JP6719867B2 - 複雑繊維強化複合構造体を硬化させるためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
複雑繊維強化複合構造体を硬化させるためのシステムであって、
内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体の内側部分に熱を加えるように構成された第一熱源と、
外側表面から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体の外側表面に熱を加えるように構成された第二熱源と、を備えたシステム。
内側部分の中から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように複雑繊維強化複合構造体の内側部分から熱を積極的に取り出すように構成されたヒートシンクを更に備えた項Aに記載のシステム。
第二熱源が、複雑繊維強化複合構造体を収容するサイズの内部空間を備えたオートクレーブ及びオーブンのうち一方を含む、項AからA1のいずれかに記載のシステム。
第二熱源が、外部表面に係合するように構成された一つ以上の加熱パッド又は加熱ブランケットを含む、項AからA2のいずれかに記載のシステム。
第一熱源が、内側部分の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体の内側部分の露出部に接触するように構成されたヒーターを含む、項AからA3のいずれかに記載のシステム。
ヒーター及びヒートシンクが、複雑繊維強化複合構造体の内側部分に対して熱を加えること及び熱を取り出すことのための構造を共有する、項A1から従属し項A4に記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体を更に備えた項AからA4.1のいずれか記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定する、項A5に記載のシステム。
異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、項A5.1に記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる熱的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複雑構造体の内側部分が少なくとも二つの領域のうち一つを含む、項A5からA5.1.1のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体が、二つの領域間の少なくとも一つの界面を含み、界面が、二つの領域間の熱的不連続性を形成し、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が二つの領域のうち一方を含む、項A5からA5.2のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体の内側部分が屈曲充填材を含む、項A5からA5.3のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体が、界面を画定する少なくとも二つの繊維強化複合材シートを含む、項A5からA5.4のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体が、少なくとも二つの繊維強化複合材シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材とを含む、項A5からA5.5のいずれかに記載にシステム。
複雑繊維強化複合構造体が繊維強化複合材の複数の層を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、項A5からA5.6のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、項A5からA5.7のいずれかに記載のシステム。
内側部分が熱伝導繊維を含み、第一熱源が、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、内側部分の中の熱伝導繊維の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維の端部に熱を加えるように構成されている、項A5からA5.8のいずれかに記載のシステム。
ヒートシンクが、熱伝導繊維の端部から熱を取り出し、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように構成されている、項A5.9に記載のシステム。
熱伝導繊維が、カーボン、ピッチカーボン、カーボンナノチューブ、金属、銅、金属合金、及び、400W/(m・K)よりも大きな、700W/(m・K)よりも大きな、又は1000W/(m・K)よりも大きな熱伝導率を有する材料のうち一つ以上で構成されている、項A5.9からA5.9.1のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体が長手軸を有し、熱伝導繊維が長手軸に対して略整列している、項A5.9からA5.9.2のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体の内側部分の外側の繊維が、長手軸に対して略整列しているか、略整列していないか、又は実質的に整列していない、項A5.9.3に記載のシステム。
熱伝導繊維が、複雑繊維強化複合構造体の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、項A5.9からA5.9.3.1のいずれかに記載のシステム。
複雑繊維強化複合構造体の外側表面から熱を取り出し、外側表面の所望の温度を維持するように構成された冷却デバイスを更に備えた項AからA5.9.4のいずれかに記載のシステム。
第一熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングと、第二熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングとを制御するようにプログラムされた制御装置を更に備えた項AからA6のいずれかに記載のシステム。
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始する時点の前に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始するようにプログラムされている、項A7に記載のシステム。
