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KR102801831B1 - 관형 복합 구조물 및 이러한 구조물 성형 방법 - Google Patents

관형 복합 구조물 및 이러한 구조물 성형 방법 Download PDF

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KR102801831B1
KR102801831B1 KR1020207026119A KR20207026119A KR102801831B1 KR 102801831 B1 KR102801831 B1 KR 102801831B1 KR 1020207026119 A KR1020207026119 A KR 1020207026119A KR 20207026119 A KR20207026119 A KR 20207026119A KR 102801831 B1 KR102801831 B1 KR 102801831B1
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제이 엠. 튜더
데이비드 에이치. 반크
제프리 디. 자위자
피터 제이. 슐츠
리앙카이 마
마크 피자스젝
마크 미르곤
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

본 개시내용은 a) 내층(14) 주위에 하나 이상의 외층(16)을 배치하여 층상 관형 부재(12)를 형성하고 층상 관형 부재의 길이를 따라 하나 이상의 이음매(56)에 접합하는 단계로서, 하나 이상의 외층은 그 내부에 함침된 제1 수지를 포함하는, 단계; b) 하나 이상의 이음매에서 제1 수지 또는 제2 수지를 도포하는 단계; c) 제1 수지, 제2 수지, 또는 접착제로 하나 이상의 이음매를 따라 하나 이상의 필렛(58)을 생성하는 단계; 및 d) 제1 수지, 제2 수지, 및 접착제를 경화시켜 층상 관형 부재, 제1 수지, 제2 수지, 및 접착제가 관형 형태를 갖는 복합 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

Description

관형 복합 구조물 및 이러한 구조물 성형 방법
본 교시는 복합 구조물 및 이러한 구조물 성형 방법에 관한 것이다. 본 교시는 탄소 섬유를 포함하는 복합재를 포함해서, 관형 복합 구조물을 형성하는 데 특히 유용할 수 있다.
금속 관형 구성요소는 다양한 분야에서 구조적 보강을 제공하는 데 사용된다. 이러한 금속 관형 구성요소는 2개의 개별 부품 절반을 스탬핑 후 용접을 통해, 그리고 또한 하이드로포밍을 통해 제조되어 이음매 없는 구성요소를 제공한다. 일반적으로, 관형 구성요소 내로 금속을 하이드로포밍하기 위해서는 금속 튜브를 일련의 프레스(예를 들어, 튜브 벤더, 프리폼 프레스, 하이드로포밍 프레스 등) 및 조립 스테이션(예를 들어, 부품 세척, 절단 등)에 삽입해서 튜브를 굴곡하고, 예비 형성한 후, 최종 형상으로 만들 필요가 있다.
차량, 항공 우주, 및 스포츠 산업에서 구성요소 중량 감소의 필요성으로 인해 종래의 금속 성분과 동일한 강도 및 강성을 갖는 더 경량의 구성요소를 형성할 필요가 있었다. 탄소 섬유 복합재는 고강도를 발휘하는 저 부품 중량을 제공함으로써 구조 보강재로 사용하기에 적합한 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다. WO 2010/111700호는 탄소 섬유 복합재에 의해 제공된 중량 절감 잠재성 및 복잡합 관형 형태를 달성하기 위해 탄소 섬유 복합 배관을 형성하기 위한 명쾌한 해결책을 개시하고 있다. 그럼에도 불구하고, 경화 전에 관형 구성요소에 수지를 균일하게 도포하기 위해 관형 복합 구조물을 형성하고, 복잡한 형상의 관형 구성요소를 형성하는 것에 직면한 과제가 여전히 존재한다. 또한, 자동화된 대량 생산 및 상용화가 가능하도록 짧은 사이클 시간 내에 수지의 도포 및 복합 구조물의 경화가 여전히 필요하다.
관형 구성요소에 복잡한 형상 및 윤곽을 형성하는 공정을 제공하면서 프레스 및 조립 스테이션의 복잡성을 감소시키는 관형 구성요소를 형성하기 위한 간결한 공정이 여전히 필요하다. 짧은 사이클 시간 내에 관형 복합 구조물을 경화하여 고강도 및 강성을 발휘하는 관형 복합 구조물을 계속 생산하기 위해 수지를 효율적이면서 균등하게 분배할 필요성이 여전히 남아 있다.
본 개시내용은 a) 다공성 외층 내에 적어도 부분적으로 중공 내층을 삽입함으로써 층상 관형 부재를 형성하는 단계로서, 다공성 외층은 내층의 외면의 적어도 일부의 주위에 끼워지는, 단계; b) 층상 관형 부재를 진공 챔버로 둘러싸인 주형 내에 삽입하는 단계; c) 진공 챔버가 주형 상에서 진공을 빼냄(pull a vacuum)으로써 다공성 외층에 수지를 함침시키는 단계; 및 수지를 경화시켜 층상 관형 부재 및 수지가 관형 형태를 갖는 복합 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 개시내용은 a) 내층의 주위에 하나 이상의 외층을 배치하여 층상 관형 부재를 형성하고 층상 관형 부재의 길이를 따라 하나 이상의 이음매에 접합하는 단계로서, 하나 이상의 외층은 그 내부에 함침된 제1 수지를 포함하는, 단계; b) 하나 이상의 이음매에서 제1 수지 또는 제2 수지를 도포하는 단계; c) 제1 수지, 제2 수지, 또는 접착제로 하나 이상의 이음매를 따라 하나 이상의 필렛을 생성하는 단계; d) 제1 수지, 제2 수지, 및 접착제를 경화시켜 층상 관형 부재, 제1 수지, 제2 수지, 및 접착제가 관형 형태를 갖는 복합 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 개시내용의 방법은 임의의 조합으로 하기 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 주형 상에서 진공을 빼내는 동안 층상 관형 부재의 내부에 압력이 공급될 수 있고; 수지가 경화된 후에 내층이 복합 구조물로부터 잔류하거나 제거될 수 있고; 내층은 엘라스토머 재료를 포함하여 압력 하에서 내층의 팽창이 가능할 수 있고; 외층은 직포, 부직포, 또는 둘 모두일 수 있고; 외층은 편조 재료일 수 있고; 외층은 내부 재료를 포함할 수 있고; 외층은 슬리브로서 성형될 수 있고; 외층은 이음매가 없을 수 있고; 수지는 열경화성 수지계일 수 있고; 수지는 에폭시계일 수 있고; 내층은 필름일 수 있고; 수지는 습식 압축, 고압 수지 트랜스퍼 성형, 외층 내로의 사전 함침, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 도포될 수 있고; 수지는 내층의 외부, 외층의 외부, 외층의 내부, 또는 이들의 조합에 도포될 수 있고; 내층은 블래더 부재를 포함할 수 있고; 블래더 부재는 적어도 부분적으로 중공형일 수 있고; 하나 이상의 캡은 블래더 부재의 하나 이상의 단부에 적용될 수 있고; 하나 이상의 캡은 외부 압력으로부터 내층을 밀봉할 수 있고; 주형은 주형의 폐쇄 위치에서 하나 이상의 캡 주위를 밀봉할 수 있고; 강성 부재는 내층 내에 삽입될 수 있고; 내층은 강성 부재를 포함할 수 있고; 강성 부재는 블래더 부재의 일 단부로부터 블래더 부재의 대향 단부로 연장될 수 있고; 주형은 층상 관형 부재를 수용할 수 있는 중공 챔버를 포함할 수 있고; 주형은 중공 챔버가 진공 챔버와 연통할 수 있는 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있고; 주형의 중공 챔버의 마지막 부분에 수지가 분배될 수 있고; 중공 챔버 내에 층상 관형 부재를 삽입하기 전에 수지가 중공 챔버의 표면에 도포될 수 있고; 제1 수지, 제2 수지, 및/또는 접착제는 서로 동일하거나 상이할 수 있고; 하나 이상의 필렛의 접착제는 제2 수지에서 압착되거나, 이음매에서 하나 이상의 외층에 개별적으로 적용되거나, 또는 둘 모두일 수 있고; 하나 이상의 이음매 내의 제2 수지는 제1 수지에서 압착되거나, 하나 이상의 외층의 표면들 사이에 개별적으로 도포되거나, 또는 둘 모두일 수 있고; 접착제는 하나 이상의 필렛을 생성하기 위해 하나 이상의 외층의 하나 이상의 에지에 도포될 수 있고; 하나 이상의 에지는 하나 이상의 내부 에지, 외부 에지, 또는 둘 모두를 포함할 수 있고; 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 프로파일 형상을 가질 수 있고; 하나 이상의 프로파일 형상은 볼록, 오목, 선형, 자유형, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고; 제2 수지는 주형 내, 주형의 외부 내, 또는 둘 모두에서 하나 이상의 이음매에 도포될 수 있고; 제1 수지, 제2 수지, 및 접착제의 경화는 동시에, 별개로, 또는 이들의 조합으로 일어날 수 있고; 내층은 맨드릴일 수 있고; 하나 이상의 이음매는 둘 이상의 이음매를 포함할 수 있고; 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 내부 필렛, 외부 필렛, 또는 둘 모두를 포함할 수 있고; 챔버 내 압력이 약 0.0 psi 이상 내지 약 5 psi 이하이도록 진공을 빼낼 수 있고; 수지, 제1 수지, 제2 수지, 또는 이들의 임의의 조합의 경화는 약 18℃ 이상 내지 약 200℃ 이하의 온도에서 일어날 수 있고; 층상 관형을 복합 구조물로 경화시키기 위한 사이클 시간은 0.1분 이상 내지 약 15분 이하일 수 있고; 층상 관형을 복합 구조물로 경화시키기 위한 사이클 시간은 0.1분 이상 내지 약 3분 이하일 수 있고; 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 본원의 교시의 복합 구조물 및 복합 구조물을 형성하는 방법은 보강 구조물을 제공할 수 있다. 보강 구조물은 교통 운송수단, 스포츠 장비 등에 유용할 수 있다. 본원의 교시는 복잡한 관형 형태일 수 있고 및/또는 형성될 수 있는 탄소 복합 구조물을 제공할 수 있다. 복잡한 관형 형태는 길이를 따라 하나 이상의 윤곽을 가질 수 있어 관형 복합 구조물에서 상이한 단면 형상이 가능하다. 관형 복합 구조물은 이음매가 없거나 또는 하나 이상의 이음매를 포함할 수 있다. 본원의 복합 구조물 및 방법은 직조 및/또는 부직 섬유와 결합한 고속 경화 수지 조성물을 사용하여 저 부품 중량을 가지면서도 우수한 강도 및 강성을 갖는 복합 구조물을 제공할 수 있다. 본원의 교시는 경화된 층상 관형 부재로부터 내층을 제거하여 저 부품 중량을 갖는 중공의 복합 구조물을 생성함으로써 완전히 중공인 관형 복합 부재를 제공할 수 있다. 복합 구조물은 약 1.3 g/cm3 내지 약 2.5 g/cm3의 체적 질량 밀도를 가질 수 있다. 본원에 개시된 방법에 의해 형성된 복합 구조물은 약 150 MPa 내지 약 2000 MPa의 압축 강도, 약 300 MPa 내지 약 3000 MPa의 인장 강도, 또는 둘 모두를 가질 수 있다. 본 개시내용은 복합 구조물에서 더 약한 영역을 피하기 위해 이음매가 없을 수 있는 외층 및/또는 내층을 제공할 수 있다. 본 개시내용은 복합 구조물을 생성하기 위해 사이클 시간을 촉진시키도록 하나 이상의 이음매를 갖는 외층을 제공할 수 있다. 하나 이상의 이음매는 복합 구조물에서 더 약한 영역을 피하기 위해 하나 이상의 필렛에 의해 보강될 수 있다. 진공은 복합 구조물의 외층에 수지를 균일하게 분배 및 함침시키기 위해 사용될 수 있거나, 비교적 짧은 사이클 시간 내에 복합 구조물을 생성하기 위해 수지의 경화 시간을 촉진시키거나, 또는 둘 모두를 수행할 수 있다. 사이클 시간은 약 0.1분 내지 약 10분, 또는 심지어 약 0.1분 내지 약 5분의 범위일 수 있다.
도 1a는 외층에 삽입되는 내층의 평면도를 도시하고 있다.
도 1b는 층상 관형 부재의 평면도를 도시하고 있다.
도 2는 개방 위치에서의 주형을 도시하고 있다.
도 3은 주형 내에 위치된 층상 관형 부재를 도시하고 있다.
도 4는 폐쇄 위치에서의 주형을 도시하고 있다.
도 5는 주형 및 진공 챔버 내의 복합 구조물을 도시하고 있다.
도 6은 층상 관형 부재의 내층의 평면도를 도시하고 있다.
도 7a는 대향 이음매를 갖는 복합 구조물의 단면을 도시하고 있다.
도 7b는 대향 이음매를 갖는 복합 구조물의 단면을 도시하고 있다.
도 7c는 대향 이음매를 갖는 복합 구조물의 단면을 도시하고 있다.
도 8은 외층의 단면을 도시하고 있다.
도 9a는 층상 관형 부재 주위에 둘러싸인 주형을 도시하고 있다.
도 9b는 층상 관형 부재 주위에 둘러싸인 주형을 도시하고 있다.
도 10a는 필렛이 있는 이음매의 단면을 도시하고 있다.
도 10b는 필렛이 있는 이음매의 단면을 도시하고 있다.
도 10c는 필렛이 있는 이음매의 단면을 도시하고 있다.
도 11a는 주파수 응답 기능의 그래프 표현이다.
도 11b는 주파수 응답 기능의 그래프 표현이다.
도 12a는 복합 구조물의 3점 굽힘 시험 설정을 도시하고 있다.
도 12b는 복합 구조물의 하중 변위를 도시하고 있다.
본 개시내용은 복합 구조물 및 복합 구조물 제조 방법에 관한 것이다. 복합 구조물은 관형 복합 구조물로 형성된 후에 특히 유용할 수 있다. 복합 구조물은 보강 구조물, 취급 구조물 등으로서 유용할 수 있다. 복합 구조물은 특히 중량 감지 적용 분야에서 유용할 수 있다. 복합 구조물은 육상, 공중, 또는 해상에 적합한 교통 운송수단의 바디를 형성 및/또는 보강하는 데 유용할 수 있다. 육상 운송수단은 자동차, 버스, 트럭, 기차, 트램, 오토바이, 자전거, 스케이트보드, 스쿠터 등을 포함할 수 있다. 공중 운송수단은 비행기, 헬리콥터, 우주선, 글라이더, 소형 비행선, 열기구 등을 포함할 수 있다. 해상 운송수단은 선박, 범선, 페리, 스피드 보트 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 관형 복합 구조물은 자동차 프레임의 일부를 형성할 수 있다. 추가 예로서, 관형 복합 구조물은 자전거 프레임의 일부 또는 전부를 형성할 수 있다. 복합 구조물은 스포츠 산업과 같은 비운송수단 적용 분야에서도 사용될 수 있다. 복합 구조물은 스포츠 장비에 취급 구조물을 제공하는 데 사용될 수 있다. 취급 구조물은 스포츠 장비의 핸들부 또는 일 부분의 전체 길이를 포함할 수 있다. 스포츠 장비는 골프채, 야구 및/또는 소프트볼 배트, 라켓(예를 들어, 테니스, 스쿼시), 맬릿, 큐대 등을 포함할 수 있다. 복합 구조물은 관형 강철 구조 구성요소에서 통상적으로 발견되는 강성 및 강도를 제공하는 데 특히 유용할 수 있다. 본원의 교시는 직조 섬유, 부직 섬유, 또는 둘 모두와 결합한 고속 경화 수지 조성물을 이용하여 저 부품 중량을 가지면서도 우수한 강도 및 강성을 갖는 복합 구조물을 형성할 수 있다. 또한, 본원의 교시는 비교적 짧은 사이클 시간 내에 복합 구조물을 생성하기 위해 수지의 경화 시간을 촉진하도록 진공을 이용할 수 있다.
복합 구조물은 보강을 제공하는 것과 같은 대상 적용에 적합한 임의의 형상을 가질 수 있다. 본 교시는 보다 복잡한 형상 및 윤곽을 갖는 구조물과 같은 관형 복합 구조물을 형성하는 데 특히 유리할 수 있다. 일반적으로 종축에 수직한 관형 형태의 단면은 원형, 정사각형, 직사각형, 난형, 타원형, 삼각형, 다각형 등, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 관형 형태는 직선일 수 있거나 또는 길이의 일부를 따라 하나 이상의 윤곽을 가질 수 있다. 하나 이상의 윤곽은 관형 형태로 하나 이상의 굴곡, 상이한 폭, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 하나 이상의 윤곽은 길이를 따라 상이한 단면 형상을 갖는 관형 형태를 제공할 수 있다. 예를 들어, 복합 구조물의 일부는 타원형 단면으로 연장되는 원형 단면을 가질 수 있다. 하나 이상의 윤곽은 하나 이상의 아치형 굴곡을 갖는 관형 형태를 제공할 수 있다. 윤곽은 C, N, S, V, W 등, 또는 이들의 임의의 조합과 유사한 형상과 비슷한 만곡된 관형 형태를 제공할 수 있다. 복합 구조물은 중공형, 부분적 충진형, 또는 고체형일 수 있다. 중공의 복합 구조물은 우수한 강도 및 강성을 갖는 훨씬 더 가벼운 구조물을 제공할 수 있다. 복합 구조물은 주형 내에서 성형되고 경화되는 층상 관형 부재에 의해 형성될 수 있다.
