KR101571117B1

KR101571117B1 - 복합 부재들 사이의 연결부 생성 방법

Info

Publication number: KR101571117B1
Application number: KR1020097022850A
Authority: KR
Inventors: 요우스트 리스트; 로버트 끄롸웃호프; 요하네스 마르띠누스 요세푸스 떠우니썬; 끄로우넌보르흐 헨드릭 판
Original assignee: 포커 에어로스트럭쳐스 비.브이.
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2015-11-23
Also published as: US20100112266A1; KR20100016122A; AU2008233389A1; BRPI0810078B1; CA2683163A1; JP5769962B2; EP2144743A2; NL2000570C2; AU2008233389B2; CN101702890B; US8318068B2; JP2010523370A; RU2009140394A; CN101702890A; EP2144743B1; US20130052407A1; WO2008120990A3; ES2608939T3; CA2683163C; RU2516503C2

Abstract

본 발명은 복합 재료로 구성되며, 프로파일의 플랜지 및 웨브와 같이 서로에 대해 횡단하여 연장하고 있는 구조 부재들을 서로 접합하는 방법으로서, - 구조 부재들 중 어느 하나의 부재가 다른 구조 부재들에 접하거나 또는 인접하는 연결 영역을 형성하기 위해, 구조 부재들을 서로에 대해 소망하는 위치로 위치시키는 단계와, - 열가소성 재료가 상기 연결 영역 내로 흘러들어가도록 하는 단계와, - 열과 압력을 가하여 상기 구조 부재들을 함께 용융시키는 단계를 포함하는, 구조 부재들 접합 방법에 관한 것이다.

복합 재료, 플라스틱, 열가소성 재료, 구조 부재

Description

복합 부재들 사이의 연결부 생성 방법{METHOD FOR PRODUCING A CONNECTION BETWEEN COMPOSITE PARTS}

본 발명은 복합 재료로 이루어진 부재들을 서로 접합하는 방법에 관한 것이다. 이러한 유형의 부재들은, 플라스틱 소재로 이루어진 기지 내에 하나 또는 그 이상의 섬유층들이 매립되어 있다. 플라스틱 소재 기지는 열가소성 또는 열경화성일 수 있는데, 플라스틱 소재 기지는 최종 제품이 가져야 하는 물성에 따라 결정되는 것이 일반적이다.

복합 재료로 이루어진 두 개의 부재들을 통상적인 방식으로 서로 접합할 때, 부재들이 서로에 대해 편평하게 놓여 진다. 후속하여, 열가소성 기지가 열을 받아 용해된 후에 부재들이 국부적인 용해와 압력을 받아 서로 부착되게 된다. 이러한 부착 방식에서, 통상 부재들 중 어느 하나 또는 양 부재 모두에 플랜지가 형성되며, 플랜지 또는 플랜지들이 형성된 지점에서 연결이 이루어진다. 실시예들은, I-형 빔을 형성하기 위해, 플랜지가 형성되는 웨브 판을 수반하는 펄린(purlin)에 접합하는 것을 포함한다.

그러나, 이러한 방식으로 두 개의 복합 부재들을 연결할 때에는 다음과 같은 결점을 피할 수가 없다. 먼저, 연결하려고 하는 복합 부재들 중 하나의 부재에 하나 또는 그 이상의 플랜지가 존재하는 것은 문제가 될 수 있다. 이러한 방식으로 성형된 플랜지는 복합 부재가 편평한 경우에는 용이하게 이루어질 수 있지만, I-형 빔을 만드는 경우에 웨브 형상에 기복이 있는 때와 같이, 복합 부재의 형상이 편평하지 않은 경우에는, 벤드 라인에 비-평탄 모양을 남기기 때문에 플랜지를 성형하는 것이 곤란하다. 그러나, 직선이 아닌 벤드 라인의 벤딩으로 플랜지를 부착하는 것은, 이와 연관된 변형이 플랜지와 웨브 평면에 높은 응력을 야기하기 때문에 곤란하다. 다른 결점은 최종 제품 내의 플랜지들이 전반적인 강도 및 강성 특성에 효율적으로 기여하지 못한다는 것이다. 플랜지들이 웨브와 펄린 간의 필수적인 연결을 보증하기는 하지만, 이것이 언제나 전술한 특성들에 대해 효율적인 기여를 하는 것은 아니다.

