KR20160084286A - 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 성형하는 방법 - Google Patents

자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 성형하는 방법 Download PDF

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Abstract

공작물의 최종 형상에 대응하는 툴 경로와 좌표 시스템을 갖춘 ISF(incremental sheet forming) 머신을 이용해서 최초 열 처리를 갖춘 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법이 개시된다. 방법은 ISF 머신에 공작물을 위치시키는 것과; ISF 머신을 이용해서 공작물에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것; 공작물에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것; ISF 머신에 공작물을 재위치시키는 것; 및 ISF 머신에서 최종 공작물 방향의 공작물과 ISF 머신에서 최종 툴-경로 방향의 ISF 머신의 툴 경로에 따라, 공작물의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신을 이용해서 공작물에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것;을 갖추어 이루어진다. 중간 열 처리 및 ISF 머신에서 중간 성형 조작이 또한 수행될 수 있다.

Description

자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 성형하는 방법{METHODS OF FORMING A WORKPIECE MADE OF A NATURALLY AGING ALLOY}
본 발명은 공작물을 성형하는 방법에 관한 것이다.
낮은 생산 실행(low-production runs)에서 금속 시트로부터 부품을 제조할 때, ISF(incremental sheet forming; 점진적 시트 성형)는 유리한 공정이다. 완성된 부품의 강도를 개선하기 위해, 알루미늄의 소정 합금과 같은, 자연적으로 노화되는 합금의 이용이 고려될 수 있다. 그러나, 이러한 합금의 자연적 노화에 기인하여 공작물 재료(workpiece material)의 경도(hardness)가 비교적 짧은 시간 기간에서 증가하므로, ISF 조작을 위해 이용가능한 시간대(window)가 불충분하고, 복잡한 부품들이 성형될 때 특히 불충분하다. 따라서, ISF는, 자연적 노화에 기인하여 단단해지는, 합금이 이용될 때 크고 및/또는 복잡한 부품들을 제조하기 위한 그 성능에서 제한될 수 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 상기 문제점을 해결할 수 있는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 성형하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이하는, 청구되거나 청구되지 않을 수 있는, 본 발명에 따른 주제의 비-포괄적인 리스트이다.
본 발명의 하나의 예는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 공작물의 최종 형상에 대응하는, 툴 경로 및 좌표 시스템을 갖춘 ISF 머신을 제공하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법은 또한 공작물에 대해 최초 열 처리를 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법은 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향으로 ISF 머신에 공작물을 위치시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법은 또한, ISF 머신의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물과 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향의 ISF 머신의 툴 경로에 따라, ISF 머신을 이용해서 공작물에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법은 공작물에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법은 또한 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신에 공작물을 재위치시키는 것(repositioning)을 갖추어 이루어진다. 방법은 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물과 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최종 툴-경로 방향의 ISF 머신의 툴 경로에 따라, 공작물의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신을 이용해서 공작물에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다.
본 발명의 다른 예는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법에 관한 것이다. 공작물은 최초 열 처리를 갖는다. 방법은, 공작물의 최종 형상에 대응하는, 툴 경로 및 좌표 시스템을 갖춘 ISF 머신을 제공하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물을 위치시키는 것(positioning)을 갖추어 이루어진다. 방법은 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물과 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향의 ISF 머신의 툴 경로에 따라, ISF 머신을 이용해서 공작물에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법은 또한 공작물에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법은 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신에 공작물을 재위치시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법은 또한, ISF 머신의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물과 ISF 머신의 좌표 시스템에서 최종 툴-경로 방향의 ISF 머신의 툴 경로에 따라, 공작물의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신을 이용해서 공작물에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 예에 따른 공작물(workpiece)을 성형하는데 이용된 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 하나 이상의 예에 따른 공작물을 성형하는 방법의 조작의 도식적 그래픽 표현이다.
도 3은 본 발명의 하나 이상의 예에 따른 공작물을 성형하는 다른 방법의 조작의 도식적 그래픽 표현이다.
도 4는 본 발명의 하나 이상의 예에 따른 공작물을 성형하는 또 다른 방법의 조작의 도식적 그래픽 표현이다.
도 5는 본 발명의 하나 이상의 예에 따른 공작물을 성형하는 또 다른 방법의 조작의 도식적 그래픽 표현이다.
도 6은 도 6a 내지 도 6h 간의 관계를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6h는 본 발명의 하나 이상의 예에 따른 공작물을 성형하는 방법의 블록도의 부분이다.
도 7은 도 7a 내지 도 7h 간의 관계를 나타낸다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 하나 이상의 예에 따른 공작물을 성형하는 방법의 블록도의 부분이다.
도 8은 항공기 제조 및 서비스 방법의 블록도이다.
도 9는 항공기의 도식적 실례이다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 8에 있어서, 만약 있다면, 다양한 엘리먼트 및/또는 구성요소를 연결하는 실선은 기계적, 전기적, 유체, 광학, 전자기 및 다른 결합 및/또는 그 조합을 나타낼 수 있다. 여기서 이용된 바와 같이, "결합된(coupled)"은 직접적일 뿐만 아니라 간접적으로 관련됨을 의미한다. 예컨대, 부재 A는 부재 B와 직접적으로 관련될 수 있고, 또는 예컨대 다른 부재 C를 매개로, 그 사이에서 간접적으로 관련될 수 있다. 다양한 개시된 엘리먼트 사이의 모든 관계는 반드시 나타낼 필요는 없음이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 블록도에 도시된 다른 것들과의 결합이 또한 있을 수 있다. 만약 있다면, 다양한 엘리먼트 및/또는 구성요소를 가리키는 블록들을 연결하는 파선은 실선에 의해 나타내어진 것과 기능 및 목적에서 유사한 결합을 나타내고; 그러나 파선에 의해 나타내어진 결합은 선택적으로 제공될 수 있거나 본 발명의 대안적 또는 선택적 예와 관련될 수 있다. 마찬가지로, 만약 있다면, 파선으로 나타내어진 엘리먼트 및/또는 구성요소는 본 발명의 대안적 또는 선택적 예를 나타낸다. 만약 있다면, 주변의 엘리먼트는 점선으로 나타내어진다. 가상(상상) 엘리먼트가 또한 명확함을 위해 도시될 수 있다. 당업자는, 비록 이러한 조합 또는 조합들이 여기에 명시적으로 예시되지 않음에도 불구하고, 도 6 내지 도 8에 예시된 몇몇 특징은 도 6 내지 도 8에 개시된 다른 특징들, 다른 도면 특징들, 및/또는 수반하는 설명을 포함하는 것에 대한 필요없이 다양한 방법으로 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 마찬가지로, 제공된 예로 제한되지 않는 부가적인 특징들은 여기에 도시되고 설명된 몇몇 또는 모든 특징과 결합될 수 있다.
상기한 도 6 내지 도 8에 있어서, 블록은 조작 및/또는 그 부분을 나타낼 수 있고, 다양한 블록을 결합하는 선들은 소정의 특정 순서 또는 조작의 종속성 또는 그 부분들을 암시하지는 않는다. 파선에 의해 나타내어진 블록은 선택적 조작 및/또는 그 부분을 나타낸다. 만약 있다면, 다양한 블록을 연결하는 파선은 조작의 선택적 종속성 또는 그 부분을 나타낸다. 다양한 개시된 조작들 사이의 모든 종속성은 반드시 나타내어질 필요가 없음을 이해할 것이다. 도 6 내지 도 8 및 여기서 설명하는 방법(들)의 조작을 설명하는 수반되는 설명은 조작이 수행되는 시퀀스(sequence)를 반드시 결정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 하나의 예시적인 예가 나타내어짐에도 불구하고, 조작의 시퀀스는 적절할 때 변경될 수 있음이 이해된다. 따라서, 소정 조작이 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 부가적으로, 당업자는 개시된 모든 조작이 수행될 필요가 없음을 이해할 것이다.
이하의 설명에 있어서, 다수의 특정 상세가 개시된 개념의 철저한 이해를 제공하도록 설명되고, 이는 몇몇 또는 모든 이들 상세한 사항 없이 실행될 수 있다. 다른 예에 있어서, 알려진 장치 및/또는 프로세스의 상세 내용은 설명을 불필요하게 불명료함을 회피하기 위해 생략되었다. 몇몇 개념이 특정 예와 함께 설명되는 한, 이는 이들 예가 제한되도록 의도되지는 않음이 이해될 것이다.
