KR20090086955A - 원통부 몰딩을 위한 복합도구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통부가 형성되는 축을 형성하는데 사용되는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구에 관한 것으로, 상기 도구는 상기 도구의 원통형 섹터를 각각 형성하는 한 세트의 부재(1)를 구비하며, 각 부재(1)는 섬유 복합물의 지지구조(2)와 상기 지지구조(2)상에 몰드된 스킨(3)을 각각 가지고, 상기 도구는 상기 도구 부재들(1) 간에 접합시 배열되도록 씰링수단(11,12)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

복합재료의 원통부, 팽창성 오링 개스킷, 항공기 기체

Description

원통부 몰딩을 위한 복합도구{Composite Tool for Moulding Cylindrical Parts}

본 발명은 복합물질의 원통부를 만들기 위한 복합물질로 된 도구에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 도구를 만들기 위한 방법에 관한 것이다.

적용의 한 분야만 언급하면 항공분야에서, 강도와 다른 필요한 특성들을 버리지 않을 뿐 아니라 난연성을 제공하면서 금속부보다 더 좋은 측면을 갖는 구성요소를 얻기 위해 더욱 더 가벼운 구조물을 얻는데 탄소섬유 복합부들이 사용되고 있다.

이러한 복합부의 제조는 고정밀 툴링을 필요로 한다. 또한 몰드라고도 하는 이 도구는 하기에 상기되는 바와 같이 어떤 도구의 통상적인 기능을 제공하고 최종부의 기하학적 허용오차를 보장하며 때로는 예컨대 오토클레이브로 보내지는 것과 관련된 특별한 열과 압력 싸이클 모두를 견뎌야 한다.

대개, 금속시트 제품에 의한 불변강(Invar steel)으로 제조된 금속 몰드와 "마스터(master)"라고 하는 몰드에서 몰딩함으로써 에폭시 수지로 사전에 주입된 탄소섬유로 제조된 기계 또는 복합몰드가 이 목적으로 사용된다.

불변 기술이 대량생산에 널리 사용되더라도, 그럼에도 불구하고 이러한 몰드 의 단가가 높은 것이 사실이다. 대신, 탄소섬유로 만들어진 도구들은 저렴하나, 이들은 더 부서지기 쉽고 특히 파손될 수 있는데, 이는 주로 수리후에 있는 누수문제로 인해서이다.

문제가 특히 큰 치수로 원통부를 만드는 것인 경우, 원통부 제작에 대한 문제들은 원통부의 크기로 인해 그리고 몰드와 같은 처리시 난제로 인해서가 아니라 상기 원통부의 최종 기하학적 허용오차를 보장하는 어려움으로 인해서 발생되는데, 왜냐하면 허용오차 보장은 중합 싸이클 동안 몰드의 동작에 따르고 또한 얻게 되는 원통부의 구조와 원통부의 도구에 의한 동작에 따른다.

이러한 상황에서, 유일한 가공 접근은 원통부의 최종 허용오차에 대한 보장을 제공하는 것이다.

오토클레이브내 고온 및 고압하에서 몰드되고 중합되며 그런 후 최종부를 만들기 위해 필요한 밀봉을 얻는 한편 소정의 기하학적 형태를 얻도록 가공될 수 있는 복합재료들이 있다. 그러나, 이러한 재료들은 오토클레이브에서 재료들의 중합 온도와 압력조건을 견딜 수 있는 "마스터" 제조를 필요로 한다. 이러한 "마스터"는 모두가 더 고가이며 복잡한데, 제조되는 구조가 더 큰 치수가 되고 기하학적 요건이 엄격하기 때문이다. 예로서, 4m의 원통부의 직경에 대한 ±0.6㎜의 허용오차는 거의 충족되기 어려운 조건이 아니다. 또한, 몰드로부터 제거하게 하는 다수의 페탈(petals)로 도구를 분할하는 것은 이 사용을 더 어렵게 한다.

