KR20160137355A - 고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법 - Google Patents

고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20160137355A
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알. 마트센 마르크
에이. 네글리 마크
엘. 마르코 제프리
지. 무어 스테픈
에이. 존슨 브리스
케이. 딜런 알렉산드라
엠. 피터슨 메건
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더 보잉 컴파니
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Abstract

섬유 적치 시스템은 제1 위치에 섬유 적치 스테이션을 구비하며, 상기 섬유 적치 스테이션은 공구 및 상기 공구에 강화 적층체를 구성하도록 형성된 섬유 적치 조립체를 포함하고, 상기 제1 섬유 적치 조립체는 회전축을 중심으로 회전 가능한 압축 롤러를 포함하고, 상기 압축 롤러는 적어도 부분적으로 닙(nip)을 형성하며, 상기 닙을 통해 열가소성 복합재 플라이가 연장되고 상기 닙 근처에 상기 열가소성 복합재 플라이를 가열하기 위해 배치된 가열 유닛이 구비되며, 상기 섬유 적치 시스템은 고화 위치에 고화 스테이션을 구비하며, 상기 고화 위치는 상기 제1 위치와는 다르고, 상기 고화 스테이션은 고화 공구 및 강화 적층체를 포함하는 강화 적층 조립체를 고화시키도록 형성된 고화 시스템을 구비한다.

Description

고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법{High rate production fiber placement system and method}
본 발명은 복합 구조에 관한 것으로서, 구체적으로는, 섬유 강화 복합 구조에 관한 것이다.
섬유 강화 복합 구조는 일반적으로 고강도, 경량 재질로써 활용된다. 섬유 강화 복합 구조는 하나 이상의 복합재 층(Layer)을 포함하며, 상기 각 복합재 층은 강화 재료와 기반 재료(matrix material)로 이루어진다. 강화 재료는 섬유를 포함할 수 있다. 기반 재료는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지와 같은 중합체 재질일 수 있다.
섬유 강화 복합 구조는 강화 적층체(reinforcement layup)(또한 프리폼(preform)으로 알려진)를 구성하기 위해 화이버 토우(fiber tow)의 다수의 층을 적층함으로써 제작된다. 화이버 토우는 일반적으로 기반 재질로 함침된 섬유(강화 재질)를 포함한다. 섬유 적치 기술에서, 화이버 토우는 일반적으로 대량 릴(reel)로부터 토우 또는 슬릿 테이프(slit tape) 형태로 공급되며, 압축 롤러를 이용하여 압축 닙(nip)에서 밑에 깔려있는 적층체 위로 눌려진다. 완전히 결집된 강화 적층체는 이후 복합 구조물을 형성하도록 경화 및/또는 고화된다.
경화 또는 고화 단계는 보통 오토클레이브(autoclave)에서 수행된다. 구체적으로, 강화 적층체와 관련 공구는 오토클레이브로 배치되고 미리 정해진 시간 동안 소정의 온도로 가열되고 이후 냉각되며, 이로써 최종 경화된 또는 고화된 부품이 생산된다. 상기 과정은 시간 소모적이며 따라서 고비용일 수 있다. 더욱이, 강화 적층체가 조립되는 공구는 오토클레이브 처리를 포함하도록 설계되어야 하며, 이로써 제조 비용이 더욱 증가된다.
따라서, 당업자는 섬유 강화 복합 구조 분야의 연구 개발에 매진하고 있다.
하나의 실시예에서, 본 발명의 섬유 적치 시스템은 제1 위치에 섬유 적치 스테이션(station)을 포함할 수 있으며, 상기 섬유 적치 스테이션은 공구 및 상기 공구에 강화 적층체를 형성하기 위해 구성된 섬유 적치 조립체를 포함하며, 상기 제1 섬유 적치 조립체는 회전축을 중심으로 회전 가능한 압축 롤러를 구비하고, 상기 압축 롤러는 적어도 부분적으로 닙(nip)을 형성하며, 상기 본 발명의 섬유 적치 시스템은 닙 근처에 열을 가하도록 배치된 가열 유닛을 구비할 수 있으며, 그리고 상기 본 발명의 섬유 적치 시스템은 고화 위치에서 고화 스테이션을 포함할 수 있으며, 상기 고화 위치는 상기 제1 위치와는 다르며, 상기 고화 스테이션은 고화 공구와 강화 적층체를 포함하는 강화 적층 조립체를 고화시키도록 구성된 고화 시스템을 포함한다.
하나의 실시예에서, 본 발명의 섬유 적치 방법은, 제1 위치에서 열가소성 기반 재료를 포함하는 제1 강화 적층체를 구성하는 단계(1)와; 상기 제1 강화 적층체를 포함하는 강화 적층 조립체를 조립하는 단계(2); 및, 제1 위치와는 다른 고화 위치에서, 강화 적층 조립체를 고화시키는 단계(3)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 섬유 적치 방법은 제1 위치에서, 열가소성 복합 플라이(ply)의 제1 다수의 층을 포함하는 제1 강화 적층체를 구성하는 (1) 단계와; 상기 제1 위치와는 다른 제2 위치에서 열가소성 복합 플라이의 제2 다수의 층을 포함하는 제2 강화 적층체를 구성하는 (2) 단계; 및 고화 위치에서 상기 제1 강화 적층체와 제2 강화 적층체를 포함하는 강화 적층 조립체를 고화시키는 (3) 단계를 포함할 수 있으며, 상기 제1 강화 적층체를 구성하는 (1) 단계는 제1 다수의 층의 인접하는 층과 함께 접합하는 단계를 포함하며, 상기 제2 강화 적층체를 구성하는 (2) 단계는 상기 제2 다수의 층의 인접한 층과 서로 접합하는 단계를 포함하고, 상기 고화 위치는 제1 위치 및 제2 위치와는 다르다.
