KR100797269B1 - 복합 구조체를 제조하는 방법 및 장치 - Google Patents

복합 구조체를 제조하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100797269B1
KR100797269B1 KR1020037001287A KR20037001287A KR100797269B1 KR 100797269 B1 KR100797269 B1 KR 100797269B1 KR 1020037001287 A KR1020037001287 A KR 1020037001287A KR 20037001287 A KR20037001287 A KR 20037001287A KR 100797269 B1 KR100797269 B1 KR 100797269B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fibers
group
present
orientation
head
Prior art date
Application number
KR1020037001287A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030043920A (ko
Inventor
타가르트데이비드
Original Assignee
하이퍼카 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하이퍼카 인코포레이티드 filed Critical 하이퍼카 인코포레이티드
Publication of KR20030043920A publication Critical patent/KR20030043920A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100797269B1 publication Critical patent/KR100797269B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/22—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure
    • B29C70/228—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure the structure being stacked in parallel layers with fibres of adjacent layers crossing at substantial angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B29C70/386—Automated tape laying [ATL]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/04—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0081—Shaping techniques involving a cutting or machining operation before shaping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/545—Perforating, cutting or machining during or after moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
    • Y10T428/24124—Fibers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/603—Including strand or fiber material precoated with other than free metal or alloy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/643—Including parallel strand or fiber material within the nonwoven fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/643—Including parallel strand or fiber material within the nonwoven fabric
    • Y10T442/644—Parallel strand or fiber material is glass

