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KR20150091980A - 복합재료 부품의 진공 성형 시스템 및 방법 - Google Patents

복합재료 부품의 진공 성형 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20150091980A
KR20150091980A KR1020150003990A KR20150003990A KR20150091980A KR 20150091980 A KR20150091980 A KR 20150091980A KR 1020150003990 A KR1020150003990 A KR 1020150003990A KR 20150003990 A KR20150003990 A KR 20150003990A KR 20150091980 A KR20150091980 A KR 20150091980A
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KR
South Korea
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tube
bag
packaging film
vacuum
composite material
Prior art date
Application number
KR1020150003990A
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루이 마이클
덜 케니스
아키노 티모시
Original Assignee
더 보잉 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 더 보잉 컴파니 filed Critical 더 보잉 컴파니
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Abstract

진공 백 어셈블리는 포장 필름 및 튜브 백을 포함한다. 포장 필름은 포장 필름 길이를 가지고, 복합재료 위에 위치되어, 내부 코너부를 가지고 있는 공구 표면에 밀봉되어진다. 튜브 백은 대향하는 튜브 단부 및 튜브 백 길이를 가지고, 내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 위치되어진다. 튜브 단부의 각 하나는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 따라 공구 표면에 밀봉되고, 튜브 단부의 각 하나가 대기로 개방가능하게 있는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 포장 필름에 밀봉되어 있다.

Description

복합재료 부품의 진공 성형 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF VACUUM BAGGING COMPOSITE PARTS}
본 발명은 복합재료 부품의 진공 성형 시스템 및 방법에 관한 것이다.
복합재료 다양한 적용분야에 사용되고 있다. 항공기 구조에서, 복합재료는 동체, 날개, 꼬리 부분, 그리고 다른 구성요소를 형성하기 위하여 양을 증가시키며 사용하고 있다. 복합재료 구조물의 형성 동안에, 복합재료 플라이(composite plies)들이 최종 복합재료 부품들의 형상을 가지고 공구 위에 놓여진다. 열 및/또는 압력이 복합재료 플라이에서 수지 재료를 경화 또는 고체화하도록 복합재료 플라이에 적용된다. 압축 압력(compative pressure)이 진공 백으로 레이업(layup)을 덮고, 진공 백을 공구에 밀봉하고, 그리고 진공 백 위에 진공으로 뽑아내는 것에 의해 복합재료 레이업에 적용되어진다. 추가 압력이 오토클레이브(an autoclave)에 포장 레이업을 위치시키기 위해 적용되어진다. 진공 백의 압축 압력은 최종 복합재료 부품이 공구의 형상을 나타내게 경화(cure) 동안에 공구 표면에 복합재료 플라이를 밀어 붙인다. 압축 압력은 또한 복합재료 플라이들을 굳히고 과도한 수지를 제거하는데 도움을 주고, 섬유 체적비(the fiber-volume fraction)를 증가시키고, 그렇게 함으로써 최종 복합재료 부품의 비강도(the specific strength of the final composite part)를 증가시킨다. 게다가, 압축 압력의 적용은 수지의 가열 및 경화 동안에 생성된 휘발성 물질(volatiles)(예를 들어, 가스) 및/또는 습기(moisture)의 제거에 도움을 주고, 그리고 또한 최종 복합재료 부품에 공동(voids)을 방지하는데 도움을 준다.
내부 코너부(inside corners) 또는 오목 반경(female radii)을 포함하는 공구 표면을 위해, 진공 포장 과정(the vacuum bagging process)은 진공 백이 복합재료 레이업의 내부 코너부를 압축하는 위치에서 진공 백에 과도한 재료의 주름(pleats)을 형성하는 것을 요구한다. 주름은 그 자체 위에서 진공 백 재료를 접어서 진공 백의 가장자리에서 중첩된 재료를 함께 밀봉하는 것에 의해 손으로 형성(hand-formed) 된다. 주름의 형성은 복합재료 레이업이 압축 압력의 힘 아래에서 두께가 줄어들게 되어 내부 코너부의 영역에서 진공 백의 국소 미끄럼(localized slippage)을 허용한다. 주름은 전형적으로 내부 코너부의 영역에서 진공 백과 복합재료 플라이의 브리징(bridging)를 방지하는 것이 필요하다. 그러한 브리징은 복합재료 플라이의 강화(consolidation)에서 감소의 결과의 결과이고, 그리고, 과도한 수지를 가지는 내부 코너부 및 최종 복합재료 부품에서 공동(voids) 또는 다공성(porosity)의 증가된 위험성의 결과가 된다.
유감스럽게도, 진공 백에서 주름의 형성은 상당한 양의 터치 노동(touch labor)을 요구하는 시간-소비 및 노동-집약 공정(a time-consuming and labor??intensive process)이다. 이 점에서, 각 주름은 세심한 방법(a meticulous manner)으로 손으로 형성되어야 하고, 주름이 내부 코너부의 길이와 맞추어 조정되어지게 조정되어야 한다. 각 주름은 진공 포장 공정의 완전성 및 견고성(the integrity and robustness)을 포함하는 진공 백에 가능한 누설 경로를 또한 나타낸다.
살펴 보아온 바와 같이, 복합재료 레이업(a composite layup)의 내부 코너부에 압축 압력의 적용을 허용하고, 그리고 높은 정도의 견고성을 가지고 감소된 양의 터치 노동을 가지고 감소된 양의 시간으로 실행되는 방법으로 복합재료 레이업의 진공 포장을 위한 시스템 및 방법에 대해 기술 분야에서 요구가 존재한다.
복합재료 레이업의 진공 포장과 관련된 상기 언급된 요구들은 포장 필름(a bagging film) 및 튜브 백(a tube bag)을 포함하는 진공 백 어셈블리를 제공하는 본 발명에 의해 다루어진다. 포장 필름은 포장 필름 길이를 가지고 복합재료 레이업 위에 위치되어 내부 코너부를 구비한 공구 표면에 밀봉되어진다. 튜브 백은 대향하는 튜브 단부 및 튜브 백 길이(a tube bag length)를 가지고 내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 위치되어진다. 튜브 단부의 각 하나는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분(a first portion of a tube end perimeter edge)을 따라 공구 표면에 밀봉되어지고, 그리고 튜브 단부의 각 하나가 대기로 개방가능하게 있게 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 포장 필름에 밀봉되어진다.
또 다른 실시 예에, 복합재료 레이업의 진공 포장을 위한 포장 시스템이 개시되어 있다. 포장 시스템은 공구 표면을 갖는 공구 및 내부 코너부에 적용된 진공 백 어셈블리를 포함한다. 진공 백 어셈블리는 포장 필름 및 튜브 백을 포함한다. 포장 필름은 포장 필름 길이를 가지고 복합재료 레이업 위에 위치되어 공구 표면에 밀봉되어진다. 튜브 백은 대향하는 튜브 단부 및 튜브 백 길이를 가지고 내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 위치되어진다. 튜브 단부의 각 하나는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 따라 공구 표면에 밀봉되어지고, 그리고 튜브 단부의 각 하나는 대기로 개방가능하게 있는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 포장 필름에 밀봉되어 있다.
