KR20110104036A - 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 방법, 시스템 및 몰딩 공구 - Google Patents

섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 방법, 시스템 및 몰딩 공구 Download PDF

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KR20110104036A
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lifting pad
molding tool
lifting
recess
fiber composite
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KR1020117016277A
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마누엘 융
미카엘 베흐톨드
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에어버스 오퍼레이션즈 게엠베하
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Abstract

섬유 복합 재료 (fiber composite material)로 만들어진 부품들을 생산하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 적어도 하나의 플레이스 홀더 (place holder)를 몰딩 공구 (24)의 적어도 하나의 리세스 (26)로 각각 도입하는 단계 (2),완성되지 않은 부품 (unfinished component)를 생산하는 단계 (4), 상기 플레이스 홀더를 제거하는 단계 (6), 적어도 하나의 리프팅 패드 (20: lifting pad)를 적어도 하나의 리세스 (26: recess)로 도입하는 단계 (8), 및 상기 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 팽창시킴으로써 (10) 상기 완성되지 않은 부품을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 방법, 시스템 및 몰딩 공구{Method, system and moulding tool for producing components made of fiber composite materials}
관련 출원
본 출원은 2008년 12월 16일에 출원된 미국 가출원 61/201 915 및 2008년 12월 16일에 출원된 독일 출원 10 2008 062 477.2의 이익을 주장한다. 상기 출원들의 내용은 본 출원에 참조로서 포함된다.
본 발명은 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 방법, 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 시스템, 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 몰딩 공구, 본 발명에 따른 방법에 의해 생산된 부품을 포함하는 비행기의 이용에 관한 것이다.
몰딩 공구- 수 (male) 몰딩 공구이건 암 (female) 몰딩 공구이건-를 이용하여 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하는 데 있어서, 경화 후에 부품들이 몰딩 공구로부터 저절로 분리되는 것은 예상할 수 없다. 그러므로, 수동 분리 과정을 수행하는 것이 요구된다. "부품 분리"는 경화된 부품을 몰딩으로부터 제거하는 것으로 이해될 수 있다. 종래 기술에 의하면, 이것은 부품 에지에서 웨지 공구 (wedge tool)를 사용하여 부품을 들어올림으로써 이루어지는데, 여기서 이 웨지 공구는 예컨대 나무와 예컨대 폴리테트라플루오에틸렌 (Polytetrafluorethylen)과 같은 부드러운 합성 물질로 만들어질 수 있다.
보다 큰 부품들에서는 부품이 몰딩 공구로부터 완전히 제거될 때까지 상기 웨지 공구의 "재조정 (readjust)"이 필요하다. 특히 예컨대 날개, 비행기 동체, 솔라 패널 및 이와 같은 것들의 형태에서 나타나는 넓은 면적의 뼈대 (shell) 부품에서는 상기 부품이 몰딩 공구로부터 완전히 제거되기까지 상기 웨지 공구가 부품 중앙 방향에서 매우 멀리 구동되어야 한다.
몰딩 공구를 분리 물질 (releasing agent)로 부족하게 또는 잘못 코팅한 경우 및 접근이 어려운 매우 큰 부품에서는 부품의 제거를 위해 보다 큰 들어올리는 힘 (lifting force)를 갖는 기계적 보조 수단의 투입이 추가로 요구된다. 이와 같은 기계적 보조수단의 수동 투입은 만일 부품의 형상 (geometry)이 부분적으로 약간의 언더 컷 (undercut)을 포함할 때에도 필요할 수 있다.
DE 198 54 735 A는 열 변형가능한 물질로 만들어진 부쉬 (bush) 및 이것의 제조 방법이 개시된다. 상기 부쉬는 실질적으로 관형의, 실질적으로 일정한 직경의 실린더형 기본 몸체 및 축 방향의 콘 모양으로 테이퍼되는 실린더형 내부 면적으로 이루어진다.
