化の複合ストリンガの形成中に、前記未硬化の複合ストリンガのしわ形成を制御する方法であって、
前記複合ストリンガを前記マンドレル表面の前記輪郭の頂点と整列させることと、
前記複合ストリンガを前記頂点で前記マンドレル表面と接触させることと、
前記複合ストリンガを前記頂点から下に向かって前記マンドレル表面上に形成することと
を含む方法。
条項Ｂ２： 前記複合ストリンガを前記頂点から形成することは、前記複合ストリンガを前記マンドレル表面に対して下に向かってかつ前記頂点から漸進的に外に向かって屈曲させることを含む、条項Ｂ１に記載の方法。
条項Ｂ３： 前記複合ストリンガを前記頂点から形成することは、前記複合ストリンガの端部と前記マンドレル表面の端部との間で実質的に一定の関係を維持することを含む、条項Ｂ１に記載の方法。
条項Ｂ４： 前記複合ストリンガを形成することは、ドレープ形成及びラッシュ形成のうちの１つによって実行される、条項Ｂ１に記載の方法。
条項Ｂ５： フレキシブルなコンパクターを前記複合ストリンガ内に搭載することと、
前記複合ストリンガを前記コンパクターに付着させることと、
前記複合ストリンガを前記頂点で前記マンドレル表面と接触させるために、及び前記頂点から下に向かって前記マンドレル表面上に前記複合ストリンガを形成するために、前記コンパクターを使用することと
を更に含む、条項Ｂ１に記載の方法。
条項Ｂ６： 前記複合ストリンガを前記コンパクターに付着させることは、吸引力を使用して実行される、条項Ｂ５に記載の方法。
条項Ｂ７： 前記複合ストリンガを前記頂点から下に向かって前記マンドレル表面上に形成することは、コンパクターを使用して実行され、
前記複合ストリンガのしわを形成することは、前記複合ストリンガの材料が前記コンパクター内に圧縮されるようにすることによって制御される、条項Ｂ１に記載の方法。
条項Ｂ８： 前記複合ストリンガを前記頂点から下に向かって前記マンドレル表面上に形成することは、コンパクターを使用して実行され、
前記コンパクターは、前記複合ストリンガ内でしわを実質的に均一に分散させることを促進するために使用される、条項Ｂ１に記載の方法。
条項Ｂ９： 条項Ｂ１に記載の方法によって生成される制御されたしわを有する複合ストリンガ。
本発明のさらなる態様によれば、次のものが提供される。
条項Ｃ１： 未硬化の複合部材を硬化ツールの中の輪郭形成された溝に形成する方法であって、
未硬化の複合部材をコンパクターに付着させることと、
前記未硬化の複合部材を、前記輪郭形成された溝に沿って輪郭の頂点で、前記硬化ツールと最初に接触させるために、前記コンパクターを使用することと、
前記未硬化の複合部材を下に向かって前記輪郭形成された溝の中に及び前記輪郭形成された溝に沿って、前記頂点から漸進的に外に向かって形成するために、前記コンパクターを使用することと、
前記未硬化の複合部材を下に向かって前記輪郭形成された溝の中に及び前記輪郭形成された溝に沿って形成する間、前記未硬化の複合部材の中に形成されたしわを分散させるために、前記コンパクターを使用することと
を含む方法。
条項Ｃ２： 前記未硬化の複合部材を形成するために前記コンパクターを使用することは、ドレープ形成及びラッシュ形成のうちの１つによって実行される、条項Ｃ１に記載の方法。

Claims (8)

1. 未硬化の複合部材を、輪郭を有するマンドレル表面に対して圧密化する方法であって、
   前記未硬化の複合部材をコンパクターに付着させることと、
   前記未硬化の複合部材を前記マンドレル表面の前記輪郭と整列させるために、前記コンパクターを使用することと、
   前記未硬化の複合部材を、前記輪郭の頂点で、前記マンドレル表面と最初に接触させるために、前記コンパクターを使用することと、
   前記マンドレル表面の前記輪郭上で前記頂点から外に向かって前記未硬化の複合部材を形成することと、
   前記未硬化の複合部材を前記マンドレル表面に対して圧密化するために、前記コンパクターを使用することと
   を含む方法であって、
   前記未硬化の複合部材を形成することは、前記マンドレル表面上で前記未硬化の複合部材をドレープ形成することによって実行され、
   前記ドレープ形成は、前記未硬化の複合部材が前記マンドレル表面上で形成されている際に、前記未硬化の複合部材の端部と前記マンドレル表面の端部との間で実質的に一定の位置的な関係を維持することを含み、
   前記未硬化の複合部材は、中立軸を有し、
   前記方法は、前記未硬化の複合部材の前記中立軸の位置をずらすことによって、形成中に前記未硬化の複合部材のしわを低減するために、前記コンパクターを使用することを更に含む、方法。
2. 前記未硬化の複合部材の材料が前記コンパクターの中の切溝の中へ圧縮されるようにすることによって、前記形成中に前記未硬化の複合部材で生じる任意のしわを分散させることを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記未硬化の複合部材を形成することは、前記未硬化の複合部材内にねじれを形成するために、前記コンパクターを使用することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記未硬化の複合部材を前記輪郭上に形成することは、前記未硬化の複合部材が、前記頂点で前記マンドレル表面と最初に接触した後に実行される、請求項１に記載の方法。
5. 前記形成することは、前記頂点から前記未硬化の複合部材に沿って漸進的に外に向かって前記マンドレル表面上に前記未硬化の複合部材を形成することによって実行される、請求項１に記載の方法。
6. 前記未硬化の複合部材は、前記頂点で前記マンドレル表面と最初に接触するときには、事前に選択された位置姿勢を有し、
   前記未硬化の複合部材の外側部分の前記位置姿勢は、前記未硬化の複合部材が前記マンドレル表面の前記輪郭上で形成されている際に、前記事前に選択された位置姿勢に実質的に平行に維持される、請求項５に記載の方法。
7. 前記未硬化の複合部材を形成することは、前記未硬化の複合部材を漸進的により小さな曲率半径に屈曲させることを含む、請求項５に記載の方法。
8. 請求項１の方法を用いた、圧密化された複合部材の製造方法。

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