KR20230111244A - 수중 적용들을 위한 고성능 합성물들 - Google Patents
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Abstract
수중 구조물은 내부 표면 상에 배열된 리브들이 있는 하프 실린더를 포함한다. 하프 실린더 및 리브들은 섬유 강화 열가소성 합성물을 포함하는 세미 모노코크 구조물이다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은, 2021년 1월 4일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제63/133,521호에 대한 우선권을 주장하고, 이는 본원에서 그 전체적으로 참조에 의해 통합된다.
본 개시는 수중 적용들을 위한 재료들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 수중 적용들을 위한 고성능 합성물 재료들에 관한 것이다.
무인 차량들 및 미사일들과 같은 해저 캡슐 시스템들을 구축하기 위해 사용되는 재료들은 다양한 기준을 충족해야 한다. 재료들은 고압력들, 수분 침투/침입, 및 가혹한 수중 환경들에 대해 장기간 동안 탄력적이어야 한다. 재료들은 또한 매우 신뢰할 수 있어야 하고 유지 관리가 거의 또는 전혀 필요하지 않아야 한다. 더욱이, 해저 캡슐화 시스템들을 형성하기 위해 사용되는 재료들은 매우 다양한 페이로드(payload)들과 낮은 위험 발사 모드들을 수용해야 한다.
수중 구조물들 및 그 제조 방법들이 개시된다. 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따르면, 수중 구조물은 내부 표면 상에 배열된 리브들이 있는 하프 실린더를 포함한다. 하프 실린더 및 리브들은 섬유 강화 열가소성 합성물이 있는 세미 모노코크 구조물이다.
본 개시의 다른 실시예들에 따르면, 수중 구조물은 섬유 강화 열가소성 합성물이 있는 모노코크 구조물인 실린더를 포함한다.
또한, 본 개시의 다른 실시예들에 따르면, 수중 구조물을 제조하는 방법은, 섬유들이 세미-모노코크 또는 모노코크 수중 구조물을 형성하기 위해 수중 구조물 주위에 또는 수중 구조물의 길이를 따라 연속적으로 연장하도록, 섬유 강화 열가소성 합성물 재료를 가열하고 압력 하에 몰드에 섬유 강화 열가소성 합성물 재료를 적용하는 단계를 포함한다.
추가적인 특징들 및 이점들은 본 개시의 기술들을 통해 실현된다. 개시의 다른 실시예들 및 양태들은 본원에서 자세히 기술되고, 청구된 개시의 일부로 고려된다. 이점들 및 특징들이 있는 개시의 더 나은 이해를 위해, 설명 및 도면들이 나타난다.
이 개시의 보다 완전한 이해를 위해, 참조는, 유사한 참조 부호들이 유사한 파트들을 나타내고 수반하는 도면들 및 상세한 설명과 연결하여 취해진 다음의 간략한 설명으로 이제 이루어진다:
도 1a는, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성물 재료로부터 형성된 하프 실린더의 사시도이다;
도 1b는, 본 개시의 실시예들에 따른 도 1a의 하프 실린더의 리브(보강재)의 사시도이다;
도 2는, 본 개시의 실시예들에 따른 2개의 하프 실린더들로부터 형성된 수중 캡슐의 분해 사시도이다;
도 3은, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성 재료들로부터 세미-모노코크 파트를 만들기 위한 흐름도이다;
도 4는, 본 개시의 실시예들에 따라 섬유 강화 열가소성 합성 재료로부터 리브/보강재들을 형성하기 위한 프로세스 흐름의 개략도이다; 그리고
도 5는, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성물 재료로부터 형성된 모노코크 실린더의 사시도이다.
도 1a는, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성물 재료로부터 형성된 하프 실린더의 사시도이다;
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도 2는, 본 개시의 실시예들에 따른 2개의 하프 실린더들로부터 형성된 수중 캡슐의 분해 사시도이다;
도 3은, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성 재료들로부터 세미-모노코크 파트를 만들기 위한 흐름도이다;
도 4는, 본 개시의 실시예들에 따라 섬유 강화 열가소성 합성 재료로부터 리브/보강재들을 형성하기 위한 프로세스 흐름의 개략도이다; 그리고
도 5는, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성물 재료로부터 형성된 모노코크 실린더의 사시도이다.
