KR102296770B1 - 큰 각도 천이 영역에 수지함침 토우의 배치방법 - Google Patents

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Abstract

기층에 있는 천이 영역에 걸쳐 연장하는 곡선부를 갖는 굽힘부를 구비하는 기층 위에 수지 함침 토우가 배치된다. 상기 토우는 상기 천이 영역 내에서 적어도 제1 섹션과 제2 섹션으로 적층되고 조종되며, 각각의 상기 제1 섹션과 제2 섹션은, 상기 토우의 뭉침이나 몰림을 감소시키기 위하여 상기 굽힘부의 곡선부보다 작은 각 방위를 갖는다.

Description

큰 각도 천이 영역에 수지함침 토우의 배치방법{Placement of prepreg tows in high angle transition regions}
본 발명은 일반적으로 복합재 층 구조물의 제조에 관한 것으로, 특히 구조물의 큰 각도 천이 영역(high angle transition regions)에 수지함침 토우(prepreg tows)를 자동적으로 배치하는 방법에 관한 것이다.
컴퓨터로 수치제어되는 향상된 섬유 배치(advanced fiber placement, AFP) 기계는 대규모의, 복잡한 형상의 복합재 층 구조물을 적층하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 항공기 산업분야에서, AFP 기계는 스파와 스트링거(spars and stringers)와 같은 복합재 본체 요소를 적층하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 AFP 기계는 통상, 맨드렐(mandrel) 또는 이와 유사한 기구에 다수의 수지함침 토우를 적용하거나 밀착시키기 위하여 조종될 수 있는 하나 또는 다수의 재료 배치 헤드(material placement heads)를 갖는다. 각각의 토우는, 형성된 토우 수지함침, 또는 수지로 함침된 섬유의 다발을 구비하는 단방향 테이프로부터 절단된 좁은 스트립을 포함한다. 구조물의 비선형 특성 또는 상세를 형성하기 위하여는, 상기 재료 배치 헤드는 때때로 일정한 반경 경로를 따르도록 프로그램된다.
위에서 설명한 복합재 구조물의 자동화된 적층은 구조물이 심하게 구부러지거나 날카로운 기하학적 특성을 갖는 데에 유효하게 챌린징할 수 있다. 예를 들어, 기계 프로그래밍 및/또는 재료 배치 헤드 이동에 대한 제한은, 비교적 날카로운 코너 또는 큰 각도 벤딩부(highly angled bends) 주위에 재료의 적층을 막는데, 이하에서는 "큰 각도 천이 영역(high angle transition regions" 또는 "천이 영역(transition regions)"이라 지칭한다. 재료의 폭, 택과 섬유 강도(tack and fiber stiffness)와 같은, 이에 한정되지는 않고, 재료 특성은 또한 큰 각도 천이 영역에 재료 배치를 제한할 수도 있다. 큰 각도 천이 영역에 토우를 적층할 때 직면할 수 있는 다른 문제는 토우의 주름짐, 굽힘 및/또는 뒤틀림이다. 이러한 천이 영역에서 날카롭고, 일정한 반경의 경로 주위에 상기 토우를 조종하는 것은 토우의 내부 반경이 압축에 놓이도록 한다. 이러한 내부 반경의 압축은 토우의 섬유를 모이게 하여, 주름짐, 굽힘 및/또는 섬유 뒤틀림을 초래하여, 상기 구조물의 기계적인 성능에 바람직하지 않은 영향을 끼칠 수 있다.
큰 각도 천이 영역에 모이는 토우는 좁은 토우를 사용함으로써 어느 정도 감소될 수 있으나, 더 좁은 토우를 사용하는 것은 재료가 적층될 수 있는 비율을 감소시키게 되고, 그리하여 생산 효율을 감소시키면서, 어떤 적용례에서는 실용적이지 못할 수도 있다. 좁은 토우가 구조물의 어떤 기계적인 속성에 바람직하지 않은 하락을 초래할 수 있기 때문에, 좁은 토우를 적용하는 것은 추가의 플라이와 같은 보충적인 보강재의 사용이 필요할 수도 있다. 이러한 보충적인 보강재는 구조물에 바람직하지 않게 중량을 증가시키고 제조 비용을 증가시킬 수 있다.
더 넓은 토우가 사용될 때 모이는 재료의 문제, 및/또는 재료 배치 헤드의 이동에 대한 제한을 해결하기 위하여, 큰 각도 천이 영역을 갖는 복합재 층 구조물이, 상기 큰 각도 천이 영역을 포함하는 조인트가 분리되어 제작되는 다단계 공정을 사용하여 현재 생산되고 있다. 상기 문제에 대한 이러한 해결책은 시간이 많이 소요되고, 노동 집약적이며, 다양하고 복잡하고 비싼 공구를 필요로 한다. 더욱이, 분리되어 제작된 조인트를 사용하는 것은 구조적인 성능 요건을 확보하기 위하여 추가적인 보강재의 사용을 필요로 한다.
따라서, 구조물의 복잡한 기하학적 특징부를 형성하는 것을 허용하고, 토우 재료의 주름짐, 굽힘 및/또는 뒤틀림을 감소하거나 제거하는 한편, 단일 구성요소로서 구조물의 제작을 허용하는, 큰 각도 천이 영역에 복합재 재료를 배치하는 방법에 대한 필요성이 있다. 또한, AFP 기계 프로그래밍 능력 및/또는 AFP 재료 적용 헤드 이동에 의하여 제한되지 않는 큰 각도 굽힘부 또는 큰 각도 영역과 날카로운 코너 내에 수지 함침 토우의 자동 배치 방법에 대한 필요성이 있다. 추가로, 별도로 제작되는 조인트와 다양한 공구에 대한 필요성을 없애주는 큰 각도 천이 영역을 갖는 복합재 층 구조물을 제조하는 방법에 대한 필요성이 있다.
