KR20230068384A - 적어도 하나의 스트링거로 보강된 복합 재료의 구조 컴포넌트의 제조 프로세스 - Google Patents

적어도 하나의 스트링거로 보강된 복합 재료의 구조 컴포넌트의 제조 프로세스 Download PDF

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KR20230068384A
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스테파노 주세페 코르바글리아
파스쿠알레 감바델라
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레오나르도 에스.피.에이.
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Abstract

스킨(2) 및 상기 스킨(2)의 한 면(2a)에 견고하고 일체로 부착된 적어도 하나의 보강 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')를 포함하는 복합 재료로 제조된 구조 컴퍼넌트를 제조하기 위한 프로세스로서; 상기 프로세스는: a) 공구(12, 12', 12'', 12'''') 상에, 종축(A)을 제공하고 상기 종축(A)에 평행하고 그리고 평평하거나 회전의 표면인 누운 표면(S)을 따라 연장되는 적어도 하나의 플랜지(8)로부터 돌출하는 융기 부분(7, 7', 7'', 7''', 7'''')을 갖는, 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')를 형성하는 미경화 또는 사전-경화 복합 재료의 복수의 제 1 층들(4; 4a', 4b'; 4''; 4'''; 4a'''', 4b'''', 4c'''')을 배치하는 단계-; b) 상기 공구(12, 12', 12'', 12'''') 상에 상기 스킨(2)을 형성하는 미경화 또는 사전-경화 복합 재료의 복수의 제 2 층들을 배치하는 단계; c) 상기 누운 표면(S)에 평행한, 상기 스킨(2)의 면(2a)과, 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')의 상기 플랜지(8)를 서로 접착시키는 단계; d) 상기 층들을 함께 압축시키기 위하여 이렇게 형성된 어셈블리에 미리 정해진 온도와 압력을 가하여, 가능하게는 미경화 재료를 경화시키고 상기 스킨(2)을 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')에 견고하게 결합시키는 단계; 그리고 e) 상기 플랜지(8)의 절단된 층들(4; 4a', 4b'; 4''; 4'''; 4a'''', 4b'''')이 후속 단계 c)에서, 상기 스킨(2) 자체를 항해 증가하고, 상기 누운 표면(S)을 따라 연장부를 갖는 방식으로, 상기 누운 표면(S) 및 플랜지(8) 자체를 형성하는 층(4; 4a', 4b'; 4''; 4'''; 4a'''', 4b'''')에 대해 경사진 방향으로 상기 플랜지(8)의 자유 단부 측면 에지(들)(13)에 대한 절단 작업을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

적어도 하나의 스트링거로 보강된 복합 재료의 구조 컴포넌트의 제조 프로세스
이 특허 출원은 2020년 7월 27일에 출원된 이탈리아 특허 출원 번호 102020000018139의 우선권을 주장하며, 그 전체 개시 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 적어도 하나의 스트링거로 보강된 복합 재료의 구조 컴포넌트를 제조하는 프로세스에 관한 것이다.
특히, 본 설명은 항공기의 동체, 날개, 그 일부 또는 기타 구조 부품의 제조를 명시적으로 언급할 것이나, 이로 인해 일반적인 적용 가능성을 상실하지 않는다.
동체, 날개 및 그 일부와 같이 항공에 사용되는 구조 컴포넌트는 복합 재료로 제조되는 것으로 알려져 있다. 이 재료의 사용은 항공기의 전체 중량을 줄이고 항공기의 부식 문제를 제거하거나 최소화할 필요가 있기 때문에 필요하다.
가장 일반적인 해결책에 사용되는 복합 재료는 예를 들어 에폭시, BMI 또는 기타 미경화(non-cured) 또는 사전 경화(pre-cured) 재료로 사전 함침된(pre-impregnated) 탄소 섬유(carbon fibre)와 같은 섬유 재료로 구성된다. 상기 재료를 몰드(moulds)에 놓은 후 온도와 압력 하에서 처리된다. 다른 방법은 일반적으로 잘 알려진 프로세스(예: "수지 전사 성형(Resin Transfer Moulding)" 또는 RTM으로 알려진 방법에 의해)에 따라 유체 수지(fluid resin)로 함침되는 건식 섬유(dry-fibre)를 사용한다.
일반적으로 동체, 날개 또는 그 부품과 같은, 위에서 설명한 유형의 구조 컴포넌트는, 또한 복합 재료로 제조되고 일반적으로 상기 구조 컴포넌트가 그 자체적으로 연장되는 미리 설정된 방향에 평행하게 위치되는 복수의 보강 스트링거들 복합제 스킨을 접착함으로써 제조된다.
특히, 각 스트링거는 일반적으로 얇은 벽의 종방향 프로파일에 의해 형성되고, 다음을 포함한다:
- 상기 스킨에 접착하기에 적합한 1개 또는 2개의 종방향 측면 플랜지; 그리고
- 상기 플랜지(들)에 대해 횡방향으로 돌출하는 미리 설정된 형상의 융기 부분.
업계에서 가장 일반적으로 사용되는 스트링거는 오메가, T자형, L자형, J자형 또는 Z자형 단면을 갖는다.
가죽을 제조하기 위해, 상기 미경화 복합 재료의 복수의 층들이 함께 적층된다.
유사하게, 스트링거를 제조하기 위해, 미경화 복합 재료의 많은 층들이 적합한 형상의 성형 공구(forming tool) 상에 배치된다.
스킨과 스트링거들이 제조되면, 스트링거들은 스킨과 접촉하고 각 플랜지(들)에서 스킨에 접착된다.
이 제 1 실시 형태에서, 이렇게 형성된 어셈블리는 그 다음 고압 및 고온을 인가함으로써 오토클레이브에서 동시-경화(co-curing) 작업을 수행하여, 복합 재료를 경화시키고, 상기 언급된 층들을 함께 압축하고 스트링거들이 스킨에 접착되도록 한다.
실제로, 각각의 스트링거는 스킨의 일 면, 배타적이지는 않지만 일반적으로 스킨의 내벽을 형성하는 면, 즉 동체 또는 날개의 내부를 향하여 사용되고 있는 면에 견고하고 일체적으로 부착된다.
구조 컴포넌트는 이러한 방식으로 제조된다.
다른 실시 형태에서, 스트링거들은 형성된 후 구조 접착제를 사용하여 스킨에 접착된 후 사전 경화될 수 있다. 이렇게 형성된 어셈블리는 오토클레이브 내에 들어가고 고압 및 고온을 받게되어 신선한 복합 재료를 경화시키고, 서로 다른 층들을 함께 압축하고, 스트링거들이 스킨에 접착되도록 한다. 이 작업은 일반적으로 업계에서 '동시-접착('co-bonding')'이라고 한다.
동시-접착은 스킨만을 사전 경화하고 구조 접착제로 미경화 스트링거에 접착시킴으로써 수행될 수도 있다.
추가 실시 형태에서, 스킨과 스트링거 모두 사전 경화된 후 구조 접착제로 접착될 수 있다. 이 작업은 일반적으로 업계에서 "접착(bonding)"이라고 하며 오토클레이브에서 수행되거나 저온에서 수행될 수 있다.
스킨과 스트링거들은 다른 방식으로 접착될 수도 있다.
"내부 몰드 라인(Inner Mold Line)" 또는 IML로 알려진 첫 번째 모드는, 종종 "맨드릴(mandrel)"이라고 하는 경화 공구의 사용을 포함하며, 그 외형은 제조될 동체 또는 날개 부분의 내부 표면을 형성한다. 실제로, 맨드릴은 각각의 종방향 캐비티(cavities)를 가지며, 각각은 보강 스트링거를 수용할 수 있다.
스트링거가 맨드릴의 앞서 언급한 캐비티에 배치되면, 스트링거 자체의 형상에 따라, 업계에서 "블래더(bladders)" 및 "누들(noodles)"로 알려진, 다양한 유형의 인서트들을, 맨드릴에 스트링거를 배치한 후 형성될 수 있는 다양한 캐비티 내에 삽입해야 할 수 있으며; 이 인서트들은 다양한 컴포넌트들을 제 위치에 유지하고 오토클레이브를 통과할 때 고압으로 인해 부서지는 것을 방지하도록 구성된다.
이 시점에서, 맨드릴, 스트링거 및 인서트로 구성된 어셈블리는 동체 또는 날개의 상기 부분의 외부 표면을 형성할 스킨의 대응 부분으로 덮인다. 스트링거 또는 스킨, 또는 둘 다 사전 경화된 경우, 구조 접착제의 층이 스킨과 상기 스트링거 사이에 배치된다.
따라서, 맨드릴은 결과 어셈블리에서 가장 안쪽 컴포넌트를 형성한다.
이 시점에서, 전체 어셈블리는 위에서 형성된 바와 같이, 동시-경화, 동시-접착 또는 접착 작업을 거치며, 그 동안 스트링거가 스킨 상에 견고하게 접착되고 접착된다.
이 작업 동안, 탄성 변형 가능한 재료로 제조되고 내부적으로 캐비티 또는 고체일 수 있는 블래더는, 오토클레이빙(autoclaving) 작업 동안 어셈블리 외부에 가해지는 압력을 상쇄하기 위해 팽창한다. 보다 정확하게는, 캐비티 블래더의 경우, 그 내부가 오토클레이브 내부의 개구에 의해 잠김으로써, 어셈블리 외부와 스트링거들의 모든 캐비티들은 동일한 압력을 받게 된다. 고체 블래더의 경우, 블래더는 온도가 증가함에 따라 팽창하는 재료로 제조된다.