복합재료 레이업의 진공 포장 방법이 또한 개시되어 있다. 상기 방법은 내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 튜브 백을 적용하는 것을 포함한다. 방법은 부가적으로 공구 표면에 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 밀봉하는 것에 의해 공구 표면에 대향하는 튜브 단부의 각 하나를 밀봉하는 것(sealing)을 포함한다. 방법은 또한 복합재료 레이업 및 튜브 백 위에 포장 필름을 적용하는 것을 포함한다. 부가하여, 상기 방법은 튜브 단부의 각 하나가 대기 및/또는 오토클레이브 압력에 개방하게 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 튜브 단부의 각 하나 및 공구 표면에 포장 필름을 밀봉하는 것을 포함한다.
논의된 특징, 기능 및 이점들은 본 발명의 다양한 실시 예에서 독립적으로 달성되거나 또 다른 실시 예들과 결합될 수 있고, 보다 상세한 것은 아래의 상세한 설명 및 도면을 참조하여 나타날 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특징들은 도면을 참조하여 좀 더 분명하게 될 것이고, 같은 도면 번호는 같은 부품을 언급한다.
도 1은 복합재료 레이업 위에 적용되어 공구에 밀봉된 포장 필름에 조립된 중공 튜브 팩을 포함하는 진공 포장 시스템의 실시예의 사시도이다.
도 2는 포장 필름에 조립에 조립된 튜브 백을 예시하는 진공 포장 시스템의 확대된 사시도이다.
도 3은 공구에 적용된 포장 시스템의 상면도이다.
도 4는 도 4의 라인 4-4를 따라 취해진 포장 시스템의 단면이고, 포장 필름에 밀봉된 튜브 백의 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분 및 공구 표면에 밀봉된 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 예시하고 있다.
도 5는 도 4의 포장 시스템의 확대도이다.
도 6은 튜브 단부 사이의 거의 중간 위치에서 복합재료 레이업 위에 적용된 튜브 백 및 포장 필름을 예시하는 도 3의 라인 6-6을 따라 취해진 포장 시스템의 단면도이다.
도 7은 도 6의 포장 시스템의 확대도이다.
도 8은 복합재료 부품을 형성하도록 복합재료 레이업을 포장하는 진공 방법에 포함되는 하나 이상의 작업을 포함하는 흐름도이다.
도 9는 내부 코너부를 가진 공구의 사시도이다.
도 10은 공구 표면에 적용된 복합재료 레이업을 가진 공구의 사시도이다.
도 11은 공구 표면에 적용된 밀봉 테이프를 가진 공구의 사시도이다.
도 12는 복합재료 레이업의 둘레 가장자리 주위의 공구 표면에 적용된 에지 브리더(an edge breather)를 가진 공구의 사시도이다.
도 13은 내부 코너부 위에 장착하기 전의 튜브 백의 확대 사시도이다.
도 14는 대향하는 튜브 단부가 밀봉 테이프를 사용하는 것에 의해서와 같이 공구의 대향하는 단부에 밀봉되어진 후 포장 시스템의 사시도이다.
도 15는 튜브 백 위의 포장 필름의 장착 전에 포장 필름의 확대 사시도이다.
도 16은 튜브 백 위에 장착되고, 백 단부에 밀봉되고, 그리고 공구 표면에 밀봉된 포장 필름의 사시도이다.
도 17은 도 16의 라인 17-17을 따라 취해진 포장 시스템의 단면도이고, 진공 백 어셈블리에 진공 압력을 뽑아내기 전에 복합재료 레이업에 배치된 중공 튜브 백을 예시하고 있다.
도 18은 진공 백 어셈블리에 진공 압력 및 오토클레이브 압력의 적용 동안의 포장 시스템의 단면도이다.
지금 도면들을 참조하면, 발명의 바람직하고 다양한 실시 예들의 예시의 목적을 위한 도시가 있고, 도 1은 포장 필름(a bagging film)(104)과 조립되어, 복합재료 레이업(a composite layup)(400) 위에 적용되어, 공구(a tool)(300)에 밀봉된 중공 튜브 백(a hollow tube bag)(200)을 포함하는 진공 백 어셈블리(a vacuum bag assembly)(102)의 실시 예의 사시도이다. 유리하게, 튜브 백(200)은 복합재료 레이업(400)의 적어도 내부 코너부(304) 영역에 균일한 압축 압력(uniform compactive pressure)을 적용하도록 복합재료 레이업(400)의 진공 포장에 사용되어진다. 이 점에서, 튜브 백(200)은 개방으로 있는 대향하는 튜브 단부(208)를 가지고 있다. 튜브 단부(208)의 각 하나는 포장 필름 둘레 가장자리(106)와 같이 포장 필름(104)에 밀봉되어지고, 그리고 튜브 단부(208)가 주변 대기 및/또는 오토클레이브 압력(116)에 각각 개방하는 방법으로 공구 표면(302)에 밀봉되어진다(도 18). 튜브 단부(208) 사이에 튜브 백 부분은 튜브 백(200)을 내부 코너부(304)의 형상에 일치시키도록 복합재료 레이업(400) 위의 측면 방향에서 자유롭게 이동 또는 미끄러진다. 이 방법에서, 균일한 압축 압력(114)이 복합재료 레이업(400)의 다른 부분에 포장 필름(104)에 의해 적용되어지는 것과 같은 방법으로 균일한 압축 압력(114)이 복합재료 레이업(400)의 내부 코너부(304)에 튜브 백(200)에 의해 적용되어진다.
도 1을 참조하면, 내부 코너부(an inside corner)(304)를 가진 공구(a tool)(300)에 적용된 진공 백 시스템(a vacuum bag system)의 예가 도시되어 있다. 내부 코너부(304)는 두 개의 일반적 평면 공구 표면(302)의 접합부에서 단일 반경으로 도시되어 있다. 부가하여, 내부 코너부(304)는 내부 코너부(304)의 길이를 따라 일반적으로 일정한 반경을 가지는 것으로 도시되어 있다. 그러나 내부 코너부(304)는 제한 없이, 어떠한 크기, 형상 및 구성으로 형성되어진다. 예를 들어, 내부 코너부(304)는 비-반경 단면 형상(a non-radiused cross-sectional shape)으로 형성되어진다. 예를 들어, 내부 코너부(304)는 불규칙한 형상(an irregular shape) 또는 반경 증가 또는 반경 감소 단면 형상을 가지고 있다. 부가하여, 내부 코너부(304)는 두 개의 비-평면 표면 사이 또는 평면 표면과 비-평면 표면 사이에 위치되어진다. 더구나, 내부 코너부(304)는 내부 코너부(304)의 길이를 따라 크기 및/또는 형상에서 변화하는 가변 곡률(a variable curvature)을 가지고 있다. 본 발명에서, 용어 내부 코너부는 공구 표면에 형성된 어떤 오목한 형상 또는 오목 반경(female radius)으로 기술되어지고, 도면에 예시된 내부 코너부(304)의 예로 제한되어지지 않는다.