달리 나타낸 경우를 제외하고, 용어 "제1(first)", "제2(second)" 등은 여기서 단지 표시(labels)로서 이용되고, 이들 용어가 언급되는 아이템들에 대한 서수(ordinal), 위치, 또는 계층적 요구를 제한하도록 의도되지는 않는다. 더욱이, 예컨대 "제2" 아이템에 대한 참조는 예컨대 "제1" 또는 더 낮게 번호가 매겨진 아이템 및/또는 예컨대 "제3" 또는 더 높게 번호가 매겨진 아이템의 존재를 요구하거나 배제하지는 않는다.
여기서 "하나의 예(one example)"에 대한 참조는 하나 이상의 특징, 구조, 또는 예와 관련하여 설명된 특성이 적어도 하나의 구현에 포함됨을 의미한다. 본 명세서의 다양한 장소에서의 문구 "하나의 예"는 동일한 예로 언급될 수도 있도 또는 언급되지 않을 수도 있다.
본 발명에 따른 주제의, 주장되거나 주장될 수 없는, 예시적인, 비-포괄인 예가 이하 제공된다.
예컨대, 도 1 내지 도 5 및 특히 도 6(블록 202)을 참조하면, 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물(102)을 최종 형상(final shape)으로 성형하는 방법(200)이 개시된다. 방법(200)은 공작물(102)의 최종 형상에 대응하는 좌표 시스템(coordinate system) 및 툴 경로(tool path)를 갖춘 ISF 머신(100)을 제공하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 공작물(102)에 대해 최초 열 처리(initial heat treatment)를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향(initial workpiece orientation)으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 위치시키는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(200)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 또한 공작물(102)에 대해 최종 열 처리(final heat treatment)를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, 공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것을 또한 갖추어 이루어진다. 현재 문구의 선행하는 주제는 본 발명의 예 1에 따른다.
예 1의 방법은, 하나의 열 처리로 제한되는 ISF 방법에 비해, ISF 방법에 의해 공작물(102)에 전해질 수 있는 변형의 양을 확장(extends)한다.
도 1에 도식적으로 도시된 ISF 머신(100)은 ISF 조작을 위해 만들어지거나 그에 대해 채택된 소정의 머신일 수 있다. ISF 머신(100)은 햄머링 툴(hammering tool) 또는 스타일러스(stylus)를 조작시키는 로봇(도시되지 않았음)을 구비하여 구성될 수 있고, (도 1에 도식적으로 도시된) 공작물(102)에 대해 견디도록 스타일러스를 가져오기 위해 채택된 머신 툴(machine tool) 또는 래치(lathe)와 같은 CNC 머신을 포함할 수 있고, 또는 공작물(102)에 대해 견디도록 햄머링 툴 또는 스타일러스를 가져오도록 채택된 소정의 다른 전원 구동되는, 자동적으로 제어된 머신을 구비하여 구성될 수 있다. 스타일러스는 공작물(102)과 접촉하는 롤링 또는 회전가능한 엘리먼트, 또는 공작물(102)에 대해 누르고 공작물(102)을 따라 미끄러지는 돔형 엘리먼트를 둘러쌀 수 있다. ISF 머신(100)은 캐나다 N5P 4M1, 온타리오, 세인트 모마스, 하이버리 애비뉴 15에 주소를 둔, 아미오 노쓰 아메리카 코포레이션(Amino North America Corporation)으로부터 상업적으로 이용가능한, 모델 DLNC-RA, DLNC-RB, DLNC-PA, DLNC PB, DLNC-PC 및 DLNC-PD와 같은 상업적 제품일 수 있다.
원하는 최종 형상이 달성될 때까지 햄머 툴 또는 스타일러스가 공작물(102)에 충격을 주기 위해 ISF 머신(100)은 소정 경로를 따라 진행하도록 햄머 툴 또는 스타일러스를 명령하는 컴퓨터 명령(computer instructions)을 갖는다. 소정의 경로는 햄머 툴 또는 스타일러스가 오직 하나의 궤적으로 제한됨을 반드시 암시하지는 않는다. 즉, 툴 경로(tool path)는 소정 경로의 여러 부분이 다른 것 이전에 달성될 수 있다는 점에서 변경될 수 있다. 예컨대, 공작물(102)이 (도 1에 도식적으로 도시된, 오븐(104)에서) 열 처리를 위해 ISF 머신(100)으로부터 제거되고 대체됨에 따라, ISF 조작은 공작물(102)의 제거를 위해 중단되었던 곳에서 재개될 수 있고, 또는 대안적으로 다른 장소에서 재개될 수 있다. 따라서, 툴 경로는 공작물(102)의 최종 형상의 달성을 초래하는 소정의 툴 궤적(any tool trajectory)을 둘러싸는 것으로 이해될 것이고, 연속적인 경로를 암시하도록 이해되지 않아야 한다.
또한, 툴 경로는 공작물(102)의 각 포인트를 거치는 단일 통로(pass)로 제한되지 않는다. 예컨대 비교적 큰 양의 변형(deformation)이 공작물(102)에 대해 수행되는 곳에서, 그들 포인트를 지나는 2 이상의 통로가 연속적인 ISF 조작에서 요구될 수 있다.
ISF 머신(100)의 좌표 시스템은 공작물(102)이 ISF 머신(100)에 최초로 배치될 때 수립된 3차원 공간의 특정 참조 포인트(reference points)에 맵핑된 가상 좌표 시스템(virtual coordinate system)일 수 있다. 센서(도시되지 않았음)는 작업이 진행됨에 따라 툴 경로의 이어지는 방향에 대한 참조 포인트를 기록할 수 있다.
공작물(102)이 햄머 툴 또는 스타일러스의 영향 하에서 용이하게 변형되도록 하기 위해 열 처리는 공작물(102)의 부드러워짐(softening)을 초래한다. 최초 열 처리는 도 2에서 솔루션 어닐링(solution annealing)으로, 그리고 도 3 내지 도 5에서 밀 어닐링(mill annealing)으로 보여진다. 솔루션 어닐링은, 예컨대 수조(water bath)(도시되지 않았음)에 공작물(102)을 침지(immersing)하는 것에 의한 담금질(quenching)을 포함한다. 밀 어닐링은 ISF 조작을 시작하기 전에, 수동(passive) 또는 공기 냉각(air cooling)을 포함한다. 최종 열 처리는 도 2 내지 도 5에서 솔루션 어닐링으로 도시된다. 도 2 내지 도 5는 또한, 이후 설명되는, 중간 열 처리(intermediate heat treatments)를 나타낸다. 도 2 내지 도 5에 있어서, ISF 조작은 각 열 처리에 뒤이어진다.
일반적으로 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6a(블록 204)를 참조하면, 공작물(102)에 대해 최초 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각하는 것 또는 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것 중 하나를 갖추어 이루어진다. 현재 문단의 선행하는 주제는 본 발명의 예 2에 따르고, 예 2는 상기한 예 1의 주제를 포함한다.
밀 어닐링 및 솔루션 어닐링은 공작물(102)를 부드럽게 하는 열 처리로서, 후자는 ISF 머신(100)에 용이하게 성형될 수 있다.
밀 어닐링은 자연적 노화(natural aging)를 통해 공작물(102)의 경화(hardening)를 야기시키는 것 없이 공작물(102)을 부드럽게 한다. 이는 밀 어닐링과 이어지는 ISF 조작 사이에서 시간이 경과하도록 연장된 시간 기간(extended time period)을 허용한다. 자연적 노화를 통해 공작물(102)의 이어지는 경화가 야기될 것임에도 불구하고, 솔루션 어닐링은 밀 어닐링 보다 더 공작물(102)을 부드럽게 한다. 솔루션 어닐링은 밀 어닐링으로 가능하지 않게 되는 ISF 처리에 의한 변형을 수용할 수 있다. 솔루션 어닐링은 그 용융점(melting point)에 가까운 온도로 성분 합금(constituent alloy)을 가져오는 것을 요구한다. 예시적으로, 암루미늄 합금에 따르면, 800 또는 900℉의 온도가 솔루션 어닐링의 요구를 만족시킬 것이다. 반면, 밀 어닐링은 500 또는 600℉의 온도를 요구할 수 있다. 여기에 도시된 온도 범위는 예시적이고, 리스트된 값으로부터 확장될 수 있다. 개시된 방법은 마그네슘, 구리, 니켈, 티타늄 및 몇몇 스테인리스 강의 합금에 적용할 수 있고, 이 경우 밀 및 솔루션 어닐링에 대한 온도는 알루미늄 합금에 적용가능한 것과는 다르게 될 것이다.
일반적으로 예컨대 도 1 및 도 2 그리고 특히 도 6a(블록 206)를 참조하면, 공작물(102)에 대한 최초 열 처리가 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것은 공작물(102)의 담금질 후 최초 소정 시간 기간 내에서 최초 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 3에 따르고, 예 3은 상기 예 1의 주제를 포함한다.