본 발명의 실시예는, 복합재 층 구조물의 자동화된 적층 동안에 기층 위의 큰 각도 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 큰 각도 천이 영역에서 토우의 주름짐, 굽힘 및/또는 뒤틀림을 실질적으로 감소시키거나 제거시킨다. 토우의 주름을 감소시키거나 제거시키는 것은 층에서 국부적인 응력을 감소시키거나 제거시켜서, 구조물의 성능을 향상시키도록 유도할 수 있다. 구조물의 날카로운 굽힘부와 같은 복잡하거나 형성하기 어려운 기하학적 특징부는 적층될 수 있는데, 그렇지 않으면 이는, AFP 기계 프로그래밍 및/또는 재료 배치 헤드 이동, 및/또는 재료 속성에 대한 제한 때문에, 가능하지 않을 수도 있다. 본 발명의 상기 방법은 재료 적용 비율을 증가시키기 위하여 더 넓은 토우의 사용을 허용할 수 있게 되어, 생산 효율을 증가시킬 수 있게 된다. 큰 각도 천이 영역을 갖는 복합재 층 구조물은, 다수의 조립 공구를 필요로 하는 복수 구성체 보다는 단일 구성체로 제조될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 기층에 있는 천이 영역에 걸쳐 연장하는 만곡을 갖는 벤드부(bend)를 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법이 제공된다. 상기 토우는 상기 천이 영역 내에서 제1 섹션과 제2 섹션 중의 적어도 하나에 적층된다. 각각의 제1 섹션과 제2 섹션은 상기 벤드부(bend)의 만곡보다 더 작은 곡선 각 또는 각 방위(angular orientation)를 갖는다. 상기 토우의 제1 섹션과 제2 섹션은 적어도 부분적으로 상기 천이 영역에 걸쳐져 있다. 상기 벤드부는 굽힘부 각도를 갖고, 상기 토우의 각각의 제1 섹션과 제2 섹션은 만곡될 수 있고, 상기 굽힘부 각보다 작은 곡선 또는 만곡의 각을 가질 수 있다. 상기 토우의 형상은 상기 천이 영역에서 벤드부의 이상적인 형상에 근접한다. 하나의 변형예에서는, 상기 토우의 각각의 제1 섹션과 제2 섹션은 실질적으로 직선형의 섹션이다. 상기 방법은 추가로 수치 제어기를 프로그래밍하는 단계와, 진보된 섬유 배치 기계를 제어하기 위한 상기 제어기를 사용하는 단계를 포함한다. 상기 토우를 적층하는 단계는 상기 진보된 섬유 배치 기계에 의하여 실행되고, 그리고 상기 제1 섹션을 따른 시작점(beginning point)으로부터 상기 제1 섹션을 따른 종점(ending point)까지 상기 토우를 제1 방향으로 조종하는 단계와, 상기 제1 섹션의 종점의 단부에서 상기 토우의 조종 방향을 변경하는 단계 및 상기 제1 섹션의 종점(ending point)으로부터 상기 제2 섹션의 종점(ending point)까지 상기 토우를 제2 방향으로 조종하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 항공기 스파(aircraft spar)와 같은 복합재 층 구조를 형성하기 위하여 적용될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각(bend angle)을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법이 제공된다. 각각의 토우는 다수의 섹션에서 기층 위에 배치되고, 각각의 토우의 적어도 일부의 섹션은 상기 굽힘부 각보다 작은 각 방위(angular orientation)를 갖는다. 상기 섹션의 적어도 하나는 실질적으로 직선형의 섹션이고, 상기 토우를 배치하는 단계는, 상기 섹션의 시작점(beginning point)으로부터 상기 섹션의 종점(ending point)까지 상기 섹션을 따르는 방향으로 상기 토우를 조종하는 단계와, 상기 각각의 종점에서 상기 조종의 방향을 변경하는 단계를 포함한다. 하나의 변형 실시예에서는, 상기 섹션은 적어도 2 개의 만곡된 섹션과, 상기 만곡된 섹션을 연결하는 실질적으로 직선형의 섹션을 구비한다. 다른 변형 실시예에서는, 상기 각각의 섹션은 만곡되어 있고, 추가의 변형 실시예에서는, 상기 각각의 섹션은 실질적으로 직선형이다.
본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각(θ)을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 굽힘부 각(θ)을 n 개의 개별적인 섹션으로 분할하는 단계를 포함하고, 각각의 섹션은 약 θ/n의 만곡각을 갖고, 상기 기층 위에 상기 토우를 배치하는 단계는 상기 각각의 섹션을 따라 상기 토우를 조종하는 단계를 포함한다.
본 발명의 여전히 다른 실시예에 따르면, 굽힘부 각을 포함하는 적어도 하나의 천이 영역을 갖는 일체로 된 복합재 구조물을 생산하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 기층 위에 수지 함침 토우를 적층함으로써 복합재 적층을 형성하는 단계와, 상기 굽힘부 각을 다수의 섹션으로 분할하는 단계, 및 각각의 섹션을 따라 상기 수지 함침 토우를 조종하는 단계를 포함한다. 상기 각각의 섹션을 따라 상기 수지 함침 토우를 조종하는 단계는 상기 굽힘부 각보다 각각 작은 각을 따라 상기 토우를 조종하는 단계를 포함한다. 상기 조종하는 단계는 수치적으로 제어되는, 진보된 섬유 배치 기계를 사용함으로써 실행될 수 있다. 상기 방법은 또한, 상기 수치적으로 제어되는, 진보된 섬유 배치 기계를 자동적으로 제어하기 위하여 수치 제어기를 프로그래밍하는 단계와, 상기 굽힘부 각의 각각의 섹션 내에 상기 수지 함침 토우를 조종하기 위하여 상기 수치 제어기를 프로그래밍하는 단계 및 상기 적층을 경화하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 복합재 층 항공기 프레임 부재를 생산하기 위하여 적용될 수도 있다.