또 다른 실시예에서, 본 발명의 섬유 적치 방법은, 제1 위치에서, 열가소성 기반 재료의 접합력을 증가시키는 단계를 포함하는 제1 강화 적층체를 구성하는 (1) 단계와; 제2 위치에서, 열가소성 기반 재료의 접합력을 증가시키는 단계를 포함하는 제2 강화 적층체를 구성하는 (2) 단계; 및 고화 위치에서, 제1 강화 적층체 및 제2 강화 적층체를 포함하는 강화 적층 조립체를 고화시키는 (3) 단계를 포함할 수 있으며, 상기 고화 단계는 강화 적층 조립체의 접합력을 증가시키 단계를 포함한다.
본 발명의 고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법의 다른 실시예들은 다음의 구체적인 설명과, 첨부된 도면 그리고 청구 범위에서 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 섬유 적치 시스템의 하나의 실시예에 대한 개략적인 블록 구성도이다;
도 2는 도 1의 섬유 적치 시스템의 섬유 적치 스테이션에 대한 측면도이다;
도 3은, 고화 이전을 나타내는, 도 1의 섬유 적치 시스템의 고화 스테이션의 측면도이다;
도 4는, 고화 이후를 나타내는, 도 3의 고화 스테이션의 측면도이다;
도 5는 본 발명의 섬유 적치 방법에 대한 하나의 실시예를 나타내는 흐름도이다;
도 6은 도 2의 섬유 적치 조립체를 포함하는 자동 섬유 적치 기계에 대한 개략적인 블록 구성도이다;
도 7은 항공기 제조 및 서비스 방법론에 대한 흐름도이다;
도 8은 항공기의 블록 구성도이다.
본 발명의 섬유 적치 시스템 및 방법은 섬유 강화 복합재 부품을 제조하기 위해 열가소성 복합재료의 물리적 특성을 - 특히 열가소성 복합재료의 상온 처리 특성 - 이용하는 것이다. 명시된 것처럼, 이곳의 상세 설명에서, 섬유 강화 복합재 부품은 적어도 두 개의 떨어져 구성된 강화 적층체로 이루어진 강화 적층 조립체를 고화시키는 것을 통해 제조될 수 있다. 그러므로, 제조 생산 속도는 증가될 수 있으며, 반면 제조 비용은 감소될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 참조 번호 (10)으로 나타낸, 본 발명의 섬유 적치 시스템에 대한 하나의 실시예는 제1 섬유 적치 스테이션(12)과, 제2 섬유 적치 스테이션(14), 및 고화 스테이션(16)을 포함할 수 있다. 섬유 적치 시스템(10)은 제1 섬유 적치 스테이션(12)과 연결될 수 있는 제1 이송 장치(18)와, 제2 섬유 적치 스테이션(14)과 연결될 수 있는 제2 이송 장치(20)를 추가적으로, 선택적으로라도, 구비할 수 있다. 섬유 적치 시스템(10)은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 추가 구성요소 및 기능들을 포함할 수 있다.
섬유 적치 시스템(10)이 두 개의 섬유 적치 스테이션(12, 14)을 포함하는 것으로 나타나고 명시되지만, 3개 이상의 섬유 적치 스테이션, 또는 오직 하나의 섬유 적치 스테이션(예컨대, 오직 섬유 적치 스테이션(12) 만)만을 포함하도록 섬유 적치 시스템(10)을 변경하는 것이 본 발명의 범위를 벗어나는 결과를 야기하지는 않을 것이다. 실제로, 도 1에 도시된 두 개의 섬유 적치 스테이션(12, 14)에 더해 섬유 적치 스테이션을 포함하도록 섬유 적치 시스템(10)을 변경하는 것은 섬유 적치 시스템(10)의 생산 속도를 증가시킬 수 있다.
제1 섬유 적치 스테이션(12)은 제1 위치(22)에 있을 수 있으며, 제2 섬유 적치 테이션(14)은 제2 위치(24)에 있을 수 있고, 고화 스테이션(16)은 제3, 고화 위치(26)에 있을 수 있다. 제1 위치(22)는 제2 위치(24)와는 다를 수 있으며, 제3 위치(26)와 다를 수 있다. 하나의 예시로서, 제1, 제2 및 제3 위치(22, 24, 26)는 같은 제조 시설 내의 다른 물리적 위치일 수 있다. 다른 예시로서, 제1, 제2 및 제3 위치(22, 24, 26) 중 하나는 제1 제조 시설에 있을 수 있으며, 반면 제1, 제2 및 제3 위치(22, 24, 26) 중 다른 것은 다른, 제2 제조 시설에 있을 수 있다. 또 다른 예시로서, 제1 및 제2 위치(22, 24)는 제1 제조 시설(예컨대, 적층 시설)에 있을 수 있으며, 반면 제3 위치(26)는 다른, 제2 제조 시설(예컨대, 고화 시설)에 있을 수 있다.
제1 섬유 적치 스테이션(12)은 제1 강화 적층체(32)를 생산하는 제1 섬유 적치 조립체(30)를 포함할 수 있다. 제1 섬유 적치 조립체(30)는 제1 강화 적층체(32)를 구성할 수 있는 임의의 장치 또는 시스템일 수 있다.
제1 섬유 적치 스테이션(12)의 제1 섬유 적치 조립체(30)는 제1 공구(34)에 제1 강화 적층체(32)를 적층할 수 있다. 제1 공구(34)는, 단순하거나(예컨대, 평평한) 복잡(예컨대, 다양한 형상)할 수 있는 특정한 형태를 가진 제1 공구 표면(36)을 가질 수 있다. 제1 강화 적층체(32)가 제1 공구 표면(36)의 형태를 나타내도록, 제1 강화 적층체(32)는 제1 공구(34)의 제1 공구 표면(36)에 적층될 수 있다.
제1 공구(34)가 제1 강화 적층체(32)의 구성을 위해서만 사용되도록 제1 공구(34)는 제1 섬유 적치 스테이션(12) 내에 남아있을 수 있다. 제1 공구(34)가 고화시키는 중에는 사용되지 않기 때문에, 제1 공구(34)는 고화 중에 사용되는 공구와 같이 설계될 필요가 없다. 예를 들어, 제1 공구(34)는 고화 온도를 견뎌야 할 필요가 없으며, 제1 강화 적층체(32)의 열팽창계수와 거의 상응하는 열팽창계수를 가질 필요가 없다. 이렇듯, 제1 공구(34)와 연관된 제조 비용은 고화 과정에 포함되는 종래의 복합재 적층 공구와 연관된 제조 비용보다 상당히 적을 수 있다.