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止する時点の前に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされている、項A7からA7.1のいずれかに記載のシステム。
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始する前に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされている、項A7からA7.2のいずれかに記載のシステム。
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始するのと同時に又はほぼ同時に第一熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を停止するようにプログラムされている、項A7からA7.2のいずれかに記載のシステム。
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始する前にヒートシンクでの複雑繊維強化複合構造体からの熱の取り出しを開始するようにプログラムされている、項A1から従属し項A7からA7.4のいずれかに記載のシステム。
制御装置が、第二熱源での複雑繊維強化複合構造体の加熱を開始するのと同時に又はほぼ同時にヒートシンクでの複雑繊維強化複合構造体からの熱の取り出しを開始するようにプログラムされている、項A1から従属し項A7からA7.4のいずれかに記載のシステム。
制御装置が、第一熱源が内側部分を加熱している間に外側表面から熱を取り出すように冷却装置に命令するように構成されている、項A6から従属し項A7からA7.6のいずれかに記載のシステム。
制御装置が、複雑繊維強化複合構造体の一つ以上の領域の温度を積極的に監視して、その監視に少なくとも部分的に基づいて、第一熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングと、第二熱源から複雑繊維強化複合構造体に熱を加えるタイミングとを積極的に制御するようにプログラムされている、項A7からA7.7のいずれかに記載のシステム。
項BからB23のいずれかに記載の方法を少なくとも部分的に行うように構成された項AからA7.8のいずれかに記載のシステム。
項AからA8のいずれかに記載のシステムの使用。
複雑繊維強化複合構造体を硬化させるための方法であって、
内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、複雑繊維強化複合構造体の内側部分に第一熱源から熱を加えるステップと、
外側表面から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、複雑繊維強化複合構造体の外側表面に第一熱源とは異なる第二熱源から熱を加えるステップと、を備えた方法。
第一熱源から熱を加えるステップに続いて、内側部分の中から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように、複雑繊維強化複合構造体の内側部分からヒートシンクで熱を積極的に取り出すステップを更に備えた項Bに記載の方法。
第二熱源が、複雑繊維強化複合構造体を収容するサイズの内部空間を備えたオートクレーブ及びオーブンのうち一方を含む、項BからB1のいずれかに記載の方法。
第二熱源が、外側表面に係合するように構成された一つ以上の加熱パッド又は加熱ブランケットを含む、項BからB2のいずれかに記載の方法。
第一熱源から熱を加えるステップが、内側部分の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体の内側部分の露出部を第一熱源に接触させることを含む、項BからB3のいずれかに記載の方法。
第一熱源及びヒートシンクが、複雑繊維強化複合構造体の内側部分に対して熱を加えること及び熱を取り出すことのための構造を共有する、項B1から従属して項B4に記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定する、項BからB4.1のいずれかに記載の方法。
異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、項B5に記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が、互いに異なる熱的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が、少なくとも二つの領域のうち一つを含む、項BからB5.1のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が二つの領域間の少なくとも一つの界面を含み、任意で、界面が二つの領域間の熱的不連続性を形成し、任意で、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が二つの領域のうち一方を含む、項BからB6のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体の内側部分が屈曲充填材を含む、項BからB7のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が、界面を画定する少なくとも二つの繊維強化複合材シートを含む、項BからB8のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が、少なくとも二つの繊維強化複合構造体シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材とを含む、項BからB9のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が、繊維強化複合材の複数の層を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、項BからB10のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、項BからB11のいずれかに記載の方法。
内側部分が熱伝導繊維を含み、第一熱源から熱を加えるステップが、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を伝導加熱するように、内側部分の中の熱伝導繊維の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維の端部に熱を加えることを含み、任意で、熱伝導繊維が、複雑繊維強化複合構造体の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、項BからB12のいずれかに記載の方法。