요약하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 기층 내에서 천이 영역에 걸쳐 연장하는 만곡을 갖는 벤드부를 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 단계와, 상기 천이 영역 내에 제1 섹션과 제2 섹션의 적어도 하나에 상기 토우를 적층하는 단계를 포함하고, 각각의 제1 섹션과 제2 섹션은 상기 벤드부의 만곡보다 작은 각 방위(angular orientation)를 갖는다.
바람직하게는, 상기 방법에 있어서, 상기 토우의 제1 섹션과 제2 섹션은 적어도 부분적으로 상기 천이 영역에 걸쳐져 있다.
바람직하게는, 상기 방법에 있어서, 상기 벤드부는 굽힘부 각을 갖고, 상기 토우의 각각의 제1 섹션과 제2 섹션은 만곡되어 있고 상기 굽힘부 각보다 작은 만곡 각을 갖는다.
바람직하게는, 상기 방법에 있어서, 상기 토우는 상기 천이 영역에서 상기 굽힘부의 형상에 근접하는 형상을 갖는다.
바람직하게는, 상기 방법에 있어서, 상기 토우의 제1 섹션과 제2 섹션 중의 적어도 하나는 실질적으로 직선형이고, 상기 토우의 제1 섹션과 제2 섹션의 다른 하나는 만곡되어 있다.
바람직하게는, 상기 방법은 수치 제어기를 프로그래밍하는 단계;와 진보된 섬유 배치 기계를 제어하기 위하여 상기 제어기를 사용하는 단계;를 추가로 포함하여 이루어지고, 상기 토우를 적층하는 단계는 상기 진보된 섬유 배치 기계에 의하여 실행된다.
바람직하게는, 상기 방법에 있어서, 상기 토우를 적층하는 단계는, 상기 제1 섹션을 따라 시작점으로부터 상기 제1 섹션을 따라 종점으로 제1 방향으로 상기 토우를 조종하는 단계와, 상기 제1 섹션의 종점에서 상기 토우의 조종 방향을 변경하는 단계, 및 상기 제2 섹션을 따라 시작점으로부터 상기 제2 섹션을 따라 종점으로 제2 방향으로 상기 토우를 조종하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법에 있어서, 상기 제1 섹션과 제2 섹션의 각각은 실질적으로 직선형으로 된 섹션이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방법에 따라 배치된 수지 함침 토우에 의해 형성된 복합재 층 구조물이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 방법에 따라 수지 함침 토우를 배치함으로써 생산된 복합재 층 항공기 스파가 제공된다.
본 발명의 추가의 다른 실시예에 따르면, 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은 상기 기층 위에 각각의 상기 토우를 다수의 섹션으로 배치하는 단계를 포함하고, 상기 각각의 토우의 섹션의 적어도 일부는 상기 굽힘부 각보다 작은 각 방위를 갖는다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 섹션의 적어도 하나는 실질적으로 직선형으로 된 섹션이다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 기층 위에 각각의 토우를 배치하는 단계는 상기 섹션의 시작점으로부터 상기 섹션의 종점으로 상기 섹션을 따르른 방향으로 상기 토우를 조종하는 단계와, 각각의 종점에서 조종하는 방향을 변경하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 섹션은 적어도 2 개의 만곡된 섹션을 구비하고 상기 2 개의 만곡된 섹션을 연결하는 실질적으로 직선형으로 된 섹션을 구비한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 각각의 섹션은 만곡되어 있다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 각각의 섹션은 실질적으로 직선형으로 되어 있다.
본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각(θ)을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 굽힘부 각(θ)을 n 개의 개별적인 섹션으로 분할하는 단계를 포함하고, 각각의 섹션은 약 θ/n의 만곡각을 갖고, 상기 기층 위에 상기 토우를 배치하는 단계는 상기 각각의 섹션을 따라 상기 토우를 조종하는 단계를 포함한다.
본 발명의 여전히 다른 실시예에 따르면, 굽힘부 각을 포함하는 적어도 하나 천이 영역을 갖는 일체로 된 복합재 구조물을 생산하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 기층 위에 수지 함침 토우를 적층함으로써 복합재 적층을 형성하는 단계와, 상기 굽힘부 각을 다수의 섹션으로 분할하는 단계, 및 각각의 섹션을 따라 상기 수지 함침 토우를 조종하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 각각의 섹션을 따라 상기 수지 함침 토우를 조종하는 단계는 상기 굽힘부 각보다 각각 작은 각을 따라 상기 토우를 조종하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 수지 함침 토우를 조종하는 단계는 수치적으로 제어되는, 진보된 섬유 배치 기계를 사용함으로써 실행될 수 있다.
바람직하게는 상기 방법은 또한, 상기 수치적으로 제어되는, 진보된 섬유 배치 기계를 자동적으로 제어하기 위하여 수치 제어기를 프로그래밍하는 단계와, 상기 굽힘부 각의 각각의 섹션 내에 상기 수지 함침 토우를 조종하기 위하여 상기 수치 제어기를 프로그래밍하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 따른 추가의 실시예에 따르면, 상기 방법에 의하여 생산된 복합재 층 항공기 프레임 부재를 제공한다.
본 발명의 특징적인 구성, 기능 및 장점은 본 발명의 다양한 실시예에서 독립적으로 구현될 수 있고, 또는 본 발명의 상세한 설명과 도면을 참조하여 추가로 자세하게 예시할 수 있는 다른 실시예에 결합될 수도 있다.
본 발명에 따라, 구조물의 복잡한 기하학적 특징부를 형성하는 것을 허용하고, 토우 재료의 주름짐, 굽힘 및/또는 뒤틀림을 감소하거나 제거하는 한편, 단일 구성요소로서 구조물의 제작을 허용하는, 큰 각도 천이 영역에 복합재 재료를 배치하는 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 방법에 따라 생산된, 굽힘부를 갖는 복합재 층 스파(spar)의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 보인 복합재 층 스파의 측면도로서, 큰 각도 천이 영역(high angle transition region)을 갖는 토우를 보여준다.
도 3은 도 1에서 선 3-3을 따라 취한 단면도를 나타낸다.