도 1에서, 진공 백 어셈블리 공구(300)에 장착될 때, 튜브 백(200) 어셈블리는 중공 형상을 가진다. 실시 예에서, 도시된, 튜브 백(200)은 일반적으로 삼각형 단면 형상을 가진다. 삼각형 단면 형상의 대각선은 포장 필름(104)에 의해 중첩된 튜브 백(200)을 포함한다. 그러나 튜브 백(200) 및 중첩하는 포장 필름(104)은 내부 코너부(304)의 단면 형상을 일반적으로 근사치화 시키는 일반적으로 중공 L-형상 단면(도시되지 않음)으로 추정한다. 진공 포장 시스템(100)은 포장 필름(104) 위의 적어도 한 위치에서 장착된 진공 포트(a vacuum port)(110)를 가지고 있다. 진공 포트(110)는 포장 필름(104) 및 튜브 백(200)에 진공으로 뽑아내기 위한 진공원(a vacuum source)(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 일실시 예에서, 포장 필름(104) 및 튜브 백(200)은 각각 공구(300)에 밀봉되어진다. 예를 들어, 아래에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 밀봉 테이프(120)는 공구 표면(302)에 포장 필름(104) 및 튜브 백(200)을 밀봉하기 위하여 사용되어진다. 그러나 다른 타입의 밀봉 구조(sealing mechanisms)가 공구(300)에 포장 필름(104) 및 튜브 백(200)을 밀봉하기 위하여 사용되어진다.
도 2를 참조하면, 진공 필름(104)에 조립된 중공 튜브 백(200)을 예시하는 진공 백 시스템(100)이 도시되어 있다. 튜브 백(200)은 포장 필름(104)이 만들어지는 재료에 유사한 비교적 유연한 재료(a relatively flexible material)로 형성되어진다. 이 점에서, 튜브 백(200)은 공구(300)로부터 제거될 때 중력 하에서 아래로 처지고, 따라서 공구(300)로부터 제거될 때 일반적으로 삼각형 단면 형상을 가지지 못한다. 도 2는 공구 표면(302)에 적용된 복합재료 레이업(400)을 예시하고 있다. 선택적 해제 라이너(an optional release liner)가 복합재료 레이업(400)을 레이업하기 전에 공구 표면(302)에 적용되어진다. 에지 브리더(edge breather)(122) 스트립(strip)이 복합재료 레이업(400)의 둘레 가장자리(404) 주위의 공구 표면(302)에 적용되어진다. 게다가, 밀봉 테이프(120) 또는 다른 밀봉 구조가 공구(300)에 포장 필름(104) 및 튜브 백(200)을 밀봉하기 위하여 사용된다.
여기에 개시된 포장 시스템(100)은 하나 이상의 복합재료 플라이(composite plies)(402)들로 구성된 복합재료 레이업(400)을 포함하고, 제한 없이, 어떠한 타입의 재료에도 진공 포장하기 위해 사용되어진다. 복합재료 플라이(402)는 열가소성 또는 열경화성 섬유 강화 매트릭스 재료(thermoplastic or thermosetting fiber-reinforced matrix material)와 같이 섬유 강화 중합체 매트릭스 재료(fiber-reinforced polymer matrix material)의 플라이를 포함한다. 섬유 강화 매트릭스 재료는 그래파이트(graphite), 유리(glass), 케블러(KevlarTM), 세라믹(ceramic), 금속(metallic), 및/또는 다른 재료로 형성된 강화 섬유를 포함한다. 일부 예에서, 복합재료 플라이(402)는 선-함침된 섬유 강화 중합체 매트릭스 재료(pre-impregnated fiber-reinforced polymer matrix material)(즉, 프리프레그(prepreg))의 플라이를 포함한다. 복합재료 플라이(402)는 직물 재료(woven material), 단일 방향 테이프(unidirectional tape)로 구성되거나, 또는 다진 섬유(chopped fibers), 짧은 섬유(short fibers), 불규칙 섬유(random fibers), 또는 어떤 다른 타입의 섬유 배향성(fiber orientation)을 포함한다. 도시되지 않은 또 다른 실시 예에서, 복합재료 플라이(402)는 건 섬유 재료(dry fibrous material)로 제공되고, 그러나 제한되지 않고, 수지 필름 주입(resin film infusion (RFI)), 진공 보조 수지 이송 주형(vacuum assisted resin transfer molding (VARTM)), 그리고 다른 타입의 수지 주입 공정 또는 수지 드로우 공정(resin draw process)을 포함하는, 다양한 다른 수지 주입 방법(a variety of different resin infusion methods)들 중의 어떤 하나를 사용하여 습식 수지(wet resin)가 후에 주입되어진다.
도 3에서, 포장 필름(104)은 포장 필름 길이(108)를 가지고 있고, 그리고 복합재료 레이업(400) 위에 위치되어지게 구성되고, 하나 이상의 공구 표면(302)에 밀봉되어진다. 이 점에서, 포장 필름 길이(108)에서 내부 코너부(304)의 길이 방향을 따라 연장하는 것으로 기술되어 있다. 튜브 백(200)은 대향하는 튜브 단부(208) 및 튜브 백 길이(204)를 가지는 백 본체(a bag body)(202)를 포함하고 내부 코너부(304)의 길이를 따라 복합재료 레이업(400) 위에 위치되어지게 구성되어 있다. 튜브 백(200)은 튜브 단부(208)의 적어도 하나가 복합재료 레이업(400)의 둘레 가장자리(a perimeter edge)(404)를 넘어서 연장하게 튜브 백 길이(204)를 가지고 있다. 게다가, 튜브 단부(208)의 한쪽 또는 양쪽이 튜브 백(200)이 공구 표면(302)에 밀봉되어지는 위치를 넘어서 연장한다. 튜브 백 길이(204)는 적어도 내부 코너부(304)이다. 일부 예에서, 튜브 백 길이(204)는 적어도 포장 필름 길이(108)이다. 앞에서 나타난 것처럼, 대향하는 튜브 단부(208)는 공구(300)에 밀봉되어 있다.
도 4에, 튜브 단부(208)가 주변 대기 및/또는 오토클레이브 압력(116)에 개방되어지는 방법으로 공구(300)에 밀봉된 포장 시스템(100)의 단부의 단면도가 도시되어 있다. 이 점에서, 튜브 단부(208)의 각 하나는 튜브 백(200)의 외부 표면(an outer surface)(210) 주위로 연장하는 튜브 단부 둘레 가장자리(a tube end perimeter edge)(214)를 포함한다. 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제1 부분(216)은 포장 필름(104)에 밀봉되어진다. 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제2 부분(즉, 나머지 부분)은 공구 표면(302)에 밀봉되어진다. 포장 필름(104)은 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제2 부분이 공구(300)에 밀봉되어질 때, 포장 필름(104)이 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제1 부분의 대각선의 길이에 걸치는 충분한 폭을 가지고, 그리고 포장 필름(104)이 더 중첩하여 공구 표면(302)에 밀봉되어지는 그런 크기로 되어 있다. 예를 들어, 도 4는 튜브 백(200)을 넘어서 연장하여 가장 위의 수평 공구 표면(302)에 밀봉된 포장 필름(104)의 수평 구간(a horizontal leg) 및 튜브 백 폭(206)의 대향하는 측면을 넘어서 연장하여 가장 왼쪽 수직 공구 표면(302)에 밀봉된 수직 구간(a vertical leg)을 예시하고 있다. 유리하게, 포장 필름(104)은 진공 백 어셈블리(102)를 조립하고 장착하기 위하여 요구되는 복잡성 및 시간을 상당히 감소시키는 주름이 실질적으로 없게 되고(devoid), 그리고 통상의 진공 백에 대해 포장 시스템(100)의 견고성 및 밀봉 신뢰성을 증가시킨다.
도 5는 튜브 단부(208), 포장 필름(104), 공구(300), 그리고 구성요소들을 함께 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉 테이프(120)의 확대도이다. 실시 예에서, 튜브 백(200)은 포장 필름(104)으로부터 개별 구성요소로서 형성되어 튜브 백(200)이 형성된 후 포장 필름(104)에 밀봉되어진다. 튜브 백(200)은 상기에 지적된 것처럼 폐쇄된 단면(a closed cross-section)(220)을 가지고 있다. 포장 필름(104) 및/또는 튜브 백(200)은 비-통기성(non-breathable) 및/또는 비-다공성(non-perforated) 중합체 필름 또는 시트(sheet) 또는 공구(300)에 복합재료 레이업(400)을 밀봉할 수 있는 다른 내구성 재료(durable material)로 형성되어진다. 일부 예에서, 포장 필름(104) 및 튜브 백(200)은 같은 재료로 형성되어질 수 있다. 포장 필름(104) 및/또는 튜브 백(200)은 나이론(NylonTM)과 같은 폴리아미드 필름(polyamide film)으로 형성되어진다. 그러나 포장 필름(104) 및/또는 튜브 백(200)은 켑톤(KaptonTM), 또는 다른 비-통기성 또는 비-다공성 중합체 필름 또는 시트로 형성되어진다.
도 5를 더 참조하면, 일부 예에서, 각 튜브 단부(208)의 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제1 부분(216)은 밀봉 테이프(120) 또는 다른 밀봉 구조를 사용하여 포장 필름(104)에 밀봉되어진다. 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제2 부분(즉, 나머지 부분)은 밀봉 테이프(120) 또는 다른 밀봉 구조를 사용하여 또한 공구(300)에 밀봉되어진다. 밀봉 테이프(120)는 공구 표면(302)에 튜브 백(200) 및 포장 필름(104)을 제거가능하게 접착하고, 그리고 튜브 백(200)을 포장 필름(104) 제거가능하게 접착하기 위해 순응 가능한 접착성의 퍼티 같은 재료(a conformable, tacky, putty-like material)를 포함한다. 이 점에서, 밀봉 테이프(120)는 일반적으로 접착성이 있고, 그리고 포장 필름(104)과 공구 표면(302) 사이 및 튜브 백(200)과 공구 표면(302) 사이에서 기밀 밀봉(an airtight seal)을 형성하도록 사용되는 고무-기반 접착테이프(a rubber-based adhesive tape)를 포함한다. 진공 백 어셈블리(102)의 상온 장착(room-temperature installation) 동안, 그리고 복합재료 레이업(400)의 처리공정(예를 들어, 경화(curing) 또는 응고(solidifying))과 관련된 상승된 온도에서 일반적으로 부드럽고 유연한 조성물(a composition)이 제공되어 진다.
공구(300)에 진공 백 어셈블리(102)의 밀봉은 밀봉 테이프(120)의 사용으로 제한되지 않고, 그리고 공구 표면(302)에 포장 필름(104) 및 튜브 백(200)을 밀봉하기 위한 어떤 타입의 주조도 포함할 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 포장 필름(104) 및/또는 튜브 백(200)은 기계적 밀봉 구조(도시되지 않음)의 사용 또는 화학적 밀봉 공정(도시되지 않음), 또는 그들의 조합에 의해 공구 표면(302)에 밀봉되어지고, 그리고 구성요소들을 함께 밀봉하기 위해 밀봉 테이프(120)의 사용으로 제한되지 않는다. 일부 실시 예에서, 튜브 백(200)은 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제2 부분을 따라서 적어도 포장 필름(104)에 열 접착되거나 결합 또는 가열-밀봉(heat-sealed)된다.
도 6은 튜브 단부(208) 사이의 거의 중간 위치에서 취해진 포장 시스템(100)의 단면도이다. 튜브 백(200)은 1/2인치 또는 더 작은 반경을 가지는 내부 코너부(304)에 압축 압력을 제공하는 크기로 구성되어 있다. 일부 예에서, 튜브 백(200)은 튜브 백(200)의 원형 단면(a circular cross-sectional)을 추정하여, 6인치 또는 이하의 반경을 가지고 있다. 그러나 튜브 백(200)은 튜브 백(200)이 튜브 백(200)의 원형 단면을 추정하여, 6인치보다 더 큰 반경을 가지게 구성되어 있다. 튜브 백(200)은 내부 코너부(304)의 한쪽 또는 양쪽 접선(one or both tangents)(306)을 지나서 튜브 백(200) 재료가 연장하도록 허용하는 튜브 백 폭(a tube bag width)(206)(도 4)으로 제공된다. 이 점에서, 튜브 백(200)은 진공으로 포장 필름(104)에서 뽑아질 때, 튜브 백 폭(206)이 내부 코너부(304)의 길이를 따라 적어도 한 위치를 위해 내부 코너부(304)의 적어도 하나의 접선(306)을 지나서 연장하는 튜브 백 폭(206)을 가지고 있다. 본 발명에서, 튜브 백 폭(206)은 복합재료 레이업(400)과 직접적으로 면하는 튜브 백(200) 재료의 연결된 폭으로 기재되어지고ㅛ, 그리고 도 4에 도시된 바와 같이 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제2 부분(218)과 유사한 방법으로 측정되어진다.
도 7에 포장 시스템(100)의 확대된 단면도가 도시되어 있고, 공구(300)에 포장 필름(104)을 밀봉하기 위해 공구 표면(302)에 적용된 밀봉 테이프(120)를 도시하고 있다. 복합재료 레이업(400)의 둘레 가장자리를 따라 위치되어진 에지 브리더(edge breather)(122) 스트립들(strips)이 또한 도시되어 있다. 게다가, 포장 시스템(100)은 섬유 재료로 형성되어, 진공 백에서 진공 포트(110)로 공기 및 휘발성 물질이 빠져나가기 위한 경로를 유지하도록 복합재료 레이업(400) 위에 적용되어지는 표면 브리더(a surface breather)(124) 층(layer)을 포함한다. 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌 (fluorinated ethylene propylene (FEP))과 같이 다공성(예를 들어, 다공(perforated)) 또는 비-다공성 재료로 형성된 이형필름(a release film)(118)이 가열 및/또는 경화 동안에 복합재료 레이업(400)으로부터 수지 블리이드(resin bleed)를 위해 복합재료 레이업(400)과 표면 브리더(124) 사이에 끼워 넣어져 있다. 에지 브리더(122), 표면 브리더(124), 그리고 이형필름(118)에 부가하여, 부가 층(additional layers)이 수지 블리이드를 제어하거나 또는 다른 목적들을 위해서와 같이 포함되어진다.
도 7을 참조하면, 튜브 백(200)은 튜브 단부(208) 사이의 위치에서 포장 필름(104)에 부착되어 있지 않다. 이 점에서, 튜브 백(200)은 튜브 단부(208) 사이의 위치에서 측면 방향(예를 들어, 튜브 백 길이(204)에 비평행인 방향)에서 이동으로부터 일반적으로 억제되지 않고, 그리고 내부 코너부(304)의 폭을 가로질러 복합재료 레이업(400)의 다른 부분을 따라 튜브 백(200)이 균일한 압축 압력을 적용하는 것을 허용한다. 튜브 백(200)을 튜브 단부(208)에서 공구(300) 및 포장 필름(104)에 부착하고, 그리고 튜브 백(200)의 일반적인 억제하지 않는 측면 이동을 허용하는 것에 의해, 튜브 백(200)은 튜브 백(200)이 내부 코너부(304)에서 복합재료 레이업(400)에 자유롭게 압축 압력을 적용하게 포장 필름(104) 및/또는 복합재료 레이업(400)/표면 브리더(124)/이형필름(118)에 대해 측면으로 자유롭게 미끄러지는 것이다.
도면들은 튜브 단부(208) 사이의 위치에서 포장 필름(104)에 부착되어 있지 않은 튜브 백(200)을 예시하고 있어도, 튜브 백(200)은 튜브 단부(208) 사이의 하나 이상의 위치에서 포장 필름(104)에 부착되어 있다. 튜브 단부(208) 사이의 위치에서 포장 필름(104)에 튜브 백(200)의 부착은 진공 압력(112) 및/또는 오토클레이브 압력(116)이 적용될 때 튜브 백(200)이 내부 코너부(304) 위에 계속 유지되게 튜브 백(200)의 측면 위치를 안정화시키는 수단을 제공한다. 예를 들어, 튜브 백(200)은 접착제 또는 다른 화학적 또는 기계적 부착 수단을 사용하여 포장 필름(104)에 국부적으로 부착되어진다. 튜브 백(200)은 튜브 단부(208) 사이에서 접착이음(an adhesive seam)(도시되지 않음)을 사용하여 포장 필름(104)에 부착되거나, 또는 튜브 백(200)은 튜브 단부(208) 사이에서 주기적인 위치(periodic locations)(도시되지 않음)에서 포장 필름(104)에 부착되어진다. 튜브 백(200)이 하나의 튜브 단부(208)에서 대향하는 튜브 단부(208)까지 일반적으로 실질적으로 연속이고, 중공 또는 개방으로 있는 것으로 도시되어 있을지라도, 튜브 백(200)은 튜브 백(200)의 내부(interior)의 폭을 적어도 부분적으로 가로질러 연장하여, 튜브 백 내부의 길이(204)를 섹션(sections)(도시되지 않음)들로 분할하는 하나 이상의 중간 웨브(webs), 리브(ribs), 스트립(strips), 또는 다른 재료를 가지고 있다.
도 8에 복합재료 레이업(400)의 진공 포장 방법(500)에 포함되는 하나 이상의 작업이 도시되어 있다. 진공 포장 공정은 여기에 기재된 바와 같이 진공 백 어셈블리(102)를 사용하여 실행되어지고, 포장 필름(104) 아래에 위치된 튜브 백(200)을 포함하고, 공구(300)에 복합재료 레이업(400)의 내부 코너부(304) 위에 적용되어진다. 진공 포장 공정은 최종 복합재료 부품(406)으로 복합재료 레이업(400)을 감축(debulking), 강화(consolidating), 및/또는 경화(curing)하기 위해 실행되어진다.
도 9에서, 공구(300)는 하나 이상의 내부 코너부(304)를 포함한다. 상기에 나타난 바와 같이, 내부 코너부(304)는 다양한 다른 크기 및 형상의 어떤 하나를 가지고, 그리고 도면에 도시된 바와 같이 단일-반경 내부 코너부(304)로 제한되지 않는다. 방법(500)은 용제 도포(solvent wiping)하는 것과 같이 오염된 공구 표면(302)을 세척하는 것에 의해 복합재료 레이업(400)을 위한 공구를 준비하는 것을 포함한다. 이형제(a release agent) 또는 이형 필름(도시되지 않음)이 경화된 복합재료 부품의 제거를 용이하게 하기 위하여 공구 표면(302)에 적용되어진다.
도 10에서, 단계 502는 복잡재료 레이업(400)이 내부 코너부(304) 또는 공구(300)의 오목 형상부(concave feature)를 적어도 부분적으로 가로질러 연장하게 공구(300) 위에 복합재료 레이업(400)을 레이업하는(laying up) 것을 포함한다. 위에 상술한 바와 같이, 복합재료 레이업(400)은 섬유-강화 중합체 매트릭스 재료로 형성된다. 하나의 실시 예에서, 복합재료 플라이(402)들이 후에 습식 수지(wet resin)가 주입되어 경화되어지는 건 섬유 직물(dry fibrous cloth)로 형성되어질지라도, 복합재료 플라이(402)는 열경화성 또는 열가소성 프리프레그 플라이(thermosetting or thermoplastic prepreg plies)들을 포함한다. 상기 방법은 요구된 섬유 배향성 각도를 가진 적층순서(stacking sequence)로 요구된 플라이로 복합재료 플라이(402)를 레이업하는 것을 포함한다.
도 11에서, 방법(500)의 단계 504는 공구 표면(302)에 밀봉 테이프(120)를 적용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 밀봉 테이프(120)는 포장 필름(104) 및 튜브 백(00)이 공구 표면(302)에 밀봉되어지는 위치에서 공구 표면(302)에 적용되어진다. 밀봉 테이프(120)는 복합재료 레이업(400)의 둘레 가장자리(404) 주위에 적용되어진다. 상술한 바와 같이, 밀봉 테이프(120)는 일반적으로 접착성이 있고, 그리고 공구 표면(302)과 포장 필름(104) 사이 및 튜브 백(200)에 대해 기밀 밀봉(an airtight seal)을 형성하도록 사용되어지는 고무-기반 접착테이프로 제공된다.
도 12, 일부 실시 예에서, 방법(500)은 복합재료 레이업(400)을 따라 에지 브리더(122) 스트립을 적용하는 것을 포함한다. 에지 브리더(122) 스트립은 밀봉 테이프(120)와 복합재료 레이업(400)의 둘레 가장자리(404) 사이에 위치되어진다. 도 13에 도시되어 있지 않아도, 방법(500)은 위에 기재되어진 바와 같이, 이형필름(118) 위에 표면 브리더(124)(도 7)의 적용에 뒤이어, 복합재료 레이업(400) 위에 이형필름(118)(도 7)을 적용하는 것을 포함한다.
도 13에서, 방법(500)의 단계 506은 표면 브리더(a surface breather)(124) 및/또는 이형필름(118) 아래에 위치되는 복합재료 레이업(400) 위에 튜브 백(200)을 적용하는 것을 포함한다. 튜브 백(200)은 내부 코너부의 길이를 따라 실질적으로 연속하여 연장하는 튜브 백 길이(a tube bag length)(204)로 제공된다. 일부 실시 예에서, 튜브 백(200)은 대향하는 튜브 단부(208)의 각 하나가 복합재료 레이업(400)의 둘레 가장자리(404)를 넘어서 연장하는 튜브 백 길이(204)로 제공된다. 방법은 진공 압력 및/또는 오토글레이브 압력이 적용될 때, 튜브 백(200)이 도 18에 도시되고 아래에 기재되는 바와 같이 공구 표면(302)의 내부 코너부(304)의 적어도 하나의 접선(306)(도 18)을 넘어서 연장하게 튜브 백 폭(206)으로 튜브 백(200)을 제공하는 것을 포함한다. 상술한 바와 같이, 튜브 백(200)은 뒷면 필름(the backing film)으로부터 개별 구성요소로 형성되어 튜브 백(200)의 비-붕괴(non-collapsed)될 때 중공의 폐쇄된 단면(a hollow, closed cross-section)(220)을 가진다.
도 13-14에서, 방법(500)의 단계 508은 공구 표면(302)에 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 부분(예를 들어, 제1 부분(216))을 밀봉하는 것에 의해 공구 표면(302)에 튜브 단부(208)의 각 하나를 밀봉하는 것을 포함한다. 예를 들어, 도 4-5에 관해서 위에 기재되어진 바와 같이, 튜브 단부(208)의 각 하나는 공구(300) 위에 미리 장착된 밀봉 테이프(120) 위에 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 내부 표면(210)을 적용하는 것에 의해 공구 표면(302) 플라이에 밀봉되어진다. 그러나 방법은 다른 수단에 의해 공구(300)에 튜브 단부(208)를 밀봉하는 것을 포함하고, 그리고 밀봉 테이프(120)를 사용하여 공구(300)에 튜브 단부(208)를 밀봉하는 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 튜브 단부(208)는 기계적 밀봉 구조(도시되지 않음)를 사용하거나 또는 다른 밀봉 수단을 사용하여 공구(300)에 밀봉되어지는 것이 고려되어진다. 튜브 단부(208) 사이의 튜브 백(200)은 포장 필름(104)에 비-부착 및/또는 진공 백 어셈블리(102)의 다른 부분에 비-부착되어진다. 다른 실시 예에서, 튜브 백(200)은 튜브 단부(208) 사이의 하나 이상의 위치에서 포장 필름(104)에 주기적으로 부착되어진다.
도 14에서, 방법(500)은 튜브 단부(2080의 각 하나에서 튜브 단부 둘레 가장자리(214)를 따라 밀봉 테이프(1200의 스트립을 적용하는 것을 더 포함한다. 밀봉 테이프(120)는 튜브 단부(208)의 각 하나에 포장 필름(104)의 외부 표면(210)에 적용되어진다. 밀봉 테이프(120)는 도 14에 도시된 것처럼, 튜브 백 폭(206)의 대향하는 측에 공구 세공 표면(the tooling surfaces)에 장착된 밀봉 테이프(120)의 스트립들 사이의 연결(a continuation)을 제공하는 방법으로 적용되어진다. 이 점에서, 밀봉 테이프(120)는, 밀봉 테이프(120)에 갭(gaps) 없이, 튜브 백 폭(206)의 대향하는 가장자리의 각 하나에서 연속 밀봉을 제공하는 방법으로 적용되어지는 것이 바람직하다. 도시되지 않은 대안적 실시 예에서, 튜브 백(200)은 포장 필름(104)에 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제2 부분을 가열-밀봉하는 것에 의해 또한 포장 필름(104)에 밀봉되어진다. 다른 실시 예에서, 튜브 백(200)은 포장 필름(104)에 접착하여 접합되거나, 또는 다양한 다른 밀봉 방법의 어떤 하나를 사용하여 포장 필름(104)에 밀봉되어진다. 도면들이 포장 필름(104)에 튜브 백(200)의 밀봉 전에 공구 표면(302)에 밀봉되어 있는 튜브 백(200)을 예시하고 있을지라도, 일부 예에서, 순서는 뒤바뀌어져, 그리고 튜브 백(200)은 공구(300)에 튜브 백(200)을 밀봉하기 전에 포장 필름(104)에 밀봉되어진다.
도 15에서, 방법(500)의 단계 510은 복합재료 레이업(400) 및 튜브 백(200) 위에 포장 필름(104)을 적용하는 것을 포함한다. 포장 필름(104)은 튜브 백 길이(204)에 실질적으로 유사한 포장 필름 길이(108)로 제공되어 진다. 그러나 포장 필름 길이(108)는 포장 필름(104)이 튜브 백(200)에 밀봉되어지는 위치를 넘어서 연장한다. 게다가, 포장 필름(104) 폭은 포장 필름(104)이 복합재료 레이업(400)과 면하는 포장 필름(104)의 영역에 주름(wrinkles) 없이 복합재료 레이업(400)을 실질적으로 덮는 것이 바람직하다.
도 16에서, 방법(500)의 단계 512는 공구 표면(302) 및 튜브 단부(208)의 각 하나에 대해 포장 필름(104)을 밀봉하는 것을 포함한다. 포장 필름(104)은 공구 표면(302) 위의 밀봉 테이프(120)에 적용되어, 포장 필름(104)과 공구 표면(302) 사이에 기밀 밀봉을 제공하는 방법으로 고정되어진다. 게다가, 튜브 단부(208)의 각 하나에서, 포장 필름(104)이 도 14에 도시된 것처럼 튜브 백(200)에 적용된 밀봉 테이프(120) 스트립에 밀봉되어진다. 이 점에서, 포장 필름(104)은 튜브 단부(208)의 각 하나가 대기 및/또는 오토클레이브 압력(116)에 개방되게 튜브 단부 둘레 가장자리(214)의 제2 부분(218)(예를 들어, 나머지 부분)을 따라 튜브 백(200)에 밀봉되어진다.
