KR960006990B1 - 초가소 성형과 확산접합에 의한 곡면 샌드위치 조립구조의 성형 방법과 장치 - Google Patents

초가소 성형과 확산접합에 의한 곡면 샌드위치 조립구조의 성형 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

초가스 성형과 확산접합에 의한 곡면 샌드위치 조립구조의 성형 방법과 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따라 성형된 구형표면 일부에 대한 횡단면도.
제2도는 제1도에 나타난 곡면 구조 성형 이전의 형상고정구 및 작업 시이트에 대한 단면도.
제3도는 유체 계면에 의한 초가소성형 이전이며 고정구가 폐쇄되고 직접변위에 의한 성형이 완성된 것을 제외하고는 제2도와 동일.
제4도는 제1도의 구조를 생성한는 방법의 상세한 실시예에 대한 스톱 및 4장의 시이트를 나타내는제3도 일부에 대한 확대도.
제5도는 스톱, 용접패턴, 밀봉 및 팽창관을 갖는 이중 봉합체 작업시이트에 대한 저면도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 초가소적으로 성형된 복잡한 형상의 금속 합금 구조에 관한 것으로, 특히 곡면을갖는 이들 구조에 관한 것이다. 초가소성(superplasticiy)은 일반적으로 한정된 온도 및 변형속도 범위내에서 변형시 킬때, 최소한의 네킹(necking)을 가지면서 현저히 높은 인장 신장율(tensile elongation)을 나타내는 특정 금속들에 의하여 나타내지는 특성이다.
이들 금속 및 금속합금의 고유한 특성은 당해 기술분야에서 공지되었으며, 또한 이들 초가소성형 온도에서, 일부물질은 접촉면에 가해지는 압력에 의해 확산접합(diffusion bonding)되는 것도 널리 공지되어 있다
하야세(Hayase)등에게 허여되고 본 출원인에 양도된 미국 특허 제4,217,397호 및 제4,304,821호에 금속 작업시이트가 단속적인 용접에 의해 미리 선택된 패턴으로 접합된 샌드위치 구조를 만드는 공정이 교시되어 있다. 접합된 시이트는 팽창성 봉합체(envelope)의 형성을위해 연속 용접으로 밀봉된다. 공정구(fixture)안의 봉합체에 비활성 가압가스를 가하여 초가소적으로 샌드위치 구조를 만든다. 구조의 중심부 구성은 단속적인 용접 패턴에 의해 결정된다. 샌드위치 구조의 표면 시이트는 봉합체의 하나의 시이트로 부터 형성되어지거나 제한고정구(limiting fixture)와 표면시이트로 팽창된 봉합체안에 삽입되어진다. 미국 특허 제4,217,397호 및 제4,304,821호의 내용이 본 출원에 참고로 인용된다.
기본적으로 이들 두 특허에서 교시된 공정은 평평한 중심부 고조를 만드는데 한정된다. 즉 표면시이트가 평평하고 굽지 않았다. 비록 이들이 실시상의 일로서, 복잡한 형상을 갖는 표면시이트의 예비성형을 제안하였지만 이 기술은 매우 한정된 곡률에만 효과적이다. 이 공정에서 가장 어렵고 복잡한 부분은 예비성형된 중심 시이트를 용접하는 것이다. 용접이외에도, 예비성형은 이것이 정밀한 성형을 요구하거나 또는 용접이 만족스럽게 수행될 수 없기 때문에, 부가되는 복잡한 작업이다. 전형적인 4장의 시이트공정에서, 두개의 표면 시이트 각각을 위해 서로 다른 다이(die)반경이 요구되고, 중심부를 만들기 위해 팽창된 봉합체를 형성하는 용접된 작업시이트를 위해 제3의 반경이 요구된다.
헤밀톤(Hamilton)등의 미국특허 제4,113,522호, 디.에스.필드, 쥬니어(D,S. Fields. Jr)등의 미국특허 제3,340,101호 및 1962년 12월 15일자 스틸(steel)지에 "초가소성이 야금술을 매혹한다. (superplasticity Enchants Metallurgy)"라는 제목의 엠.아이.티(Massachusetts Institute of Technology)의 월터 에이.베코펜(Water A.Backofen)교수의 기고등에서 두단계 작업의 몇가지 형태가 교시되어 있다.