어떤 경우에는, 이러한 유형의 플랜지 연결과 관련되어 증가되는 중량이 결점으로 될 수 있다. 이는 특히 항공 및 우주여행 분야에 적용할 때에 그러하다. 종종 섬유 소재 층들을 플랜지 또는 플랜지들 내로 연장시켜 플랜지들을 형성한다. 만일 플랜지의 최소 두께에 대해 특별히 규정하고 있다면, 각 복합 부재의 잔존부분이 특정 두께의 층으로 되어야 하는데, 이것이 강성 및 강도와 관련하여 언제나 필수적인 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 목적은 복합 부재들의 접합 방법으로, 상기의 결점들이 없는 접합 방법을 제공하는 데 있다. 상기 목적은, 복합 재료(composite material)로 되어 있으며, 플랜지 및 프로파일의 웨브와 같이 서로에 대해 횡단하여 연장되어 있는 구조 부재들을 서로 접합하는 방법으로서,

- 연결 영역에서, 구조 부재들 중의 어느 하나의 부재가 다른 구조 부재에 접(abut)하도록 또는 근접(proximity)하도록 구조 부재들을 서로에 대해 소망하는 위치로 위치시키는 단계와,

- 열가소성 재료가 연결 영역 내로 흘러들어가도록 하는 단계와,

- 열과 압력을 가하여 상기 구조 부재들을 함께 용융시키는 단계를 포함하는 구조 부재들 접합 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 두 개의 복합 부재들 사이에 연결부를 생성할 때에 연결 플랜지가 필요 없게 된다. 그 대신, 열과 압력을 받아 용융된 후에 완전한 연결부를 형성하는 열가소성 재료가 복합 부재들 중 하나의 부재의 접경 가장자리와 상대 복합 부재의 직접 대향면 사이로 흘러들어가게 된다. 이것이 가능한 이유는, 연결부의 물성이, 그 물성과 관련되어 결정적인 인자인 것으로 판명된 섬유층을 가지고 있지 않은 열가소성 재료에 의해 지배되기 때문이다. 따라서, 이러한 지견은 재료를 덜 사용하여, 즉 지금까지 사용되고 있는 통상의 플랜지를 사용하지 않고서도 강도 및 강성에 대한 사양을 만족시키는 연결부를 생성할 수 있도록 한다.

일례로, 유출하는 열가소성 재료가 서로 접합되는 부재들로부터 유래할 수 있다. 상기 부재들의 열가소성 재료가 열을 받아 유동하게 되고, 그 열가소성 재료가 압력을 받아 연결 영역으로 흘러들어 간다. 이러한 방식으로 얻어지는 연결 영역 내의 열가소성 재료의 양은 한정되어 있기 때문에, 본 발명의 이러한 실시 형태는 상대적으로 작은 하중을 받는 구조물에 특히 적합하다. 이에 추가하여 또는 선택적으로는, 추가의 열가소성 재료가 연결 영역에 부가될 수 있다. 이렇게 상대적으로 대량의 열가소성 재료를 사용하여 연결부가 형성되기 때문에, 추가의 열가소성 재료를 사용하여 제조된 연결부는 큰 하중을 받는 구조물에 특히 적합하다.

이러한 방식으로 얻어지는 연결부는 다양한 사양을 만족시킬 수가 있다. 이와 관련해서, 강도에 대한 사양과 강성에 대한 사양 간의 차이가 도출되어야 한다. 만약 연결부가 최대 하중을 견딜 수 있어야 하는 경우에는 첫 번째 사양이 중요하다. 통상적인 연결부의 경우, 웨브 플레이트로부터의 전단력은, 플랜지 또는 플랜지들의 폭에 의해 결정되는 바와 같이, 광범위한 폭을 지나 펄린(purlin) 표면 위로 전달된다(I-형 빔 또는 T-형 빔의 경우). 본 발명의 방법을 사용하여 제조되는 제품의 경우, 상기 폭은 상당히 좁아서, 열가소성 재료로 된 비드의 폭으로 한정된다.