DE 756 995는 경화 가능한 압축 레미네이티드 (laminated) 물질을 처리하는 프레스 몰딩을 개시하는데, 이 몰딩에 의해 제조된 압축물들이 압축 공기에 의해 제거된다.
소위 "슬라이딩 인서트 (sliding insert)"를 갖는 몰딩 공구는 높은 표면 요구를 갖는 부품, 예컨대 항공 표면 (aerodynamic surface)이나 높은 공차 요구를 갖는 비행기의 기능면에는 투입될 수 없다. 이것의 이유는 예컨대 웨지 공구가 부품 표면에 윤곽을 남길 수 있고, 매트릭스 물질에서는 소위 "노즈 (nose)"가 생성될 수 있으며 부품 경화 중 수지에 대한 실링 (sealing)이 어렵다는 사실들이다.
전술한 단점들을 감소시키거나 완전히 제거하는, 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생상하기 위한 방법을 제안하는 것이 본 발명의 과제이다. 본 발명의 과제는 특히, 면적이 큰 부품도 부품 표면에 손상을 입히지 않고, 노즈가 형성되거나 부품이 일반적으로 기계적으로 너무 심하게 손상되지 않고, 조심스럽게 몰딩 공구로부터 제거할 수 있는 방법을 제안하는 것일 수 있다.
상기 과제는 독립항에 기재된 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 방법, 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 시스템, 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 몰딩 공구, 본 발명에 따른 방법에 의해 생산된 부품을 포함하는 비행기에 의해 달성된다. 본 발명의 다양한 실시예들이 종속항에 기재된다.
본 발명에 따른 방법의 한 중요한 관점은 파이버 물질을 몰딩 공구에 배치하고 레미네이트 함으로써 몰딩되고 이어서 경화되는 부품이 웨지 공구나 다른 기계적으로 강하게 개입되는 수단에 의하지 않고, 팽창가능한 리프팅 패드에 의해 상기 몰딩 공구로부터 제거되는 것이다. 따라서, 본 발명은 명백하게 더 제어 가능한 몰딩 방법이 투입된다는 것에 의해 특징 지워진다. 예컨대 압축 공기 제어되는 리프팅 패드를 사용함으로써, 몰딩 시에 힘과 방법이 제어될 수 있으며 이로 인해 부품을 몰딩 공구로부터 보다 안전하게 제거할 수 있다.
본원에 따른 방법의 제 1 개념에 의하면, 장차의 (future) 부품 에지에 리프팅 패드를 위한 리세스를 포함하는 몰딩 공구가 사용된다. 상기 부품을 몰딩 공구에 배치 및 레미네이트하기 전에 주어진 표면을 유지하기 위해, 플레이스 홀더가 도입되는데, 상기 플레이스 홀더는 상기 리세스를 완전히 채우며 상기 몰딩 공구의 표면으로 종결된다. 상기 플레이스 홀더는 1 부분 또는 다 부분 레미네이트로 구현될 수 있다.
부품 표면에 대한 요구에 따라, 상기 리세스는 소위 "트리밍 영역 (trimming region)"의 원 부품 외부의 영역에 존재해야 한다. 제조될 부품은 원하는 최종 형태 외부에 존재하는 이 트리밍 영역으로 연장된다. 부품의 경화 및 몰딩 공구로부터의 제거 후에, 상기 트리밍 영역 내부에서 부품의 최종 형태로 트리밍될 수 있다. 이것은 특히 중요한데, 왜냐하면 플레이스 홀더에 의해 리세스를 채울 때, 상기 리세스가 정말로 몰딩 공구의 표면으로 종결되어 결과로 얻게되는 부품에 어떤 에지, 벤딩 및 가벼운 물결 모양도 인식되지 않는 것을 보장하기 힘들기 때문이다. 상기 트리밍 영역이 상기 부품에 머물러 있지 않기 때문에 이 영역에 가볍게 형태가 아웃 라인되어도 크게 문제되지 않는다.