Abstract

본 발명은 주입 몰딩 또는 스탬핑 처리를 이용하여 미리 형성되거나 또는 미리 압밀된 시트를 제조하는 방법과 같이 정렬된 복합 재료의 연속된 테일러드 적층을 제조하는 방법이다. 상기 방법에는 재료 배치 단계, 압밀/안정 처리 단계, 절단 및 키트 단계, 제조 단계, 및 최종 트림 단계를 포함한다. 또한 테일러드 블랭크 장치(306)가 기술된다. 상기 블랭크 장치는 단일 배치 테이블을 따라 직선 또는 연속 형태로 정렬된 연속된 재료 배치 헤드(606)를 포함하고, 여기서 각각의 헤드는 컨베이어(304)가 일정한 속도로 헤드를 통과할때 스택 시퀀스의 단일 각도로 놓여지고 각도는 컨베이어 속도에 대한 헤드 횡단율에 비례하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 구조체를 제조하는 방법 및 장치{PROCESS AND EQUIPMENT FOR MANUFACTURE OF ADVANCED COMPOSITE STRUCTURES}
본 발명은 반복가능하고, 감시가능하고, 용도가 넓은 복합 자동차 구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 열경화성 또는 열가소성 수지의 적합한 폴리머 매트릭스 재료에 탄소, 유리 또는 아라미드 섬유가 정렬된 보강재와 같은 복합재료(composite)를 이용하는 것이다. 정렬된 보강재를 이용하는 목적은 하기와 같은 이유때문이다. 강철의 강성 계수는 30,000,000lbs/in2이고, 반면에 알루미늄의 강성 계수는 10,000,000lbs/in2이다. 일반적으로 높은 품질의 유리 에폭시 수지 침투 가공재의 강성 계수는 약 4,000,000lbs/in2이다. 재료의 강성은 구조상의 안전성을 향상시키기 위해 구성요소의 형상을 통해 어느 정도 보상될 수 있지만, 자동차 산업에서 현재 사용되는 임의적으로 보강된 복합 재료는 약한 강성을 가지고 있고 따라서 구조 성능 향상용으로는 제안되지 않는다.
자동차 설계에서 연구되는 복합재료는 그들의 고유의 장점이 실현될 수 있는 방법으로 차량의 설계 및 제조 모두에서 반영되어야 한다.
본 발명의 특징 및 장점들은 하기에서 설명되어지고, 그 중 일부는 상세한 설명에서 명확하게 설명되며, 또는 본 발명의 실시예를 통해 알 수 있다. 본 발명의 목적 및 또 다른 장점들은 상세한 설명 및 청구범위 뿐만 아니라 첨부된 도면에서 지적되는 구조체에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.
전술한 설명과 하기의 상세한 설명은 설명을 위한 예이며 본 발명의 또 다른 설명을 제공하는 것으로 이해되어야 한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 체적이 큰 자동차 구조체와 향상된 복합 재료를 이용하여 높은 성능의 제조 요구를 통합시킨 방법 및 기술을 제공하는 것이고, 이렇게 함으로서 반복가능하고, 비용면에서 적합한 성능을 가질 수 있다. 본 발명은 예비성형 또는 예비 압밀된(pre-consolidated) 시트가 후속 주입 몰딩 또는 스탬핑 처리에 각각 이용가능하게 되는 방식으로 정렬된 복합 재료의 연속적인 테일러드 적층(tailored lamination) 방법을 제공한다. 주입 방법은 이미 널리 사용되는 RTM(resin transfer molding) 또는 VARTM(vacuum assisted resin transfer molding)과 유사하다. 스탬핑 방법은 강철 자동차 구조체를 스탬프하기 위해 현재 사용되는 것과 유사하다. 액체 주입 또는 고체 상태 스탬핑은 구성요소 설계에서 성능 및 비용의 목적을 얻을 수 있는 방법에 알맞아야 한다. 이러한 개념은 섬유 또는 테이프 배치, 신장-파손 및 코밍글링된 섬유 실, 바인더된 예비 성형품, 가열 압밀, 및 NC 커팅과 키팅(kitting)을 포함하는 이용가능한 몇몇의 기술과 결합된다. 본 발명의 방법은 본 발명의 각 단계에서 다양한 옵션을 조작하는 것에 의해 열가소성 또는 열경화성 매트릭스 수지를 이용할 수 있다.
본 발명은 높은 성능과 체적이 큰 복합 자동차 구조체를 향상시키는데 필요한 기본 요소를 실현할 수 있는 장점을 가진다. 본 발명에서는 1) 부품 설계 및 최종 부품 사이에서의 노동의 최소화, 2) 반복 가능하고, 수정가능하고, 응용성이 있고 제어가능한 방법, 3) 제조동안에 폐기(scrap) 재료의 최소화, 4) (사후검사 및 폐기된 최종 구성요소를 최소화하기 위한) 인라인 처리 감시 및 제어, 5) 정렬되고 "연속된" 섬유 보강재를 통한 "복합재료" 성능의 향상, 6) 동일한 장치를 이용하여 많은 적층 구조체의 레이-업(lay-up) 처리 및 모델 변형의 범위내에서 제품 평준화를 쉽게 처리하기 위한 레이-업의 전환 능력 및 7) 소리 및 진동 감쇄, 무도장 착색(paintless coloring) 및 마무리, 일체 트림면(integral trim surface)과 같은 기능이 첨가된 또 다른 재료를 적용하는 인-라인 접근 등에 중점을 둔다.
따라서, 본 발명은 향상된 복합 구조체의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 쉽게 조립할 수 있는 정렬된 탄소 강화 구성요소를 제조하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 매년 제조 속도 및 효율을 향상시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 품질, 성능, 질량, 접합 및 기능에 관하여 반복가능하고 일정한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 도장(painting)을 제거하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자본 투자와 제조율의 균형을 가지는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재료 처리와 재고품에 논리적인 접근을 가지는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 폐기를 감소시키는 해결책을 찾는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가능한한 가공하지 않은 재료로 