(57)【要約】      （修正有）【課題】複合ワークピースを硬化させて部品を形成するための可搬式加熱装置を提供する。【解決手段】装置は、オブジェクト１１５、可搬式構造体１２１、及び加熱システム１２２を備えている。該オブジェクトは、部品のために選択された形状を有することができる。該可搬式構造体は、該オブジェクトを保持するように構成された保持構造体１３０を含むことができる。該保持構造体は、第１の側面１３１及び第２の側面１３２を有する。該加熱システムは、該保持構造体の該第１の側面と該保持構造体の該第２の側面とにおいて該オブジェクトを覆うように構成される。該加熱システムは、さらに、該オブジェクトの上に配置されたワークピース１０２を硬化させて部品１０４を形成する際に使用される熱を発生させるように構成される。【選択図】図１
2014058153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（１０４）のために選択された形状（１１６）を有するオブジェクト（１１５）と、
オブジェクト（１１５）を保持するように構成された保持構造体（１３０）であって、第１の側面（１３１）及び第２の側面（１３２）を有する保持構造体（１３０）を備える可搬式構造体（１２１）と、
保持構造体（１３０）の第１の側面（１３１）及び保持構造体（１３０）の第２の側面（１３２）においてオブジェクト（１１５）を覆うように構成された加熱システム（１２２）であって、オブジェクト（１１５）の上に配置されたワークピース（１０２）を硬化させて部品（１０４）を形成する際に使用される熱（１１０）を発生させる加熱システム（１２２）と
を備える装置。
【請求項２】
加熱システム（１２２）が、
保持構造体（１３０）の第１の側面（１３１）においてオブジェクト（１１５）を覆うように構成された第１の加熱装置（１４２）と、
保持構造体（１３０）の第２の側面（１３２）においてオブジェクト（１１５）を覆うように構成された第２の加熱装置（１４４）と
を備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１の加熱装置（１４２）及び第２の加熱装置（１４４）の少なくとも一方が、第１の加熱装置（１４２）及び第２の加熱装置（１４４）の少なくとも一方が真空（１４６）に応答して変形するように選択された変形可能な材料（１５８）からなる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
オブジェクト（１１５）及び保持構造体（１３０）の少なくとも一方に関連付けられた任意の数の真空ポート（１４８）と、
任意の数の真空ポート（１４８）に接続された真空システム（１２４）であって、オブジェクト（１１５）の周りに形成された、オブジェクト（１１５）上に配置されたワークピース（１０２）を硬化させることにより部品（１０４）を形成する際に真空（１４６）が使用される真空境界（１５４）内部に、真空（１４６）を引くように構成された真空システム（１２４）と
をさらに備えている、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
真空境界（１５４）が、加熱システム（１２２）及び加熱バッグ（１５６）の少なくとも一方により形成される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
真空（１４６）を引くために真空システム（１２４）が生成する真空圧（１１２）と、加熱システム（１２２）が発生させる熱（１１０）の量（１６２）とを制御するように構成された制御システム（１２６）をさらに備えている、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
可搬式構造体（１２１）の保持構造体（１３０）が、オブジェクト（１１５）を受けて保持するように構成された開口（１３４）を含み、さらに、
オブジェクト（１１５）と保持構造体（１３０）の開口（１３４）の縁（１３７）との間のインターフェースをシール（１３６）するように構成されたシール（１３６）を備えている、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
オブジェクト（１１５）及び加熱システム（１２２）の少なくとも一方に関連付けられたセンサシステム（１６６）であって、ワークピース（１０２）を硬化させる間にセンサデータ（１６４）を生成するように構成されたセンサシステム（１６６）をさらに備えている、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
ワークピース（１０２）を硬化させて部品（１０４）を形成する方法であって、