본 발명에 따른 방법은, 특히,

- 열가소성 재료로 비드를 형성하는 단계와,

- 상기 비드의 폭을, 하나의 구조 부재 하나의 인접 선단 가장자리에서부터 시작하여 다른 구조 부재의 대향 표면까지 증가시키는 단계를 포함한다.

이러한 유형의 방법은 바닥 조이스트(joist)에 부착되는 보강재(stiffner) 및 웨브 플레이트 위의 환상 보강재에 특히 적합하다.

상대적으로 큰 하중을 받는 구조 부재들의 경우, 하나의 구조 부재의 선단 가장자리가 확장될 수도 있다. 이는 웨브 플레이트와 펄린 사이의 경계 표면적을 증가시킨다. 이것의 장점은, 선단 가장자리를 확장하지 않은 경우와 전단력이 동일하다면, 경계면에서의 전단 응력이 작아질 수 있다는 것이다.

특히, 상기 방법은,

- 종방향 캐비티를 둘러싸는 두 개의 다리들을 형성하기 위해 하나의 구조 부재의 선단 가장자리를 분리시키는 단계와,

- 상기 종방향 캐비티를 열가소성 재료로 충전하는 단계를 수행하는 것을 포함할 수 있다.

종방향 캐비티 내의 열가소성 재료는 섬유, 일례로 60%의 양으로 채워지는 것이 바람직하다. 이것은 종방향 캐비티 내의 충전 재료의 안정성(stability)을 개선시키고, 보다 안정적인 구조물이 되도록 한다.

상기 안정성은,

- 다른 구조 부재들의 표면상에서 비드의 폭을, 대략 하나의 구조 부재의 선단 가장자리의 폭에서부터 그 폭의 최대 다섯 배의 폭까지 증가되도록 하는 단계를 포함함으로써 추가로 개선될 수 있다. 특히, 비드의 폭이 하나의 구조 부재의 선단 가장자리의 폭의 최대 세 배까지 증가시키도록 할 수가 있다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시 가능한 실시 형태는,

- 하나의 구조 부재의 선단 가장자리를 다른 구조 부재들에 위치시키는 단계와,

- 연결 영역에서 구조 부재들 모두의 외부에 열가소성 재료를 부착시키는 단계를 포함한다.

이에 따라, 상기 방법에서는 각 구조 부재의 선단 가장자리를 제거할 필요가 없게 된다. 오리지널 선단 가장자리는 다른 구조 부재에 직접 닿거나 거의 닿게 위치한다. 본 실시 형태에서, 선단 가장자리의 양 사이드 위의 열가소성 재료의 비드는 힘을 효과적으로 전달하도록 한다.

연결 영역에 사용된 열가소성 재료는 PEI, PEKK 또는 PEEK인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법에 섬유-강화 복합 재료가 사용될 수 있다. 강화 섬유로는 다양한 재료들이 사용될 있는데, 일례로 금속-강화 복합 재료 또는 PEI, PEKK 또는 PEEK가 함침된 복합 재료가 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 바람직한 선택 사양에 따르면, 본 발명에 따른 방법은,

- 구조 부재들을 몰드 내에 위치시키는 단계와,

- 열가소성 재료가 열과 압력을 받아 몰드 내에서 용융하도록 하는 단계를 포함한다.

