KR101359827B1 - 복합체 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR101359827B1
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스티븐 더블유 데이
마이클 에스 셰파드
프레데릭 스톨
대니 틸톤
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밀리켄 앤드 캄파니
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Abstract

저밀도 셀형 물질, 예를 들어 발포체 플라스틱의 복수개의 조각들은 대향 측면을 갖는 코어 패널을 형성하고, 여기서 인접하는 상기 조각들은, 상기 측면들 사이에서 연장되는 마주보는 가장자리면을 갖는다. 가요성 물질의 시트, 예를 들어 시트 또는 매트 또는 스크림은 상기 측면에 접착제로 부착되고, 하나의 시트의 일부가 상기 패널의 구부러짐을 제한하기 위해서, 인접하는 상기 마주보는 가장자리면들 사이에서 연장된다. 상기 조각들은 테이퍼링되고, 하나의 시트의 일부가 가장자리면들 사이에서 돌출되어, 부분적으로 또는 전체적으로 이중벽 웹을 형성할 수 있다. 상기 웹들은, 상기 대향 측면들 위의 다른 시트에 접착제로 부착된 플랜지를 가질 수 있다. 하나의 시트는, 대향 측면 상에서 시트에 의해 유지되는 편평한 상태로부터 패널이 구부러지도록 하기 위하여, 상기 조각들에 접착제로 부착되지 않는 영역에서 연신성일 수도 있다.

Description

복합체 패널 및 이의 제조 방법{COMPOSITE PANEL AND METHOD OF PRODUCING SAME}
본 발명은 일반적으로, 저밀도 코어 물질에 의해 분리되고 여기에 결합되어 있는 강성 스킨 물질을 포함하는 샌드위치형 복합체 패널에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 스킨과 코어 성분들이 경화성 접착제 수지에 의해 서로 접착되어 강성 구조물을 형성하기 이전에, 휜 주형 내에서 가요성인 스킨들 사이에 배치되면서 단순하거나 복잡한 만곡부(curvature)에 순응할 수 있는 코어를 갖는 샌드위치형 패널에 관한 것이다.
많은 적용례에서, 샌드위치형 복합체 패널은 단지 편평한 표면을 갖기보다는 부분적으로 또는 전체적으로 휘어 있다. 주요한 예로는, 전기 에너지를 생산하기 위해서 사용되는 풍력 발전용 터빈의 날개이다. 이러한 날개는 일반적으로 샌드위치형 패널로 구성되고, 이러한 패널의 코어는 날개 내부에서 특정화된 만곡부에 순응하는 것이 요구된다. 풍력 발전용 터빈 날개의 생산에서 현재 사용되는 주요 코어 물질은 발사(balsa) 목재와 발포체 플라스틱이다. 종래의 분야에서, 이러한 물질의 순응성은, 종종 상기 목재 또는 발포체 코어의 두께를 관통하여 절단하거나 금을 그어(scoring), 이것을 직사각형 단면의 복수개의 스트립 또는 블록으로 나눔으로써, 달성된다. 이는, 코어의 단지 한 겉면에만 일반적으로 유리섬유 로빙(roving)을 포함하는 스크림인 연속적인 가요성 시트 물질에 접착제로 연결된다.
가요성 스크림은 강성 스트립 또는 블록 각각의 사이에서 연접식(articulated) 관절로서 작용한다. 종래의 기술을 구현하는 코어 패널은, 패널의 스크림이 아닌 겉면이 주형 면을 향하도록 오목형 주형에 놓이는 경우, 스트립 또는 블록이 서로에 대해 경첩을 열어, 상기 스트립 또는 블록의 대향 면 사이에서 코어 패널 내부에 쐐기형 공간을 형성한다. 이러한 공간은 성형 공정 동안 수지로 충전되어, 샌드위치형 패널의 중량 및 가격을 증가시킨다. 상기 공간내 수지는 강화 물질, 예를 들어 유리 섬유와는 결합되지 않아서, 그의 구조적 기여도는 심하게 제한적이다.
일부 코어 패널에서, 저밀도의 셀형(cellular) 물질에, 전체는 아니지만 대부분의 코어의 두께에 걸쳐서, 전체는 아니지만 거의 선을 그어서, 가요성 시트 물질이 누락된다. 발사(balsa) 목재 또는 발포 플라스틱의 절단 또는 선-긋기는 일반적으로 톱니를 사용하여 수행되며, 스코어 라인(score line)은, 휘지 않은 주형 내에서 편평한 위치에 코어 패널이 놓이는 경우에도, 원하지 않는 성형 수지로 충전된 톱니 자국 공극을 포함한다. 스트립 또는 블록 사이의 톱니 자국은, 스크림이 주형면을 향해 놓이게 코어 패널이 오목형 주형에 배치되는 경우, 제한된 정도의 절합(articulation)을 허용하지만, 코어 패널은 스트립 또는 블록 사이의 쐐기형 공극(이는, 과량의 수지로 충전됨)을 보유한다.