도 2를 참고로, 하나의 특정한 실시예에서, 제1 섬유 적치 스테이션(12, 도 1)의 제1 섬유 적치 조립체(30)는 압축 롤러(40), 가열 유닛(42), 및 열가소성 복합재 플라이(46)가 감겨있는 대량 릴(44)을 포함할 수 있다. 섬유 적치 조립체(30)는, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는, 대량 릴(44)에서 압출 롤러(40)로 복합재 플라이(46)를 가이드하기 위한 하나 이상의 가이드 롤러(48)와 같은, 여러 추가 구성요소를 포함할 수 있다.
도 6을 참고하여, 섬유 적치 조립체(30)는 자동 섬유 적치(AFP) 기계(100)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 섬유 적치 조립체(30)의 압축 롤러(40)는 자동 섬유 적치 기계(100)의 도포 헤드(102, application head) 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다. 자동 섬유 적치 기계(100)의 도포 헤드(102)는 로봇 아암(104, robotic arm)의 방식과 같이 움직일 수 있다.
도 6을 계속 참고하여, 섬유 적치 조립체(30)의 대량 릴(44)로부터 공급된 열가소성 복합재 플라이(46)는 필요/적용에 따라 달라질 수 있다. 하나의 실시예에서, 열가소성 복합재 플라이(46)는 강화 재료(47) 및 열가소성 기반 재료(49)를 포함하는 섬유 강화 재료일 수 있다. 강화 재료(47)는 탄소 섬유와 같은, 섬유일 수 있다(또는 포함할 수 있다). 강화 재료(47)는 단일-지향성의 방향(51) 또는 다중-지향성의 방향(51)(예컨대, 이중-지향성의)과 같은 방향(51)을 가질 수 있다. 다양한 열가소성 기반 재료(49)는 열가소성 복합재 플라이(46)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 열가소성 기반 재료(49)의 구체적인 예는, 이에 한정하지 않고, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 케톤 케톤(PEKK), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리스티렌을 포함한다. 하나의 구체적이고, 한정하지 않는 예시에서와 같이, 열가소성 복합재 플라이(46)는 열가소성 토우(또는 슬릿 테이프)일 수 있다. 다른 실시예에서, 열가소성 복합재 플라이(46)는 미강화된 것일 수 있다(예컨대, 수지 단일 재료).
다시 도 2를 참고하여, 섬유 적치 조립체(30)의 압축 롤러(40)는 회전축 A를 중심으로(도 2에서의 지면에 수직하게) 회전할 수 있으며, 압축 롤러(40)와 기층(50, substrate)의 표면(54) 사이에 닙(52, nip)을 형성하도록 기층(50)에 대해 배치될 수 있다. 기층(50)은 그 표면(54)에 열가소성 복합재 플라이(46)를 수용할 수 있는 재료의 어떤 구조 또는 배열일 수 있다. 하나의 예시로서, 기층(50)은 하나 이상의 미리 도포된 열가소성 복합재 플라이(46) 층을 포함할 수 있다(예컨대, 기층(50)은 부분적으로 합쳐진 제1 강화 적층체(32)일 수 있다). 다른 예시로서, 기층(50)은 순수 수지 필름(neat resin film)일 수 있다.
열가소성 복합재 플라이(46)는 대량 릴(44)로부터 풀려질 수 있으며, 가이드 롤러(48) 위로 지나갈 수 있고, 압축 롤러(40) 위로 연장될 수 있으며, 닙(52)을 통과하여 지나갈 수 있다. 열가소성 복합재 플라이(46)가 닙(52)을 통과해 지나가기 때문에, 압축 롤러(40)는 기층(50)의 표면(54)에 대해 열가소성 복합재 플라이(46)에 압력을 가할 수 있다. 더욱이, 압축 롤러(40)가 기층(50)에 대해 움직이므로(예컨대, 화살표 Y로 나타난 방향으로), 복합 층(56)은 기층(50)의 표면(54) 위에 형성될 수 있다. 다중 층(56)은 이런 식으로 기층(50)에 도포될 수 있다. 그러므로, 제1 강화 층(32)은 열가소성 복합재 플라이(46)의 하나 이상의 함께 접착된 층(56)을 포함할 수 있다.
섬유 적치 조립체(30)의 가열 유닛(42)은 열가소성 복합재 플라이(46)의 일부분 및/또는 기층(50)의 일부분을 가열하도록 배치될 수 있으며, 예컨대, 열가소성 복합재 플라이(46) 및 기층(50)의 일부분이 닙(52)을 통과해 지나가기 바로 전에 상기 일부분들을 가열하거나, 또는 상기 부분들이 닙(52)을 통과해 지나가면서 동시에 상기 일부분들을 가열하도록 배치될 수 있다. 가열 유닛(42)은 부드러운 열을 가할 수 있으며, 따라서, 열가소성 복합재 플라이(46) 및/또는 기층(50)의 열가소성 기반 재료(49)의 접합력을 증가시킬 수 있고, 이로 인해, 이를 끈적이게 만들고 열가소성 복합재 플라이(46)와 기층(50) 사이의 접착을 쉽게 만들 수 있다. 이와 같이, 제1 강화 적층체(32)를 형성하는 열가소성 복합재 플라이(46)의 층은 서로 접착될 수 있다.
하나의 구성에서, 섬유 적치 조립체(30)의 가열 유닛(42)은 레이저(57, 도 6)일 수 있다(또는 레이저를 포함할 수 있다). 그러므로, 가열 유닛(42)은 예컨대, 열가소성 복합재 플라이(46)를 기층(50)에 접착하기 위해 압축 롤러(40)와 기층(50) 사이의 닙(52)에 근접하여, 압축 롤러(40) 근처에서(또는 근처에서) 전자기 방사 빔(58)을 방출할 수 있다. 레이저 빔(58)은 열가소성 복합재 플라이(46) 및/또는 기층(50)의 상대적으로 작은 지점에 집중될 수 있다. 가열 유닛(42)과 닙(52) 사이의 간격 및/또는 레이저 빔(58)의 발산은 열가소성 복합재 플라이(46) 및/또는 기층(50)의 원하는 지점의 크기를 얻기 위해 조절될 수 있다.