ヒートシンクで熱を取り出すステップが、内側部分から複雑繊維強化複合構造体を冷却するように熱伝導繊維の端部から熱を取り出すことを含む、項B1から従属し項B13に記載の方法。
熱伝導繊維が、カーボン、ピッチカーボン、カーボンナノチューブ、金属、銅、金属合金、及び、400W/(m・K)よりも大きな、700W/(m・K)よりも大きな、又は1000W/(m・K)よりも大きな熱伝導率を有する材料のうち一つ以上で構成されている、項B13からB13.1のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体が長手軸を有し、熱伝導繊維が長手軸に対して略整列している、項B13からB13.2のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体の内側部分の外側の繊維が、長手軸に対して略整列しているか、略整列していないか、又は実質的に整列していない、項B13.3に記載の方法。
第一熱源から熱を加えるステップが、第二熱源から熱を加えるステップの時点の前に開始される、項BからB13.3.1のいずれかに記載の方法。
第一熱源から熱を加えるステップが、第二熱源から熱を加えるステップを停止する時点の前に停止される、項BからB14のいずれかに記載の方法。
第一熱源から熱を加えるステップが、第二熱源から熱を加えるステップの開始の前に停止される、項BからB15のいずれかに記載の方法。
第一熱源で熱を加えるステップが、第二熱源で熱を加えるステップの開始と同時に又はほぼ同時に停止される、項BからB15のいずれかに記載の方法。
ヒートシンクで熱を取り出すステップが、第二熱源で熱を加えるステップの開始の前に開始される、項B1から従属して項B1からB17のいずれかに記載の方法。
ヒートシンクで熱を取り出すステップが、第二熱源で熱を加えるステップの開始と同時に又はほぼ同時に開始される、項B1から従属して項B1からB17のいずれかに記載の方法。
(任意で第一熱源から熱を加えるステップと同時であって且つ第二熱源から熱を加えるステップの前に)外側表面を介して複雑繊維強化複合構造体から熱を取り出すステップを更に備えた項BからB19のいずれかに記載の方法。
複雑繊維強化複合構造体の一つ以上の領域の温度を積極的に監視するステップと、
積極的な監視に少なくとも部分的に基づいて、第一熱源から熱を加えるステップのタイミングと、第二熱源から熱を加えるステップのタイミングとを動的に制御するステップと、を更に備えた項BからB20のいずれかに記載の方法。
項BからB21のいずれかに記載の方法を行うステップと、
その方法を行うステップの前に、複雑繊維強化複合構造体を組み立てるステップと、を備えた方法。
装置を組み立てる方法であって、
項B22に記載の方法を行うステップと、
その方法を行うステップに続いて、一つ以上の繊維強化複合材を含む装置を組み立てるステップと、を備え、任意で、その装置が、車両、航空宇宙機、又は船舶を含むか又はそれ自体である、方法。
項AからA8のいずれかに記載のシステムによって少なくとも部分的に行われる項BからB23のいずれかに記載の方法。
繊維強化複合材で構成された内側部分及び繊維強化複合材で構成された外側部分を有する細長体を備えた複雑繊維強化複合構造体であって、内側部分が、細長体に沿って長手方向に延伸する複数の熱伝導繊維を含み、熱伝導繊維が露出した端部を備え、露出した端部が、細長体の中から複雑繊維強化複合構造体を少なくとも部分的に硬化させるための熱伝導繊維を伝導加熱するための熱源に動作可能に結合されるように構成されている、複雑繊維強化複合構造体。
細長体が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、複雑繊維強化複合構造体。
内側部分が屈曲充填材を含む、項CからC1のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
内側部分及び外側部分が互いに異なる物理的特性を有する、項CからC2のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、項C3に記載の複雑繊維強化複合構造体。
内側部分及び外側部分が互いに異なる熱的特性を有する、項CからC3.1のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
内側部分と外側部分との間の界面が、二つの部分間の熱的不連続性を形成する、項CからC4のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
細長体が、界面を画定する少なくとも二つの繊維強化複合材シートを含む、項CからC5のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
細長体が、少なくとも二つの繊維強化複合材シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材とを含む、項CからC6のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
細長体が、繊維強化複合材の複数の層を含み、複雑繊維強化複合構造体の内側部分が複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、項CからC7のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
熱伝導繊維が、カーボン、ピッチカーボン、カーボンナノチューブ、金属、銅、金属合金、及び、400W/(m・K)よりも大きな、700W/(m・K)よりも大きな、又は1000W/(m・K)よりも大きな熱伝導率を有する材料のうち一つ以上で構成されている、項CからC8のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
細長体が長手軸を有し、熱伝導繊維が長手軸に対して略整列している、項CからC9のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
外側部分の中の繊維が、長手軸に対して略整列しているか、略整列していないか、又は実質的に整列していない、項C10に記載の複雑繊維強化複合構造体。
熱伝導繊維が、外側部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、項CからC10.1のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体。
項CからC11のいずれかに記載の複雑繊維強化複合構造体の使用。