본 발명에 따라 구성된 코어 패널은, 일반적으로는 직사각형 또는 사다리꼴 단면을 갖고 바람직하게는 저밀도를 갖는 셀형 물질의 스트립 또는 블록을 복수개로 포함한다. 코어 패널의 대향면 각각을 구성하는 스트립 또는 블록의 이러한 겉면들은, 취급 및 기계 가공 동안 스트립 또는 블록의 정렬을 유지하기에 충분한 인장 강도를 갖는 유리섬유 로빙을 포함하는, 예를 들어 시트, 매트 또는 스크림과 같은 가요성 물질의 시트에 접착제로 연결된다.
복합체 패널의 제조 시에, 예를 들어 띠톱, 왕복톱, 또는 라우터(router)에 의해 절단함으로써, 코어 패널을 구체화된 치수로 기계가공하는 것이 종종 필요하다. 기계가공 및 관련 취급 공정 동안 코어 패널이 접히거나 그렇지 않으면 뒤틀리는 것을 예방하기에 충분히 강성인 경우에, 실질적으로 기계가공이 가능해진다. 코어 패널의 단지 한쪽면에 놓인 스크림 물질에 접착제로 부착된 발사 목재 및 발포체 플라스틱 블록은 제한된 취급 안정성을 갖는데, 그 이유는 스트립 또는 블록의 열(row)이 중력 또는 다른 힘 하에서 완전한 180°까지 인접한 열 위로 꺾일 수 있기 때문이다. 추가로, 개별적인 발사 또는 발포체 블록은 기계가공 힘에 의해 단일 측면 스크림으로부터 벗겨지거나 느슨하게 잡아당겨지기 쉽다.
본 발명의 코어 패널은 기계가공 동안 취급의 용이성 및 손상에 대한 내성을 크게 증가시킨다. 이러한 특징은, 코어 패널을 구성하는 모든 스트립 또는 블록이 코어 패널의 양면 위에 놓인 연속적인 페이서(facer) 스트립 또는 블록에 접착제로 부착됨으로써 유발된다. 개별적인 스트립 또는 블록은, 인접한 스트립 또는 블록 위로 꺾일 수 없는데, 그 이유는, 이들이 접착되어 있는 시트에 의해 이들의 움직임이 제한되기 때문이다. 스트립 또는 블록이 2개의 시트 사이에 결합되고 이들 사이에서 안정화되기 때문에, 이는 기계가공 동안 시트로부터 벗겨지거나 당겨지는 것에 대해 실질적으로 보다 큰 내성을 갖는다.
본 발명에 따라 구성된 코어 패널의 한쪽 겉면 위에서, 스트립들 또는 블록들의 마주보는 가장자리들은 서로 인접하고, 부착된 제 1 시트는 취급 및 기계가공 동안 이러한 가장자리들의 정렬을 유지한다. 이러한 시트의 치수는 코어 패널의 치수와 매칭되는데, 실질적으로 상기 시트에 인접한 스트립 또는 블록의 겉면의 치수의 합과 실질적으로 동일하다.
코어 패널의 맞은편 겉면에 인접한 제 2 시트는, 이것이 부착된 스트립 또는 블록의 겉면의 치수의 합보다 큰 폭을 갖고, 이러한 시트의 일부는 대향 스트립 또는 블록들의 가장자리들 사이에서 연장된다. 이러한 제 2 시트는 대향 스트립들 또는 블록들의 가장자리들이 분리될 수 있는 거리를 한정하여, 취급하는 동안 코어 패널의 안정성을 개선시킨다. 상기 시트는 접히거나 휘어지기에 충분히 가요성이어서, 코어 패널은 주형 표면에 순응성이면서 시트에 부착된 스트립들 또는 블록들이 서로 보다 가까워지는 것을 허용하고, 상기 시트의 접힘부는 스트립 또는 블록의 대향 면 사이에서 연장된다. 상기 시트의 접힘부는, 기계가공 및 취급 동안 코어 패널의 편평함을 유지하지만 코어 패널이 주형에 순응함에 따라 스트립 또는 블록의 연접(articulation)을 허용하는 접착제를 사용하여 서로 가볍게 결합될 수 있다.