가열 유닛(42)에서 방출된 전자기 방사 빔(58)은 파장을 갖는다. 빔(58)의 파장은 설계 고려 사항일 수 있다. 하나의 예시로서, 빔(58)은 약 0.75㎛에서 1.4㎛(근적외선(NIR)) 범위의 파장을 가질 수 있다. 다른 예시로서, 빔(58)은 약 1.4㎛에서 약 3㎛(단파 적외선(SWIR)) 범위의 파장을 가질 수 있다. 다른 예시로서, 빔(58)은 약 3㎛에서 약 8㎛(중파 적외선(MWIR)) 범위의 파장을 가질 수 있다. 다른 예시로서, 빔(58)은 약 8㎛에서 약 15㎛(장파 적외선(LWIR)) 범위의 파장을 가질 수 있다. 또 다른 예시로서, 빔(58)은 약 15㎛에서 약 1,000㎛(원 적외선(FIR)) 범위의 파장을 가질 수 있다.
도 6을 참고하여, 하나의 대안 구성에서, 섬유 적치 조립체(30)의 가열 유닛(42)은 초음파 변환기(120)일 수 있다(이를 포함할 수 있다). 그러므로, 가열 유닛(42)은 초음파 용접 방식을 통해 기층(50)에 열가소성 복합재 플라이(46)을 접착하게 하도록, 예컨대, 압축 롤러(40)와 기층(50)(도 2) 사이의 닙(52)(도 2)에 근접하는 것과 같이, 압축 롤러(40)에 근접하여 초음파를 방사할 수 있다.
다른 대안 구성에서, 섬유 적치 조립체(30)의 가열 유닛(42)은 열 장치(130)일 수 있다(또는 이를 포함할 수 있다). 그러므로, 가열 유닛(42)은 열가소성 복합재 플라이(46) 및/또는 기층(50)(도 2)에 열(132)을 전달할 수 있으며(예컨대, 열 전도 및/또는 열 대류 방식으로), 이로써 기층(50)에 열가소성 복합재 플라이(46)를 접합하게 한다.
따라서, 도 1 및 2를 참고하여, 제1 섬유 적치 스테이션(12)의 제1 섬유 적치 조립체(30)는 열가소성 복합재 플라이(46)의 다중의 상호 연결된(예컨대, 함께 접합된) 층으로 이루어진 제1 강화 적층체(32)를 생산할 수 있다. 제1 강화 적층체(32)가 열가소성 기반 재료(49)(도 6)로 이루어지기 때문에, 제1 강화 적층체(32)는 열가소성 기반 재료(49)의 유리 전이 온도 이하의(예컨대, 상온(25℃)) 온도에서 취급될 수 있다. 이와 같이, 제1 강화 적층체(32)는, 예컨대, 연관된 전이 장치(18)를 통해, 제1 섬유 적치 스테이션(12)에서 고화 스테이션(16, 도 1)으로 이동될 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 섬유 적치 시스템(10)의 제2 섬유 적치 스테이션(14)은 제2 강화 적층체(62)를 생산하는 제2 섬유 적치 조립체(60)를 포함할 수 있다. 제2 섬유 적치 조립체(60)는 제2 강화 적층체(62)를 구성할 수 있는 어떤 장치 또는 시스템 일 수 있다. 제2 섬유 적치 조립체(60)는 제1 섬유 적치 조립체(30)와 별개로 작동될 수 있다.
제2 섬유 적치 스테이션(14)의 제2 섬유 적치 조립체(60)는 제2 공구(63)에 제2 강화 적층체(62)를 적층할 수 있다. 제2 공구(64)는 특정 형태를 가진 제2 공구 표면(66)을 가질 수 있으며, 단순(예컨대, 평평한)하거나 또는 복잡(예컨대, 다양한 형태) 할 수 있다. 제2 강화 적층체(62)가 제2 공구 표면(36)의 구성을 상정하도록 제2 강화 적층체(62)는 제2 공구(64)의 제2 공구 표면(66)에 적층될 수 있다.
제2 공구(64)는 오직 제2 강화 적층체(62)를 구성하는 데에만 사용되도록 제2 섬유 적치 스테이션(14) 내에 남아있을 수 있다. 제2 공구(64)가 고화 중 사용되지 않기 때문에, 제2 공구(64)는 고화 도중 사용되는 공구와 같이 고도로 설계될 필요가 없다. 예를 들어, 제2 공구(64)는 고화 온도를 견딜 필요가 없으며 제2 강화 적층체(62)의 열팽창 계수에 거의 상응하는 열팽창계수를 가질 필요가 없다. 이와 같이, 제2 공구(64)와 관련된 제조 비용은 고화 과정에 포함되는 종래의 복합 적층체 공구 와 연관된 제조 비용보다 상당히 적을 수 있다.
제2 섬유 적치 스테이션(14)의 제2 섬유 적치 조립체(60)는 도 2에 도시된 제1 섬유 적치 스테이션(12)의 제1 섬유 적치 조립체(30)와 같은 동일한 방식으로(또는 유사한 방식으로) 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 섬유 적치 조립체(60)는 압축 롤러(도 2의 압축 롤러(40) 참고), 가열 유닛(도 2의 가열 유닛(42) 참고), 및 열가소성 복합재 플라이의 공급(도 2의 열가소성 복합재 플라이(46) 참고)을 포함할 수 있다.
따라서, 제2 섬유 적치 스테이션(14)의 제2 섬유 적치 조립체(60)는 열가소성 복합재 플라이(도 2의 열가소성 복합재 플라이(46) 참고)의 다중의 상호 연결된 층(예컨대, 함께 접합된)으로 구성된 제2 강화 적층체(62)를 생산할 수 있다. 제2 강화 적층체(62)가 열가소성 기반 재료(49)로 구성되기 때문에, 제2 강화 적층체(62)는 열가소성 기반 재료(49)의 유리 전이 온도(예컨대, 상온(25℃)) 이하의 온도로 취급된다. 이와 같이, 제2 강화 적층체(62)는 예컨대, 연관된 이송 장치(20)의 방식으로, 제2 섬유 적치 스테이션(14)에서 고화 스테이션(16)으로 이동될 수 있다.