본 명세서의 서두에 언급한 바와 같이, 에폭시 수지가 스며든 탄소섬유로 복합부를 제조하는 것은 고정밀 툴링을 필요로 하며, 상기 고정밀 툴링은 어떤 정밀 툴링의 유용한 기능들을 제공해야 한다. 본 관심분야에서, 툴링은 섬유를 증착시킴으로써 Ω타입의 프로파일을 갖는 단단한 스킨을 씌워야 한다. 툴링은 또한 중합후 감싸진 구조로부터 추출될 수 있어야 한다. 또한, 툴링은 필요한 허용오차를 따라야 하며 유지강도와 코어를 제공해야 한다. 마지막으로, 섬유를 증착하기 위한 표면은 중합동안 진공백을 둘 수 있도록 실온과 오토클레이브내 고온에서 새지 않아야 한다. 툴링은 중합상태를 위해 콜(caul) 또는 카운터 몰드(counter-moulds)(콜 플레이트)의 부착을 허용해야 한다. 그리고 마지막으로, 툴링은 부품 제조방법의 환경조건을 견뎌야 한다.

더욱이, 복합재료로 원통부를 제조하도록 의도된 복합 툴링은 써모커플(thermocouples)을 포함해야 하고, Ra=0.8의 최대 거칠기를 갖는 접촉면을 가져야 하며, 필요한 부분들을 다듬는데 필요한 초과길이(overlengths)를 포함해야 한다.

본 발명의 목적은 앞서 진술된 다양한 조건들을 충족하고, 특히 중합후 드랩구조로부터 툴링의 추출동안 처리하기 쉬운 툴링을 제안하는 것이다.

본 발명의 목적은 복합 재료의 원통부를 제조하기 위한 복합 재료의 도구로 달성되며, 상기 도구는 원통부가 형성되는 주축을 형성하도록 되어 있다.

본 발명에 따르면, 도구는 상기 도구의 원통 섹터를 각각 형성하는 한 세트의 구성요소를 포함하고, 각 구성요소는 섬유 복합물의 지지구조와 상기 지지구조상에 몰드된 스킨을 포함하며, 상기 도구는 상기 도구의 구성요소들 간에 접합시 배치되도록 되어 있는 씰링수단을 더 포함한다.

따라서, 본 발명의 툴링은 기계적으로 조립되고 몰드로부터 완성부를 제거하게 하는 특정 순서에 따라 구성요소 단위로 해체될 수 있는 한 세트의 구성요소들로 구성된다. 이러한 도구의 각 구성요소를 또한 "타일(tiles)"이라 하며 아래의 방식으로 이점적으로 제조된다:

- 탄소섬유 복합물의 표준 지지구조가 만들어진다. 이는 다음과 같이

·표준 추출가능 폼(extrudable foam)과 페이스트(paste)인 "마스터"를 이용 및 가공하는 방법(이러한 마스터는 매우 정밀할 필요가 없기 때문에 매우 비싸지 않음);

·40℃/45℃ 정도의 저온에서 진공 오븐(따라서 오토클레이브가 아님)내 상기 지지구조를 소성하고, 그런 후 소성후(post-baking) 싸이클이 고온 강도를 제공하는 표준방법에 따라 달성될 수 있고,

·상기 소성구조는 툴링의 적용 동안 기계적 스트레스를 견디도록 자체적으로 단단해질 수 있다; 이들 기계적 스트레스들 중에, 오토클레이브내 중합동안, 동작을 처리하는 동안, 및 도구의 조립해체와 재조립동안 드랩핑에 의해 포함된 것들을 특히 인식하게 한다.

- 에폭시 수지로 사전 주입된 탄소섬유의 스킨(skin) 또는 작은 두께의 폴리이미드, 특히 비스말레이미드(bismaleimide), 수지가 사전 주입된 탄소섬유의 스킨이 지지구조상에 몰드되고, 필요한 기계적 성질과 예상된 재료의 균질도를 얻기 위해 진공, 가압 및 고온의 오토클레이브에서 소성된다. 상기 지지구조는 이러한 적용을 허용한다.

- 이에 의해 달성된 스킨을 다시 기계가공한 재가공으로, 소정의 기하학적 형태 뿐만 아니라 인터페이스에서 밀봉을 얻기 위한 구성부품들의 통합을 얻을 수 있다.