部品（１０４）のために選択された形状（１１６）を有するオブジェクト（１１５）の上にワークピース（１０２）を配置することと、
オブジェクト（１１５）を保持するように構成された保持構造体（１３０）であって、第１の側面（１３１）及び第２の側面（１３２）を有する保持構造体（１３０）に対してオブジェクト（１１５）を位置決めすることと、
保持構造体（１３０）の第１の側面（１３１）と保持構造体（１３０）の第２の側面（１３２）とにおいてオブジェクト（１１５）を覆うように、保持構造体（１３０）に対して加熱システム（１２２）を位置決めすることと、
加熱システム（１２２）が発生させる熱（１１０）を用いてワークピース（１０２）を硬化させることにより部品（１０４）を形成することと
を含む方法。
【請求項１０】
保持構造体（１３０）に対して加熱システム（１２２）を位置決めするステップが、
保持構造体（１３０）の第１の側面（１３１）においてオブジェクト（１１５）の上に第１の加熱装置（１４２）を位置決めすることと、
保持構造体（１３０）の第２の側面（１３２）においてオブジェクト（１１５）の上に第２の加熱装置（１４４）を位置決めすることと
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
真空システム（１２４）を使用してオブジェクト（１１５）の周りの真空境界（１５４）の内部に真空（１４６）を引き、ワークピース（１０２）を硬化させて部品（１０４）を形成する際に真空（１４６）を使用することをさらに含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
オブジェクト（１１５）の周りの真空境界（１５４）内部に真空（１４６）を引くステップが、
オブジェクト（１１５）及び保持構造体（１３０）の少なくとも一方に関連付けられた任意の数の真空ポート（１４８）を使用して、オブジェクト（１１５）の周りの真空境界（１５４）内部に真空（１４６）を引くこと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
センサシステム（１６６）を使用して、ワークピース（１０２）を硬化させる間にセンサデータ（１６４）を生成することと、
制御システム（１２６）を使用して、センサシステム（１６６）が生成するセンサデータ（１６４）に基づき、真空（１４６）を引くために真空システム（１２４）が生成する真空圧（１１２）と、加熱システム（１２２）が発生させる熱（１１０）の量（１６２）とを制御することと
をさらに含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
オブジェクト（１１５）と、オブジェクト（１１５）を受けるように構成された保持構造体（１３０）の開口（１３４）の縁（１３７）との間のインターフェースを、シール（１３６）を用いてシールすることをさらに含む、請求項９ないし１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
加熱システム（１２２）が発生させる熱（１１０）を用いてワークピース（１０２）を硬化させることにより部品（１０４）を形成するステップが、
加熱システム（１２２）が発生させる熱（１１０）を用いて複合ワークピース（１０８）を硬化させることにより複合部品（１７２）を形成することであって、複合部品（１７２）が、オブジェクト（１１５）の形状（１１６）の少なくとも一部に実質的に適合する最終形状（１１９）を有していること
を含む、請求項９ないし１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して硬化に関し、具体的には複合材料の硬化に関する。さらに具体的には、本発明は、複合材料の硬化に使用される可搬式硬化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの状況では、硬化プロセスを用いて物質を硬化又は強靭化する。典型的に、硬化プロセスでは、熱、圧力、真空、又はこれらの何らかの組み合わせを使用して、物質を硬化又は強靭化する化学反応を物質内で引き起こす。一実施例では、複合ワークピースを硬化させて複合部品を形成するために、熱及び／又は圧力を使用する。複合ワークピースには、任意の数の複合材料が含まれる。複合部品は、例えば、限定しないが、ビークル、設備の一部、構造パネル、フレーム、航空機部品、自動車部品、機械加工具、締め具、又は他の何らかの種類のオブジェクトといったオブジェクトに使用される。
【０００３】
