JPS63501004A - 磁気記憶コアを用いた波形材料の形成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 磁気記憶コアを用いた波形材料の形成方法および装置技術分野 本発明は、成型装置に関し、特に成型後に容易に取外せる記憶コア（形状記憶合 金）を用いた波形付き即ち強化シート材料の形成方法および装置に関する。

背景技術 シート材料の強度および堅固性を増加させるためには、波形（しわ）が頻繁に材 料に形成される。この例は、パネルの内面に波形を一体形成して必要なスチフネ スおよび強度を達成し−た飛行機の胴体パネルである。

近年においては、軽量およびレーダを通過する材料で必要なパネルの強度を達成 するために、グラファイト、ケブラーおよびガラス繊維を含む混成樹脂充満織物 の使用が増加してる。このような混成パネルを形成するためには、基本層を構成 する多数の樹脂充満シートが金型内に配置される。その後、基本層上にコアが置 かれて、次にコア上に混成シートの集積層が置かれる。これらの組立体は圧力釜 に入れられて、熱と圧力とを加えて混成材料の樹脂を固化させ、基本層と集積層 との種々のシート間に優秀な結合を形成する。従来技術の主な欠点は、固化後の 混成シートに組み込まれたコアの使用に起因している。このコアを除去する試み は形成された層を弱くさせ、あるいは破壊させる。

発　明　の　開　示 本発明は、この問題を形状記憶合金から製造されたコアを使用して解消している 。

本発明は、金型上に結合材料が染み込んだ基本層を位置させ、この基本層の上に 少なくとも１個の記憶金属合金のコアを位置させ、これら基本層およびコアの上 に、結合剤を染み込ませた集積層を位置させ、これら層を固化させ、コアを臨界 （変１３）温度まで冷却して該コアを収縮させ、このコアを除去する段階を含ん で、従って、集積層が基本層に結合すると共に、集積層が一体形成された波形を 含んで基本層を強化する材料を波形形態に成型する方法を指向している。

本発明は、記憶金属合金から製造されたコアを使用している。

これらコアは、成型工程後、コアが全方向に収縮し、従って成型構造から単純に 除去できる合金の臨界温度に各コアを冷却して、容易に取り外される。要約する と、コアが樹脂充満混成材料の基本層および集積層間に置かれた後、コアの内部 にコアを膨張させる圧力を印加し、従ってコアの寸法をまず拡張させる。

これらコアは、固化後、コアの収縮用の記憶合金の臨界温度に冷却されて、取外 しの用意が整えられる。このコアは、容易に取外される事実によって、混成材料 の一体性が維持されると共に、次回の成型工程に再度使用される。

図面の簡単な説明 以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は従来技術の飛行機の胴体パネルの斜視図、第２図は本発明に使用された 記憶金属合金の斜視図、第３図は本発明に。

よる飛行機の胴体パネルの斜視図、第４図は金型の最終の寸法精度を確保する２ 個の金型間に位置した再使用できるコアの断面図、−第５図はフィラメント巻回 工程に使用された金属記憶合金マンドレル（心棒）の斜視図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図は、先行技術の成型工程中に、チャンネル１８内に平行間隔に置かれたコ アを挿入することによって、これらコアに沿った波形１６を持つ集積層１４に接 着された基本層１２を含む従来技術の仕上がった胴体パネルの組立体ｌＯを示し ている。

この基本層１２は飛行機の外部胴体面を形成してもよい。集積層１４に形成され た波形１６が飛行機の胴体用の一体形成強化部としての役割を果たしている。第 １図の従来の胴体パネルの組立体１０を製造する工程を説明する。第３図に示す 最初の基本層１２が金型２０上に置かれる。この基本層１２上には、第３図に示 すように第２図の形状を持つ多数の筒状コア２２が平行間隔で置かれる。その後 、基本層１２およびコア２２上には集積層１４が置かれる。これら部品の組立体 は、その後圧力釜に入れられて、熱と圧力とを印加し、従って結合工程に必要な 基本層１２および集積層１４の樹脂成分の固化によって、基本層および集積層を 密着結合させる。

その後、これらコア２２が除去されなければならない。従来の製造技術において は、コアが基本層１２および集積層１４に食い込む傾向にあるので、除去工程が 困難である。既に述べたように、除去段階がこれらの層を傷付けて、強度および 一体特性が劣化することとなる。

本発明の場合においては、コアが従来のコア金属でなく、形状記憶合金から作ら れる。従って、眉間の結合が完成すると、圧力釜の温度は、記憶金属合金の臨界 温度になって、コア寸法が全方向において収縮するまで調整される。この結果、 コアが容易に取り外され、結合した集積層および基本層が金型２０から持ち上げ られて、従来技術工程で製造されたのと同様に、同じ仕上りの波形を持つ胴体パ ネル組立体ｌＯが得られる。