무인 차량들 및 미사일들과 같은 해저 캡슐 시스템들을 구축하기 위해 사용되는 현재 재료들은 알루미늄, 내부식 강(CRES), 티타늄, 및 에폭시 합성물과 같은 금속들이 포함된다. 금속들은 최종 캡슐을 형성하기 위해 함께 후속적으로 패스닝(fasten), 본딩(bond), 또는 용접되는 하프 실린더들로 형성된다. 그러나, 이러한 금속들은 단점들을 가진다. 재료들은 무겁고, 부식되기 쉽고, 매우 노동 집약적이다. 게다가, 이러한 금속들을 사용하여 캡슐들을 형성하는 것은 제조상의 도전들을 제기한다. 예를 들어, 하프 실린더들은 패스너(fastener)들 및/또는 재료들을 위한 상류 공급 체인들에 의존을 요구하는 패스닝에 의해 함께 효과적으로 밀봉되어야 한다. 해저 캡슐들을 형성하기 위해 사용되는 에폭시 합성물들도 다양한 도전들을 가진다. 예를 들어, 에폭시 합성물들은 물 침투에 대해 밀폐되지 않는다. 더욱이, 에폭시 합성물들의 기계적 속성들은 젖었을 때 저하할 수 있다.
해저 적용들의 경우, 재료들은 유지 보수가 거의 또는 전혀 없이 고 압력들 및 열악한 환경들에 대해 탄력적이어야 한다. 더욱이, 해저 시스템들을 형성하기 위해 사용되는 재료들은 매우 다양한 페이로드(payload)들과 낮은 위험 발사 모드들을 수용해야 한다.
본원에서 설명된 것은 섬유 강화 열가소성 합성물 재료들로 형성된 해저 시스템들 및 이의 제조 방법들이다. 수중 시스템들은, 예를 들어 압력 선박(vessel)들, 수중 선체(hull)들, 및 수중 캡슐들과 같이 연장되는 기간들 동안 바다/해저 아래에서와 같이 수중에 잠겨 있는 구조물들을 포함한다. 열가소성 합성물 재료들은, 일부 실시예들에서 구조물을 가로질러 그래파이트 섬유와 같은 연속 섬유로 강화된 폴리에테르에테르케톤(PEEK)을 포함한다. 해저 구조물을 형성하기 위한 방법들은, 전체 보강된 구조물이 모노코크 또는 세미-모노코크 구조물을 형성하기 위해 단일 프로세싱 단계(step)에서 형성되기 때문에, 보강재들을 스킨(skin)에 2차적으로 본딩하거나 패스닝할 필요 없이 단일 보강된 구조물을 제작하는 현장 강화(in-situ consolidation)(ISC) 프로세스들이다.
섬유 강화 열가소성 합성물들은 물 침투에 저항하는 해저 구조물들을 제공하고(예: 1020 미터 깊이에서 2년의 시간을 넘어 에폭시 합성물들에 대해 1% 흡수와 대비하여 0.25% 흡수) 에폭시 합성물들에 비하여 (2배 내지 5배 더 높은) 우수한 손상 저항(예: 파괴 인성(fracture toughness))을 제공한다. 합성물들은 또한 에폭시 수지들에 비해 높은 연속 사용 수지 온도(예: 에폭시들에 대해 350°F를 위한 225°F와 대비하여 300°F 내지 500°F)를 제공하고, 이는, 뜨거울 수 있는 다른 시스템 컴포넌트들 또는 구조물들에 근접하거나 이들과 접촉하여 사용될 때, 절연(비용들, 무게)의 필요성을 최소화하거나 제거할 수 있다. 모노코크 합성물 재료들은 또한, 예를 들어 ~56 중량%의 절약들, ~10 내부 부피%의 증가, 특정 적용을 위한 물에 대한 3년의 밀폐성을 포함하는 다른 이점들에 대한 잠재력을 보여준다.
도 1a는, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성물 재료로부터 형성된 하프 실린더(100)의 사시도이다; 하프 실린더(100)는, 하프 실린더 만곡된 몸체(104)의 내부 오목 표면을 따라 배열되는 복수 개의 (보강재들로도 언급되는) 강화 리브(102)들을 포함한다. 강화 리브(102)들은, 만곡된 몸체(104)를 구조적으로 강화하거나 보강하기 위한 임의의 형상, 크기, 및/또는 치수 및 기능이다. 일부 실시예들에서, 리브(102)들은 한 측부로부터 다른 측부로 만곡된 몸체(104)의 원주 또는 심지어 직경을 가로질러 파트적으로 또는 완전히 연장한다. 다른 실시예들에서, 리브(102)들은 만곡된 몸체(104)의 종방향 길이를 따라 파트적으로 또는 완전히 연장한다.