이들은 직접 변위(direct displacement)(유체 계면을 통한것보다 크다)과 직접변위 전 또는 후에 행해지는 유체 계면(fluid interface)을 통한 제2단계에 의해 물질을 적어도 부분적으로 변형하는 수단을 포함한다. 그러나 이들 참고 문헌에서는 단이 시이트의 초가소 성형만을 교시하고 있다. 더우기 이들 참고 문헌은 클램프(clamp)에 의해 성형되는 시이트의 속박을 교시하고 있다.
베코펜 교수는 초가소적으로 성형하는 10가지 방식을 보여주고 있다.
비록 그는 속박 수단을 클램프와 같은 것으로 보았지만, 속박수단을 스톱으로 기술하였다. 그러나 이 스톱은 클램프의 개략적인 표현을 의도한 것으로 믿어진다. 왜냐하면 빌로우 플러그(billow plug), 빌로우 스냅백(billow snapback), 에어 슬립(air slip) 및 플러그 어시스트와 에어 슬립(plug assist and air slip)을 갖고 있는 특정방법에서, 이것이 예시된 것처럼 스톱만이라면 이것은 작동되지 않을 것이기 때문이다. 이들 방법에 대한 논의는 그 기고에 포함되지 않았다.
배경으로 중요한 두가지 다른 점이 있다. 첫째, 어떤 압축으로 끝부분에 좌굴(buckling)과 그에 따른 주름(wrinkle)이 초래되기 때문에 성형되는 부분에 장력을 유지하는 것이 모든 초가소성형의 비결이라는 것을 주목하는 것이 중요하다. 둘째, 초가소성을 보이는 많은 합금 특히 알루미늄 합금이 개발되고 있으나 쉽게 확산접합되지는 않는다. 따라서, 기본적으로 확선접합과 결합한 초가소성형에서 설명된 모든 것은, 접합을 완전하게 하기우해서 모두 공지인 용접, 경납땜(brazing)또는 접합(bonding)등과 같은 어떤 추후 대체 단계가 반드시 취해져야 하는 것을 제외하고는, 접합하기에 보다 어려운 합금들에 적용된다 그밖에 배경으로서, 전형적으로 유체압력으로 여러장의 시이트 봉합체를 성형할 때, 성형되는 물질은 성형 고정구에서 프레스의 수압 구동부에 의해 속박된다. 즉 수압 구동부는 일반적으로 분할 성형대를 통해 작용하는 거대한 클램프로서 작용한다. 그러나 부분적으로 직접변위 단계와 부분적으로 유체 계면에 의해 금속을 초가소적으로 성형할 때, 프레스의 수압 구동부는 직접변위단계에서 필요하지만 유체 계면 단계 중에서 성형되는 시이트를 속박하기 위한 어떤 다른 수단이 반드시 고안되어야 한다. 이중 작동 프레스는 양쪽 기능 모두를 수행하는데 이용될 수 있지만 이들 프레스는 복잡하고 비싸며 일반적으로 쉽게 이용할 수 없다. 직접변위와 유체계먼성형 양쪽이 이들 단계 사이에서 부분적으로 성형되는 부분을 제거함 없이 한 형상의 다이에서 실행되는 단일 작동프레스가 매우 바람직하다. 그래서 양쪽성형 작업 중에 성형되는 시이트를 속박하는 어떤 다른 수단이 반드시 고안되어야 한다.
본 발명의 목적은 직접변위에 의해 팽창되고 더욱 유체 계면에 의해 일부 또는 모든 요소를 팽창시키는 표면시이트 및/또는 봉합체의 크리이프(creep)성형에 의해 굽은 샌드위치 구조를 생성하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 성형되는 시이트를 속박하거나 붙잡기 위한 수단을 프레온 자체가 아닌 샌드위치 구조내에 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 높은 변형영역이거나 제어 물질 두께에 시닝(thinning)을 최소화하기 위해서 성형도는 시이트를 속박하기 위한 수단에 초과물질을 성형작업에 공급하는 수단을 제공하는데 있다.