복합 구조물은 보강 구조물로서 기능하는 데 적합한 강도 및 강성을 발휘할 수 있다. 복합 구조물은 약 300 MPa 이상, 약 500 MPa 이상, 약 700 MPa 이상, 또는 심지어 약 800 MPa 이상의 인장 강도를 가질 수 있다. 복합 구조물은 약 3,000 MPa 이하, 약 2,500 MPa 이하, 약 2,000 MPa 이하, 또는 심지어 약 1,700 MPa 이하의 인장 강도를 가질 수 있다. 인장 강도는 ASTM D3039의 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 복합 구조물은 약 150 MPa 이상, 약 200 MPa 이상, 또는 심지어 약 250 MPa 이상의 압축 강도를 가질 수 있다. 복합 구조물은 약 2000 MPa 이하, 약 1500 MPa 이하, 또는 심지어 약 1250 MPa 이하의 복합 강도를 가질 수 있다. 압축 강도는 ASTM D6641의 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 복합 구조물은 저중량 구조물을 제공하면서 보강 구조물로서 적합하게 기능하도록 강도 및 강성을 발휘하면서 밀도를 가질 수 있다. 복합 구조물은 약 1.3 g/cm3 이상, 약 1.4 g/cm3 이상, 약 1.5 g/cm3 이상의 밀도(예를 들어, 체적 질량 밀도)를 가질 수 있다. 복합 구조물은 약 2.5 g/cm3 이하, 약 2.1 g/cm3 이하, 약 1.8 g/cm3 이하, 약 1.6 g/cm3 이하, 또는 심지어 약 1.55 g/cm3 이하의 밀도를 가질 수 있다. 인장 강도, 압축 강도, 및/또는 밀도는 복합 구조물이 약 39 중량% 내지 약 41 중량%의 수지 및 약 50 부피% 내지 53 부피%의 외층을 나타낼 때 측정될 수 있다.
복합 구조물은 경화되기 전에 층상 관형 부재로서 초기에 형성될 수 있다. 층상 관형 부재는 경화 전에 복합 구조물의 구성요소의 층상 축적을 제공할 수 있거나, 경화 전에 복합 구조물의 하나 이상의 복잡한 형상 및 윤곽으로 쉽게 형성될 수 있는 가요성 부재를 제공할 수 있거나, 또는 둘 모두를 제공할 수 있다. 층상 관형 부재는 하나 이상의 가요성 및/또는 엘라스토머 성분을 가질 수 있어 층상 관형 부재는 주형의 챔버 내에서 형상을 취할 수 있다. 층상 관형 부재는 일반적으로 관형 형태를 가질 수 있다. 층상 관형 부재는 중공형, 부분적 충진형, 또는 고체형일 수 있다. 층상 관형 부재에는 하나 이상의 내부 보강 구조물이 없거나 또는 적어도 부분적으로 채워질 수 있다. 층상 관형 부재는 그의 형상을 유지하기 위해 진공에 의해 가해지는 압력에 저항할 수 있다. 층상 관형 부재는 주형 내에 삽입되기 전에 수지에 캐리어 또는 지지 구조물을 제공할 수 있거나, 주형 내에서 수지가 함침될 수 있거나, 또는 둘 모두일 수 있다. 층상 관형 부재는 외층, 내층, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
층상 관형 부재는 하나 이상의 외층을 포함할 수 있다. 하나 이상의 외층은 수지, 하나 이상의 다른 외층, 및/또는 내층과 협력하여 복합 구조물을 형성하도록 기능할 수 있거나; 수지에 캐리어를 제공할 수 있거나; 수지를 흡수할 수 있거나; 내층의 형상에 부합할 수 있거나; 중공 챔버의 형상에 부합할 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 외층은 내층, 중공 챔버의 형상, 복합 구조물의 최종 형상, 또는 이들의 조합의 주위에 부합하기 위한 임의의 적합한 형상, 크기, 및/또는 구성을 가질 수 있다. 하나 이상의 외층은 단일 외층 또는 복수의 외층을 포함할 수 있다. 복수의 외층은 2개 이상, 3개 이상, 또는 심지어 4개 이상의 외층을 포함할 수 있다. 복수의 외층은 10개 이하, 8개 이하, 또는 심지어 6개 이하의 외층을 포함할 수 있다. 복수의 외층은 하나 이상의 이음매에서 접합되어 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두를 형성할 수 있다. 하나 이상의 외층은 슬리브, 슬리브의 일부, 시트, 매트 등, 또는 이들의 조합으로서 성형될 수 있다. 예를 들어, 외층은 관형 내층과 협력하기 위한 슬리브로서 성형될 수 있다. 다른 예로서, 외층은 그 위에 위치될 때 관형 내층의 적어도 일부의 형상을 취하는 가요성 시트일 수 있다. 외층은 중공형, 부분적 충진형, 또는 고체형일 수 있다. 외층은 그 내부에 내층 및/또는 그 내부에 하나 이상의 내부 보강 구조물을 수용하기 위해 중공형일 수 있다. 외층은 강성, 가요성, 또는 둘 모두일 수 있다. 강성인 외층(즉, 복합 구조물로 형성되기 전)은 내층의 형상과 상호적인 형상, 생성된 복합 구조물과 유사한 전체 형상, 또는 둘 모두를 갖는 중공 내부를 구비할 수 있다. 가요성인 외층은 외층이 내층의 형상, 주형의 중공 챔버, 또는 둘 모두와 부합하게 할 수 있거나; (예를 들어, 내층의 팽창에 따라) 외층이 팽창하게 할 수 있거나; 층상 관형 부재가 주형의 가변 각도 및 방향에 부합하게 할 수 있거나; 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 강성 또는 반강성인 외층은 외층이 내층, 주형의 중공 챔버, 또는 둘 모두와 유사한 윤곽을 갖는 형상으로 이미 형성될 수 있게 하거나; 외층이 복합 구조물로 빠르게 형성될 수 있게 하거나; 또는 둘 모두일 수 있다. 외층은 다공성, 비다공성, 또는 이들의 조합일 수 있다. 적어도 부분적으로 다공성인 외층은 다공성 외층으로 지칭될 수 있다. 적어도 부분적으로 다공성인 외층은 하나 이상의 구멍 내에 수지를 수용할 수 있다. 하나 이상의 구멍은 직조 재료의 둘 이상의 스트랜드 사이의 간격, 직조 및/또는 부직 재료 내에 형성된 개구, 또는 이들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 하나 이상의 외층은 하나 이상의 개방 단부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 외층은 하나 이상의 개방 단부를 포함하도록 함께 조립될 수 있다. 하나 이상의 개방 단부에 의해 내층 및/또는 하나 이상의 내부 보강 구조물은 외층에 삽입될 수 있거나, 하나 이상의 공급 라인이 층상 관형 부재의 내부와 유체 연통할 수 있거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 하나 이상의 개방 단부는 하나 이상의 외층의 대향 단부에 위치된 2개의 개방 단부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 슬리브 형상의 외층은 2개의 대향 개방 단부를 포함할 수 있다. 다른 예로서, C자형 단면을 갖는 제1 외층은 또한 C자형 단면을 갖는 제2 외층에 인접하게 위치될 수 있어, 대향 개방 단부 내에 슬리브와 같은 형상을 형성할 수 있다. 외층은 하나 이상의 외부 재료, 하나 이상의 내부 재료, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
외층은 하나 이상의 외부 재료를 포함할 수 있다. 외부 재료는 외층에 수지가 함침되어 수지에 캐리어를 제공하게 할 수 있거나, 외층이 내층 및/또는 주형의 형상에 부합하게 하여 수지 및/또는 복합 구조물에 구조적 보강을 제공하게 할 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합을 가능하게 하는 데 특히 유용할 수 있다. 외부 재료는 언급한 바와 같이 기능하는 데 적합한 임의의 재료일 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 탄성 재료, 유리, 섬유, 탄소, 또는 이들의 임의의 조합으로 형성될 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 단일 외부 재료 또는 복수의 외부 재료를 포함할 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 하나 이상 외부 재료의 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 또는 심지어 4개 이상의 개별 층을 포함할 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 하나 이상 외부 재료의 15개 이하, 13개 이하, 또는 심지어 10개 이하의 개별 층을 포함할 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 하나 이상의 이음매를 포함하거나 또는 이음매가 없을 수 있다. 외층은 약한 영역(예를 들어, 이음매에 의해 형성된 약한 영역)을 피하면서 복합 구조물의 전체 주위에 연속적인 구조 보강을 제공하므로 이음매 없는 하나 이상의 외부 재료가 유리할 수 있다. 이음매 있는 하나 이상의 외부 재료는 복합 구조물의 저비용 및 빠른 성형 공정을 가능하게 하는 데 유리할 수 있다. 하나 이상의 다른 외부 재료와 하나 이상의 외부 재료 간의 중첩부에 이음매가 형성될 수 있다. 하나 이상의 이음매는 둘 이상의 외부 재료들 사이에 접착제로 결합될 수 있다. 각 외부 재료는 두께를 가질 수 있다. 이러한 두께는 수지와 협력하기에 충분하여 충분한 강도 및 강성 특성을 복합 구조물에 제공할 수 있다. 두께는 약 0.2 mm 이상, 약 0.25 mm 이상, 또는 심지어 약 0.3 mm 이상일 수 있다. 두께는 약 1.0 mm 이하, 약 0.9 mm 이하, 약 0.8 mm 이하, 약 0.7 mm 이하, 또는 심지어 약 0.50 mm 이하일 수 있다. 각 외부 재료는 직물 중량을 가질 수 있다. 직물 중량은 약 200 gm/m2 이상, 약 250 gm/m2 이상, 약 300 gm/m2 이상, 또는 심지어 약 350 gm/m2 이상일 수 있다. 직물 중량은 약 1,500 gm/m2 이하, 약 1,250 gm/m2 이하, 약 1,000 gm/m2 이하, 또는 심지어 약 800 gm/m2 이하일 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 다공성, 비다공성, 또는 둘 모두일 수 있다. 구멍은 직조 재료의 스트랜드 사이에 형성된 공간(예를 들어, 갭), 부직포 및/또는 부직 재료에 형성된 개구, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 직조 및/또는 부직 재료일 수 있다. 직조 재료는 편조 재료, 단방향 재료, 비(非)권축 재료, 인터레이스 재료를 갖는 다른 적합한 직물 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 부직 재료는 결합 재료(예를 들어, 섬유)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 섬유로 형성될 수 있다. 섬유는 연속 섬유, 초핑된(chopped) 섬유, 또는 둘 모두의 조합일 수 있다. 예를 들어, 직조 재료는 연속 섬유 슬리브 또는 매트의 형태일 수 있다. 연속 섬유 외부 재료에 적합한 예시적인 재료는 VORAFUSETM P 시트와 같은 DOW®로부터 입수 가능한 복합 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부직 재료는 매트릭스 수지와 같은 수지와 함께 결합된, 초핑된 또는 랜덤하게 배향된 섬유를 갖는 슬리브 또는 매트의 형태일 수 있다. 초핑된 랜덤하게 배향된 섬유를 결합하기에 적합한 예시적인 재료는VORAFUSETM M 시트와 같은 DOW®로부터 입수 가능한 화합물을 포함할 수 있다.
하나 이상의 외부 재료는 편조 재료를 포함할 수 있다. 편조 재료는 엘라스토머 재료를 요구하지 않고 외부 재료에 탄성 또는 가요성을 부여할 수 있다. 편조 재료에 의해 외층은 가변 기하학적 구조(예를 들어, 형상) 치수(예를 들어, 폭, 직경 등), 또는 내층, 주형, 또는 둘 모두의 양자에 부합할 수 있다. 예를 들어, 편조 재료에 의해 외층은 내층의 더 넓은 부분에 부합하도록 신장되면서 내층의 더 좁은 부분의 주위에 적합한 형태를 가질 수 있다. 편조 재료는 이축, 삼축, 단방향, 주문형, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 이축 브레이드(braid)는 바스켓 직조 형태로 형성될 수 있으며, 서로 위아래로 교차하는 2세트의 얀 스트랜드를 갖는다. 일반적으로, 이축 브레이드에서, 브레이드는 +/-45° 방향으로 형성될 수 있지만 훨씬 더 낮은 각도로 이루어질 수 있다. 삼축 브레이드는 이축 브레이드의 통상적인 2세트의 얀에 제3 세트의 얀 스트랜드를 추가한 것을 포함할 수 있다. 제3 세트의 얀 스트랜드는 축 방향으로 제1 및 제2 세트의 얀 스트랜드로 직조될 수 있다. 단방향 재료는 탄성 바이어스를 갖는 재료(예를 들어, 슬리빙, 시트)일 수 있다. 탄성 바이어스는 탄성 스티칭에 의해 형성되어, 단방향 재료가 가변 기하학적 구조 및 치수에 부합하게 할 수 있다. 편조 재료는 탄성 재료, 유리, 섬유, 탄소, 또는 이들의 임의의 조합으로 형성될 수 있다. 적합한 외부 재료는, 유리 섬유를 포함하는 Bimax® 이축 편조 슬리브 및 직물(예를 들어, 시트)과 같은, A&P Technology에 의해 생성된 하나 이상의 브레이드 아키텍처 및/또는 브레이드 형태를 포함할 수 있다. 예시적인 외부 재료는 http://www.braider.com/Braid-Basics/Braid-Forms.aspx에서 찾을 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 바인더로 처리되거나(예를 들어, 코팅됨) 또는 처리되지 않을 수 있다. 바인더는 수지와 호환 가능한 스태빌라이저로서 기능할 수 있다. 외부 재료는 내층과 조립 및/또는 주형에 삽입되기 전에 수지가 함침되거나 또는 함침되지 않을 수 있다. 하나 이상의 외부 재료는 이에 인접한 내부 재료를 가질 수 있다.
외층은 하나 이상의 내부 재료를 포함할 수 있다. 내부 재료는 외부 재료에 보강을 제공하고, 외층에 추가적인 보강을 제공하고, 외층으로부터 내층을 용이하게 제거하고, 내층과 외층 간의 결합을 촉진하도록 수지를 위한 캐리어로서, 또는 이들의 임의의 조합으로서 기능할 수 있다. 하나 이상의 내부 재료는 단일 내부 재료 또는 복수의 내부 재료를 포함할 수 있다. 하나 이상의 내부 재료는 하나 이상 내부 재료의 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 또는 심지어 4개 이상의 개별 층을 포함할 수 있다. 하나 이상의 내부 재료는 하나 이상 내부 재료의 15개 이하, 13개 이하, 또는 심지어 10개 이하의 개별 층을 포함할 수 있다. 내부 재료는 외층이 내층, 주형, 수지, 또는 이들의 조합과 협력하여 복합 구조물을 형성하게 하는 재료일 수 있다. 내부 재료는 외층이 내층에 접착되게 하거나 경화 후에 내층이 제거되게 하는 재료일 수 있다. 내부 재료는 하나 이상의 외부 재료에 인접하게, 하나 이상의 외부 재료와 내층 사이에, 또는 둘 모두에 위치될 수 있다. 내부 재료는 하나 이상의 외층의 내부에 부착(예를 들어, 접착)될 수 있다. 내부 재료에는 외부 재료, 내층, 또는 둘 모두와 유사한 형상이 형성될 수 있다. 내부 재료는 슬리브로서; 시트로서; 하나 이상의 외부 재료, 내층, 및/또는 복합 구조물의 적어도 일부와 유사한 윤곽을 갖는 것으로서; 또는 이들의 조합으로서 성형될 수 있다. 내부 재료는 중공형, 부분적 충진형, 또는 고체형일 수 있다. 중공의 내부 재료에 의해 내층, 하나 이상의 보강 구조물, 또는 둘 모두는 그 내부에 위치될 수 있다. 시트 형상의 내부 재료에 의해 내부 재료는 내층 주위에 적어도 부분적으로 위치될 수 있거나; 하나 이상의 외부 재료의 적어도 일부에 인접하게 위치될 수 있거나; 내층, 인접한 외부 재료, 또는 둘 모두의 하나 이상의 윤곽과 부합할 수 있거나; 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 내부 재료는 하나 이상의 개방 단부를 갖는 형상을 포함하거나 또는 그 형상으로 형성될 수 있다. 하나 이상의 개방 단부에 의해 내층은 내부 재료 내에 수용될 수 있다. 하나 이상의 개방 단부는 하나 이상의 외부 재료의 하나 이상의 개방 단부와 정렬될 수 있다(예를 들어, 중심을 이룰 수 있고, 동축일 수 있음). 하나 이상의 개방 단부는 내부 재료의 대향 단부에 2개의 개방 단부를 포함할 수 있다. 내부 재료는 다공성, 비다공성, 또는 둘 모두일 수 있다. 다공성은 외층 또는 외부 재료의 다공성과 유사한 것으로 형성될 수 있다. 내부 재료는 하나 이상의 외부 재료로서 적합한 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 하나 이상의 내부 재료는 하나 이상의 외부 재료와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 적합한 내부 재료는 단방향 층을 포함할 수 있다. 내부 재료는 슬리브, 시트, 또는 둘 모두로서 형성될 수 있다. 예시적인 단방향 슬리브는, 탄소 섬유를 포함하는 Unimax® 편조 단방향 슬리브와 같은, A&P Technology에 의해 생성될 수 있다. 예시적인 단방향 시트는, 탄소 섬유를 포함하는 ZERO® 부직 단방향 시트와 같은, A&P Technology에 의해 생성될 수 있다. 내부 재료는 층상 관형 부재에서 내층과 외부 재료 사이에 있도록 조립될 수 있다.