도 1b는, 도 1a의 하프 실린더(100)의 리브(102a)(보강재)의 사시도이고, 이는 하기에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 현장 강화 프로세스에서 만곡된 몸체(104)와 현장 용해(fuse)된다. 리브(102a)는, 보강된 하프 실린더(100)의 만곡된 몸체(104)(도 1a)의 제 1 표면에 인접하게 될 제 1 아암(106), 만곡된 몸체(104)의 제 2 표면에 인접하게 될 제 2 아암(108), 및 하프 실린더(100)의 만곡된 몸체(104)에 구조적 강화를 제공하는 제 1 아암(106)과 제 2 아암(108) 사이에서 연장하는 몸체(109)를 포함한다.
강화 리브들/보강재들을 포함하는 본원에 기술된 하프 실린더들은 섬유 강화 열가소성 합성물 재료로부터 형성된다. 일부 실시예들에 따르면, 합성물의 열가소성은 폴리에테르에테르케톤(PEEK)이다. 합성물 재료를 위한 열가소성의 다른 비-제한적 예시들은 저융점 폴리아릴에테르케톤(LMPAEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
열가소성 합성물의 섬유들의 비-제한적 예시들은 길고, 연속적인 탄소 섬유들(예: 그래파이트 섬유들), 섬유유리 섬유들, 파라-아라미드(KEVLAR®) 섬유들, 또는 이들의 조합을 포함한다. 하나 이상의 실시예에 따르면, 열가소성 합성물의 섬유는 그래파이트 섬유이다. 일부 실시예들에서, 섬유 강화 열가소성 합성물은 그래파이트 섬유 강화 폴리에테르에테르케톤(PEEK)이다. 섬유들은 짧은 섬유들이 아니라 하프 실린더 파트 또는 리브의 길이, 직경(또는 사이의 임의의 각도)을 따라 연장하는 길게 연속적인 섬유들이다. 섬유들은, 일부 실시예들에 따라 약 40 부피% 내지 약 60 부피% 섬유들의 양으로 합성물에 존재한다. 합성물에서의 섬유들은 연속적이다; 현장 강화(ISC) 프로세스는 섬유를 파트/몰드에 적용할 때 원하는 길이로 섬유를 절단한다. 이 ISC 프로세스에서, 연속적인 섬유는 4 인치 내지 30 피트의 길이를 가진다.
도 2는, 본 개시의 실시예들에 따른 2개의 하프 실린더(100)들로부터 형성된 수중 캡슐(200)의 분해 사시도이다. 일단 별도로 형성되면, 2개의 보강된 하프 실린더(100)들은 패스너들과 같은 기계적 방법들, 또는 본딩과 같은 화학적 방법들, 또는 용접 또는 용해와 같은 열적 방법들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 방법들에 의해 서로 결합된다. 하프 실린더(100)들은 열가소성 합성물들로 형성되기 때문에, 하프 실린더들은, 추가적인 접착제들에 대한 필요 없이, 재료들을 가열함으로써 서로 자가 용해할 수 있다. 수중 캡슐(200)은 캡슐화된 페이로드를 위한 깔개(dunnage) 및 다른 지지 구조물(202)들을 수용한다. 단부 캡(204)은, 중공의 캡슐을 형성하기 위해, 일단 서로 접착/패스닝되어 2개의 하프 실린더(100)들의 일 단부 상에 배열된다.
도 3은, 본 개시의 실시예들에 따라 섬유 강화 열가소성 합성 재료로부터, 보강된 하프-실린더와 같은 일 파트를 형성하기 위한 흐름도이다. 박스(302)에서, 몰드는 파트를 위해 제공된다. 일부 실시예들에서, 몰드는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 이전에 형성되고 적용된(박스(304) 및 박스(306) 참조), 보강재들이 있는 하프 실린더를 포함한다. 몰드는, 단일 몰드에서 하프 실린더 만곡된 몸체 및 복수 개의 내부 리브들/보강재들을 포함하는 파트의 전체를 형성하게 한다.
박스(304)에서, 섬유 강화 열가소성 합성물 리브들/보강재들은 미리형성된다. 박스(306)에서, 미리형성된 리브들/보강재들은, 적용될 스킨에 대한 그 접면(faying surface)들이 노출되도록 몰드에 적용된다.