요구되는 경우, 제 2 시트 또는 매트의 접힘부(folded portion)는, 코어 패널의 두께를 관통하여 제 1 시트의 내면까지 연장되기에 충분한 깊이를 가질 수 있다. 매트가 다공성 구조적 물질, 예를 들어 유리섬유로 구성되는 경우, 이는 경화성 성형 수지를 투입한 후, 코어 패널 내부의 구조적 강화 웹으로서 작용한다. 이러한 배열에서, 상기 코어 패널에는, 제 2 시트 위에 가로놓이고 상기 제 2 시트에 접착제로 연결되어 있는 제 3 시트가 제공될 수 있다. 이러한 제 3 시트의 치수는 제 2 시트보다 작아서, 제 3 시트는 전술한 안정화 특성을 제공한다.
요구되는 경우, 스트립 또는 블록에는, 바람직하게는 테이퍼링되어 있고 스트립 또는 블록의 가장자리와 평행하고 코어 패널면에 대해 수직이고 코어 패널의 대부분의 두께를 관통하여 연장되는 좁은 홈이 제공될 수 있다. 오목형 주형에서 성형 압력하에, 스트립 또는 블록은 주형의 만곡부에 대해 가압되어, 테이퍼링된 홈이 밀폐되고, 이는 결과적으로 스트립 또는 블록의 겉면과 주형의 표면 사이의 과량의 수지를 감소시킨다.
사다리꼴 또는 삼각형의 스트립 또는 블록은, 일반적으로 유사한 만곡부의 확장 영역을 갖는 샌드위치형 패널의 이러한 부분에서 선호될 수 있다. 휜 주형에 순응하는 경우, 스트립들 또는 블록들 사이의 공간이 최소화되거나 적어도 제거되어, 수지 사용량을 줄인다. 이러한 양태는 또한 일반적으로 경화성 수지를 사용하지 않는, 원통형 파이프 및 탱크에 열 절연성을 제공하는 개선된 방법을 구성한다.
패널내에서 변하는 만곡부의 반경 또는 만곡부의 얕은 반경을 갖는 샌드위치형 복합체 패널인 경우, 직사각형 단면을 갖는 스트립 또는 블록을 본 발명에 따른 코어 패널에 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이렇게 구성된 코어 패널은, 전술한 바와 같은 종래의 기술과 비교시 개선된 기계가공과 취급 견고성, 뿐만 아니라 개선된 수지 용량을 제공한다.
본 발명의 다른 특징부 및 장점은, 하기의 설명, 첨부된 도면 및 첨부된 특허청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 본 발명에 따라 구성된 강화된 발포체 코어 복합체 패널의 부분 투시도이다.
도 2는 도 1에서 도시한 패널 일부의 확대 부분 투시도이다.
도 3은, 도 1에서 도시한 패널 일부의 확대 부분 투시도이다.
도 4는, 도 1에서 도시한 패널 일부의 확대 부분 투시도이다.
도 5는, 본 발명의 또다른 실시양태에 따라 구성된 코어 패널의 부분 투시도이다.
도 6은, 도 5에서 도시한 코어 패널의 또다른 부분 투시도이다.
도 7은 본 발명에 따라 구성된 코어 패널의 또다른 실시양태의 확대 부분 투시도이다.
도 8은, 도 7에서 도시한 코어 패널의 부분 투시도이다.
도 9는, 도 7의 일부의 크게 확대된 단면도이다.
도 10은 도 8의 일부의 크게 확대된 도면이다.
도 11은, 본 발명에 따라 구성된 코어 패널의 또다른 실시양태의 확대된 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따라 구성된 코어 패널의 또다른 실시양태의 확대된 단면도이다.
도 13은 도 12에서 도시한 코어 패널의 단면도이다.
도 14는, 본 발명에 따라 구성된 강화된 발포체 코어 복합체 패널의 또다른 실시양태의 확대된 단면도이다.
도 1을 살펴보면, 샌드위치형 패널(10)은 코어 패널(11) 및 샌드위치형 패널 스킨(12)을 포함한다. 코어 패널(11)은 놓인 연속 매트 또는 시트(14 및 15)에 접착제로 부착된, 복수개의 조각 또는 종방향 스트립(13)을 포함한다(도 2 참조). 접착제(16)는 시트(14 및 15)에 또는 스트립(13)에 미리-도포될 수 있거나, 이는 개별적인 시트 물질, 예를 들어 웹 유형의 고온 용융 접착제 또는 고온 용융 스크림으로서 제공될 수 있다. 스트립(13)은 저밀도의 셀형 물질, 예를 들어 플라스틱 발포체 또는 발사 목재를 포함한다. 시트(14)는, 예를 들어 존스 맨빌 캄파니(Johns Manville Company)에 의해 제조된 유리섬유 부직물 시트와 같은 다공성 섬유 물질의 가요성 시트를 포함한다.