최초 소정 시간 내에서 최초 성형 조작을 수행하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 성형 공정에서 더 변형을 저지하고, 또는 대안적으로 ISF 머신(100)에 대해 대미지를 초래하기 전에 공작물(102)이 작업될 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 및 도 2 그리고 특히 도 6을 참조하면, 최초 소정 시간 기간은 1시간에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 4에 따르고, 예 4는 상기한 예 3의 주제를 포함한다.
1시간으로 최초 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 1시간까지 작업될 수 있는 몇몇 합금을 작업하는 것을 수용한다. 알루미늄 2024는 1시간까지, 그러나 바람직하기는 1시간 미만까지 작업될 수 있는 합금의 예이다.
일반적으로 예컨대 도 1 및 도 2 그리고 특히 도 6을 참조하면, 최초 소정 시간 기간은 30분(one half hour)에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 5에 따르고, 예 5는 상기한 예 3의 주제를 포함한다.
30분으로 최초 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 30분까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다. 알루미늄 합금 2024는 30분까지, 그러나 바람직하기는 30분 미만까지 작업될 수 있는 합금의 예이다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6a(블록 208)를 참조하면, 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 6에 따르고, 예 6은 상기한 예 1 내지 5 중 어느 것의 주제를 포함한다.
최종 열 처리가 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, 공작물(102)은 자연적으로 노화되는 동안 경화에 기인하여 결국 그 최대 강도(maximal strength)를 얻게될 것이다. 이는 밀 어닐링으로 야기되지 않는다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6a(블록 210)를 참조하면, 공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것은 공작물(102)을 담금질한 후 최종 소정 시간 기간 내에서 최종 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 7에 따르고, 예 7은 상기한 예 6의 주제를 포함한다.
담금질 후 최종 소정 시간 기간 내에서 최종 성형 조작을 수행하는 것은, 상기한 바와 같이, ISF 처리를 방해하게 되는, 자연적 노화에 기인하여 단단해지는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6을 참조하면, 최종 소정의 시간 기간은 1시간에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 8에 따르고, 예 8은 상기한 예 7의 주제를 포함한다.
1시간으로 최종 소정 시간 기간을 제한하는 것은, 상기한 바와 같이, 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 1시간까지 작업될 수 있는 몇몇 합금을 작업하는 것을 수용한다. 알루미늄 합금 2024는 1시간까지, 그러나 바람직하기는 1시간 미만까지 작업될 수 있는 합금의 예이다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6을 참조하면, 최종 소정 시간 기간은 30분에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 9에 따르고, 예 9는 상기한 예 7의 주제를 포함한다.
30분으로 최종 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 30분까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다. 알루미늄 합금 2024는 30분까지, 그러나 바람직하기는 30분 미만까지 작업될 수 있는 합금의 예이다
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6a(블록 212)를 참조하면, 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)에서 잔류 응력(residual stresses)을 생성한다. 방법(200)은 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행할 때 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것(elongating)을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 10에 따르고, 예 10은 상기한 예 6 내지 9 중 어느 것의 주제를 포함한다.
공작물(102)을 소정 양 연장시키는 것은 잔류 응력을 완화시키고 공작물(102)의 결과적 변형을 회피한다. 공작물(102)을 연장시키는 것은 그 자체에 대해 별개의 단계는 아니고; 오히려 ISF 조작은, 그들이, 최소로, 연장의 소정 양을 초래하도록 배열된다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6a(블록 214)를 참조하면, 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것은 공작물(102)의 적어도 일부분을 적어도 1% 연장시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 11에 따르고, 예 11은 상기한 예 10의 주제를 포함한다.
공작물(102)을 적어도 1% 연장시키는 것은 몇몇 합금에서 잔류 응력을 완화시킨다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6a(블록 216)를 참조하면, 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것은 공작물(102)의 적어도 일부분을 적어도 2% 연장시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 12에 따르고, 예 12는 상기한 예 10의 주제를 포함한다.
공작물(102)을 적어도 2% 연장시키는 것은 몇몇 합금에서 잔류 응력을 환화시키고, 여기서 잔류 응력은, 예컨대 1% 연장에 의해 완화되지 않는다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6a(블록 218)를 참조하면, 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것은 1%와 3% 사이에서 공작물(102)의 적어도 일부분을 연장시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 13에 따르고, 예 13은 상기한 예 10의 주제를 포함한다.
1%와 3% 사이에서 공작물(102)을 연장시키는 것은 대부분의 알루미늄 합금은 아닐지라도 많은 잔류 응력을 완화시킨다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6b(블록 220)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 공작물 방향(final workpiece orientation)은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 14에 따르고, 예 14는 상기한 예 1 내지 13 중 어느 것의 주제를 포함한다.
동일한 최초 및 최종 공작물 방향은 최초 성형 조작 후 이어지는 열 처리를 위해 중단된 후 끊김없이(seamlessly) 진행하도록 ISF 조작을 가능하게 한다. 즉, 최초 성형 조작 후 열 처리에 뒤이어 동일한 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에서 공작물(102)의 교체는 ISF 조작을 재개하려는 순간에 툴 경로의 왜곡(distortion)을 도입하지 않을 것이고, 이러한 왜곡은 툴 경로의 완료된 부분과 완료되지 않은 부분이 적절히 정렬되지 않았다면 일어난다.
공작물(102)은 여러 방법으로 ISF 머신(100)에서 교체될 수 있다. 예컨대, 이것이 수동으로 행해질 때, 최종 공작물 방향은 최초 공작물 방향과 매치되지 않게 될 것임이 가능할 것이다. 동일한 최초 및 최종 공작물 방향은 ISF 머신(100)이 다른 최초 및 최종 공작물 방향에 대해 보상(compensating)할 수 있는 머신이라는 요구를 감소시킨다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6f(블록 222)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최종 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 15에 따르고, 예 15는 상기한 예 14의 주제를 포함한다.
최초 툴-경로 방향에 관하여 동일한 최종 툴-경로 방향은 이어지는 ISF 조작의 원활한 연속성(seamless continuity)을 보장하고, 그에 의해 공작물(102)의 의도된 최종 형상을 달성한다. 동일한 최초 및 최종 툴-경로에 따라, ISF 머신(100)은 툴 경로의 완료되지 않은 부분과 완료된 부분의 오정렬(misalignment)에 대해 보상하도록 강요되는 것 없이 ISF 조작을 재개할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6f(블록 224)를 참조하면, 방법(200)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제1 참조(first reference) 및 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제2 참조를 수립하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 적어도 하나의 제2 참조는 적어도 하나의 제1 참조에 대응한다. 방법(200)은 또한 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제2 참조가 ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제1 참조에 대응하도록 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것(repositioning)을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 16에 따르고, 예 16은 상기한 예 14 및 15 중 어느 것의 주제를 포함한다.
ISF 머신(100) 및 공작물(102)에 대해 대응하는 참조는 후자가 이어지는 ISF 조작이 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 끊김없이 재개하는 것을 초래하기 위해 한 위치에서 열 처리 후 ISF 머신(100)에서 교체될 수 있도록 한다. ISF 머신에 공작물(102)의 배치는 수동으로 수행될 수 있다.
참조는 다수의 방법으로 획득될 수 있다. 예컨대, 센서(도시되지 않았음)는 공작물(102)에 대한 소정의 포인트를 식별하고, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에 관하여 이들을 기록할 수 있다. 대안적으로, 광학 스캐닝(optical scanning)은 공작물(102)에 대해 소정의 또는 기계 식별된 포인트를 ISF 머신(100)의 참조 포인트(reference points)에 맵핑하는데 이용될 수 있다. 참조는 또한 ISF 머신(100)의 오퍼레이터에 의해 수동으로 결정될 수 있다. 공작물(102)의 엣지 또는 공작물(102) 상의 장소는, 예컨대 공작물(102)이 열 처리에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 교체될 때 복제되는(replicated) 측정된 값에 따라, ISF 머신(100)의 공작물 지지 표면(도시되지 않았음) 상의 임의의 포인트로부터 측정될 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6c(블록 226)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 17에 따르고, 예 17은 상기한 예 1 내지 13 중 어느 것의 주제를 포함한다.
ISF 머신(100)의 좌표 시스템 내에서 동일하게 방향지워지도록 요구되지 않으면, ISF 머신(100) 내의 공작물(102)의 교체는 더욱 신속하게 수행될 수 있고, 따라서 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 프로세스를 제한하기 전에 ISF 조작을 위한 더 많은 시간을 남긴다.