시작하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가능한한 자동화시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 안정성, 청결성 및 관리가능한 제조 환경을 유지하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 정렬된 탄소 보강재를 구체화하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적층 구조체를 제어하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제조 처리의 관점에서 구성요소를 설계하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 어디에서나 동일한 적층, 두께 및 재료를 이용하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 리스크, 시작 재료 및 품질면에서 유연성을 갖는 것이다.
본 명세서의 일부를 구성하고 본 발명을 더욱 쉽게 이해하도록 제공되는 도면은 본 발명의 원리를 설명하기 위해 본 발명의 실시예와 상세한 설명을 설명한다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따라 제조된 구조체의 바람직한 실시예를 도시하는 등각도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 구조체의 부품을 분해한 등각도이다.
도 3은 본 발명에 따른 재료 배치 단계의 바람직한 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법에서 또 다른 단계의 바람직한 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법에서 또 다른 단계의 바람직한 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 재료 배치 장소의 바람직한 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 헤드를 확대한 개략적인 등각도이다.
도 8은 본 발명에 따른 헤드의 바람직한 실시예를 도시하는 저면도이다.
첨부된 도면에서 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예를 지금부터 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 본체 구조체(100, a body structure)의 등각도를 도시한다.
도 2에 도시되는 바와같이, 본체 구조체는 다수의 부품으로 분할된다. 이러한 부품들은 제조가 용이하도록 선택된다. 부품의 제조를 용이하게 하는 한가지 방법으로는 부품의 전체 형상이 가능한한 평평한 "전체적으로 평면"인 부품을 만드는 것이다. 전체적으로 복잡한 기하학적인 형상은 도 2에 도시되는 바와 같은 단순한 기하학적 부품을 결합하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 이러한 부품들은 블랭크(blank)가 소망 부품 형상을 얻도록 덜 변형되기 때문에 본 발명에서 기술되는 방법을 이용할 수 있다. 또한 전체적으로 평면인 부품은 더욱 단순한 세공 작업을 가진다.
도 2에 도시된 모든 부품들은 본 발명에 따라 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명의 목적을 더욱 명확히 하기 위해, 본 명세서에서는 하나의 부품(202)에 대하여 집중하여 개시한다. 다시 말하면, 도 2에 도시된 모든 부품과 어떤 다른 부품들도 본 발명에 따라 제조할 수 있다.
본 발명의 방법은 복합 부품을 제조하기 위해 사용되는 재료를 선택하는 것부터 시작된다. 시작 재료는 핸들링 바인더(handling binder)를 구비한 불연속으로 정렬된 탄소 섬유 토우(carbon fiber tow)를 포함한다. 이것은 분배를 위해 크릴 또는 스풀에 공급된다. 또한 다른 섬유 유형(유리 또는 아라미드와 같은)과 포멧(연속적인)이 사용될 수 있다. 액체 주입 제조 방법에 대해, 본 발명의 방법에서는 매트릭스 수지(matrix resin)와의 호환성 바인더를 구비한 연속 토우 보강재 또는 불연속 토우 보강재를 이용한다. 고체 상태의 제조 방법에 대해, 본 발명에서는 매트릭스 수지를 미리 함침된 연속 토우 보강재 또는 불연속 토우 보강재, 또는 매트릭스 수지와 연속 또는 불연속 토우 보강재로 구성된 미리 함침된 테이프를 이용한다. 재료의 선택은 전적으로 난해한 형상을 위해 필요한 불연속 토우 보강재와, 설계 및 구성요소의 복잡성에 의존한다. 이들중 어느 하나의 경우에서 함침(impregnation)은 열경화성 또는 열가소성 매트릭스에 대한 열융해(hot melt), 용매 또는 열가소성 매트릭스에 대한 혼합 형태일 수 있다.
보강재 재료 형태로는, 불연속적인 미리 함침된 탄소 테이프; 열가소성을 가지는 불연속적인 미리 함침된 탄소 토우; 접합된 불연속 탄소 섬유 토우; 불연속 탄소 섬유 토우로 구성된 바인더된 섬유 스트립; 및 연속 탄소 섬유 토우 등을 선택할 수 있다.
매트릭스 재료로는 환경적 안정성(온도, 습도, 부식 등) 비용, 표면품질, 거칠기 및 재활용성 등이 우수한 열가소성 및 열경화성을 선택할 수 있다.
시작 재료 또는 스톡 재료가 선택된 후, 재료는 서로 결합되고 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서 사용되는 바람직한 단계를 도시하는 도 3- 도 5에서 개략적으로 도시된 방법으로 조립된다. 상기 방법은 자동차 및 항공 우주 산업에서 공통적으로 사용되는 것과 같이 3차원 부품 설계 소포트웨어 및 데이터베이스에 직접 연결되고 의도된 최종 제품에 맞춤된 프로그램으로 완전하게 자동으로 할 수 있다. 상기 단계는 본 발명의 변경 설명에서 개별적으로 기술된다.
도 3은 방법의 최초 단계를 도시하고, 도 3에 도시되는 바와같이 재료 배치 단계(302)는 적어도 하나의 재료 배치 스테이션(306, material placement station), 바람직하게는 하나 이상의 재료 배치 스테이션을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 6개의 재료 배치 스테이션(306, 308, 310, 312, 314 및 316)이 사용된다.