후술되어 있고 특정 순서에 따라 타일 단위로 별도로 취할 수 있는 형태로 제조된 툴링은 최종 부품의 치수에 무관하게 최종 부품의 몰드로부터 제거할 수 있다.

본 발명의 툴링을 제작하는 구성부품들의 개수는 전반적으로 제조되는 부품의 치수와 각 구성부품들의 소정의 취급 제약에 따른다. 기술된 예시적인 실시예는 7개 타일로 구성된 툴링을 가지며 임의의 선택된 개수는 단지 제한적이거나 우선적인 것은 아니다.

본 발명의 방안은 특히 개발 툴링에 적합하나 대량생산 툴링용에도 또한 적용될 수 있다. 실제로, 스킨을 제조하는데 사용된 재료들은 예컨대 충격 또는 임의의 타입의 손상의 결과나 마모에 의한 툴링의 수명동안 필요로 할 수 있는 재가공 동작 및 수리를 가능하게 한다.

본 발명의 툴링의 선택된 실시예에 따르면, 툴링은 이하 별개로 간주되거나 기술적으로 가능한 모든 조합들에 따른 추가적 특징을 가질 수 있다:

- 각 구성부품은 탄소섬유 복합물의 지지구조를 포함한다;

- 각 구성부품은 폴리이미드 구조의 수지가 사전에 스며든 탄소의 스킨을 포함한다;

- 각 구성부품은 비스말레이미드가 사전에 스며든 탄소의 스킨을 포함한다;

- 각 구성부품은 몰딩 및 소성후 상기 구성부품에 기설정된 치수를 제공하고 스킨에 기설정된 표면상태를 기계가공하도록 되는 스킨을 포함한다.

- 씰링수단은 오링(O-ring) 개스킷을 포함한다;

- 씰링수단은 팽창성 실리콘 오링 개스킷을 포함한다;

- 도구는 스킨의 측면에 구성부품들의 접합시 배치되도록 되어 있는 누수방지 인서트(leakproof insert)를 구비한다.

본 발명의 목적은 또한 한 세트의 구성부품을 구비하고 각각이 도구의 원통영역을 형성하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위해 복합재료 도구 제조방법으로 달성된다.

본 발명에 따르면, 상기 방법은 적어도 섬유 복합물의 지지구조를 포함하는 기설정된 개수의 구성요소를 제조하는 단계와, 상기 지지구조상에 스킨을 몰딩하는 단계와, 상기 구성부품을 소성하는 단계와, 상기 각 구성부품에 기설정된 치수와 상기 스킨에 기설정된 표면상태를 제공하도록 상기 각각의 구성부품의 스킨을 기계가공하는 단계를 포함한다.

툴링의 스킨 영역은 수지가 사전에 스며들고 준동종의 드래핑 면(quasi-iso draping)을 따라 증착된 탄소섬유로 된 웹(web)을 기초로 한 복합물로 구성된다.

사전주입이 툴링 수지로 이루어진 경우, 상기 스킨으로 필요한 기하학적 허용오차를 몰딩함으로써 직접 얻을 수도 없고 필요한 표면 거칠기와 밀봉을 고려한 만족스런 표면상태를 보장하기 위한 기계가공에 의한 임의의 재가공도 할 수 없다. 이런 이유로, 스킨은 Hextool^® 타입의 복합물로 된 (준동종)층으로 덮여지며, 복합물질은 표면 거칠기와 밀봉에 대한 탁월한 특성을 갖는다.

이점적으로, 스킨은 1-2㎜의 초과두께로 만들어져 제 1 부분을 제조 및 검사한 후 완성된 리브가 재가공될 수 있다. 스킨의 추천 두께는 10㎜의 크기이다.

첨부도면에서, 일련의 도면들은 이 툴링에 의해 제조된 한 부분으로부터 다른 구성부품 또는 타일을 제거하는 동작을 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 설계에 따라 구성부품들을 하나씩 제거하고 추출할 수 있는 것을 알 수 있다. 다른 구성부품들은 스킨의 표면은 순서의 언제라도 제조된 부분의 표면을 절단한다. 축 제거동작을 수행하는데 적용되는 수단들이 물론 툴링의 사용과 필요한 생산속도에도 물론 적용되어야 한다.