공작물(102)의 여러 최초 및 최종 방향은, 예컨대 공작물(102)이 열 처리(들)에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 수동으로 교체될 때 일어날 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6c(블록 228)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최종 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 18에 따르고, 예 18은 상기한 예 17의 주제를 포함한다.
다른 최종 툴-경로 방향은, 이전의 툴 경로가 복제(replicated)되지 않는 곳에서, 이어지는 ISF 조작이 공작물(102)에 관하여 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 원활하게 재개하거나 계속하는 것을 초래하기 위해, 새로운 방향으로 ISF 머신(100)에서 공작물(102)의 교체를 수용한다. 툴 경로의 다른 최초 및 최종 방향은, 예컨대 공작물(102)이 열 처리(들)에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 수동으로 교체될 때 일어날 수 있다.
툴 경로의 재개(resumption)는 다른 최종 툴 경로 방향에 대한 머신 보상(machine compensation)을 포함할 수 있고, 따라서 가설적 툴 경로는 여러 최종 툴-경로 방향에 의해 영향을 받지 않는다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6c(블록 230)를 참조하면, 방법(200)은, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 최초 가상 모델을 발생시키는 것을 더 갖추어 이루어지고, 최초 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(200)은 또한, 공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하기 전에 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 최종 가상 모델을 발생시키는 것을 더 갖추어 이루어지고, 최종 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(200)은 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향을 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향과 비교하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환(first spatial transformation)을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 제1 공간 변환을 최초 툴-경로 방향에 인가하는 것에 의해 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 툴 경로 방향까지 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것(reorienting)을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 19에 따르고, 예 19는 상기한 예 7 및 18의 어느 것의 주제를 포함한다.
최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것은 공작물(102)이 열 처리에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 새로운 방향으로 재위치될 때에도 공작물(102)에 관하여 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 원활하게 재개시키는 것 또는 완료하는 것을 초래한다.
최초 및 최종 가상 모델은 ISF 조작의 재개에 따라 툴 경로의 궤적(trajectory)의 이어지는 조정(subsequent adjustment)을 위해 식별되고 비교되는 각각의 선택된 포인트를 허용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6c(블록 232)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 적어도 3개의 최종 좌표와 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 적어도 3개의 최초 좌표 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 공작물(102)의 최종 가상 모델에서 적어도 3개의 최종 좌표의 최종 장소는 공작물(102)의 최초 가상 모델에서 적어도 3개의 최초 좌표의 최초 장소에 대응한다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 20에 따르고, 예 20은 상기한 예 19의 주제를 포함한다.
완료된 부분에 관하여 툴 경로의 완료되지 않은 부분의 적절한 조정은, ISF 머신(100)에서, 적어도 3개의 최초 및 최종 좌표를 기초로, 공작물(102)의 위치를 감지하는 것을 기초로 할 수 있다.
공작물(102)의 최초 및 최종 가상 모델의 적어도 3개의 좌표는 식별되고 비교되는 선택된 포인트에 대응한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6d(블록 234)를 참조하면, 방법(200)은 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 공작물(102)에 대해 중간 열 처리(intermediate heat treatment)를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(200)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, 공작물(102)의 중간 형상을 달성하기 위해, 공작물(102)의 최종 열 처리를 수행하기 전에, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 21에 따르고, 예 21은 상기한 예 1 내지 20의 어느 것의 주제를 포함한다.
중간 열 처리는 공작물(102)에 대해 실시되는 연장된 ISF 조작을 가능하게 하고, 그에 의해 크거나 복잡하여도, 공작물(102)이 ISF 프로세스에 의해 성공적으로 성형될 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6d(블록 236)를 참조하면, 공작물(102)에 대해 중간 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각시키는 것 또는 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것 중 하나를 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 22에 따르고, 예 22는 상기한 예 21의 주제를 포함한다.
밀 어닐링 및 솔루션 어닐링은 공작물(102)을 부드럽게 하는(soften) 열 처리이고, 후자는 이어지는 ISF 조작에서 용이하게 성형될 것이다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6f(블록 238)를 참조하면, 공작물(102)에 대한 중간 열 처리가 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것은 공작물(102)을 담금질한 후 중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 23에 따르고, 예 23은 상기한 예 21의 주제를 포함한다.
솔루션 어닐링 및 담금질 후 중간 소정 시간 기간 내에 중간 성형 조작을 수행하는 것은 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 자연적 노화에 기인하여 단단해지는 그러한 합금이 ISF 처리에 의해 작업되어질 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 1시간에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 24에 따르고, 예 24는 상기한 예 23의 주제를 포함한다.
1시간으로 중간 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 1시간까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 30분에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 25에 따르고, 예 25는 상기한 예 23의 주제를 포함한다.
1시간으로 중간 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 30분까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6(블록 240)을 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 26에 따르고, 예 26은 상기한 예 21 내지 25 중 어느 것의 주제를 포함한다.
동일한 최초 및 중간 공작물 방향은, 툴 경로의 왜곡 없이, 최초 성형 조작 후 이어지는 열 처리를 위해 중단된 후, ISF 조작이 끊김없이 진행되도록 할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6(블록 242)을 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 중간 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 27에 따르고, 예 27은 상기한 예 26의 주제를 포함한다.
최초 툴-경로 방향에 관하여 동일한 중간 툴-경로 방향은 이어지는 ISF 조작의 원활한 연속성을 보장하고, 그에 의해 공작물(102)의 의도된 최종 형상을 달성한다. 동일한 최초 및 최종 툴-경로 방향에 따라, ISF 머신(100)은 툴 경로의 완료되지 않은 부분과 완료된 부분의 오정렬에 대해 보상하도록 강요되는 것 없이 ISF 조작을 재개할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6(블록 244)을 참조하면, 방법(200)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제3 참조와 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제4 참조를 수립하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 적어도 하나의 제4 참조는 적어도 하나의 제3 참조에 대응한다. 방법(200)은 또한 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제4 참조가 ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제3 참조에 대응하도록 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 28에 따르고, 예 28은 상기한 예 26 및 27 중 어느 것의 주제를 포함한다.
이는 열 처리에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 공작물(102)를 교체하는 노력을 최소화하고, 그에 의해 공작물(102)이 자연적 노화에 기인하여 경화되기 전에 ISF 조작을 위해 이용될 수 있는 시간을 절약한다.
제3 및 제4 참조는 상기 설명된 제1 및 제2 참조에 전적으로 대응할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6g(블록 246)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 29에 따르고, 예 29는 상기한 예 21 내지 25 중 어느 것의 주제를 포함한다.
이는 ISF 머신(100)에서 공작물(102)을 교체할 때 정확도에 대한 요구 및 따라서 시간을 최소화한다. 공작물(102)의 다른 최초 및 중간 방향은, 예컨대 공작물(102)이 새로운 위치로 열 처리(들)에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 수동으로 교체될 때 일어날 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 6d(블록 248)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 중간 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 30에 따르고, 예 30은 상기한 예 29의 주제를 포함한다.
ISF 머신(100)의 좌표 시스템 내에서 동일하게 방향지워지도록 요구되지 않으면, ISF 머신(100) 내에서 공작물(102)의 교체는 더욱 빠르게 수행될 수 있고, 따라서 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 프로세스를 제한하기 전에 ISF 조작을 위한 더 많은 시간을 남긴다. 다른 최초 및 최종 툴-경로는, 예컨대 공작물(102)이 열 처리(들)에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 새로운 위치로 수동으로 교체될 때 일어날 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 6e(블록 250)를 참조하면, 방법(200)은, ISF 머신을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 최초 가상 모델을 발생시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 최초 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(200)은 또한, 공작물(102)의 중간 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하기 전에 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 중간 가상 모델을 발생시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 중간 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(200)은 공작물(102)의 중간 가상 모델의 중간 가상-모델 방향과 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향을 비교하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 가상 모델의 중간 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제2 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 최초 툴-경로 방향에 제2 공간 변환을 인가하는 것에 의해 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 툴-경로 방향까지 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 31에 따르고, 예 31은 상기한 예 29 및 30의 주제를 포함한다.
최초 및 중간 가상 모델을 기초로, 최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것은 공작물(102)이 열 처리에 따르는 ISF 머신(100)에서 새로운 방향으로 재위치되어도 공작물(102)에 관하여 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 원활하게 재개시키는 것을 초래한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 6h(블록 252)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 가상 모델의 중간 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제2 공간 변환을 발생시키는 것은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 가상 모델의 적어도 3개의 중간 좌표와 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 적어도 3개의 최초 좌표 사이의 차이에 대응하는 제2 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 공작물(102)의 중간 가상 모델에서의 적어도 3개의 중간 좌표의 중간 장소(intermediate locations)는 공작물(102)의 최초 가상 모델의 적어도 3개의 최초 좌표의 최초 장소(initial locations)에 대응한다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 32에 따르고, 예 32는 상기한 예 31의 주제를 포함한다.