硬化には様々な種類のシステムが使用されうる。硬化システムには、一又は複数の異なる種類の硬化装置が含まれうる。硬化炉及びオートクレーブは、複合ワークピースを硬化するために頻繁に使用される硬化装置の例である。硬化炉は、選択された温度に達すると、炉内に配置された物質に化学反応を引き起こす熱を生じさせる。オートクレーブは、オートクレーブ内に配置された物質に化学反応を引き起こすために熱及び圧力の両方を使用する。
【０００４】
例えば、限定しないが航空機のようなオブジェクトを製造するとき、航空機の様々な部品が、複合ワークピースを硬化させることにより形成される。これらの部品の製造は、製造工場内の様々な場所で行われうる。しかしながら、現在利用可能ないくつかの炉及びオートクレーブの大きさ及び／又は重量は、このような装置を製造工場内の様々な場所へ移動させることを、困難で、時間を要し、及び／又は必要以上に費用を要するものにしている。場合によっては、このような装置を移動させることは、別の場所で使用するために新しい装置を購入するより費用を要する。
【０００５】
加えて、このようなオートクレーブの運用費は必要以上に大きい。例えば、限定しないが、オートクレーブは、様々な大きさの複合ワークピースを硬化させるために使用される。しかしながら、特定の温度レベル及び特定の圧力レベルを達するのに必要なエネルギー量は、それよりも小さな複合ワークピースに必要なエネルギー量より大きい。したがって、少なくとも上述の問題点のいくつかと、起こりうる他の問題点を考慮する方法及び装置を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様によれば、オブジェクト、可搬式構造体、及び加熱システムを備える装置が提供される。オブジェクトは、一の部品のために選択された形状を有することができる。可搬式構造体は、オブジェクトを保持するように構成された保持構造体を含むことができる。保持構造体は、第１の側面及び第２の側面を有する。加熱システムは、保持構造体の第１の側面と保持構造体の第２の側面とにおいてオブジェクトを覆うように構成される。加熱システムは、さらに、部品を形成するためにオブジェクトの上に配置されたワークピースを硬化させる際に使用される熱を発生させるように構成される。
【０００７】
有利には、加熱システムは、保持構造体の第１の側面においてオブジェクトを覆うように構成された第１の加熱装置と、保持構造体の第２の側面においてオブジェクトを覆うように構成された第２の加熱装置とを備える。好ましくは、第１の加熱装置及び第２の加熱装置の少なくとも一方は、第１の加熱装置及び第２の加熱装置の少なくとも一方が真空に応答して変形するように選択された変形可能な材料からなる。有利には、装置は、オブジェクト及び保持構造体の少なくとも一方に関連付けられた任意の数の真空ポートをさらに備える。好ましくは、加熱システムは、任意の数の真空ポートに接続された真空システムであって、オブジェクトの周りに形成された、オブジェクトの上に配置されたワークピースを硬化させて部品を形成する際に真空が使用される真空境界内部に真空を引くように構成された真空システムをさらに備える。好ましくは、真空境界は、加熱システム及び真空バッグの少なくとも一方により形成される。好ましくは、装置は、真空を引くために真空システムが生成する真空圧と、加熱システムが発生させる熱の量とを制御するように構成された制御システムをさらに備える。好ましくは、装置は、加熱システム、真空システム、及び制御システムの少なくとも一つに電力を供給するように構成された電力システムをさらに備える。有利には、可搬式構造体の保持構造体は、オブジェクトを受けて保持するように構成された開口を含み、オブジェクトと保持構造体の開口の縁との間のインターフェースをシールするように構成されたシールをさらに備えている。有利には、装置は、オブジェクト及び加熱システムの少なくとも一方に関連付けられたセンサシステムであって、ワークピースを硬化する間にセンサデータを生成するように構成されたセンサシステムをさらに備えている。有利には、ワークピースは複合ワークピースであり、部品は複合部品であり、複合ワークピースは、硬化されて、オブジェクトの形状の少なくとも一部に概ね適合する最終形状を有する複合部品を形成する。
【０００８】