도 4는 큰 각도 천이 영역을 갖는 복합재 층 구조물을 제조하기 위한 시스템의 블록 다이아그램을 나타낸다.
도 5는 도 2에서 "FIG. 5"로 표시된 영역을 나타낸다.
도 6은 도 5에서 "FIG. 6"으로 표시된 영역을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 토우 배치 방법의 하나의 실시예에 따른, 큰 각도 천이 영역에 배치된 단일 토우의 다이아그램을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 토우 배치 방법의 다른 실시예에 따른, 큰 각도 천이 영역에 배치된 단일 토우의 다이아그램을 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 토우 배치 방법의 추가의 실시예에 따른, 큰 각도 천이 영역에 배치된 단일 토우의 다이아그램을 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 토우 배치 방법의 또 다른 실시예에 따른, 큰 각도 천이 영역에 배치된 단일 토우의 다이아그램을 나타낸다.
도 11은 큰 각도 천이 영역을 갖는 일체로 된 복합재 구조물을 제조하기 위한 방법의 흐름도를 나탄낸다.
도 12는 기층에서 천이 영역에 걸쳐 연장하는 곡면을 갖는 굽힘부를 구비하는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 13은 도 12에 보인 방법에서 토우가 어떻게 조종되는지를 보여주는 흐름도이다.
도 14는 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 15는 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법의 추가의 흐름도를 나타낸다.
도 16은 굽힘부 각을 포함하는 적어도 하나의 천이 영역을 갖는 일체로 된 복합재 구조물을 제조하기 위한 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 17은 항공기 생산과 서비스 방법론의 흐름도를 나타낸다.
도 18은 항공기의 블록 다이아그램을 나타낸다.
예시된 실시예의 신규한 특징으로 믿어지는 본 발명의 특징부는 첨부된 특허청구범위에 제시되어 있다. 그러나 본 발명의 실시예와, 사용시의 바람직한 형태, 본 발명의 목적 및 장점은, 첨부된 도면을 참조하면서 해석될 때, 본 발명의 실시예에 대한 자세한 설명을 참조하면 가장 잘 이해될 것이다.
본 발명에 따른 실시예는, 수지 함침 토우의 자동화된 배치를 사용하여, 큰 각도 천이 영역을 갖는, 복합재 층 항공기 스파와 같은, 복합재 층 구조물을 제조하는 방법을 포함한다. 아래에서 자세히 설명될 것이지만, 본 발명의 방법은 상기 토우의 뭉침이나 주름 및/또는 구조물에 응력 집중을 감소시키거나 제거하는 것에 도움을 준다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 5는 본 발명의 방법에 따라 제조된 전형적인 일체화된 복합재 층 구조물(20)을 나타낸다. 상기 복합재 층 구조물(20)은 기다랗고, 웹(24)을 가지고 일체로 형성된 한 쌍의 플랜지(22)를 구비한다. 상기 플랜지(22)는 높이 "H"를 갖고, 일체로 만곡된 코너(26)를 따라 상기 웹(24)으로 이어지는 천이부를 갖는다. 상기 복합재 층 구조물(20)은 대체로 직선형인 2 개의 기다란 직선 부분(30)을 구비하고, 상기 2 개의 기다란 직선 부분(30)은 만곡된 천이 영역(28)에 의해 연결되며, 상기 천이 영역(28)은 때때로 큰 각도 천이 영역 또는 천이 영역으로 지칭되기도 한다. 여기서 사용되는 "큰 각도 천이 영역" 또는 "천이 영역"은, 하나 이상의 커브, 곡면부 또는 각도에서의 변화나 다른 기하학적 특징 또는 하나 이상의 토우(32, tow)를 배치하고 조종하기 어려운 부분, 또는 토우(32)가 모이거나, 주름지거나 굽혀지거나 섬유 뒤틀림이 일어나기 쉬운 부분을 갖는 복합재 층 구조물(20)의 영역을 지칭한다. 도시된 복합재 층 구조물(20)은, 예를 들어 그러나 이에 한정되지는 않고, 항공기 기체의 부분을 형성하는 스파나 스트링거가 될 수 있으나, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 제조될 수 있는 하나 이상의 천이 영역(28)을 갖는 넓은 범위의 일체식 복합재 층 구조물의 단순한 예시이다.
도 4를 참조하면, 상기 복합재 층 구조물(20)은, 프로그램 지시(도시 안됨)를 포함하는 하나 이상의 제어 프로그램(29)을 갖는 제어기(33)에 의해 작동되는 수치적으로 제어되는 진보된 섬유 배치 기계(25, advanced fiber placement(AFP) machine)을 사용하여 적층 맨드렐(31, layup mandrel)과 같은 기층 위에 적층될 수 있다. 상기 AFP 기계(25)는, 상기 토우(32)에 의하여 형성된 층이나 플라이를 아래에 놓음으로써 형성된 기층 위로, 또는 상기 적층 맨드렐(31) 위로 수지 함침 토우(32)의 밴드폭(bandwidth)을 조종하고, 배치하고 압축하는 재료 배치 헤드(27)를 구비할 수도 있다. 상기 수지 함침 토우(32)가 배치될 때 상기 수지 함침 토우(32)를 조종하는 단계는 제어 프로그램(29)을 사용하는 상기 제어기(33)에 의하여 제어된다.
도 5와 도 6은 상기 천이 영역(28) 내에 굽힘부(34) 주위에 조종되고, 상기 플랜지(22) 중의 하나 위에 배치된 하나의 전형적ㅇ인 토우(32)의 바람직하고, 이상적인 구조를 나타낸다. 굽힘부(35)는 상기 토우(32)의 직선 부분(30)에 이어지면서 이와 연속된다. 상기 직선 부분(30)은 서로에 대하여 굽힘부 각(θ)을 형성한다. 도시된 적용례에서, 상기 굽힘부(35)는 곡률 R의 실질적으로 일정한 반경울 구비하나, 다른 적용례에서는 상기 굽힘부(35)의 곡률은 일정한 곡률을 가지지 않을 수도 있다. 도 5에 도시된 실시예에서와 같이, 상기 굽힘부(35)가 일정한 반경의 곡률(R)을 가지는 경우, 상기 천이 영역(28)은, 상기 굽힘부(35)의 아크 길이 즉, 상기 굽힘부 각(θ)이 펼쳐지는 상기 토우(32)의 길이를 포함하는 것으로 생각될 수 있다.