툴링의 밀봉 성능은 제조되는 부품의 품질에 대해 필요하기 때문에, 이 밀봉은 축제거를 보장하기 위한 보유된 원통형 섹터의 개념 뿐 아니라 부품의 제조방법에도 적용된다.

본 발명의 범위내에 제안된 방안은 각 구성부품의 스킨으로부터 떨어져 있고 다른 레벨들에 위치된 2개의 오링 개스킷 이용을 포함한다. 이중 오링 개시킷의 방안으로 씰 배리어(seal barrier)의 유효성을 연속해서 점검할 수 있다. 더욱이, 이 방안으로 구성부품 제조방법동안 진공 변화를 정정할 수 있다.

추가로, 불소고무(Viton) 또는 실리콘으로 충진된 오링 개시킷을 사용할 수 있는데, 이는 상기 개시킷이 오토클레이브에 제공된 온도와 같은 고온에서 동작하도기 위해 제공되기 때문이다. 그러나, 고려되는 작용으로 인해, 원통형 복합부를 제조하기 위한 각 동작에 밀봉이 제공되지 않을 수 있다. 이런 이유로, 팽청성 실리콘 오링 개스킷을 택하는 것이 바람직하다.

부품 제조동안 가장 스트레스된 오링 개스킷은 내부 개스킷(inner gasket)인데, 이는 한편으로는 오토클레이브의 압력이 8바(bar) 크기로, 다른 한편으로는 50 미리바(mbar) 크기로 진공되기 때문이다. 첨부도면에서 도시된 바와 같이 이들 개스킷을 수용하도록 되어 있는 그루브들은 스킨을 약화시키기 않도록 맞은편에 가공된다. 이점적으로, 내부 개스킷은 10 바의 크기의 압력으로 팽창될 수 있어야 한다.

팽창성 개스킷의 사용은 본 발명의 툴링에 필요한 밀봉을 제공한다. 그러나, 이러한 사용은 각 구성부품의 스킨과 지지구조의 치수에 전혀 영향이 없다. 실제로, 팽창성 개스킷은 스킨의 길이방향 벽상에 매우 큰 스트레스를 유도한다. 실제로, 개스킷의 압력이 그루브의 약 50%로 적용된다고 고려하면, 길이가 6,000㎜인 스킨의 가장자리상에 발생된 힘은 약 50,000N 크기이다. 스킨의 기하학적 형태에 따라, 이들 힘들은 결과적으로 발생한 치수를 가져야 하는 지지구조내에 토션과 휨 모멘트를 유발한다.

오토클레이브내 압력에 대해 씰의 크기에 대한 검증은 부품이 오토클레이브로 들어가기 전에 개시킷 사이 공간에 8바의 압력으로 팽창시킴으로써 이점적으로 검사된다.

2개의 인접한 구성부품들의 스킨과 팽창성 개스킷 및 진공 커버들 간의 인터페이스 관리도 또한 중합동안 진공이 유지되는 것을 보장하기 위해 매우 중요하다. 이를 위해, 가능한 방안은 스킨 단부에서 2개의 인접한 요소들의 각 접합시 진공커버에 의해 덮여지는 팽창성 개스킷의 통과를 허용하는 누수방지 인서트를 배치하는 것을 포함한다.

본 발명의 툴링은 다음의 이점을 갖는다:

- 본 발명의 도구는 큰 기하학적 정밀도를 가지며 매우 큰 크기의 복합 구조 부품을 제조하기 위한 이용가능한 큰 크기의 툴링을 제조하기 위한 경제적인 방안이다.

- 본 발명의 도구는 저온 중합후 후소성(post-baking)을 허용하며 에폭시 수지가 사전에 스며든 탄소섬유의 구조를 포함한다.