캐비티 블래더의 대안으로, 내부가 오토클레이브의 내부에 잠겨 있는 튜브형 백(tubular bags)이 사용될 수 있다.
누들은 계속해서 구조에 통합되는 반면, 블래더는 경화 단계의 종료 시에 추출된다.
'외부 몰드 라인(Outer Mould Line)' 또는 OML로 알려진 두 번째 모드는 '외부' 맨드릴을 사용하며: 이 프로세스는 맨드릴이 스킨의 외부 표면을 둘러싸고 지지한다는 점을 제외하고는, IML과 유사하다.
스트링거가 성형 공구 상에 형성되고 있는 동안 수행되는 보강 스트링거의 플랜지의 종방향 측면 에지를 트리밍하는 단계는, 또한 업계에 알려져 있다.
특히 전술한 에지들이 절단되는 동안 스트링거를 지지하는 서포트 평면(support plane)에 대해 이들 에지들의 90° 절단을 수행하는 것, 상기 절단이 성형 공구에 의해 형성되는 것은, 업계에 알려져 있다. 이 유형의 절단은 서포트 평면이 일반적으로 수평면이고 절단이 위에서 아래로 이루어지기 때문에, 가장 쉽게 수행할 수 있다.
그러나, 일단 스트링거가 동시-경화, 동시-접착 또는 접착 작업 동안 스킨에 접착되면, 스트링거 에지의 90° 절단은 상기 스킨의 내부 표면에 대해 상당히 뚜렷한 표면 불연속성을 초래한다; 따라서, 스트링거로부터 스킨으로 또는 그 반대로 작동 하중의 전달이 최적이 아니며 개선될 수 있다.
동시에, 절단된 에지의 섬유가 노출되어, 스트링거의 플랜지를 형성하는 층들 및/또는 박리가 되고 있는 완성된 컴포넌트에 수분이 침투할 위험이 증가한다.
EP2886311A1, US10442153B2 및 EP3549755A1은 청구항 1의 전반부에 정의된 바와 같이, 복합 재료로 제조된 구조 컴포넌트를 제조하는 프로세스를 개시한다.
발명의 목적 및 개요
본 발명의 목적은 적어도 하나의 스트링거로 강화된 복합 재료로 제조된 구조 컴포넌트를 제조하는 프로세스를 개시하는 것이며, 이는 신뢰성이 높고 비용이 제한적이며, 상기에서 설명한 공지된 유형의 프로세스들로부터 발생하는 상기한 문제들 중 적어도 하나를 해결할 수 있게 한다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1에 청구된 적어도 하나의 스트링거를 갖는 보강된 복합 재료로 제조된 구조 컴포넌트를 제조하는 프로세스에 의해 달성된다.
본 발명을 보다 잘 이해하기 위한 목적으로, 특정 바람직한 비제한적 실시 형태들이, 순전히 예로서 그리고 첨부된 도면의 도움으로 이하에서 설명된다.
도 1은 본 발명에 의해 개시된 제조 프로세스에 의해 제조된 항공기 동체의 일부를 형성하는 복합 재료, 특히 복합 패널로 제조된 구조 컴포넌트의 사시도이다.
도 2는 상기 스트링거가 성형되는 동안, 성형 공구 상에 놓여 있는 도 1에 도시된 구조 컴포넌트의 보강 스트링거의, 명확성을 위해 축척이 확대되고 일부가 제거된 단면도이다.
도 3은 후속 작업 조건 동안 도 2에 도시된 보강 스트링거의, 명확성을 위해 축척이 확대되고 일부가 제거된 단면도이다.
도 4는 후속 작업 조건 동안 도 3에 도시된 보강 스트링거의, 명확성을 위해 축척이 확대되고 일부가 제거된 단면도이다.
도 5는 컴포넌트가 경화되는 동안 경화 공구 상에 놓이는 도 1에 도시된 구조 컴포넌트의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 단계의 가능한 변형 형태를 도시하는 도 5와 유사한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 설명된 제조 프로세스의 단계 동안 사용되는 경화 공구의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의해 개시된 제조 프로세스의 대안적인 실시 형태에서 설명된 경화 단계 동안 도 5 및 도 6에 도시된 경화 공구 상에 놓이는 도 1에 도시된 구조 컴포넌트의 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 단계의 가능한 변형 형태를 도시하는 도 8과 유사한 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명에 의해 개시된 제조 프로세스의 각각의 또 다른 대안적인 실시 형태들에 설명된 대응하는 경화 단계 동안 각각의 경화 공구 상에 놓이는 상이한 유형의 구조 컴포넌트의 단면도이다.
도 14a는 도 10 내지 도 13의 확대도를 도시한다.
도 14b는 도 14a에 도시된 세부 사항의 가능한 변형 형태를 도시한다.
도 1은 본 발명에 의해 개시된 프로세스에 의해 제조된 복합 재료로 제조된 구조 컴포넌트의 제 1 형태를 전체적으로 도시한다.
본 설명은 일반적인 적용 가능성을 배제하지 않으면서, 항공에 사용되는 구조 컴포넌트, 예를 들어 항공기 동체, 날개 또는 동체나 날개의 일부, 및 이러한 구조 컴포넌트를 제조하는 프로세스를 명시적으로 언급한다.
본 명세서에 설명되고 도시된 바람직한 실시 형태에 따르면, 구조 컴포넌트(1)는 항공기 동체의 일부를 형성하도록 의도되고 그리고 복합제 스킨(composite skin)(2) 및 폐쇄된 섹션을 갖는 일련의 캐비티 종방향 보강 스트링거(stiffening stringers)(3)를 포함하는 패널에 의해 형성되고, 스트링거는 패널을 보강하도록 구성된다.
각각의 스트링거(3)는 종방향으로의 연장부를 가지며 종방향 연장부는 이러한 종방향에 직교하는 다른 2개의 방향으로의 연장부보다 상당히 더 크다.
본 명세서에 도시된 특정한 경우에, 전술한 스트링거(3)의 종방향 연장부의 방향은 또한, 구조 컴포넌트(1)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 동체의 종방향 연장부의 축과 사용 시 평행하다.
도시되지 않은 가능한 대안에 따르면, 스트링거(3)는 그들의 종방향 연장부의 방향이 동체의 종방향 연장부의 축에 대해 횡방향 또는 직교하는 방식으로 스킨(2)에 부착될 수 있다.
항공기 산업에서 복합제 구조 컴포넌트의 사용은 항공기의 전체 중량을 줄이고 항공기의 부식 문제를 제거하거나 최소화할 필요성에 의해 결정된다.
일 실시 형태에서, 사용되는 복합 재료는 에폭시(epoxy), BMI 또는 다른 미경화 또는 사전 경화 재료로 미리 함침된 탄소 섬유(carbon fibre)와 같은 섬유 재료이다. 상기 재료를 몰드에 놓은 다음 온도와 압력 하에서 처리한다. 다른 방법은 일반적으로 잘 알려진 공정(예를 들어 "수지 전사 성형(Resin Transfer Moulding)" 또는 RTM으로 알려진 방법)에 따라 유체 수지(fluid resin)로 함침된 건식 섬유(dry fibre)를 사용한다.
도 1 내지 도 9에 설명된 해결책은 각각의 스트링거(3)가 상기 스킨(2)과 함께 폐쇄된 프로파일 캐비티를 형성하는 방식으로 스트링거(3)를 스킨(2)에 견고하고 일체적으로 부착함으로써 얻어지는 구조 컴포넌트(1)의 제조 방법에 관한 것이다.
특히, 본 설명은 일반적인 적용 가능성을 배제하지 않으면서, 전술한 동체의 일부를 형성하는 단일 패널의 제조를 명시적으로 언급할 것이다.
보다 구체적으로, 단순화를 위해 그러한 패널이 평평하거나 실질적으로 평평하다고, 즉 평평하거나 실질적으로 평평한 표면을 따라 연장된다고 가정할 것이다. 그러나, 절차의 구조적 및 기능적 특성과 단계는 곡면 또는 회전 레이아웃을 갖는 표면을 따라 확장되는 패널, 예를 들어 실질적으로 포물선형 표면, 아치형 표면 또는 다시 (실질적으로) 원통형 또는 테이퍼형 표면을 따라 연장되는 패널에 동일하게 적용 가능한 것으로 간주된다.
후자의 경우에, 스킨(2)은 (실질적으로) 원통형 또는 테이퍼형 형상(미도시)을 가질 것이며, 이는 중심 종축을 나타낸다. 스트링거(3)는 스킨(2)의 중심축에 평행한 각각의 종축을 따라 배치될 것이다.
구조 컴포넌트(1)는 또한 동체의 고리 형상 부분을 형성하도록 의도된 배럴(barrel)에 의해 형성될 수 있다.
또한, 본 설명은 일반적인 적용 가능성을 배제하지 않으면서, "내부 몰드 라인(Inner Mould Line)" 또는 IML로 알려진 유형의 제조 프로세스를 명시적으로 언급할 것이며, 이는 그 자체로 잘 알려져 있고 상세하게 설명되지 않는다.