도 17에, 내부 코너부(304)의 영역에서 복합재료 레이업(400)을 일반적으로 덮고, 그리고 부가적으로 공구(300)의 평면 섹션 위의 복합재료 레이업을 덮는 중공 튜브 백(200)을 예시하는 포장 시스템(100)의 단면도가 도시되어 있다. 튜브 백(200)은 진공 백 어셈블리(102)에 진공 압력(112)으로 뽑아내기 전에 내부 코너부(304)의 접선의 각 하나를 넘어서 연장하는 튜브 백(200)이 되는 결과가 되는 튜브 백 폭(206)으로 제공되는 것이 바람직하다. 유리하게, 튜브 단부(208) 사이 위치에서, 튜브 백(200)은 복합재료 레이업(400) 및 포장 필름(104)에 대해 측면 이동 또는 미끄러짐(slippage)에 대해 일반적으로 제한되지 않는다.
도 18에서, 방법(500)의 단계 514는 포장 필름(104) 및 복합재료 레이업(400)과 면하는 튜브 백(200)의 부분을 진공으로 뽑아내는 것을 포함한다. 진공 포트(110)는 진공 백 어셈블리(102)에 진공으로 뽑아내기 위하여 작동되어지는 진공원(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 진공으로 뽑아내는 것은 튜브 백(200)과 내부 코너부(304) 사이에 끼워 넣어진 복합재료 레이업(400)에 압축 압력(114)을 적용한 결과가 된다. 더구나, 압축 압력(114)은 튜브 백(200)에 의해 덮여지는 것이 아니라 포장 필름(104)에 의해 덮여지는 복잡재료 레이업(400)의 부분에 또한 적용되어진다.
방법(500)의 단계 516은 진공으로 뽑아내고 있는 동안과 같이 포장 필름(104)에 오토클레이브 압력(116)을 적용하는 것을 포함한다. 튜브 백(200)의 개방 내부(the open interior of the tube bag) 때문에, 오토클레이브 압력(116)은 복합재료 레이업(400)과 면하는 튜브 백(200)의 내부 표면(212)에 적용되어진다. 유리하게, 복합재료 레이업(400)에 대해 측면 반향으로 자유롭게 이동 또는 미끄러지도록 하는 튜브 백(200)의 능력은 튜브 백(200)이 내부 코너부로 연장하도록 하고, 그리고 진공 및/또는 오토클레이브 압력(116) 하에서 복합재료 레이업(400)의 내부 코너부(304)에 압축 압력(114)을 적용하는 것을 허용한다. 이 방법에서, 튜브 백(200)은 복합재료 레이업(400)의 내부 코너부(304)에서 브리징(bridging) 및 수지-과잉(resin-rich), 범위를 벗어난 두께(out-of-tolerance thicknesses)를 방지, 감소, 또는 제거한다.
방법(500)의 단계 518은 가열(heat)을 적용하는 것에 의해 복합재료 레이업(400)의 경화를 포함한다. 가열은 복합재료 레이업(400)에 압축 압력(114)을 적용하는 동안에 적용되어진다. 가열은 경화 온도(a cure temperature)(예를 들어, 열경화성 수지를 위해) 및/또는 유리 전이 온도(a glass transition temperature)(예를 들어, 열가소성 수지를 위해)로 복합재료 레이업(400)의 온도를 증가시키기 위하여 적용되어진다. 그러나 상술한 바와 같이, 진공 백 어셈블리(102)는, 압축 압력(114) 및 가열이 수지를 경화 및/또는 고형화하기 위하여 적용되어진 후, 수지(resin)가 건 섬유 재료의 플라이들로 형성된 복합재료 레이업(400)으로 스며들거나 또는 끌어들여지는 습식 레이업 공정(a wet layup process)에 또한 사용되어진다.
본 발명의 추가적인 수정 및 개선은 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명하게 보인다. 그래서 여기에 기술되고 예시된 부품들의 특별한 조합이 본 발명의 단지 특정의 실시 예들을 나타내기 위하여 의도되어져 있고, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 대안적인 실시 예 또는 장치들의 제한들을 제공하는 것으로는 의도되어 있지 않다. 또한, 본 발명은 다음의 항목에 따른 실시 예들을 포함한다.
항목 1
진공 백 어셈블리에서, 상기 진공 백 어셈블리는:
포장 필름 길이를 가지고, 복합재료 레이업 위에 위치되게 구성되어 내부 코너부를 가지고 있는 공구 표면에 밀봉되어진 포장 필름;
대향하는 튜브 단부 및 튜브 백 길이를 가지고 내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 위치되게 구성된 튜브 백; 그리고
튜브 단부의 각 하나는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 따라 공구 표면에 밀봉되어지고, 튜브 단부의 각 하나는 대기로 개방가능하게 있게 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 포장 필름에 밀봉되어지게 구성되어 있는 것을 포함한다.
항목 2
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
튜브 백은 튜브 단부 사이의 위치에 포장 필름에 비-부착되어 있다.
항목 3
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
튜브 백이 포장 필름으로부터 개별 구성요소로 형성되어 있다.
항목 4
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
튜브 백은 밀봉 테이프를 포장 필름에 밀봉되어 있다.
항목 5
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
공구 표면에 밀봉될 때 포장 필름에 진공으로 뽑아내어질 때, 튜브 백 폭은 내부 코너부의 길이를 따라 적어도 한 위치를 위해 내부 코너부의 적어도 하나의 접선을 넘어서 연장하게 튜브 백이 튜브 백 폭을 가지고 있다.
항목 6
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
튜브 단부의 적어도 하나는 복합재료 레이업의 둘레 가장자리를 넘어서 연장한다.
항목 7
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
포장 필름 및 튜브 백은 같은 재료로 형성된다.
항목 8
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
포장 필름 및 튜브 백은 폴리아미드 필름으로 형성된다.
항목 9
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
상기 진공 백 어셈블리는 복합재료 레이업을 덮는 표면 브리더; 그리고
표면 브리더 위에 적용된 튜브 백 및 포장 필름을 더 포함한다.
항목 10
항목 1의 진공 백 어셈블리에서,
진공 포트는 포장 필름에 장착되어 있다.
항목 11
복합재료 레이업을 진공 포장하기 위한 포장 시스템에서, 상기 포장 시스템은:
공구 표면과 내부 코너부를 가지고 있는 공구;
진공 백 어셈블리를 포함하고,
상기 진공 백 어셈블리는:
포장 필름 길이를 가지고, 복합재료 레이업 위에 위치되게 구성되어 공구 표면에 밀봉되는 포장필름;
대향하는 튜브 단부 및 튜브 백 길이를 가지고, 내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 위치되게 구성된 진공 튜브; 그리고
튜브 단부의 각 하나는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 따라 공구 표면에 밀봉되어지고, 튜브 단부의 각 하나가 대기에 개방가능하게 있게 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 포장 필름에 밀봉되어지는 것을 포함한다.