층상 관형 부재는 하나 이상의 이음매를 포함할 수 있다. 하나 이상의 이음매는 하나 이상의 외층을 동일하거나 다른 하나 이상의 외층에 접합시키도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 이음매에 의해 하나 이상의 외층의 시트 또는 매트는 슬리브와 같은 또는 관형 형태로 형성될 수 있다. 하나 이상의 이음매는 복합 구조물을 형성하기에 적합한 외층의 적어도 일부를 따라 어디에나 위치될 수 있다. 하나 이상의 이음매는 하나 이상의 외층(예를 들어, 외부 재료, 내부 재료)의 층 중 하나에, 일부에, 또는 모두에 형성될 수 있다. 하나 이상의 이음매는 실질적으로 선형, 비선형, 또는 둘 모두일 수 있다. 하나 이상의 이음매는 하나 이상의 외층이 동일하거나 다른 하나 이상의 외층에 접착됨으로써 형성될 수 있다. 이음매는 인접 이음매, 중첩 이음매, 또는 둘 모두의 조합을 포함할 수 있다. 인접 이음매는 하나 이상의 외층과 동일하거나 다른 하나 이상의 외층의 에지 대 에지 접촉에서 생성될 수 있다. 예를 들어, 대향 에지를 갖는 하나 이상의 외층의 시트는 롤링되어 대향 에지가 인접 접촉하는 위치에 인접 이음매가 생성될 수 있다. 다른 예로서, 각각 대향 에지를 갖는 하나 이상의 외층의 둘 이상의 시트는 C-채널 형상으로 형성되고 인접 접촉하게 위치되어 하나의 시트의 대향 에지는 다른 시트의 대향 에지와 인접 접촉하여 2개의 인접 이음매를 형성한다. 중첩 이음매는 하나 이상의 외층이 동일하거나 다른 하나 이상의 외층과 중첩하는 위치에 생성될 수 있다. 중첩 이음매는 하나 이상의 외층의 외부 에지, 내부 에지, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 외부 에지는 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 외부에서 하나 이상의 외층의 에지일 수 있다. 내부 에지는 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 내부에서 하나 이상의 외층의 에지일 수 있다. 예를 들어, 대향 에지를 갖는 하나 이상의 외층의 시트는 롤링되어 대향 에지가 하나 이상의 외층의 내외면과 중첩하는 위치에 중첩 이음매가 생성될 수 있다. 다른 예로서, 각각 대향 에지를 갖는 하나 이상의 외층의 둘 이상의 시트는 C-채널 형상으로 형성되고 중첩 접촉하게 위치되어 하나의 시트는 2개의 중첩 이음매에 대해 대향 에지에서 다른 시트와 중첩한다. 하나 이상의 이음매는 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 둘레 길이에 대한 폭을 가질 수 있다. 폭, 둘레, 또는 둘 모두는 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 2차원 단면에서 측정될 수 있다. 이음매의 폭은 이음매의 외부 에지와 내부 에지 간의 거리로서 측정될 수 있다. 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 둘레에 대한 이음매의 폭은 약 0% 이상, 약 2% 이상, 또는 심지어 약 4% 이상일 수 있다. 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 둘레에 대한 이음매의 폭은 약 100% 이하, 약 70% 이하, 약 50% 이하, 또는 심지어 약 30% 이하일 수 있다. 예를 들어, 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 둘레에 대한 이음매의 폭은 약 4% 이상 내지 약 30% 이하일 수 있다. 약 0%의 둘레에 대한 이음매의 폭은 인접 이음매를 지칭할 수 있다. 약 0% 초과의 둘레에 대한 이음매의 폭은 중첩 이음매를 지칭할 수 있다. 하나 이상의 이음매는 하나 이상의 수지와 결합될 수 있다. 수지는 하나 이상의 이음매를 따라 하나 이상의 외층의 에지들 사이에, 하나 이상의 외층의 하나 이상의 에지에 걸쳐, 외층의 내외면 사이에, 또는 이들의 임의의 조합에 위치될 수 있다. 하나 이상의 이음매는 하나 이상의 외층의 하나 이상의 에지를 커버하는 하나 이상의 필렛을 가질 수 있다.
하나 이상의 이음매는 하나 이상의 필렛을 포함할 수 있다. 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 이음매를 따라 둘 이상의 외층 간의 결합을 강화 또는 보강시키도록; 하나 이상의 이음매 없는 외층에 필적할 만한 강도, 강성, 또는 둘 모두를 제공하도록; 필렛이 없는 하나 이상의 이음매를 갖는 복합 구조물과 비교하여 개선된 주파수 응답을 제공하도록; 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 이음매에서 수지의 오버플로우, 별도의 접착제, 또는 둘 모두일 수 있다. 오버플로우는 압착으로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 외층의 이음매에 적합한 결합을 제공하도록 임의의 형상을 가질 수 있거나, 이음매에서 임의의 표면을 커버할 수 있거나, 또는 둘 모두일 수 있다. 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 외층의 에지와 하나 이상의 외층의 표면 사이에 형성될 수 있다. 이러한 에지는 외부 에지, 내부 에지, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 이러한 표면은 하나 이상의 외층의 외향 표면, 내향 표면, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 내향 표면은 내층에 인접한 그리고/또는 내층을 향하는 표면일 수 있다. 외향 표면은 주형의 챔버에 인접한 내향 표면과 대향할 수 있거나, 층상 관형 부재 및/또는 복합 구조물의 외면일 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 하나 이상의 이음매에서, 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 에지에 걸쳐 위치될 수 있거나, 하나 이상의 표면으로부터 하나 이상의 에지를 향해 연장될 수 있거나, 하나 이상의 표면으로부터 하나 이상의 에지에 걸쳐 연장될 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 각 이음매는 외부 필렛, 내부 필렛, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 외부 필렛은 하나 이상의 외층의 외향 표면으로부터 이음매의 외부 에지에 걸쳐 연장될 수 있다. 내부 필렛은 하나 이상의 내층의 내향 표면으로부터 이음매의 내부 에지에 걸쳐 연장될 수 있다. 필렛은 하나 이상의 프로파일 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 프로파일 형상은 선형, 비선형, 또는 둘 모두일 수 있다. 선형 프로파일 형상은, 복합 구조물의 2차원 단면에서, 필렛이 외층의 에지로부터 외층의 표면까지 실질적으로 직선으로 연장되는 것일 수 있다. 비선형은 오목, 볼록, 파형, 자유로운 형태 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 비선형 프로파일 형상은 복합 구조물의 2차원 단면에서 필렛의 프로파일 형상과 관련될 수 있다. 하나 이상의 필렛은 이음매에서의 외면과 내면 사이에 위치된 수지 또는 다른 접착제의 일부이거나 또는 이와 결합될 수 있다. 하나 이상의 필렛은 이음매에서의 표면들 사이에 위치된 수지 또는 다른 수지의 오버플로우일 수 있다. 하나 이상의 외층에 가해지는 힘의 결과로 수지 또는 다른 접착제는 이음매에서의 표면들 사이로부터 이음매에서의 하나 이상의 에지에 걸쳐 흐를 수 있다. 예를 들어, 힘은 성형 공정에서 외층에 가해지는 힘일 수 있다. 수지 또는 다른 접착제는 이음매를 따라 하나 이상의 에지를 따라 도포될 수 있다. 그 후, 수지 또는 다른 접착제는 이음매에 위치된 복합 구조물의 수지와 결합될 수 있다. 필렛은 이음매를 보강하기에 적합한 높이, 폭, 또는 둘 모두를 가질 수 있다. 높이, 폭, 또는 둘 모두는 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 2차원 단면에서 측정될 수 있다. 높이는 하나 이상의 외층의 외향 표면에 대해 실질적으로 수직하게 측정될 수 있다. 길이는 길이를 따라 그리고/또는 하나 이상의 외층의 외향 표면에 평행하게 측정될 수 있다. 높이, 폭, 또는 둘 모두는 하나 이상의 외층의 두께에 대해 측정될 수 있다. 높이, 폭, 또는 둘 모두는 하나 이상의 에지에서 하나 이상의 외층의 두께에 대해 측정될 수 있다. 필렛은 약 20% 이상, 약 50% 이상, 또는 심지어 약 80% 이상의 하나 이상의 외층의 두께에 대한 높이를 가질 수 있다. 필렛은 약 200% 이하, 약 180% 이하, 약 150% 이하, 또는 심지어 약 120% 이하의 하나 이상의 외층의 두께에 대한 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 필렛은 약 80% 이상 내지 약 120% 이하의 하나 이상의 외층에 대한 높이를 가질 수 있다. 필렛은 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상, 또는 심지어 약 50% 이상의 하나 이상의 외층의 두께에 대한 길이를 가질 수 있다. 필렛은 약 300% 이하, 약 275% 이하, 약 250% 이하, 또는 심지어 약 200% 이하의 하나 이상의 외층의 두께에 대한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 필렛은 약 50% 이상 내지 약 200% 이하의 하나 이상의 외층의 두께에 대한 길이를 가질 수 있다. 층상 관형 부재는 내층을 포함할 수 있다. 내층은 외층에 형상을 부여하거나, 수지의 캐리어로서 주형 내의 층상 관형 부재에 대한 내향 압력에 저항하거나, 또는 이들의 임의의 조합이 가능하도록 외층에 대한 보강 구조물로서 기능할 수 있다. 내층은 맨드릴이거나 또는 맨드릴로서 기능할 수 있다. 내층은 주형 내에서 층상 관형 부재 주위에 진공이 인출(draw)되는 동안 외층의 내부에 압력을 가하는 데 특히 유용할 수 있다. 내층은 생성된 복합 구조물의 형상과 유사하거나 상이한 형상을 가질 수 있다. 내층은 주형에 삽입되기 전 또는 삽입될 때 생성된 복합 구조물과 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 내층은 일반적으로 입방체, 원통형, 원추형, 환형, 프리즘형, 구형 등, 또는 이들의 임의의 조합인 형상을 가질 수 있다. 내층은 중공형, 부분적 충진형, 또는 고체형일 수 있다. 중공의 내층은 그 내부에 하나 이상의 내부 보강 구조물을 수용할 수 있다. 부분적 충진형 또는 고체형 내층은 그 내부에 내부 보강 구조물을 포함할 수 있다. 내층은 경화 후에 층상 관형 부재로부터 제거되거나 또는 경화 후에 층상 관형 부재 내에 잔류할 수 있다. 내층은 복합 구조물의 일부일 수 있거나 또는 복합 구조물은 내층이 없을 수 있다. 내층은 그 위에 수지를 보유하지 않거나 또는 보유할 수 있다. 내층은 층상 관형 부재 내에 조립되거나 주형 내에 삽입되기 전에 그 위에 수지를 보유하거나 또는 보유하지 않을 수 있다. 내층은 블래더 부재, 수지, 하나 이상의 필름, 하나 이상의 캡, 하나 이상의 내부 보강 구조물, 하나 이상의 조임 부재, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 내층은 공급 라인과 유체 연통하거나 또는 유체 연통하지 않을 수 있다. 내층은 층상 관형 부재가 주형 내에 있는 동안 역압을 제공할 수 있다. 역압은 층상 관형 부재에 대한 진공 배출 이전의 주위 압력일 수 있고 그리고/또는 하나 이상의 내부 보강 구조물에 의해 제공될 수 있다. 내층의 외면은 외층에 인접하거나, 직접 접촉하거나, 또는 둘 모두일 수 있다. 내층의 외면은 블래더 부재의 외면일 수 있다.
내층은 블래더 부재를 포함할 수 있다. 블래더는 외층에 성형되거나, 구조적 지지를 제공하거나, 또는 둘 모두를 수행하도록 기능할 수 있거나; 진공으로 인한 내향 변형을 방지할 수 있거나; 수지에 캐리어 구조를 제공할 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 블래더 부재는 중공형, 부분적 충진형, 완전 충진형, 또는 고체형일 수 있다. 예를 들어, 블래더 부재는 그 주위에 하나 이상의 외층이 위치되는 실질적으로 고체형 맨드릴일 수 있다. 맨드릴은 하나 이상의 금속과 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 하나 이상의 금속은 강철, 알루미늄, 다른 합금, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 고체형 블래더 부재는 블래더 부재 내에 추가적인 내부 보강 구조물의 필요성을 피하는 데 특히 유용할 수 있다. 블래더 부재는 일반적으로 관형 형태를 가질 수 있다. 내층은 중공의 내부를 포함할 수 있다. 중공의 내부는 그 내부에 하나 이상의 내부 보강 구조물을 위치시키는 데 특히 유용할 수 있다. 블래더 부재는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 하나 이상의 개구는 내부로의 접근을 제공할 수 있다. 하나 이상의 개구는 블래더 부재의 대향 단부에 위치된 2개의 개구를 포함할 수 있다. 블래더 부재는 하나 이상의 립(즉, 비드로도 지칭됨)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 립은 하나 이상의 개구 주위에 위치될 수 있다. 하나 이상의 립은 블래더 부재의 나머지 재료와 대략 동일하거나 더 큰 두께일 수 있다. 하나 이상의 립은 하나 이상의 단부에서 블래더 부재의 일부를 그 자체에 걸쳐 롤링하여 하나 이상의 개구 주위에 더 두꺼운 부분을 형성하도록 형성될 수 있다. 하나 이상의 립은 하나 이상의 캡, 내부 보강 구조물, 공급 라인, 또는 이들의 조합과 치합하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 립은 하나 이상의 캡, 내부 보강 구조물, 공급 라인, 또는 이들의 조합의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 블래더 부재는 필름을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 블래더 부재는 외층과의 결합 이전에 수지가 없거나, 그 위에 도포된 수지를 포함하거나, 또는 수지일 수 있다.
블래더 부재는 주형 및/또는 진공 내의 외층에 구조적 보강을 제공하거나, 층상 관형 부재 주위에 진공이 인출될 때 그 위에 수지를 보유하거나, 그 내부에 하나 이상의 내부 보강 구조물을 위치시키거나, 외층으로부터의 제거를 가능하게 하거나, 외층과 결합하거나, 또는 이들의 임의의 조합에 적합한 임의의 재료로 이루어질 수 있다. 블래더 부재는 그 내부에 하나 이상의 내부 보강 구조물을 포함하거나, 그 위에 수지를 갖거나, 그 위에 필름을 위치시키거나, 또는 이들의 임의의 조합에 적합한 재료로 이루어질 수 있다. 블래더 부재는 강성 재료, 엘라스토머 재료, 또는 둘 모두의 조합으로 이루어질 수 있다. 강성 재료는 복합 구조물의 최종 형상과 유사한 형상을 가질 수 있다. 강성 재료는 외층에 지지를 제공할 수 있다. 강성 재료는 진공이 주형에서 인출되어 외층에 수지를 함침시킬 때 외층을 보강할 정도로 충분히 강할 수 있다. 강성 재료는 약 5 psi 내지 약 30 psi 범위의 내향 압력에서 내향 변형에 저항할 수 있다. 엘라스토머 재료는 블래더 부재의 팽창을 가능하게 할 수 있다. 블래더 부재의 내부 내에서 역압을 가하는 블래더 부재 내의 하나 이상의 내부 보강 구조물로부터 팽창이 일어날 수 있다. 엘라스토머 재료는 약 100% 이상의 신장, 약 200% 이상의 신장, 약 300% 이상의 신장, 또는 심지어 약 350% 이상의 신장을 가능하게 할 수 있다. 엘라스토머 재료는 약 700% 이하의 신장, 약 600% 이하의 신장, 약 500% 이하의 신장, 또는 심지어 약 450% 이하의 신장을 가능하게 할 수 있다. 엘라스토머 재료는 고무, 실리콘, 이들의 혼합물, 이의 적층 구조물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 라텍스는 적합한 엘라스토머 재료일 수 있다. 블래더 부재는 딥 성형과 같은 엘라스토머 재료를 성형하기 위한 임의의 적절한 방법에 의해 형성될 수 있다. 엘라스토머 재료는 내열성일 수 있어, 엘라스토머 재료는 복합 구조물의 성형 공정, 수지 경화 공정, 또는 둘 모두의 적어도 일부 동안 엘라스토머 특성을 유지한다. 엘라스토머 재료는 약 100℉(37.8℃) 이상, 약 150℉(65.6℃) 이상, 약 200℉(93.3℃) 이상, 또는 심지어 약 225℉(107.2℃) 이상의 온도에서 내열성일 수 있다. 엘라스토머 재료는 약 400℉(204.4℃) 이하, 약 350℉(176.7℃) 이하, 약 300℉(148.9℃) 이하, 또는 심지어 약 275℉(135.0℃) 이하의 온도에서 내열성일 수 있다. 엘라스토머 재료는 일정 시간 동안 상승 온도에 노출될 때 내열성일 수 있다. 엘라스토머 재료는 약 10시간 이상, 약 15시간 이상, 약 20시간 이상, 또는 심지어 약 25시간 이상 동안 상승 온도에 노출될 때 내열성일 수 있다. 엘라스토머 재료는 약 50시간 이하, 약 45시간 이하, 약 40시간 이하, 또는 심지어 약 35시간 이하 동안 상승 온도에 노출될 때 내열성일 수 있다. 블래더 부재는 재료 두께를 가질 수 있다. 재료 두께는 블래더 부재의 측벽의 두께일 수 있다. 재료 두께는 약 0.010인치(0.254 mm) 이상, 약 0.020인치(0.508 mm) 이상, 약 0.025인치(0.635 mm) 이상, 또는 심지어 약 0.030인치(0.762 mm) 이상일 수 있다. 재료 두께는 약 0.060인치(1.524 mm) 이하, 약 0.050인치(1.27 mm) 이하, 약 0.045인치(1.143 mm) 이하, 또는 심지어 약 0.040인치(1.016 mm) 이하일 수 있다. 블래더 부재는 외층에 일시적으로 또는 영구적으로 접착되거나 또는 외층으로부터 제거될 수 있기에 적합한 재료를 포함할 수 있다. 블래더 부재는 필름을 포함할 수 있다.