도 6을 참조하면, 각각의 재료 배치 스테이션은 컨베이어(304)의 이동 방향(604)과는 다른 방향(602)으로 이동한다. 즉, 이와 같이 컨베이어(304)의 이동방향(604)과 같은 방향을 제 1 방향(a first direction) 이라 하고, 재료 배치 스테이션(306)의 이동방향(602)과 같은 방향을 제 2 방향(a second direction)이라고 한다. 이를 명확히 하기 위해, 도 6에서는 하나의 배치 스테이션(306)만을 도시한다. 또한 또 다른 배치 스테이션(308, 310, 312, 314 및 316)도 배치 스테이션(306)과 유사한 방법으로 이동한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 배치 스테이션의 이동 방향(602)은 컨베이어(304)의 이동 방향에 수직이다.
재료 배치 스테이션(306)은 복수의 헤드(606)를 포함한다. 상기 헤드(606)는 이동 방향(602)과 같은 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 각각의 헤드(606)는 회전부(702)를 포함한다. 이것은 헤드(606)가 재료(704)를 헤드(606)에 대해 다양한 방향에서 분배되도록 한다. 도 8은 헤드(606)와 회전부(702)의 저부를 도시한다. 재료(704)의 상대적인 배향(각도)(orientation or angle)이 회전부(702)와 회전과 관련되어 도시된다.
이러한 배치가 주어지면, 재료 배치 스테이션(306)은 복수의 재료(704)를 분배할 수 있다. 이러한 복수의 재료는 배치 스테이션(306)에 의해 배치될때 시트의 형상을 가질 수 있다. 회전 헤드(606)를 선택적으로 회전시키고 배치 스테이션(306)을 이동시키는 것에 의해, 재료는 다양한 배향(각도) 및 방향으로 분배될 수 있다. 또한 본 발명은 다른 재료 배치 스테이션, 예를 들면, 재료 배치 스테이션(306 및 308)(도 3 참조)이 서로 다른 방향으로 재료를 분배할 수 있음을 생각할 수 있다.
또한 헤드(606)는 불연속 재료의 이송을 제공할 수 있다. 즉 다시 말하면, 헤드(606)에 의해 분배된 재료는 원할때 나오게 하거나 정지시킬 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 다른 재료 배치 스테이션(306, 308, 310, 312, 314 및 316)에서 재료를 분배할 때, 섬유 또는 재료의 다른 방향을 가지는 다른 프라이(ply)가 관찰될 수 있다. 즉, 도 3과 같이 재료 배치 스테이션(306, 310 및 314)에서는 우측으로 경사지는 제 1 배향(각도)에서 컨베이어상에 제 1 그룹 섬유를 분배하고, 재료 배치 스테이션(308, 312 및 316)에서 좌측으로 경사지는 제 2 배향(각도)에서 컨베이어상에 제 2 그룹 섬유를 분배하고 있다.
일단 구성요소가 이러한 제조 방법으로 설계되면, 소망 최종 구성요소의 적층 구조체 및 평면 패널 레이아웃(개선된 블랭크)은 전처리 소프트웨어 프로그램으로 보내진다. 이 프로그램은 본 발명의 목적의 일부인 테일러드 블랭크 머신용 NC 머신 프로그램을 생성한다.
이동 테이블과 (몇몇은 스택에서의 각 프라이에 대해 요구되는)연속된 헤드의 결합 결과, 1)제어된 압력 적용과 연속된 롤러 및 가열 영역을 가지는 열간 롤러하에서 압밀된 고체 상태 스탬핑 제조용 압밀 적층 시트와, 2)액체 주입 제조 방법용 드라이(dry) 바인더된 적층 시트중 어느 하나의 시트를 특정 이동시키기 위한 레이-업 프로그램으로 적층된 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 배치 헤드는 문과 창문같은 것을 오려낼 수 있도록 재료를 출발 및 정지시킬 수 있고, 이것은 재료의 폐기를 감소시키고, 비용을 현저하게 줄일 수 있다. 비용의 잇점을 제공할 수 있는 헤드가 놓여진 테이프의 가능한 변경은 이동 테이블 아래에 높게 정렬된 프라이를 배치시키는 "초퍼 건(chopper gun)"을 사용하는 것이고, 각각의 건은 배치 헤드와 같이 개별적으로 각을 이룬 프라이 위에 놓여진다. 건(gun)은 본 명세서에서 기술되는 재료의 모든 형태가 가능하게 재료를 놓을 수 있다.
몇몇의 옵션 및 수정들은 재료 배치 단계에서 만들어질 수 있다. 프라이 레벨에서, 배치 옵션으로는 다음과 같은 것이 있다. 1)배치 헤드가 헤드상에 부착된 롤에서 테이프를 풀어내고, 테이프가 헤드를 통해 이동할 때 가열 배치 롤러에 의한 적용지점에서 헤드를 가열하고, 테이프를 이동 벨트상의 NC 프로그램된 위치에 위치시키는 옵션, 2)배치 헤드가 적용 지점전에 "테이프"를 형성하기 위해 다수의 미리 주입된 토우(tow)를 정렬시키고, 테이프를 이동 벨트상의 NC 프로그램된 위치에 위치시키는 옵션, 3)배치 헤드가 다수의 바인드된 토우를 주입하고, 적용 지점전에 테이프를 생성하기 위해 토우를 정렬하고, 테이프를 이동 벨트상의 NC 프로그램된 위치에 위치시키는 옵션, 4)배치 헤드가 롤에서 섬유 스트립을 풀어내고, 섬유 스트립을 가열 배치 롤러에 의한 적용 지점에서 헤드들 통해 가열하고, 스트립을 이동 벨트상의 NC 프로그램된 위치에 위치시키는 옵션, 5)배치 헤드가 다수의 바인드된 토우를 정렬시키고, 적용 지점전에 바인더된 테이프를 생성하기 위해 토우를 가열하고, 테이프를 이동 벨트상의 NC 프로그램된 위치에 위치시키는 옵션, 및 6)배치 헤드가 프라이상의 탄소 섬유 토우를 자르고, 정렬된 모양으로 이동 테이블상에 불연속 섬유를 위치시키는 옵션등이 있다. 옵션 6)에서, 바인더 파우더는 프라이가 완전하게 놓여지면 균일하게 분배된다.
적층 레벨에서, 다수의 배치 스테이션은 동일한 헤드 기술을 이용하는 것이 필요하다. 필요한 스테이션의 수는 소망 제조율, 프라이 갯수, 배향(각도) 및 특정 항목과 선택된 시작 재료에 의해 결정된다. 각각의 헤드는 NC 프로그램에 의해 주어진 각도로 단일 프라이가 놓여지도록 재료를 배치시킨다. 일단 벨트상에서 주어진 지점이 모든 작동 배치 스테이션으로 이동하면, 패드-업(pad-up) 및 다른 특정 보강재를 포함하면서 프라이 수와 각 각도의 소망 결합의 적층이 얻어진다. 전체 작동은 NC 제어되고 풀 시스템 명령에 따라 다른 차량 제조로 전환될 수 있다.