바람직하게 상기 몰딩 공구의 리세스는 상기 트리밍 영역으로부터 바깥쪽으로 연장되어, 상기 트리밍 영역과 상기 리세스 사이에 중첩이 생긴다. 이것은 상기 부품이 배치, 레미네이트 및 경화될 때 상기 플레이스 홀더를 상기 리세스로부터 제거하는 것을 가능하게 한다.
상기 부품이 완성되지 않은 형태로- 즉, 아직 최종 형태로 트리밍되지 않았으며, 아래에서 "완성되지 않은"으로 불리는- 상기 몰딩 공구에 놓이자마자, 상기 플레이스 홀더가 제거될 수 있으며, 이에 의해 상기 트리밍 영역의 단면 하부에 밖을 향한 (outward) 개구 (opening)을 갖는 구멍 (cavity)이 생성된다. 이 개구로 탄성 물질로 구성되며 공기압을 채움으로써 또는 다른 적절한 물질에 의해 팽창되는 리프팅 패드가 삽입될 수 있다. 이에 의해 종래의 웨지 공구에 비해 훨씬 넓은 면의 힘의 적용이 가능해지며, 이에 의해 점 모양의 일면적 로드 부가, 국지적 휨 또는 다른 종류의 로드 집중이 일어나지 않는다. 힘의 적용이 잘 정의되어, 특히 얇고 표면적이 큰 부품 및 부품 영역에서 기계적 안전성과 관련하여, 예컨대 미리 주어진 벤딩 라인이 몰딩에 의해 초과되지 않는다. 이것의 결과는 파이버 합성물의 가시적 또는 비가시적 손상의 감소인데, 이것은 특히 안전 관련 구성 요소에서 부품의 완전한 상태를 보장하기 위한 불필요한 추가 검사 단계의 감소를 의미한다. 이에 의해 부품 생산에 관련된 비용이 감소된다.
큰 부품의 최종적 제거는 리프팅 패드의 계속적 삽입 및 팽창에 의해 보장된다. 우선 제 1 리프팅 패드가 상기 부품이 상기 몰딩 공구로부터 약간 들어올려질 정도로 상기 리세스에서 팽창되면, 추가의, 상기 부품 아래 형성된 빈 공간 및 중간 공간에 다른 리프팅 패드가 삽입될 수 있다.
부품 크기로부터 부품의 최대 허용 벤딩 라인이 계산될 수 있다. 이것이 리프팅 패드의 상응하는 크기에 의해 초과되지 않는다. 바람직하게, 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 시스템은 상응하게 프로그램된 컴퓨터 유닛 또는 분리 과정을 제어 및 감시하는 다른 전자 장치에 의한 자동 제어를 포함할 수 있다.
부품의 형상 및 요구에 따라, 상기 리프팅 패드를 위해 특별하게 형성된 형상이 적용될 수 있다. 이것은 특히 경미한 언더 컷을 갖는 부품의 제거를 지원한다.
추가 제조 단계에서 개구가 만들어지거나 또는 형상 영역 (geometry region)이 제거되는 부품의 영역에서, 온도 저항성 물질로 만들어진 리프팅 패드가 이미 부품의 레미네이트 이전에 삽입된다. 여기서 상기 몰딩 공구에 통합된 리프팅 패드로 삽입되는 매질을 위한 미리 설치된 (preinstall) 연결 (connection)이 마련되고, 상기 몰딩 공구와 상기 리프팅 패드 사이로 수지가 통과하지 않도록 상기 리프팅 패드가 상기 몰딩 공구에 세팅되는 것이 보장된다. 이와 같은 미리 설치된, 제조될 부품의 표면에 배치되는 리프팅 패드에 의해, 연속 프로세스의 완전 자동화된 제거의 수행을 가능하게 한다. 몰딩 공구에서의 중앙 제어에 의해 리프팅 패드들은 가능한한 보호되는 제거에 상응하게 제어 및 팽창된다.