그러나, 일단 필요한 변경이 이루어지면, 구조 컴포넌트가 "외부 몰드 라인(Outer Mould Line)" 또는 OML로 알려진 유형의 프로세스에 따라 제조되는 경우(도시되지 않음)에도, 프로세스의 단계들이 동일하게 적용될 수 있으며, 이는 또한 그 자체로 잘 알려져 있고 상세하게 설명되지 않는다.
도 2를 참조하면, 각각의 스트링거(3)는 바람직하게는 공구, 특히 스트링거(3)를 형성하도록 특별히 구성된 성형 공구(6)의 성형 부분(5) 상에 미경화 복합 재료의 복수의 층(4)을 배치함으로써 제조된다.
특히, 각각의 스트링거(3)는 종축(A)을 갖고 각각의 축(A)에 평행하게 그리고 단일의 누운 표면(lying surface)(S)을 따라 연장되는 2개의 측방향 플랜지들(8), 및 플랜지들(8) 사이에 중앙에 배치되며 플랜지들에 대해 돌출되고 일측에 오목한 형상을 가지는, 융기 부분(7)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 비제한적인 형태는 평평하거나 실질적으로 평평한 누운 표면(S)을 개시한다. 본 명세서에 도시되지 않은 대안적인 실시 형태에서, 누운 표면(S)은 곡선일 수 있는데, 즉 조사 중인 스트링거(3)의 축(A)에 평행한 축을 중심으로 곡선을 회전시킴으로써 얻어지는 회전의 표면일 수 있다.
따라서, 각각의 스트링거(3)를 각각 형성하기 위해, 구조 컴포넌트(1)의 제조 프로세스는 상기 스트링거(3)를 형성하기 위하여, 전술한 형태에서, 성형 공구인 공구의 성형 부분(5) 상에 미경화 복합 재료의 복수의 층(4)을 배치하는 단계를 포함한다.
이 바람직하고 비제한적인 실시 형태에 따르면, 스트링거(3)는 오메가(omega) 형상 단면을 갖는다.
대안적으로, 스킨(2)과 함께 폐쇄된 캐비티 섹션을 생성하도록 의도된 스트링거(3)는 다른 단면 형상, 예를 들어 원형 아크, 반원형, 직사각형, 다각형, 반타원형, 반계란형 등을 가질 수 있다.
스킨(2)을 형성하기 위해, 구조 컴포넌트(1)를 제조하는 프로세스는 미경화 복합 재료의 복수의 층들(미도시)을 적층하는 단계를 포함한다.
이러한 적층(lamination)은 일반적으로 경화 공구 상에서 직접 수행되며, 이는 후술될 것이다.
구조 컴포넌트(1)를 형성하는 패널을 제조하기 위해, 제조 프로세스는 각 스트링거(3)의 융기 부분(7)과 스킨(2) 자체 사이에 각각의 폐쇄된 프로파일 캐비티(10)(도 1 및 도 5)를 형성하도록, 스킨(2)의 면(2a)을 누운 표면(S)에 평행하게, 따라서 특정 형태에서 각 스트링거(3)의 플랜지(8)에 평평하게 서로 접촉시키는 단계를 더 포함한다.
또한, 스트링거(3)는 전술한 바와 같이 항공기 동체의 연장부의 길이 방향에 평행하게 위치된다.
이 바람직한 실시 형태에 따르면, 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 단계는 스트링거(3)를 제조하기 위해 사용되는 성형 공구(6)와 구별되고 분리된 특수 경화 공구(12)(도 5) 상에 각각 미리 형성된 스트링거(3)와 스킨(2)을 위치시킴으로써 수행된다.
특히, 경화 공구(12)는 누운 표면(S)을 따라 연장되고, 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 단계 이전에 미리 형성된 스트링거(3)를 수용하도록 구성된 복수의 종방향 형상 슬롯들(slots) 또는 그루브들(grooves)(15) (도 5에는 그 중 하나만 도시됨)을 제공하고, 아래에서 더 잘 설명되는 바와 같이, 동일한 단계 동안뿐만 아니라 후속 경화 단계 또는 작업 중에 이들을 지지하는 벽을 포함하는 본체(일반적으로 "맨드릴"로 알려짐)에 의해 형성된다.
본 명세서에 설명되고 도시된 바람직한 실시 형태에서, 경화 공구(12)는 따라서 평평한데, 이는 누운 표면이 평평하기 때문이다.
도시되지 않은 대안적인 실시 형태에서, 경화 공구(12)는 누운 표면의 형상에 따라, 곡선형, 또는 (실질적으로) 원통형 또는 테이퍼형 본체에 의해 형성될 수 있다.
편의에 따라, 제조 프로세스는 스트링거(3)를 형성하는 단계 이후 및 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 단계 이전에, 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 단계가 완료되면 인서트(insert)(11) 자체가 캐비티(10) 내에 완전히 수용되도록 각각의 스트링거(3)의 융기 부분(7) 내에 일반적으로 "블래더(bladder)"로서 알려진, 종방향 인서트(11)를 위치시키는 단계를 더 포함한다.
특히, 인서트(11)는 탄성 변형 가능한 재료로 제조되고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 구조 컴포넌트(1)가 이후에 동시-경화(co-curing)되어 캐비티(10)를 유지하는 동안 팽창될 수 있다.
보다 구체적으로, 인서트들(11)을 위치시키는 단계는 스트링거들(3)이 각각의 성형 슬롯(15) 내의 경화 공구(12) 상에 배치될 때 수행된다.
인서트들(11)이 위치된 후, 일반적으로 "누들(noodles)"로 알려진 추가 인서트들(25)이 인서트들(11)과 스킨(2) 사이의 코너에 위치되며; 상기 "누들"은 필러(fillers)로서 작용하며 미경화 복합 재료로 제조된다.
전술한 동시-경화 작업은 스킨(2), 스트링거(3), 인서트(11, 25) 및 경화 공구(12)로 구성된 어셈블리에 고압 및 온도(약 6 bar 및 180℃)를 인가하는 것으로 구성되어, 복합 재료를 경화시키고 이들 사이에 전술한 층들을 압축하고, 스트링거(3), 인서트(25) 및 스킨(2)을 접착하며, 특히 스트링거(3)를 스킨(2)의 면(2a)에 견고하고 일체적 방식으로 부착한다.
따라서, 제조 프로세스는 캐비티(10)를 유지하면서, 복합 재료를 경화시키고 층들을 함께 압축하기 위해 상기 어셈블리의 외부 및 캐비티(10)의 내부에 고온 및 압력을 인가하는 단계를 포함한다.
이와 관련하여, 제조 프로세스는 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 단계와 온도 및 압력을 가하는 단계 동안, 상기 동시-경화 작업 동안 상기 캐비티(10)를 유지하기 위해, 각각의 인서트(11)를 각각의 캐비티(10)의 경계 벽에 대해 팽창시키는 단계를 포함한다.
특히, 전술한 형태에서 각각의 인서트(11)는 탄성 변형 가능한 캐비티 본체에 의해 형성되기 때문에, 그 팽창 단계는 인서트(11) 자체의 내부에 압력을 인가함으로써, 특히 경화 단계 동안 상기 어셈블리의 외부에 인가되는 동일한 압력을 인가함으로써 수행된다.
보다 구체적으로, 각각의 인서트(11)는 공지된 방식으로 상세하게 설명되지는 않지만, 상기 인서트(11)의 내부를 그 외부와 연결하는 밸브를 구비하며; 이러한 방식으로, 경화 단계 동안, 인서트(11)의 내부는 경화 환경과 동일한 온도 및 압력 조건 하에 있게 된다. 따라서, 동시-경화 작업 동안 구조 컴포넌트(1)가 받는 고압에 의해 야기되는 캐비티(10)를 향한 스킨(2)의 가능한 변형이 회피되고 이에 따라 캐비티(10) 자체가 유지된다.
도시되지 않은 대안적인 실시 형태에 따르면, 인서트(11)는 탄성 변형 가능하고 온도 감응성 재료, 특히 열 팽창 가능한 재료로 제조된 고체형 본체에 의해 형성될 수 있다.
따라서, 그러한 경우에, 팽창 단계는 인서트(11)를 경화 온도에 노출시킴으로써 간단히 수행되며, 이에 따라 캐비티(10)를 한정하는 벽들에 대해 가압할 것이다.
도시되지 않은 대안적인 실시 형태에 따르면, 인서트(11)는 경화 환경에서와 동일한 압력이 내부에 인가되는 단순한 튜브형 백(tubular bags)에 의해 형성될 수 있다.
동시-경화 작업의 종료시에, 생성된 패널이 경화 공구(12)로부터 분리되고 인서트(11)가 제거된다.
동시-경화 작업에 대한 대안으로서, 스킨(2)과 스트링거(3)는 동시-접착(co-bonding) 또는 접착 작업에 의해 연결될 수 있다.
첫 번째 경우(동시-접착)에서, 스트링거(3)(또는 스킨(2))는 경화될 수 있고 그 다음 구조 접착제를 사용하여 미경화 스킨(2)(또는 미경화 스트링거(3))에 접착될 수 있다. 이렇게 형성된 어셈블리는 오토클레이브(autoclave)에 위치되고 새로운 복합 재료를 경화시키기 위해 고압 및 온도 하에 있게 되고, 다른 층들을 압축하고 스트링거들(3)이 스킨(2)에 접착되게 한다.