또 본 발명의 다른목적은 단속적인 단계를 위해 부분적으로 성형된 구조를 제거할 필요없이 하나의 성형 고정구 안에서 완전한 성형공정을 수행하는데 있다.
[발명의 요약]
본 발명은 곡면을 갖는 금속 샌드위치 구조를 성형하기 위한 방법을 제공하는데, 특히 다수의 금속 작업 시이트로 1축 이상에 대해 굴곡한 표면, 즉 2차 곡면을 제공하는데 있다. 일반적으로 2장의 연속작업시이트는 생성되는 중심부 구조의 기하적 구조를 결정하는 미리 선택된 패턴안으로 셀(cell)들 사이로 가스가 흐를 수 있도록 하는 일련의 수단을 위해 불연속적인 심(seam)용접에 의해 함께 접합된다. 접합된 시이트 사이에 팽창 튜브를 삽입하고 접합된 시이트의 주변을 밀봉하여 팽창성 중심 봉합체를 형성한다.
중심시이트 봉합체를 에워싸는 제2(표면시이트) 봉합체는 일반적으로 중심 봉합체의 위와 바닥에 표면시이트를 놓고 중심시이트 봉합체용의 제2팽창 튜브를 삽입하고 그 주위를 밀봉하여 유사하게 형성한다. 양 봉합체의 밀봉구는 고정구가 밀착되었을 때 형상 고정구의 안쪽이라는 위치에 반드시 위치하여야 한다. 하나가 다른 것의 내부에 있는 두개의 봉합체는 마주보는 오목표면과 볼록표면을 갖고 있는 제한 고정구(limiting fixture)안에 위치된다.
고정구에 대하여 적층된 작업시이트 봉합체를 속박하고 붙잡는 수단이 반드시 제공되어야 한다. 물론 고정구의 오목표면과 볼록표면 사이의 간격은 샌드위치 구조의 높이와 형상을 제어한다. 그후 작업시이트 봉합체는 크리이프 성형에는 적당하지만 자업시이트의 확산접합(diffusion bonding)온도 보다는 낮은 온도고 가열되고, 고정구의 볼록 표면이 직접적으로 변우하여 고정구의 오목표면쪽으로 작업시이트를 크리이프 성형하도록 고정구가 천천히 접근한다. 형상 고정구를 개방하지 않으면서, 작업시이트를 초가소성형에 보다 최적인 온도로 가열하고, 양쪽 팽창성 봉합체에 압력가스를 불어넣어, 먼저 작업시이트가 표면시이트를 형성하도록 불연속적인 용접을 중심으로 팽창되게 하고 이어서 굽은 샌드위치 구조를 형성하도록 중심시이트를 팽창시킨다.
성형작업 도중에 작업시이트 봉합체를 구속하기 위한 수단은 매우 중요하다. 선호된 실시예에 있어서, 성형작업중에 작업시이트를 속박하기 위해 사용되는 수단은 다양하겠지만 절대적 속박 전에 형상고정구안으로 들어가는 작업시이트의 양이 미리 결정되어 적용된다. 이것은 밀착되었을 때 형상고정구 주변부의 외측이 되는 위치에 있는 작업시이트의 주변부에 금속조각을 용접하여 가장 쉽게 달성될 수 있다. 그래서 금속조각은 형상고정구 상의 립과 맞물려 적극적인 구속을 제공하게 된다. 이 금속조각은연속적일 수 있고 또는 불연속적일 수도 있다. 금속조각과 고정구위의 립사이의 간격의 크기변화는 금속조각 또는 스톱이 고정구의 문턱에 걸려서 절대적인 속박을 받게 되기 전까지 고정구 안으로 들어가는 물질의 양을 결정한다.
제1도의 굽은 샌드위치 구조로 성형되기 이전의 4장의 작업시이트인 금속 봉합체 어셈블리가 형상고정구와 함께 제2도에 나타나 있다. 그러나 4장의 작업시이트는 제4도의 일부 확대도에 가장 잘 나타나 있다.
거기에는 두장의 표면 시이트(10),(14) 및 두장의 내부 또는 중심 시이트(11),(12)가 나타나 있다.