複雑繊維強化複合構造体14を硬化させるための方法102であって、
内側部分18から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18に第一熱源22から熱を加えるステップ104であって、内側部分18の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18の露出部を第一熱源22に接触させることを含む、第一熱源22から熱を加えるステップ104と、
外側表面16から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体14の外側表面16に第一熱源22とは異なる第二熱源24から熱を加えるステップ106と、を備えた方法102。
第一熱源22から熱を加えるステップ104に続いて、内側部分18から複雑繊維強化複合構造体14を冷却するように複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18からヒートシンク26で熱を積極的に取り出すステップ108を更に備えた節1に記載の方法102。
第一熱源22及びヒートシンク26が、複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18に対して熱を加えること104及び熱を取り出すこと108のための構造を共有する、節2に記載の方法102。
第二熱源24が、複雑繊維強化複合構造体14を収容するサイズの内部空間32を備えたオートクレーブ30又はオーブン30のうち一方を含む、節1から3のいずれかに記載の方法102。
第二熱源24が、外側表面16に係合するように構成された一つ以上の加熱パッド34又は加熱ブランケット34を含む、節1から3のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14が互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18が、少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定し、異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張率のうち一つ以上を含む、節1から5のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14が互いに異なる熱的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18が少なくとも二つの領域のうち一つを含む、節1から5のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14が二つの領域間の少なくとも一つの界面を含み、界面が二つの領域間の熱的不連続性を形成し、複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18が二つの領域のうち一方を含む、節1から5のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18が屈曲充填材48を含む、節1から8のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14が、少なくとも二つの繊維強化複合材シートと、少なくとも二つのシート間に位置する繊維強化複合材の屈曲充填材48とを含む、節1から5のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14が、繊維強化複合材の複数の層68を含み、複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18が、複数の層のうち少なくとも一つの層を含む、節1から5のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14が、ストリンガー、ストリンガー及びスキンの組み立て体、翼のスパー、翼のスパー及びスキンの組み立て体、翼のリブ、翼のリブ及びスパーの組み立て体、翼のリブ及びスキンの組み立て体、フレーム部材、フレーム部材及びスキンの組み立て体、及び、二つ以上の繊維強化複合部間の結合部又は組み立て体のうち一つ以上を含む、節1から5のいずれかに記載の方法102。
内側部分18が熱伝導繊維50を含み、第一熱源22から熱を加えるステップ104が、内側部分18から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように、内側部分18の中の熱伝導繊維50の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維50の端部に熱を加えることを含む、節1から5のいずれかに記載の方法102。
熱伝導繊維50が、複雑繊維強化複合構造体14の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されている、節13に記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14が長手軸を有し、熱伝導繊維50が長手軸に対して略整列している、節13に記載の方法102。
第一熱源22から熱を加えるステップ104が、第二熱源24から熱を加えるステップ106の時点の前に開始される、節1から15のいずれかに記載の方法102。
第一熱源22から熱を加えるステップ104が、第二熱源24から熱を加えるステップ106を停止する時点の前に停止される、節16に記載の方法102。
第一熱源22から熱を加えるステップ104が、第二熱源24から熱を加えるステップ106の開始の前に停止される、節16に記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14の一つ以上の領域の温度120、122を積極的に監視するステップと、
積極的な監視に少なくとも部分的に基づいて、第一熱源22から熱を加えるステップ104のタイミング及び第二熱源24から熱を加えるステップ106のタイミングを積極的に制御するステップと、を更に備えた節1から18のいずれかに記載の方法102。
第一熱源22から熱を加えるステップ104と同時であって且つ第二熱源24から熱を加えるステップ106の前に、外側表面16を介して複雑繊維強化複合構造体14から熱を取り出すステップ108を更に備えた節1及び3から19のいずれかに記載の方法102。
複雑繊維強化複合構造体14を硬化させるための方法102であって、