두 번째 경우(접착)에서, 스킨(2)과 스트링거(3)는 사전 경화될 수 있고 그 다음 구조 접착제에 의해 접착될 수 있다. 이 작업은 오토클레이브-접착(autoclave- bonding) 또는 콜드-접착(cold-bonding)으로 수행될 수 있다.
각각의 스트링거(3)의 자유 단부 측면 에지(13)의 트리밍 단계가 또한 산업계에 알려져 있으며, 상기 각 측면 에지(13)는 융기 부분(7)으로부터 이격되고 누운 표면(S)에 대해 횡방향으로 연장되는 축(A)에 평행한, 스트링거(3)의 각각의 플랜지(8)의 자유 단부에 의해 형성된다.
특히, 절단 작업 동안 스트링거(3)를 지지하는 서포트 평면(support plane)(14)에 대해, 따라서 플랜지(8)의 누운 표면(S)에 대해 상기 측면 에지(13)의 90° 절단을 수행하는 것이 알려져 있다.
설명된 형태에서, 서포트 평면(14)은 성형 부분(5)에 인접한 성형 공구(6)의 평평한 상부면에 의해 형성된다.
본 발명의 중요한 실시 형태에 따르면, 그리고 도 3을 참조하면, 구조 컴포넌트(1)의 제조 공정은, 각각의 스트링거(3)가 형성된 후에, 즉 성형 공구(6)의 성형 부분 상에 미경화 복합 재료의 복수의 층들(4)을 배치하는 단계, 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키기 전에, 상기 플랜지(8)의 자유 단부의 측면 에지(13)를 누운 표면(S)에 대하여 경사 방향으로 절단하는 단계를 포함하고; 상기 누운 표면(S)은 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 후속 단계의 과정 동안, 플랜지(8)의 절단층(4)이 존재하는 방식으로 플랜지(8)가 누운 표면(S)을 따라 또는 평행하게 연장부를 연장하는 표면으로, 이 연장부는 스킨(2)을 향해 진행하는 동안 증가된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 측면 에지(13)는 위에 도시된 경우 평평한 누운 표면(S)에 대하여 경사진 방향으로 절단되어, 각각의 절단된 측면 에지(13)가 상기 측면 에지(13)의 측면 상에, 성형 공구(6) 상에 위치된 각각의 플랜지(8)의 표면에 대해, 즉 도 3에 도시된 각각의 플랜지(8)의 하부 표면에 대해 α 예각을 형성한다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 후속 단계 동안, 절단된 플랜지(8)는 누운 표면(S)을 따라 측정된, 연장부를 가지며, 이는 상기 스킨(2)의 면(2a)을 향해 증가한다.
실제로, 각각의 스트링거(3)의 축(A)과 직교하는 섹션에서, 각각의 플랜지(8)는 실질적으로 반-사다리꼴 프로파일(semi-trapezoidal profile)을 가지며, 경사진 측면은 각각의 절단된 측면 에지(13)에 의해 형성되며, 그 주요 베이스는 스킨(2)의 면(2a)을 접촉하도록 의도된다.
본 발명에 따른 측면 에지(13)의 특정 절단 구성은 부품들이 일체로 결합되면, 스킨(2)의 면(2a)에 대한 스트링거(3)의 강조된 표면 불연속성을 피할 수 있게 한다. 반대로, 이러한 절단 형상은 각각의 스트링거(3)의 플랜지(8)와 상기 스킨(2) 사이의 더 매끄러운 연결을 결정하고, 또한 스트링거(3)와 스킨(2) 사이의 접착 영역에서 응력의 분포를 개선한다. 특히, 사용 중인 구조적 하중은 스트링거(3)로부터 스킨(2)으로 그리고 그 반대로 더 잘 분산된다.
또한, 이렇게 얻어진 스트링거(3)는 경화 공구(12), 특히 측면 에지(13)와 동일한 경사를 갖는 각각의 둔각 챔퍼(chamfers)를 갖는 대향 측면 단부에서 끝나는, 경화 공구(12)의 성형된 캐비티(15)에서 취급 및 삽입/추출이 더 용이하다. 그 결과, 상기 성형된 캐비티(15)는 예리한 챔퍼 및 표면 불연속성이 없는 단순한 형상을 나타낼 수 있다.
이 바람직하고 비제한적인 실시 형태에 따르면, 측면 에지(13)를 절단하는 단계는 해당 스트링거(3)가 성형 공구(6) 상에 배치될 때 수행된다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 제조 프로세스는, 각 스트링거(3)가 형성되고 측면 에지(13) 절단 후 스킨(2)과 스트링거(3)가 서로 접촉되기 전에, 각 스트링거를 공구의 성형된 캐비티, 특히 성형되고 절단된 스트링거(3)를 수용하도록 성형된 경화 공구의 성형된 캐비티에 배치하는 단계를 포함한다.
상세하게는, 각각의 성형된 캐비티(15)는 외부 프로파일, 즉 상기 캐비티를 한정하는 벽을 가지며, 이는 스킨(2)의 면(2a)에 적용하고자 의도되는 것과 반대되는 성형되고 절단된 스트링거(3)의 측면의 프로파일, 즉 트레이스(traces)를 따른다.
실제로, 각 성형된 캐비티(15)는 이미 절단된 측면 에지(13)를 갖는 스트링거(3)를 수용하도록 특별히 성형된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의해 개시된 플랜지(8)가 절단되는 특정 형상으로 인해, 성형된 캐비티(15)의 프로파일은 다소 단순하고 날카로운 챔퍼 및 표면 불연속성이 없다.
유리하게는, 제조 프로세스는 또한 절단층들(4)의 측면 에지들(13), 즉 플랜지들(8)을 복합 재료 코팅으로 코팅하는 단계를 포함한다.
이러한 복합 코팅은 본 명세서에 기술된 제조 프로세스의 종료시에 최종 구조 컴포넌트(1)의 구성 요소 또는 일체 부분이다.
특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 제조 프로세스는 각각의 스트링거(3)가 형성되고 측면 에지(13)가 절단된 후 스킨(2)과 스트링거(3)가 서로 접촉되기 전에, 스킨(2)의 면(2a)에 부착되도록 의도된 측면에 대해 스트링거(3)의 반대측에 부착된 해당 스트링거(3)를 형성하는 복합 재료의 추가 층(16)을 적층하는 단계를 포함한다. 보다 정확하게는, 상기 추가 층(16)은 스트링거(3)의 최외곽 층, 즉 상기 스트링거(3)의 "볼록한(convex)" 측면에 배치된 층을 형성한다.
추가 층(16)은 플랜지들(8)의 측면 에지들(13)에 대해 돌출하는 각각의 대향 측면 단부 플랩들(lateral end flaps)(17)을 갖는다. 따라서 상기 플랩(17)은 절단 층(4)의 측면 에지(13)의 상기 복합 재료 코팅을 형성한다.
따라서, 측면 에지(13)를 덮는 단계는 각 절단된 측면 에지(13) 위로 플랩들(17)을 접어서 외측으로 덮고 밀봉함으로써 수행된다.
보다 상세하게는, 도 5에 도시된 해결책에 따르면, 플랩(17)의 제 1 부분(18)은 추가 층(16)의 플랩(17)을 접는 동안, 각각의 날개(8)의 절단된 측면 에지(13)를 덮고; 스킨(2)과 스트링거(3)를 서로 접촉시키는 단계 동안, 스킨(2)과 상기 스트링거(3) 사이에, 절단된 측면 에지(13) 자체로부터 여전히 돌출되어 있는 제 2 부분(19)이 각각의 플랜지(8) 위에 서로 개재되도록 접혀진다.
실제로, 플랩(17)은 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(13) 주위에서 실질적으로 "C"자형으로 접혀, 층(4)을 외측으로 밀봉함으로써 덮는다.
대안적으로, 도 6에 도시된 해결책에 따르면, 플랩(17)의 제 2 부분(19)은 각각의 플랜지(8)의 반대측에서 접혀지는 반면, 추가 층(16)의 플랩(17)은, 즉 스킨(2)과 스트링거(3)가 서로 접촉하는 동안 스킨(2)과 상기 경화 공구(12) 사이에 그들 자신이 개재되도록, 경화 공구(12) 상에 접혀진다.
실제로, 플랩(17)은 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(13) 주위에서 실질적으로 "Z"자형으로 접혀, 층(4)을 외측으로 밀봉함으로써 덮는다.
따라서 측면 에지(13)를 절단한 결과 노출된 상태로 남아 있는 섬유가 보호된다. 이는 완성된 컴포넌트(1)의 구조적 박리의 위험뿐만 아니라 층들(4) 사이의 습기 또는 다른 유체의 침입의 위험을 감소시키거나 제거한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 대안적인 실시 형태에서 전술한 구조 컴포넌트(1)의 제조 프로세스의 단계가 도시되고 아래에 설명될 것이다.
특히, 제조 프로세스의 이 대안적인 실시 형태에 따르면, 플랜지(8)의 측면 에지(13)를 덮는 단계는 이들을 덮고 이들을 외측으로 밀봉하기 위해 절단된 측면 에지(13) 상에 미경화 복합 재료로 제조된 패치 요소(patch elements)(20)를 부착함으로써 수행된다. 이 경우, 패치 요소(20)는 절단층(4)의 측면 에지(13)의 상기 복합 재료 코팅을 형성한다.