초가소성인 내부 또는 중심 시이트(11),(12)는 예시된 돔(dome)구조안의 중심들에서 1인치인 파선(15)들로 나타낸 것 같은 미리 결정된 패턴으로 불연속적인 또는 단속적인 용접이나 결속에 의해 접합된다.
단속적인 용접의 패턴은 중심부의 구조를 결정한다.
중심 작업시이트(11),(12)를 접합하는 불연속적인 용접은 초가소성형 온도에서 용접된 상태를 유지하는한 어떤 타입의 용접 또는 결속이어도 된다. 그러나, 용접의 폭은 제1도의(18)에서 나타난 것 처럼 중심부가 팽창된 후에 형성된 웨브(web)의 모양에 영향을 준다. 대부부분의 합금들은 용접되면 물질의 미세구조가 어느 정도 비초가소적으로 변하게 된다. 따라서 결과적으로 용접은 성형후에 그것의 예비성형 형상을 유지한다. 이때 최소한 연속 스폿(spot)용접보다 적은 단속적인 롤(roll)용접이 중심시이트를 접합하는데 바람직한 방법이다.
용접의 불연속부 또는 중단부는 성형공정중에 중심부 구조의 셀들 사이의 가스 압력을 균등하게 하는 통기구멍을 제공할 수 있도록 반드시 충분하여야 한다.
그리고, 두장의 내부 또는 중심시이트(11),(12)는 부변부를 연속용접하여 밀봉되지만 용접위치는, 고정구가 폐쇄될때, 제한 고정구안에 포함되어야 한다.
이 용접성은 제5도의 2점 쇄선(19)으로 나타난다. 중심엔벨로프는 중심팽창(16)의 외부 직경과 합치(matching)되는 용기를 제공하기 위해 작업시이트(11)과 (12)사이가 부분적으로 변형된다.
상기 튜브(16)은 (23)에서 보인것 처럼 용기에 용접된 맞대기(butt)에 이어서 접합 및 밀봉을 형성하도록 제공된다. 상기 연속 밀봉 용접(19)는 중심부를 형성하기 위한 가스 거압용 팽창성의 중심 봉합체를 완성키 위해 팽창 튜브(16)의 한쪽에서 시작하여 다른쪽에서 끝난다.
마찬가지로, 표면 시이트(10),(14)는 표면시이트의 팽창튜브(17)의 외부 직경에 일반적으로 합치하는 제2용기를 제공하기 위해 부분적으로 변형된다. 상기 튜브(17)는 또한 이 용기에 용접된 맞대기(butt)에 이어서 다시 접합과 밀봉을 제공한다.
표면시이트 봉합체는 2점 쇄선(13)으로 나타낸 직경보다 약간 크게 연속 밀봉 용접하여 밀봉되며, 분리된 가스 가압을 위한 분리되고 부가된 팽창성 표면 시이트 봉합체를 제공하기 위해 봉합체 주변 둘레로 팽창튜브(17)의 한쪽에서 시작되고 튜브(17)의 반대쪽에서 끝나도록 연속 밀봉 용접된다. 그래서 표면 시이트 봉합체의 안쪽에 중심 시이트 봉합체가 있는 두개의 봉합체를 얻게된다. 만약 하나에 반드시 두개의 프레스가 있는 이중 작동 프레스를 사용하지 않는다면, 성형공정중에 작업시이트를 지탱하거나 잡고 있을 어떤 수단이 제공될 필요가 있다. 이중 작동 프레스에서 조차도 프레스의 한쪽이 작업시이트의 주변부에 힘을 가하거나 압력을 가하여 고정구에 대하여 작업시이트를 붙잡는 작용을 하도록 고정구는 프레스와 짝을 이루도록 규격되고 설계되어야 한다.
하여튼, 본 발명은 중심 시이트(11),(12)가 (19)에서 접합 또는 밀봉되고 표면 시이트가 (13)에서 밀봉된 적충된 4장의 작업시이트에 용접된 새로운 스톱(stop:20)을 나타내고 있다. 스톱(20)은 4장의 시이트를 모두 고정하도록 작업시이트(스폿 용접(27)으로 나타냄)에 반드시 용접되어야 한다.