항목 12
복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법에서, 상기 방법은:
내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 튜브 백을 적용하는 단계;
공구 표면에 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 밀봉하는 것에 의해 대향하는 튜브 단부의 각 하나를 공구 표면에 밀봉하는 단계;
복합재료 레이업 위 및 튜브 백 위에 포장 필름을 적용하는 단계; 그리고
공구 표면 및 튜브 단부의 각 하나가 대기로 개방되어 있게 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 튜브 단부의 각 하나에 대해 포장 필름을 밀봉하는 단계를 포함한다.
항목 13
항목 12의 방법에서,
상기 방법은, 포장 필름 및 복합재료 레이업과 면하는 진공 튜브의 부분에 진공으로 뽑아내는 단계; 그리고
튜브 백과 내부 코너부 사이에 끼워 넣어진 복합재료 레이업에 압축 압력을 적용하는 단계를 더 포함한다.
항목 14
항목 12의 방법에서,
상기 방법은, 포장 필름 및 보장복합재료 레이업과 면하는 부분을 따라 튜브 백의 내부 표면에 오토클레이브 압력을 적용하는 단계를 더 포함한다.
항목 15
항목 12의 방법에서,
공구 표면에 튜브 백을 밀봉하는 단계는 포장 필름에 튜브 백을 밀봉하기 전에 수행되어진다.
항목 16
항목 12의 방법에서,
공구 표면에 진공 백을 밀봉하는 단계는,
공구 표면에 밀봉 테이프를 적용하는 단계; 그리고
밀봉 테이프에 튜브 단부 둘레 가장자리의 외부 표면을 적용하는 단계를 포함한다.
항목 17
항목 12의 방법에서,
상기 방법은, 진공으로 뽑아내어질 때, 튜브 백이 공구 표면의 내부 코너부의 적어도 하나의 접선을 넘어서 연장하는 튜브 백 폭으로 튜브 백을 제공하는 단계를 더 포함한다.
항목 18
항목 12의 방법에서,
상기 방법은, 복합재료 레이업을 형성하도록 섬유-강화 중합체 매트릭스 재료의 하나 이상의 플라이를 레이업하는 단계를 더 포함한다.
항목 19
항목 18의 방법에서,
복합재료 레이업을 레이업하는 단계는,
미리-함침된 섬유-강화 중합체 매트릭스 재료의 플라이들을 레이업하는 것을 포함한다.
항목 20
항목 12의 방법에 의해 형성된 복합재료 부품.
102: 진공 백 어셈블리
104: 포장 필름
108: 포장 필름 길이
110: 진공 포트
112: 진공 압력
114: 압축 압력
116: 오토클레이브 압력
120: 밀봉 테이프
200: (중공) 튜브 백
204: 튜브 백 길이
208: 튜브 단부
214: 튜브 단부 둘레 가장자리
300: 공구
302: 공구 표면
304: 내부 코너부
400: 복합재료 레이업
402: 복합재료 플라이

Claims (15)

  1. 진공 백 어셈블리에서, 상기 진공 백 어셈블리는,
    포장 필름 길이를 가지고, 복합재료 레이업 위에 위치되게 구성되어, 내부 코너부를 가지고 있는 공구 표면에 밀봉되는 포장 필름;
    대향하는 튜브 단부와 튜브 백 길이를 가지고, 내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 위치되게 구성되는 튜브 백; 그리고
    튜브 단부의 각 하나는 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 따라 공구 표면에 밀봉되어지고, 튜브 단부의 각 하나는 대기로 개방가능하게 있게 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 포장 필름에 밀봉되어지게 구성되어 있는 것을 포함하는 진공 백 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    튜브 백은 튜브 백 사이의 위치에서 포장 필름에 비-부착되어 있는 진공 백 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    튜브 백이 포장 필름으로부터 개별 구성요소로 형성되어 있는 진공 백 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    튜브 백이 밀봉 테이프로 포장 필름에 밀봉되어 있는 진공 백 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    공구 표면에 밀봉될 때 포장 필름에 진공으로 뽑아내어질 때, 튜브 백 폭은 내부 코너부의 길이를 따라 적어도 한 위치를 위해 내부 코너부의 적어도 하나의 접선을 넘어서 연장하게 튜브 백이 튜브 백 폭을 갖는 진공 백 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    튜브 단부의 적어도 하나는 복합재료 레이업의 둘레 가장자리를 넘어서 연장하는 진공 백 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    포장 필름 및 튜브 백은 같은 재료로 형성되는 진공 백 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    복합재료 레이업을 덮는 표면 브리더, 그리고 표면 브리더 위에 적용된 튜브 백 및 포장 필름을 더 포함하는 진공 백 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    진공 포트가 포장 필름에 장착되어 있는 진공 백 어셈블리.
  10. 복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법에서, 상기 방법은:
    내부 코너부의 길이를 따라 복합재료 레이업 위에 튜브 백을 적용하는 단계;
    공구 표면에 튜브 단부 둘레 가장자리의 제1 부분을 밀봉하는 것에 의해 대향하는 튜브 단부의 각 하나를 공구 표면에 밀봉하는 단계;
    복합재료 레이업 위 및 튜브 백 위에 포장 필름을 적용하는 단계; 그리고
    공구 표면 및 튜브 단부의 각 하나가 대기로 개방되어 있게 튜브 단부 둘레 가장자리의 제2 부분을 따라 튜브 단부의 각 하나에 대해 포장 필름을 밀봉하는 단계를 포함하는 복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    튜브 백과 내부 코너부 사이에 끼워 넣어진 복합재료 레이업에 압축 압력을 적용하는 단계를 더 포함하는 복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    포장 필름 및 보장복합재료 레이업과 면하는 부분을 따라 튜브 백의 내부 표면에 오토클레이브 압력을 적용하는 단계를 더 포함하는 복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    공구 표면에 튜브 백을 밀봉하는 단계는 포장 필름에 튜브 백을 밀봉하기 전에 수행되는 복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    공구 표면에 진공 백을 밀봉하는 단계는,
    공구 표면에 밀봉 테이프를 적용하는 단계; 그리고
    밀봉 테이프에 튜브 단부 둘레 가장자리의 외부 표면을 적용하는 단계를 포함하는 복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    진공으로 뽑아내어질 때, 튜브 백이 공구 표면의 내부 코너부의 적어도 하나의 접선을 넘어서 연장하는 튜브 백 폭으로 튜브 백을 제공하는 단계를 더 포함하는 복합재료 레이업을 진공 포장하는 방법.





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