전술한 바와 같이, 상대적으로 큰 하중을 받는 특수 구조물의 경우, 구조 부재들 간의 연결은 열가소성 재료를 부가함으로써 형성될 수 있다. 이는, 충전 요소(filling element) 형태의 열가소성 재료를 도입함으로써 특히 달성될 수 있다. 상기 충전 요소는, 일례로 압출 또는 프레싱에 의해 미리 제조될 수 있으며, 연결 영역 내의 소망하는 위치에 놓여질 수 있다. 이것은, 일례로 두 개의 충전 요소를 인접 구조 부재의 양 사이드 위에 부착하는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 선택 사양에 따르면, 인접하는 구조 부재와 다른 구조 부재들 사이와, 인접 구조 부재의 양 사이드 상에 하나 또는 그 이상의 충전 요소가 부착될 수 있다. 충전 요소는 상대적으로 짧은 강화 섬유로 채워진 열가소성 재료로 구성될 수 있다.

양호한 연결이 되도록 하기 위해, 구조 부재들의 복합 재료의 열가소성 재료와 유사한 열가소성 재료의 연결 영역이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 열과 압력을 받아 구조 부재 전체가 용융되도록 하는 단계를 또한 포함한다.

본 경우에서, 사용되는 몰드는 제조하고자 하는 제품의 윤곽을 밀접하게 따라가게 된다. 몰드와 워크피스로 구성된 어셈블리 전체가 오토클레이브 내에 놓여진다. 어셈블리는 복합 재료와 필요하다면 충전 요소로 구성된 구조 부재를 포함하며, 워크피스는 몰드로 둘러싸여 있다. 오토클레이브 내에서 상기 어셈블리 전체가 열과 추가의 압력에 노출된다. 복합 부재 및 충전 요소들의 열가소성 재료가 완전하게 용융되어 상기 구성요소들을 완전히 용융시킨다.

본 발명은 또한 전술한 바와 같은 방법으로 제조되는 구조물에 관한 것이다. 상기 구조물은, 연결 영역을 형성하기 위해, 하나의 구조 부재의 선단 가장자리가 다른 구조 부재들의 표면에 접하도록 또는 근접하도록 서로에 대해 횡단방식으로 지향하는 적어도 두 개의 구조 부재들을 포함하며, 상기 연결 영역 내에서 연결이 이루어지고, 그 연결부는 열가소성 재료를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 구조물의 형태는 T-형 프로파일, I-형 프로파일 및 이와 유사한 것일 수 있다.

이하에서 첨부된 도면에 도시되어 있는 대표적인 실시 형태들을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 I-형 빔의 측면도이다.

도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ 라인을 따라 취한 단면도이다.

도 3은 구조 부재들 사이의 선단-단부 연결부의 변형례이다.

도 4 내지 도 8은 또 다른 변형례이다.

도 9는 도 4의 변형례와 관련된 몰드를 나타낸다.

도 10은 도 8의 변형례와 관련된 몰드를 나타낸다.

도 11은 도 7b의 상세도와 관련된 몰드를 나타낸다.

도 12는 도 7a의 쉘 플레이트와 관련된 몰드를 나타낸다.

1: 웨브 플레이트

2: 펄린

3: 펄린

4: 용접 비드

5: 웨브 플레이트의 선단 가장자리

6: 펄린의 표면

7: 웨브 플레이트의 다리

8: 웨브 플레이트의 종방향 캐비티

9: 용접 비드

10: 연결 영역

11: 용접 비드

12: 원통형 플랜지

13: 웨브 플레이트 내의 개구

14: 쉘 플레이트

15: 보강재

16, 17: 몰드 플레이트

18, 19: 몰드 피스(mould piece)