내층은 필름을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 필름은 블래더 부재에 수지의 결합을 촉진하도록 기능할 수 있다. 필름은 경화 후 복합 구조물에 강도 및/또는 내충격성을 부여할 수 있다. 필름은 블래더 부재의 외면을 부분적으로 또는 완전히 둘러쌀 수 있다. 필름은 블래더 부재의 외면의 전부 또는 일부 주위에 적용될 수 있다. 필름은 엘라스토머일 수 있어, 필름은 블래더 부재의 엘라스토머 특성을 제약하지 않는다. 필름은 수지의 경화 전, 수지의 경화 동안, 또는 둘 모두의 경우에 수지와 결합하기에 적합한 임의의 필름일 수 있다. 필름에 의해 내층은 수지에 대한 캐리어 구조물로서 기능할 수 있다. 필름에 의해 내층은 경화 동안 수지 및 외층과 결합할 수 있다. 필름은 수지와 필름 간의 극성 상호 작용 및/또는 공유 결합을 가능하게 할 수 있는 임의의 필름일 수 있다. 필름은 복합 구조물 상에 내구성 있는 올레핀계 코팅을 제공할 수 있다. 필름은 올레핀, 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리아미드, 폴리아민 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 필름은 그래프팅된 아민 작용성 필름, 그래프팅된 폴리올레핀 필름, 또는 둘 모두일 수 있다. 이러한 중합체 재료는 중합체 구조물 상에 그래프트를 함유할 수 있다. 일반적으로 그래프팅된 구조물은 약 0.05 중량% 이상의 그래프트, 약 0.1 중량% 이상의 그래프트, 또는 심지어 약 0.2 중량% 이상의 그래프트를 포함할 수 있다. 그래프팅된 구조물은 약 2.0 중량% 이하의 그래프트, 약 1.8 중량% 이하의 그래프트, 약 1.5 중량% 이하의 그래프트, 또는 심지어 약 1.2 중량% 이하의 그래프트를 포함할 수 있다. 그래프팅된 구조물의 적합한 그래프트는 에틸아민과 같은 아민, 및/또는 말레산 무수물과 같은 산 무수물일 수 있다. 필름은 약 0.80 gm/cc 이상, 약 0.82 gm/cc 이상, 또는 심지어 약 0.85 gm/cc 이상의 밀도를 가질 수 있다. 필름은 약 0.95 gm/cc 이하, 약 0.93 gm/cc 이하, 또는 심지어 약 0.90 gm/cc 이하의 밀도를 가질 수 있다. 필름은 약 32℃ 이상, 약 35℃ 이상, 또는 심지어 약 36℃이상의 융점을 가질 수 있다. 필름은 약 110℃ 이하, 약 105℃ 이하, 또는 심지어 약 100℃ 이하의 융점을 가질 수 있다. 필름은 약 -70℃ 이상, 약 -65℃ 이상, 약 -60℃ 이상, 또는 심지어 약 -55℃ 이상의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 필름은 약 -25℃ 이하, 약 -30℃ 이하, 약 -35℃ 이하, 또는 심지어 약 -40℃ 이하의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 필름은 필름의 가요성이 가능하도록 적합한 결정도를 가질 수 있어, 내층은 블래더 부재로 굴곡되고, 팽창되고, 그리고/또는 수축될 수 있다. 올레핀계 필름은 낮은 결정도를 가질 수 있다. 필름의 결정도는 약 10% 이상, 약 12% 이상, 약 14% 이상, 또는 심지어 약 16% 이상일 수 있다. 필름의 결정도는 약 30% 이하, 약 24% 이하, 약 20% 이하, 또는 심지어 약 18% 이하일 수 있다. 적합한 예시적인 필름은 다우 화학 회사에 의해 제조된 ENGAGETM 및 AFFINITYTM 폴리올레핀 엘라스토머를 포함할 수 있다.
내층은 하나 이상의 내부 보강 구조물을 포함할 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물은 블래더 부재를 팽창시키고 외향 압력을 가하도록 기능하여, 그리고/또는 내층, 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 이들의 임의의 조합의 일반적인 형상을 유지하거나; 외부 압력(예를 들어, 진공)에 대한 역압을 가하거나; 진공으로 인한 내층, 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 이들의 임의의 조합의 내향 변형에 저항하거나; 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 내부 보강 구조물은 블래더 부재를 팽창시키거나, 외향 압력을 가하고, 변형에 저항하고, 그리고/또는 내층, 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 이들의 임의의 조합의 일반적인 형상을 유지하기 위한 임의의 적절한 재료 및/또는 구성일 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물은 블래더 부재, 내부 재료, 외부 재료, 또는 이들의 임의의 조합의 중공 내부 내에 위치될 수 있다. 내부 보강 구조물은 하나 이상의 유체, 고체 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 유체는 액체, 가스, 또는 둘 모두의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 유체는 가열되거나, 가압되거나, 또는 둘 모두일 수 있다. 하나 이상의 유체는 블래더 부재 내에 삽입 전, 삽입 동안, 그리고/또는 삽입 후에 가열될 수 있거나 또는 주위 온도에서 잔류할 수 있다. 하나 이상의 유체를 가열하면 하나 이상의 유체의 팽창 및/또는 가압을 초래할 수 있다. 액체는 유압 유체, 물, 팽창 전 발포체 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 가스는 가압 공기와 같은 가압 가스를 포함할 수 있다. 가압 공기는 압축 가스를 포함할 수 있다. 하나 이상의 고체는 하나 이상의 강성 부재, 하나 이상의 팽창형 재료 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 팽창형 재료는 하나 이상의 팽창형 발포체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물은 중공 내부 내로부터 블래더 부재의 내면, 내부 재료, 외부 재료, 또는 이들의 조합에 외향 압력을 부여할 수 있다. 외향 압력은 주형, 진공, 또는 둘 모두에 의해 가해지는 (예를 들어, 중공 내부를 향하는) 내향 압력에 저항하거나; 층상 관형 부재의 형상을 유지하거나; 또는 이들의 조합을 수행하기에 충분할 수 있다. 외향 압력은 대략 진공에 의해 가해진 내향 압력 이상일 수 있고 내향 압력과 반대 방향일 수 있다. 내부 보강 구조물에 의해 가해진 외향 압력은 약 5 psi 이상, 약 10 psi 이상, 약 15 psi 이상, 약 25 psi 이상, 또는 심지어 약 30 psi 이상일 수 있다. 내부 보강 구조물에 의해 가해진 외향 압력은 약 500 psi 이하, 약 400 psi 이하, 약 300 psi 이하, 또는 심지어 약 200 psi 이하일 수 있다. 예를 들어, 내부 보강 구조물에 의해 가해진 외향 압력은 약 5 psi 내지 약 30 psi 또는 심지어 약 200 psi 내지 약 500 psi일 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물은 완성된 복합 구조물 내에 잔류할 수 있거나 또는 복합 구조물의 경화 후에 제거될 수 있다. 예를 들어, 압축 공기 또는 유압 유체는 복합 구조물의 내부로부터 방출될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 하나 이상의 강성 부재 및/또는 팽창형 발포체는 복합 구조물의 내부 내에 잔류할 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물은 하나 이상의 캡을 통해 공급 라인을 거쳐 공급될 수 있다. 하나 이상의 보강 구조물은 하나 이상의 강성 부재와 같은 하나 이상의 캡에 의해 제 위치에서 유지될 수 있다.
내층은 하나 이상의 강성 부재를 포함할 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 내층을 보강하거나, 외부 압력 및/또는 내부 가압기가 적용될 때 내층의 형상을 유지하는 데 도움을 주거나, 블래더 부재로 밀봉된 하나 이상의 캡을 유지하는 데 도움을 주거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 단일 또는 복수의 강성 부재를 포함할 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 내층 및/또는 블래더의 길이를 따라 연장될 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 블래더, 캡, 또는 둘 모두의 일 단부로부터 블래더, 캡, 또는 둘 모두의 대향 단부로 연장될 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 층상 관형 부재 주위에 진공을 빼내는 동안 변형에 저항하기에 충분한 강성을 가질 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 진공으로 인한 변형에 저항하기 위해 대략 진공에 의해 가해진 압력 이상의 강성을 발휘할 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 내층을 보강시키기에 적합한 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 강성 부재는 하나 이상의 로드로서 성형될 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 (예를 들어, 팽창 전 또는 후에) 블래더의 직경 이하의 폭(예를 들어, 직경)을 가질 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 하나 이상의 캡에 부착되거나 또는 이와 일체로 이루어질 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 하나 이상의 캡과 치합될 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 하나 이상의 캡 내에 부분적으로 수용될 수 있다. 강성 부재의 대향 단부는 대향 캡과 치합될 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 하나 이상의 캡의 하나 이상의 치합 특징부와 치합하기 위해 하나 이상의 상호적 치합 특징부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 상호적 치합 특징부는 나사산, 탭, 바브, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 상호적 치합 특징부는 강성 부재의 하나 이상의 단부에 위치될 수 있다.
내층은 하나 이상의 캡을 포함할 수 있다. 하나 이상의 캡은 내층, 블래더, 또는 둘 모두 내에 하나 이상의 내부 보강 구조물을 유지하거나; 외부 압력으로부터 블래더를 밀봉하거나; 블래더를 밀봉하기 위해 하나 이상의 조임 부재와 협력하거나; 밀봉을 제공하기 위해 주형과 협력하거나; 또는 이들의 임의의 조합의 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 캡은 언급된 기능 중 임의의 기능에 적합한 임의의 일반적인 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 하나 이상의 캡은 블래더 부재의 하나 이상(예를 들어, 양 단부)에 위치될 수 있다. 하나 이상의 캡은 블래더 부재, 하나 이상의 조임 부재, 하나 이상의 강성 부재, 공급 라인, 주형의 일부, 주형의 플랜지, 또는 이들의 임의의 조합과 치합하기 위한 하나 이상의 치합 특징부를 포함할 수 있고 그리고/또는 포함하지 않을 수 있다. 하나 이상의 치합 특징부는 기밀 밀봉을 제공하거나, 확실한 치합을 위한 수단을 제공하거나, 또는 둘 모두를 제공할 수 있다. 하나 이상의 치합 특징부는 하나 이상의 홈, 나사산, 접착제 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 치합 특징부는 캡의 외부 주위에, 캡의 내부 내에, 또는 둘 모두에 위치될 수 있다. 예를 들어, 홈은 캡의 외부 직경 주위에 위치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 나사산 개구는 캡의 내부 내에 위치될 수 있다. 하나 이상의 치합 특징부는 블래더, 조임 부재, 강성 부재, 또는 이들의 조합과 협력할 수 있다. 하나 이상의 홈은 블래더, 조임 부재, 또는 둘 모두의 단부에 의해 둘러싸일 수 있다. 하나 이상의 나사산은 조임 부재, 강성 부재, 또는 둘 모두와 치합하여 결합될 수 있다. 하나 이상의 캡은 입구를 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 입구에 의해 공급 라인과 블래더의 내부 사이의 유체 연통이 가능할 수 있다. 입구는 하나 이상의 캡을 통과하는 개구일 수 있다. 입구는 공급 라인과 치합하여 공급 라인에 대해 기밀 밀봉을 제공할 수 있다. 입구는 공급 라인과 치합하도록 하나 이상의 밀봉, 나사산, 접착제, 클램프 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
내층은 하나 이상의 조임 부재를 포함할 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 하나 이상의 캡을 블래더 부재에 부착하거나, 하나 이상의 캡과 블래더 부재 사이에 기밀 밀봉을 제공하거나, 블래더 부재 내에 하나 이상의 강성 부재를 유지하거나, 캡 및/또는 블래더와 부착된 하나 이상의 공급 라인을 유지하거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 언급된 바와 같이 하나 이상의 캡과 협력하여 기능하도록 임의의 크기, 형상, 및/또는 구성을 가질 수 있다. 하나 이상의 조임 특징부는 캡, 블래더 부재, 강성 부재, 공급 라인, 또는 이들의 조합의 일부의 주위를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 조임 부재는 블래더 부재의 일부를 사이에 두고 캡의 주위를 둘러싸서 블래더 부재를 캡에 유지시킬 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 내층, 블래더 부재, 또는 둘 모두의 하나 이상의 단부에 위치될 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 층상 관형 부재가 주형 내에서 유지될 때 주형 내부에 및/또는 외부에 위치될 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 하나 이상의 클램프, 타이, 접착제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 클램프는 하나 이상의 호스 클램프, 밴드 클램프, 및/또는 등을 포함할 수 있다.
층상 관형 부재는 수지를 포함하거나 또는 이와 협력할 수 있다. 수지는 외층을 보강하여 복합 구조물의 원하는 강성 및/또는 강도를 제공하거나, 섬유와 협력하여 부직 재료를 형성하거나, 하나 이상의 이음매를 결합하거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 수지는 층상 관형 부재의 일부를 형성하기 전 또는 후에, 하나 이상의 이음매를 형성하기 전 또는 후에, 주형 내에 층상 관형 부재를 삽입하기 전 또는 후에, 층상 관형 부재를 복합 구조물로 경화하기 전에, 또는 이들의 임의의 조합에서, 내층, 외층, 주형, 또는 이들의 임의의 조합의 적어도 일부에 제공될 수 있다. 수지는 외층이 내층을 수용하기 전에, 층상 관형 부재를 형성하기 위해 내층과 조립된 후에, 주형 내에 배치됨에 따라, 또는 이들의 조합에서, 외층의 적어도 일부에 배치되고, 이에 함침되고, 그리고/또는 이와 접촉할 수 있다. 수지는 하나 이상의 이음매 내에, 하나 이상의 외층 사이에, 또는 둘 모두에 배치될 수 있다. 수지는 동일한 수지 또는 상이한 수지를 포함할 수 있다. 수지는 제1 수지, 제2 수지, 접착제, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. (예를 들어, 하나 이상의 외층의 표면들 사이에서) 이음매 내에 위치된 수지 및 하나 이상의 필렛은 하나 이상의 외층 내에 함침된 바와 같은 동일하거나 다른 수지일 수 있다. 외부 재료, 내부 재료, 또는 둘 모두에는 수지가 함침될 수 있다(예를 들어, 외층이 내층을 수용하기 전에, 외층이 주형 내에 배치됨). 수지는 내층이 외층과 조립(예를 들어, 외층에 삽입)되기 전 또는 후에 내층의 일부에 배치되거나, 이에 함침되거나, 또는 내층의 일부일 수 있다. 수지는 블래더 부재에 배치되거나 또는 블래더 부재일 수 있다. 수지는 블래더 부재의 외면 주위에 배치될 수 있다. 수지는 주형에 도포 및/또는 전달될 수 있다. 수지는 주형의 중공 챔버의 표면에 도포될 수 있다. 주형은 그 내부에 관형 부재의 삽입 전 및/또는 후에 도포된 수지를 가질 수 있다. 외층은 하나 이상의 필렛 또는 둘 모두로서 하나 이상의 외층의 하나 이상의 표면들 사이의 하나 이상의 이음매에 도포된 수지를 가질 수 있다. 함침된 수지는 하나 이상의 이음매 내에 위치되도록 압착되거나, 하나 이상의 필렛을 생성하거나, 또는 둘 모두를 수행할 수 있다.