이는 ISF 머신(100)에서 공작물(102)의 위치를 감지하는 것을 기초로 되도록 툴 경로의 완료되지 않은 부분의 적절한 조정을 허용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 6e(블록 254)를 참조하면, 방법(200)은, ISF 머신(100)에서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 그리고 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하기 전에, 중간 열 처리를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(200)은 또한 ISF 머신(100)에서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 중간 열 처리 및 중간 성형 조작은 서로 교대로 된다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 33에 따르고, 예 33은 상기한 예 1 내지 20 중 어느 것의 주제를 포함한다.
중간 열 처리는 공작물(102)에 대해 실시되어지는 연장된 ISF 조작을 가능하게 하고, 그에 의해 크거나 복잡하여도 공작물(102)이 ISF 프로세스에 의해 성공적으로 성형되도록 할 수 있다.
중간 열 처리는 최초 ISF 성형 조작 후 그리고 최종 열 처리 전에 야기된다. 도 2 내지 도 5에 있어서, ISF 머신(100)에서 공작물(102)의 재위치시키는 것에 뒤이어, 각각 열 처리가 솔루션 어닐링이면, 담금질하는 것(도 2, 3, 5), 또는 열 처리가 밀 어닐링이면 공기 냉각(air cooling)시키는 것(도 4, 5) 중 어느 하나의 냉각 단계를 포함하는, 2가지의 열 처리가 있다. 도 2는 4가지의 전체 열 처리 및 ISF 조작을 도시한다. 도 3 내지 도 5는 5가지의 전체 열 처리 및 ISF 조작을 도시한다. 알루미늄 합금에 따르면, 3 내지 6가지의 열 처리 및 ISF 조작이 실행가능하다.
도 2에 있어서, 모든 열 처리는 솔루션 어닐링이다. 이는 공작물(102)의 부드러움(softness)을 최대화하고, 그에 의해 ISF 조작이 실시될 때 변형의 가장 많은 양을 허용한다. 도 3은 최초 밀 어닐링 열 처리를 나타내고, 여기서 모든 이어지는 열 처리는 솔루션 어닐링이다. 이어서 ISF 조작에 대해 공작물(102)로 되는 시트 축적(sheet stock)의 제조로부터의 시간은 열 처리가 밀 어닐링일 때 제한되지 않는다. 결과적으로, 최초 밀 어닐링은 ISF 설비 또는 시트 축적을 준비하는 설비에서 실시될 수 있다.
도 4는 프로세스를 나타내는 것으로, 최종 열 처리를 제외하고 모든 열 처리는 밀 어닐링이다. 도 4의 프로세스는 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 조작의 중단을 강요하기 전에 ISF 성형 조작에서 최대로 연장된 작업 시간을 허용한다.
도 5는 밀 어닐링 및 솔루션 어닐링의 혼합을 나타낸다. 이러한 옵션은 ISF 성형 조작에서 매우 긴 또는 연장된 작업 시간과 공작물(102)의 비교적 큰 변형을 제공하는 몇몇 ISF 성형 조작과의 혼합을 가능하게 한다.
도 2 내지 도 5의 예는 방법(200)을 이용할 수 있고, 또는 대안적으로 도 3 내지 도 5의 경우에 있어서는, 이하 설명되는 방법(300)을 이용할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 6e(블록 256)를 참조하면, 중간 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각시키는 것 또는 공작물(102)의 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것 중 적어도 하나를 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 34에 따르고, 예 34는 상기한 예 30의 주제를 포함한다.
밀 어닐링 및 솔루션 어닐링은 공작물(102)을 부드럽게 하는 열 처리이고, 따라서 후자는 이어지는 ISF 조작에 의해 성공적으로 성형될 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 6h(블록 258)를 참조하면, 공작물(102)에 대한 중간 열 처리가 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것은 즉시 이전의 열-처리 조작에서 공작물(102)을 담금질한 후 중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작의 각각을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 35에 따르고, 예 35는 상기한 예 33의 주제를 포함한다.
중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작을 수행하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 더 성형되는 것을 방지하거나 ISF 머신에 대미지를 주기 전에 공작물(102)이 작업될 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 6을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 1시간에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 36에 따르고, 예 36은 상기한 예 35의 주제를 포함한다.
1시간으로 최초 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 1시간까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 6을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 30분에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 37에 따르고, 예 37은 상기한 예 35의 주제를 포함한다.
30분으로 최초 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 30분까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7c(블록 302)를 참조하면, 최종 형상에 대해 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진, 최초 열 처리를 갖춘, 공작물(102)을 성형하는 방법(300)이 개시된다. 방법(300)은 공작물(102)의 최종 형상에 대응하는 좌표 시스템 및 툴 경로를 갖춘 ISF 머신(100)을 제공하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 위치시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(300)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 또한 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(300)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, 공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 38에 따른다.
예 38의 방법은, 하나의 열 처리로 제한되는 ISF 방법들에 비해, ISF 방법에 의해 공작물(102)에 전해질 수 있는 변형의 양을 연장시킨다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7a(블록 304)를 참조하면, 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 39에 따르고, 예 39는 상기한 예 38의 주제를 포함한다.
최종 열 처리가 솔루션 어닐링 및 담금질을 갖추어 이루어질 때, 공작물(102)은 결국 자연적으로 노화되는 동안 경화에 기인하여 강도를 증가시킬 것이다.
자연적 노화를 통해 공작물(102)의 이어지는 경화가 야기됨에도 불구하고, 솔루션 어닐링은 밀 어닐링 보다 더 공작물(102)을 부드럽게 한다. 솔루션 어닐링은 밀 어닐링으로는 가능하지 않은 ISF 처리에 의한 변형을 수용할 수 있다. 솔루션 어닐링은 그 용융점(melting point)에 가까운 온도로 성분 합금(constituent alloy)을 가져오는 것을 요구한다. 실례로, 알루미늄 합금에 따르면, 800 또는 900℉의 온도는 솔루션 어닐링의 요구를 만족시키게 된다. 반면, 밀 어닐링은 500 또는 600℉의 온도를 요구할 수 있다. 여기서 온도 범위는 예시적인 것으로, 리스트된 값으로부터 연장될 수 있다. 개시된 방법은 마그네슘, 구리, 니켈, 티타늄 및 몇몇 스테인리스 강의 합금에 또한 적용할 수 있고, 이 경우 밀 및 솔루션 어닐링에 대한 온도는 알루미늄 합금에 적용가능한 것과는 다르게 될 것이다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7(블록 306)을 참조하면, 여기서 공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것은 공작물(102)을 담금질한 후 최종 소정 기간 내에서 최종 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 40에 따르고, 예 40은 상기한 예 39의 주제를 포함한다.
최종 소정 시간 기간 내에서 최종 성형 조작을 수행하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 더 성형되는 것을 방지하거나 ISF 머신에 대미지를 주기 전에 공작물(102)이 작업될 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7을 참조하면, 최종 소정 시간 기간은 1시간에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 41에 따르고, 예 41은 상기한 예 40의 주제를 포함한다.
1시간으로 최초 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 1시간까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다. 알루미늄 합금 2024는 1시간까지, 그러나 바람직하기는 1시간 미만까지 작업될 수 있는 합금의 예이다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7을 참조하면, 최종 소정 시간 기간은 30분에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 42에 따르고, 예 42는 상기한 예 40의 주제를 포함한다.
30분으로 최초 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 30분까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다. 알루미늄 합금 2024는 30분까지, 그러나 바람직하기는 30분 미만까지 작업될 수 있는 합금의 예이다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7a(블록 308)를 참조하면, 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)에서 잔류 응력을 야기시킨다. 방법(300)은 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행할 때 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 43에 따르고, 예 43은 상기한 예 39 내지 42 중 어느 것의 주제를 포함한다.
공작물(102)을 소정 양 연장시키는 것은 잔류 응력을 완화하고 공작물(102)의 잠재적인 결과적 변형을 회피한다. 공작물(102)을 연장시키는 것은 그 자체에 대해 별개의 단계는 아니고; 오히려 ISF 조작은, 그들이, 최소로, 연장의 소정 양을 초래하도록 배열된다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7a(블록 310)를 참조하면, 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것은 공작물(102)의 적어도 일부분을 적어도 1% 연장시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 44에 따르고, 예 44는 상기한 예 43의 주제를 포함한다.
공작물(102)을 적어도 1% 연장시키는 것은 몇몇 합금에서 잔류 응력을 완화시킨다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7(블록 312)을 참조하면, 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것은 공작물(102)의 적어도 일부분을 적어도 2% 연장시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 45에 따르고, 예 45는 상기한 예 43의 주제를 포함한다.