20: 충전 요소

21: 충전 요소

22: 브리지

23: 열가소성 충전재료

24, 27: 성형 캐비티

25, 26: 몰드

28, 29: 몰드 플레이트

30: 몰드 피스

도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 I-형 빔은 웨브 플레이트(1)와, 상부 펄린(2) 및 하부 펄린(3)으로 이루어져 있다. 이들 펄린들(2, 3)은 용접 비드(4)에 의해 서로가 접합된다. 도시된 대표적인 실시 형태에서, 이들 용접 비드(4)는 웨브 플레이트(1)의 선단 가장자리(5)에서부터 상기 선단 가장자리와 맞닿아 있는 펄린들(2, 3)의 표면(6)까지 연장되어 있다. 이와 같이 형성된 연결 영역(10)에서, 용접 비드들의 폭은, 웨브 플레이트(1) 두께로부터 펄린들(2, 3)의 표면(6) 지점에서는 그 웨브 플레이트(1) 두께의 세 배 내지 다섯 배까지 증가한다. 이것이 상대적으로 전단 응력이 낮으면서, 펄린들(2, 3)에 대해 우수한 부착성을 제공한다. 이러한 형태가 본 발명에 따른 방법의 전형적인 실시 형태로, 웨브 플레이트와 펄린들에서 유출되어 형성되는 용접 비드 내에 상대적으로 소량의 열가소성 재료가 얻어진다. 이와 같이 연결 영역이 좁기 때문에, 이러한 유형의 구조는 상대적으로 하중이 작은 경우에 특히 적합하다.

이는 도 3의 변형례에도 또한 적용된다. 이 경우, 종방향 캐비티(8)를 둘러싸는 두 개의 다리(7)를 형성하기 위해, 웨브 플레이트(1)의 선단 가장자리(5)가 제거된다. 상기 종방향 캐비티는 유출되는 열가소성 재료로 채워진다. 이러한 방식으로 연결 영역(10) 내에, 웨브 플레이트(1)의 선단 가장자리(5)와 상기 펄린(2)의 표면(6) 사이에 상대적으로 큰 부착 표면적이 형성될 수 있다. 웨브 플레이트(1)의 분리된 다리(7)를 경유하여 웨브 플레이트(1)는 장애 없이 펄린(2)까지 연속되어 강하고, 강성 있는 연결이 이루어질 수 있게 된다. 펄린으로의 부착 지점에서, 선단 가장자리(5)의 폭이 넓어져 전단 응력이 낮아지므로 열가소성 재료에 지나친 하중이 가해지는 것을 방지한다.

도 4의 변형례는 웨브 플레이트(1)의 선단 가장자리(5)가 I-형 빔으로부터 확장되지 않은 I-형 빔을 나타낸다. 웨브 플레이트(1)의 선단 가장자리(5)가 펄린(2)의 표면(6)에 대해 웨브 플레이트 전체 또는 대부분이 안착되도록, 웨브 플레이트(1)가 수직으로 펄린(2)까지 연장되어 있다. 열가소성 재료를 추가적으로 부가하여 얻어진 용접 비드들(9)(도 9 및 이하 참조)이 연결 영역(10)의 양쪽 사이드에 부착되어 연결 영역(10)이 형성된다. 이는 용접 비드들(9)의 단면을 상대적으로 크게 하므로, 이러한 방식의 연결은 상대적으로 큰 하중을 받는 구조물에 특히 적합하다.

도 5는 도 4의 연결에 대응하는 연결을 나타내는데, 이 경우에는 추가의 열가소성 수지가 부가되지는 않는다. 그 결과, 도 4의 변형례에 따른 용접 비드에 비해, 본 실시 형태에서의 용접 비드들(11)은 상당히 작다. 결국에는, 펄린(1)과 플랜지(2)의 열가소성 재료가 유출하여 용접 비드들(11)이 형성되므로, 이러한 구조는 상대적으로 작은 하중을 받는 구조물에 특히 적합하다.

도 6a 및 도 6b의 변형례는 조이스트(joist)에 관한 것으로, 조이스트의 웨브 플레이트(1)에는 원통형 플랜지들(12)로 강화되어 있는 개구(13)가 형성되어 있다. 원통형 플랜지들(12)은 용접 비드들(11)에 의해 웨브 플레이트(1)에 부착되는데, 용접 비드는 단지 웨브 플레이트(1)와 원통형 플랜지들(12)에서 유출된 열가소성 재료만으로 얻어진다. 또한, 좀 더 두꺼운 용접 비드를 얻기 위해, 추가의 열가소성 재료가 부가될 수 있으며, 이에 따른 연결부는 더 중량의 하중을 견딜 수 있다.