비록 스톱의 기능을 명백히 나타내기 위해 다소 균형을 잃게 나타냈지만, 제1도에 나타낸 구조에서 사용된 실제 스톱은 표면시이트 의 외부 주변에 용접된 금속조각으로 넓이가 1인치(25㎜)이고 두께가 1/8인치(3.2㎜)이다.
그러나 스톱의 형상과 크기는 짝을 이루는 부분, 여기서는 형상 고정구의 하반부(22)위에 나타낸 립(lip:21)의 기하적 형태와 형상에 대한 함수이다. 형상 고정구는 상반부(24)에 의해 완성된다. 명백히, 형상 고정구의 두개의 반부(22)와 (24)의 내부 형상은 성형되는 구조의 형상을 결정한다. 스톱(20)과 결합하여 함께 접합된 적충 작업시이트(10),(11),(12),(14)는 립(21)에 맞물리도록 위치가 정해진 스톱(20)를 갖으며, 고정구의 하반부(22)위에 놓여지고 볼록한 표면(26)을 갖는 고정구의 상반부(26)과 일직선상으로 놓인다.
성형되는 물질이 확산 접합(diffusion bond)이 가능하다면, 프레스는 4장의 작업시이트(두개의 봉합체)와 함께 물질의 확산접합온도보다 낮은 온도로 가열된다. 공정의 이 단계에서 어떤 확산 접합도 가능하지 않다면 이 방법은 적용되지 않는다. 이제 프레스는 상부고정구의 볼로한 펴면(26)이 표면시이트(10)를 누르도록 서서히 접근하고 제3도에서 도시된 바와같이 고정구가 폐쇄될 때까지 4장의 모든 작업시이트(10),(11),(12) 및 (14)는 직접변위에 의해 서서히 변형된다.
물론, 크리이프(creep)형성이라 칭하는 작업시이트의 폐쇄속도 또는 변형속도는 물질, 온도 및 변형 등에 대한 함수이다. 때때로 고정구의 두 반부(22),(24)가 완전히 닫히기 전에 스톱(20)이 립(21)에 걸리게 된다. 립(21)과 스톱(20) 사이의 틈(30)은 변형에 앞서 이미 논의되었던 요구, 즉 만약 성형되는 부분에 어떤 압축이 가해지면 주름지게 될 것이므로 성형되는 부분은 항상 반드시 인장상태에 있어야 한다는 요구에 의해서 한정되어진다.
고정구와 성형되는 물질의 온도는 최적의 초가소성형 온도 및 만약 물질이 확산접합 가능하다면, 성형되는 물질이 확산 접합되는 온도 이상으로 상승된다. 상기 표면시이트 봉합체(시이트(10)과 (14)는 튜브(17)에 비활성 기체를 불어넣어 먼저 팽창된다. 표면시이트는 큰 경간(span)을 가지기 때문에 중심부를 형성하는 단속적인 용접에 의해 짧은 경간인 중심시이트(시이트(11) 및 (12))보다 더 빨리 팽창될 것이다.
그러나 유체의 작용에 의해 초가소적으로 성형되는 동안에 압력은 언제나 양쪽 봉합체에 유지되어야 한다. 즉, 확산 접합을 방지하기 위해 중심시이트는 분리되는 것이 필수적이다. 표면시이트가 형상고정구의 표면(25),(26)에 닿도록 부풀어진 후에도 압력은 반드시 표면시이트를 웨브(32)가 형성된 곳을 끌어당겨 그 결과로 외부표면에 주름이 지게 되기 때문이다.
초가소적으로 성형하기 위한 실제압력은 100 Psi범위이지만 어떤 구조에 대한 실제압력은 형성되는 경간에 따라 다양하다. 왜냐하면 중심 봉합체는 짧은 경가때문에 중심 봉합체는 항상 표면 시이트 봉합체보다 압력이 높다. 균형되고 안정된 성형에 중요한 변형속도는 특별한 구조의 경간이 있는 중심부를 형성하는 팽창성 중심 봉합체의 가스 차압의 변화 속도에 의해 결정된다.