특히, 패치 요소(20)는 미경화 복합 재료의 얇은 벽 길이 방향 인서트에 의해 형성된다.
바람직하게는, 도 7에 도시된 바와 같이, 패치 요소(20)는 경화 공구(12)의 성형된 캐비티(15), 특히 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(13)를 수용하고 지지할 캐비티의 챔퍼(chamfers)에 위치된다.
따라서, 패치 요소(20)는 스킨(2)의 면(2a)에 부착되도록 의도된 것과 반대인 해당 스트링거(3)의 측면에 부착된다.
특히, 패치 요소(20)는 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(13)로부터 돌출되도록 위치된다.
도 8의 해결책에서 알 수 있는 바와 같이, 절단된 측면 에지(13)를 덮는 패치 요소(20)의 제 1 부분(21) 및 상기 절단된 측면 에지(13) 자체로부터 여전히 돌출하고 있는 제 2 부분(22)은, 패치 요소(20)가 절단된 측면 에지(13)에 부착되는 동안 각각의 플랜지(8) 위로 접혀져 스킨(2)과 스트링거들(3)이 접촉하는 동안 스킨(2)과 각각의 스트링거(3) 사이에 개재된다.
또한, 각각의 패치 요소(20)는 각각의 제 2 부분(22)에 대향하는 측면에서 각각의 플랜지(8) 위로 접히는 제 3 부분(23)을 포함하고; 실제로, 제 3 부분(23)은 스트링거(3)가 상기 경화 공구(12) 상에 배치될 때 각각의 스트링거(3)와 경화 공구(12)의 성형된 캐비티(15) 사이에 개재된다.
실제로, 패치 요소(20)는 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(13) 주위에서 실질적으로 "C"자형으로 접혀, 층들(4)을 외측으로 밀봉함으로써 층들(4)을 덮는다.
대안적으로, 도 9에 도시된 해결책에 따르면, 제 2 부분(22)은 각각의 플랜지(8)의 대향측에서, 즉 경화 공구(12) 상에서 접혀지는 반면, 패치 요소(20)는 스킨(2)과 스트링거(3)가 서로 접촉하는 상태에서 스킨(2)과 상기 경화 공구(12) 사이에 개재되도록 접힌다.
실제로, 패치 요소(20)는 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(13) 주위에서 실질적으로 "Z"자 형상으로 접혀, 층들(4)을 외측으로 밀봉함으로써 층들(4)을 덮는다.
도 10 내지 도 13은 각각 1', 1'', 1''', 1''''로 표시되고 동시-경화 단계 동안, 본 발명에 개시된 프로세스에 의해 얻어질 수 있는 다른 유형의 구조 컴포넌트들의 단면도를 도시한다.
구조 컴포넌트(1', 1'', 1''', 1'''') 및 이들의 제조 프로세스는 상기에서 설명한 제조 방법뿐만 아니라 구조 컴포넌트(1)와 서로 다른 경우에만 아래에서 설명될 것이며, 이미 설명한 부분과 동일하거나 동등한 부분에는 동일한 참조번호로 표시한다.
구조 컴포넌트(1)와 관련하여 이미 살펴본 바와 같이, 구조 컴포넌트(1', 1'', 1''', 1'''')의 최종 동시-경화는 또한 오토클레이브 동시-접착 또는 콜드 동시-접착 또는 이들의 접착에 의해 대체될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 10과 관련하여, 구조 컴포넌트(1')는 전술한 것과 동일한 스킨(2) 및 스트링거(3)와 형상이 상이한 스트링거(3')를 포함한다.
보다 정확하게는, 스트링거(3')는 종축(A) 및 상기 종축(A)을 가로지르는 실질적으로 T자형인 단면적을 갖는다. 스트링거(3')는 스트링거(3)의 플랜지(8)와 유사한 2개의 측면 플랜지(8), 및 실질적으로 플랜지(8) 및 누운 표면(S)에 직교하는 방향으로 연장되는, 얇고 평평한 시트를 갖는 융기 부분(7')을 포함한다.
스트링거(3')는 특수 성형 공구(그 자체로 알려져 있고 도시되지 않음) 상에 적층함으로써 얻어진다:
- 서로 마주보는 미경화 L자형 복합 재료의 두 세트의 층들(4a'), 각각은 공통 곡선 섹션에 의해 결합되고 각각의 배면을 따라 나란히 위치되는 그의 베이스 및 배면에서 서로 직각인 두 개의 직선 섹션으로 구성됨; 그리고
- 스킨(2)과 접촉하도록 의도된 플랜지(8')의 일부를 형성하는 미경화 복합 재료의 세 번째 일련의 평평한 층들(4b').
이어서, 일반적으로 "누들(noodles)"로 알려진 하나 이상의 인서트(25')가 공통 곡선 특징부가 위치된 영역에서 층(4b')과 층(4a') 사이에 생성된 갭(gap) 내에 삽입되고; 상기 곡선 특징부는 필러로서 작용하고 미경화 복합 재료로 제조된다.
이 해결책에서도, 플랜지(8)의 자유 단부 측면 에지(13)는 누운 표면(S)에 대하여 경사진 방향으로 절단되어, 스킨(2)과 스트링거(3''')를 서로 접촉시키는 후속 단계에서, 누운 표면(S) 자체를 따라 또는 그에 평행하게 연장부를 제공하고, 이는 스킨(2)을 향해 증가한다.
스킨(2)과 스트링거(3')에 의해 형성된 어셈블리는, 이 경우에는 스킨(2)을 위한 하우징을 갖는 예를 들어 OML 유형의, 경화 공구(12') 상에 배치된다.
유리하게는, 플랜지(8)의 측면 에지(13)는 얇은 벽의 미경화 복합 재료로 제조된 각각의 패치 요소(20)에 의해 외측으로 덮여 밀봉된다.
특히, 도 10 및 도 14a에서 볼 수 있는 바와 같이, 패치 요소(20)를 절단된 측면 에지(13)에 부착하는 동안, 상기 패치 요소(20)의 제 1 부분(21)은 절단된 측면 에지(13)를 덮고, 스킨(2)과 스트링거()가 서로 접촉하는 동안 상기 측면 에지(12)의 한 측면으로부터 돌출된 제 2 부분(22)은 스킨(2) 위로 접혀지고, 상기 절단된 측면 에지(13)의 반대측으로부터 돌출된 제 3 부분(23)은 융기 부분(7')의 측면 상의 각각의 플랜지(8) 위로 접혀진다.
실제로, 패치 요소(20)는 층들(4a', 4b')을 외측으로 밀봉함으로써 덮도록, 플랜지(8)의 측면 에지(13) 주위에서 실질적으로 "Z"자형으로 접힌다.
대안적으로, 도 14b에 도시된 해결책에 따르면, 제 2 부분(22)은 패치 요소들(20)을 접는 동안, 제 3 부분(23)과 대향하는 위치에서 각각의 플랜지(8) 상으로 접혀져, 패치 요소들(20)은 스킨(2)과 스트링거(3')가 서로 접촉하는 동안 스킨(2)과 스트링거(3') 사이에 개재될 수 있다.
실제로, 패치 요소들(20)은 층들(4a', 4b')을 외측으로 밀봉하여 덮도록, 플랜지(8)의 측면 에지(13) 주위에서 실질적으로 C자형으로 접힌다.
융기 부분(7')의 자유 단부 측면 에지는 또한 C-패치 요소(30)에 의해 외측으로 덮여 밀봉된다.
동시-경화 작업은 이 경우에 각 스트링거(3')를 외부에서 덮는 경화 공구(12') 상에 진공 백(vacuum bag)(31)을 밀봉하여 수행된다.
도시되지 않은 가능한 대안적 실시 형태에 따라 그리고 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 절차에서 본 것과 유사하게, 스트링거(3')를 형성하는 2개의 L의 최외곽 복합 층들(4a')은 각각 측면 에지들(13) 자체에서 C자형 또는 Z자형으로 접혀, 이들을 외측으로 덮고 밀봉하도록 플랜지(8)의 절단 측면 에지들(13)에 대해 돌출된 측면 단부 플랩들을 갖는다. 이러한 방식으로, 상기 돌출 플랩은 패치 요소(20)를 대체할 것이다.
전술한 바와 같이, 스트링거(3')(또는 스킨(2))는 사전-경화되고, 구조 접착제의 층에 의해 스킨(2)(또는 스트링거(3'))에 결합된 후 스킨(2)(또는 스트링거(3')과 함께 오토클레이브 동시-접착 작업을 수행할 수 있다.
다른 가능한 실시 형태에 따르면, 스트링거(3')와 스킨(2)은 모두 개별적으로 사전 경화되고, 구조용 접착제를 사용하여 함께 결합된 후 오토클레이브 또는 콜드 접착 작업을 수행할 수 있다.
도 11과 관련하여, 구조 컴포넌트(1'')는 전술한 것과 동일한 스킨(2) 및 스트링거(3, 3')의 형상과 다른 형상을 갖는 스트링거(3'')를 포함한다.