도 7a 및 도 7b의 변형례는 보강재(15)가 고착되어 있는 쉘 플레이트(14)를 가지는 강화 패널에 관한 것이다. 용접 비드들(9)은 추가의 열가소성 재료를 부가함으로써 얻어지는데(도 11과 도 12 및 이하 참조), 이는 이러한 유형의 쉘 플레이트(14)는 상대적으로 큰 하중을 받는 구조 부품들일 수 있기 때문이다.

도 8은 I-형 빔의 변형례를 나타내는데, I-형 빔의 플랜지들(2, 3)이 도 4의 변형례와는 다른 방식으로 고착되어 있다. 웨브 플레이트(1)의 상단부와 하단부 상의 선단 가장자리(5)와, 상부 및 하부 펄린들(2, 3) 사이에는, 열가소성 재료(23)들로 채워지는 공간이 있다. 상기 열가소성 재료(23)는 선단 가장자리의 양쪽 위에 위치하는 용접 비드들(9)과 함께 단일의 엔티티(entity)를 형성한다.

도 9는 몰드(25)를 사용하여, 도 4에 따른 I-형 빔이 제조되는 방식을 설명한다. 몰드(25)는 상부 및 하부 몰드 플레이트(16, 17)와, 좌측 및 우측 몰드 피스(19, 18)로 이루어져 있다. 이들 몰드 플레이트와 몰드 피스는, 도 4에 따른 I-형 빔의 최종 윤곽을 가지는 성형 캐비티(24)를 둘러싼다. 도시한 바와 같이, 성형 캐비티(24)는 하부 펄린(3), 웨브 플레이트(1) 및 상부 펄린(2)을 수용한다. 몰드 피스들(19, 18)과 펄린들(2, 3) 및 웨브 플레이트(1)의 윤곽에 밀착하여 따르도록 압출 또는 프레스되는 충전 요소들(20)도 펄린들(2, 3)과 웨브 플레이트(1) 사이의 코너 지점에서도 또한 수용된다.

몰드(25), 펄린들(2, 3), 웨브 플레이트(1) 및 충전 요소들(20)로 이루어진 어셈블리 전체를 오토클레이브 내에 놓고 열과 압력을 가한다. 이에 따라 열가소성 재료인 펄린들(2, 3), 웨브 플레이트(1) 및 충전 요소들(20)이 용융된다. 상기 구성요소들의 열가소성 재료가 혼합되고 냉각되어 도 4에 따른 최종 I-형 빔이 얻어진다.

도 10은 도 8에 따르는 I-형 빔을 제조하는 데 사용되는 몰드(25)를 나타낸다. 상기 I-형 빔을 제조하는 절차는 넓게는 도 4와 도 9의 것에 대응한다. 그러나, 이 경우에 있어서, 도 8의 변형례에 사용되는 충전 요소들(20)과 브리지(22)로 이루어진 충전 요소들(21)은 웨브 플레이트(1)의 상부 및 하부 선단 가장자리(5) 지점에 부착된다. 이들 충전 요소들(20)과 브리지(22)는, 예를 들어 압출 또는 프레싱에 의해 단일 엔티티의 상부 및 하부 양쪽에 형성될 수 있다. 웨브 플레이트(1)의 상부 및 하부 선단 가장자리(5)는 상부 및 하부 펄린들(2, 3)의 대향 표면들(6)로부터 이격되게 된다. 도 10에 도시한 바와 같은 몰드(25)가 추가로 압력 및 열을 받아 도 8에 따른 I-형 빔이 얻어지게 된다.

도 11 및 도 12는 도 7a 및 도 7b에 따른 강화 패널을 제조하는 데에 사용되는 성형 캐비티(27)를 포함하는 몰드(26)를 도시한다. 상기 몰드(26)는 상부 몰드 플레이트(28)와 하부 몰드 플레이트(29) 및 몰드 피스(30)로 이루어져 있다. 쉘 플레이트(14)와 충전 요소들(20)을 포함하는 보강재(15)는 두 개의 몰드 피스(30), 플레이트(28) 및 몰드 플레이트(29) 사이에 수용된다. 오토클레이브 내에서 열과 압력이 가해져 도 7a 및 도 7b에 따른 강화 패널이 얻어진다.