밀압(consolidation) 스테이지(402)는 소정 레벨의 밀압 및 두께로 적층 스택을 압축하는 연속된 가열 밀압 롤러를 포함한다. 이것과 유사한 변경은 정렬된 드라이 섬유의 밴드내로 바인더된 토우를 전술한 각도로 위치시키는 것이다. 바인더되는 파우더(매트릭스 수지와 화학적으로 호환가능한 수지 파우더)는 필요하다면 프라이 사이에서 피착될 수 있다. 최종 프라이가 놓여진후, 다음 처리 단계전에 적절한 위치에서 섬유를 유지시키기 위해 열 압축 단계가 적용될 수 있다. 그 결과 시트는 액체 주입 제조에서 절단되고 키트된다. 만일 재료가 스탬핑 조작, 압출성형과 흡사한 액체 주입 및 밀압의 부가적인 단계에서 사용된다면, 절단 및 키트전에 완전히 주입되거나 밀압되도록 적용할 수 있다. 그때 키트(kit)는 고체 상태 스탬핑 제조 방법에서 사용될 수 있다. 만일 필요하다면, 밀압은 연속된 가열 및 냉각 롤러를 이용하는 적층 조작의 마지막에서 실행된다. 이 단계는 상술한 바와 같이 최종 제조 방법에 맞춰진다.
이 단계에서 유용한 또 다른 옵션으로는 아래와 같은 것을 포함할 수 있다.
1)적층 스택을 완전히 압밀하기 위해서 압력이 증가된 상태에서 적층 스택을 연속된 가열 롤러에 통과시키는 옵션.
2)키트된 적층의 후속 조정이 가능하도록 모든 프라이를 함께 니트(knit)하도록 균일 두께 온도를 간단하게 적용하는 가열 구역 및 부드럽고 조밀한 롤러를 포함하는 "안정화"영역을 적층 스택이 통과하는 옵션. 스택은 최종 구성요소를 제조하는 액체 주입 처리 단계에서 적정 수지 유동이 가능하도록 매우 높은 유동을 유지하는 드라이 성형 조작(만일, 복잡한 형상이 요구되는 경우)시에 충분히 안정화되어야 한다.
절단 및 키트 스테이지(404 및 406)는 이동 벨트로부터 각각의 테일러드 블랭크를 절단하고 블랭크를 제조 셀 또는 스테이징 영역으로 보내는 NC 제어 자외선 절단장치(또는 유사한 장치)를 포함한다. 이 스테이지는 본 산업 분야에서 널리 사용되는 NC 자외선 절단 스테이션과 유사하다.
최종 목적에도 불구하고, 액체 주입 몰딩, 고체 상태 스탬핑, 또는 적층 스택은 최종 처리 셀로 인도하기 위해 미리 형성된 용기안에서 절단 및 키트될 수 있다. 접착성 시트, 전사 또는 피팅(fitting) 등과 같은 최종 구성요소의 부가적인 요소는 최종 처리 셀로 인도되기 전에 용기에 첨가될 수 있다.
잉크 젯 인식 기술은 본 발명의 목적의 일부로 기술되는 방법과 호환가능하다. 이것은 테일러드 블랭크 장치의 길이에 따른 어떤 지점과, 재료 및 부품 ID를 제공하기 위한 전체 처리의 절단 및 키트부 뿐만 아니라 최종 구성요소를 제조하기 위해 사용되는 최종 제품 처리의 제조 도구에서 사용될 수 있다.
본 방법은 자외선 NC 제어 절단 및 키트를 채용할 수 있다: 각각의 "테일러드 블랭크"는 이동하는 벨트로부터 절단되고 완전한 본체 세트에 필요한 또 다른 적층과 함께 키트되고, 그 후 최종 구성요소로 되는 제조 셀로 보내진다. 또 다른 절단 기술이 마찬가지로 적용될 수 있다.
구성요소 제조 단계(상술한 고체 상태 제조 처리에서)는 전처리 및 몰딩 스테이션을 포함한다. 예열 셔틀(502)은 소망 온도로 적층 스택을 가열하도록 이용되고, 그 후 스탬핑 프레스의 도구 사이에서 스택을 빠르게 왕복시킨다. 제 2 스테이션은 단일 스테이지이고 가열 스탬핑 다이(504)는 적층 시트의 주변을 고정시키고 구성요소를 스탬프한다. 스탬핑한 후에, 스탬핑 도구는 220℃에서 유리 전이 온도 이하로 빠르게 냉각되고, 그 후 이형(demold)된다. 평면 테일러드 블랭크의 용기에서 적절하게 잉크-젯 및/또는 바 코드 트래킹 기술을 이용하여, 최종 제조 방법에서 구성요소의 모양 및 최종 경화 및/또는 밀압을 부여한다. 제조 셀은 도시되는 바와 같이 배열된다. 각각의 셀은 비용과 시간의 영향을 줄 수 있는 셀 파라미터에 따라 시퀀스에서 다음 셀로 진행되는데 필요한 방법 단계와 동일하다. 제조 단계는 본 발명의 잇점을 얻을 수 있는 처리 파라미터에 따라 고체 상태 스탬핑 또는 액체 주입중 하나를 포함할 수 있다.
전처리 옵션은 1)예열 셔틀(shuttle)은 소망 온도로 적층 스택을 가열하도록 이용되고, 그 후 스탬핑 다이 사이에서 스택을 빠르게 왕복시키는 옵션과, 2)예비 성형 조작이 주입 조작전에 네트 형상의 바인더된 적층을 형성할 수 있는 프레스(압력이 최소로 적용되는)와 유사한 가열 성형 도구를 이용하는 옵션을 포함한다. 게다가, 일부 구성요소는 매립된 하드 지점 또는 또 다른 미리 배치된 지점을 포함할 수 있다.
처리 옵션은 고체 상태 및 액체 주입 방법을 포함한다. 고체 상태에서는 하나의 스테이지에서 가열 스탬핑 다이가 적층 시트의 주변을 고정시키고 구성요소를 스탬프한다. 액체 주입에서는 바인더된 적층이 가열 주입 도구내로 직선으로 나아가고, 도구는 스택을 밀폐 캐비티(cavity) 형상으로 밀폐시키며 매트릭스 수지가 주입된다.
밀압/경화를 위해, 도구는 구성요소가 열경화성으로 경화될때의 온도로 유지된다. 만일 열가소성이면, 도구는 Tg 이하로 빠르게 냉각되고, 그 후 이형된다.
최종 단계는 저마력을 가지는 종래의 고속 라우터를 이용한 로봇식 트림(trim) 스테이션이다. 드릴은 후측면에 찌꺼기(breakout)을 감소시키기 위한 고속을 가질 수 있다. 드릴과 라우터 모두는 섬유 제어 및 냉각을 위해 물에 침지된다. 로봇식 픽(pick)과 플레이스 기술(508)은 진공 지그와 결합되어 사용되고 속도 및 반복성을 유지시킨다.
최종 트림 조작(506)은 고성능의 향상된 복합 구조체를 실행하기 위해 진공에서 고속으로 회전되는 척 지그(chucked jig)를 포함한다. 종래의 고속 라우터를 이용하는 로봇식의 트림은 마력이 낮다. 드릴은 후측면에 찌꺼기를 감소시키기 위한 고속을 가질 수 있다. 드릴과 라우터는 섬유 제어 및 냉각을 위해 물에 침지되어진다.
본 발명에서 상술한 실시예는 설명을 목적으로 기술한 것이다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 제한되지 않는다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진자라면 상술한 실시예로부터 다양한 변경과 수정을 할 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