특히, 스트링거(3'')는 종축(A) 및 실질적으로 L자형인 상기 종축(A)을 가로지르는 단면적을 갖는다. 스트링거(3'')는 스트링거(3 및 3')의 대응하는 플랜지(8)와 동일한 단일 측면 플랜지(8), 및 플랜지(8)와 상기 플랜지의 누운 표면(S)에 직교하는 방향으로 실질적으로 연장되는 얇고 평평한 시트를 갖는 융기 부분(7'')을 포함한다.
보다 정확하게는, 융기 분부(7'')은 곡선 섹션(7a'')에 의해 플랜지(8)의 일단부에 연결된 일단부를 갖는다.
스트링거(3'')는 플랜지(8) 및 융기 부분(7'')과 동일한 코스를 갖는 미경화 L자 형상 복합 재료의 일련의 층들(4'')을 특수 몰딩 공구(그 자체로 알려져 있고 도시되지 않음) 상에 적층함으로써 얻어진다.
이 해결책에서도, 플랜지(8)의 자유 단부의 측면 에지(13)는 누운 표면(S)에 대하여 경사진 방향으로 절단되어, 스킨(2)과 스트링거(3'')를 서로 접촉시키는 후속 단계에서, 누운 표면(S) 자체를 따라 또는 그에 평행하게 연장부를 제공하고, 이는 스킨(2)을 향해 증가한다.
스킨(2)과 스트링거(3'')에 의해 형성된 어셈블리는 스킨(2)용 하우징을 갖는 예를 들어, 이 경우 OML 유형의 경화 공구(12'') 상에 위치된다.
이 경우, 상기 경화 공구(12'')는 또한 곡선 또는 둥근 에지를 갖는 캐비티 사각형 형상을 갖는 보조 공구(12a'')를 포함하며, 이는 상기 경화 공구(12'')에 대해 스킨(2)의 반대측에 배치되며, 자신의 경계 벽(32) 상에서 지지된 스트링거(3'')의 융기 부분(7'')을 수용한다.
일반적으로 "누들"로 알려진 하나 이상의 인서트(25'')가 곡선 섹션(7a'')에서 스킨(2), 보조 공구(12a'') 및 스트링거(3'') 사이에 생성된 갭에 삽입된다. 이 인서트(25'')는 필러로서 작용하며 미경화 복합 재료로 제조된다.
유리하게는, 플랜지(8)의 측면 에지(13)는 얇은 벽의 미경화 복합 재료로 제조된 패치 요소(20)(도 11, 도 14a 및 도 14b)에 의해 외측으로 덮여 밀봉되는데, 이는 스트링거(3, 3')의 플랜지(8)의 측면 에지(13)를 덮는데 사용되는 것과 완전히 동일하며, 위에 도시된 것과 동일한 두 가지 모드로 접혀진다(도 14a 및 도 14b).
이 경우에도, 융기 부분(7'')의 자유 단부 측면 에지는 C-패치(30)에 의해 외측으로 덮여 밀봉된다.
동시-경화 작업은 이 경우 경화 공구(12'')와 보조 공구(12a'') 상에 외부에서 각 스트링거(3'')를 덮는 진공 백(31)을 밀봉함으로써 수행된다.
도시되지 않은 가능한 대안적 실시 형태에 따르면 그리고 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 프로세스에서 보인 것과 유사하게, 스트링거(3'')를 형성하는 최외곽 복합 재료 층(4'')은 플랜지(8)의 상대적으로 절단된 측면 에지(13)에 대해 돌출되고 측면 에지(13) 자체에서 C자형 또는 Z자형으로 접혀 그것을 덮고 그것을 외측으로 밀봉하도록 하는 측면 엔드 플랩(end flap)을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 돌출 플랩은 패치 요소(20)를 대체할 것이다.
전술한 바와 같이, 스트링거(3'')(또는 스킨(2))는 사전 경화되고, 구조 접착제의 층에 의해 스킨(2)(또는 스트링거(3''))에 결합된 후 스킨(2)(또는 스트링거(3''))과 함께 오토클레이브 동시 접착 작업을 수행할 수 있다.
추가 실시 형태에 따르면, 스트링거(3'')와 스킨(2) 모두는 개별적으로 사전 경화되고, 구조 접착제에 의해 함께 결합된 후 오토클레이브 또는 콜드 본딩(cold bonding) 작업을 수행할 수 있다.
도 12와 관련하여, 구조 컴포넌트(1''')는 전술한 것과 동일한 스킨(2) 및 스트링거(3, 3' 및 3'')와 다른 형상을 갖는 스트링거(3''')를 포함한다.
보다 정확하게는, 스트링거(3''')는 종축(A) 및 실질적으로 Z 형상인 상기 종축(A)을 가로지르는 섹션을 갖는다. 스트링거(3''')는 스트링거(3'')의 플랜지(8)와 동일한 스킨(2)에 결합되도록 의도된 단일 측면 플랜지(8), 및 플랜지(8)로부터 캔틸레버로 연장되고, 플랜지(8) 및 상기 플랜지(8)의 누운 표면(S)에 실질적으로 직교하는 제1 섹션(7a''') 및 상기 플랜지(8)에 대향하는 방향으로 섹션(7a''')으로부터 연장되는 플랜지(8)에 평행한 제 2 플랜지 섹션(7b''')을 포함하는 얇은 시트 융기 부분(7''')을 포함한다.
특히, 섹션(7a''')은 곡선 섹션(7c''')에 의해 플랜지(8)의 단부에 연결된 제 1 단부 및 또 다른 곡선 섹션(7d''')에 의해 섹션(7b''')에 연결된 제 2 대향 단부를 갖는다.
스트링거(3''')는 플랜지(8) 및 융기 부분(7''')과 동일한 코스를 갖는, 미경화 Z자형 복합 재료로 제조된 일련의 층들(4''')을 특수 몰딩 공구(그 자체로 잘 알려져 있고 도시되지 않음) 상에 적층함으로써 제조된다.
이 해결책에서도, 플랜지(8)의 자유 단부의 측면 에지(13)는 누운 표면(S)에 대하여 경사진 방향으로 절단되어, 스킨(2)과 스트링거(3''')를 서로 접촉시키는 후속 단계에서, 누운 표면(S) 자체를 따라 또는 그에 평행하게 연장부를 제공하고, 이는 스킨(2)을 향해 증가한다.
스킨(2)과 스트링거(3''')에 의해 형성된 어셈블리는 컴포넌트(1'')에 사용된 동일한 경화 공구(12'') 및 보조 공구(12a'') 상에 배치된다.
이 경우, 보조 공구(12a'')의 경계벽(32)은 스트링거(3''')의 융기 부분(7''')의 섹션(7a''')에 의하여 지지되고 상기 경계벽(32)에 인접하고 직교하는 또 다른 경계벽(33)은 섹션(7b''')에 의해 지지된다. 스트링거(3''')의 융기 부분(7''')의 곡선 섹션(7d''')은 경계벽(32, 33)을 연결하는 곡선 에지 상에 대신 위치된다.
필러로서 작용하고 미경화 복합 재료로 제조되는, 일반적으로 "누들"로 알려진 하나 이상의 인서트(25''')가, 융기 부분(7''')의 곡선 섹션(7c''')에서 스킨(2), 보조 공구(12a'') 및 스트링거(3) 사이에 생성된 갭에 삽입된다.
유리하게는, 플랜지(8)의 측면 에지(13)는 스트링거(3, 3', 3'')의 플랜지(8)의 측면 에지(13)를 덮는 데 사용되는 것과 동일하고 위에서 본 것과 정확히 동일한 두 가지 방식으로 접히는(도 14a 및 도 14b), 얇은 벽의 미경화 복합 재료로 제조된 패치 요소(20)(도 12, 도 14a 및 도 14b)에 의해 외측으로 덮여 밀봉된다.
이 경우에도, 융기 부분(7''')의 융기 섹션(7b''')의 자유 단부 측면 에지는 C-패치 요소(30)에 의해 외측으로 덮여 밀봉된다.
구조 컴포넌트(1'')와 관련하여 알 수 있는 바와 같이, 동시-경화 작업은 각 스트링거(3''')를 외측으로 덮는 진공 백(31)을 경화 공구(12'') 및 보조 공구(7a'')에 밀봉함으로써 수행된다.
도시되지 않은 가능한 대안적 실시 형태에 따르면 그리고 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 프로세스에서 보여진 것과 유사하게, 스트링거(3''')를 형성하는 최외곽 복합 재료층(4''')은 플랜지(8)의 상대적으로 절단된 측면 에지(13)에 대해 돌출하는 측면 단부 플랩을 가지며, 이 플랩은 상기 측면 에지(13)에서 C자형 또는 Z자형으로 접혀 측면 에지(13)를 외측으로 덮고 밀봉한다. 이러한 방식으로, 상기 돌출 플랩은 패치 요소(20)를 대체할 것이다.
전술한 바와 같이, 스트링거(3''')(또는 스킨(2))는 사전 경화되고, 구조 접착제의 층에 의해 스킨(2)(또는 스트링거(3'''))에 결합된 후 스킨(2)(또는 스트링거 3''')과 함께 오토클레이브 동시- 접착 작업을 수행할 수 있다.