그러므로 팽창되는 봉합체안의 가스 압력은 봉합체에 포함된 특별한 구조에 의해 실험적으로 결정되거나 계산되어진 선결된 속도로 증가된다. 중심시이트 봉합체의 구획내의 압력은 제공된 통기구멍이나(15)로 표시되고 접선으로서 나타낸 단속적인 밀봉용접에서의 단속부와 몇번의 가압 중지에 의해 균등하게 유지된다. 즉, 일련의 중심구조는 봉합체구획내의 압력을 균일하게 하기 위해 몇개의 압력 수준에서 가압을 중지하면서 상기한 속도로 팽창 압력을 증가시키는 것이 필요할 것이다.
중심부가 팽창되어 표면시이트(10)(14)의 내부 표면에 접촉하면, 중심시이트(11)(12)는, 만일 성형되는 물질이 확산접합할 수 있다면, 표면시이트에 확산접합된다. 중심시이트 봉합체는 이미 팽창된 표면시이트의 내부 표면에 닿도록 팽창되고 제5도 (15)에서 나타낸 단속적인 용접의 변위(displacement)에 의해 특징된다.
용접부의 상부 및 하부 표면은 모재에 의해 완전히 싸여지고, (18)호 나타낸 바와같이 구조의 수직벽 중앙에 위치된다. 그러나 표면들은 단일화된 전체를 형성하도록 함께 팽창되어 있으므로 성형되는 두장의 어느 시이트 사이의 어느 계면에서도 선이 존재하지 않음을 이해하게 된다.
상기에서 예시되고 설명된 샌드위치 구조는 4장의 작업시이트, 두장의 봉합체 결합이다. 그러나 3장의 작업시이트 봉합체 또는 두장의 작업시이트 즉 하나의 봉합체가 여러가지 다양한 구조를 만들도록 팽창될 수 있음은 당연하다. 본 발명의 특정한 실시예가 예시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상에 입각하여 여러가지 변경과 수정이 쉽게 이루어질수 있음이 이해된다. 따라서 본 발명은 청구된 청구항의 범위에 의해 제한되지 않을 것이다.

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 작업시이트가 초가소성을 가지는 금속합금으로 된 다수의 금속 작업시이트(10,11,12,14)를 제공하고도; 적어도 하나의 접합의 작업시이트 세트(11,12)를 형성하기 위해서, 적어도 한장은 초가소성을 갖는 금속합금으로된 작업시이트인, 적어도 두장의 상기 작업시이트(11,12)를 미리 선택된 패턴의 불연속적인 용접부(15)로 서로 마주보게 서로 접합하며; 적어도 하나의 제1팽창성 봉합체 어셈블리를 만들기 위해 상기 접합된 작업시이트(11,12)사이에 가압가스 유입을 위한 수단(16,17)을 제공하면서 상기 접합된 작업시이트를 밀봉하고; 마주보는 볼록표면(26)과 오목표면(25)을 가지며 이들 사이에 곡면을 만드는 공동이 형성되는 제한 고정구(22,24)를 제공하며; 상기 제한 고정구(22)의 상기 오목한 표면(25)에 면하도록 위치된 적어도 하나의 초가소성을 갖는 금속합금으로 된 상기 적어도 하나의 작업시이트(10,11,12,14)와 함께 상기 제한 고정구(22,24)의 상기 공동위에 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 적충되게 위치시키고; 상기 제한 고정구(22,24)의 상기 공동위에 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 제한하기 위하여 상기 시이트(10,11,12,14)의 주변위에 스톱수단(20)을 제공하며; 상기 작업시이트(10,11,12,14)가 확산접합되는 경우라면, 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 확산 접합온도 이하에서, 크리프 성형(creep forming)에 적합한 온도로 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 가열하고 상기 볼록표면(26)이 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 상기 오목표면(25)쪽으로 똑바로 이동시키도록 상기 제한 고정구(22,24)를 밀착시켜 상기 작업시이트를 크리프 성형하며, 상기 스톱수단(20)을 상기 제한 고정구(22)의 외부에 접하도록 이동시키고; 이어서 최적 초가소성 성형(superplastic