- 본 발명의 도구는 재료의 균일성과 밀봉을 유지하면서 도구의 표면이 변형없이 가공될 수 있도록 에폭시 수지 또는 폴리이미드 구조 수지, 특히, 비스말레이미드가 사전에 스며든 탄소섬유 복합재료의 코팅을 포함한다.

- 도구는 상기 도구의 각 구성부품에 개별적으로 적용될 수 있는 단순한 절차에 따라 수리될 수 있다.

- 도구의 표면 재료의 거출기는 도구가 수 백 사이클동안 사용되게 한다.

- 도구의 소정부분이 완전히 제고되는 본 발명의 도구의 구조로, 상기 도구의 구성부품의 취급의 기계화가 제공될 수 있어 축제거 동작 및 축 재조립 동작을 용이하게 하고 이에 의해 대량생산을 위한 이들 동작의 기간을 줄일 수 있다.

본 발명의 다른 이점과 특징들은 하기의 본 발명의 도구의 실시예로부터 더욱 명백해진다. 도면을 참조로 설명이 이루어진다.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도구 및 도구의 해체 동작을 도시한 것으로,

도 1은 제 1 구성부품이 추출되도록 제거되는 도구를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 도구의 제 1 구성부품의 추출을 도시한 것이다.

도 3은 도구의 제 2 구성부품이 추출되도록 제거되는 것을 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 도구의 제 2 구성부품의 추출을 도시한 것이다.

도 5는 마지막 3개의 구성부품들을 갖는 도구를 도시한 것으로, 이중 마지막 2개의 구성부품이 추출되도록 제거된다.

도 6은 본 발명의 도구의 마지막 2개의 구성부품의 추출을 도시한 것이다.

도 7은 마지막 2개 구성부품을 갖는 도구를 도시한 것으로, 이중 마지막 하나가 추출되도록 제거된다.

도 8은 본 발명의 도구의 마지막 하나의 구성부품의 추출을 도시한 것이다.

도 9는 구성부품의 스킨의 측면상에 본 발명의 도구의 구성부품을 별도로 도시한 것이다.

도 10은 도 9의 구성부품을 횡단면으로 도시한 것이다.

도 11은 본 발명의 도구의 2개의 인접한 구성부품들 간의 접합을 도시한 것이다.

도 12는 본 발명의 도구에 누수방지 인서트의 위치지정을 개략 도시한 것이 다.

도 1은 복합재료의 원통부, 예컨대, 항공기 기체를 제조하기 위한 복합재료의 도구를 도시한 것이다. 자체가 비대칭 원통 구성부품으로 제조된 도구는 제조될 원통부가 형성되는 축을 형성하도록 되어 있다.

본 발명에 따르면, 도구는 7개 구성부품들을 구비하며 각 부품은 도구의 원통 섹터를 형성한다. 구성부품(1)은 제조될 부품의 외주부를 따라 누수방지 접촉을 유지하도록 따른다.

이점적으로, 본 발명의 도구의 구성부품(1)은 사안이 비대칭 원통부를 제조할 때 모두 서로 동일하거나 비대칭 실린더의 형태와 유사한 형태이다.

그러나, 본 발명은 또한 비원형부를 갖는 관형부가 제조될 수 있는 복합재료의 도구에도 적용된다.

이를 위해, 구성부품의 개수와 필요하다면 이들의 형태는 각 도구에 대해 별개로 결정된다.

도 1-8의 순서로 도시된 바와 같이, 구성부품(1)은 원통형 몰드를 형성할 수 있도록 형성될 뿐만 아니라 구성부품이 차례로 도구의 내측을 항해 별개로 제거될 수 있고 제조된 부품을 방해하지 않으며 제거될 수 있도록 또한 형성된다.

따라서, 도 1-8의 순서는 구성부품이 도구의 안쪽에서 제거되고 그런 후 도구에서 이에 따라 제조된 부품의 내측에서 어떻게 추출되는지를 본 발명의 도구의 4개 선택된 구성부품(1)을 도시한 것이다.