섬유 적치 시스템(10)의 이송 장치(18, 20)는 섬유 적치 스테이션(12, 14)의 공구(34, 64)에서 고화 스테이션(16)의 공구(84)로 강화 적층체(32, 62)를 이동시킬 수 있는 임의의 장치 또는 시스템을 포함할 수 있다. 하나의 예시로서, 이에 한정하지 않고, 이송 장치(18, 20)는 집고 놓는 로봇일 수 있다(또는 포함할 수 있다). 각각의 섬유 적치 스테이션(12, 14)이 자체 연관된 이송 장치(18, 20)를 가지는 것으로 나타나지만, 당업자들은 단일 이송 장치(예컨대, 단지 이송장치(18)만)가 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 두 개 이상의 섬유 적치 스테이션(예컨대, 섬유 적치 스테이션(12, 14)을 제공할 수 있다는 것을 인지할 것이다.
다시 도 1을 참고하면, 본 발명의 섬유 적치 시스템(10)의 고화 스테이션(16)은 고화 시스템(80)을 포함할 수 있다. 고화 시스템(80)은 제1 강화 적층체(32)(제1 섬유 적치 스테이션(12)으로부터의)와 제2 강화 적층체(62)(제2 섬유 적치 스테이션(14)으로부터의)를 포함하는 강화 적층 조립체(82)를 고화시키기 위해 열(어떤 적합한 수단으로)을 가할 수 있다. 강화 적층 조립체(82)는 제1 및 제2 강화 적층체(32, 62)를 접합함으로써(예컨대, 이송 장치(18, 20)의 방식으로) 조립될 수 있다.
이런 점에서, 당업자들은 제1 강화 적층체(32)가 상부면(31)과 하부면(33)을 가지며 제2 강화 적층체(62)가 상부면(61) 및 하부면(63)을 가질 것이라는 것을 인지할 것이다. 제2 강화 적층체(62)의 하부면(63)은 제1 강화 적층체(32)의 하부면 위에 맞게 그리고 접합되도록 크기와 형상이 정해질 수 있다. 이와 같이, 제1 강화 적층체(32)는 강화 적층 조립체(82)를 산출하기 위해 고화 스테이션(16)에서 제2 강화 적층체(62)와 겹쳐질 수 있다(예컨대, 동일면에 겹쳐).
고화 스테이션(16)의 고화 시스템(80)은 고화 공구(84)를 포함할 수 있다. 강화 적층 조립체(82)는 고화 공구(84)에 조립될 수 있다. 고화 공구(84)는 특정 형태를 가진 고화 공구 표면(79)을 가질 수 있으며, 강화 적층 조립체(82)의 형상을 나타낼 수 있고, 결국 강화 적층 조립체(82)를 구비하는 강화 적층체(32, 62)의 형상을 나타낼 수 있다. 그러므로, 강화 적층 조립체(82)가 고화 중 원하는 구성을 보유하도록(또는 상정하도록) 강화 적층 조립체(82)는 고화 공구(84)의 고화 공구 표면(79)에 조립될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 특정한 구현에서, 고화 스테이션(16)의 고화 시스템(80)은 한 쌍의 마주보는 고화 공구(84, 85)를 포함할 수 있다. 강화 적층 조립체(82)는 마주하는 고화 공구(84, 85) 사이에 배치될 수 있다. 선택적으로, 강화 적층 조립체(82)는 예컨대 고화 공구(84, 85) 중 하나(또는 둘 모두)에 압축력을 가함으로써, 마주하는 고화 공구(84, 85) 사이에서 압축될 수 있다. 압축은 고화 이전에 강화 적층 조립체(82)를 구비하는 강화 적층체(32, 62)의 미끄러짐을 줄일 수 있다(제거하지 않은 경우).
도 3 및 4를 참고하여, 고화 스테이션(16)의 고화 시스템(80)은 고화된 부품(90)(도 4)을 생산하기 위해 강화 적층 조립체(82, 도 3)를 가열하도록 하나 이상의 가열 부제(86, 88)를 포함할 수 있다. 도 3, 4는 고화 공구(84, 85)에 포함된 가열 부재(86, 88)를 나타내고 있지만, 고화 공구(84, 85)에서 분리된 가열 유닛(86, 88)을 사용하는 것이 또한 고려되며 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 결과를 야기할 것이다.
고화 시스템(80)은 고화된 부품(90, 도 4)을 생산하기 위해 강화 적층 조립체(82, 도 3)를 가열하고 고화시키는 다양한 기술/과정을 채용할 수 있다. 하나의 예시로서, 이에 한정하지 않고, 고화 시스템(80)의 가열 부재(86, 88)는 전자 유도 방식을 통해 컨덕터(83, conductor)(도 3)의 열을 생성하는 유도 코일(81, 도 3)일 수 있다(또는 포함할 수 있다). 고화 공구(84, 85)는 고화 공구(84, 85)가 고화 과정 중 가열 부재(86, 88) 기반의 유도를 통해 가열되도록 컨덕터(83)를(예컨대, 고화 공구(84)의 표면(79)에 인접하여) 포함할 수 있다. 다른 예시로서, 이에 한정하지 않고, 고화 시스템(80)의 가열 부재(86, 88)는 전류가 통할 때 열을 발생하는 저항 가열 부재(87, 도 4)일 수 있다(또는 포함할 수 있다). 또 다른 예시로서, 이에 한정하지 않고, 고화 시스템(80)의 가열 부재(86, 88)는 오븐(oven) 또는 오토클레이브(autoclave)와 연결된 가스연료 버너(89, 도 4)와 같은 버너(burner)일 수 있다(또는 포함할 수 있다).