수 몰딩 공구 또는 암 몰딩 공구를 갖는 열린 몰딩 공구 개념 외에, 본 발명에 따른 방법은 예컨대 수지 인젝션 방법 ("Resin Transfer-Moulding", RTM)과 같은 닫힌 몰딩 공구 개념도 적용될 수 있다. 여기서 리프팅 패드들은 크기가 감소되며, 따라서 놉 (knob) 같은 리프팅 패드 또는 리프팅 놉을 형성한다. 다수의 통합된 작은 리프팅 놉의 제어에 의해, 부품이 연속 제조 (series production)의 의미에서 가능한한 자동으로 완전히 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 섬유 복합 재료로 만들어진 부품 제조 방법은 수동 제거 과정을 갖는 공지된 제조 방법에 비하여 몇 가지 장점을 갖는다. 예컨대, 제거 과정에서 경로 및 힘이 제어될 수 있으며, 따라서 불필요한 부품 벤딩 요구를 방지할 수 있다. 또한, 미리 정의된 최대 벤딩 라인이 지켜질 수 있기 때문에, 제거 시에 부품 손상 위험이 감소된다. 이를 통해, 제거 과정 중에 손상된 부품에 요구되는 수리의 수가 감소된다. 제거 과정 중에 점 모양의 로드가 적용되지 않기 때문에, 제안된 방법에 의해 예컨대 로드 위성의 태양 전지 패널과 같은 매우 중요한 부품들이 몰딩 공구로부터 조심스럽게 제거될 수 있다. 제거시의 면 로드 (surface load)는 리프핑 패드의 구체적인 형상에 의해 특정한 부품 형상에 적응될 수 있다. 비용 및 시간을 절약하기 위해 자동화가 가능하다. 만일 제거될 부품이 매우 단단하게 내지 매우 견고하다면, 본 발명에 따른 방법에 의해 제거시에 이에 상응하게 공지된 수동 제거 과정에서보다 더 큰 힘이 적용될 수 있다. 리프팅 패드의 병렬 연결을 통해 다수 부품 영역의 동시 리프팅이 가능하여, 이에 의해 국지적 벤딩 로드 (bending load)가 감소된다.
상기 과제는 섬유 복합 재료로 만들어진 부품을 생산하기 위한 몰딩 공구에 의해서 달성되는데, 이 몰딩 공구는 제조될 부품 영역 하부의 적어도 하나의 리프팅 패드가 삽입되는 리세스를 포함한다. 과제의 다른 해법으로서 이와 같은 몰딩 공구의 사용 및 본 발명에 의해 생산된 적어도 하나의 부품을 포함하는 비행기가 고려된다.
본 발명의 특징 및 효과가 본 발명의 다양한 실시예에 의해 기술되었음이 언급된다. 본 발명의 기타 특징, 장점 및 적용 가능성은 이하의 실시예 및 도면에 후술된다. 설명되고/되거나 도시된 모든 특징들은 그 자체로 그리고 이 특징들의 결합으로, 개별 청구항 및 그들의 인용과 무관하게 본 발명의 대상을 이룬다.
동일한 또는 유사한 대상에 대해서는 도면에서 동일한 도면 부호가 사용된다.
도 1a은 본 발명에 따른 방법의 제 1 변형례의 개략도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 방법의 제 2 변형례의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 몰딩 공구의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법에 의해 생산된 부품들을 포함하는 비행기를 도시한다.