Claims (14)

  1. 복합 부품을 제조하는 방법은
    매트릭스 재료를 함침하는 제 1 그룹 섬유를 제 1 배향에서 컨베이어 벨트상에 단속적으로 분배하는 단계 및
    매트릭스 재료를 함침하는 제 2 그룹 섬유를 제 2 배향에서 분배하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 배향은 상기 제 2 배향과 다른 배향을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트는 제 1 방향에서 일정한 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 그룹 섬유는 단속적으로 분배되는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유는 복합 부품내에 단속적으로 분배되는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 그룹 섬유는 복합 부품내에 단속적으로 분배되는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유는 상기 제 1 배향과 다른 각도로 배향될 수 있는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유는 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향에서 이동할 수 있는 헤드로 분배되는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유는 단일 층을 형성하고, 상기 제 1 그룹 섬유는 불연속인 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유는 시작 및 정지 장치를 가지는 배치 헤드에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유는 상기 제 2 그룹 섬유와 다른 종류인 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유는 상기 제 2 그룹 섬유와 다른 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹 섬유내로 매트릭스 재료의 함침 정도는 변경가능한 것을 특징으로 하는 복합 부품을 제조하는 방법.
KR1020037001287A 2000-07-28 2001-07-30 복합 구조체를 제조하는 방법 및 장치 KR100797269B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22151700P 2000-07-28 2000-07-28
US60/221,517 2000-07-28
PCT/US2001/023757 WO2002009935A1 (en) 2000-07-28 2001-07-30 Process and equipment for manufacture of advanced composite structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030043920A KR20030043920A (ko) 2003-06-02
KR100797269B1 true KR100797269B1 (ko) 2008-01-23