수지는 열경화성 수지, 열가소성 수지, 세라믹 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 열경화성 수지는 외층을 함침시키고 경화된 매트릭스를 형성할 수 있는 임의의 수지일 수 있다. 예시적인 열경화성 수지는 에폭시, 페놀, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 비닐에스테르, 비스말레이미드, 폴리이미드 수지 등을 포함한다. 열가소성 수지는 외층을 함침시킬 수 있고 사용 온도보다 높은 융점을 갖는 임의의 수지일 수 있다. 예시적인 열가소성 수지는 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아릴설폰, 폴리아미드이미드 등을 포함한다. 외층을 함침시킬 수 있는 세라믹 수지가 사용될 수 있다. 예시적인 세라믹 수지는 실리콘, 탄화물, 알루미나, 실리카 또는 실리콘 질화물 중 하나 이상을 함유하는 세라믹 수지를 포함한다. 수지는 일액형 수지계 또는 이액형 수지계일 수 있다. 수지는 고체, 반고체, 및/또는 액체일 수 있다. 예를 들어, 수지는 블래더 부재의 외면에 도포된 반고체 에폭시계 수지일 수 있다. 수지는 매트릭스 수지로서 제공될 수 있다. 매트릭스는 중합체, 세라믹, 금속, 탄소, 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 블래더 부재는 매트릭스 수지일 수 있다. 고체 또는 반고체 수지는 약 40℃ 이상, 약 45℃ 이상, 또는 심지어 약 50℃ 이상의 융점을 가질 수 있다. 고체 또는 반고체 수지는 약 110℃ 이하, 약 105℃ 이하, 또는 심지어 약 100℃ 이하의 융점을 가질 수 있다. 수지는 촉매를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 촉매는 열 활성화 촉매일 수 있다. 수지는 주위 온도 또는 주위보다 상승된 온도에서 경화 온도를 가질 수 있다. 주위 온도는 약 18℃ 이상, 약 20℃ 이상, 약 21℃ 이상, 또는 심지어 약 30℃ 이상일 수 있다. 주위 온도는 약 36℃ 이하, 26℃ 이하, 약 24℃ 이하, 또는 심지어 약 23℃ 이하일 수 있다. 하나 이상의 상승 온도는 주위 온도 이상일 수 있다. 하나 이상의 상승 온도는 약 200℃ 이하, 약 180℃ 이하, 또는 심지어 약 160℃ 이하일 수 있다. 경화 온도는 약 120℃ 이상, 약 130℃ 이상, 약 140℃ 이상, 또는 심지어 약 150℃ 이상일 수 있다. 예시적인 수지는 다우 화학 회사에 의해 제조된 에폭시 중간체로서 VORAFUSETM P6300, VORAFUSETM P6100, BETAFORCETM, BETAMATETM, 에폭시계 수지, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 복합 구조물은 주형 내에 형성될 수 있다. 주형은 복합 구조물을 형성하거나, 층상 관형 부재를 복합 구조물로 성형 및/또는 경화하거나, 또는 둘 모두에 특히 유용할 수 있다. 주형은 둘 이상의 서브어셈블리 부분, 둘 이상의 주형 부분, 하나 이상의 중공 챔버, 하나 이상의 플랜지, 하나 이상의 개구, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 주형은 하나 이상의 진공 챔버, 하나 이상의 포트, 하나 이상의 펌프, 하나 이상의 공급 라인, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하고, 그 내부에 배치되고, 그와 연통하고, 그리고/또는 그에 연결될 수 있다. 주형은 하나 이상의 위치로 구성 및/또는 배치될 수 있다. 주형의 구성요소는 둘 이상의 주형 부분, 둘 이상의 플랜지, 하나 이상의 중공 챔버, 하나 이상의 진공, 하나 이상의 진공 챔버, 하나 이상의 개구, 하나 이상의 포트, 하나 이상의 공급 라인, 하나 이상의 펌프, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
주형은 둘 이상의 주형 부분으로 구성된다. 둘 이상의 주형 부분은 함께 협력하여 주형의 하나 이상의 구성요소를 서로를 향해 이동시키거나, 복합 구조물을 성형(즉, 형성)하거나, 층상 관형 복합 구조물을 복합 구조물로 성형 및/또는 경화시키거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행한다. 둘 이상의 주형 부분은 서로 협력하여 이러한 기능 중 하나 이상을 수행하도록 임의의 크기, 형상, 및/또는 구성을 가질 수 있다. 둘 이상의 주형 부분은 상부 주형, 하부 주형, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 둘 이상의 주형 부분 중 적어도 하나는 둘 이상의 주형 부분 중 적어도 다른 하나를 향해 이동하여, 복합 구조물을 형성하거나, 층상 관형 복합 부재를 성형 및/또는 경화시키거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 둘 이상의 주형 부분 중 적어도 하나는 적어도 하나의 다른 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 다른 구성요소와 상호적인 하나 이상의 부분; 복합 구조물의 최종 형상; 층상 관형 복합 부재 및/또는 내층의 일반적인 형상; 또는 이들의 임의의 조합을 가질 수 있다. 상호적은 다른 구성요소, 복합 구조물, 층상 관형 부재, 또는 이들의 임의의 조합의 형상의 윤곽과 실질적으로 유사하고 반대인 윤곽을 갖는 형상을 갖는 하나의 구성요소로서 정의될 수 있다. 상호적 구성요소는 함께 협력하여, 둘 이상의 주형 부분 내에 중공 챔버를 형성하거나; 관형인 복합 구조물을 형성하거나; 층상 관형 부재가 복합 구조물로 형성되는 중에 층상 관형 부재의 일반적인 형상을 유지하거나; 층상 관형 부재를 복합 구조물의 형상으로 변형시키거나; 주형의 중공 챔버 내에 복합 구조물을 밀봉하거나; 수지를 층상 관형 부재에 함침시키거나; 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 둘 이상의 주형 부분의 구성요소는 둘 이상의 플랜지, 하나 이상의 중공 챔버, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
주형은 중공 챔버를 포함할 수 있다. 중공 챔버는 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 이들의 임의의 조합 상에 수지를 수용, 유지, 성형, 및/또는 도포하도록 기능할 수 있다. 중공 챔버는 층상 관형 부재를 수용 및/또는 유지하거나, 복합 구조물을 성형 및/또는 형성하거나, 층상 관형 부재 내에 수지를 함침시키거나, 또는 이들의 임의의 조합에 적합한 임의의 형상을 가질 수 있다. 중공 챔버는 복합 구조물의 형상과 유사한 그리고/또는 상호적인 형상을 가질 수 있다. 중공 챔버는 둘 이상의 서브어셈블리 부분, 주형 부분, 또는 둘 모두 사이에 형성될 수 있다. 중공 챔버는, 층상 관형 부재, 복합 구조물, 또는 둘 모두의 형상과 적어도 부분적으로 상호적인, 하나 이상의 서브어셈블리 부분, 주형 부분, 또는 둘 모두의 하나 이상의 부분에 의해 형성될 수 있다. 중공 챔버의 표면은 경화 전에 그 위에 도포된 수지를 갖거나, 경화 후에 복합 구조물을 용이하게 제거하거나, 또는 둘 모두에 적합할 수 있다. 중공 챔버의 표면은 경화 후 복합 구조물을 용이하게 제거하는 하나 이상의 재료로 이루어질 수 있다. 챔버 표면의 하나 이상의 재료는 하나 이상의 금속, 예를 들어 강철, 크롬, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중공 챔버의 표면은 경화 후 복합 구조물의 제거가 가능하도록 크롬 도금된 강철 표면을 포함할 수 있다. 중공 챔버는 진공, 진공 챔버, 공급 라인, 또는 이들의 조합과 유체 연통할 수 있다. 중공 챔버는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 하나 이상의 개구는 하나 이상의 주형 부분에 있거나, 둘 이상의 주형 부분에 의해 형성되거나, 또는 이들의 조합에 의해 이루어질 수 있다. 하나 이상의 개구는 진공 챔버에 인접하거나 진공 챔버 내에 존재하는 주형 부분에 위치될 수 있다. 하나 이상의 개구는 중공 챔버, 진공, 진공 챔버, 공급 라인, 또는 이들의 조합 사이에 유체 연통을 제공할 수 있다. 하나 이상의 개구는 대향 플랜지 사이에 형성될 수 있다.
주형은 둘 이상의 플랜지를 포함할 수 있다. 둘 이상의 플랜지는 층상 관형 부재 주위에 밀봉하거나, 진공이 층상 관형 부재의 내부에 접근하는 것을 방지하거나, 층상 관형 부재에 대해 제 위치에 하나 이상의 캡을 유지시키거나, 또는 이들의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 둘 이상의 플랜지는 층상 관형 부재의 일부의 주위를 밀봉하도록 임의의 크기, 형상, 및/또는 구성을 가질 수 있다. 둘 이상의 플랜지는 하나 이상의 캡의 외면의 적어도 일부와 상호적인 형상 또는 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들어, 상부 주형의 플랜지는 캡의 외주의 약 절반부와 상호적인 윤곽을 가질 수 있다. 둘 이상의 플랜지는 하나 이상의 주형 부분과 일체로 이루어지거나 또는 이에 부착될 수 있다. 둘 이상의 플랜지는 하나 이상의 주형 부분과 일체로 이루어지거나 또는 이에 장착될 수 있다. 하나 이상의 플랜지는 하나 이상의 주형 부분의 하나 이상의 단부에 위치될 수 있다. 하나 이상의 플랜지는 관형 부재의 적어도 일부의 주위를 밀봉하도록 적어도 하나 이상의 다른 플랜지를 향해 이동할 수 있다. 둘 이상의 플랜지는 주형이 폐쇄 위치에 배치될 때 하나 이상의 캡 주위를 밀봉할 수 있다.
주형은 하나 이상의 위치로 구성 및/또는 배치될 수 있다. 하나 이상의 위치는 주형이 층상 관형 부재를 수용, 성형, 및/또는 경화하거나, 복합 부재를 형성하거나, 복합 부재의 제거를 가능하게 하거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 위치는 둘 이상의 서브어셈블리 부분의 임의의 구성일 수 있다. 하나 이상의 위치는 둘 이상의 서브어셈블리 부분, 주형 부분, 또는 둘 모두의 위치일 수 있다. 하나 이상의 위치는 개방 위치, 폐쇄 위치, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
하나 이상의 위치는 개방 위치를 포함할 수 있다. 개방 위치에 의해 층상 관형 부재는 주형 내에, 하부 주형과 상부 주형 사이에, 또는 둘 모두에 삽입될 수 있다. 개방 위치에 의해 층상 관형 부재는 중공 챔버의 적어도 일부의 형상으로 변형될 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 부분(예를 들어, 상부 주형)은 하나 이상의 다른 부분(예를 들어, 하부 주형)로부터 이격되어 층상 관형 부재, 수지, 또는 둘 모두의 조합은 주형 내에 위치될 수 있다. 개방 위치에서, 둘 이상의 부분(예를 들어, 상부 주형, 하부 주형) 사이의 거리는 층상 관형 부재의 높이(예를 들어, 단면 직경 및/또는 폭)보다 큰 거리일 수 있다. 개방 위치에서, 둘 이상의 주형 부분에 의해 형성된 중공 챔버는 분리될 수 있다. 개방 위치에서, 수지는 폐쇄 위치에서 중공 챔버를 형성하는 하나 이상의 내면 상에 수지가 도포될 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 플랜지는 폐쇄 위치에서보다 더 큰 거리로 하나 이상의 다른 플랜지로부터 이격될 수 있다. 개방 위치에서, 둘 이상의 플랜지 사이의 거리에 의해 층상 관형 부재의 하나 이상의 부분은 그 사이에 배치될 수 있다.
하나 이상의 위치는 폐쇄 위치를 포함할 수 있다. 폐쇄 위치는 층상 관형 부재 주위를 밀봉하거나, 층상 관형 부재를 복합 구조물의 형상으로 성형하거나, 중공 챔버로부터 진공을 빼낼 수 있게 하거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 부분은 하나 이상의 다른 부분으로부터 이격되어 층상 관형 부재의 하나 이상의 단부, 캡, 또는 둘 모두의 주위를 밀봉할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 중공 챔버는 둘 이상의 주형 부분 사이에 형성될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 중공 챔버의 하나 이상의 표면은 층상 관형 부재의 하나 이상의 부분과 접촉할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 중공 챔버의 내면에 위치된 수지는 층상 관형 부재의 외층과 직접 접촉할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 수지는 중공 챔버 내로 전달될 수 있다. 수지는 하나 이상의 공급 라인을 통해 전달될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 플랜지는 그 사이에 위치된 블래더 부재, 하나 이상의 캡, 하나 이상의 조임 부재, 하나 이상의 공급 라인, 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 플랜지는 블래더 부재, 하나 이상의 캡, 하나 이상의 조임 부재, 또는 이들의 조합과 직접 접촉할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 플랜지는 층상 관형 부재의 하나 이상의 단부 및/또는 캡 주위에 밀봉을 형성할 수 있다. 하나 이상의 단부에 대한 밀봉은 진공 챔버로부터 생성된 진공으로부터 층상 관형 부재의 내부를 밀봉할 수 있다.
주형은 진공과 유체 연통할 수 있다. 진공은 주형의 중공 챔버로부터 공기를 제거하거나, 층상 관형 부재 주위에 진공을 빼내거나, 층상 관형 부재 내에 수지를 함침시키거나, 주형의 중공 챔버의 형상에 부합하게 층상 관형 부재를 변형시키거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 진공은 주형의 중공 챔버로부터 충분한 진공이 인출되어 층상 관형 부재의 적어도 일부에 수지를 함침시키거나, 층상 관형을 생성된 복합 구조물의 원하는 형상으로 변형시키거나, 또는 둘 모두가 가능하도록 임의의 형상, 크기, 및/또는 구성을 가질 수 있다. 진공은 수지를 외층 전체에 균일하고 신속하게 분배하거나, 수지 내의 기포를 제거하거나, 또는 둘 모두에 특히 유리할 수 있다. 진공은 진공 챔버, 하나 이상의 포트, 펌프, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 진공 챔버는 하나 이상의 주형 부분 주위에, 이와 인접하게, 그리고/또는 이와 일체로 위치될 수 있다. 예를 들어, 주형은 진공 챔버 내에 존재할 수 있다. 진공 챔버는 주형의 중공 챔버와 유체 연통할 수 있다. 하나 이상의 주형 부분의 하나 이상의 개구는 중공 챔버와 진공 챔버 사이에 유체 연통을 제공할 수 있다. 진공 챔버는 펌프와 유체 연통할 수 있다. 펌프는 진공 챔버에서 공기를 인출하도록 기능한다. 펌프는 용량을 가질 수 있다. 이러한 용량은 복합 구조물을 형성할 때 짧은 사이클 시간을 가능하게 하는 데 적합한 임의의 용량일 수 있다. 펌프는 약 6.5 CFM 이상, 약 8 CFM 이상, 또는 심지어 약 10.5 CFM 이상의 용량을 가질 수 있다. 펌프는 약 90 CFM 이하, 약 85 CFM 이하, 또는 심지어 약 80 CFM 이하의 용량을 가질 수 있다. 펌프는 층상 관형 부재 주위에 충분한 압력을 가하여 수지를 외층에 균일하게 함침시키기 위해 적절한 진공을 인출할 수 있다. 진공을 인출하는 동안 또는 이후에 중공 챔버 내의 압력은 약 5 psi 이상, 약 10 psi 이상, 또는 심지어 약 15 psi 이상의 배출을 포함할 수 있다. 진공을 인출하는 동안 또는 이후에 중공 챔버 내의 압력은 약 30 psi 이하, 약 25 psi 이하, 또는 심지어 약 20 psi 이하의 배출을 포함할 수 있다. 진공은 중공 챔버 내의 압력을 약 0 psi 이상, 0.05 psi 이상, 약 0.1 psi 이상, 또는 심지어 약 0.14 psi 이상으로 빼낼 수 있다. 진공은 중공 챔버 내의 압력을 약 5 psi 이하, 약 3 psi 이하, 약 1 psi 이하, 약 0.75 psi 이하, 약 0.5 psi 이하, 또는 심지어 약 0.3 psi 이하로 빼낼 수 있다. 진공 챔버는 챔버의 하나 이상의 벽에 형성된 하나 이상의 포트를 가질 수 있다. 하나 이상의 포트에 의해 펌프는 예를 들어 하나 이상의 공기 라인을 통해 진공 챔버에 연결될 수 있다.
주형은 하나 이상의 공급 라인과 유체 연통할 수 있다. 공급 라인은 하나 이상의 내부 보강 구조물, 하나 이상의 유체, 반고체, 및/또는 고체를 블래더 부재의 중공 내부로 공급하거나, 외향 압력을 외층의 내부 내에 공급하거나, 수지를 주형 내로 전달하거나, 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 공급 라인은 내부 보강 구조물을 블래더 부재 내로 전달하거나, 블래더 부재와 유체 연통하거나, 수지를 주형 내로 전달하거나, 또는 둘 모두에 적합한 임의의 라인일 수 있다. 하나 이상의 공급 라인은 내부 보강 구조물, 수지, 또는 둘 모두의 공급원과 직접 또는 간접적으로 연통할 수 있다. 하나 이상의 공급 라인은 블래더 부재의 하나 이상의 단부에서 삽입될 수 있다. 공급 라인은 하나 이상의 캡, 강성 부재, 조임 부재, 주형, 또는 이들의 조합과 치합될 수 있다. 공급 라인은 중공 챔버와 유체 연통하도록 주형과 치합될 수 있다. 공급 라인은 하나 이상의 치합 특징부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 치합 특징부는 공급 라인을 고정시키거나, 기밀 밀봉을 제공하거나, 또는 둘 모두를 수행하도록 기능할 수 있다. 치합 특징부는 하나 이상의 캡, 강성 부재, 조임 부재, 주형, 또는 이들의 조합의 하나 이상의 치합 특징부와 상호적이고, 치합하고, 그리고/또는 결합할 수 있다. 치합 특징부는 하나 이상의 홈, 나사산, 접착제 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 공급 라인은 강성 또는 가요성 파이핑 또는 배관일 수 있다. 강성 공급 라인은 하나 이상의 금속, 플라스틱, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 금속은 스테인리스 강, 구리, 알루미늄, 흑철, 아연 도금 강 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 플라스틱은 폴리염화비닐(PVC), 나일론, 폴리우레탄(PUR), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 공급 라인은 공압 공기 호스를 포함할 수 있다. 공급 라인은 내층의 캡에 직접 연결될 수 있다. 예를 들어, 공급 라인은 캡의 입구에 삽입될 수 있다.
본 교시는 또한 본원에 기술된 복합 구조물을 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 층상 관형 부재를 형성하는 단계; 층상 관형 부재를 주형 내에 삽입하는 단계; 층상 관형 부재의 적어도 일부에 수지를 함침시키는 단계; 하나 이상의 이음매에 수지를 도포하는 단계; 하나 이상의 필렛을 생성하는 단계; 층상 관형 부재 및 수지가 복합 구조물을 형성하도록 수지를 경화시키는 단계; 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 내층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 내층을 형성하지 않을 수 있다. 내층은 금속으로 제조된 맨드릴일 수 있다. 내층을 형성하는 단계는 블래더 부재를 형성하는 단계; 하나 이상의 캡, 조임 부재, 및/또는 내부 보강 구조물을 블래더 부재에 조립하는 단계; 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 블래더 부재를 형성하는 단계는 블래더 부재를 성형(예를 들어, 딥 성형)하는 단계를 포함할 수 있다. 블래더 부재를 형성하는 단계는 블래더 부재의 하나 이상의 외면에 수지를 도포하는 단계를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 블래더 부재를 형성하는 단계는 매트릭스 수지와 같은 수지로부터 블래더 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 블래더 부재를 형성하는 단계는 하나 이상의 필름을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 필름은 블래더 부재의 외면의 적어도 일부 주위에 위치될 수 있다.
내층을 형성하는 단계는 하나 이상의 캡을 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 캡을 조립하는 단계는 블래더 부재의 하나 이상의 단부에 인접하게 하나 이상의 캡을 배치하는 단계, 블래더 부재의 하나 이상의 개구 내에 하나 이상의 캡을 삽입하는 단계, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대향 캡은 블래더 부재의 대향 개구 내에 위치될 수 있다. 하나 이상의 캡은 캡의 길이의 적어도 일부가 블래더 부재의 중공 내부 내에 존재하도록 삽입될 수 있다. 블래더 부재의 립 및/또는 개구는 그 내부에 하나 이상의 캡을 수용하도록 신장될 수 있다. 블래더 부재의 하나 이상의 개구부에 대한 립은 캡의 직경 주위에 배치될 수 있다. 립은 캡의 직경 주위에 탄성적으로 부합할 수 있다. 하나 이상의 개구의 립은 직경 주위에 밀착 끼워맞춤을 형성할 수 있다. 하나 이상의 개구의 립은 캡의 하나 이상의 치합 특징부(예를 들어, 홈) 내에 배치될 수 있다.
내층을 형성하는 단계는 하나 이상의 조임 부재를 블래더 부재, 하나 이상의 캡, 또는 둘 모두에 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 캡, 블래더 부재, 또는 둘 모두의 둘레 주위에 적어도 부분적으로 위치될 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 그 사이에 블래더 부재를 두고 캡 주위에 위치될 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 캡 및/또는 블래더 부재 주위에 배치되기 전에 풀려질 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 캡 및/또는 블래더 주위에 조여질 수 있다. 하나 이상의 조임 부재는 블래더 부재와 캡을 부착 및/또는 밀봉하도록 조여질 수 있다. 조임은 조임 부재의 폭(예를 들어, 직경)을 감소시킬 수 있다. 조임은 하나 이상의 패스너의 스레딩, 하나 이상의 탭의 가압, 밴드의 당김, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
내층을 형성하는 단계는 블래더 부재, 하나 이상의 캡, 조임 부재, 또는 이들의 임의의 조합과 하나 이상의 강성 부재를 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 블래더 부재 내에 부분적으로 또는 완전히 위치될 수 있다. 강성 부재는 개구를 통해 블래더 부재의 중공 내부에 삽입될 수 있다. 블래더 부재의 성형 공정 동안 강성 부재는 블래더 부재 내에 삽입될 수 있다. 블래더 부재는 하나 이상의 강성 부재 주위에 형성(예를 들어, 성형)될 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 하나 이상의 캡과 치합되거나 또는 일체로 이루어질 수 있다. 하나 이상의 강성 부재는 캡 내에 적어도 부분적으로 배치되거나, 캡과 접착되거나, 캡의 하나 이상의 치합 특징부와 치합되거나, 캡과 일체로 이루어지거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 치합은 강성 부재의 하나 이상의 치합 특징부가 캡의 하나 이상의 치합 특징부와 치합되는 것을 포함할 수 있다. 강성 부재는 블래더 부재 내에 삽입되기 전에, 블래더 부재 내에 삽입된 후에, 또는 둘 모두에서 하나 이상의 캡과 치합될 수 있다. 강성 부재는 블래더 부재 내에 삽입된 후에 이어서 2개의 대향 캡과 치합될 수 있다. 강성 부재는 블래더 내에 삽입되기 전에 캡과 치합한 다음 블래더 부재 내에 삽입된 후에 대향 캡과 치합될 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 하나 이상의 외층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 외층은 하나 이상의 외부 재료, 내부 재료, 또는 둘 모두를 형성함으로써 형성될 수 있다. 외층을 형성하는 단계는 하나 이상의 슬리브, 시트, 매트, 또는 이들의 조합을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 외층은 직조 재료를 형성하기 위해 둘 이상 세트의 얀 스트랜드를 직조하여 형성될 수 있다. 직조는 이축 브레이드를 형성하기 위해 두 세트의 얀을 브레이딩하는 것, 삼축 브레이드에서 형성하기 위해 두 세트의 얀을 브레이딩하는 것, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 외층은 직포 또는 부직포 내에 구멍을 형성함으로써 형성될 수 있다. 외층에 바인더를 배치함으로써 외층을 형성할 수 있다. 바인더는 침지, 압연, 분무 등, 또는 이들의 조합에 의해 외층에 배치될 수 있다. 외층은 하나 이상의 내부 재료에 인접하게 하나 이상의 외부 재료를 배치함으로써 형성될 수 있다. 외층은 복수의 외부 재료를 적층함으로써 형성될 수 있다. 외층은 복수의 내부 재료를 적층함으로써 형성될 수 있다. 외층은 단일 또는 복수의 외부 재료를 단일 또는 복수의 내부 재료와 적층함으로써 형성될 수 있다. 외층은 주형에 삽입되기 전에 그 위에 도포된 수지를 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 수지는 외층의 적어도 일부에 도포될 수 있다. 수지는 침지, 압연, 분무, 적층 등, 또는 이들의 조합에 의해 도포될 수 있다. 수지는 외부 재료, 내부 재료, 또는 둘 모두의 적어도 일부에 도포될 수 있다. 외층은 복합 구조물의 적어도 일부 내에 미리 형성될 수 있다. 예를 들어, 외층은 관형 형태(예를 들어, 슬리브)로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 외층은 관형 형태의 일부 또는 전부로서 형성된(예를 들어, 미리 형성된) 시트일 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 층상 관형 부재를 형성하는 단계를 포함한다. 층상 관형 부재를 형성하는 단계는 내층을 외층과 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 내층을 외층과 조립하는 단계는 내층 주위에 외층을 형성하는 단계, 외층에 내층을 삽입하는 단계, 내층 주위에 외층을 감싸는 단계, 내층의 외면 주위에 외층의 적어도 일부를 위치시키는 단계, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 외층은 내층 주위에 적합하게 끼워지거나 헐겁게 끼워질 수 있다. 내층을 외층과 조립한 후, 내층의 일부는 외층에 의해 노출되거나 은폐된 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 맨드릴, 블래더, 립, 캡, 조임 부재, 또는 이들의 임의의 조합의 하나 이상의 단부는 외층에 의해 노출된 상태로 유지될 수 있다. 내층의 일부는 노출된 상태로 유지된 다음 주형의 하나 이상의 부분(예를 들어, 하나 이상의 플랜지)과 치합 및/또는 밀봉될 수 있다. 층상 관형 부재는 주형에 삽입되기 전에 그 위에 도포된 수지를 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 수지는 외층의 적어도 일부에 도포될 수 있다.
본 방법은 층상 관형 부재를 주형 내에 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 층상 관형 부재를 주형 내에 위치시키는 단계는 층상 관형 부재를 주형 내에 삽입하는 단계, 층상 관형 부재를 수지 상에 배치하는 단계, 주형을 개방하는 단계, 주형을 폐쇄하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 주형을 개방하는 단계는 하나 이상의 주형 부분을 하나 이상의 다른 주형 부분으로부터 멀리 이동시키는 단계, 주형을 개방 위치로 배치하는 단계, 중공 챔버를 노출시키는 단계, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 층상 관형 부재를 삽입하는 단계는 중공 챔버의 일부 내에 층상 관형 부재를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 층상 관형 부재를 삽입하는 단계는 층상 관형 부재의 외면의 하나 이상의 부분을 수지와 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 층상 관형 부재를 삽입하는 단계는 층상 관형 부재를 수지 상에 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 수지는 중공 챔버의 표면 상에 위치될 수 있다. 층상 관형 부재를 삽입하는 단계는 주형을 폐쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 주형을 폐쇄하는 단계는 하나 이상의 주형 부분을 하나 이상의 다른 주형 부분을 향해 이동시키는 단계, 주형을 폐쇄 위치로 배치하는 단계, 중공 챔버를 밀봉하는 단계, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 주형을 폐쇄하는 단계는 하나 이상의 주형 부분 및/또는 플랜지가 하나 이상의 다른 주형 부분 및/또는 플랜지와 접촉하고 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다. 주형을 폐쇄하는 단계는 둘 이상의 주형 부분이 층상 관형 부재 주위에 폐쇄 및 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다. 주형을 폐쇄하는 단계는 둘 이상의 플랜지가 하나 이상의 캡, 블래더 부재, 또는 둘 모두의 주위를 폐쇄 및 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다.
본 방법은 층상 관형 부재를 변형시키는 단계를 포함할 수 있다. 층상 관형 부재는 중공 챔버의 적어도 일부와 상호적인 형상으로, 생성된 복합 구조물의 형상과 실질적으로 유사한 형상으로, 또는 둘 모두로 변형될 수 있다. 층상 관형 부재는 중공 챔버 내로의 배치에 따라, 주형을 폐쇄 위치 내로 폐쇄함에 따라, 또는 둘 모두에 따라 적어도 부분적으로 변형될 수 있다. 층상 관형 부재는 중공 챔버의 상이한 각도, 방향, 또는 둘 모두에 부합하도록 굴곡되거나, 수축되거나, 또는 팽창될 수 있다. 주형이 개방 위치에 있을 때 중공 챔버의 일부에 배치 시, 층상 관형 부재의 적어도 일부는 중공 챔버의 형상에 부합하도록 변형될 수 있다. 주형의 폐쇄 시, 하나 이상의 주형 부분은 층상 관형 부재의 외면에 압력을 가할 수 있다. 압력은 층상 관형 부재를 변형시켜 중공 챔버의 형상에 부합하게 변형될 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물은 층상 관형 부재를 변형시킬 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물은 층상 관형 부재의 내부 내로부터 외향 압력을 가할 수 있다. 외향 압력은 층상 관형 부재를 팽창시킬 수 있다. 팽창 시, 층상 관형 부재는 중공 챔버 내의 임의의 보이드 공간을 채우도록 변형될 수 있다. 팽창 시, 층상 관형 부재는 중공 챔버의 형상과 실질적으로 유사하고 상호적인 형상으로 변형될 수 있다. 변형되면, 층상 관형 부재는 하나 이상의 윤곽을 가질 수 있다.
본 방법은 내부 보강 구조물로 층상 관형 부재를 채우는 단계를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 충진은 층상 관형 부재를 형성하기 전, 동안, 및/또는 후에 층상 관형 부재 내에 내부 보강 구조물의 배치, 주형 내에 층상 관형 부재의 삽입, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 충진은 진공 챔버로부터 진공을 인출하기 전 및/또는 동안에 층상 관형 부재 내에 내부 보강 구조물의 배치를 포함할 수 있다. 충진은 층상 관형 부재와 유체 연통하게 하나 이상의 공급 라인의 배치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 공급 라인은 층상 관형 부재, 내부 재료, 블래더 부재, 또는 이들의 조합의 하나 이상의 단부에 부착될 수 있다. 하나 이상의 공급 라인이 블래더 부재, 하나 이상의 캡, 또는 둘 모두의 하나 이상의 개구 내에 삽입될 수 있다. 하나 이상의 공급 라인은 하나 이상의 캡과 치합될 수 있다. 치합은 공급 라인의 하나 이상의 치합 특징부가 캡의 하나 이상의 치합 특징부와 치합되는 것을 포함할 수 있다. 충진은 층상 관형 부재, 내층, 블래더 부재, 또는 이들의 조합 내에 하나 이상의 유체, 고체, 또는 둘 모두를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 내부 보강 구조물을 배치하는 단계는 하나 이상의 공급 라인을 통해 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 층상 관형 부재를 내부 보강 구조물로 채우는 단계는 층상 관형 부재의 내부 내에 외향 압력을 가할 수 있다. 층상 관형 부재를 내부 보강 구조물로 채우는 단계는 외향 압력이 가해질 때까지 액체 또는 가스를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 층상 관형 부재를 내부 보강 구조물로 채우는 단계는 하나의 팽창형 발포체를 활성화 및/또는 팽창시키는 단계를 포함할 수 있다. 외향 압력은 진공이 인출될 때 층상 관형 부재의 하나 이상의 부분의 내향 변형을 방지하거나, 중공 챔버의 하나 이상의 보이드를 층상 관형 부재로 채우거나, 또는 둘 모두를 수행하기에 충분할 수 있다. 외향 압력은 층상 관형 부재의 팽창을 야기하거나 또는 야기하지 않을 수 있다. 팽창은 블래더 부재, 하나 이상의 내부 재료, 하나 이상의 외층, 또는 이들의 임의의 조합의 탄성 변형을 포함할 수 있다. 팽창은 층상 관형 부재가 중공 챔버, 생성된 복합 구조물, 또는 둘 모두의 적어도 일부의 형상과 실질적으로 유사한 및/또는 상호적인 형상으로 변형되게 할 수 있다. 팽창은 층상 관형 부재가 중공 챔버 내에서 하나 이상의 보이드 공간을 채우게 할 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 하나 이상의 외층, 층상 관형 부재, 주형, 또는 이들의 조합의 하나 이상의 부분에 수지를 도포하는 단계를 포함한다. 수지는 내층, 외층, 하나 이상의 이음매 내, 중공 챔버의 표면, 또는 이들의 임의의 조합에 도포될 수 있다. 수지의 도포 단계는 수지, 제1 수지, 제2 수지, 또는 이들의 조합을 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 수지는 분무, 브러싱, 압연, 침지, 플러딩, 주입 등, 또는 이들의 임의의 조합을 통해 도포될 수 있다. 수지는 하나 이상의 표면에 적어도 부분적으로 함침되거나 또는 하나 이상의 표면과 분리된 상태로 유지될 수 있다. 수지는 다공성 특성을 갖는 하나 이상의 표면에 함침될 수 있다. 수지는 하나 이상의 외부 재료, 내부 재료, 내층, 또는 이들의 임의의 조합에 부분적으로 함침될 수 있다. 수지는 내층과 외층의 조립 시에 층상 관형 부재에 도포될 수 있다. 내층과 외층의 접촉이 외층에 수지의 도포를 야기할 수 있도록 내층은 수지(예를 들어, 수지 매트릭스)일 수 있다. 수지는 주형 내에 배치 시 또는 후에 층상 관형 부재에 도포될 수 있다. 수지는 중공 챔버의 표면과 접촉 시에 층상 관형 부재에 도포될 수 있다. 수지는 층상 관형 부재가 중공 챔버 내에 삽입된 후 중공 챔버 내로 전달(예를 들어, 주입)될 수 있다. 수지는 주형 내에 삽입 전 또는 후에 이음매 내에 도포될 수 있다. 이음매에서 도포된 수지는 하나 이상의 외층 내의 수지와 동일하거나 상이한 수지일 수 있다. 층상 관형 부재에 수지의 도포는 수지의 함침을 가능하게 할 수 있다.