시트(14)는, 시트의 평면에서 스트립에 대해 수직인 방향으로 시트(14)에 압축력이 적용되는 경우, 발포체 스트립들(13) 사이의 종방향 공간으로 휘어지고 접히기에 충분히 가요성이다. 다르게는, 시트(14)는, 다른 접착제로 부착된 물질, 예를 들어 부직물 폴리에스터, 개방형 메쉬 또는 스크림, 스트립(13)에 대해 횡방향인 섬유의 평행 열, 또는 성형 공정 동안 성형 수지에 용해되는 필름을 포함할 수 있다. 시트(15)는 시트(14)와 동일한 조성일 수 있다. 다르게는, 이는 목적하는 구조적, 외관적, 또는 다른 특성들을 위해 선택된, 다양한 다른 가요성 시트 물질 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예로는, 유리섬유 패브릭, 알루미늄 및 베니어판을 포함한다.
스트립(13) 뿐만 아니라 본 발명의 모든 실시양태에서 도시한 스트립들에는, 나선형으로 권취된 강화 로빙(17), 횡방향 강화 웹(18) 또는 본원에서 참고로 인용된 미국특허 제 7,393,577 호에서 기술된 것과 같은 다른 강화 특징부가 제공될 수 있다. 일부 또는 모든 강화 물질은, 미국특허 제 7,393,577 호에서 기술된 바와 같이, 전체적으로 또는 부분적으로 경화된 수지로 전체적으로 또는 부분적으로 함침될 수 있다.
스트립(13)은 사다리꼴 단면을 갖고, 부등변 사각형 스트립의 평행한 겉면은 코어 패널의 측면 또는 겉면을 포함한다. 요구되는 경우, 스트립(13)에는, 바람직하게는 테이퍼링되거나 V-형인, 종방향 홈(19)이 제공될 수 있다. 요구되는 경우, 스트립(13)의 한쪽 또는 양쪽 겉면에는 주형의 만곡부의 반경에 매치되는 표면 만곡부가 제공될 수 있다. 본 발명의 또다른 실시양태에서, 스트립(13)은 예를 들어 삼각형 또는 원형과 같은 다양한 단면 형태 중 임의의 형태를 가질 수 있거나, 이들은 중공 튜브를 포함할 수 있거나, 다른 스트립으로부터 이격될 수 있다.
도 1에서 도시한 코어 패널(11)은, 샌드위치형 패널 스킨(12) 사이에서 휜 주형에 횡방향으로 순응시킨 후 및 성형 공정 동안 샌드위치형 패널(10)의 겉면에 대해 압력을 적용한 후에 보이는 것과 같이 도시하였다. 이러한 휜 상태에서, 비스듬한 종방향 스트립(13)의 가장자리면은, 인접하는 스트립의 마주보는 가장자리면과 접촉하고, 테이퍼링된 홈(19)은 주형 표면에 대한 스트립의 적용된 압력하에서 폐쇄된다. 도 2는, 주형에 놓기 전에, 코어 패널(11)의 편평한 배열을 도시한다. 비스듬한 스트립(13) 및 테이퍼링된 홈(19)은 개방된 상태에 있고, 시트(14 및 15)는 코어 패널(11)의 대향 면에 접착제로 부착된다.
도 3은, 기계가공 또는 취급 동안에서와 같이, 도 2에 도시한 그 상태로부터 뒤집힌 코어 패널(11)을 도시한다. 도면의 우측 및 좌측에 인접한 도 4의 바닥부에 도시된 화살표는, 주형으로 패널을 수송하는 것과 같이, 코어 패널의 대향하는 종방향 가장자리에 따라 존재하는 지지체를 도시한다. 발포체 스트립들(13) 사이에서 연장되는 가요성 시트부(20)는, 스트립의 연접 또는 구부러짐(flexing)을 제한하여, 주형 내 배치를 위해 뒤집히기 전까지 편평함을 유지한다.
도 4는, 코어 패널(11)이 휜 주형(21)에 순응하는 경우, 시트(15) 중 일부(20)의 변위를 도시한다. 발포체 스트립(13)이 연접됨에 따라, 스트립들 사이에 연장되어 있던 시트부(20)는, 스트립들(13) 사이의 평행선을 따라 시트부가 휘어짐을 유발하는 횡방향 압축력에 적용된다. 시트(15)는 스트립(13)의 겉면에 접착제로 부착되기 때문에, 이는 일반적으로 스트립으로부터 휘어져 떨어지는 것이 억제되어, 시트부(20)가 안쪽으로 휘어서, 접힘부(22)로서 도 4에 도시된 형태로 스트립의 비스듬한 가장자리들 사이의 공간으로 접힌다.