박스(308)에서, 섬유 강화 열가소성 합성물 재료는, 스킨을 형성하는 리브들/보강재들 보유하는 몰드에 이제 적용된다. 박스(310)에서, 스킨을 형성하는 몰드에 적용되는 섬유 강화 열가소성 합성물 재료는 리브들/보강재들의 접면들 위를 통과함에 따라, 섬유 강화 열가소성 합성물 재료가 리브들/보강재들에 용해된다. 이 적용 프로세스 중에, 열은, 예를 들어 레이저에 의해 적용되고, 현장 강화 프로세스에서 파트를 형성하기 위해, 섬유 강화 열가소성 합성물 재료에 (ISC 기계의 적용 롤러에 의한) 압력이 적용된다. 스킨 섬유들은 파트의 길이를 따라 또는 파트 주위에서 연속적으로 연장한다. 합성물에서의 섬유들은 길기 때문에, 섬유들은 재료 전체에 분산된 짧은 섬유들을 포함하는 대신, 강도를 부가하기 위해 몰드 전체를 통해 주위로 래핑(wrap)되거나 연속적으로 연장한다. 현장 강화를 사용하는 것은 열가소성 수지가 녹고 자체에 달라붙고(또는 용해하고) 다시 냉각되어 중실의 구조물이 되는 능력을 이용한다. 연속 섬유는 임의의 방향으로 몰드에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 복잡한 윤곽이 있는 표면들 안으로 또는 위로(over) 적용될 수 있다.
파트가 보강된 하프 실린더인 경우, 강화 리브들은 하프 실린더 쉘과 부합된다. 다시 말하면, 파트는 세미-모노코크 구조적 컴포넌트이다. 현장 강화는, 보강재들을 외부 스킨에 2차 본딩하거나 패스닝할 필요 없이, 보강된 구조물을 형성하게 한다. 일부 실시예들에서, PEEK와 같은 열가소성 합성물 재료를 가열하기 위해 사용되는 온도는 약 350℃내지 약 450℃이다.
파트가 보강된 하프 실린더인 경우, 2개의 보강된 하프 실린더들은 해저 캡슐을 형성하기 위해 서로 접착된다. 선택적으로, 단부 캡은 캡슐의 일 단부에 부착된다. 2개의 하프 실린더들은, 열 및 압력의 적용, 접착제의 적용, 기계적인 패스닝, 또는 이들의 임의의 조합과 함께 용해함으로써 함께 접착된다.
도 4는, 본 개시의 실시예들에 따라 섬유 강화 열가소성 합성 재료로부터 리브/보강재를 형성하기 위한 프로세스 흐름의 개략도이다. 섬유 강화 열가소성 합성물 재료(404)는 가열된 후, 섬유 강화 열가소성 합성물 재료는 압력(408)을 사용하여 몰드(406)의 공동 안으로 프레스된다. 몰드(406)의 형상을 반영하는 압축 표면(402)은 합성물 재료(404)를 몰드(406) 안으로 압축한다. 열과 압력은, 재료(404)가 몰드(406)의 형상에 부합하고 완전히 강화되게 하기 위해 일정 기간 동안 유지된다. 파트가 형성된 후 탈형(demold)하기 위해, 파트는 몰딩 온도로부터 냉각되고, 압축 표면(402)은 제거되고, 이제 몰드(406)의 형상으로 형성된 최종 파트가 리프트될 수 있다(410).
본원에 설명된 방법들은 임의의 형상, 크기, 또는 치수를 갖는 파트를 만들기 위해 사용되고, 방법들은 강화된 하프 실린더를 형성하는 데 제한되지 않는다. 도 5는, 본 개시의 실시예들에 따른 섬유 강화 열가소성 합성물 재료로부터 형성된 모노코크 실린더(500)의 사시도이다.
설명된 합성물 재료들 및 방법들은 해저 캡슐들 외에 알맞은 가격의 고성능 복합 수중 구조물들을 제작하기 위해 사용된다. 재료들 및 방법들은 또한 일부 실시예들에서 오프쇼어 드릴링(offshore drilling) 적용들을 위해 사용된다.