따라서, 다시 도 1을 참고하면, 본 발명의 섬유 적치 시스템(10)의 고화 스테이션(16)은 이송 장치(18, 20)를 통해 강화 적층체(32, 62)를 하나 이상의 섬유 적치 스테이션(12, 14)으로부터 수용할 수 있다. 그러므로, 고화 스테이션(16)은 섬유 적치 스테이션(12, 14)과 공간적으로 분리될 수 있다. 고화 스테이션(16)에서, 강화 적층체(32, 62)는 강화 적층 조립체(82)로 조립될 수 있으며, 고화된 부품(90, 도 4)을 생산하도록 고화될 수 있다.
또한, 본 발명은 섬유 강화 복합재 부품(90, 도 4)을 제조하는 데 사용될 수 있는 섬유 적치 방법(200)에 대한 것이다. 본 발명의 섬유 적치 방법(200)은 하나 이상의 위치(22, 24)에서 강화 적층체(32, 62)를 구성하고 이후 다른 고화 위치(26)로 강화 적층체(32, 62)를 이동시키는 열가소성 복합재료의 처리 능력을 이용한다. 고화 위치(26)에서, 강화 적층체(32, 62)는 강화 적층 조립체(82)로 조립되며, 이후 섬유 강화 복합재 부품(90)을 산출하기 위해 고화된다.
도 5와, 도 1를 추가로 참고하면, 본 발명의 섬유 적치 방법(200)의 하나의 실시예는 제1 위치(22)에서 제1 강화 적층체(32)를 구성하는 단계 (202)로 시작될 수 있다. 단계 (204)에서, 제2 강화 적층체(62)는 제2 위치(24)에서 구성될 수 있다. 선택적으로, 추가 강화 적층체가 다른 추가 위치에서 구성될 수 있다.
단계 (206)에서, 제1 강화 적층체(32)는 제1 위치(22)에서 고화 위치(26)로 이동될 수 있다. 마찬가지로, 단계 (208)에서, 제2 강화 적층체(62)는 제2 위치(24)에서 고화 위치(26)로 이동될 수 있다. 다른 추가 강화 적층체가 다른 추가 위치에서 구성될 경우, 추가 단계는 상기 강화 적층체를 고화 위치(26)로 이동시키는 단계를 포함할 것이다.
단계 (210)에서, 제1 강화 적층체(32)와 제2 강화 적층제(62)는 강화 적층 조립체(82)로 조립될 수 있다. 다른 추가 강화 적층체가 구성되는 경우, 상기 추가 강화 적층체는 강화 적층 조립체(82)에 포함될 수 있다.
단계 (212)에서, 강화 적층 조립체(82)는 고화될 수 있다. 고화는 강화 적층 조립체(82)를 가열하기 적합할 수 있는 다양한 기술들을 이용하여 수행될 수 있다. 하나의 예시로서, 고화는 유도 가열을 이용하여 수행될 수 있다. 다른 예시로서, 고화는 저항 가열을 이용하여 수행될 수 있다. 또 다른 예시로서, 고화는 오토클레이브에서 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명의 섬유 적치 시스템(10)과 섬유 적치 방법(200)은 고화로부터 적층체를 공간적으로 분리시킨다. 이와 같이, 생산 속도는 증가될 수 있다. 더욱이, 고화 중(단계 (212)) 사용된 공구(84)는 적층 중(단계 (202), (204)) 사용된 공구(34, 64)와 다르기 때문에, 생산 비용이 감소될 수 있다.
본 발명의 예시는 도 7에 도시된 것과 같은 항공기 제조 및 서비스 방법(500)과 도 8에 도시된 항공기(600)의 맥락으로 설명될 수 있다. 사전 제작 중, 도시된 방법(500)은 단계 (502)에 도시된 항공기(600)의 사양 및 설계와 단계 (504)에 도시된 자제 조달을 포함할 수 있다. 제작 중, 항공기(600)의, 단계 (506)에 도시된 구성요소 및 서브어셈블리 제조와 단계 (508)에 도시된 시스템 통합이 나타날 수 있다. 이후, 항공기(600)는 단계 (510)의 인증과 인도 단계를 거쳐, 단계 (512)의 서비스 중 으로 이어질 수 있다. 고객에 의한 서비스 중, 항공기(600)는 단계 (514)에 나타난 것처럼 규칙적인 유지관리 및 서비스 단계가 예정될 수 있다. 규칙적인 유지관리 및서비스는 항공기(600)의 하나 이상의 시스템의 수정, 재구성, 재정비 등을 포함할 수 있다.
도시된 방법(500)의 각각의 과정은 시스템 인테그레이터(system integrator), 제3자, 및/또는 운영자(예, 고객)에 의해 수행될 수 있다. 이러한 설명의 목적에 대해, 시스템 인테그레이터에는 많은 항공기 제조사와 주요 시스템 하청업체가, 이에 국한되지 않고, 포함될 수 있으며;제3자에는 많은 판매업체와 하청업체 및 공급자가, 이에 국한되지 않고, 포함될 수 있고;그리고 운영자에는 항공사, 임대차 회사, 군사 기업, 서비스 기관 등이 포함될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 도시된 방법(500, 도 7)에 의해 생산된 항공기(600)는 다수의 높은 수준의 시스템(604)과 내부(606)로 구성된 기체(602)를 포함할 수 있다. 높은 수준의 시스템(604)은 하나 이상의 추진 시스템(608), 전기 시스템(610), 유압 시스템(612), 및 환경 시스템(614)을 포함할 수 있다. 많은 다른 시스템이 포함될 수도 있다. 비록 항공 산업의 예시로 도시되었지만, 다른 실시예는 자동차 산업 및 선박 산업 같은 다른 산업에 적용될 수 있다. 따라서, 항공기(600)에 더해, 이곳에 공지된 개념은 다른 탈것들에 적용될 수 있다(예컨대, 자동차, 선박, 우주선 등).
본 발명의 고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법은 제조 및 서비스 방법(500)의 하나 이상의 단계 동안에 채용될 수 있다. 예를 들어, 구성요소 또는 구성요소와 서브어셈블리 제조(단계 506)에 상응하는 서브어셈블리들은 본 발명의 고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법을 이용하여 제조 또는 제작될 수 있다. 또한, 본 발명의 고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법은 제조 단계(단계 506, 508) 중, 예를 들어, 기체(602) 및 내부(606)와 같이, 실질적으로 항공기(600)의 신속한 조립 또는 항공기(600)의 비용 절감에 의해 활용될 수 있다. 유사하게, 본 발명의 고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법은, 예컨대, 항공기(600)가 서비스 중(단계 512)에 및/또는 유지관리 및 서비스 단계(514) 중에, 이에 한정하지 않고, 활용될 수 있다.
따라서, 요약하자면, 본 발명의 제1 실시예는 다음과 같이 제공된다:
A1. 제1 위치의 제1 섬유 적치 스테이션과 상기 제1 위치와는 다른 고화 위치의 고화 스테이션을 구비하되,
상기 제1 섬유 적치 스테이션은: 제1 공구; 및 상기 제1 공구에 제1 강화 적층체를 구성하도록 형성된 제1 섬유 적치 조립체를 구비하고,
상기 제1 섬유 적치 조립체는: 회전축을 중심으로 회전 가능하며 적어도 부분적으로 닙을 형성하는 압축 롤러와; 상기 닙에 근접하여 열을 공급하도록 배치된 가열 유닛;을 구비하며,
상기 고화 스테이션은: 고화 공구; 및 상기 제1 강화 적층체를 구비하는 강화 적층 조립체를 고화시키도록 형성된 고화 시스템을 포함하는, 섬유 적치 시스템.
A2. 단락 A1에 있어서, 상기 제1 적치 조립체는 상기 닙을 통해 연장되는 열가소성 복합재 플라이를 추가로 구비하는, 섬유 적치 시스템.
A3. 단락 A2에 있어서, 상기 열가소성 복합재 플라이는 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 케톤 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 중 적어도 하나로 이루어지는 섬유 적치 시스템.
A4. 단락 A1에 있어서, 상기 제1 위치 및 고화 위치와 다른 제2 위치의 제2 섬유 적치 스테이션을 구비하되,
상기 제2 섬유 적치 스테이션은 제2 공구와; 상기 제2 공구에 제2 강화 적층체를 구성하도록 형성된 제2 섬유 적치 조립체를 구비하고,
상기 제2 섬유 적치 조립체는: 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 제2 압축롤러를 구비하며, 상기 제2 압축 롤러는 적어도 부분적으로 제2 닙을 형성하고; 상기 제2 닙에 인접하여 열을 가하도록 배치된 제2 가열 유닛을 구비하는, 섬유 적치 시스템.
A5. 단락 A4에 있어서, 상기 강화 적층 조립체는 상기 제1 강화 적층제와 상기 제2 강화 적층제로 이루어지는 섬유 적치 시스템.
A6. 단락 A1에 있어서, 상기 제1 강화 적층체를 상기 제1 공구에서 상기 고화 공구로 이동시키기 위해 배치된 이송 장치가 추가로 구비되는 섬유 적치 시스템.
A7. 단락 A1에 있어서, 상기 고화 시스템은 가열 부재를 구비하는 섬유 적치 시스템.
A8. 단락 A7에 있어서, 상기 가열 부재는 상기 고화 공구에 포함되는 섬유 적치 시스템.
A9. 단락 A7에 있어서, 상기 가열 부재는 유도 코일을 구비하는 섬유 적치 시스템.
B1. 제1 위치에서, 열가소성 기반 재료를 구비한 제1 강화 적층체를 구성하는 단계;
상기 제1 강화 적층체를 구비한 강화 적층 조립체를 조립하는 단계; 및
상기 제1 위치와는 다른 고화 위치에서, 상기 강화 적층 조립체를 고화시키는 단계;로 이루어진 섬유 적치 방법.
B2. 단락 B1에 있어서, 상기 제1 강화 적층체는 다수의 층으로 이루어지며, 상기 다수의 층의 각각의 층은 상기 열가소성 기반 재료로 이루어지는, 섬유 적치 방법.
B3. 단락 B2에 있어서, 상기 구성 단계는 상기 다수의 층을 함께 접합하기 위해 열가소성 기반 재료를 가열하는 단계를 포함하는 섬유 적치 방법.
B4. 단락 B3에 있어서, 상기 가열 단계는 레이저 빔에 의해 수행되는, 섬유 적치 방법.
B5. 단락 B1에 있어서, 상기 열가소성 기반 재료는 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 케톤 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 중 적어도 하나로 이루어지는 섬유 적치 방법.
B6. 단락 B1에 있어서, 상기 조립 단계는 상기 고화 위치에서 수행되는, 섬유 적치 방법.
B7. 단락 B1에 있어서, 상기 조립 단계는 집고 놓는 로봇(a pick-and-place robot)에 의해 수행되는, 섬유 적치 방법.
B8. 단락 B1에 있어서, 제2 위치에서, 열가소성 기반 재료로 형성된 제2 강화 적층체를 구성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 강화 적층 조립체는 상기 제1 강화 적층체와 상기 제2 강화 적층체로 이루어지는, 섬유 적치 방법.
B9. 단락 B8에 있어서, 상기 강화 적층 조립체는 상기 제2 강화 적층체와 상기 제1 강화 적층체를 접합함으로써 조립되는, 섬유 적치 방법.
B10. 단락 B1에 있어서, 상기 고화 단계는 상기 강화 적층 조립체를 전자 유도를 통해 가열하는 단계를 포함하는, 섬유 적치 방법.
C1. 제1 위치에서, 제1 열가소성 복합재 플라이의 다수의 층으로 이루어진 제1 강화 적층체를 구성하는 단계; 상기 제1 강화 적층체를 구성하는 단계는 상기 제1 다수의 층의 인접 층을 함께 접합하는 단계를 포함하며,
제1 위치와는 다른 제2 위치에서, 제2 열가소성 복합재 플라이의 다수의 층으로 이루어진 제2 강화 적층체를 구성하는 단계; 상기 제2 강화 적층체를 구성하는 단계는 상기 제2 다수의 층의 인접 층을 함께 접합하는 단계를 포함하고,
상기 제1 위치 및 제2 위치와는 다른 고화 위치에서, 상기 제1 강화 적층체와 상기 제2 강화 적층체로 이루어진 강화 적층 조립체를 고화시키는 단계;를 포함하는 섬유 적치 방법.