공작물(102)을 적어도 2% 연장시키는 것은, 예컨대 1% 연장에 의해 완화되지 않는 몇몇 합금에서의 잔류 응력을 완화시킨다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7a(블록 314)를 참조하면, 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것은 1%와 3% 사이에서 공작물(102)의 적어도 일부분을 연장시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 46에 따르고, 예 46은 상기한 예 43의 주제를 포함한다.
1%와 3% 사이에서 공작물(102)을 연장시키는 것은 대부분의 알루미늄 합금은 아닐지라도 많은 잔류 응력을 완화시킨다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7b(블록 316)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 47에 따르고, 예 47은 상기한 예 38 내지 46 중 어느 것의 주제를 포함한다.
동일한 최초 및 최종 공작물 방향은, ISF 조작을 재개하려는 순간에 툴 경로의 왜곡을 도입하는 것 없이, 최초 성형 조작 후 이어지는 열 처리에 대해 중단된 후 ISF 조작이 끊김 없이 진행될 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7b(블록 318)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최종 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 48에 따르고, 예 48은 상기한 예 47의 주제를 포함한다.
최초 툴-경로 방향에 관하여 동일한 최종 툴-경로 방향은 이어지는 ISF 조작의 원활한 연속성을 보장하고, 그에 의해 공작물(102)의 의도된 최종 형상을 달성한다. 동일한 최초 및 최종 툴-경로 방향에 따라, ISF 머신(100)은 툴 경로의 완료되지 않은 부분과 완료된 부분의 오정렬에 대해 보상하도록 강요되는 것 없이 ISF 조작을 재개할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7b(블록 320)를 참조하면, 방법(300)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제1 참조와 공작물(102)와 관련된 적어도 하나의 제2 참조를 수립하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 적어도 하나의 제2 참조는 적어도 하나의 제1 참조에 대응한다. 방법(300)은 또한 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제2 참조가 ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제1 참조에 대응하도록 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 49에 따르고, 예 49는 상기한 예 47 및 48의 주제를 포함한다.
ISF 머신(100) 및 공작물(102) 상의 대응하는 참조는 후자가 이어지는 ISF 조작이 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 끊김없이 재개하는 것을 초래하기 위해 한 위치에서 열 처리 후 ISF 머신(100)에서 교체될 수 있도록 한다. ISF 머신에 공작물(102)의 배치는 수동으로 수행될 수 있다.
참조는 다수의 방법으로 획득될 수 있다. 예컨대, 센서(도시되지 않았음)는 공작물(102) 상의 소정의 포인트를 식별하고, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에 관하여 이들을 기록할 수 있다. 대안적으로, 광학 스캐닝(optical scanning)은 공작물(102) 상의 소정의 또는 기계 식별된 포인트를 ISF 머신(100)의 참조 포인트(reference points)에 맵핑하는데 이용될 수 있다. 참조는 또한 ISF 머신(100)의 오퍼레이터에 의해 수동으로 결정될 수 있다. 공작물(102)의 엣지 또는 공작물(102) 상의 장소는, 예컨대 공작물(102)이 열 처리에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 교체될 때 복제되는 측정된 값에 따라, ISF 머신(100)의 공작물 지지 표면(도시되지 않았음) 상의 임의의 포인트로부터 측정될 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7c(블록 322)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 50에 따르고, 예 50은 상기한 예 38 내지 46 중 어느 것의 주제를 포함한다.
ISF 머신(100)의 좌표 시스템 내에서 동일하게 방향지워지도록 요구되지 않으면, ISF 머신(100) 내에서 공작물(102)의 교체는 더욱 빠르게 수행될 수 있고, 따라서 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 프로세스를 제한하기 전에 ISF 조작을 위한 더 많은 시간을 남긴다. 공작물(102)의 다른 최초 및 최종 방향은, 예컨대 공작물(102)이 열 처리(들)에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 수동으로 교체될 때 일어날 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7f(블록 324)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최종 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 51에 따르고, 예 51은 상기한 예 50의 주제를 포함한다.
다른 최종 툴-경로 방향은 이어지는 ISF 조작이 공작물(102)에 관하여 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 원활하게 재개하는 것을 초래하기 위해 새로운 방향으로 ISF 머신(100)에서 공작물(102)의 교체를 수용할 수 있다.
툴 경로의 재개는 여러 최종 툴 경로 방향에 대한 머신 보상(machine compensation)을 포함할 수 있고, 따라서 가설적 툴 경로는 여러 최종 툴-경로 방향에 의해 영향을 받지 않는다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7f(블록 326)를 참조하면, 방법(300)은, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 최초 가상 모델을 발생시키는 것을 더 갖추어 이루어지고, 최초 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(300)은 또한, 공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하기 전에 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 최종 가상 모델을 발생시키는 것을 더 갖추어 이루어지고, 최종 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(300)은 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향을 비교하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 최초 툴-경로 방향에서 툴 경로에 제1 공간 변환을 인가하는 것에 의해 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 툴-경로 방향까지 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 52에 따르고, 예 52는 상기한 예 50 및 51 중 어느 것의 주제를 포함한다.
최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것은 공작물(102)이 열 처리에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 새로운 방향으로 재위치될 때에도 공작물(102)에 관하여 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 원활하게 재개시키는 것을 초래한다.
최초 및 최종 가상 모델은 ISF 조작의 재개에 따라 툴 경로의 궤적의 이어지는 조정을 위해 식별되고 비교되는 각각의 선택된 포인트를 허용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7f(블록 328)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 적어도 3개의 최종 좌표와 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 적어도 3개의 최초 좌표 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 공작물(102)의 최종 가상 모델에서 적어도 3개의 최종 좌표의 최종 장소는 공작물(102)의 최초 가상 모델에서 적어도 3개의 최초 좌표의 최초 장소에 대응한다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 53에 따르고, 예 53은 상기한 예 52의 주제를 포함한다.
완료된 부분에 관하여 툴 경로의 완료되지 않은 부분의 적절한 조정은 ISF 머신(100)에서 공작물(102)의 위치를 감지하는 것을 기초로 달성가능하다.
공작물(102)의 최초 및 최종 가상 모델의 적어도 3개의 좌표는 식별되고 비교되는 선택된 포인트에 대응한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7b(블록 330)를 참조하면, 방법(300)은 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 공작물(102)에 대해 중간 열 처리를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(300)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, 공작물(102)의 중간 형상을 달성하기 위해, 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하기 전에, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 54에 따르고, 예 54는 상기한 예 38 내지 53 중 어느 것의 주제를 포함한다.
중간 열 처리는 공작물(102)에 대해 실시되어지는 연장된 ISF 조작을 가능하게 하고, 그에 의해 크거나 복잡하여도 공작물(102)이 ISF 프로세스에 의해 성공적으로 성형되도록 할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7d(블록 332)를 참조하면, 공작물(102)에 대해 중간 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각시키거나 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것 중 하나를 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 55에 따르고, 예 55는 상기한 예 54의 주제를 포함한다.
밀 어닐링 및 솔루션 어닐링은 공작물(102)을 부드럽게 하는 열 처리이고, 따라서 후자는 이어지는 ISF 조작에 의해 성공적으로 성형될 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 3 및 도 5 그리고 특히 도 7d(블록 334)를 참조하면, 공작물(102)에 대한 최초 열 처리가 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것은 공작물(102)을 담금질한 후 중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 56에 따르고, 예 56은 상기한 예 54의 주제를 포함한다.
담금질 후 중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작을 수행하는 것은 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 자연적 노화에 기인하여 단단해지는 그러한 합금을 ISF 처리에 의해 작업될 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 3 및 도 5 그리고 특히 도 7을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 1시간에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 57에 따르고, 예 57은 상기한 예 56의 주제를 포함한다.
1시간으로 중간 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 1시간까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 3 및 도 5 그리고 특히 도 7을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 30분에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 58에 따르고, 예 58은 상기한 예 56의 주제를 포함한다.
1시간으로 중간 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 30분까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7d(블록 336)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 59에 따르고, 예 59는 상기한 예 54 내지 58 중 어느 것의 주제를 포함한다.
동일한 최초 및 중간 공작물 방향은, 툴 경로의 왜곡 없이, 최초 성형 조작 후 이어지는 열 처리를 위해 중단된 후, ISF 조작이 끊김없이 진행되도록 할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7(블록 338)을 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 중간 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 동일하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 60에 따르고, 예 60은 상기한 예 59의 주제를 포함한다.