各コア２２は、取外し後、無制限に何度も再使用できることが注目される。しか し、コアは、使用する毎に、寸法を初期化しなければならない。この初期化は、 第２図に示すように、記憶金属合金コア２２の壁を膨張させる記憶金属コアの内 部にコア膨張圧力を導入して達成される。勿論、冷却時に膨張する最適な公知の 金属および合金の固化、あるいは−臨界温度で膨張し、他の臨界温度で収縮する ように整えられた二方向性記憶金属を含む他の好ましい圧力方法によって固体の 水を含むような他のコア膨張圧力ニ程も用いてもよい。

第４図に示すように、再使用できる記憶金属合金コアの最終寸法は、表面２８に 沿って互いに接触する金型２６および２４間にコア２２を位置させることによっ て確保される。これら金型が相互に加圧されると、第４図に示すように金型およ びコア間の非常に誇張された空間が消滅して、コア２２の最終寸法が形成される 。従って、コアは、第３図に関連して前述したように、成型手順の調製において 、基本層１２上に配置される準備が完了する。

本発明の好ましい実施例においては、第１図および第３図に示す各基本層１２お よび集積層１４がグラファイト、ケブラーあるいはガラス繊維のエポキシを予め 充満さ仕た織物ンートを含む混成材料から作られてもよい。このような織物の樹 脂予充満シートは、チバガイギーあるいはバーキュリーズ　コーポレーションの 製造元から供給される。最適な特性の記憶金属合金は、コネチカット州スタンフ ォードのメモリメタル　インクおよび英国ロンドンのレイケムから供給される。

これら合金の収縮を得る臨界温度が通常製造者によって特定される。

本発明は、波形が付けられた飛行機用一体性化胴体パネルを形成するコアに制限 されない。本発明の概念はフィラメント巻回工程におけるコアとして使用される 記憶金属コアの形成あるいは機械加工まで拡大される。例えば、第５図に示すよ うに、記憶金属合金から作られるマンドレル（心棒）３０は、心棒３０の外周面 に沿って巻回されるフィラメント３４のコアとして用いられる。フィラメントは 固化を容易にする予め充満さ仕られた型の樹脂でもよい。マンドレルは、固化後 、マンドレルが収縮する臨界温度まで冷却して、前述の第３図に示す記憶金属合 金コア２２に関連した方法で取り外しを容易にしてる。この取り外しは、多くの 工業的応用においてフィラメント巻回型の硬化筒構造を解放する。

従って、本発明の前の記載から、波形コアあるいはフィラメントのマンドレルの ための記憶金属合金の使用が回りを囲む樹脂充満材料が固化した後に、迅速に効 果的に取り外ｅるこトカ理解される。勿論、本発明は室温固化樹脂システムに共 存できることが指摘される。

本発明は示された構造の正確な詳細に制限されず、この記載に基づく明白な変形 例が当業者にとって実施できることが理解される。

ＦＩＧ、　／ ＦＩＧ、　３ 国際調査報告 一１市ｏｒ＋ｔａ電ｍｅａｌ＾−＋９ｈｅａＩＩｏｎＩＩｓ、ＰＣτｔａｓε６ １０２０１２

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．金型上に結合剤を染み込ませた基本層を位置させ、この基本層の上に少なく とも１個の記憶金属合金のコアを位置させ、これら基本層およびコアの上に、結 合剤を染み込ませた集積層を位置させ、これら層を固化させ、コアを臨界温度ま で冷却して該コアを収縮させ、このコアを除去する段階を含んで、従って、集積 層が基本層に結合すると共に、集積層が一体形成された波形を含んで基本層を強 化する材料を波形形態に成型する方法。
2. ２．前記基本層が樹脂を充満させた織物の積層シートからなる請求の範囲第１項 記載の方法。
3. ３．前記集積層が樹脂を充満させた織物の積層シートからなる請求の範囲第１項 記載の方法。
4. ４．前記基本層および集積層が樹脂を充満させた織物の積層シートからなる請求 の範囲第１項記載の方法。
5. ５．前記基本層および集積層間の結合を最適にするために、固化中に、これら層 に圧力を印加する段階を含む請求の範囲第１項から第４項までのいづれかに記載 の方法。
6. ６．前記コアの外部寸法を制御するために、金型部材間に膨張コアを位置させ、 該コアを機械的に膨張させる段階を含む請求の範囲第１項から第５項までのいづ れかに記載の処理装置。
7. ７．充満フィラメントを固化し、 コアを収縮させるために該コアを臨界温度にさせ、このコアを除去し、従って自 己支持されたフィラメント巻回部材を残す段階を備えたフィラメント巻回方法。