도 1a에는 본 발명에 따른 제조 방법의 제 1 개념 (concept)이 도시된다. 이 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 플레이스 홀더 (place holder)를 몰딩 공구의 대응하는 리세스 (recess)에 놓는 단계로 시작된다. 그 후에, 완성되지 않은 (unfinished) 부품을 생산하는 단계가 이루어진다. 보통 이 단계는 배치 (place), 레미네이트 (laminate), 경화의 개별 과정들로 이루어지는데, 여기서는 순서의 완전함 및 정확성에 대한 요구가 제기되지는 않는다. 종래 기술에는 섬유 복합 재료로 만들어진 완성되지 않은 부품을 생산하기 위한 수많은 상이한 방법이 존재하여, 손으로 파이버를 배치하고, 손으로 레미네이트 하며 이어서 손으로 경화하는 것이 포함되며, 예컨대 기계적으로 작동하는 배치 및 수지 인젝션 방법도 포함된다.
완성되지 않은 부품이 생산된 후에, 플레이스 홀더가 제거된다. 명세서 도입부에서 이미 설명한 것처럼, 플레이스 홀더의 제거 (6) 후에 몰딩 공구의 트리밍 영역 (trimming region) 하부에 리세스가 존재한다. 여기에 리프팅 패드 (lifting pad)가 삽입될 수 있으며 (8), 이 리프팅 패드는 이어서 팽창된다 (10). 이 팽창 (10)은 바람직하게 부품의 과도한 벤딩이 방지될 수 있도록 제어된 방법으로 이루어져야 한다. 특히 바람직하게, 상기 리프팅 패드는 한 부분씩 팽창되고 그에 이어 생성되는 부품과 몰딩 공구 사이의 공간으로 리프팅 패드가 삽입되어 (12) 마찬가지로 팽창된다 (10). 이와 같은 연속적 방식에 의해 부품이 몰딩 공구로부터 조심스럽게 제거된다.
본 발명에 따른 제 2 실시예가 도 1b에 도시된다. 도 1b의 방법은 도 1a에 도시된 방법에 대한 대안으로 또는 이에 추가하여 실행될 수 있다. 예컨대, 큰 부품들이 영역별로 도 1a에 따른 방법으로 생산되고, 만일 갭이 부품의 한 영역에만 나타나면, 다른 영역에서는 도 1b에 의한 방법에 의해 부품이 생산될 수 있다.
이 방법에서는 리프팅 패드가 완성되지 않은 부품 (4)의 생산 이전에 이미 예컨대 몰딩 공구의 갭 형상 또는 다른 형상의 불연속이 이루어진 영역에 삽입된다. 이것은 리프팅 패드 또는 패드들이 나중에 어떤 면도 존재하지 않을 영역에 놓이며, 따라서 어떤 구김, 주름, 파도 모양의 기복 또는 이와 유사한 것들이 전혀 생기지 않는다. 삽입된 리프팅 패드들은 온도 저항성을 가져서 리프팅 패드를 부품과 몰딩 공구 사이의 경화 장치에 삽입하는 것을 가능하게 한다. 경화는 예컨대 200℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있어서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방법을 위해 리프팅 패드들도 이에 상응하게 높은 온도 저항성 가져야만 한다. 나아가, 몰딩 공구는 리프팅 패드에 공급될 매질과 연관성 (connection), 예컨대 압축 공기 연관성과 같은 것을 가져야한다.
완성되지 않은 부품의 생산 (4) 후에 리프팅 패드가 팽창되며 (10), 부품과 몰딩 공구 사이의 중간 공간 또는 빈 공간으로 리프팅 패드가 삽입 (12) 되며, 그 후 역시 팽창된다 (10). 이렇게 해서, 도 1a에 도시된 리프팅 패드에 의한 연속적 리프팅 과정이 이루어진다.