각 구성부품을 취급하기 위해 그리고 몰드를 해체하고 재조립하기 위해 유압 또는 다른 기계수단이 각 구성부품을 취급하는데 사용될 수 있다. 또한, 도구가 완성될 때까지 구성부품들이 차례로 가공되게 하는 기계수단용으로 제조되거나 아니게 제공이 이루어져야 한다.

본 발명의 완전한 도구의 형태는 도 1에서 쉽게 유추될 수 있다; 완전한 도구는 도면에 별도로 도시되어 있지 않다. 도 1은 제조된 부품(미도시)의 외주부로부터 추출되도록 상기 도구의 외주부로부터 제 1 도구가 제거되는 본 발명의 도구를 도시한 것이다. 도 2는 상기 제 1 부품이 추출되는 것을 도시한 것이다.

도 3 및 도 4는 제조된 부품의 내부로부터 위치가 느슨해져 추출되는 제 2 요소(1)를 각각 도시한 것이다.

도 5 및 도 6은 7개 구성부품 중 5번째가 각각 위치에서 느슨해지고 추출되는 본 발명의 도구의 나머지 3 구성부품들을 도시한 것이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 도구의 마지막 2개 구성부품만 남아있는 다음 단계를 도시한 것이다. 도 7은 마지막 하나의 구성부품이 위치에서 느슨해진 것을 도시한 것이고, 도 8은 마지막 하나의 구성부품이 추출되는 것을 도시한 것이다.

도 9는 볼록면, 즉, 부품이 제조되는 쪽으로 향해 있는 면상의 구성부품(1)을 사시도로 별개로 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 이 도 9에서 구성부품(1)의 표면은 모두 필요한 그루브 또는 돌출부가 있고 제조되는 부분의 내부면상에 소정의 리브 또는 오목부가 제조되도록 하게 제공된 기하학적 형태에 따라 위치되어 있는 것이 도시되어 있다.

도 10은 본 발명의 도구의 대칭축에 대해 횡단면도로 구성부품(1)을 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 도 10에서 구성부품(1)은 섬유 복합물의 지지구조(2) 뿐만 아니라 상기 지지구조(2)상에 몰드 스킨(3)을 구비한다. 도면에 도시된 실시예에 따른 지지구조(2)는 부분의 최종 형태로부터 유추되는 형태에 따른 스킨(2), 직사각형부를 갖는 U형 빔(21), 상기 빔(21)의 하부에 적어도 하나의 횡격막(22), 상기 빔(21)의 개방 단부상에 길이방향 셀(23) 및 상기 구성부품(1)의 전체 폭으로 뻗어 있고 스킨(3)의 곡률에 의해 결정된 높이 위로의 가로방향 셀(24)을 포함한다.

도 11은 2개의 인접한 구성부품(1)들 간의 접합을 도시한 것이다. 구조(2)와 몰드 스킨(3)의 측면 굴곡에서, 2개의 팽창성 오링 개스킷(11,12)이 맞은편에 위치되고 서로에 대해 반경방향으로 이동된 그루브(13,14)에 배치되어 있다. 본 발명의 이러한 배열에 의해, 각각의 2개 개스킷(13,14)은 인접한 구성부품의 구조에 지지된다. 예로서, 외부직경의 크기가 16㎜인 팽창성 개스킷이 사용될 수 있고, 양 그루브(13,14)는 구조를 약화시키기 않도록 각 인접한 타일상에 번갈아 분포되어 있다.

각 구성부품의 스킨에 나타난 양 인접한 구성부품들(1) 간의 공간(15)은 이점적으로 에폭시 수지로 채워져 있다. 그러나, 제조된 부품의 소성동안 압력 작용을 고려하면, 공간(15)의 이러한 "필링업(filling up)"은 전혀 씰링기능을 제공하지 않는다. 따라서, 씰링기능은 2개의 팽창성 오링 개스킷(11,12)에 의해 완전하게 달성된다. 실제로, 예로서, 오토클레이브에서 제조되는 부품의 통과 동안, 구성부 품(1)의 내부면상에 작용하는 압력은 8바의 크기인 반면에, 스킨(3)의 측면상에 커버가 카운터 몰드로서 제조되는 부분에 덮여지는 진공은 단지 50 미리바의 크기이다. 이들 압력환경으로 인해, 내부 개스킷(12)은 오토클레이브와 커버에 대한 진공의 압력 간에 압력차의 125%, 즉, 약 10바까지 팽창된다.