내부 접힘 특징부는 오목형 겉면에 평활면을 유지하여, 코어 패널에 도포된 가요성 스킨 물질이, 코어 패널과 접촉하는 경우, 주름지지 않는다. 그러나, 충분히 얇고 가요성인 시트는, 샌드위치형 패널 스킨을 위태롭게 하지 않으면서 바깥으로 휘어질 수 있다. 도 9 및 10은 접힘 상태 및 접히지 않은 상태에서 시트(15)의 상세한 도면을 도시한다. 발포체 스트립(13)에는 시트부(22)가 접힌 코너 오목부가 제공될 수 있다. 다시 도 4를 참고하면, 발포체 스트립(13)내 종방향 V 홈(19)은 성형 공정 동안 코어 패널의 겉면에 적용된 압력에 대한 응답으로 폐쇄된 것으로 보인다. 이는 편평한 스트립(13)과 굽은 주형 표면(24) 사이의 공간(23)의 체적을 감소시켜, 과량의 수지를 감소시킨다.
도 5는, 이중 만곡부 또는 복잡한 만곡부를 갖는 주형에 순응하도록 종방향 및 횡방향 둘다로 구부러짐을 허용하는 특징부가 제공된 코어 패널(30)을 도시한다. 이렇게 순응하는 경우, 코어 패널(30)은 도 6에서 도시한 바와 같이 일반적으로 부분적-구형 배치를 기술한다. 도 5를 다시 참고하면, 코어 패널(30)은 가요성 시트(14 및 15)에 접착제로 부착된 저밀도의 셀형 조각 또는 블록들(31)을 복수개 포함한다. 블록들(31)의 모든 마주보는 가장자리면들은 테이퍼링되어서, 도 1 내지 4와 관련하여 앞서 기술한 바와 같이 부등변 사각형 단면을 제공한다. 코어 패널(30)이 복잡한 만곡부의 주형에 순응함에 따라, 조각들 또는 블록들 사이의 공간 위에 놓인 시트(14)의 이러한 영역이 전술한 바와 같이 공간으로 접힌다. 블록(31)은 평면도로는 직사각형으로 보이지만, 삼각형, 육각형 또는 다른 배치일 수도 있다.
본 발명의 또다른 실시양태가 도 7 및 8에 도시되어 있다. 도 7을 참고하면, 코어 패널(40)은, 편평한 주형 내에서 보는 것과 같이 도시되어 있고, 도 1 내지 6과 관련하여 전술한 바와 같이, 직사각형 단면의 발포체 조각 또는 스트립(41) 및 가요성 시트 또는 매트(14 및 15)를 포함한다. 시트(15)의 폭은 발포체 스트립(41)의 폭의 합보다 크고, 취급 또는 기계가공과 관련하여 코어 패널(40)이 편평한 상태인 경우, 시트(15)의 일부(42)(도 8)가, 도 9 및 10에서 확대하여 도시한 바와 같이, 스트립(41)의 마주보는 가장자리면들 또는 겉면들 사이로 접혀서, 접힘부(43)를 형성한다.
도 8은, 휜 주형 내부에 놓이는 경우, 코어 패널(40)의 상태를 도시하며, 여기서 조각들 또는 스트립(41)들은 시트(15)의 일부(42)의 폭으로 한정된 연접도(degree of articulation)로 개방 상태로 연접되어 있다. 코어 패널(40)은 도 1 내지 6과 관련하여 기술한 코어 패널(11)과 동일한 취급 및 기계가공에서의 장점을 보유한다. 도 9에서 도시한 바와 같이 휜 주형 내부에 코어 패널을 배치하는 경우 극복될 수 있는 접힘부들 사이를 약한 접착제로 부착시켜서, 접힌 시트부(43)를 제공함으로써 코어 패널(40)에는 부가적인 취급 안정성이 제공될 수 있다. 코어 패널(40)은 도 5 및 6과 관련하여 일반적으로 기술한 바와 같이 이-방향성 발포체로 구성될 수도 있다.
도 7은 또한 코어 패널의 후속적인 연접을 허용하면서 취급 안정성을 제공하는 대안의 수단을 도시한다. 코어 패널(40)은 오목면에 인접한 시트(14)에 의해 연접되기 때문에, 시트(14)는 인장력하에서 횡방향으로 휘어지거나 연신되는 섬유성 물질을 포함할 수 있다. 시트(14)의 일부(44)(도 7)는 도 7에서 점선으로 도시된 것으로, 각각의 스트립(41) 위의 중심에 놓인 이격된 종방향 열에서 발포체 스트립(41)에 접착제로 부착되어 있다. 스트립(41)에 부착되지 않은 시트(14)의 이러한 부분은 끊어지지 않은 채 연신되거나 휘어질 수 있다.