Family

ID=22828154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037001287A KR100797269B1 (ko) 2000-07-28 2001-07-30 복합 구조체를 제조하는 방법 및 장치

Country Status (9)

Country Link
US (4) US6607626B2 (ko)
EP (2) EP2324999A1 (ko)
JP (1) JP4718758B2 (ko)
KR (1) KR100797269B1 (ko)
CN (1) CN1155466C (ko)
AT (1) ATE504431T1 (ko)
AU (1) AU2001280861A1 (ko)
DE (1) DE60144380D1 (ko)
WO (1) WO2002009935A1 (ko)

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6607626B2 (en) * 2000-07-28 2003-08-19 Hypercar Inc. Process and equipment for manufacture of advanced composite structures
US20040137203A1 (en) * 2002-07-18 2004-07-15 Adams Matthew T. Method for direct parts marking composite materials
DE10250826B4 (de) 2002-10-31 2008-05-29 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Preforms
US20040173624A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-09 Polymer & Steel Technologies Holding Company, L.L.C. Vessel diaphragm and method
WO2005118248A2 (en) 2004-06-04 2005-12-15 Cornerstone Research Group, Inc. High speed manufacturing using shape memory polymer composites
US8348114B2 (en) 2005-03-18 2013-01-08 Mystery Ranch, Ltd. Backpack frame and bag system
US8381956B2 (en) 2005-03-18 2013-02-26 Mystery Ranch, Ltd. Backpack frame system
GR1005481B (el) * 2005-07-28 2007-04-02 Συστημα και μεθοδος για την εκπονηση και διαχειριση μελετων εφαρμογης για την οπλιση κτιριακων εργων.
DE102006035847B4 (de) * 2006-08-01 2009-11-19 Airbus Deutschland Gmbh Strukturanordnung sowie Verfahren zum Herstellen eines Bauteils für die Luft-und Raumfahrt
EP1977882B1 (de) * 2007-04-02 2020-06-24 Cetex Institut gGmbH Verfahren und Vorrichtung zur partiellen Verstärkung einer Warenbahn
US20090004460A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 U.S.A. As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Nanoparticle-Containing Thermoplastic Composites and Methods of Preparing Same
ITTO20070557A1 (it) * 2007-07-27 2009-01-28 Alenia Aeronautica Spa Procedimento di fabbricazione di un elemento curvo in materiale composito
US8037915B2 (en) * 2007-09-20 2011-10-18 Siemens Energy, Inc. Method and apparatus for forming insulated rotor conductors
US8048253B2 (en) * 2007-09-26 2011-11-01 Fiberforge Corporation System and method for the rapid, automated creation of advanced composite tailored blanks
US8361262B2 (en) * 2007-11-08 2013-01-29 The Boeing Company Method and apparatus for low-bulk toughened fabrics for low-pressure molding processes
US8372231B1 (en) * 2007-11-08 2013-02-12 The Boeing Company Method and apparatus for low-bulk toughened fabrics for low-pressure molding processes
ES2332629B1 (es) * 2007-12-14 2011-01-31 Airbus España S.L. Util y procedimiento para la fabricacion de estructuras de materialescompuestos fuera de autoclave.
DE102008008386A1 (de) * 2008-02-09 2009-08-13 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines FVW-Bauteils
US20100239856A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Paul Douglas Olson Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic Parts With In-Situ Molded Features
FR2949791B1 (fr) 2009-09-09 2011-11-18 Arkema France Procede de fabrication d'un materiau fibreux pre-impregne de polymere thermoplastique
US20110117231A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-19 General Electric Company Fiber placement system and method with inline infusion and cooling
DE102010013131A1 (de) 2009-12-21 2011-06-22 REHAU AG + Co., 95111 Verfahren zur Herstellung von endlosfaserverstärkten Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff sowie Kraftfahrzeugformteil
DE102010013541A1 (de) 2010-03-31 2011-10-06 Rehau Ag + Co. Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Formteils unter Verwendung eines Spritzgusswerkzeug
DE102010037062A1 (de) * 2010-08-19 2012-02-23 Claas Fertigungstechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen
US8282758B2 (en) 2010-09-24 2012-10-09 General Electric Company System and method for the automated delivery and layup of resin infused fibers
JP2014515868A (ja) 2011-04-12 2014-07-03 ティコナ・エルエルシー 海底アプリケーションに使用するための海底ケーブル
US9190184B2 (en) 2011-04-12 2015-11-17 Ticona Llc Composite core for electrical transmission cables
ES2690719T3 (es) 2011-04-12 2018-11-22 Fundación Tecnalia Research & Innovation Dispositivo para la elaboración de preformas de componentes reforzados con fibras de carbono
BR112013025217B8 (pt) 2011-04-12 2021-03-23 Ticona Llc haste compósita e método para a formação de uma haste compósita
US8771575B2 (en) 2011-07-27 2014-07-08 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Methods and systems for forming reinforced composite articles having variable thickness corners
US9162434B2 (en) 2011-07-28 2015-10-20 Dieffenbacher GmbH Maschinen-und Anlagenbau System and method for making advanced composite laminates
FR2987304B1 (fr) 2012-02-29 2018-03-02 Daher Aerospace Procede de formage par estampage d'un materiau composite thermoplastique a renfort fibreux continu
US9010839B2 (en) 2012-10-24 2015-04-21 Sabic Global Technologies B.V. Vehicle side door structure and method of making and using the same
US9248613B2 (en) * 2012-10-30 2016-02-02 The Boeing Company Method for forming thick thermoplastic composite structures
ES2628685T3 (es) 2012-12-04 2017-08-03 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Procedimiento y sistema para alimentar material a una máquina de colocación
DE102012112416A1 (de) 2012-12-17 2014-06-18 Rehau Ag + Co Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Vorgeleges aus faserverstärkten Matten mit einer die Fasern zumindest teilweise umgebenden thermoplastischen Matrix, sowie Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
EP2934866B1 (de) 2012-12-21 2020-10-14 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren für die herstellung komplexer geometrischer strukturen aus mehreren formteilen
JP6366611B2 (ja) 2013-03-12 2018-08-01 ディーフェンバッハー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング マシーネン− ウント アンラーゲンバウＤｉｅｆｆｅｎｂａｃｈｅｒ ＧｍｂＨ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎ− ｕｎｄ Ａｎｌａｇｅｎｂａｕ 先進複合構成部材を製造する方法及びシステム
DE112014001290A5 (de) 2013-03-12 2015-11-26 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren und Anlage zum Herstellen von Verbundbauteilen mit gesteigerter Legerate
DE202013012538U1 (de) 2013-12-01 2017-05-30 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Auflege-Maschine zum Auflegen und Anheften von Bandabschnitten auf ein herzustellendes Teil
EP2881242B1 (en) * 2013-12-03 2016-04-20 Jamco Corporation Continuous preform device for composite stringer
US20150151486A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-04 Ford Global Technologies, Llc System and process for producing a composite article
DE202014100515U1 (de) 2014-02-05 2015-03-10 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung zum Aufbau eines Laminats
DE102014101445A1 (de) 2014-02-05 2015-08-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung sowie Verfahren zum Aufbau eines Laminats
DE202014100514U1 (de) 2014-02-05 2015-04-08 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung zum Aufbau eines Laminats
DE102014101447A1 (de) 2014-02-05 2015-08-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung sowie Verfahren zum Aufbau eines Laminats
DE102014101446A1 (de) 2014-02-05 2015-08-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung sowie Verfahren zum Aufbau eines Laminats
DE202014100513U1 (de) 2014-02-05 2015-05-07 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung zum Aufbau eines Laminats
US9399338B1 (en) * 2014-03-11 2016-07-26 The Boeing Company Systems and methods for constructing complex composite structures
US20150258762A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Teijin Limited Method of Producing Isotropic Random Mat for Forming Thermoplastic Composite Material
JP6532947B2 (ja) 2014-12-12 2019-06-19 デジタル・アロイズ・インコーポレイテッド 金属構造物の積層造形
DE102015002775A1 (de) * 2015-03-06 2016-09-08 Brötje-Automation GmbH System zur Fertigung von Faser-Verbundbauteilen
WO2017062809A1 (en) 2015-10-09 2017-04-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Overmolded carbon fiber structures with tailored void content and uses thereof
DE102016104926A1 (de) 2016-03-16 2017-09-21 MAi GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Vorgeleges aus faserverstärkten Matten mit einer die Fasern zumindest teilweise umgebenden thermoplastischen oder duroplastischen Matrix, sowie Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
JP6721042B2 (ja) 2017-03-31 2020-07-08 三菱ケミカル株式会社 プリプレグシート、その製造方法、表皮材付き単位層、繊維強化複合材料成形品の製造方法、及び繊維強化複合材料成形品
DE102017205792A1 (de) 2017-04-05 2018-10-11 Premium Aerotec Gmbh Halbzeug, Verfahren und Konsolidierungswerkzeug zur Herstellung eines thermoplastischen Faserverbundbauteils
US10710318B2 (en) * 2017-05-26 2020-07-14 The Boeing Company High speed composite layup via multiple machines
US10669659B2 (en) * 2017-08-08 2020-06-02 University Of Delaware Aligned discontinuous fiber preforms, composites and systems and processes of manufacture
GB2567684B (en) * 2017-10-20 2022-03-30 Mclaren Automotive Ltd Composite manufacturing
DE102018115392B4 (de) 2018-06-26 2022-09-22 Azl Aachen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Produktion von Faserverbundwerkstoff aufweisenden Werkstücken
US11052571B2 (en) * 2018-07-26 2021-07-06 The Boeing Company Continuous fabrication for composite preforms
US11853033B1 (en) 2019-07-26 2023-12-26 Relativity Space, Inc. Systems and methods for using wire printing process data to predict material properties and part quality
US11565485B2 (en) 2019-10-14 2023-01-31 The Boeing Company System, method, and apparatus for use in ply compaction in forming a composite structure
US11865825B2 (en) 2019-10-14 2024-01-09 The Boeing Company System, method, and apparatus for use in ply compaction in forming a composite structure
US11969957B2 (en) 2019-10-14 2024-04-30 The Boeing Company System, method, and apparatus for use in forming a composite structure
KR20220103734A (ko) * 2019-11-21 2022-07-22 사이텍 인더스트리스 인코포레이티드 미경화된 정밀 정형 플라이의 제조 장치 및 방법
EP3967480A1 (en) 2020-09-15 2022-03-16 The Boeing Company Systems and methods for forming composite members
JP2022081430A (ja) * 2020-11-18 2022-05-31 ザ・ボーイング・カンパニー 複合材部品用の連続ライン製造