최초 툴-경로 방향에 관하여 동일한 중간 툴-경로 방향은 이어지는 ISF 조작의 원활한 연속성을 보장하고, 그에 의해 공작물(102)의 의도된 최종 형상을 달성한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7g(블록 340)를 참조하면, 방법(300)은, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제3 참조와 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제4 참조를 수립하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 적어도 하나의 제4 참조는 적어도 하나의 제3 참조에 대응한다. 방법(300)은 또한 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제4 참조가 ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제3 참조에 대응하도록 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 61에 따르고, 예 61은 상기한 예 59 및 60 중 어느 것의 주제를 포함한다.
이는 열 처리에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 공작물(102)를 교체하는 노력을 최소화하고, 그에 의해 공작물(102)이 자연적 노화에 기인하여 단단해지기 전에 ISF 조작을 위해 이용가능한 시간을 연장하는 시간을 절약한다.
제3 및 제4 참조는 상기 설명된 제1 및 제2 참조에 전적으로 대응할 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7d(블록 342)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 62에 따르고, 예 62는 상기한 예 54 내지 58 중 어느 것의 주제를 포함한다.
이는 ISF 머신(100)에서 공작물(102)을 교체할 때 정확도에 대한 요구 및 따라서 시간을 최소화한다. 공작물(102)의 다른 최초 및 중간 방향은, 예컨대 열 처리(들)에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 수동으로 교체될 때 일어날 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7(블록 344)을 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 중간 툴-경로 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 ISF 머신(100)의 툴 경로의 최초 툴-경로 방향과 다르다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 63에 따르고, 예 63은 상기한 예 62의 주제를 포함한다.
ISF 머신(100)의 좌표 시스템 내에서 동일하게 방향지워지도록 요구되지 않으면, ISF 머신(100) 내에서 공작물(102)의 교체는 더욱 빠르게 수행될 수 있고, 따라서 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 프로세스를 제한하기 전에 ISF 조작을 위한 더 많은 시간을 남긴다. 다른 최초 및 최종 툴-경로 방향은, 예컨대 공작물(102)이 열 처리(들)에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 수동으로 교체될 때 일어날 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7(블록 346)을 참조하면, 방법(300)은, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 최초 가상 모델을 발생시키는 것을 더 갖추어 이루어진다. 최초 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(300)은 또한, 공작물(102)의 중간 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하기 전에 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의 중간 가상 모델을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 중간 가상 모델은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 가상-모델 방향을 갖는다. 방법(300)은 공작물(102)의 중간 가상 모델의 중간 가상-모델 방향과 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향을 비교하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 또한 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 가상 모델의 중간 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제2 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 최초 툴-경로 방향에 제2 공간 변환을 인가하는 것에 의해 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 툴-경로 방향까지 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것을 더 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 64에 따르고, 예 64는 상기한 예 62 및 63 중 어느 것의 주제를 포함한다.
최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것은, 최초 및 중간 가상 모델을 기초로, 공작물(102)이 열 처리에 뒤이어 ISF 머신(100)에서 새로운 방향으로 재위치될 때에도 공작물(102)에 관하여 ISF 머신(100)의 의도된 툴 경로를 원활하게 재개시키는 것을 초래한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7h(블록 348)를 참조하면, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 가상 모델의 중간 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제2 공간 변환을 발생시키는 것은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 중간 가상 모델의 적어도 3개의 중간 좌표와 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 적어도 3개의 최초 좌표 사이의 차이에 대응하는 제2 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어진다. 공작물(102)의 중간 가상 모델에서의 적어도 3개의 중간 좌표의 중간 장소(intermediate locations)는 공작물(102)의 최초 가상 모델에서의 적어도 3개의 최초 좌표의 최초 장소(initial locations)에 대응한다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 65에 따르고, 예 65는 상기한 예 64의 주제를 포함한다.
완료된 부분에 관하여 툴 경로의 완료되지 않은 부분의 적절한 조정은, ISF 머신(100)에서, 적어도 3개의 최초 및 최종 좌표를 기초로, 공작물(102)의 위치를 감지하는 것에 의해 달성된다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7e(블록 350)를 참조하면, 방법(300)은, ISF 머신(100)에서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 그리고 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하기 전에, 중간 열 처리를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진다. 방법(300)은 또한 ISF 머신(100)에서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 중간 열 처리 및 중간 성형 조작은 서로 교대로 된다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 66에 따르고, 예 66은 상기한 예 38 내지 53 중 어느 것의 주제를 포함한다.
중간 열 처리는 공작물(102)에 대해 실시되어지는 연장된 ISF 조작을 가능하게 하고, 그에 의해 크거나 복잡하여도 공작물(102)이 ISF 프로세스에 의해 성공적으로 성형되도록 할 수 있다.
중간 열 처리는 최초 ISF 성형 조작 후 그리고 최종 열 처리 전에 야기된다. 도 2 내지 도 5에 있어서, ISF 머신(100)에서 공작물(102)을 재위치시키는 것에 뒤이어, 각각 솔루션 어닐링이면, 담금질하는 것(도 2, 3, 5), 또는 밀 어닐링에 따라, 공기 냉각(air cooling)시키는 것(도 4, 5) 중 어느 하나의 냉각 단계를 포함하는, 2가지의 중간 열 처리가 있다. 도 2는 4가지의 전체 열 처리 및 ISF 조작을 도시한다. 도 3 내지 도 5는 5가지의 전체 열 처리 및 ISF 조작을 도시한다. 알루미늄 합금에 따르면, 3 내지 6가지의 열 처리 및 ISF 조작이 실행가능하다.
도 2에 있어서, 모든 열 처리는 솔루션 어닐링이다. 이는 공작물(102)의 부드러움(softness)을 최대화하고, 그에 의해 ISF 조작이 실시될 때 변형의 가장 많은 양을 허용한다. 도 3은 최초 밀 어닐링 열 처리를 나타내고, 여기서 모든 이어지는 열 처리는 솔루션 어닐링이다. 이어서 ISF 조작에 대해 공작물(102)로 되는 시트 축적(sheet stock)의 제조로부터의 시간은 열 처리가 밀 어닐링일 때 제한되지 않는다. 결과적으로, 최초 밀 어닐링은 ISF 설비 또는 시트 축적을 준비하는 설비에서 실시될 수 있다.
도 4는 프로세스를 나타내는 것으로, 최종 열 처리를 제외하고 모든 열 처리는 밀 어닐링이다. 도 4의 프로세스는 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 조작의 중단을 강요하기 전에 ISF 성형 조작에서 최대로 연장된 작업 시간을 허용한다.
도 5는 밀 어닐링 및 솔루션 어닐링의 혼합을 나타낸다. 이러한 옵션은 ISF 성형 조작에서 매우 긴 또는 연장된 작업 시간과 공작물(102)의 비교적 큰 변형을 제공하는 몇몇 ISF 성형 조작과의 혼합을 가능하게 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7e(블록 352)를 참조하면, 중간 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각시키는 것 또는 공작물(102)의 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것 중 적어도 하나를 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 67에 따르고, 예 67은 상기한 예 66의 주제를 포함한다.
밀 어닐링 및 솔루션 어닐링은 공작물(102)을 부드럽게 하는 열 처리이고, 따라서 후자는 이어지는 ISF 조작에 의해 성공적으로 성형될 수 있다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7e(블록 354)를 참조하면, 공작물(102)에 대한 중간 열 처리가 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것은 즉시 이전의 열-처리 조작에서 공작물(102)을 담금질한 후 중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작의 각각을 수행하는 것을 갖추어 이루어진다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 68에 따르고, 예 68은 상기한 예 66의 주제를 포함한다.
중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작을 수행하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 더 성형되는 것을 방지하거나 ISF 머신에 대미지를 주기 전에 공작물(102)이 작업될 수 있도록 한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 1시간에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 69에 따르고, 예 69는 상기한 예 68의 주제를 포함한다.
1시간으로 중간 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 1시간까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
일반적으로 예컨대 도 1 내지 도 5 그리고 특히 도 7을 참조하면, 중간 소정 시간 기간은 30분에 불과하다. 현재 단락의 선행하는 주제는 본 발명의 예 70에 따르고, 예 70은 상기한 예 68의 주제를 포함한다.
30분으로 최초 소정 시간 기간을 제한하는 것은 자연적 노화에 기인하는 경화가 ISF 처리를 방해하기 전에 30분까지 작업될 수 있는 그러한 합금을 작업하는 것을 수용한다.