도 11 내지 14는, 코어 패널의 겉면들 중 하나를 포함하는, 가요성 및 다공성 매트 또는 시트의 일부가 코어 패널의 두께에 걸쳐 전체적으로 연장되는 실시양태를 도시한다. 도 11을 참고하면, 코어 패널(50)은 직사각형 발포체 조각 또는 스트립(41), 접히지 않는 시트(51), 및 접힘부(53)를 갖는 접히는 시트 또는 매트(52)를 포함하며, 여기서 상기 접힘부(53)는 스트립들(41)의 대향 측면 사이에서 코어 패널의 대향 겉면까지 연장되어 인접하는 시트(51)에서 종결된다. 개선된 취급 및 기계가공 안정성을 위해서, 시트들(51 및 52)은 스트립(41)의 대향 겉면에 접착제로 부착하고, 시트(52)의 일부(53)는 스트립(41)의 대향 표면에 접착제로 부착될 수 있다. 스트립(41)은 시트(51)와 접힘부(53) 사이의 접착제 부착선 주변으로 연접되거나 회전할 수 있다.
코어 패널(50)의 취급 동안 코어 패널(50)의 회전 또는 구부러짐의 정도를 제한하기 위해서, 도 12에서 도시한 바와 같이, 부가적인 시트가 제공된다. 코어 패널(60)이 편평한 상태일 때, 시트(61)를 시트(52)에 접착제로 부착하고, 시트(61)를 스트립들(41) 사이로 접는다. 도 13에서 도시된 바와 같이, 코어 패널(60)이 주형의 만곡부에 순응하는 경우, 스트립(41)은 시트(61)에 의해 속박되어 자유롭게 회전 또는 연접되는 것이 제한되며, 도 11에서 도시된 코어 패널(50)에 비해 개선된 취급 특성을 갖는 코어 패널이 제공된다.
도 11을 다시 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 접힌 시트(52)는 코어 패널(50)에 실질적인 구조적 특성을 부여하기에 충분한 강도의 섬유성 강화 매트를 포함할 수 있다. 시트(52)는 예를 들어 1/2온스/평방피트의 중량을 갖는 유리섬유 부직물 매트를 포함할 수 있다. 도 11에서 도시한 바와 같이 이중으로 접히면, 매트(52)는, 스트립들(41) 각각 사이에서 1온스/평방피트의 중량을 갖고 코어 패널(50)의 대향 겉면 사이에서 연장되는 이중벽 유리섬유 웹을 형성한다. 유리섬유 패브릭과 같은 섬유성 강화 스킨 사이의 주형에 놓고, 경화성 접착제 수지를 주입하는 경우, 매트(52)로 구성된 이중벽 접힘부(53)는, 실질적으로 전단 및 압축 강도를 갖고 또한 샌드위치 패널의 스킨을 서로 묶는 작용을 하는 강화 부재 또는 웹을 포함한다.
도 14는, 구조적 웹의 말단부에 인접한 샌드위치형 패널 스킨에 구조적 웹의 개선된 부착 강도를 제공하면서, 도 11과 관련하여 기술한 바와 같은 구조적 이중 벽을 갖는 본 발명의 또다른 실시양태를 설명한다. 샌드위치형 패널(70)은 강화된 코어 패널(71) 및 섬유성 샌드위치형 패널 스킨(72 및 73)을 포함한다. 코어 패널(71)은 접힌 강화 매트(74) 및 플라스틱 발포체와 같은 저밀도의 셀형 물질의 스트립(41)을 포함한다. 제조 공정 동안, 구조적 매트(74)로부터 형성된 접힌 웹(75)을 코어 패널(71)의 겉면 밑으로 연장시키고, 매트(74)의 연장된 부분을 스트립(41)의 표면쪽으로 접어서, 샌드위치형 패널 스킨(73)에 인접하고 평행한 구조적 플랜지(76)를 형성한다. 플랜지(76)는 샌드위치형 패널 스킨(73)으로의 접힌 웹(75)의 구조적 부착 영역을 크게 증가시킨다.
코어 패널(70)의 겉면의 편평함을 유지하기 위해서, 플랜지(76)가 접혀 들어가는 얕은 홈(77)이 발포체 스트립(41)에 제공될 수 있다. 요구되는 경우, 도 12 및 도 13과 관련하여 전술한 바와 같이, 코어 패널(71)에, 그의 연접을 제한하기 위해서 표면 시트가 제공될 수 있고, 코어 패널(71)에는 본원에서 기술한 바와 같이 횡방향 강화 부재가 제공될 수 있다. 오목형으로부터 볼록형으로 뒤집히는 만곡부를 갖는 주형에 코어 패널이 순응할 수 있도록, 코어 패널을 구성하는, 저밀도의 셀형 스트립 중 하나 이상을 뒤집는 것도 본 발명의 범주에 속한다.