특히 도 6을 참조하면, 상기 굽힘부(35)의 곡률에 기인하여, 상기 토우(32)의 내부 반경부(36)는 압축 상태(37)에 있는 한편, 상기 토우(32)의 외부 반경부(34)는 인장 상태(39)에 있다. 이하에서 설명될 본 발명에 따른 방법에 따르면, 상기 토우(32)는, 상기 천이 영역(28) 내에서 상기 토우(32)의 가능한 몰림(gathering), 주름, 굽힘 및/또는 뒤틀림이 감소되거나 제거되는 지점으로 상기 내부 반경부의 압축(37)을 감소시키는 방식으로 조종되고 배치된다.
이제 도 7을 참조하면, 하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 상기 천이 영역(28)에서 굽힘부(35) 주위에, 예컨대 섹션(42, 44, 46)과 같은 다수의 섹션으로 상기 토우(32)를 적층하는 단계를 넓게 포함한다. 각각의 상기 섹션(42, 44, 46)은 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위를 갖는다. 상기 섹션(42, 44, 46)은 적어도 부분적으로 연장되거나 상기 천이 영역(28) 전체에 걸쳐 연장될 수 있다. 도 7에 보인 실시예에서, 섹션(42, 44)은 만곡되어 있고 상기 굽힘부(35)의 곡률 반경부다 작은 각 방위(Φ) 또는 원호각을 갖는 한편, 섹션(46)은 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위를 갖는 직선형의 섹션이다. 실제로는, 상기 굽힘부 각(θ)은 바람직한 상기 굽힘부(35)의 근접하는 형상을 함께 형성하는 섹션(42, 44, 46, 도 7)과 같은 다수의 섹션으로 분할된다. 더욱 특히, 상기 굽힘부 각(θ)은 직선 또는 곡선인 n 개의 개별 섹션으로 분할되고, 여기서 n은 2 이상의 수이다. 상기 n 개의 섹션은 하나 이상의 직선 섹션(46)으로 연결될 수도 있고 아닐 수도 있으며, 상기 천이 영역(28) 전체에 걸쳐 연장될 수도 있다.
다른 실시예에서는, 상기 방법은 상기 천이 영역(28) 내에서 제1 섹션과 제2 섹션 중의 적어도 하나로 상기 토우(32)를 적층하는 단계를 포함하고, 각각의 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 상기 굽힘부(35)의 각보다 작은 각 방위를 갖는다. 아래에 설명될 하나의 변형 실시예에서는, 각각의 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 만곡된 섹션(58, 도 9)이고 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위(Φ)를 갖는다. 이하에서 설명될 다른 실시예에서는, 각각의 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위를 갖는 실질적으로 직선형인 섹션(50, 도 10)이다. 추가의 다른 실시예에서, 상기 토우(32)는, 각각 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위를 갖는 직선 섹션(50)과 곡선 섹션(58)의 결합으로 상기 천이 영역(28) 내에 적층될 수 있다. 이하에서 더욱 자세히 설명되듯이, 상기 굽힘부 각(θ)이 상대적으로 짧고, 부드러운 곡선 굽힘부 섹션으로 다수로 분할되는 경우에는, 하나 이상의 직선 섹션(46)을 사용하는 것은 불필요할 수 있다. 하나의 실시예에서, 상기 굽힘부 각(θ)은 n 개의 개별적인 섹션(42, 44)으로 분할될 수 있고, 각각의 섹션(42, 44)은 대략 θ/n인 각 방위(Φ)를 갖는다. n 개의 개별적인 섹션에 놓여 있지만, 각각의 토우(32)는 전체 굽힘부(35)에 걸쳐 연속된다.
예를 들어, 도 7은 상기 토우(32)의 실질적으로 직선형인 2 개의 직선 부분(30) 사이에 있는 천이 영역(28) 내에 놓인 연속적인 토우(32)에서의 굽힘부(35)를 나타낸다. 상기 토우(32)에서의 상기 굽힘부(35)는, 상기 2 개의 만곡된 섹션(42, 44)과, 상기 2 개의 만곡된 섹션(42, 44) 사이에 연장하는 실질적으로 직선형인 섹션(46)을 따르는 방향으로 상기 수지 함침 토우(32)를 조종함으로써 형성된다. 각각의 상기 2 개의 만곡된 섹션(42, 44)은 연속적인 곡률 반경(R 1 )을 가질 수도 안 가질 수도 있고, 각각은 상기 굽힘부 각(θ)보다 크기가 작은 각 방위(Φ)을 갖는다. 상기 2 개의 만곡된 섹션(42, 44)의 상기 곡률 반경(R 1 )과 상기 각 방위(Φ)는 실질적으로 동일할 수도 있고, 서로 다르게 될 수도 있다.
도 7에 보인 바와 같이, 상기 연속적인 토우(32)의 상기 섹션(42, 44, 46) 각각은 상기 굽힘부(35)의 적용례와 구조에 따라 변하는 길이(L1, L2, L3)를 갖는다. 상기 큰 각도 천이 영역(28) 내에 상기 연속적인 토우(32)를 배치할 때, 상기 토우(32)는 상기 직선 부분(30) 중의 하나의 단부에서 시작점(45)로부터 상기 만곡된 섹션(42) 중의 하나를 따라 종점(47)까지 만곡된 경로를 따라 조종되고, 그리고 나서, 상기 종점(47)으로부터 직선형인 섹션(46)을 따라 제2 만곡된 상기 섹션(44)의 시작점(49)까지 실질적으로 직선형인 경로로 조종된다. 그런 다음 상기 토우(32)는 상기 시작점(49)으로부터 상기 만곡된 섹션(44)의 종점(55)까지 만곡된 경로로 조종된다.상기 토우(32)가 AFP 기계(25, 도 4)에 의하여 배치되는 하나의 실시예에서, 상기 시작점(45, 49)과 상기 종점(47, 55)은 상기 재료 배치 헤드(27)의 방향으로 변경을 표시한다.