본 개시의 다양한 실시예들은 관련된 도면들을 참조하여 본원에서 설명된다. 대안적인 실시예들은 이 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 고안될 수 있다. 다양한 연결부들 및 위치적 관계들(예: 위, 아래, 인접 등)이 다음의 설명 및 도면들에서 요소들 사이에 제시되지만, 통상의 기술자들은, 본원에 설명된 많은 위치적 관계들이 심지어 배향이 변경되더라도 설명된 기능이 유지될 때 배향-독립적이라는 것을 인지할 것이다. 이러한 연결부들 및/또는 위치적 관계들은, 달리 명시되지 않는 한, 직접적이거나 간접적일 수 있고, 본 개시는 이러한 관점에서 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 독립체(entity)들의 커플링은 직접 커플링 또는 간접 커플링 중 하나의 커플링을 나타낼 수 있고, 독립체들 사이의 위치적 관계는 직접 위치적 관계 또는 간접 위치적 관계가 될 수 있다. 간접 위치적 관계의 일 예시로서, 레이어 "B" 위에 레이어 "A"를 형성하는 것에 대한 본 설명에서의 참조들은, 레이어 "A" 및 레이어 "B"의 관련 특성들 및 기능들이 중간 레이어(들)에 의해 실질적으로 변경되지 않는 한, 하나 이상의 중간 레이어(예: 레이어 "C")가 레이어 "A"와 레이어 "B" 사이에 있는 상황들을 포함한다.
다음의 규정들 및 약어들은 청구범위 및 명세서의 해석을 위해 사용된다. 본원에서 사용된 용어들 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하다(includes)", "포함하는(including)", "가지다(has)", "갖는(having)", "보유하다(contains)" 또는 "보유하는(containing)" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비-배타적인 포함을 커버하기 위해 의도된다. 예를 들어, 요소들의 리스트를 포함하는 조성, 혼합물, 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치는, 이러한 요소들만으로 반드시 제한되는 것은 아니지만, 이러한 조성, 혼합물, 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 내재적이거나 명시적으로 리스트되지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다.
추가적으로, 용어 "예시적인"은 "예시, 사례 또는 도시로서 제공함"을 의미하기 위해 본원에서 사용된다. 본원에서 "예시적인"으로 기술된 임의의 실시예 또는 설계는 다른 실시예들 또는 설계들보다 바람직하거나 유리한 것으로 반드시 해석되는 것은 아니다. 용어들 "적어도 하나" 및 "하나 이상"은 1보다 크거나 같은 임의의 정수, 즉 1, 2, 3, 4 등을 포함하는 것으로 이해된다. 용어들 "복수 개의"는 2보다 크거나 같은 임의의 정수, 즉 2, 3, 4, 5 등을 포함하는 것으로 이해된다. 용어 "연결"은 간접 "연결" 및 직접 "연결"을 포함할 수 있다.
명세서에서 "하나의 실시예", "일 실시예", "일 예시적인 실시예" 등에 대한 참조들은 설명된 실시예가 특정한 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 특정한 특징, 구조, 또는 특성을 포함하거나 포함하지 않을 수 있음을 가리킨다. 더욱이, 이러한 문구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조, 또는 특성이 실시예와 연결되어 설명될 때, 명시적으로 기술되었는지 여부에 관계없이 다른 실시예들과 연결되어 이러한 특징, 구조, 또는 특성에 영향을 미치는 것은 통상의 기술자의 지식 범위 내에 있을 것으로 제안된다.
이하 설명의 목적을 위해, 용어들 "상부(upper)", "하부(lower)", "우측(right)", "좌측(left)", "수직(vertical)", "수평(horizontal)", "상단(top)", "하단(bottom)" 및 이들의 파생어들은, 도시한 도면들에서 배향됨에 따라, 설명된 구조들 및 방법들에 관련될 것이다. 용어들 "위에 있는(overlying)", "최상단(atop)", "상단 상에(on top)", "~상에 위치된(positioned on)", 또는 "최상부에 위치된(positioned atop)"은, 제 1 구조와 같은 제 1 요소는, 제 2 구조와 같은 제 2 요소 상에 제시됨을 의미하고, 인터페이스 구조와 같은 사이에 오는 요소들은 제 1 요소와 제 2 요소 사이에 제시될 수 있다. 용어 "직접 접촉(direct contact)"은 제 1 구조와 같은 제 1 요소, 및 제 2 구조와 같은 제 2 요소가 2개의 요소들의 인터페이스에서 임의의 중간(intermediary) 전도, 절연 또는 반도체 레이어들 없이 연결됨을 의미한다.
용어들 "약(about)", "실질적으로(substantially)", "대략(approximately)", 및 이들의 변형들은 출원 시 이용 가능한 장비에 기준된 특정 양의 측정과 연관된 오류의 정도를 포함하도록 의도된다. 예를 들어, "약(about)"은 주어진 값의 ±8% 또는 5%, 또는 2%의 범위를 포함할 수 있다.