forming)에 적합한 온도로 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 가열하고, 상기 가압가스 유입수단에 가압가스(16,17)를 불어넣어, 상기 팽창성 봉합체의 어셈블리 외부와 내부사이에 차압이 생기게 하여 적어도 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 하나가 웨브(web)가 있는, 간격진 벽의, 곡면구조를 형성하는 상기 불연속적인 용접부를 중심으로 팽창하게 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 작업시이트로 부터 곡면표면, 특히 2차 표면과 같이 1축이상을 중심으로 굴곡된 표면을 갖는 금속 샌드위치 구조 성형방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 작업시이트(10,11,12,14)가 초가소성을 가지는 3장의 작업시이트이고, 또한 제2팽창성 봉합체를 형성하기 위하여 상기 제1팽창성 봉합체에 상기 제3작업시이트를 접합하고 밀봉하면서 가압가스의 유입을 위한 수단(16,17)을 상기 제3작업시이트와 상기 제1팽창성 봉합체 사이에 제공하고, 상기 제3작업시이트르르 상기 제한 고정구(22,24)의 오목표면(25)에 면하도록 위치시키며; 상기 제1팽창성 봉합체와 상기 제2팽창성 봉합체 양쪽에 동시에 상기 가압가스를 불어넣고, 웨브가 있는 곡면구조를 형성시키는 상기 불연속적인 용접부(15)를 중심으로 상기 제1 및 제2작업시이트 중의 적어도 하나가 완전히 팽창하기 전에 상기 제3작업시이트를 상기 제한 고정구(22,24)의 상기 오목표면(25)으로 팽창시키면서 상기 제1및 제2작업시이트 사이의 분리가 유지되도록 상기 압력을 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  3. 제1항의 있어서, 상기 다수의 작업시이트(10,11,12,14)가 초가소성을 갖는 4장의 작업시이트이고, 또한 제3및 제4작업시이트 사이에 가압가스의 유입을 위한 수단(16,17)을 제공하면서, 상기 제1팽창성 봉합체를 감싸도록 제3및 제4작업시이트를 접합하고 밀봉하여 표면 시이트(10,14)팽창성 봉합체를 생성하며, 상기 제1팽창성 봉합체와 상기 표면시이트(10,14) 팽창성 봉합체 양쪽에 동시에 상기 가압가스를 불어넣으며, 웨브가 있는 곡면 구조를 형성시키는 상기 불연속적 용접부(15)를 중심으로 제1및 제2작업시이트를 완전히 팽창시키기 전에 상기 표면시이트 팽창성 봉합체(10,14)를 상기 제한 고정구(22,24)로 팽창시키면서 상기 제1및 제2작업시이트 사이의 분리가 유지되도록 상기 입력을 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업시이트들이 절대적으로 속박되기 전에, 상기 작업시이트를 성형하는 동안, 재료의 가변적량이 상기 공동내로 주어질 수 있도록 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 속박하는 수단(21)을 제공하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  5. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정구(21)에 대하여 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 속박하기 위해 상기 제한 고정구(21)에 맞물리도록 상기 작업시이트(10,11,12,14)에 부착된 스톱(20)을 제공하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  6. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정구(22,24)위에 립(21)을 형성하고, 상기 다수의 작업시이트(10,11,12,14)의 주변에 스톱(20)을 용접하여 상기 스톱(20)과 상기 립(21)사이의 간격을 조정하는 것을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 성형방법.