도 7에 보인 실시예에서, 상기 천이 영역(28) 내에서 상기 토우(32)의 상기 굽힘부(35)는 상기 천이 영역(28)을 세 개의 섹션(42, 44, 46)으로 분할함으로써 형성되나, 예컨대 하나의 만곡된 섹션(42)과 하나의 직선 섹션(46)과 같이 가급적 작게 2 개의 섹션으로 상기 굽힘부(35)를 형성하는 것도 가능하다. 상기 굽힘부 각(θ)보다 크기가 작은 각 방위(Φ)를 갖는 만곡된 섹션(42)을 사용함으로써, 상기 천이 영역 내에서 상기 토우(32)의 내부 반경(36)에서의 압축(37, 도 6)의 양이 감소되고, 그리하여 발생할 수 있는 상기 토우의 몰림과 주름짐 및/또는 섬유 뒤틀림을 감소시키게 된다. 유사하게, 상기 천이 영역(28) 내에 하나 이상의 직선 섹션(46)과의 결합으로 하나 이상의 만곡된 섹션(42)을 사용하는 것은 마찬가지로 발생가능한 주름 및/또는 섬유 디틀림을 감소시키게 되는데, 이는 각각의 직선 섹션(46)이, 상기 만곡된 섹션(42, 44)을 따라 조종되는 것에 기인하여 상기 토우(32)에 생길 수 있는 압축력을 감소시킴으로써 상기 토우(32)에 대하여 느슨하게(relax) 될 기회를 제공하기 때문이다.
도 8은 큰 각도 천이 영역(28) 내의 굽힘부(35)를 나타내는데, 상기 토우(32)는, 다수의 만곡된 섹션(58)과, 상기 만곡된 섹션(58)들 사이에 있는 다수의 직선 섹션(50) 사이에서 교대로 조종된다. 토우 조종이 직선 경로(즉, 직선 섹션(50))와 만곡된 경로(즉, 만곡된 섹션(58)) 사이에서 토우 조종이 변경되는 지점은 도면부호 62로 표시되어 있다. 상기 직선 섹션(50)의 길이(L1)와 상기 만곡된 섹션(58)의 길이(L2)는 상기 굽힘부 각(θ)을 포함하여 특별한 적용례에 따라 달라진다. 상기 길이(L1)의 일부 또는 전부는 서로 같거나 다를 수 있다. 비슷하게, 상기 길이(L2)의 일부 또는 전부는 서로 같거나 다를 수 있다. 앞에서의 실시예들과 같이, 각각의 상기 만곡된 섹션(58)은 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위(Φ)를 갖는다.
이제 도 9를 참조하면, 다수의 연속적인 만곡된 섹션(58)을 따라 상기 토우(32)를 조종함으로써 상기 큰 각도 천이 영역(28) 내에서 상기 굽힘부(35) 둘레에 상기 토우(32)를 배치하는 것이 가능하고, 각각의 상기 만곡된 섹션(58)은 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위(Φ)를 갖는다. 상기 만곡된 섹션(58)의 상기 각 방위(Φ)와 상기 만곡된 섹션(58)의 길이(L2)는 서로 동일하게 되어 있거나 서로 다르게 될 수 있다.
도 10은, 토우의 주름 및/또는 뒤틀림을 감소시키거나 제거하기 위하여, 상기 천이 영역(28) 내에서의 굽힘부(35) 주위에 다수의 섹션(50)으로 조종된 토우(32)의 추가의 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서, 각각의 섹션(50)은 직선 섹션(50)이고 길이(L1)를 갖는다. 상기 직선 섹션(50)의 길이(L1)는 동일한 크기일 수도 있고 서로 다른 크기로 될 수도 있다. 각각의 상기 직선 섹션(50)은 기준축(65)에 대하여 상기 굽힘부 각(θ)보다 작은 각 방위(Φ)를 갖는다. 섹션(50)의 수는 적용례에 따라 달라지나, 일반적으로, 더 많은 섹션(50)을 사용하면, 토우(32)의 바람직한 곡률에 더욱 가까와져서 굽힘부(35)를 형성한다.
이제 도 11을 참조하면, 수지 함침 토우(32)의 자동화된 배치를 사용하여, 큰 각도 천이 영역(28)에 굽힘부(35)를 가진 일체형 복합재 층 구조물(20)을 제조하는 방법의 전반적인 단계를 개략적으로 나타낸다. 상기 방법은, 천이 영역(28) 내에 다른 섹션(42, 44, 46)에 각각의 토우(32)를 배치함으로써 일체형 복합재 층 구조물(20)에 상기 굽힘부(35)를 형성하기 위하여 수치 제어기(33)를 프로그래밍하는 단계(64)에서 시작하고, 각각의 상기 섹션(42, 44, 46)은 굽힘부 각(θ)보다 작은 크기로 된 각 방위(Φ)를 갖는다. 다른 섹션(42, 44, 46)에 놓였더라도, 각각의 토우(32)는 상기 천이 영역(28)의 전체에 걸쳐 연속된다. 상기 수치 제어기(33)를 프로그래밍하는 단계는 상기 굽힘부 각(θ)의 각각의 섹션 내에 연속적인 수지 함침 토우를 조종하기 위하여 상기 수치 제어기(33)를 프로그래밍하는 단계를 포함한다. 단계(66)에서는, 상기 천이 영역(28) 내에 n 개의 다른 섹션에 각각의 토우(32)를 배치함으로써 상기 굽힘부(35)를 형성하기 위하여 상기 제어기(33)를 사용하는 단계를 포함한다. 단계(68)에서는, 일체형의 복합재 층 구조물(20)이 경화되고, 단계(70)에서는, 경화된 일체형의 복합재 층 구조물(20)이 필요한 대로 다듬질되고 마무리된다.