본 발명의 예는 도 8에 도시된 항공기 제조 및 서비스 방법(800) 및 도 9에 도시된 항공기(902)의 상황에서 설명될 수 있다. 생산 개시 이전 동안, 예시된 방법(800)은 항공기(902)의 사양 및 설계(블록 804)와 자재 조달(블록 806)을 포함할 수 있다. 생산 동안, 항공기(902)의 구성요소 및 서브어셈블리 제조(블록 808)와 시스템 통합(블록 810)이 발생될 수 있다. 그 후, 항공기(902)는 서비스 중(블록 814)에 배치되도록 하기 위해 인증 및 인도(블록 812)를 통해 나갈 수 있다. 서비스 중인 동안, 항공기(902)는 정기적인 유지보수 및 점검(816)를 위해 예정될 수 있다. 정기적인 유지보수 및 점검은 항공기(902)의 하나 이상의 시스템 중의 변형, 재구성, 개장(refurbishment) 등을 포함할 수 있다.
항공기 제조 및 서비스 방법(800)의 프로세스의 각각은 시스템 통합자, 제3 자, 및/또는 오퍼레이터(예컨대, 소비자)에 의해 수행 또는 실행될 수 있다. 본 설명의 목적을 위해, 시스템 통합자는, 제한 없이, 소정 수의 항공기 제조업체 및 메이저-시스템 하청업체를 포함할 수 있고; 제3 자는, 제한 없이, 소정 수의 판매자, 하청업체, 및 공급자를 포함할 수 있고; 오퍼레이터는 항공사, 리스 회사, 군사 업체, 서비스 단체 등을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 예시된 방법(800)에 의해 생산된 항공기(902)는 복수의 높은-수준의 시스템(920) 및 내부(interior; 922)를 갖는 기체(airframe; 918)를 포함할 수 있다. 시스템(920)의 예는 추진 시스템(924), 전기 시스템(926), 유압 시스템(928) 및 환경 시스템(930) 중 하나 이상을 포함한다. 소정 수의 다른 시스템이 포함될 수 있다. 항공 우주의 예가 도시됨에도 불구하고, 여기에 개시된 원리는, 자동차 산업과 같은, 다른 산업에 적용될 수 있다. 따라서, 항공기(902)에 더하여, 여기에 개시된 원리는 다른 운송수단, 예컨대 지상 운송수단, 해양 운송수단, 우주 운송수단 등에 적용할 수 있다.
여기서 설명된 장치(들) 및 방법(들)은 제조 및 서비스 방법(800)의 단계 중 어느 하나 이상 동안 채택될 수 있다. 예컨대, 구성요소 및 서브어셈블리 제조(808)에 대응하는 구성요소 또는 서브 어셈블리는 항공기(902)가 서비스 중인 동안 제조된 구성요소 또는 서브어셈블리와 유사한 방식으로 제작 또는 제조될 수 있다. 또한, 장치(들), 방법(들), 또는 그 조합의 하나 이상의 예는, 예컨대 실질적으로 항공기(902)의 조립을 신속히 하는 것 또는 비용을 감소시키는 것에 의해 제조 단계(808, 810) 동안 이용될 수 있다. 마찬가지로, 장치 또는 방법 실현의 하나 이상의 예, 또는 그 조합은, 예컨대 제한 없이, 항공기(902)가 서비스 중, 예컨대 유지보수 및 점검 단계(블록 816) 동안 이용될 수 있다.
여기에 개시된 장치(들) 및 방법(들)의 여러 예는 다양한 구성요소, 특징, 및 기능성을 포함한다. 여기에 개시된 장치(들) 및 방법(들)의 다양한 예는 소정의 조합으로 여기에 개시된 장치(들) 및 방법(들)의 다른 예 중 어느 것의 구성요소, 특징, 및 기능성을 포함할 수 있고, 모든 이러한 가능성은 본 발명의 의도 및 범위 내로 되도록 의도됨을 이해해야 한다.
여기서 설명된 예들의 많은 변형이 상기한 설명 및 관련 도면에서 제시된 교시의 이점을 갖도록 본 발명에 속하는 당업자에게 떠오를 것이다.
따라서, 본 발명은 제공된 특정 예러 한정되지 않고 변형 및 다른 예는 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되도록 의도됨이 이해된다. 더욱이, 상기한 설명 및 관련된 도면은 엘리먼트 및/또는 기능의 소정의 예시적인 조합의 상황에서 본 발명의 예를 설명함에도 불구하고, 엘리먼트 및/또는 기능의 여러 조합이 첨부된 청구항의 범위로부터 벗어나는 것 없이 대안적인 구현에 의해 제공될 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물(102)을 최종 형상으로 성형하는 방법으로, 방법이:
    공작물(102)의 최종 형상에 대응하는 좌표 시스템 및 툴 경로를 갖춘 ISF 머신(100)을 제공하는 것과;
    공작물(102)에 대해 최초 열 처리를 수행하는 것;
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 위치시키는 것;
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것;
    공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것;
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것; 및
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, 공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하는 것;을 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    공작물(102)에 대해 최초 열 처리를 수행하는 것이:
    공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각시키는 것 또는
    공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것;
    중 하나를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    공작물(102)에 대한 최초 열 처리가 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행하는 것은 공작물(102)을 담금질한 후 최초 소정 시간 기간 내에서 최초 성형 조작을 수행하는 것을 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것은 공작물(102)에 잔류 응력을 생성시키고, 방법은 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행할 때 공작물(102)의 적어도 일부분을 소정 양 연장시키는 것을 더 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 공작물 방향은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 동일한 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제1 참조와 공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제2 참조를 수립하는 것과, 여기서 적어도 하나의 제2 참조가 적어도 하나의 제1 참조에 대응하고;
    공작물(102)과 관련된 적어도 하나의 제2 참조가 ISF 머신(100)과 관련된 적어도 하나의 제1 참조에 대응하도록 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것;을 더 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 공작물 방향이 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 공작물 방향과 다른 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의, ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 가상-모델 방향을 갖춘, 최초 가상 모델을 발생시키는 것과;
    공작물(102)의 최종 형상을 달성하기 위해 ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최종 성형 조작을 수행하기 전에 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 공작물 방향의 공작물(102)에 따라, 공작물(102)의, ISF 머신(100)의 최종 가상-모델 방향을 갖춘, 최종 가상 모델을 발생시키는 것;
    공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향을 비교하는 것;
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것; 및
    최초 툴-경로 방향의 툴 경로에 제1 공간 변환을 인가하는 것에 의해 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최초 툴-경로 방향으로부터 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 최종 툴-경로 방향까지 ISF 머신(100)의 툴 경로를 재방향지우는 것;을 더 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 최종 가상-모델 방향과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 최초 가상-모델 방향 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것은 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최종 가상 모델의 적어도 3개의 최종 좌표와 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 공작물(102)의 최초 가상 모델의 적어도 3개의 최초 좌표 사이의 차이에 대응하는 제1 공간 변환을 발생시키는 것을 갖추어 이루어지고, 공작물(102)의 최종 가상 모델의 적어도 3개의 최종 좌표의 최종 장소는 공작물(102)의 최초 가상 모델의 적어도 3개의 최초 좌표의 최초 장소에 대응하는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 공작물(102)에 대해 중간 열 처리를 수행하는 것과;
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향으로 ISF 머신(100)에 공작물(102)을 재위치시키는 것; 및
    ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 공작물 방향의 공작물(102)과 ISF 머신(100)의 좌표 시스템에서 중간 툴-경로 방향의 ISF 머신(100)의 툴 경로에 따라, 공작물(102)의 중간 형상을 달성하기 위해, 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하기 전에, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것;을 더 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    공작물(102)에 대해 중간 열 처리를 수행하는 것이:
    공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각시키는 것 또는
    공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것;
    중 하나를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    ISF 머신(100)에서 공작물(102)에 대해 최초 성형 조작을 수행한 후 그리고 공작물(102)에 대해 최종 열 처리를 수행하는 것 전에:
    중간 열 처리를 수행하는 것과;
    ISF 머신(100)에서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것;을 더 갖추어 이루어지고,
    중간 열 처리 및 중간 성형 조작이 서로 교대로 되는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    중간 열 처리를 수행하는 것이:
    공작물(102)을 밀 어닐링 및 냉각시키는 것 또는
    공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것;
    중 적어도 하나를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    공작물(102)에 대한 중간 열 처리가 공작물(102)을 솔루션 어닐링 및 담금질하는 것을 갖추어 이루어질 때, ISF 머신(100)을 이용해서 공작물(102)에 대해 중간 성형 조작을 수행하는 것은 즉시 이전의 열-처리 조작에서 공작물(102)을 담금질한 후 중간 소정 시간 기간 내에서 중간 성형 조작의 각각을 수행하는 것을 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연적으로 노화되는 합금으로 이루어진 공작물을 최종 형상으로 성형하는 방법.
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