도 2에는 본 발명에 따른, 섬유 복합 재료로 만들어진 부품 생산을 위한 시스템 (14)이 도시되는데, 이 시스템은 압축기 (16) 형태의 유체 소스를 포함하며상기 압축기는 밸브 (18)를 통해 리프팅 패드와 연결된다. 각 밸브 (18)의 흐름 저항 (flow resistance) 또는 이와 유사한 것들을 조절함으로써 도시된 리프팅 패드 (20) 각각 또는 그 조합이 선택적으로 팽창된다. 도 2의 도시는 예시적인 것으로 이해되어야 하며, 임의의 수의 리프팅 패드 (20) 또는 도입부에 설명된 리프팅 놉 (knob)이 삽입될 수 있으며, 이것은 생산될 부품의 크기, 복잡성, 언더 컷 (undercut) 등에 의해 결정된다. 가능한한 효과적인 부품의 보호를 달성하기 위해, 전체 몰딩 과정을 감시 및 제어하는 컴퓨터 유닛 (22)의 도입을 생각할 수 있다. 컴퓨터 유닛 (22)는 각 리프팅 패드 (20)의 팽창을 개별적으로 제어하여, 자동적으로 미리 주어진 부품의 최대 벤딩 라인들을 초과하지 않는다.
도 3에는 리프팅 패드 (20)의 삽입을 위한 리세스 (26)를 포함하는 몰딩 공구 (24)의 일례가 도시된다. 상기 몰딩 공구 (24)가 더 많은 수의 리세스 (26)를 포함할 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 도 3에 점선으로 도시된 영역 (28)은 소위 트리밍 영역 (trimming region)을 나타내는데, 이 영역으로 생산된 부품이 연장되며, 이 영역은 부품 경화 후에 부품에 최종적 형태를 부여하기 위해 트리밍 된다. 부품이 여전히 상기 몰딩 공구 (24)의 표면 (30)에 놓여 있어도 상기 리세스 (26)로 리프팅 패드가 삽입될 수 있다는 것은 자명하다. 상기 리세스 (26) 내부에서 리프팅 패드를 팽창시킴으로써 부품의 일부가 상기 리세스 (26) 영역에서 상기 몰딩 공구 (24)의 표면으로부터 제거될 수 있으며, 상기 몰딩 공구 (24)과 상기 부품 사이에 계속해서 리프팅 패드가 삽입될 수 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 방법으로, 본 발명에 따른 몰딩 공구 (24)에서 본 발명에 따른 시스템 (14)을 사용하여 생산된 몇몇 부품들 (34)을 포함하는 비행기의 일례가 도시된다.
"포함한다"는 말은 다른 요소나 단계를 배제하지 않으며, "하나"라는 말이 복수를 배제하지 않는다는 것을 덧붙인다.
2 플레이스 홀더 도입
4 완성되지 않은 부품 생산
5 6 플레이스 홀더 제거
8 리프팅 패드 삽입
10 리프팅 패드 팽창
12 리프팅 패드 삽입
14 본 발명에 따른 시스템
10 16 압축기
18 밸브
20 리프팅 패드
22 컴퓨터 유닛
24 몰딩 공구
15 26 리세스
26 트리밍 영역
30 몰딩 공구의 표면
32 비행기
34 부품

Claims (11)

  1. 섬유 복합 재료 (fiber composite material)로 만들어진 부품들을 생산하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 플레이스 홀더 (place holder)를 몰딩 공구 (24)의 적어도 하나의 리세스 (26)로 각각 도입하는 단계 (2),
    완성되지 않은 부품 (unfinished component)를 생산하는 단계 (4),
    상기 플레이스 홀더를 제거하는 단계 (6),
    적어도 하나의 리프팅 패드 (20: lifting pad)를 적어도 하나의 리세스 (26: recess)로 도입하는 단계 (8), 및
    상기 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 팽창시킴으로써 (10) 상기 완성되지 않은 부품을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 계속 도입하는 단계 (12) 및 상기 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 계속 팽창시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)가 상기 완성되지 않은 부품의 생산 이전에 도입되는 (8), 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)는 상기 완성되지 않은 부품의 벤딩 라인 (bending line)이 미리 주어진, 허용된 벤딩 라인을 초과하지 않을 정도로만 팽창되는, 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서, 컴퓨터 유닛 (22)이 밸브 (18)를 이용하여 다수의 리프팅 패드 (20)의 팽창을 제어하는, 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 컴퓨터 유닛 (22)은 상기 완성되지 않은 부품의 벤딩 라인에 따라 상기 리프팅 패드 (20)의 팽창을 제어하는, 방법.