内側部分18から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように、長手軸を有する複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18に第一熱源22から熱を加えるステップ104であって、内側部分18が長手軸に対して略整列した熱伝導繊維50を含み、熱伝導繊維50が、複雑繊維強化複合構造体14の残りの部分の中の繊維とは異なる材料で構成されていて、内側部分18から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように内側部分18の中の熱伝導繊維50の長さ方向に沿った伝導のために熱伝導繊維50の端部に熱を加えることを含む、第一熱源22から熱を加えるステップ104と、
外側表面16から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体14の外側表面16に第一熱源22とは異なる第二熱源24から熱を加えるステップ106と、を備え、第二熱源24が、オートクレーブ30、オーブン30、加熱パッド34、及び加熱ブランケット34のうち少なくとも一つを含む、方法102。
複雑繊維強化複合構造体14を硬化させるためのシステム20であって、
内側部分18から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体14の内側部分18に熱を加える104ように構成された第一熱源22であって、内側部分18の伝導加熱のために複雑繊維強化複合構造体14の内側部分の露出部に接触するように構成されたヒーターを含む第一熱源22と、
外側表面16から複雑繊維強化複合構造体14を伝導加熱するように複雑繊維強化複合構造体14の外側表面16に熱を加える106ように構成された第一熱源22とは異なる第二熱源24と、を備えたシステム20。
繊維強化複合材で構成された内側部分18及び繊維強化複合材で構成された外側部分16を有する細長体を備えた複雑繊維強化複合構造体14であって、内側部分が、細長体に沿って長手方向に延伸する複数の熱伝導繊維50を含み、熱伝導繊維50が露出した端部を有し、露出した端部が、細長体の中から複雑繊維強化複合構造体14を少なくとも部分的に硬化させるように熱伝導繊維50を伝導加熱するために熱源22に動作可能に結合されるように構成されている、複雑繊維強化複合構造体14。
12 航空機
14 複雑繊維強化複合構造体
16 複雑繊維強化複合構造体の外側表面
18 複雑繊維強化複合構造体の内側部分
20 システム
22 第一熱源
24 第二熱源
26 ヒートシンク
28 制御装置
30 オートクレーブ、オーブン
32 オートクレーブ、オーブンの内部空間
34 加熱パッド、加熱ブランケット
50 熱伝導繊維
Claims (8)
- 複雑繊維強化複合構造体(14)を硬化させるための方法(102)であって、
前記複雑繊維強化複合構造体(14)が、互いに異なる物理的特性を有する少なくとも二つの領域を含み、前記複雑繊維強化複合構造体(14)の内側部分(18)が、前記少なくとも二つの領域間の界面の少なくとも一部を画定し、前記異なる物理的特性が、異なる繊維材料、異なる繊維の向き、異なる繊維のサイズ、異なる繊維の密度、異なる樹脂材料、異なる層の厚さ、異なる層の向き、及び異なる熱膨張係数のうち一つ以上を含み、
複雑繊維強化複合構造体(14)の内側部分(18)から前記複雑繊維強化複合構造体(14)を伝導加熱するように、前記内側部分(18)に第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)であって、前記内側部分(18)の伝導加熱のために前記複雑繊維強化複合構造体(14)の前記内側部分(18)の露出部を前記第一熱源(22)に接触させることを含む、第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)と、
前記複雑繊維強化複合構造体(14)の外側表面(16)から前記複雑繊維強化複合構造体(14)を伝導加熱するように、前記外側表面(16)に前記第一熱源(22)とは異なる第二熱源(24)から熱を加えるステップ(106)と、を備えた方法(102)。 - 前記第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)に続いて、前記内側部分(18)の中から前記複雑繊維強化複合構造体(14)を冷却するように、前記複雑繊維強化複合構造体(14)の前記内側部分(18)からヒートシンク(26)で熱を積極的に取り出すステップ(108)を更に備えた請求項1に記載の方法(102)。
- 前記第一熱源(22)及び前記ヒートシンク(26)が、前記複雑繊維強化複合構造体(14)の前記内側部分(18)に対して熱を加えること(104)及び熱を取り出すこと(108)のための構造を共有する、請求項2に記載の方法(102)。
- 前記内側部分(18)が熱伝導繊維(50)を含み、前記第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)が、前記内側部分(18)から前記複雑繊維強化複合構造体(14)を伝導加熱するように、前記内側部分(18)内の前記熱伝導繊維(50)の長さ方向に沿った伝導のために前記熱伝導繊維(50)の端部に熱を加えることを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法(102)。
- 前記第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)が、前記第二熱源(24)から熱を加えるステップ(106)の前に開始される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法(102)。
- 前記第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)が、前記第二熱源(24)から熱を加えるステップ(106)を停止する前に停止される、請求項5に記載の方法(102)。
- 前記第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)が、前記第二熱源(24)から熱を加えるステップ(106)を開始する前に停止される、請求項5に記載の方法(102)。
- 前記第一熱源(22)から熱を加えるステップ(104)と同時であって且つ前記第二熱源(24)から熱を加えるステップ(106)の前に、前記外側表面(16)を介して前記複雑繊維強化複合構造体(14)から熱を取り出すステップ(108)を更に備えた請求項1から7のいずれか一項に記載の方法(102)。
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