또 다른 가능한 실시 형태에 따르면, 스트링거(3''')와 스킨(2) 모두는 개별적으로 사전 경화되고, 구조 접착제를 사용하여 함께 결합된 후 오토클레이브 또는 콜드 접착 작업을 수행할 수 있다.
도 13과 관련하여, 구조 컴포넌트(1'''')는 전술한 것과 동일한 스킨(2) 및 스트링거(3, 3', 3'' 및 3''')와 다른 형상을 갖는 스트링거(3'''')를 포함한다.
보다 정확하게는 스트링거(3'''')는 종축(A) 및 상기 종축(A)을 가로지르는 실질적으로 J와 같은 형상의 섹션을 갖는다. 스트링거(3'''')는 스킨(2)에 결합되도록 의도되고 스트링거(3'' 및 3''')의 플랜지(8)와 동일한 단일 측면 플랜지(8) 및 플랜지(8)로부터 캔틸레버 연장되고, 플랜지(8) 및 상기 플랜지의 누운 표면(S)에 실질적으로 직각인 제 1 섹션(7a''''), 및 플랜지(8)에 평행하고 섹션(7a'''')으로부터 그 양측면에서 대칭으로 연장되는 제 2 플랜지 섹션(7b'''')을 포함하는 융기된 얇은 적층 부분(7''')을 포함한다.
특히, 섹션(7a'''')은 곡선 섹션(7c'''')에 의해 플랜지(8)의 일단부에 연결된 제 1 단부 및 각각의 오목한 곡선 표면에 의해 대향하는 측면들에서 구분되고 증가하는 섹션을 가진, 섹션(7d'')에 의해 섹션(7b'''')에 연결된 제 2 대향 단부를 갖는다.
보다 정확하게는, 섹션(7b'''')은 섹션(7a'''' 및 7d'''')에 의해 상기 섹션(7a'''' 및 7d'''')의 대향하는 측면들로부터 연장되는 2개의 세그먼트(7b1'''' 및 7b2'''')로 분할되고; 세그먼트(7b1'''')는 플랜지(8)를 향하여 배치되는 반면 세그먼트(7b2'''')는 세그먼트(7b1''')에 대향하는 섹션(7a'''')의 측면 상에서 연장된다.
스트링거(3'''')는 특수 성형 공구(잘 알려져 있고 공개되지 않음) 상에 적층함으로써 얻어진다:
- 스킨(2)에 더 가깝게 배치되고 융기 부분(7''')의 플랜지(8), 섹션(7a'''', 7c'') 및 세그먼트(7b2'''')와 동일한 코스를 갖는 사용 중인 처리되지 않은 Z자형 복합 재료로 제조된 제 1 일련의 층들(4a'''');
- 융기 부분(7''')의 플랜지(8), 섹션(7a'''', 7c'''') 및 세그먼트(7b1'''')와 동일한 코스를 갖는 C자형 미경화 복합 재료의 제 2 일련의 층들(4b''''); 그리고
- 세그먼트(7b1'''' 및 7b2'''')를 형성하는 층들(4a'''' 및 4b'''')의 대응하는 부분에 중첩된, 전체 섹션(7b'''')과 동일한 코스를 갖는 처리되지 않은 복합 재료의 일련의 평평한 층들(4c'''').
이어서, 필러로서 작용하고 미경화 복합 재료로 제조되는, 일반적으로 "누들"로 알려진 하나 이상의 인서트(25'''')가 섹션들(7a'''', 7b'''' 및 7d'''') 사이의 연결 영역에서 층(4c'''')과 층들(4a'''' 및 4b'''') 사이의 갭 내에 삽입된다.
이 해결책에서도, 플랜지(8)의 자유 단부 측면 에지(13)는 누운 표면(S)에 대하여 경사진 방향으로 절단되어, 스킨(2)과 스트링거(3'''')를 서로 접촉시키는 후속 단계에서, 누운 표면(S) 자체를 따라 또는 그에 평행하게 연장부를 제공하고, 이는 스킨(2)을 향해 증가한다.
스킨(2)과 스트링거(3'''')에 의해 형성된 어셈블리는 경화 공구(12''')와 실질적으로 동일한 형상을 갖는 경화 공구(12'''') 상에 배치되고, 경화 공구(12''')는 보조 공구(12a'')와 유사한 제 1 보조 공구(12a''''), 및 또한 보조 공구(12a'''')에 대향하는 스트링거(3'''')의 섹션(7a'''')의 측면에 사용될 때 배치되는 곡선 또는 둥근 에지를 갖는 캐비티 사각형 형상을 갖는 제 2 보조 공구(12b'''')를 포함한다. 이러한 방식으로, 스트링거(3'''')의 섹션(7a'''')은 2개의 보조 공구들(12a'''' 및 12b'''') 사이에 개재된 상태로 남아 있으며; 또한, 보조 공구(12b'''')는 자신의 경계벽(34)을 통해 플랜지(8)와 결합하고, 경계벽(34)에 대향하고 평행한 자신의 경계벽(35)을 통해 세그먼트(7b1'''')와 결합하며 그리고 경계벽들(34 및 35)에 직교하고 그 사이에 개재된 자신의 경계벽(36)을 통해 섹션(7a'''')과 결합한다.
필러로서 작용하고 미경화 복합 재료로 제조되는, 일반적으로 "누들"로 알려진 하나 이상의 인서트(25'''')가 융기 부분(7'''')의 곡선 섹션(7c'''')에서 스킨(2), 보조 공구(12a'''') 및 스트링거(3'''') 사이에 생성된 갭 내에 삽입된다.
유리하게는, 플랜지(8)의 측면 에지(13)는 얇은 벽의 미경화 복합 재료로 제조된 패치 요소(20)(도 13, 도 14a 및 도 14b)에 의해 외측으로 덮여 밀봉되고, 이 패치 요소(20)는 스트링거(3, 3', 3'', 3''')의 플랜지(8)의 측면 에지(13)를 덮는 데 사용되는 것과 완전히 동일하고 위에서 본 것과 정확히 동일한 두 가지 모드로 접힌다(도 14a 및 도 14b).
이 경우에도, 융기 부분(7b'''')의 대향 자유 단부 측면 에지는 각각의 C자형 패치 요소(30)에 의해 외측으로 덮여 밀봉된다.
구조 컴포넌트(1'', 1''')와 관련하여 알 수 있는 바와 같이, 동시-경화 작업은 각 스트링거(3'''')를 외부에서 덮는 진공 백(31)을 경화 공구(12'''') 및 보조 공구(7a'''' 및 7b'') 상에서 밀봉함으로써 수행된다.
도시되지 않은 가능한 실시 형태에 따르면 그리고 도 1 내지 도 6과 관련하여 개시된 프로세스에서 보여진 것과 유사하게, 스킨(2)과 결협하도록 의도된 것과 반대쪽 플랜지(8)의 층을 형성하는 복합 재료로 제조된 층(4b'''')은 상기 플랜지(8)의 상대적으로 절단된 측면 에지(13)에 대해 돌출하고 상기 측면 에지(13)에서 C자형 또는 Z자형으로 접혀져 그것을 덮고 외측으로 밀봉하는 측면 단부 플랩을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 돌출 플랩은 패치 요소(20)를 대체할 것이다.
전술한 바와 같이, 스트링거(3'''')(또는 스킨(2))는 사전 경화되고, 구조 접착제의 층에 의해 스킨(2)(또는 스트링거(3''''))에 결합된 후 스킨(2)(또는 스트링거(3''''))와 함께 오토클레이브 동시-접착 작업을 수행할 수 있다.
다른 가능한 실시 형태에 따르면, 스트링거(3'''')와 스킨(2)은 모두 개별적으로 사전 경화되고, 구조 접착제에 의해 함께 결합된 후 오토클레이브 또는 콜드 접착 작업을 수행할 수 있다.
위에서 설명한 구조 컴포넌트(1, 1', 1'', 1''', 1'''')의 제조 프로세스의 특성을 조사하면 이에 의해 얻을 수 있는 이점이 드러난다.
특히, 이 제조 프로세스는 특히 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')와 스킨(2) 사이의 접합부에서, 강조된 표면 불연속성이 없는 구조 컴포넌트(1, 1', 1'', 1''', 1'''')를 얻을 수 있게 한다. 실제로, 각각의 스트링거(3, 3', 3'', 3'''')의 플랜지(8)와 상기 스킨(2) 사이에 더 매끄러운 연결이 결정되며, 또한 스트링거(3, 3', 3'', 3'''')와 스킨(2) 사이의 접합부에서 응력의 분포를 개선한다.
특히, 이것은 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')로부터 스킨(2)으로 또는 그 반대로 작동 부하를 최적으로 전달하게 한다.
또한, 스트링거(3)의 경우에, 이들은 경화 공구(12), 특히 상기 경화 공구(12)의 성형된 캐비티(15)에서 취급 및 삽입/추출을 더 용이하게 한다. 따라서, 상기 성형된 캐비티(15)는 날카로운 챔퍼 및 표면 불연속성이 없는 단순한 형상을 가질 수 있다.