  7. 청구항 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 의해 섬유 복합 재료 (fiber composite material)로 만들어진 부품들을 생산하는 몰딩 공구 (24)로서,
    제조될 부품 영역 하부에 적어도 하나의 리프팅 패드가 삽입 가능한 리세스 (26:recess)를 포함하는, 몰딩 공구.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 리세스 (26)는 제조될 부품의 트리밍 영역 (28: trmming region)에 배치되는, 몰딩 공구.
  9. 청구항 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 의해 섬유 복합 재료 (fiber composite material)로 만들어진 부품들을 생산하는 시스템으로서,
    적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 삽입하기 위한 적어도 하나의 리세스 (26)를 갖는 제 7항 또는 제 8항에 의한 몰딩 공구 (24)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 팽창시키기 위한 적어도 하나의 유체 소스, 상기 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 위한 밸브 및 상기 적어도 하나의 밸브 (18)를 제어하기 위한 적어도 하나의 컴퓨터 유닛 (22)을 더 포함하는, 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 컴퓨터 유닛 (22)은 상기 완성되지 않은 부품의 미리 주어진 최대 벤딩 라인을 넘지 않도록 적어도 하나의 리프팅 패드 (20)를 제어하도록 적응되는, 시스템.
  11. 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 따른 방법에 의해 생산된, 섬유 복합 재료로 만들어진 적어도 하나의 부품을 포함하는 비행기.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201217245D0 (en) * 2012-09-27 2012-11-07 Airbus Operations Ltd A cure tool
US10919240B2 (en) * 2018-02-22 2021-02-16 The Boeing Company System and method for processing composite material
CN110962370A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种凸台阳膜工装成型复合材料零件的脱模方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE756995C (de) * 1940-11-08 1952-09-22 Roemmler A G H Pressform zum Verarbeiten von haertbaren Kunstharzpressstoffen
DE1280549B (de) * 1965-04-30 1968-10-17 Siemens Elektrogeraete Gmbh Mehrteiliges aus einer geteilten Formschale, einem Kern und mindestens einem Einsatzstueck zusammensetzbares Formwerkzeug zum Herstellen eines thermisch isolierenden Behaelters
DE1286741B (de) * 1965-10-08 1969-01-09 Licentia Gmbh Wickeldorn zur Herstellung von einseitig offenen zylindrischen und Rollreifen aufweisenden Behaeltern aus mit Kunstharz versehenem Fasermaterial
BE794780A (fr) * 1972-01-31 1973-05-16 Precision Flexmold Appareil pour le moulage d'objets
US3832109A (en) * 1973-05-10 1974-08-27 Structural Fibers Sprue sealer
DE7533295U (de) 1975-10-20 1976-02-26 Vetter, Manfred, 5352 Zuelpich Hebekissen zum heben, stuetzen und verschieben von lasten
US4162718A (en) * 1977-08-15 1979-07-31 Lamprey Donald F Hydraulic elevator
US4780170A (en) * 1984-09-13 1988-10-25 The Uniroyal Goodrich Tire Company Drum lifting device
EP0177351B1 (en) * 1984-10-04 1991-05-29 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Method and apparatus for molding plastics container and the plastics container
US5152860A (en) * 1984-10-09 1992-10-06 Anadite, Inc. Modular composite structure and method
US4721593A (en) * 1986-05-15 1988-01-26 Canadair Inc. Process for molding and curing a composite skin-stiffeners assembly
US5259105A (en) * 1989-01-23 1993-11-09 Zimmerman Jr Joseph E Method of use for pneumatically operated mold ejection apparatus
DE4003371A1 (de) * 1990-02-05 1991-08-08 Richard Herbst Verfahren zum entformen eines formteils sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE4017796C1 (ko) * 1990-06-01 1991-12-19 Richard 8057 Eching De Herbst
IL98975A (en) * 1991-07-26 1994-04-12 Israel State Pneumatic apparatus for lifting and lowering