  7. 적어도 하나의 작업시이트(10,11,12,14)가 초가소성을 지니는 금속합금으로된 다수의 금속 작업시이트(10,11,12,14)를 제공하고; 적어도 하나의 접합된 작업시이트 세트(11,12)를 형성하기 위해서 적어도 한장의 시이트가 초가소성을 갖는 금속합금으로된 작업시이트인 적어도 두장의 상기 작업시이트(11,12)를 미리 선택된 패턴의 불연속적인 용접부(15)로 서로 마주보게 접합하며; 적어도 하나의 제1팽창성 봉합체 어셈블리를 만들기 위해 상기 접합된 작업시이트(11,12)사이에 가압가스 유입을 위한 수단 (16,17)을 제공하면서 상기 접합된 작업시이트(11,12)의 주변을 밀봉하고; 마주보는 볼록표면(26)과 오목표면(25)를 가지며 이들 사이에 곡면을 만드는 공동이 형성되고, 하나의 상기 오목표면(25) 또는 볼록표면(26) 위에 립(Lip)(21)이 형성되는 제한 고정구(22,24)를 제공하며; 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 모드를 접합할 수 있도록 상기 다수의 작업시이트(10,11,12,14)에 스톱(20)을 용접하고, 상기 제한고정구(22,24)의 상기 오목표면(25)에 간격져 면하고 또한 상기 스톱(20)이 상기 고정구 위의 상기 립(21)에 맞물리도록 위치되게 추가로 위치된 초가소성을 갖는 금속합금으로 된 적어도 하나의 작업시이트와 함께 상기 제한 고정구(22,24)의 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 위치시키며; 상기 작업시이트(10,11,12,14)가 확산접합되는 경우라면 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 확산 접합온도 이하에서, 크리프 성형에 적합한 온도로 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 가열하고; 상기 볼록표면(26)이 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 상기 오목표면(25)쪽으로 똑바로 이동시켜 상기 작업시이트(10,11,12,14)를 크리프 성형하며 상기 작업시이트(10,11,12,14) 위의 상기 스톱(20)을 상기 고정구위의 립(21)에 맞물리도록 이동시키기 위해서 상기 제한 고정구(22,4)를 밀착시키고, 그리고 적어도 상기 작업시이트의 하나가 웨브가 있는 간격진 벽의 곡면구조를 형성하게 상기 불연속적인 용접부(15)를 중심으로 팽창할 수 있도록, 최적 초가소성 성형에 적합한 온도로 상기 작업시이트를 가열하며, 상기 팽창성봉합체 어셈블리의 외부와 내부 사이에 차압이 생기도록 상기 가압가스 유입수단(16,17)에 가압가스를 불어넣는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 작업시이트로 부터 곡면표면, 특히 2차 표면과 같이 1축 이상의 중심으로 굴곡하는 표면을 갖는 금속 샌드위치 구조 성형방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스톱(20)과 맞물리는 상기 립(21)은 상기 제한 고정구(22,24)가 밀착되기 전에는 간격져 떨어져 있어 상기 립(21)에 맞물리는 상기 스톱(20)에 의해 상기 작업시이트(10,11,12,14)가 완전히 속박되기 전 까지는 상기 제한 고정구(22,24)를 폐쇄시키는 동안에 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 일부는 상기 공동안으로 이동하는 것을 특징으로하는 성형방법.
  9. 분할 제한 고정구(split limiting fixture)(22,24)에서, 변형되려는 적어도 두개의 평면 주변고정 작업시이트(10,11,12,14)를 속박하기 위한 장치에 있어서, 부분적으로 직접적인 변위에 의해 그리고 부분적으로 유체의 계면(fluid interface)에 의해 곡면을 만들기 위한 공동을 갖는 제2표면(25)과 이를 마주보는 돌출한 볼록부를 갖는 제1표면(26)을 갖는 한쌍의 다이; 상기 분할 제한 고정구(22,24)에 관련하여 상기 작업시이트용 스톱을 제공하기 위해 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 주변부에 부착된 제1수단(20)과; 곡면을 만드는 상기 공동에 맞게 상기 시이트들 중 하나를 형체를 이루게 상기 시이트들(10,11,12,14) 사이의 유체계면에 의해 부분적으로 변형하는 동안 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 주변에 부착된 제1수단(20)과 맞물리도록 상기 분할 제한 고정구(22,24)의 상기 다이의 외부 주변에 부착된 제2수단(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 주변부에 부착된 상기 제1수단(20)이, 상기 작업시이트(10,11,12,14) 성형전에, 상기 분할 제한 고정구(22,24)에 부착된 상기 제2수단(21)으로 부터 간격을 갖도록 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 작업시이트(10,11,12,14)의 주변에 부착된 상기 제1수단(20)은 상기 작업시이트(10,11,12,14)에 용접된 금속 스톱(20)인 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제9 또는 10항에 있어서, 상기 제2수단(21)이 상기 분할 제한 고정구922)의 상기 제2표면(25)의 립(lip)(21)인 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제2수단(21)이 상기 분할 제한 고정구(22)의 상기 제2표면(25)의 립(lip)(21)인 것을 특징으로 하는 장치.
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