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556440A (en) 1984-04-23 1985-12-03 Jb Group, Inc. Method and apparatus for production of bias fabrics
US5296863A (en) 1992-04-10 1994-03-22 National Space Development Agency Beam compression process for antenna pattern
US5308424A (en) 1988-06-06 1994-05-03 Polymer Processing Research Institute Ltd. Multiaxial nonwoven fabric, and method of making the same

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1380901A (en) 1971-05-15 1975-01-15 Lucas Industries Ltd Method of manufacturing battery plate grids
JPS482902U (ko) 1971-05-25 1973-01-13
JPS5211697B2 (ko) * 1974-05-14 1977-04-01
DE2460807C3 (de) * 1974-12-21 1981-04-02 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Flächenhaftes Leichtbauteil aus faserverstärktem Kunststoff
US4028158A (en) * 1976-01-19 1977-06-07 The Celotex Corporation Structural laminate and method for making same
JPS6022605B2 (ja) * 1978-09-06 1985-06-03 日立化成工業株式会社 Ｓｍｃの製造法
US4567738A (en) * 1980-11-26 1986-02-04 Knytex, Inc. Structural fabric and method for making same
US4600456A (en) * 1984-08-02 1986-07-15 Armstrong Rubber Company Method and apparatus for forming woven endless tire reinforcing belts
GB8822521D0 (en) * 1988-09-26 1988-11-02 Tech Textiles Ltd Method of producing formable composite material
JP3007664B2 (ja) * 1990-09-12 2000-02-07 本田技研工業株式会社 繊維強化樹脂成形用シートの製造方法
US5269863A (en) * 1990-09-24 1993-12-14 Akzo Nv Continuous process for the manufacture of substrates for printed wire boards
JPH0516139A (ja) * 1991-07-16 1993-01-26 Sekisui Chem Co Ltd 繊維複合シート及びその製造方法
US5368913A (en) * 1993-10-12 1994-11-29 Fiberweb North America, Inc. Antistatic spunbonded nonwoven fabrics
JPH10139891A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 板状体又は成形体及びその製法
DE69933786T2 (de) 1998-10-09 2007-09-13 Sekisui Chemical Co., Ltd. Hochdruckverbundrohr
US6607626B2 (en) * 2000-07-28 2003-08-19 Hypercar Inc. Process and equipment for manufacture of advanced composite structures
JP3881938B2 (ja) 2002-07-08 2007-02-14 日鉄コンポジット株式会社 管状ライナー、熱硬化性樹脂管及び管状内層の補修補強方法
JP4090892B2 (ja) 2003-01-14 2008-05-28 シキボウ株式会社 複合材料用ドライプリフォームの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556440A (en) 1984-04-23 1985-12-03 Jb Group, Inc. Method and apparatus for production of bias fabrics
US5308424A (en) 1988-06-06 1994-05-03 Polymer Processing Research Institute Ltd. Multiaxial nonwoven fabric, and method of making the same
US5296863A (en) 1992-04-10 1994-03-22 National Space Development Agency Beam compression process for antenna pattern

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002009935A1 (en) 2002-02-07
EP1315613A1 (en) 2003-06-04
JP4718758B2 (ja) 2011-07-06
US20070218795A1 (en) 2007-09-20
US20050236093A1 (en) 2005-10-27
EP1315613A4 (en) 2006-10-11
US7235149B2 (en) 2007-06-26
US6607626B2 (en) 2003-08-19
AU2001280861A1 (en) 2002-02-13
EP2324999A1 (en) 2011-05-25
US8007894B2 (en) 2011-08-30
US6939423B2 (en) 2005-09-06
JP2004504962A (ja) 2004-02-19
ATE504431T1 (de) 2011-04-15
CN1155466C (zh) 2004-06-30
CN1447746A (zh) 2003-10-08
US20030217802A1 (en) 2003-11-27
DE60144380D1 (de) 2011-05-19
US20020059976A1 (en) 2002-05-23
EP1315613B1 (en) 2011-04-06
KR20030043920A (ko) 2003-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100797269B1 (ko) 복합 구조체를 제조하는 방법 및 장치
CN108422682B (zh) 制造热塑性复合结构的方法及用于其中的预浸料带
EP0825922B2 (en) Process and equipments for the manufacture of polymer and for composite products
EP1986842B1 (en) Composite material placement method
DE19922799B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteils
DE102010019625B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Verbund- oder Hybridkonstruktion
EP2554348B1 (en) Method for laminating fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg
JPH04112015A (ja) 繊維−樹脂強化成形品を成形するための反応射出成形装置
RU2671338C1 (ru) Способ изготовления композиционного материала, устройство для изготовления композиционного материала и заготовка для композиционного материала
CN109454902A (zh) 碳纤维电池包壳体的制备方法及其应用
CN111136933A (zh) 一种无胶纤维预制体制备方法
CN106926478B (zh) 碳纤维汽车零部件hp-rtm连续生产线及其生产方法
KR102102844B1 (ko) 연속 섬유 강화 열가소성 수지를 이용한 3ｄ 프린팅 방법 및 그 방법에 의해 제조된 3ｄ 프린팅 성형물
US20020187702A1 (en) Composite thermoplastic-thermoset resin material
JPH06285889A (ja) パウダ状の熱可塑性樹脂を使用した繊維強化プラスチックの連続プレス成形方法及びその装置
US20190240882A1 (en) Device and method for the mass production of at least partially fiber-reinforced injection molded parts
KR20220103734A (ko) 미경화된 정밀 정형 플라이의 제조 장치 및 방법
US20190009452A1 (en) Mold platen with woven surface texture and thermoset article made therefrom
CN115534257A (zh) 纤维夹层
JPH04125134A (ja) 繊維強化樹脂成形体の製造方法
MXPA01006714A (en) Process and apparatus for filament winding composite workpieces

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130108

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131226

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150108

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160107

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170110

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee