KR20190089880A - 섬유 보강 중합체 제조방법 - Google Patents

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조셉 파트릭 모란
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루아그 슈바이쯔 아게
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Abstract

본 발명은 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품의 제조 방법에 관한 것으로, 방법은 다음 단계들을 포함한다:
- 열경화성 수지에 매립된 탄소 섬유들을 제공하는 단계(10);
- 열경화성 수지를 탄소 섬유의 적어도 일부를 통해 흐르는 전류에 의해 이의 경화 온도까지 가열시키는 단계(20); 및
- 열경화성 수지를 열경화성 고분자로 전환시키는 단계(30).
본 발명은 또한 상기 방법을 수행하기 위한 장치 및 상기 방법에 따라 제조된 복합 샌드위치 패널 구조체에 관한 것이다.

Description

섬유 보강 중합체 제조방법
본 발명은 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품의 제조 방법에 관한 것이다. 추가의 양상들에서, 본 발명은 상기 방법을 수행하는 장치 및 상기 방법에 따라 제조된 복합 샌드위치 패널 구조체에 관한 것이다.
섬유 보강 중합체는 공지된 복합 재료이다. 섬유 보강 중합체(FRP) 소재의 구성 요소들은 매트릭스를 형성하는 중합체와 보강재를 형성하는 섬유이다. 중합체는 섬유를 둘러싸고 상대적 위치를 안정화한다. 섬유는 다른 특성들 중에서 개선된 강성 및 인장 강도를 갖는 복합 재료를 제공한다. 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품에 대한 공지된 제조 방법은 섬유를 원하는 기하학적 형태로 배열하고, 섬유를 수지에 담그거나 함침시키고 수지를 경화시키는 것을 포함한다. 경화 공정이 끝나면 수지는 고분자 매트릭스로 전환된다. 이러한 제조 공정에 사용되는 전형적인 수지는 에폭시 수지이다. 사용된 수지에 따라, 경화 공정을 개시하기 위한 여러 가지 가능성들이 가능하다. 광범위한 경화 방법은 열 경화, 즉 수지를 중합이 일어나는 온도로 가열하는 것이다. 에폭시 수지의 경우 경화 온도는 약 180℃ 이다. 경화 공정은 전형적으로 오븐에서 수행된다. 어떤 경우에는 고압 또는 진공의 적용이 필요할 수 있으므로 공정이 오토 클레이브에서 수행되어야 한다. 성형기(former) 또는 몰드는(mold)는 중합체가 경화될 때까지 원하는 기하학적 형태로 섬유 및 수지를 유지하고 결과 생성물에 안정성을 부여한다. 성형기 또는 몰드가 수지에 함침된 섬유와 함께 오븐에 넣어진다. 이러한 성형기 또는 몰드는 일반적으로 기계적 안정성을 제공해야 하고 수지의 경화 온도 주변의 온도를 견뎌야하고 오븐에서 수지로 열이 전달되는 것을 방해해서는 안되기 때문에 일반적으로 강 또는 알루미늄으로 제조된다.
본 발명의 목적은 섬유 보강 중합체를 포함하는 제품의 개선된 제조 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 제1 항에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 방법은 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품을 제조하는 방법이다. 방법은 하기 단계들을 포함한다:
- 첫째, 열경화성 수지에 매립된 탄소 섬유가 제공된다;
- 둘째, 열경화성 수지는 탄소 섬유의 적어도 일부를 통해 흐르는 전류에 의해 경화 온도까지 가열된다;
- 셋째, 열경화성 수지가 열경화성 고분자로 전환된다.
탄소 섬유를 보강 부재로서 사용하여, 탄소 섬유에 전류를 인가함으로써 작업편을 직접 가열하는 것이 가능해진다는 것을 본 발명자는 인식하였다. 탄소 섬유는 전류가 그곳을 통해 흐르게하여 저항 가열이 가능하도록 전기 전도성이 충분하다. 생성된 생성물은 탄소 섬유 보강 중합체(CFRP) 재료를 포함한다. 유리 섬유와 같은 전기적으로 격리된 섬유를 포함하는 다른 유형의 섬유가 탄소 섬유와 결합될 수 있다. 열경화성 수지가 탄소 섬유에 매우 가깝기 때문에, 탄소 섬유에서 생성된 열은 수지에서 중합체로 전환시키는 데 필요한 곳에 직접 도달한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 오븐에서 종래의 열 경화 공정보다 적은 전력을 필요로한다. 본 발명에 따른 방법에 의하면, 통상적 의미의 오븐이 전혀 필요하지 않다. 이것은 제조 비용을 현저하게 감소시킬 수 있다. 특히 대형 제품을 제조하는 경우, 예를 들어, 수 미터의 치수를 갖는 제품을 제조하는 방법에 있어서, 적절한 크기의 오븐을 사용할 필요가 없기 때문에, 이 방법은 제조 장소를 선택할 때 유연성을 증가시킨다. 본 발명에 따른 방법으로, 열경화성 수지에 매립된 탄소 섬유는 원하는 형상으로 될 수 있고, 복합 재료는 인-시츄(in-situ)로 경화될 수 있다. 따라서 이 방법은 자체 가열식 CFRP 작업편을 제조하는 방법으로 볼 수 있다.
탄소 섬유는 중량이 적고 기계적 성질이 우수하기 때문에 작업편에 가열 요소로서 이들을 포함하여 경량 구조에서 특히 바람직한 기타 특성들에 악영향을 미치지 않는다. 그들은 구조 요소의 기능뿐만 아니라 가열 요소의 기능을 수행할 수 있다.
방법의 제1 단계에서 제공된 모든 탄소 섬유가 저항 가열에 관여할 필요는 없다. 예를 들어, 전류원에 연결된 제품의 표면 위로 연장되는 탄소 섬유의 한 층을 제조하기에 충분해야 한다.
사용된 열경화성 수지 및 제품의 치수에 따라, 소정의 시간 - 순서로 온도 램프 및 온도 플래토(temperature plateaus)를 포함하는 특정 경화 사이클이 적용될 수 있다. 온도 센서는 온도 조건을 모니터하거나 적용된 가열 전류에 작용하는 네거티브 피드백 루프(negative feedback loop)에 의해 온도를 제어하기 위해 수지 또는 이의 주변에 배열될 수 있다.
가열 공정은 중합이 완료될 때까지 여러 개의 서브 가열 공정으로 나누어 질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예는 청구항 2 내지 18항의 특징으로부터 비롯된다.
모순되지 않는 한, 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 방법은 성형기의 표면 또는 제품의 형상을 한정하는 몰드 내에 탄소 섬유를 배열하는 선행 단계를 더 포함한다. 열경화성 수지를 경화 온도, 전형적으로 중간 온도에서 가열하는 동안 수지는 점도가 낮기 때문에 아직 경화되지 않은 복합 재료의 안정성이 낮다. 성형기 또는 몰드는 제조 공정의 이 단계에서 필요한 안정성을 제공한다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 열경화성 수지를 이의 경화 온도까지 가열한 후, 탄소 섬유 및 부분적으로 경화된 수지를 포함하는 구조는 성형기 또는 몰드로부터 제거된다.
이 실시예에서, 동일한 성형기 또는 몰드가 더 자주 사용될 수 있다. 일단 탄소 섬유와 부분적으로 경화된 수지의 구조가 그 자체의 안정성을 획득하면, 본 발명에 따른 방법은 탄소 섬유를 통해 전류를 흐르게 함으로써 오븐과 독립적으로 성형기 또는 몰드와 독립적으로 작업편을 가열하는, 이전에 알려지지 않았던 가능성을 제공한다.
이러한 방식으로, 열경화성 수지의 열경화성 중합체로의 나머지 전환은 성형기 또는 몰드를 필요로하지 않고 방법의 개별 단계에서 완료될 수 있다. 성형기 또는 몰드로부터 제거된 후, 탄소 섬유 및 부분적으로 경화된 수지를 포함하는 구조는 구조가 성형기 또는 몰드와 접촉하는 동안 허용되지 않는 온도까지 가열될 수 있는데, 왜냐하면 이러한 온도는 성형기 또는 몰드의 무결성을 손상시킬 수 있기 때문이다. 고온을 적용하는 이러한 후 경화 단계는 최종 탄소 섬유 보강 중합체 제품에 보다 우수한 고온 특성을 부여하는데 유용할 수 있다. 간단한 지지 구조, 예를 들어, 인터페이스 포인트 또는 표면의 위치를 지지하거나 한정하는 금속 프레임이 공정의 후반 단계에서 성형기 또는 몰드 대신 적용될 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 탄소 섬유는 성형기의 표면 또는 몰드에 배열하기 전에 열경화성 수지에 의해 예비 함침된다.
프리프레그(prepreg)로 알려진 열경화성 수지로 예비 함침된 탄소 섬유는 반제품으로 상업적으로 입수 가능하다. 수지는 이미 부분적으로 경화되어 있어 프리프레그에 안정성을 부여하고 취급이 용이하다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 몰드 내에 탄소 섬유를 배열한 후, 몰드 내로 열경화성 수지가 사출된다.
탄소 섬유가 몰드 내에 배열된 후에, 열경화성 수지를 첨가하는 것이 가능하고, 예비 함침된 섬유가 사용된 경우에는 예를 들어, 빈 공간을 채우기 위해 수지를 추가로 첨가하는 것이 가능하다. 몰드를 사용하고 열경화성 수지를 주입하여 정확하게 한정된 기하학적 모양을 얻을 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 방법은 단열재, 특히 목재, 코르크, 세라믹, 유리, 미네랄 울(mineral wool), 중합체 폼(polymer foam)을 포함하는 성형기 또는 몰드를 제공하는 단계 및/또는 상기 성형기 또는 몰드를 다층 절연층으로 덮는 단계를 더 포함한다.
열 절연 재료를 포함하는 성형기 또는 몰드를 사용하는 것은 작업편에서 더 긴 시간 동안 열을 유지하는 이점을 갖는다. 본 발명에 따른 방법에서와 같이 작업편이 자체적으로 가열되기 때문에, 절연 재료를 포함하는 성형기 또는 몰드가 수지를 경화시키는 데 필요한 총 에너지를 감소시키는 것을 돕는다. 경사면의 급경사에 의해 한정된 미리 한정된 온도 램프를 실행하려면 성형기 또는 몰드가 단열재를 포함하는 경우 낮은 전력이 필요하다. 성형기 또는 몰드를 다층 절연층과 같이, 추가 절연 요소들로 둘러싸는 것은 총 에너지 소비 및 필요한 전력을 추가로 줄인다.
예를 들어 합판과 같은 나무로 만든 성형기 또는 몰드는 값싸고, 쉽게 작업할 수 있으며 CO2 배출량이 적다는 추가적인 이점이 있다. 대형 제품의 경우, 목재는 해외 지역에서도 대량 구매할 수 있는 지역적으로 유리한 이점이 있다. 목재는 일반적인 수지의 경화 온도에 상응하는 온도를 견딜 수 있으며 120℃ ~ 200℃ 정도이다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 방법은 탄소 섬유 부분의 먼 섹션을 전원 공급 장치의 전극과 전기 전도성 접촉(electrically conducting contact)시키는 선행 단계를 더 포함한다.
탄소 섬유의 먼 섹션은 현재의 가열에 관여하는 탄소 섬유의 대향 단부들일 수 있다. 이 단부들은 이들이 전극에 접촉하도록 몰드에서 꺼내져 나중에 최종 제품의 표면에서 절단될 수 있다.
대안으로, 성형기 또는 몰드에 배열되는 탄소 섬유와의 접촉 영역은 섬유를 따른 중간 섹션에서 설정될 수 있다. 이 방식으로, 전극과 접촉하는 섹션 사이의 섬유 부분만 저항 가열에 사용된다.
탄소 섬유는 충분히 길 수 있어, 탄소 섬유 부분의 단일 탄소 섬유가 먼 섹션의 2 개의 전극 모두와 전기 전도성으로 접촉될 수 있다. 하나의 전극에서 다른 전극으로의 전류 경로는 서로간에 전기 접촉을 가지고, 하나의 전극으로부터 다른 전극으로 직렬 접촉(series connection)을 형성할 수 있는 다수의 탄소 섬유를 통해 확립될 수 있다. 후자의 경우, 더 짧은 탄소 섬유, 특히 전극 사이의 거리보다 작은 길이를 갖는 탄소 섬유가 사용될 수 있다. 탄소 섬유 사이의 전기적 접촉은 탄소 섬유의 다발을 비틀어서 얀(yarn)을 형성함으로써 및/또는 직물에 종 방향 및 횡 방향으로 탄소 섬유를 직조함으로써 보강될 수 있다.
전력 공급 장치의 전극은 예를 들어 구리, 청동과 같은 구리 합금 또는 흑연으로 제조될 수 있다. 전극 재료로서, 모든 형태의 전기 전도성 또는 반 도전성 재료, 금속, 유기 또는 무기 재료가 고려될 수 있다. 전원 공급 장치는 교류(AC)를 직류(DC)로 제공할 수도 있다. 전원 공급 장치는 컨트롤러를 포함할 수 있거나 전달된 전력 또는 온도의 개방 루프 제어 또는 닫힌 루프 제어를 가능하게 하는 외부 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 이러한 컨트롤러는 작업편 상에 배열된 하나 또는 수 개의 온도 센서로부터 입력 신호를 수신할 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 전극들은 탄소 섬유에 고정되고, 특히 상기 전극들은 솔리드 바(solid bar) 구조이다.
접촉 저항이 낮은 전극에 대한 전기 연결을 클램핑함으로써 성립될 수 있다. 예를 들어 페인트 희석제(paint thinner)에 탄소 섬유를 함침시킴으로써, 탄소 섬유에 대한 접촉 영역의 이전 세정은 탄소 섬유로부터 전기적으로 분리된 재료를 제거하는데 필요할 수 있다. 이러한 세정 단계는 사전 함침된 재료가 사용되는 경우에 필요하거나 필요하지 않을 수 있다. 전극은 예를 들어 구리 플레이트의 형태를 가질 수 있다. 솔리드 바 구조의 형태를 갖는 전극으로, 높은 클램핑 힘이 가해질 수 있고, 따라서 낮은 접촉 저항이 달성된다. 이러한 방식으로, 가열 단계 동안 필요한 전압은 낮게 유지될 수 있고 전극에 대한 접촉면에서 국소적 과열이 방지될 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 전극들은 금속 필라멘트의 형태를 갖는다. 필라멘트는 탄소 섬유를 포함하는 직물로 직조된다. 바람직하게는, 금속 필라멘트는 탄소 섬유와 직교하는 방향으로 배열되는 것이 바람직하다.
금속 필라멘트는 예를 들어 구리 필라멘트일 수 있다. 이들은 길이 방향으로 탄소 섬유를 함유하는 프리프레그 직물의 띠의 폭을 가로 질러 직조될 수 있다. 이러한 방식으로, 밴드의 전체 폭, 즉 밴드의 종 방향으로 놓인 모든 탄소 섬유에 대한 양호한 전기적 접촉이 달성된다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 탄소 섬유는 다중 플라이들로 배열되고 플라이들은 전원 공급 장치에 병렬로 연결된다.
전원 공급 장치에 병렬로 여러 겹의 탄소 섬유를 연결함으로써, 탄소 섬유의 유효 단면적이 증가될 수 있고 그에 따라 전극 사이의 전체 저항이 감소될 수 있다. 이러한 방식으로, 전체 저항은 소정의 가열 전력에 도달하기 위해 인가될 필요가 있는 전압이 전력 공급에 적합한 범위 내에 있도록 조절될 수 있다. 예를 들어 저항률은 110V 또는 230V와 같이 전력 그리드로부터 이용가능한 전압이 가열 전류를 구동하기에 충분하도록 조정될 수 있다; 더 낮은 전압이 또한 적용될 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 탄소 섬유는 적어도 길이 방향으로 탄소 섬유를 포함하는 띠 형상의 직물 형태로 제공된다.
이러한 직물 또는 플라이는 탄소 섬유의 취급 및 배열을 용이하게 한다. 직물은 열경화성 수지에 의해 예비 함침될 수 있다. 직물의 띠 형상은 맨드렐(mandrel)에 탄소 섬유를 권취하거나 성형기에 탄소 섬유를 효과적으로 놓을 수 있게 한다. 전기 접촉은 밴드를 감거나 배열한 후에 밴드의 대향 단부에 설정될 수 있다. 띠 형상 직물은 띠 형상에 대하여 종 방향 및 횡 방향 또는 대각 방향으로 탄소 섬유를 포함할 수 있다. 직물은 탄소 섬유로 완전히 제조되거나 유리 섬유 또는 금속 필라멘트와 같은 다른 섬유를 포함할 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 방법은 라미네이트 구조체를 제조하기 위해 사용되며, 방법은 라미네이트 구조의 표면에 평행하게 띠 형상 직물 또는 플라이를 배열하고 표면을 덮는 단계를 포함한다.
라미네이트 구조는 주로 곡면을 따라 뻗어 있고 이 면과 직교하는 방향으로 몇 개의 층을 갖는 구조이다. 라미네이트 구조체에서, 탄소 섬유는 최종 생성물의 높은 기계적 배향 강도 및/또는 강성을 달성하기 위해, 상이한 섬유 방향을 갖는 층으로 배열될 수 있다. 이 실시예에서, 밴드는 편평하게 배열되고 표면에 평행하며, 밴드는 그 경로를 따라 라미네이트 구조의 전체 표면을 덮는 방식으로 배열된다. 이러한 방식으로, 경화 단계에서 완전한 라미네이트 구조체의 균일한 가열이 달성되는 것이 보장될 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 방법은 복합 샌드위치 패널 구조체를 제조하는 방법이다. 복합 샌드위치 패널 구조체는 제1 페이스 시트(face sheet)와 제2 페이스 시트 사이에 코어를 포함하며, 제1 페이스 시트 및 상기 제2 페이스 시트 중 적어도 하나는 열경화성 중합체에 매립된 탄소 섬유를 포함한다.
본 방법의 실시예에 따라 제조된 복합 샌드위치 패널 구조체는 상이한 구조를 갖거나 2 개의 페이스 시트와 상이한 재료를 포함하는 코어를 포함한다.
페이스 시트들은 각각 하나의 층으로 구성되거나 여러 층으로 구성되거나 다층 재료로 제조될 수 있다. 제1 및 제2 대면시트는 서로 거울 대칭인 층 스택(layer stack) 또는 구조를 가질 수 있다. 제1 및 제2 페이스 시트는 서로 상이할 수 있으며, 두께 또는 겹쳐진 수와 같은 재료 또는 치수일 수 있다. 페이스 시트의 다른 층들은 다른 재질로 구성될 수 있다. 페이스 시트 중 적어도 하나는 탄소 섬유를 포함하며, 탄소 섬유는 방법의 가열 단계에서 전기적으로 가열된다. 따라서, 적어도 하나의 페이스 시트 층은 전기 전도성이다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 제1 페이스 시트 및 제2 페이스 시트 중 적어도 하나는 탄소 섬유와 코어 사이 및/또는 탄소 섬유와 복합 샌드위치 패널 구조체의 외부 사이에 전기 절연층을 포함한다. 페이스 시트 중 하나의 탄소 섬유와 코어 사이의 전기 절연층은 전기 전도성 코어에 대한 전기 접촉을 방지할 수 있다. 페이스 시트들 중 하나의 탄소 섬유들과 복합 샌드위치 패널 구조체의 외부 사이의 전기 절연층은 전압을 받는 부품들과 잘못 접촉되는 것을 방지할 수 있고 안전상의 이유로 필요할 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 복합 샌드위치 패널 구조체의 코어는 전기적으로 비전도성이다.
이 실시예에서는 탄소 섬유와 코어 사이의 유리 섬유 플라이 또는 다른 무기 플라이와 같은 전기 절연층이 필요하지 않을 수 있다. 비도전성 코어는 예를 들어 유전 재료를 포함할 수 있다. 이는 발포 플라스틱, 목재, 코르크 등과 같은 유기 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 이러한 재료들은 경량 구조를 가능하게 한다. 이는 세라믹 또는 반도체 재료와 같은 무기 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 복합 샌드위치 패널 구조체는 그 표면에 전기 접촉 소자들을 포함하고, 전기 접촉 소자는 탄소 섬유와 전기적으로 접촉하고 솔리드 바 구조로 설계된다.
이 실시예에서, 높은 클램핑 힘이 전기 접촉 소자에 인가될 수 있고, 따라서 낮은 접촉 저항이 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 가열 단계 동안 필요한 전압은 낮게 유지될 수 있고 전극에 대한 접촉면에서 국소적 과열이 방지될 수 있다. 전원 공급 장치에 대한 접촉을 확립하기 위해, 전원 공급 장치에 연결된 제거가능한 전극이 전기 접촉 소자에 고정될 수 있다. 두 대응물, 즉 전기적 접촉 소자 및 제거 가능한 전극은 솔리드 바 구조로 설계될 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 복합 샌드위치 패널 구조체는 그 표면에 전기 접촉 소자들을 포함하고, 전기 접촉 소자는 탄소 섬유와 전기적으로 접촉하고 전기 접촉 소자는 전기 전도성 섬유를 포함한다. 전기 전도성 섬유는 구리 필라멘트와 같은 금속 섬유일 수 있다. 전기 전도성 섬유는 탄소 섬유일 수 있다. 전기 접촉 소자는 구조적 인터페이스, 예를 들어 구조적 인터페이스 링에 배열될 수 있다. 전기 접촉 소자는 최종 앙상블(ensemble)의 일부이거나 아닐 수도 있다. 이들은 탄소 섬유에 전류를 인가하기 위한 전극 어셈블리의 일부를 형성하는데 사용될 수 있다. 전기 접촉 소자는 열경화성 수지를 열경화성 중합체로 전환한 후에 제거될 수 있다.
모순되지 않는 한, 언급된 임의의 실시예들 및 명시될 임의의 실시예들과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 복합 샌드위치 패널 구조체는 유리 섬유 및 전기 전도성 섬유를 포함하는 모놀리식(monolithic) 구조로 제조된 모서리 보강재를 포함한다. 이 실시예에서, 모서리 보강재는 전도성 페이스의 클램핑을 용이하게 한다. 이는 모서리 보강재에 직접 전기적 연결을 설정할 수 있는 가능성과 함께 중요 영역에 높은 기계 안정성을 제공한다.
또한, 본 발명의 범위는 청구 범위 제19항에 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 다음을 포함한다.
- 열적 및 전기적 절연 재료를 포함하는 성형기 또는 몰드,
- 성형기 상에 또는 몰드 내에 배열되고, 탄소 섬유를 전원에 연결하기 위한 전극.
이러한 장치는 섬유 보강 복합 재료를 포함하는 제품을 제조하기 위한 도구를 취급하기 쉽다. 전극은 성형기 또는 몰드의 표면상의 미리 정해진 위치에서 탄소 섬유와 접촉하도록 성형기 또는 몰드에 통합될 수 있다. 전극은 예를 들어 구리, 청동과 같은 구리 합금 또는 흑연으로 제조될 수 있다. 전극 재료로서, 모든 형태의 전기 전도성 또는 반 도전성 재료, 금속, 유기 또는 무기 재료가 고려될 수 있다.
본 발명은 추가로 청구 범위 제20항에 따른 복합 샌드위치 패널 구조체에 관한 것이다. 이는 본 발명에 기재된 방법에 따라 제조된 복합 샌드위치 패널 구조체이다.
복합 샌드위치 패널 구조체의 일 실시예에서, 구조는 내부 페이스 시트, 허니컴 구조체 및 외부 페이스 시트를 포함하며, 이들 모두는 열경화성 중합체를 포함하며, 탄소 섬유는 내부 및/또는 외부 페이스 시트를 균일하게 덮는 경로를 따르도록 배열된다.
본 발명에 따른 복합 샌드위치 패널 구조체는 샌드위치 구조의 적어도 하나의 페이스 시트를 균일하게 덮는 탄소 섬유를 포함하기 때문에, 이들 탄소 섬유는 가열된 탄소 섬유를 매립한 열경화성 수지 및 허니콤 구조체 및 다른 페이스 시트 내의 열경화성 수지를 경화시키기 위해 전체 구조를 균일하게 가열하는데 사용되어, 최종 복합 샌드위치 패널에서 열경화성 수지를 열경화성 중합체로 전환시킬 수 있다.
따라서, 이러한 복합 샌드위치 패널 구조체는 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 효율적으로 또한 에너지 절약 방식으로 제조될 수 있다.
이러한 복합 샌드위치 패널 구조체는 플레이트 또는 원통형, 원추형 구형 표면 또는 이들의 조합 형태의 형태를 가질 수 있다. 이들은 예를 들어 항공기의 외피 또는 발사체의 탑재물 페어링(payload fairings)과 같은 항공 우주 용도에 사용될 수 있다.
내부 페이스 시트는 언급된 방법에서 제1 페이스 시트 또는 제2 페이스 시트 일 수 있다. 따라서, 외부 페이스 시트는 제1 페이스 시트 및 제2 페이스 시트 중 다른 하나일 수 있다. 내부 및 외부 페이스 시트의 역할은 기하학적 형태 또는 구조의 적용에 의해 한정된다. 허니컴 구조를 가지며 2 개의 페이스 시트 사이에 매립되는 코어는 가벼운 구조에 특히 적합하며, 높은 기계적 하중을 지지해야 한다.
본 발명은 이제 도면의 도움으로 더 예시될 것이다. 도면은 다음과 같다:
도 1은 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다;
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실시예의 흐름도이다;
도 3a는 제조 동안의 제품의 사시도 및 개략도이다;
도 3b는 도 3a에 도시된 제조 후 생성된 제품의 사시도이다;
도 4는 몰드 및 작업편을 통하는 단면도이다;
도 5는 복합 샌드위치 패널 구조체의 개략적 단면도이다;
도 6은 복합 샌드위치 패널 구조체의 단면도이다;
도 7은 제조 동안의 제품의 개략적인 사시도이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시한다. 제조 방법을 시작한 후, 제1 단계(10)는 열경화성 수지에 매립된 탄소 섬유를 제공하는 단계를 포함한다. 제2 단계(20)는 상기 탄소 섬유의 적어도 일부를 통해 흐르는 전류에 의해 경화 온도까지 열경화성 수지를 가열하는 단계를 포함한다. 제3 단계(30)에서, 열경화성 수지가 열경화성 중합체로 전환된다. 중합이 완료되면 절차가 끝난다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실시예의 흐름도를 도시하며, 추가 중간 단계들을 도시한다. 성형기 또는 몰드 상에 탄소 섬유를 배열(11)하는 것은 섬유에 열경화성 수지를 첨가(13', 13")하여 열경화성 수지에 탄소 섬유가 매립되도록 독립적으로 수행될 수 있다. 순차적으로, 열경화성 수지의 첨가는 예를 들어 프리프 레그 재료를 사용하거나 또는 권취 공정 중에 섬유를 습윤시킴으로써 탄소 섬유(참조 부호 13'로 표시됨)를 배열하기 전에 일어날 수 있다. 부가적인 세정 단계를 피하기 위해, 탄소 섬유에 전극을 접촉시킨 후에 열경화성 수지를 첨가하는 것이 유리할 수 있다(참조 부호 13"로 표시됨). 서로 다른 가능한 순서는 연속, 파선 또는 파선-점선 화살표로 표시된다. 이전에 탄소 섬유에 접촉된 전극에 전압을 인가(21)함으로써, 전류가 탄소 섬유를 통해 흐르기 시작한다. 탄소 섬유의 저항 가열에 의해 수지를 이의 경화 온도까지 가열(22)하는 것이 수행된다. 열경화성 수지는 수지를 열경화성 중합체로 전환(30)시키는데, 즉 완전한 중합을 달성하기에 충분히 긴 시간 동안 경화 온도 이상으로 유지된다. 열경화성 수지를 완전히 변환시키는 단계(30) 이전에, 이 때의 작업편은 탄소 섬유를 포함하는 구조이고 부분적으로 경화된 수지는 본 발명에 따른 방법의 실시예에 따른 성형기 또는 몰드로부터 제거될 수 있다.
도 3a는 일 실시예에 따른 제조 방법 중 제품의 사시도 및 개략도를 도시한다. 열경화성 수지(303)에 매립된 탄소 섬유는 최종 제품의 기하학적 형상을 한정하는 성형기(320) 상에 배열된다. 페인트 브러시(330)는 수지를 포함하는 표면을 상징적으로 나타낸다. 이 표면을 수지로 도장하는 것은 열경화성 수지에 탄소 섬유를 매립하는 여러 가지 가능성 중 하나일 뿐이다. 스프레이 노즐을 통한 건조 직물에 수지를 적용하는 다른 방법도 옵션이다. 예비 함침된 섬유, 얀, 직물 등을 교대로 사용할 수 있다. 탄소 섬유를 포함하는 띠 형상 직물의 단부(301, 302)는 제품의 형상으로부터 돌출하고 전원(310)에 연결된 전극(311, 312)에 고정된다.
전류(I)는 하나의 전극으로부터 탄소 섬유를 통해 다른 전극으로 흐른다. 도시된 실시예에서, 띠 형상 직물은 전류가 밴드를 따라 흐르도록 보장하기 위해 유전 재료의 직물일 수 있는 전기 절연층으로 둘러싸일 수 있다. 이러한 방식으로 제조된 제품은 예를 들어 발사체 탑재물 페어링 요소일 수 있다. 이 도면에서 물체는 스케일링되지 않으며, 특히 전원 공급 장치, 전극, 지지 구조체의 부품 및 페인트 브러시는 성형기(320)의 크기와 비교하여 너무 크거나 너무 작을 수 있는데, 성형기(320)는 발사체용 탑재물 페어링 요소의 경우, 예를 들어 길이가 20 미터일 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 선박 선체, 경주용 차체, 로터 날개(rotor wings), 스포츠 용품 등과 같은 다양한 치수의 다양한 제품을 제조하는데 적합하다.
도 3b)는 도 3a)에 도시된 바와 같은 배열로 열경화성 수지를 경화시키고 탄소 섬유를 포함하는 띠 형상 직물의 단부를 절단한 후 최종 제품(300)을 도시한다.
도 4는 열경화성 수지를 열경화성 중합체로 전환시키면서, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 몰드 및 작업편(304)을 통과하는 단면을 도시한다.
기부 판(401) 상에는 작업편(304)을 지지하는 목재 몰드(402)가 배열되어 있다. 몰드를 한정하는 형상의 일부일 수 있거나 및/또는 열 보호로서 작용할 수 있는 코르크 요소(cork element)(403)가 작업편의 외부 표면을 둘러싸고 있다. 몰드의 나무 및 코르크 부분은 단열 부품으로, 작업편에서 탄소 섬유를 통해 흐르는 전류에 의해 생성된 열을 유지하는 데 도움이 된다. 코르크 판(404)은 바닥 판에 대한 복사열 손실을 더 감소시키기 위해 베이스 판에 배열된다. 몰드를 덮거나 둘러싸는 다층 절연층(405)은 대류 및 복사 열 손실을 감소시킨다. 다층 절연층(405)은 공기 갭(410)에 의해 몰드의 코르크 요소로부터 이격되며, 대류를 감소시키기 위해 공기 갭은 좁게 선택될 수 있다. 목재 몰드(402)는 중공이며 공기(410)로 채워진다. 도 4에 도시된 단열 요소는 도 3a)에 도시된 바와 같은 배열에 추가될 수 있다. 본원에 도시된 작업편(304)은 내부 페이스 시트, 외부 페이스 시트 및 그 사이의 허니컴 구조를 포함하는 복합 샌드위치 패널 구조체일 수 있다. 이러한 구성에서, 복합 샌드위치 패널 구조체를 통해 열경화성 수지를 중합시키기 위해, 예를 들어 내부 페이스 시트에 배열된 탄소 섬유를 통해 흐르는 전류에 의해 내부 페이스 시트를 가열하는 것으로 충분하다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 실시예에 따라 제조된 복합 샌드위치 패널 구조체(500)의 개략적 단면도를 도시한다. 코어(503)는 제1 페이스 시트(501) 및 제2 페이스 시트(502)의 중간에 매립된다. 선택적으로, 전기 절연층(510)은 제1 페이스 시트와 코어 및/또는 제2 페이스 시트와 코어 사이에 존재할 수 있다. 제1 및 제2 페이스 시트는 본원에서 2 개의 페이스 시트 각각에 3 개의 플라이들(520)로서 상징적으로 표시되는, 몇 개의 플라이들의 스택으로서 제조될 수 있다. 일부 또는 모든 플라이들(520)은 제조 공정 동안 샌드위치 구성을 가열하기 위해 사용되는 탄소 섬유를 포함할 수 있다. 여기에 표시된 샌드위치 구성의 페이스 시트는 코어와 관련하여 대칭이다.
도 6은 본 발명에 따른 방법의 실시예에 따라 제조된 복합 샌드위치 패널 구조체(600)의 단면도이다. 여기에 도시된 실시예에서, 제1 페이스 시트(601)는 이 도면에 도시된 최하층에 대응하는 제2면(602)과 완전히 다른 층 스택을 갖는다. 제2 페이스 시트(602)는 열경화성 중합체에 매립된 탄소 섬유 웨빙(carbon fiber webbing)의 플라이만을 포함할 수 있다. 복합 샌드위치 패널 구조체의 코어(603)는 제1 및 제2 페이스 시트 사이에 배열된다. 본 단면도에서, 도시된 코어(603)의 부분은 코어 구조(609)의 관찰이 가능하도록 층 스택 내의 다른 요소들의 도시된 부분들보다 약간 크다. 코어 구조는 상징적으로 교차 해치선(cross hatching)으로 표시된다. 코어 구조는 예를 들어, 페이스 시트에 수직으로 배향된 허니컴을 갖는 허니컴 구조로서 구현될 수 있다. 코어 구조는 다른 예로서 성형 구조(foam structure)일 수 있다. 코어에 직접 인접한 제1 페이스 시트의 일부분에는 보강층(604)이 있다. 보강층은 열경화성 중합체에 매립된 탄소 섬유 또는 유리 섬유를 포함할 수 있다. 내부 전기 절연층(605)은 코어 측을 향해 플라이(620)의 전기적 절연을 제공한다. 탄소 섬유를 포함하는 2 개의 플라이(620)는 전기 접촉 소자(606)와 접촉한다. 전기 접촉 소자(606)는 샌드위치 구조체의 가장자리에 배열되어, 전원 공급 장치로부터 탄소 섬유로의 연결이, 단부면(본 도면의 우측으로부터) 또는 샌드위치의 층에 수직인 측면(본 도면의 상부로부터)으로부터 용이하게 설정될 수 있다. 후자의 경우에, 전기 접촉 요소에 자유롭게 접근할 수 있도록, 전기 접촉 요소 위의 층들이 국소적으로 제거되거나 적용되지 않을 수 있다. 외부 전기 절연층(607)은 탄소 섬유를 함유하는 플라이(620)의 상부에 배열된다. 외부 전기 절연층(607)은 복합 샌드위치 패널 구조체(600)의 외부를 향한 전기 절연을 제공한다. 코팅(608)은 층 스택을 마무리한다. 본 도면에 도시된 층 스택 내의 층들의 두께는 스케일링되지 않으며, 특히, 코팅의 두께는 다른 층들의 두께보다 훨씬 작을 수 있다. 더 큰 복합 샌드위치 패널 구조체의 작은 컷 아웃 만이 본원에 표시된다. 복합 샌드위치 패널 구조체는 만곡면을 따라 연장될 수 있으며, 만곡부는 이 단면도에 도시되지 않는다.
도 7은 도 3a)와 유사한 상황에서의 제조 동안의 제품의 투시도 및 개략도를 도시한다. 열경화성 수지(303)에 매립된 탄소 섬유에 몇 개의 전극(311, 312, 313, 314, 315)이 클램핑된다. 전극은 클램핑 힘을 지탱하고 전류를 운반할 때 전극 자체의 과도한 가열을 피하도록 큰 단면적을 갖는다. 전극은 각각 전원 공급 장치(310)에 전기 전도성 연결을 갖는다. 전류(I)는 여러 개의 화살표로 상징적으로 표시된 탄소 섬유의 파일들의 겹치는 섹션들을 가로질러 흐른다. 이 도면의 왼쪽 부분에 표시된 제품의 더 복잡한 부분에서 균일한 가열을 얻기 위해, 전극 세그먼트들(312, 313, 314)을 구비한 전극 구성은 좌측의 모서리를 따라 접속된다. 유사하게, 전극 세그먼트(311, 315)는 우측의 원통형 부분의 모서리 근처에 부착된다. 보이지 않는 추가 전극 세그먼트가 뒷면에 부착될 수 있다. 개별 전극 세그먼트는 전원 공급 장치에 자체적으로 연결된다. 전류, 전압 또는 듀티 사이클은 다른 전극 세그먼트에서 개별적으로 제어할 수 있다. 개별 전극 세그먼트에 시간에 따라 순차적으로 전압이 인가될 수 있다. 이는 프로그래밍 가능한 전원 공급 장치(310)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 각 섹션들의 가열 전력은 대응하는 온도 센서(미도시)에 의해 각 섹션에서 측정된 온도를 고려하여 네거티브 피드백-루프(negative feedback-loop)에서 제어될 수 있다.
제조 방법의 이 실시예로부터 생성된 생성물은 도 3b)에 도시된 생성물로 보일 수 있다. 이러한 방식으로 제조된 제품은 예를 들어, 발사체용 탑재물 페어링의 요소일 수 있다. 이 도면에서의 물체는 스케일링되지 않으며, 특히 전원 공급 장치, 전극, 지지 구조체의 부품 및 페인트 브러시는 성형기(320)의 크기와 비교하여 너무 크거나 너무 작을 수 있는데, 성형기(320)는 발사체용 탑재물 페어링 요소의 경우, 예를 들어 길이가 20 미터일 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 선박 선체, 경주용 차체, 로터 날개, 스포츠 용품 등과 같은 다양한 치수의 다양한 제품을 제조하는데 적합하다.
사용된 전극 구성으로 돌아가서, 전류 유입 및 유출을 미세하게 조정하기 위해, 탄소 섬유 또는 다른 전기 전도성 섬유를 함유하는 표면의 둘레 주위에 배열된 전극이 있을 수 있다. 이러한 전극 배열은 방법의 실시예 또는 방법을 수행하기 위한 장치 중 임의의 것과 조합하여 사용될 수 있다.
참조 부호 목록
10 열경화성 수지에 매립된 탄소 섬유를 제공하는 단계
11 탄소 섬유 배열 단계
12 전극 접촉 단계
13', 13'' 열경화성 수지 첨가 단계
20 탄소 섬유의 적어도 일부를 통해 흐르는 전류에 의해 경화 온도까지 열경화성 수지를 가열하는 단계
21 전극들에 전압을 인가하는 단계
22 수지를 이의 경화 온도까지 가열하는 단계
30 수지를 열경화성 중합체로 전환시키는 단계
300 섬유 보강된 중합체 재료를 포함하는 제품
301, 302 탄소 섬유를 포함하는 띠 형상 직물의 단부
303 열경화성 수지에 매립된 탄소 섬유
304 작업편
310 전원 공급 장치
311, 312, 313, 314, 315 전극들
320 성형기
330 페인트 브러쉬(수지를 포함하는 표면을 지시함)
401 기부 판
402 목재 몰드(wooden mold)
403 코르크 요소
404 코르크 판
405 다층 절연
410 공기
500 합성 샌드위치 패널 구조체
501 제1 페이스 시트
502 제2 페이스 시트
503 코어
510 전기 절연층(선택적)
520 파일들
600 합성 샌드위치 패널 구조체
601 제1 페이스 시트
602 제2 페이스 시트
603 코어
604 보강층
605 내부 전기 절연층
606 전기 접촉 요소
607 외부 전기 절연층
608 코팅
609 (위에서 바라본) 코어 구조
620 파일
I 전류

Claims (21)

  1. - 열경화성 수지에 매립된 탄소 섬유들을 제공하는 단계(10);
    - 상기 열경화성 수지를 탄소 섬유의 적어도 일부를 통해 흐르는 전류에 의해 이의 경화 온도까지 가열시키는 단계(20); 및
    - 열경화성 수지를 열경화성 고분자로 전환시키는 단계(30)를 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 방법은 성형기의 표면 상에 또는 제품의 형상을 한정하는 몰드 내에 탄소 섬유를 배열하는 선행 단계를 더 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 열경화성 수지를 이의 경화 온도까지 가열한 후, 탄소 섬유 및 부분적으로 경화된 수지를 포함하는 구조가 성형기 또는 몰드로부터 제거되는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  4. 제2항 또는 3항에 있어서, 탄소 섬유는 상기 성형기 표면 상에 또는 상기 몰드 내에 배열하기 전에 열경화성 수지에 의해 예비 함침되는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  5. 제2항 또는 3항에 있어서, 상기 몰드 내에 탄소 섬유를 배열한 후, 몰드 내로 열경화성 수지가 사출되는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  6. 제2항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 방법은 단열재, 특히 목재, 코르크, 세라믹, 유리, 미네랄 울(mineral wool), 중합체 폼(polymer foam)을 포함하는 성형기 또는 몰드를 제공하는 단계 및/또는 상기 성형기 또는 몰드를 다층 절연층으로 덮는(covering) 단계를 더 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 방법은 탄소 섬유 부분의 먼 섹션들(distant sections)을 전원 공급 장치의 전극들과 전기 전도성 접촉(electrically conducting contact)시키는 선행 단계를 더 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전극들은 탄소 섬유들에 고정되고, 특히 상기 전극들은 솔리드 바(solid bar) 구조인, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 전극들은 금속 필라멘트의 형태를 갖고, 필라멘트는 상기 탄소 섬유를 포함하는 직물로 직조되며, 상기 금속 필라멘트는 바람직하게 상기 탄소 섬유와 직교하는 방향으로 배열된, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  10. 제7항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 탄소 섬유는 다중 플라이들(multiple plies)로 배열되고 플라이들은 전원 공급 장치에 병렬(parallel)로 연결되는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  11. 제1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄소 섬유는 적어도 길이 방향으로 탄소 섬유를 포함하는 띠 형상(band-shaped) 직물 형태로 제공되는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  12. 라미네이트 구조체 제조를 위한, 제11항에 따른 방법으로서, 상기 방법은 라미네이트 구조의 표면에 평행하게 상기 띠 형상 직물을 배열하는 단계 및 상기 표면을 덮는 단계를 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  13. 제1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 방법은 복합 샌드위치 패널 구조체(500, 600)를 제조하는 방법으로서, 상기 복합 샌드위치 패널 구조체(500, 600)는 제1 페이스 시트(face sheet)(501, 601)와 제2 페이스 시트(502, 602) 사이에 코어(503, 603)를 포함하며, 제1 페이스 시트 및 상기 제2 페이스 시트 중 적어도 하나는 열경화성 중합체에 매립된 탄소 섬유를 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 제1 페이스 시트 및 제2 페이스 시트 중 적어도 하나는 상기 탄소 섬유와 코어 사이 및/또는 상기 탄소 섬유와 구조체의 외부 사이에 전기 절연층(510, 605, 607)을 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 코어(503, 603)는 전기적으로 비전도성인, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  16. 제13항 내지 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조체는 그 표면에 전기 접촉 소자들(606)을 포함하고, 상기 전기 접촉 소자들은 상기 탄소 섬유와 전기적으로 접촉하고 솔리드 바 구조로 설계되는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  17. 제13항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조체는 그 표면에 전기 접촉 소자들(606)을 포함하고, 상기 전기 접촉 소자들은 상기 탄소 섬유와 전기적으로 접촉하고 상기 전기 접촉 소자들은 전기 전도성 섬유들을 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  18. 제13항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조체는 유리 섬유 및 전기 전도성 섬유를 포함하는 모놀리식(monolithic) 구조로 제조된 모서리 보강재를 포함하는, 섬유 보강 중합체 재료를 포함하는 제품(300)의 제조방법.
  19. - 열적 및 전기적 절연 재료를 포함하는 성형기 또는 몰드,
    - 상기 성형기 상에 또는 몰드 내에 배열되고, 탄소 섬유를 전원에 연결하기 위한 전극을 포함하는, 제1항 내지 18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치.
  20. 제13항 내지 18항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된, 복합 샌드위치 패널 구조체(500, 600).
  21. 제20항에 있어서, 상기 구조체는 내부 페이스 시트, 허니컴 구조(honeycomb structure) 및 외부 페이스 시트를 포함하며, 이들 모두는 열경화성 중합체를 포함하며, 상기 탄소 섬유는 내부 및/또는 외부 페이스 시트를 균일하게 덮는 경로를 따르도록 배열되는, 복합 샌드위치 패널 구조체(500, 600).
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