마지막으로, 추가 층(16) 또는 패치 요소들(20)의 존재로 인해, 플랜지(8)의 측면 에지(13) 또는 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')의 다른 부분들의 단부 에지의 피복되지 않은 섬유가 보호되어, 습기 또는 사용 중인 다른 유체의 침투의 위험 및 구조적 박리의 위험을 줄이거나 제거한다. 즉, 추가 층(16) 또는 패치 요소들(20)는, 최종 구조 컴포넌트(1, 1', 1'', 1'''', 1'''')의 일체형 또는 구성 부분들에 추가하여, 플랜지(8)의 측면 에지(13) 또는 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')의 단부 에지를 습기로부터 보호하는 수분 코팅(moisture coating)을 형성한다.
본 명세서에 설명되고 도시된 구조 컴포넌트(1, 1', 1'', 1''', 1'''')를 제조하는 프로세스에 대해 청구항들에 의해 명시된 보호 범위를 벗어나지 않고 수정 및 변형이 이루어질 수 있음이 명백하다.
특히, 각 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')를 형성하는 단계는 스트링거 자체가 경화 공구(12, 12', 12'', 12'''') 상에 위치될 때 수행될 수 있다.
또한, 측면 에지(13)를 절단하는 단계는 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')가 경화 공구(12, 12', 12'', 12'''') 상에 위치될 때 직접 수행될 수도 있다.
이러한 방식으로, 전체 프로세스는 컴포넌트를 형성하고 경화하기 위한 단일 공구를 사용함으로써 수행될 수 있다.

Claims (12)

  1. - 스킨(2) 및 상기 스킨(2)의 면(2a)에 견고하고 일체로 부착된 적어도 하나의 보강 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')를 포함하는 복합 재료로 구조 컴퍼넌트를 제조하기 위한 프로세스로서;
    상기 프로세스는:
    a) 공구(12, 12', 12'', 12'''') 상에 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')를 형성하는 미경화 또는 사전-경화 복합 재료의 복수의 제 1 층들(4; 4a', 4b'; 4''; 4'''; 4a'''', 4b'''', 4c'''')을 배치하는 단계 - 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')는 종축(A)을 제공하고 상기 종축(A)에 평행하고 그리고 평평하거나 회전의 표면인 누운 표면(S)을 따라 연장되는 적어도 하나의 플랜지(8)로부터 돌출하는 융기 부분(7, 7', 7'', 7''', 7'''')을 가짐 -;
    b) 상기 공구(12, 12', 12'', 12'''') 상에 상기 스킨(2)을 형성하는 미경화 또는 사전-경화 복합 재료의 복수의 제 2 층들을 배치하는 단계;
    c) 상기 누운 표면(S)에 평행한, 상기 스킨(2)의 면(2a)과, 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')의 상기 플랜지(8)를 서로 접착시키는 단계;
    d) 상기 층들을 함께 압축시키기 위하여 이렇게 형성된 어셈블리에 미리 정해진 온도와 압력을 가하여, 가능하게는 미경화 재료를 경화시키고 상기 스킨(2)을 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')에 견고하게 결합시키는 단계; 그리고
    e) 상기 플랜지(8)의 절단된 층들(4; 4a', 4b'; 4''; 4'''; 4a'''', 4b'''')이 후속 단계 c)에서, 상기 스킨(2) 자체를 항해 증가하고, 상기 누운 표면(S)을 따라 연장부를 갖는 방식으로, 상기 누운 표면(S) 및 플랜지(8) 자체를 형성하는 층(4; 4a', 4b'; 4''; 4'''; 4a'''', 4b'''')에 대해 경사진 방향으로 상기 플랜지(8)의 자유 단부 측면 에지(들)(13)에 대한 절단 작업을 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 플랜지(8)를 형성하고 단계 e)에서 절단된 층들(4; 4a', 4b'; 4''; 4'''; 4a'''', 4b'''')을 외측으로 밀봉하기 위해 상기 플랜지(8)의 적어도 상기 단부 측면 에지(들)(13)를 복합 재료의 코팅으로 덮는 단계 f)를 더 포함하고, 복합 재료의 상기 코팅은 상기 프로세스의 종료 시에, 상기 구조 컴포넌트(1, 1', 1'', 1''', 1'''')의 구성 성분 또는 일체형 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는, 프로세스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 e) 이후에, 상기 스킨(2)의 상기 면(2a)에 부착되는 것의 반대쪽에 있는 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''') 자체의 측면에 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''')를 형성하는 복합 재료의 적어도 추가 층(16)을 적층하여 부착시키는 단계 g)를 포함하고; 상기 추가 층(16)은 상기 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(들)(13)에 대해 돌출하는 1개 또는 2개의 측면 단부 플랩(flaps)(17)을 갖고; 상기 단계 f)는 상기 플랜지(8)의 각각의 상기 절단된 측면 에지(13) 상에서 상기 추가 층(16)의 상기 측면 단부 플랩(17)을 접어 측면 에지(들)(13)를 덮고 외측으로 측면 에지(들)(13)를 밀봉하여 복합 재료의 상기 코팅을 형성함으로써 수행되는, 프로세스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 추가 층(16)의 측면 단부 플랩(들)(17)을 접는 동안, 상기 측면 단부 플랩(17) 또는 각각의 상기 측면 단부 플랩(17)의 제 1 부분(18)은 상기 플랜지(8)의 각각의 절단된 측면 에지(13)를 덮고, 절단된 측면 에지(13) 자체로부터 여전히 돌출되어 있는 제 2 부분(19)은, 상기 플랜지(8) 위로 접혀서, 상기 단계 c)에서, 상기 스킨(2)과 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''') 사이에 그 자체를 개재시키는, 프로세스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 추가 층(16)의 측면 단부 플랩(들)(17)을 접는 동안, 상기 측면 단부 플랩(17) 또는 각각의 상기 측면 단부 플랩(17)의 제 1 부분(18)은 상기 플랜지(8)의 각각의 절단된 측면 에지(13)를 덮고 절단된 측면 에지(13) 자체로부터 여전히 돌출되어 있는 제 2 부분(19)은 상기 플랜지(8)의 반대쪽 부분으로부터 뒤로 접혀서, 단계 c) 동안 상기 스킨(2)과 상기 공구(12, 12', 12'', 12'''') 사이에 그 자체를 개재시키는, 프로세스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 f)는 상기 플랜지(8)의 절단된 측면 에지(들)(13) 상에 미경화 복합 재료에 하나 또는 각각의 패치 요소(들)(20)를 부착하여 측면 에지(들)(13)을 덮고 측면 에지(들)(13)을 외측으로 밀봉하고 복합 재료의 상기 코팅을 형성함으로써 수행되는, 프로세스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 패치 요소(20) 또는 각각의 상기 패치 요소(20)를 절단된 측면 에지(들)(13) 상에 부착하는 동안, 상기 패치 요소(20) 자체의 제 1 부분(21)은 상기 플랜지(8)의 각각의 절단된 측면 에지(13)를 덮고, 상기 절단된 측면 에지(13) 자체로부터 여전히 돌출하는 제 2 부분(22)은, 상기 플랜지(8) 상에서 접혀져 상기 단계 c)에서 상기 스킨(2)과 상기 스트링거(3, 3', 3'', 3''', 3'''') 사이에 그 차제를 개재시키는, 프로세스.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 패치 요소(20) 또는 각각의 상기 패치 요소(20)를 절단된 측면 에지(들)(13) 상에 부착하는 동안, 상기 패치 요소(20) 자체의 제 1 부분(21)은 상기 플랜지(8)의 각각의 절단된 측면 에지(13)를 덮고, 상기 절단된 측면 에지(13) 자체로부터 여전히 돌출하는 제 2 부분(22)은, 상기 플랜지(8)의 반대측에서 접혀져, 단계 c) 동안 상기 스킨(2)과 상기 공구(12, 12', 12'', 12'''') 사이에 그 자체를 개재시키는, 프로세스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트링거(3', 3'', 3''', 3'''')는 상기 종축(A)에 대해 가로지르는 단면에서, T자형 또는 L자형 또는 Z자형 또는 J자형 프로파일(profile)을 갖는, 프로세스.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트링거(3)의 상기 융기 부분(7)은 오목하고 상기 누운 표면(S)을 따라 연장되는 2개의 상기 측면 플랜지들(8) 사이의 중앙에 위치되고; 상기 단계 c)에서, 상기 스킨(2)과 상기 스트링거(3)의 상기 오목한 융기 부분(7)은 폐쇄된-프로파일 캐비티(closed-profile cavity)(10)를 형성하는, 프로세스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    단계 a) 이후 및 단계 c) 이전에, 적어도 하나의 종방향 팽창 가능한 인서트(11)를 상기 스트링거(3)의 오목한 융기 부분(7) 내부에 위치시켜, 팽창 가능한 인서트(11)가 단계 c) 동안 형성된 캐비티(10) 내에 완전히 수용되도록 하는 단계 h)를 포함하고;
    단계 c) 이후 및 단계 d) 동안, 상기 캐비티(10)를 유지하기 위해 상기 캐비티(10)를 한정하는 벽들에 대해 상기 팽창 가능한 인서트(11)를 팽창시키는 단계 i)를 추가로 포함하는, 프로세스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    단계 i)는 상기 팽창 가능한 인서트(11) 내부에 압력, 특히 단계 d) 동안 어셈블리 외부에 인가되는 것과 동일한 압력을 인가함으로써 수행되는, 프로세스.
  12. 제 10 항에 있어서,
    단계 i)는 상기 팽창 가능한 인서트(11)에 열을 가함으로써 수행되는, 프로세스.
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