본원에서 기술한 코어 패널 및 샌드위치 패널의 방법 및 형태는 본 발명의 바람직한 실시양태를 구성하지만, 본 발명은 기술된 정확한 방법 및 형태로 한정되지 않다는 점, 및 첨부된 특허청구범위에서 정의된 바와 같이 본 발명의 진의 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 변형할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (16)

  1. 저밀도의 셀형(cellular) 물질의 복수개의 조각들을 배열하여, 대향 측면(opposite side surface)들을 갖는 코어 패널을 형성하는 단계(이때, 인접하는 상기 조각들은, 상기 측면들 사이에서 연장되는 마주보는(opposing) 가장자리면들을 가지며 기다란(elongated) 스트립들로서 형성되고, 상기 스트립들 각각은, 상기 스트립들 각각의 길이를 따라 연장되는 가요성 로빙(roving)으로 나선형으로 둘러싸여 있다);
    가요성 물질의 제 1 시트를, 상기 코어 패널의 조각들의 상기 측면들 중 한쪽에 접착제로 부착하는 단계;
    가요성 물질의 제 2 시트를, 상기 측면들 중 다른쪽에 접착제로 부착하는 단계;
    인접하는 상기 조각들의 마주보는 가장자리면들 사이에서 상기 제 2 시트의 일부를 연장시키는 단계; 및
    상기 제 2 시트에 의해 상기 패널의 구부러짐(flexing)을 제한하는 단계
    를 포함하는, 복합체 패널의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조각들과 상기 제 2 시트 사이에 가요성 물질의 제 3 시트를 접착제로 부착하는 단계;
    상기 마주보는 가장자리면들 사이에서 상기 패널의 두께를 완전히 관통하여 제 3 시트의 일부를 연장시켜 이중 벽 웹을 형성하는 단계; 및
    상기 패널을 강화시키기 위해서 상기 제 1 시트에 상기 웹을 접착제로 부착하는 단계
    를 추가로 포함하는 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조각들의 마주보는 가장자리면들을 테이퍼링(tapering)하여, 인접하는 상기 조각들 사이에 V-형 공간을 형성하는 단계;
    상기 패널을 형성하는 복수개의 조각들을 구부려서 상기 제 2 가요성 시트의 일부가 상기 조각들의 마주보는 가장자리면들 사이의 공간으로 돌출되도록 하는 단계
    를 추가로 포함하는 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 저밀도의 셀형 물질의 복수개의 조각들을 배열하여, 대향 측면들을 갖는 코어 패널을 형성하는 단계(이때, 인접하는 상기 조각들은, 상기 측면들 사이에서 연장되는 마주보는 가장자리면들을 가지며 기다란 스트립들로서 형성되고, 상기 스트립들 각각은, 상기 스트립들 각각의 길이를 따라 연장되는 가요성 로빙으로 나선형으로 둘러싸여 있다);
    물질의 제 1 시트를 상기 코어 패널의 조각들의 상기 측면들 중 한쪽에 접착제로 부착하고, 가요성 물질의 제 2 시트를 상기 측면들 중 다른쪽에 접착제로 부착하는 단계;
    상기 마주보는 가장자리면들 사이에서 상기 패널의 두께를 완전히 관통하여 상기 제 2 시트의 일부를 연장시켜 이중 벽 웹을 형성하는 단계;
    상기 이중 벽 웹으로부터 상기 물질의 제 1 시트에 평행하게 연장되는 말단 플랜지(flange)를 형성하는 단계; 및
    상기 말단 플랜지를 상기 물질의 제 1 시트에 접착제로 부착하는 단계
    를 포함하는, 복합체 패널의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 물질의 제 1 시트가 강성 물질의 제 1 샌드위치형 패널 스킨을 구성하고,
    상기 방법이, 상기 가요성 물질의 제 2 시트에 강성 물질의 제 2 샌드위치형 패널 스킨을 부착하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법.