C2. 단락 C1에 있어서, 상기 접합 단계는 가열을 통해 수행되는, 섬유 적치 방법.
C3. 단락 C3에 있어서, 상기 가열은 레이저 빔으로 수행되는, 섬유 적치 방법.
D1. 제1 위치에서, 열가소성 기반 재료의 접합력을 증가시키는 단계를 포함한 제1 강화 적층체를 구성하는 단계와;
제2 위치에서, 열가소성 기반 재료의 접합력을 증가시키는 단계를 포함한 제2 강화 적층체를 구성하는 단계; 및
고화 위치에서, 상기 제1 강화 적층체와 상기 제2 강화 적층체로 이루어진 강화 적층 조립체를 고화시키는 단계;를 포함하며, 상기 고화 단계는 상기 강화 적층 조립체의 접합력을 증가시키는 단계를 포함하는, 섬유 적치 방법.
D2. 단락 D1에 있어서, 상기 제1 강화 적층체의 상기 열가소성 기반 재료의 접합은 상기 열가소성 기반 재료에 열을 가함으로써 증가되는, 섬유 적치 방법.
D3. 단락 D2에 있어서, 상기 가열은 레이저 빔을 통해 가해지는, 섬유 적치 방법.
D4. 단락 D1에 있어서, 상기 제2 강화 적층체의 상기 열가소성 기반 재료의 접합력은 상기 열가소성 기반 재료에 열을 가함으로써 증가되는, 섬유 적치 방법.
D5. 단락 D1에 있어서, 상기 강화 적층 조립체의 접합은 상기 강화 적층 조립체에 열을 가함으로써 증가되는, 섬유 적치 방법.
D6. 단락 D1에 있어서, 상기 제1 강화 적층체는 상부면과 하부면을 구비하며, 상기 제2 강화 적층체는 상부면과 하부면을 구비하고, 상기 제2 강화 적층체의 하부면은 상기 제1 강화 적층체의 상부면과 일치하고 맞는 형상과 크기로 이루어진, 섬유 적치 방법.
본 발명의 고속 생산 섬유 적치 시스템 및 방법의 다양한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 명세서를 읽으면서 당업자들이 개선 수정할 수 있다. 본 발명 출원은 이러한 수정도 포함하며, 단지 청구 범위만으로 한정되지 않는다.

Claims (16)

  1. 제1 위치의 제1 섬유 적치 스테이션(station)과, 상기 제1 위치와는 다른 고화 위치의 고화 스테이션을 구비하되,
    상기 제1 섬유 적치 스테이션은: 제1 공구; 및 상기 제1 공구에 제1 강화 적층체를 구성하도록 형성된 제1 섬유 적치 조립체를 구비하고,
    상기 제1 섬유 적치 조립체는: 회전축을 중심으로 회전 가능하며 적어도 부분적으로 닙(nip)을 형성하는 압축 롤러(roller)와; 상기 닙에 근접하여 열을 공급하도록 배치된 가열 유닛(unit);을 구비하며,
    상기 고화 스테이션은: 고화 공구; 및 상기 제1 강화 적층체를 구비하는 강화 적층 조립체를 고화시키도록 형성된 고화 시스템을 포함하는, 섬유 적치 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 섬유 적치 조립체는 상기 닙을 통해 연장되는 열가소성 복합재 플라이를 추가로 구비하는, 섬유 적치 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 열가소성 복합재 플라이는 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone), 폴리에테르 케톤 케톤(polyether ketone ketone), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenaline sulfide), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene) 및 폴리스티렌(polystyrene) 중 적어도 하나로 이루어지는 섬유 적치 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 및 고화 위치와 다른 제2 위치의 제2 섬유 적치 스테이션을 구비하되,
    상기 제2 섬유 적치 스테이션은 제2 공구와; 상기 제2 공구에 제2 강화 적층체를 구성하도록 형성된 제2 섬유 적치 조립체를 구비하고,
    상기 제2 섬유 적치 조립체는: 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 제2 압축롤러를 구비하며, 상기 제2 압축 롤러는 적어도 부분적으로 제2 닙을 형성하고; 상기 제2 닙에 인접하여 열을 가하도록 배치된 제2 가열 유닛을 구비하는, 섬유 적치 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 강화 적층 조립체는 상기 제1 강화 적층제와 상기 제2 강화 적층제로 이루어지는 섬유 적치 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 강화 적층체를 상기 제1 공구에서 상기 고화 공구로 이동시키기 위해 배치된 이송 장치가 추가로 구비되는 섬유 적치 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 고화 시스템은 가열 부재를 구비하는 섬유 적치 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가열 부재는 상기 고화 공구에 포함되어 있는 섬유 적치 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 가열 부재는 유도 코일로 이루어진 섬유 적치 시스템.
  10. 열가소성 기반 재료를 구비한 제1 강화 적층체를 제1 위치에서 구성하는 단계;
    상기 제1 강화 적층체를 구비한 강화 적층 조립체를 조립하는 단계; 및
    상기 제1 위치와는 다른 고화 위치에서, 상기 강화 적층 조립체를 고화시키는 단계;로 이루어진 섬유 적치 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 강화 적층체는 다수의 층으로 이루어지며, 상기 다수 층의 각각의 층은 상기 열가소성 기반 재료로 이루어지는, 섬유 적치 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 구성 단계는 상기 다수의 층을 함께 접합시키기 위해 열가소성 기반 재료를 가열하는 단계를 포함하는 섬유 적치 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 열가소성 기반 재료는 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 케톤 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 중 적어도 하나로 이루어지는 섬유 적치 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 조립 단계는 상기 고화 위치에서 수행되는, 섬유 적치 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 열가소성 기반 재료로 형성된 제2 강화 적층체를 제2 위치에서 구성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 강화 적층 조립체는 상기 제1 강화 적층체와 상기 제2 강화 적층체로 이루어지는, 섬유 적치 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 강화 적층 조립체는 상기 제2 강화 적층체와 상기 제1 강화 적층체를 접합함으로써 조립되는, 섬유 적치 방법.
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