전술한 연결은 모든 유형의 구성에 사용될 수 있으며, 특히 항공 및 우주비행에 사용되는 거더(girder)에 사용될 수 있다. 이러한 유형에 활용되는 실시예들은 조종실의 바닥에 사용되는 지지 빔을 포함한다.

Claims

서로에 대해 횡단하여 연장되어 있고 섬유와 열가소성 재료로 이루어진 복합 재료로 구성된 구조 부재들을 서로 접합하는 방법으로서,

- 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)가 다른 구조 부재의 표면(6)에 대하여 접하거나 또는 인접하는 연결 영역(10)을 형성하기 위하여 워크피스의 구조 부재들을 서로에 대해 소망하는 위치의 몰드(25, 26) 내에 위치시키는 단계와,

- 몰드(25, 26)와 워크피스를 추가의 압력과 고온 하에 위치시키는 단계와,

- 워크피스의 열가소성 재료가 완전히 용융되도록 하는 단계와,

- 용융 열가소성 재료가 상기 연결 영역(10) 내로 흘러들어가도록 하는 단계와,

- 열과 압력을 가하여 상기 구조 부재들을 함께 용융시키는 단계를 포함하고,

상기 용융시키는 단계는 구조 부재들에 열과 압력을 가하여 구조 부재들 전체를 용융시키는 단계를 포함하고, 용융 열가소성 재료가 하나의 구조 부재의 접합하는 선단 가장자리와 다른 구조 부재와 직접 대향하는 면 사이로 흘러들어가게 하고,

열가소성 재료를 포함하는, 연결 영역 내에 위치하는 연결부를 형성하기 위하여, 상기 연결부는 하나의 구조 부재의 접합하는 선단 가장자리(5)와 다른 구조 부재들의 표면(6) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

- 열가소성 재료로 비드(4, 9, 11)를 형성하는 단계와,

- 하나의 구조 부재의 대향하는 구조 부재에 일정 거리에서 접하는 선단 가장자리(5)에서부터 시작하여 대향 구조 부재들(2, 3)의 대향 표면(6)까지 상기 비드(4, 9, 11)의 폭이 증가하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

- 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)를 확장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제3항에 있어서,

- 종방향 캐비티(8)를 둘러싸는 두 개의 다리들(7)을 형성하기 위해 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)를 분리시키는 단계와,

- 상기 종방향 캐비티(8)를 열가소성 재료(4)로 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제4항에 있어서,

- 연결 영역을 섬유를 가지는 열가소성 재료(4)로 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서,

- 하나의 구조 부재의 양 다리들(7)을 다른 구조 부재들에 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제2항에 있어서,

- 비드(4, 9)의 폭이 상기 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5) 폭으로부터, 상기 다른 구조 부재들의 표면(6) 상에서는 그 폭의 최대 다섯 배인 증가된 폭으로 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제7항에 있어서,

- 비드(4, 9)의 폭이 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)의 폭의 최대 세 배로 증가되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

- 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)를 다른 구조 부재들에 위치시키는 단계와,

- 연결 영역(10)에서 구조 부재들 모두의 외부에 열가소성 재료(7)를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제9항에 있어서,

- 하나의 구조 부재의 선단 가장자리의 양쪽 사이드에 열가소성 재료를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

연결 영역(10) 내에 열가소성 재료로 PEI, PEKK 또는 PEEK의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제11항에 있어서,

연결 영역(10) 내에 열가소성 재료는 탄소 섬유 또는 유리 섬유로 충전된 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

상기 구조 부재들이 섬유 강화 복합 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

상기 구조 부재들이 금속으로 강화된 복합 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

상기 구조 부재들이 PEI, PEKK 또는 PEEK가 함침된 복합 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