US5395588A (en) * 1992-12-14 1995-03-07 Becton Dickinson And Company Control of flow cytometer having vacuum fluidics
AU677306B2 (en) * 1993-05-26 1997-04-17 Zumro B.V. Inflatable body
US5728333A (en) * 1995-12-25 1998-03-17 Bridgestone Corporation Method for making and then removing a molded article of rigid polyurethane foam from a mold
JPH09193252A (ja) * 1996-01-22 1997-07-29 Sekisui Chem Co Ltd 繊維強化プラスチック成形品の成形型
US5693268A (en) * 1996-04-01 1997-12-02 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Wedge demolding of cast lens mold assemblies
DE19854735B4 (de) * 1998-11-27 2009-12-03 Saueressig Gmbh & Co. Verfahren zum Herstellen einer Hülse aus thermisch verformbaren Material
US6723195B1 (en) * 1999-02-03 2004-04-20 The Goodyear Tire & Rubber Company Adjustable tire building contour drum and method of building tire thereon
DE10019185C2 (de) * 2000-04-17 2003-06-05 Airbus Gmbh Anordnung zur aerodynamischen Lärmminderung von Vorflügeln eines Verkehrsflugzeuges
DE10019187C1 (de) * 2000-04-17 2002-01-03 Airbus Gmbh Drucksteuerung für einen Verdrängungskörper
US6540495B2 (en) * 2000-12-29 2003-04-01 Ford Global Technologies, Inc. Air flow systems for automated preform processing
ES2205961B2 (es) 2001-02-13 2005-03-01 Eads Construcciones Aeronauticas, S.A. Procedimiento de fabricacion de elementos de material compuesto mediante la tecnoclogia del coencolado.
US20030134067A1 (en) * 2002-01-17 2003-07-17 Garelli Stephen T. Method and mold for molding flexible polymeric envelopes
CN2701616Y (zh) * 2004-03-09 2005-05-25 广东巨轮模具股份有限公司 注射式胶囊模具
US20050280188A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-22 Euclide Cecchin Core block split into common parts
US20060188329A1 (en) * 2005-02-22 2006-08-24 Perimeter Defense Technologies, Lp Method and apparatus for lifting a load
US20070126155A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Korwin-Edson Michelle L Mold and method for manufacturing a simulated stone product
US20070195262A1 (en) * 2006-02-23 2007-08-23 Herbert Mosse Method for providing a polarizing layer on an optical element
US8691037B2 (en) * 2006-12-14 2014-04-08 The Boeing Company Method for minimizing fiber distortion during fabrication of one-piece composite barrel section
US20080251409A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-16 Frank Hessemer Container
US7879276B2 (en) * 2007-11-08 2011-02-01 The Boeing Company Foam stiffened hollow composite stringer
EP2106900B1 (en) * 2008-04-03 2012-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Mould and method for vacuum assisted resin transfer moulding
FR2963272B1 (fr) * 2010-07-29 2012-08-17 Airbus Operations Sas Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite
FR2963273B1 (fr) * 2010-07-29 2014-01-03 Airbus Operations Sas Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite
US8596322B2 (en) * 2010-12-10 2013-12-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire support apparatus
KR101596725B1 (ko) * 2013-05-22 2016-02-24 삼성디스플레이 주식회사 충전 필름 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
EP2946905B1 (en) * 2014-05-23 2017-03-22 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Process for fastening an accessory in a blow molded plastic tank

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