  7. 대향 측면들을 갖는 코어 패널을 형성하도록 배치된 저밀도의 셀형 물질의 복수개의 조각들,
    상기 코어 패널의 조각들의 상기 측면들 중 한쪽에 접착제로 부착된 가요성 물질의 제 1 시트, 및
    상기 측면들 중 다른쪽에 접착제로 부착된 가요성 물질의 제 2 시트
    를 포함하고,
    이때, 인접하는 상기 조각들은, 상기 측면들 사이에서 연장되는 마주보는 가장자리면들을 가지며 기다란 스트립들로서 형성되고, 상기 스트립들 각각은, 상기 스트립들 각각의 길이를 따라 연장되는 가요성 로빙으로 나선형으로 둘러싸여 있고,
    상기 제 2 시트의 일부는 인접하는 상기 조각들의 마주보는 가장자리면들 사이에서 연장되어, 상기 패널의 구부러짐이 제한되도록 상기 제 1 시트의 구부러짐을 제한하기에 효과적인,
    복합체 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 시트의 일부가 상기 마주보는 가장자리면들 사이에서 상기 패널의 두께를 완전히 관통하게 연장되어 이중 벽 웹을 형성하고,
    상기 패널의 강화를 위하여 상기 웹들이 상기 제 1 시트에 접착제로 부착되어 있는, 복합체 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이중 벽 웹이, 상기 물질의 제 1 시트에 평행하게 연장되는 말단 플랜지를 포함하고,
    상기 말단 플랜지가 상기 물질의 제 1 시트에 접착제로 부착되어 있는, 복합체 패널.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가요성 물질의 제 2 시트에 접착제로 부착되어 있고 상기 패널의 구부러짐이 제한되도록 상기 이중 벽 웹 사이로 돌출되어 있는 이중 벽 부분을 갖는 가요성 물질의 제 3 시트를 추가로 포함하는 복합체 패널.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 물질의 제 1 시트에 접착제로 부착된 강성 물질의 제 1 샌드위치형 패널 스킨, 및
    상기 가요성 물질의 제 2 시트에 접착제로 부착된 강성 물질의 제 2 샌드위치형 패널 스킨
    을 추가로 포함하는 복합체 패널.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 조각들의 마주보는 가장자리면들이 테이퍼링되어, 인접하는 상기 조각들 사이에 V-형 공간이 형성되고,
    상기 제 2 가요성 시트의 상기 일부가, 상기 패널의 구부러짐에 응답하여 상기 조각들의 마주보는 가장자리면들 사이의 공간으로 돌출된, 복합체 패널.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 조각들이, 기다란 스트립들, 및 상기 스트립들의 길이를 따라 각각의 상기 스트립들 주위에서 나선형으로 연장되는 가요성 로빙을 포함하는, 복합체 패널.
  14. 대향 측면들을 갖는 코어 패널을 형성하도록 배열된, 저밀도의 셀형 물질의 복수개의 조각들,
    상기 코어 패널의 조각들의 상기 측면들 중 한쪽에 접착제로 부착된 물질의 제 1 시트, 및
    상기 측면들 중 다른쪽에 접착제로 부착된 가요성 물질의 제 2 시트
    를 포함하고,
    이때, 인접하는 상기 조각들은, 상기 측면들 사이에서 연장되는 마주보는 가장자리면들을 가지며 기다란 스트립들로서 형성되고, 상기 스트립들 각각은, 상기 스트립들 각각의 길이를 따라 연장되는 가요성 로빙으로 나선형으로 둘러싸여 있고,
    상기 제 2 시트의 일부는 상기 마주보는 가장자리면들 사이에서 상기 패널의 두께를 완전히 관통하여 연장되어 이중 벽 웹을 형성하고,
    상기 이중 벽 웹은, 상기 물질의 제 1 시트에 평행하게 연장되는 말단 플랜지를 갖고,
    상기 말단 플랜지는 상기 물질의 제 1 시트에 접착제로 부착되어 있는,
    복합체 패널.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 물질의 제 1 시트에 접착제로 부착된 강성 물질의 제 1 샌드위치형 패널 스킨; 및
    상기 가요성 물질의 제 2 시트에 접착제로 부착된 강성 물질의 제 2 샌드위치형 패널 스킨
    을 추가로 포함하는 복합체 패널.
  16. 대향 측면들을 갖는 코어 패널을 형성하도록 배치된, 저밀도의 셀형 물질의 복수개의 조각들,
    상기 코어 패널의 조각들의 상기 측면들 중 한쪽에 접착제로 부착된 가요성 물질의 제 1 시트, 및
    상기 측면들 중 다른쪽에 접착제로 부착된 가요성 물질의 제 2 시트
    를 포함하고,
    이때, 인접하는 상기 조각들은, 상기 측면들 사이에서 연장되는 마주보는 가장자리면들을 가지며 기다란 스트립들로서 형성되고, 상기 스트립들 각각은, 상기 스트립들 각각의 길이를 따라 연장되는 가요성 로빙으로 나선형으로 둘러싸여 있고,
    상기 가요성 물질의 제 2 시트는, 상기 측면들 중 다른쪽에는 부착되지 않는 부분을 갖는 연신가능한 물질을 포함하여, 상기 패널을 곡면으로 피팅시키도록 패널의 구부러짐에 응답하여 연신되는, 복합체 패널.
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