본 방법은 하나 이상의 이음매에서 하나 이상의 필렛을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 필렛을 형성하는 단계는 하나 이상의 이음매 내에서 하나 이상의 외층의 하나 이상의 에지에 걸쳐 수지를 도포하는 단계, 하나 이상의 외층으로부터 수지를 압착하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 필렛은 이음매 내로부터 제2 수지를 압착하거나, 이음매에서 하나 이상의 외층에 개별적으로 제2 수지를 도포하거나, 또는 둘 모두에 의해 형성될 수 있다. 제2 수지는 하나 이상의 외층의 제1 수지에서 압착될 수 있거나, 하나 이상의 외층의 표면들 사이에 (예를 들어, 제1 수지와는) 개별적으로 도포될 수 있거나, 또는 둘 모두일 수 있다. 하나 이상의 필렛의 수지는 이음매 내, 하나 이상의 외층 내, 또는 둘 모두 내의 수지와 동일하거나 상이한 수지일 수 있다. 하나 이상의 필렛의 수지는 주형 내에 삽입 전, 동안, 및/또는 후에 층상 관형 부재, 하나 이상의 외층, 또는 둘 모두에 도포될 수 있다. 하나 이상의 필렛의 수지는 주형 내에 도포될 수 있다. 주형, 내층, 또는 둘 모두는 필렛의 형상을 형성하기 위한 하나 이상의 특징부를 가질 수 있다. 예를 들어, 오목 필렛은 주형, 내층, 또는 둘 모두의 상호적(볼록 형상의) 돌출에 의해 형성될 수 있다. 주형, 내층, 또는 둘 모두로부터의 힘의 인가는 하나 이상의 필렛의 프로파일 형상과 같은 형상을 성형할 수 있다. 주형은 압출을 통해 필렛용 수지를 도포할 수 있다. 주형은 로봇 적용, 하나 이상의 노즐, 하나 이상의 스프레이, 또는 이들의 임의의 조합을 통해 필렛용 수지를 도포할 수 있다. 주형은 이음매를 따라 수지의 전달 동안 형성된 프로파일 형상으로 필렛용 수지를 도포할 수 있다.
본 방법은 층상 관형 구조물의 적어도 일부를 수지로 함침시키는 단계를 포함한다. 층상 관형 구조물을 수지로 함침시키는 단계는 주형의 중공 챔버 내에서 일어날 수 있다. 함침은 주형의 하나 이상의 표면, 하나 이상의 내부 보강 구조물, 중공 챔버로부터 인출된 진공, 또는 이들의 조합에 의해 가해지는 힘으로 인해 발생할 수 있다. 함침은 수지의 흐름을 야기하는 열의 적용으로 인해 발생하거나 또는 발생하지 않을 수 있다. 함침은 주형이 폐쇄 위치에 배치됨으로써 발생할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 주형 부분은 층상 관형 구조물, 수지, 또는 둘 모두의 하나 이상의 외면에 내향 힘을 가할 수 있다. 내향 힘으로 인해 수지는 외층, 내층, 또는 둘 모두의 구멍 내로 흐를 수 있다. 내향 힘으로 인해 수지는 하나 이상의 외부 재료, 내부 재료, 또는 둘 모두의 구멍 내로 흐를 수 있다. 함침은 층상 관형 부재의 내부 내에 외향 힘이 가해짐으로써 발생할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 보강 구조물(예를 들어, 유체 및/또는 고체)은 외향 압력을 가할 수 있다. 외향 압력으로 인해 수지는 하나 이상의 외부 재료의 구멍 내로 흐를 수 있다. 함침은 중공 챔버로부터 진공이 인출됨으로써 발생할 수 있다. 복합 구조물을 형성하는 방법은 진공 챔버 내에 주형을 삽입 및/또는 둘러싸는 단계, 진공 챔버와 유체 연통하게 주형을 배치하는 단계, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 진공 펌프는 진공 챔버, 중공 챔버, 또는 둘 모두로부터 공기를 인출할 수 있다. 수지를 층상 관형 부재의 적어도 일부에 함침시키는 단계는 층상 관형 부재, 수지, 주형, 또는 이들의 조합을 가열하는 단계를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 층상 관형 부재, 수지, 중공 챔버, 또는 이들의 조합이 가열될 수 있는 온도는 수지의 흐름, 수지의 융점, 주위 온도 초과, 경화 온도 미만, 또는 이들의 임의의 조합을 초래하는 온도일 수 있다. 수지의 함침을 위한 예시적인 방법은 습식 압축, 전달 트랜스퍼 성형, 사전 함침, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 트랜스퍼 성형은 수지 트랜스퍼 성형(RTM), 고압 트랜스퍼 성형, 동일한 인증 수지 트랜스퍼 성형, 진공 보조 트랜스퍼 성형, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 수지를 경화시키는 단계는 수지를 층상 관형 부재의 적어도 일부와 결합시켜 복합 구조물을 형성하도록 기능할 수 있다. 경화에 의해 복합 구조물은 성형된 형상을 영구적으로 또는 반영구적으로 유지할 수 있다. 경화는 주형 내에서 또는 이로부터 분리되어 일어날 수 있다. 층상 관형 부재는 주형 내에 잔류하거나 또는 수지를 경화시키기 전에 제거될 수 있다. 주형으로부터 분리되면, 그 내부에 수지가 함침된 층상 관형 부재는 즉시 경화 공정으로 이송되거나 나중에 경화를 위해 저장될 수 있다. 복합 구조물을 형성하는 단계는 생성된 복합 구조물이 일반적으로 관형 형태, 하나 이상의 윤곽, 또는 둘 모두를 갖도록 수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 수지를 경화시키는 단계는 수지가 하나 이상의 외부 재료, 내부 재료, 내층, 또는 이들의 조합과 결합되어 복합재를 형성할 수 있다. 수지를 경화시키는 단계는 층상 관형 부재에 함침된 수지를 경화에 적합한 하나 이상의 온도로 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도는 수지가 짧은 사이클 시간 이하 동안 노출되고 경화될 수 있는 하나 이상의 온도를 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도는 주위 온도, 하나 이상의 상승 온도, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 수지를 경화시키는 단계는 그 내부에 수지가 함침된 층상 관형 부재를 주위 온도에서 잔류시켜 수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 주위 온도는 약 18℃ 이상, 약 20℃ 이상, 또는 심지어 약 21℃ 이상일 수 있다. 주위 온도는 약 26℃ 이하, 약 24℃ 이하, 또는 심지어 약 23℃ 이하일 수 있다. 수지를 경화시키는 단계는 그 내부에 수지가 함침된 층상 관형 부재를 하나 이상의 상승 온도로 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 상승 온도는 주위 온도 이상일 수 있다. 하나 이상의 상승 온도는 약 200℃ 이하, 약 180℃ 이하, 또는 심지어 약 160℃ 이하일 수 있다. 경화 온도는 약 120℃ 이상, 약 130℃ 이상, 약 140℃ 이상, 또는 심지어 약 150℃ 이상일 수 있다. 주형으로부터의 제거, 경화, 또는 둘 모두 시, 복합 구조물은 완화되거나 스프링-백될 수 있다. 복합 구조물의 완화 또는 스프링-백을 보상하기 위해, 하나 이상의 주형 부분은 성형 및 절단 복합 구조물의 요구되는 윤곽을 약간 넘는 형상을 형성하도록 구성되고, 구조화되고, 그리고/또는 배치될 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 주형으로부터 복합 구조물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 복합 구조물을 제거하는 단계는 주형이 폐쇄 위치에서 개방 위치로 전이하는 단계를 포함할 수 있다. 복합 구조물의 제거 단계는 나 이상의 주형 부분 및/또는 플랜지가 하나 이상의 다른 주형 부분 및/또는 플랜지로부터 멀어지는 단계를 포함할 수 있다. 제거는 주형을 주위 압력으로 복귀시키거나, 진공 인출을 역전시키거나, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 복합 구조물의 제거는 수동으로 또는 로봇으로 완료될 수 있다. 복합 구조물의 제거는 주형을 개방 위치에 배치한 직후에 일어날 수 있거나 또는 지연될 수 있다. 형성된 복합 구조물의 제거는 하나 이상의 주형 부분, 중공 챔버, 또는 둘 모두의 일부로서 구배 각도에 의해 도움을 받을 수 있다. 형성된 복합 구조물의 제거는 약 90° 이하, 약 80° 이하, 또는 심지어 약 70° 이하의 구배 각도에 의해 도움을 받을 수 있다. 형성된 복합 구조물의 제거는 약 1° 이상, 약 2° 이상, 약 3° 이상, 약 5° 이상, 또는 심지어 약 10° 이상의 구배 각도에 의해 도움을 받을 수 있다. 복합 구조물을 형성하는 방법은 복합 구조물로부터 내층의 적어도 일부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 내층의 적어도 일부는 복합 구조물 내에 잔류할 수 있다. 내층이 수지를 포함하거나 또는 수지인 경우, 내층은 외층에 통합될 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 하나 이상의 마무리 공정을 포함할 수 있다. 하나 이상의 마무리 공정은 복합 구조물로부터 스크랩 및/또는 결함을 제거하는 단계; 복합 구조물을 코팅하는 단계; 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 결함은 예리한 모서리, 거친 표면, 기포 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 스크랩은 수지의 임의의 오버플로우 영역; 내층, 외층, 또는 둘 모두의 노출 및/또는 과잉 부분; 하나 이상의 내부 보강 구조물; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 스크랩은 후속 복합 구조물을 형성하는 데 재활용 및 재사용될 수 있다. 내층의 노출 및/또는 과잉 부분의 제거는 하나 이상의 캡, 하나 이상의 내부 보강 구조물, 조임 부재, 또는 이들의 조합의 제거를 포함할 수 있다. 하나 이상의 내부 보강 구조물의 제거는 하나 이상의 고체, 유체, 또는 둘 모두의 제거를 포함할 수 있다. 하나 이상의 고체의 제거는 하나 이상의 강성 부재, 발포체, 또는 둘 모두의 제거를 포함할 수 있다. 유체의 제거는 하나 이상의 가스 및/또는 액체의 제거를 포함할 수 있다. 복합 구조물을 코팅하는 단계는 마감 코팅을 적용하는 단계를 포함한다. 마감 코팅은 장식 표면 마감을 추가할 수 있고 그리고/또는 복합 구조물을 추가로 보호하기 위해 배리어 코팅을 제공할 수 있다. 보호는 자외선 차단을 포함할 수 있다. 마감 코팅은 페인트, 바니시 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 코팅은 복합 구조물의 수지와 협력하고 접착하기에 적합한 임의 유형의 코팅일 수 있다. 코팅은 라텍스, 알키드 피니쉬, 폴리우레탄, 폴리에스테르 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
복합 구조물을 형성하는 방법은 짧은 사이클 시간을 포함할 수 있다. 짧은 사이클 시간에 의해 자동화 생산, 대량 생산, 상업화 등, 또는 이들의 임의의 조합에 적합한 시간 내에 층상 관형 부재는 복합 구조물로 경화될 수 있다. 짧은 사이클 시간은 약 15분 이하, 약 10분 이하, 약 8분 이하, 약 6분 이하, 또는 심지어 약 5분 이하일 수 있다. 짧은 사이클 시간은 약 0.1분 이상, 약 0.5분 이상, 또는 심지어 약 0.8분 이상일 수 있다. 예를 들어, 짧은 사이클 시간은 약 0.1분 이상 내지 약 3분 이하일 수 있다.
예시적 구현예
도 1a 및 1b는 층상 관형 부재(12)를 도시하고 있다. 층상 관형 부재(12)는 내층(14) 및 외층(16)을 포함한다. 내층(14)은 외층(16) 내에 삽입되어 외층(16)이 내층(14)의 외면(18)의 적어도 일부의 주위에 끼워진다. 내층(14)은 원통형 형상을 갖는다. 외층(16)은 (도 1b에 도시된 바와 같이) 내층(14)의 기하학적 구조에 부합하도록 다공성 및 가요성 재료이다. 내층(14)은 2개의 대향 단부(20)를 포함한다. 2개의 대향 단부(20)는 외층(16)에 의해 노출되어 2개의 대향 단부(20)가 노출된 상태로 유지된다.
도 2는 개방 위치(100)에서의 주형(22)을 도시하고 있다. 주형(22)은 상부 주형(24) 및 하부 주형(26)의 두 부분으로 구성된다. 상부 주형(24)은 대향 단부(30)에 상부 주형 플랜지(28)를 포함한다. 하부 주형(26)은 대향 단부(34)에 하부 주형 플랜지(32)를 포함한다. 상부 주형(24)과 하부 주형(26) 사이에서, 주형(22)은 중공 챔버(36)를 포함한다. 상부 주형(24)은 적어도 하나의 개구(38)를 포함한다. 개구(38)는, 진공 챔버(미도시)와 같은, 주형(22)의 외부와 중공 챔버(36)를 연통시킬 수 있다. 개방 위치(100)에서, 중공 챔버(28) 내에 층상 관형 부재(12)(도시되지 않음)를 배치하기 위해 상부 주형(24)과 하부 주형(26) 사이에 충분한 거리가 있다. 층상 관형 부재(12)가 주형(22) 내에 배치되기 전에 수지(40)가 중공 챔버(36)의 표면(42) 상에 배치될 수 있다.
도 3은 개방 위치(100)에서 주형(22) 내에 삽입된 층상 관형 부재(12)를 도시하고 있다. 층상 관형 부재(12)는 중공 챔버(36) 내에서 수지(40) 상에 직접 배치된다. 외층(16)에 의해 노출된 2개의 대향 단부(20)는 상부 주형 플랜지(28)와 하부 주형 플랜지(34) 사이에 배치된다.
도 4는 폐쇄 위치(102)에 있고 진공 챔버(44) 내에 삽입된 주형(22)을 도시하고 있다. 폐쇄 위치(102)에서, 상부 주형(24)은 하부 주형(26)을 향해 이동하여 층상 관형 부재(12)를 캡슐화한다. 층상 관형 부재(12)에 대한 상부 주형(24)의 힘으로 인해 수지는 외층(16)에 적어도 부분적으로 함침될 수 있다. 상부 주형 플랜지(28) 및 하부 주형 플랜지(32)는 외층(16)에 의해 노출된 2개의 대향 단부(20)와 접촉할 수 있다. 2개의 대향 단부(20)에서 상부 주형 플랜지(28), 하부 주형 플랜지(34), 및 외면(18) 사이의 접촉으로 인해 주형(22)은 층상 관형 부재(12)의 주위를 밀봉한다. 주형(22) 내의 적어도 하나의 개구(38)는 중공 챔버(36)와 진공 챔버(44) 간의 연통을 제공한다. 진공 챔버(44)는 어도 하나의 개구(46)를 포함하여 진공은 진공 챔버(44)로부터 인출될 수 있다. 적어도 하나의 개구(46)는 펌프(미도시)와 연통하는 포트일 수 있다. 진공을 인출함으로써, 수지(40)는 외층(16) 주위에 인출되고 외층(16)을 완전히 함침시킬 수 있다. 공기 공급 라인(48)은 내부 관형 부재(12)와 연통한다. 공기 공급 라인(48)은 내층(14)의 내부 내에 가압 공기를 제공한다.
도 5는 주형(22) 및 진공 챔버(44) 내의 복합 구조물(10)을 도시하고 있다. 수지(40)는 복합 구조물(10)의 실질적으로 모든 외층(16) 내에 함침된다. 수지(40)가 외층(16) 내에 함침된 후, 복합 구조물(10)은 경화를 위해 주형(22) 내에 잔류할 수 있거나 또는 경화를 위해 주형(22)으로부터 제거될 수 있다. 경화 후 또는 전에, 내층(14)은 제거될 수 있거나 또는 복합 구조물(10) 내에 잔류할 수 있다.
도 6은 내층(14)을 도시하고 있다. 내층(14)은 중공인 블래더 부재(49)를 포함한다. 내층은 하나 이상의 캡(50)을 포함한다. 하나 이상의 캡(50)은 각 대향 단부(20)에 위치된다. 하나 이상의 캡(50)은 각 대향 블래더 단부(51)에서 블래더 부재(49) 내에 삽입된다. 조임 부재(52)는 블래더 부재(49) 주위를 클램핑하여 블래더 부재(49) 내에 캡(50)을 유지한다. 내층(14)은 로드와 같은 강성 부재(54)를 포함한다. 강성 부재(54)는 블래더 부재(49)의 일 단부(51)로부터 블래더 부재(49)의 대향 단부(51)로 연장된다.
도 7a-7c는 복합 구조물(10)의 단면을 도시하고 있다. 복합 구조물(10)은 외층(16)을 포함한다. 외층(16)은 제1 외층(16a) 및 제2 외층(16b)을 포함한다. 제1 외층(16a) 및 제2 외층(16b)은 각각 외층(16)의 둘레의 약 절반이다. 제1 외층(16a)과 제2 외층(16b) 사이에 대향 이음매(56)가 형성된다. 이음매(56)는 제2 외층(16b)이 제1 외층(16a)과 중첩할 때의 중첩 이음매이다. 제1 외층(16a) 및 제2 외층(16)은 이음매(56)에서 수지(40)에 의해 결합된다. 도 7a는 이음매(56)에서의 외부 필렛(58) 및 내부 필렛(60) 양자를 도시하고 있다. 도 7b는 이음매(56)에서의 내부 필렛(60)을 도시하고 있다. 도 7c는 이음매(56)에서의 외부 필렛(58)을 도시하고 있다. 외부 필렛(58)은 제1 외층(16a)과 제2 외층(16b) 사이로부터 제2 외층(16b)의 외부 에지(62)에 걸쳐 흐르는 수지(40)에 의해 형성된다. 내부 필렛(60)은 제1 외층(16a)과 제2 외층(16b) 사이로부터 제1 외층(16a)의 내부 에지(64)에 걸쳐 흐르는 수지(40)에 의해 형성된다.
도 8은 주형(22)(미도시) 내에 삽입되거나 복합 구조물(10)(미도시)을 형성하기 전의 외층(16)을 도시하고 있다. 외층(16)은 제1 외층(16a) 및 제2 외층(16b)을 포함한다. 제1 외층(16a) 및 제2 외층(16b)은 각각 복합 구조물(10)의 절반부와 유사한 형상으로 미리 형성된다.
도 9a-9b는 주형(22) 내의 층상 관형 부재(12)를 도시하고 있다. 층상 관형 부재(12)는 내층(14) 및 외층(16)을 포함한다. 내층(14)은 외층(16) 내에 위치된다. 내층(14)은 제1 외층(16a)과 제2 외층(16b) 사이에 위치된다. 도 9a에서, 외층(16)에 수지(40)(미도시)가 함침된다. 도 9b에서, 수지(40)는 이음매(56)에서 제1 외층(16a)과 제2 외층(16b) 사이에 도포된다. 폐쇄 위치(102)에서의 주형(22)은 외층(16) 상에서 내층(14)을 향해 힘(F)을 가한다. 도 7a-7c에 도시된 바와 같이, 힘(F)으로 인해 수지(40)는 오버플로잉하여 외부 필렛(58), 내부 필렛(60), 또는 둘 모두를 형성할 수 있다.
도 10a-10c는 제1 외층(16a) 및 제2 외층(16b)에 의해 형성된 이음매(56) 내의 수지(40)를 도시하고 있다. 수지(40)는 제2 외층(16b)의 외부 에지(62)에 걸쳐 위치되어 외부 필렛(58)을 형성한다. 외층(16b)은 내향 표면(66)과 외부 에지에 근접한 외향 표면(68) 사이의 거리로서 측정된 두께(t)를 갖는다. 수지(40)는 제1 외층(16a)의 외향 표면(68)과 제1 외층(16a)의 외향 표면(68)에 대한 수지(40)의 최대 외곽부 사이의 거리로서 측정된 높이(h)를 포함한다. 수지는 제2 외층(16b)의 외부 에지(62)와 외부 에지(62)에 대한 수지(40)의 최외곽부 사이의 거리로서 측정된 길이(l)를 포함한다. 도 10a는 볼록 프로파일을 갖는 외부 필렛(58)을 도시하고 있다. 도 10b는 오목 프로파일을 갖는 외부 필렛(58)을 도시하고 있다. 도 10c는 선형 프로파일을 갖는 외부 필렛(58)을 도시하고 있다.
실시예
하기의 실시예는 본원의 교시를 예시하기 위해 제공되지만 본원의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예 1
외층은 외부 재료와 내부 재료의 조합을 포함하는 슬리브를 형성함으로써 제조된다. 내부 재료의 경우, 내부 재료의 4개 층은 슬리브를 형성하는 데 사용된다. 내부 재료의 4개 층은 탄소 섬유로 이루어진 A&P UnimaxTM 편조 단방향 슬리브이다. 내부 재료의 각 층은 두께가 0.31 mm이고 549 g/m2의 섬유 면적 중량을 갖는다. 외부 재료의 경우, 외부 재료의 1개 층이 사용되어 내부 재료의 외부 주위에 둘러싸서 슬리브 형상을 갖는 외층을 형성한다. 외부 재료의 층은 유리 섬유로 이루어진 A&P Technology의 BimaxTM 편조 이축 슬리브이다.
내층은 중공 고무 튜브를 사용하여 형성되어 블래더 부재를 형성한다. 블래더 부재 내에 로드가 삽입된다. 로드는 블래더 부재의 대향 단부에 위치된 2개의 강철 캡에 의해 제 위치에서 유지된다. 2개의 클램프는 블래더 부재에 캡을 유지시킨다. 내층은 외층에 삽입되어 층상 관형 부재를 형성한다.
수지는 손으로 외층에 도포된다. 수지는 주형의 중공 챔버의 표면에도 도포된다. 수지는 다우 화학 회사에 의해 제조된 VORAFUSETM P6300 에폭시 수지이다. 중공 챔버의 표면은 크롬 도금된 강철 표면이다.
그 위에 수지를 갖는 층상 관형 부재는 주형의 중공 챔버 내에 배치되고 주형은 폐쇄된다. 주형은 진공 백 내에 삽입된다. 백은 약 1 내지 5분 동안 약 0.145 psi 내지 약 0.29 psi로 진공화되어 수지는 외층 내에 완전히 함침되고 경화될 수 있다. 챔버 내에 열이 가해져 수지를 경화시킨다. 층상 관형 부재는 수지가 경화되어 복합 구조물을 형성할 때까지 약 150℃의 온도에서 약 1-5분 동안 중공 챔버 내에 잔류한다. 경화 후, 진공 챔버는 정상 주위 압력 및 온도로 복귀하고, 주형은 복합 구조물을 제거하기 위해 개방된다.
실시예 2
외부 재료의 시트를 사용하여 2개의 개별 슬리브를 형성함으로써 4개의 외층이 형성된다. 한 쌍의 외층이 동시에 형성된다. 한 쌍의 외층은 다른 쌍의 외층보다 큰 직경으로 형성된다. 각 슬리브의 외부 재료의 경우, 외부 재료의 12개의 층(예를 들어, 플라이)은 각 슬리브를 형성하는 데 사용된다. 외부 재료의 12개 층은 각각 수지가 DOW® 에폭시 수지에 의한 VORAFUSETM P6300인 단방향 연속 탄소 섬유 에폭시 복합재의 프리프레그 시트이다. 외층에 대한 섬유 함량은 약 60.3 +/- 0.08 중량% 내지 약 64.5 +/- 0.4 중량%이다. 외층에 대한 보이드 함량은 약 2.06 +/- 0.09 중량% 내지 약 2.30 +/- 0.12 중량%이다. 각 슬리브의 경우, 제1 층은 내층을 감싼 후, 각 후속 층은 이전에 적용된 외부 재료 및 내층을 감싼다. 내층은 알루미늄 금속 맨드릴이다. 직경이 큰 슬리브의 경우, 맨드릴은 47 mm의 외경을 갖는다. 직경이 더 작은 슬리브의 경우, 맨드릴은 41 mm의 외경을 갖는다. 내층 주위에 감싸인 외층은 층상 관형 부재를 형성하여 2개의 층상 관형 부재가 형성된다.
그 후, 층상 관형 부재는 외층 및 내층에 압력을 가하기 위해 감싸진 투명한 플라스틱 수축 테이프를 갖는다. 수축 테이프는 주형 챔버의 내벽에 의해 가해지는 압력을 시뮬레이션한다.
층상 관형 부재 양자는 경화를 위해 오븐 내에 배치된다. 층상 관형 부재 양자는 2시간 동안 150℃의 온도로 설정된 오븐에 배치되어 2개의 경화된 사전 성형 층상 관형 부재를 형성한다.
경화 후, 2개의 사전 성형 층상 관형 부재는 외층으로부터 내층을 제거함으로써 주형에서 제거된다. 그 후, 사전 성형 층상 관형 부재는 각각 10인치(254 mm)의 길이를 갖도록 트리밍된다. 내층의 제거 후, 더 큰 사전 성형 관형 부재는 52.1 mm의 외경을 갖는 반면, 더 작은 사전 성형 관형 부재는 46.3 mm의 외경을 갖는다. 각 사전 성형 관형 부재는 2.46 mm의 벽 두께를 갖는다.
그 후, 각 사전 성형 관형 부재는 길이 방향으로 절반으로 절단되어, 각 사전 성형 관형 부재는 2개의 C-채널형 관형 부재를 형성한다. 그 후, 각각 더 작은 직경의 C-채널은 각각 더 큰 직경의 C-채널 내에 위치되어 2개의 개별 층상 관형 부재를 형성하고, 그 각각은 그의 각각의 길이를 따라 대향 및 중첩 이음매를 갖는다. 이음매는 이들 각각이 12.7 mm의 이음매 폭을 갖도록 중첩된다.
실시예 2를 사용한 비교예
실시예 2의 층상 관형 부재를 사용하여, 하나의 층상 관형 부재가 필렛을 포함하지 않고 다른 층상 관형 부재가 필렛을 포함하도록 이음매가 결합된다. 이음매에서 2세트의 층상 관형 부재를 접착하는 데 사용되는 수지는 DOW®의 BETAMATETM 73326/73327이고, 다른 2세트의 층상 관형 부재는 이음매에서 DOW®의 BETAMATETM 2090으로 결합된다.
제1 층상 관형 부재에서, 수지는 외층의 외향 표면과 내향 표면 사이의 이음매 내에 도포되지만, 필렛을 형성하기 위해 이음매의 외부 에지 또는 내부 에지 중 어느 쪽에도 도포되지 않는다. 제2 층상 관형에서, 수지는 이음매 내에 도포될뿐만 아니라 이음매 내로부터 오버플로잉되어 대향 이음매 양자의 내부 에지를 커버한다. 내부 에지에서의 오버플로우는 내부 필렛으로 지칭된다. 이음매에서의 수지는 이음매를 갖는 층상 관형 부재가 2개의 개별 복합 구조물로 형성되도록 경화된다. BETAMATETM 73326/73327을 갖는 층상 관형 부재는 약 120℃에서 약 30분 동안 경화되는 반면, BETAMATETM 2090을 갖는 층상 관형 부재는 60℃에서 약 120분 동안 경화된다.
경화 후, 필렛을 갖는 이음매 있는 복합 구조물 및 필렛을 갖지 않는 이음매 있는 복합 구조물 양자는 고유 주파수에 대해 시험된다. 고유 주파수는 이음매가 있고 필렛이 없는 복합 구조물의 유한 요소 해석과 비교된다. 주파수를 시험하기 위해, 충격 해머 모달(Impact Hammer Modal) 시험 방법에 따른 방법이 사용된다. 충격 해머 모달 시험 절차는 페이지 22-24, The Fundamentals of Modal Testing, 어플리케이션 노트 243-3, Agilent Technologies (http://www.modalshop.com/techlibrary/Fundamentals%20of%20Modal%20Testing.pdf)에서 찾을 수 있다. 복합 구조물이 주파수 응답에서 제1 피크와 반응할 때까지 복합 구조물에 증가하는 주파수가 적용된다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 내부 필렛을 갖는 복합 구조물은 2907 Hz의 주파수에서 제1 피크로 응답한다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 필렛이 없는 결합 이음매를 갖는 복합 구조물은 2254 Hz의 더 낮은 주파수에서 제1 피크를 갖는다. 제1 피크에서 필렛이 없는 복합 구조물의 주파수 응답은 또한 제1 피크 전후의 주파수 응답에 비해 더욱 확연하고 뚜렷하다. 유한 요소 해석과 비교하면, 필렛을 갖는 복합 구조물의 주파수 응답은 예측된 응답보다 19% 더 높고, 필렛을 갖는 복합 구조물의 주파수 응답은 예측된 응답보다 9% 더 낮다.
주파수 응답 시험 후, 이음매가 있는 복합 구조물 양자는 강성에 대해 시험된다. 주파수를 시험하기 위해, 3점 굽힘 시험이 ASTM D790에 따라 도 12a에 도시된 바와 같이 이용된다. 3점 굽힘 시험을 위해, 2개의 지지 고정구의 중심선 사이에 8인치 스팬을 갖는 V자형 지지 고정구가 이용되며, 복합 구조물은 각각 10인치 길이를 갖는다. 도 12b는 3점 굽힘 시험으로부터 발생하는 하중-변위 곡선을 도시하고 있다. 알 수 있는 바와 같이, 필렛이 없는 복합 구조물과 동일한 변위를 달성하기 위해 내부 필렛을 갖는 복합 구조물에 훨씬 더 큰 힘이 가해질 수 있다. 도 12b의 하중-변위 곡선은 필렛이 있는 이음매를 갖는 복합 구조물이 필렛이 없는 이음매를 갖는 복합 구조물에 비해 훨씬 더 높은 강성 및 강도를 갖는 것을 도시하고 있다.

Claims (24)

  1. 방법으로서,
    a) 내층 주위에 하나 이상의 외층을 배치하여 층상 관형 부재를 형성하고 상기 층상 관형 부재의 길이를 따라 하나 이상의 이음매에 접합하는 단계로서, 상기 하나 이상의 외층은 그 내부에 함침된 제1 수지를 포함하는, 단계;
    b) 상기 하나 이상의 이음매에서 상기 제1 수지 또는 제2 수지를 도포하는 단계;
    c) 상기 제1 수지, 상기 제2 수지, 또는 접착제로 상기 하나 이상의 이음매를 따라 하나 이상의 필렛을 생성하는 단계;
    d) 상기 제1 수지, 상기 제2 수지, 및 상기 접착제를 경화시켜 상기 층상 관형 부재, 상기 제1 수지, 상기 제2 수지, 및 상기 접착제가 관형 형태를 갖는 복합 구조물을 형성하는 단계; 및
    e) 주형 내에 상기 층상 관형 부재를 위치시키거나, 주형 내에 상기 층상 관형 부재를 형성하거나, 또는 이들 둘 모두를 포함하는 단계를
    포함하고,
    상기 주형은 상기 하나 이상의 외층 상에서 상기 내층을 향해 힘을 가하여 상기 하나 이상의 필렛을 형성하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 필렛은 상기 이음매 내로부터 상기 제2 수지에서 압착하는 것, 상기 이음매에서 하나의 외층에 또는 하나 이상의 외층에 개별적으로 상기 제2 수지를 도포하는 것, 또는 둘 모두에 의해 형성되는, 방법.
  3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 이음매 내의 상기 제2 수지는 상기 하나 이상의 외층의 상기 제1 수지에서 압착되는 것, 상기 하나 이상의 외층의 표면들 사이에 개별적으로 도포되는 것, 또는 둘 모두인, 방법.
  4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 필렛을 생성하기 위해, 상기 접착제는 상기 이음매에서 하나 이상의 외층의 하나 이상의 에지에 도포되는, 방법.
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 필렛에는 하나 이상의 프로파일 형상이 형성되고, 상기 하나 이상의 프로파일 형상은 볼록, 오목, 선형, 자유형, 또는 이들의 조합인, 방법.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 수지, 상기 제2 수지, 및 상기 접착제는 동시에, 개별적으로, 또는 이들의 임의의 조합으로 경화되는, 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 외층은 하나 이상의 직조 재료, 부직 재료, 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 하나 이상의 직조 재료는 편조 재료, 단방향 재료, 비(非)권축 재료, 다른 인터레이스 재료 등, 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 부직 재료는 랜덤하게 배향된 섬유를 갖는 결합 재료를 포함하는, 방법.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내층은 맨드릴, 블래더, 또는 둘 모두를 포함하는, 방법.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 상기 제1 수지, 상기 제2 수지, 상기 접착제, 또는 이들의 조합의 경화 후에 상기 하나 이상의 외층으로부터 상기 내층을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 상기 층상 관형 부재를 진공 챔버에 의해 둘러싸인 주형 내에 삽입하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 수지는 상기 진공 챔버가 상기 주형 상에서 진공을 빼냄(pull a vacuum)으로써 상기 외층에 함침되는, 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 수지, 상기 제2 수지, 상기 접착제, 또는 이들의 조합은 열경화성 수지계인, 방법.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 수지, 상기 제2 수지, 상기 접착제, 또는 이들의 조합은 하나 이상의 에폭시 수지계를 포함하는, 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지, 제1 수지, 제2 수지, 또는 이들의 임의의 조합의 경화는 18℃ 이상 내지 200℃ 이하의 온도에서 수행되는, 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 층상 관형을 상기 복합 구조물로 경화시키기 위한 사이클 시간은 0.1분 이상 내지 3분 이하인, 방법.
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