팽창성 오링 개스킷(11,12)이 길이방향 확장 방향으로만 2개의 인접한 구성부품들의 접합의 밀봉을 보장하기 때문에, 스킨 단부에서의 밀봉은 보조 수단에 의해 제공되어야 한다. 이러한 추가 수단에 대해 본 명세서에 제안된 방안은 스킨 단부에서 2개의 인접한 구성부품들의 각 접합시 누수방지 인서트를 배치하는 것을 포함한다.

도 12는 본 발명의 도구에서 누수방지 인서트(31)의 위치지정을 개략 도시한 것이다.

상기 인서트(31)는 직각부, 예컨대 31a로 표시된 2개의 윙 중 하나와 스킨과 스킨의 단부에 대해 상대적으로 횡으로 있는 31b로 표시된 다른 윙에 위치된 실리콘에 있다. 인서트(31)의 윙(31a)은 진공커버에 의해 덮여있고 상기 커버를 유지하기 위한 판(32)에 의해 적소에 유지되고 윙(31b)은 인서트를 유지하기 위한 판(33)에 의해 유지된다.

인서트(31)는 더욱이 양 인접한 구성부품(1,1)의 그루브(13,14)를 바라보고 있도록 위치된 2개의 오리피스(334,35)를 구비한다. 이들 오리피스는 오링 개시킷(11,12)이 외부로 드러나도록 하고 상기 개스킷들을 고압 공기소스에 연결시켜 소정의 압력에서 상기 2개 개스킷 각각을 팽창시킬 수 있게 한다.

본 발명의 상세한 설명에 포함됨.

Claims (10)

1. 원통부가 형성되는 축을 형성하도록 되어 있는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구로서,

   한 세트의 구성부품들(1)을 구비하고, 상기 각각의 구성부품은 상기 도구의 원통형 섹터를 형성하며, 상기 각각의 구성부품(1)은 섬유 복합물의 지지구조(2)를 포함하고, 상기 도구는 상기 도구의 구성부품들(1) 간에 접합시 배치되도록 되어 있는 씰링수단(11,12)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 구성부품(1)은 탄소섬유 복합물의 지지구조(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 각 구성부품(1)은 에폭시 수지가 사전에 스며든 탄소의 스킨(skin)(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 각 구성부품(1)은 폴리이미드(polyimide) 구조의 수지가 사전에 스며든 탄소의 스킨(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 각 구성부품(1)은 비스말레이미드(bismaleimide)가 사전에 스며든 탄소의 스킨(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 각 구성부품(1)은 몰딩 및 소성 후 상기 구성부품(1)에 기설정된 치수를 제공하고 스킨(3)에 기설정된 면상태를 제공하는 기계가공되는 상기 스킨(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 씰링수단은 오링 개스킷(O-ring gaskets)(11,12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 씰링수단은 실리콘의 팽창성 오링 개스킷(11,12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 스킨(3)의 측면에 상기 구성부품(1)의 접합시 배치되도록 되어 있는 누수방지 인서트(leakproof inserts)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구.
10. 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구 제조방법으로서,

    상기 도구는 한 세트의 구성부품들(1)을 구비하고, 상기 각 구성부품은 상기 도구의 원통형 섹터를 형성하며,

    섬유 복합물의 지지구조(2)를 포함하는 기설정된 개수의 구성부품들(1)을 제조하는 단계와,

    상기 지지구조(2)상에 스킨(3)을 몰딩하는 단계와,

    상기 구성부품들(1)을 소성하는 단계와,

    상기 각 구성부품(1)에 기설정된 치수를 제공하고 상기 스킨(3)에 기설정된 표면조건을 제공하도록 상기 각각의 구성부품(1)의 스킨을 기계가공하는 단계를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료의 원통부를 제조하기 위한 복합재료의 도구 제조방법.

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