도 12는, 기층에서 천이 영역에 걸쳐 연장하는 만곡부를 갖는 굽힘부를 구비하는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법을 나타낸다. 단계(74)에서는, 상기 토우가 상기 천이 영역 내에서 제1 섹션으로 적층되고, 상기 제1 섹션은 상기 토우에서 굽힘부 각보다 작은 각 방위를 갖는다. 단계(76)에서는, 상기 토우가 상기 천이 영역 내에서 제2 섹션에 적층되고, 상기 제2 섹션은 상기 토우에서 굽힘부 각보다 작은 각 방위를 갖는다. 단계(78)에서는, 수치 제어기가 프로그래밍되고, 단계(80)에서는, 상기 제1 섹션과 제2 섹션에 상기 토우를 적층하기 위하여 사용되는 진보된 섬유 배치 기계를 제어하기 위하여 수치 제어기가 사용된다.
도 13은 상기 토우가 각 섹션에 적층되는 단계(74)와 단계(76)을 실행하는 방법을 나타낸다. 단계(82)에 보여진 바와 같이, 상기 토우는 상기 제1 섹션을 따라 시작점으로부터 상기 제1 섹션을 따라 종점까지 제1 방향으로 조종된다. 어떤 실시예에서는, 상기 제1 섹션은 만곡되어 있다. 단계(84)에서는, 상기 토우를 조종하는 방향이 상기 제1 섹션의 종점에서 변경된다. 단계(86)에서는, 상기 토우는 상기 제1 섹션의 종점으로부터 상기 제2 섹션의 종점까지 제2 방향으로 조종된다. 어떤 실시예에서는, 상기 제2 섹션은 직선형일 수 있다.
이제 도 14를 참조하면, 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법을 나타낸다. 단계(88)에 보인 바와 같이, 상기 방법은 다수의 섹션으로 상기 기층 위에 각각의 상기 토우를 배치하는 단계를 포함하고, 각각의 상기 토우의 섹션의 적어도 일부는 굽힘부 각보다 작은 각 방위를 갖는다.
도 15는, 천이 영역에 걸쳐 연장하는 굽힘부 각(θ)을 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법을 나타낸다. 단계(90)에서는, 상기 굽힘부 각(θ)이 n 개의 개별적인 섹션으로 분할되고, 각각의 상기 섹션은 약 θ/n의 만곡각을 갖는다. 단계(92)에서는, 상기 토우가 상기 기층 위에 배치되고 각각의 섹션을 따라 토우가 조종된다.
이제 도 16을 참조하면, 도 16은 굽힘부 각을 포함하는 적어도 하나의 천이 영역을 갖는 일체형 복합재 구조물을 생산하는 방법의 단계를 나타낸다. 상기 방법은, 단계(94)에서는, 기층 위에 수지 함침 토우를 적층함으로써 복합재 적층을 형성하는 단계, 상기 굽힘부 각을 다수의 섹션으로 분할하는 단계, 및 상기 각각의 섹션을 따라 상기 수지 함침 토우를 조종하는 단계를 포함한다. 단계(96)에서는, 상기 굽힘부 각의 각각의 섹션 내에서 수지 함침 토우를 조종하기 위하여, 수치적으로 제어되는 진보된 섬유 배치 기계를 자동으로 제어하도록 수치 제어기가 프로그램된다.
본 발명의 실시예는 잠재적인 적용례, 예를 들어 항공우주, 해사, 자동차 산업과 같은, 특히 운송 산업에 다양한 용도를 찾을 수 있고, 이러한 곳에, 스파와 스트링거와 비슷한 보강재와 같은 일체형의 만곡된 또는 곡선의 복합재 구조부재가 사용될 수 있다. 이러한 구조 부재들은 하나 이상의 큰 각도 천이 영역을 가질 수 있다. 이제 도 17과 도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예는, 도 17에 보인 항공기 제조 및 서비스 방법(98)과 도 18에 보인 항공기(100)를 참조로 하여 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예의 항공기에 대한 적용은, 예를 들어 이에 한정되지 않고, 큰 각도 천이 영역(28)을 갖는 스파(87)와 스트링거(89)와 같은 항공기 기체(116, 도 18)의 다양한 구성요소를 포함한다. 사전 제작 동안에, 예시적인 방법(98)은 항공기(100)의 사양 및 설계(102) 그리고 자재 조달(104)를 포함한다. 생산 중에는, 항공기(100)의 구성요소와 서브어셈블리 제조(106) 및 시스템 통합(108)이 이루어진다. 그 이후에, 상기 항공기(100)는 운항 서비스(112)에 놓이기 위하여 인증과 인도(110)를 거치게 된다. 고객에 의하여 운항 서비스(112) 동안에, 상기 항공기(100)는 일반적인 유지보수 및 정비 서비스(114)를 받도록 계획된다. 유지보수와 정비 서비스에는 조정, 개조, 변경 및 다른 적절한 서비스가 포함된다. 상기 항공기(100)의 정례적인 유지보수 및 정비 서비스(114) 동안에, 일체로 된 만곡된 또는 곡면의 복합재 층 구조물은 대체 구성요소로 사용될 수 있다.
상기 방법(100)의 각각의 공정은 시스템 통합자, 제3자, 및/또는 오퍼레이터(예컨대, 고객)에 의하여 수행된다. 이러한 설명을 위하여, 시스템 통합자는 수의 제한없이 항공기 제조자와 대형 시스템 하도급업자를 포함하고; 제3자는 숫자의 제한없이 판매업자, 하도급업자 및 공급자를 포함하고; 오퍼레이터는 항공사, 대여업자(leasing company), 군부대, 서비스 단체 및 다른 적절한 오퍼레이터를 포함한다.