구조 부재들의 연결 영역에 섬유 강화 복합 재료, 또는 PEI, PEKK 또는 PEEK가 함침된 복합 재료로 이루어진 부가적인 열가소성 재료를 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

구조 부재들은 펄린(2, 3)과 프로파일의 웨브 또는 강화 패널의 쉘 플레이트(14)와 보강재(15) 중의 하나를 구비한 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제1항에 있어서,

- 연결 영역(10) 내에 부가적인 열가소성 재료(20, 21)를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제18항에 있어서,

- 적어도 하나의 충전 요소(20, 21) 형태의 부가적인 열가소성 재료를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제19항에 있어서,

- 인접하는 구조 부재의 양 사이드 상에 충전 요소(20)를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제19항에 있어서,

인접하는 구조 부재와 다른 구조 부재들 사이와, 인접 구조 부재의 양 사이드 상에 하나 또는 그 이상의 충전 요소(20, 21)를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 제조되는 구조물로서, 연결 영역(10)을 형성하기 위해, 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)가 다른 구조 부재들의 표면(6)에 접하거나 또는 인접하도록 서로에 대해 횡단방향으로 지향하는 적어도 두 개의 구조 부재들을 포함하며, 상기 연결 영역 내에서 연결부가 배치되고, 그 연결부는 열가소성 재료를 포함하고,

상기 연결부는 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)와 다른 구조 부재들의 표면(6) 사이에 위치하고,

상기 연결부는 인접 구조 부재의 양 사이드와, 그 인접 구조 부재와 맞닿아 있는 다른 구조 부재들의 사이드 상에 위치하는, 구조물에 있어서,

상기 연결부는 접합되는 구조 부재와, 접합되는 구조 부재와 다른 구조 부재 사이 중의 한 측면에 충전 요소(20, 21, 22)를 포함하는 충전 요소(20, 21, 22) 형태의 플라스틱 재료를 구비하고;

상기 충전 요소는 상대적으로 두꺼운 두 개의 반쪽들(20)과 그 반쪽들을 서로 접합하는 상대적으로 얇은 브리지(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
제22항에 있어서,

충전 요소는 강화 섬유로 채워진 열가소성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 구조물.
제22항에 있어서,

두 개의 구조 부재를 포함하는 구조물의 형태는 T-형 프로파일인 것을 특징으로 하는 구조물.
제22항에 있어서,

두 개의 구조 부재를 포함하는 구조물의 형태는 I-형 프로파일인 것을 특징으로 하는 구조물.
제22항에 있어서,

I-형 빔을 구비하고, 구조 부재는 웨브 플레이트(1)와 상부 펄린(2)과 하부 펄린(3)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물.
제22항에 있어서,

강화 패널을 구비하고, 구조 부재는 쉘 플레이트(14)와 강화 패널의 적어도 하나의 보강재(15)로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물.
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 사용되는 충전 요소에 있어서,

상대적으로 두꺼운 두 개의 반쪽들(20)과 그 반쪽들을 서로 접합하는 상대적으로 얇은 브리지(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 요소(20, 21).
제28항에 있어서,

강화 섬유로 채워진 열가소성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 충전 요소(20, 21).
제23항에 있어서,

두 개의 구조 부재를 포함하는 구조물의 형태는 T-형 프로파일인 것을 특징으로 하는 구조물.
제23항에 있어서,

두 개의 구조 부재를 포함하는 구조물의 형태는 I-형 프로파일인 것을 특징으로 하는 구조물.
제23항에 있어서,

I-형 빔을 구비하고, 구조 부재는 웨브 플레이트(1)와 상부 펄린(2)과 하부 펄린(3)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물.
제23항에 있어서,

강화 패널을 구비하고, 구조 부재는 쉘 플레이트(14)와 강화 패널의 적어도 하나의 보강재(15)로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물.
제2항에 있어서,

- 하나의 구조 부재의 선단 가장자리(5)를 확장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부재들 접합 방법.
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