도면들에서의 흐름도 및 블록도는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제조 및/또는 작동 방법들의 가능한 구현들을 도시한다. 방법의 다양한 기능들/작동들은 블록들에 의해 흐름도에서 나타내진다. 일부 대안적인 구현들에서, 블록들에 언급된 기능들은 도면들에 언급된 순서 밖에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 연속으로 도시된 2개의 블록들은, 실제로 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나, 관련된 기능에 따라 블록들이 때때로 역순으로 실행될 수 있다.
하기의 청구범위에서 기능적인 요소들 플러스 모든 수단 또는 단계의 이에 대응하는 구조들, 물질들, 작용들, 및 등가물들은, 명확하게 청구된 바와 같은 다른 청구된 요소들이 있는 조합에서 기능을 수행하기 위한 임의의 구조, 물질, 또는 작용을 포함하는 것이 의도된다. 본 개시의 설명은 도시 및 설명의 목적들을 위해 제시되었지만, 개시된 형태에서의 개시에 포괄적이거나 제한되는 것으로 의도되지는 않는다. 개시의 범위 및 본질을 벗어나지 않으면서 많은 수정들 및 변형들은 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 실시예들은 개시의 원리들 및 실제 적용을 가장 잘 설명하고 통상의 기술자들이 고려되는 특정 용도에 적합한 다양한 수정들을 갖는 다양한 실시예들을 위한 개시를 이해하는 것이 가능하도록 선택되고 설명되었다.
개시에 대한 바람직한 실시예들이 설명되었지만, 통상의 기술자들은 현재 및 미래 모두에서 다음의 청구범위의 범위 내에 속하는 다양한 개선들 및 강화들을 만들 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 청구범위는 처음 기술된 개시를 위한 적절한 보호를 유지하는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 내부 표면 상에 배열된 리브들이 있는 하프 실린더를 포함하고, 상기 하프 실린더 및 상기 리브들은 섬유 강화 열가소성 합성물을 포함하는 세미-모노코크 구조물인 수중 구조물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 탄소 섬유들, 섬유유리 섬유들, 파라-아라미드 섬유들, 또는 이들의 조합을 포함하는 수중 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 열가소성 합성물은 연속 섬유들을 포함하는 수중 구조물. - 제 3 항에 있어서,
상기 연속 섬유들은 약 40 부피% 내지 약 60 부피%의 양으로 존재하는 수중 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 저융점 폴리아릴에테르케톤(LMPAEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 수중 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 폴리에테르 에테르 에테르 케톤(PEEK)을 포함하는 수중 구조물. - 제 6 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 그래파이트 섬유들을 포함하는 수중 구조물. - 섬유 강화 열가소성 합성물을 포함하는 모노코크 구조물인 실린더를 포함하는 수중 구조물.
- 제 8 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 탄소 섬유들, 섬유유리 섬유들, 파라-아라미드 섬유들, 또는 이들의 조합을 포함하는 수중 구조물. - 제 8 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 연속 섬유들을 포함하는 수중 구조물. - 제 10 항에 있어서,
상기 연속 섬유들은 약 40 부피% 내지 약 60 부피%의 양으로 존재하는 수중 구조물. - 제 8 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 저융점 폴리아릴에테르케톤(LMPAEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 수중 구조물. - 제 8 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 폴리에테르 에테르 에테르 케톤(PEEK)을 포함하는 수중 구조물. - 제 13 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 그래파이트 섬유들을 포함하는 수중 구조물. - 수중 구조물을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,
섬유 강화 열가소성 합성물의 섬유들이 세미-모노코크 또는 모노코크 수중 구조물을 형성하기 위해 상기 수중 구조물 주위에 또는 상기 수중 구조물의 길이를 따라 연속적으로 연장하도록, 섬유 강화 열가소성 합성물 재료를 가열하고 압력 하에 몰드에 적용하는 단계를 포함하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 수중 구조물은 내부 표면 상에 배열된 리브들 및 보강재들이 있는 실린더인 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 탄소 섬유들, 섬유유리 섬유들, 파라-아라미드 섬유들, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 섬유들은 약 40 부피% 내지 약 60 부피%의 양으로 존재하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 저융점 폴리아릴에테르케톤(LMPAEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 섬유 강화 열가소성 합성물은 폴리에테르 에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 그래파이트 섬유들을 포함하는 방법.
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