이제 도 18을 참조하면, 본 발명에 따른 예시적인 방법(98)에 의해 제조된 항공기는 다수의 시스템(118)과 인테리어(120)를 갖춘 비행기 본체(116)를 구비한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 비행기 본체(116)는 스파(87), 스트링거(89) 또는 앞에서 설명한 본 발명의 방법에 따라 제조된 다양한 만곡되고 일체로 된 구조 부재를 포함한다. 상기 스파(87) 및/또는 상기 스트링거(89) 중의 하나 이상은 하나 이상의 큰 각도 천이 영역(28)을 구비할 수 있다. 고도의 시스템(118)의 예로서는 하나 이상의, 추진 시스템(122), 전기 시스템(124), 유압 시스템(126) 및 환경 시스템(128)이 포함된다. 다른 적절한 시스템도 다수 포함될 수 있다. 항공기를 예시로 설명하였으나, 본 발명의 원칙은 선박이나 자동차 산업과 같은 다른 산업에도 적용될 수 있다.
여기에서 예시한 시스템과 방법은 항공기 제조 및 서비스 방법(98)의 적어도 하나의 단계 동안에 채용될 수 있다. 예를 들어, 생산 공정에 상응하는 구성요소와 조립체 생산(106)은, 항공기(100)가 운항 서비스(112) 중에 있는 동안 생산되는 구성요소와 소조립체와 유사하게 제작될 수 있다. 또한, 많은 수의 장치 실시예, 방법 실시예 또는 이들의 결합이, 구성요소와 소조립체 제조(106)와 시스템 통합(108) 동안에 항공기(100)의 조립을 실질적으로 촉진함으로서 또는 항 실행될 수 있다. 유사하게, 많은 수의 장치 실시예, 방법 실시예 또는 이들의 결합 중에서 하나 이상이, 항공기(100)의 유지보수 및 정비 서비스(114)에 사용된 큰 각도 천이 영역(28)을 갖는 일체의 만곡된 복합재 구조물을 제작하기 위하여 사용될 수 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, "적어도 하나의"라는 용어는, 아이템 리스트와 같이 사용될 때, 리스트의 아이템의 하나 이상의 다른 조합이 사용될 수 있고, 리스트에 있는 아이템의 단 하나만이 필요할 수도 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, "아이템 A, 아이템 B 및 아이템 C 중의 적어도 하나"는 예를 들어, 어떠한 제한없이, 아이템 A, 또는 아이템 A와 아이템 B를 포함한다. 이 예는 또한 아이템 A, 아이템 B 및 아이템 C, 또는 아이템 B와 아이템 C를 포함한다. 아이템은 특정한 대상이나 소재 또는 카테고리가 될 수 있다. 다시 말하자면, 적어도 하나는 어떠한 아이템의 조합을 의미하고 또 아이템 리스트로부터 다수의 아이템이 사용될 수도 있으나, 리스트의 모든 아이템이 필요한 것은 아니다.
다른 바람직한 실시예에 대한 설명은 예시와 설명을 위한 목적으로 제시된 것이지, 개시된 형태의 실시예로 한정하려는 의도가 아님을 밝혀둔다. 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게는 다양한 변형이나 개량이 자명할 것이다. 추가로 다른 바람직한 실시예는 또다른 바람직한 실시예와 비교하여 다른 장점을 제공할 수 있을 것이다. 선택된 실시예는 실시예의 원리, 실제적인 적용을 최적으로 설명하기 위하여, 그리고 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 다양한 실시예에 대한 발명을 이해할 수 있게 하기 위하여 설명되고 선택되었다.
20: 복합재 층 구조물 22: 플랜지
24: 웹 26: 코너
28: 천이 영역 32: 토우
35: 굽힘부 42,44,46: 섹션

Claims (10)

  1. 기층에서 천이 영역에 걸쳐 연장하는 곡선부를 구비한 굽힘부를 갖는 기층 위에 수지 함침 토우를 배치하는 방법으로서,
    상기 천이 영역 내에 제1 섹션과 제2 섹션 중의 적어도 하나에 상기 토우를 적층하는 단계를 포함하되, 각각의 제1 섹션과 제2 섹션이 상기 굽힘부의 곡선부보다 작은 각 방위를 갖게 하도록 되어 있고,
    상기 토우를 적층하는 단계는:
    상기 제1 섹션을 따른 시작점으로부터 상기 제1 섹션을 따른 종점까지 상기 토우를 제1 방향으로 조종하는 단계와,
    상기 제1 섹션의 종점에서 상기 토우의 조종 방향을 변경하는 단계 및
    상기 제1 섹션의 종점으로부터 상기 제2 섹션의 종점까지 상기 토우를 제2 방향으로 조종하는 단계를 포함하는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토우의 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션이 상기 천이 영역에 적어도 부분적으로 뻗도록 되어 있는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 굽힘부는 굽힘부 각을 갖고, 상기 토우의 각각의 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 만곡되어 있고, 상기 굽힘부 각보다 작은 만곡 각을 갖도록 되어 있는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 토우는 상기 천이 영역에서 상기 굽힘부의 형상에 근접하는 형상을 갖도록 되어 있는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 토우의 각각의 상기 제1 섹션과 제2 섹션 중의 적어도 하나는 직선형이고, 상기 제1 섹션과 제2 섹션 중의 다른 하나는 만곡되어 있는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 수치 제어기를 프로그래밍하는 단계; 및
    진보된 섬유 배치(AFP) 기계를 제어하기 위하여 상기 제어기를 사용하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 토우를 적층하는 단계는 상기 진보된 섬유 배치(AFP) 기계에 의하여 실행되는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 각각의 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션은 직선형 섹션으로 되어 있는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기층 위에 각각의 상기 토우를 다수의 섹션으로 적층하는 단계를 추가로 포함하고 있는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 섹션은 적어도 2 개의 만곡된 섹션과, 상기 2 개의 만곡된 섹션을 연결하는 직선형 섹션을 구비하는, 천이 영역에 수지 함침 토우를 배치하는 방법.
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