本発明のさらなる態様によれば、オブジェクト、可搬式構造体、加熱システム、任意の数の真空ポート、真空システム、シール、センサシステム、制御システム、及び電力システムを備える可搬式硬化システムが提供される。オブジェクトは、複合部品のために選択された形状を有することができる。可搬式構造体は、オブジェクトを保持するように構成された保持構造体を含むことができる。保持構造体は、第１の側面、第２の側面、及びオブジェクトを受けるように構成された開口を有する。加熱システムは、第１の加熱装置及び第２の加熱装置を備える。加熱システムは、保持構造体の第１の側面と保持構造体の第２の側面とにおいてオブジェクトを覆うように構成される。加熱システムは、さらに、オブジェクトの上に配置されたワークピースを硬化させて部品を形成する際に使用される熱を発生させるように構成される。第１の加熱装置は、保持構造体の第１の側面においてオブジェクトを覆うように構成される。第２の加熱装置は、保持構造体の第２の側面においてオブジェクトを覆うように構成される。第１の加熱装置及び第２の加熱装置の少なくとも一方は、第１の加熱装置及び第２の加熱装置の少なくとも一方が真空に応答して変形できるように構成された変形可能な材料からなる。任意の数の真空ポートは、オブジェクト及び保持構造体の少なくとも一方に関連付けられている。真空システムは、任意の数の真空ポートに接続される。真空システムは、加熱システム及び真空バッグの少なくとも一方によりオブジェクトの周りに形成された真空境界内部に真空を引くように構成される。真空は、オブジェクトの上に配置されたワークピースを硬化させて部品を形成するために使用される。シールは、オブジェクトと保持構造体の開口の縁との間のインターフェースをシールするように構成される。センサシステムは、ワークピースを硬化させる間にセンサデータを生成するように構成される。制御システムは、センサシステムのセンサデータに基づいて、真空を引くために真空システムが生成する真空圧と、加熱システムが発生させる熱の量とを制御するように構成される。電力システムは、加熱システム、真空システム、及び制御システムの少なくとも一つに電力を供給するように構成される。
【０００９】
本発明のまた別の態様によれば、ワークピースを硬化させて部品を形成する方法が提供される。ワークピースは、部品のために選択された形状を有するオブジェクトの上に配置される。オブジェクトは、オブジェクトを保持するように構成された保持構造体に対して位置決めすることができる。保持構造体は、第１の側面及び第２の側面を有する。加熱システムは、保持構造体の第１の側面と保持構造体の第２の側面とにおいてオブジェクトを覆うように、保持構造体に対して位置決めされる。ワークピースは、加熱システムが発生させた熱を用いて硬化され、部品を形成する。
【００１０】
有利には、保持構造体に対して加熱システムを位置決めするステップは、保持構造体の第１の側面においてオブジェクトの上に第１の加熱装置を位置決めすることと、保持構造体の第２の側面においてオブジェクトの上に第２の加熱装置を位置決めすることとを含む。有利には、方法は、真空システムを使用して、オブジェクトの周りの真空境界内部に真空を引くことをさらに含み、真空は、ワークピースを硬化させて部品を形成するために使用される。好ましくは、オブジェクトの周りの真空境界内部に真空を引くステップは、オブジェクト及び保持構造体の少なくとも一方に関連付けられた任意の数の真空ポートを使用して、オブジェクトの周りの真空境界内部に真空を引くことを含む。好ましくは、方法は、センサシステムを使用して、ワークピースを硬化する間にセンサデータを生成することをさらに含む。好ましくは、方法は、制御システムを使用して、センサシステムが生成するセンサデータに基づき、真空を引くために真空システムが生成する真空圧と、加熱システムが発生させる熱の量とを制御することをさらに含む。好ましくは、方法は、電力システムを使用して、加熱システム、真空システム、及び制御システムの少なくとも一つに電力を供給することをさらに含む。有利には、方法は、オブジェクトと、オブジェクトを受けるように構成された保持構造体の開口の縁との間のインターフェースを、シールを用いてシールすることをさらに含む。有利には、加熱システムが発生させる熱を用いてワークピースを硬化させることにより部品を形成するステップは、加熱システムが発生させる熱を用いて複合ワークピースを硬化させることにより複合部品を形成することを含み、この複合部品は、オブジェクトの形状の少なくとも一部に概ね適合する最終形状を有している。
【００１１】
本発明のまた別の態様によれば、複合ワークピースを硬化させることにより複合部品を形成する方法が提供される。複合ワークピースは、複合部品のために選択された形状を有するオブジェクトの上に配置される。オブジェクトは、保持構造体の開口内部にオブジェクトを保持するように構成された保持構造体に対して位置決めすることができる。保持構造体は、第１の側面及び第２の側面を有する。第１の加熱装置は、保持構造体の第１の側面においてオブジェクトを覆うように、保持構造体に対して位置決めされる。第２の加熱装置は、保持構造体の第２の側面においてオブジェクトを覆うように、保持構造体に対して位置決めされる。オブジェクトと保持構造体の開口の縁との間のインターフェースは、シールを用いてシールされる。真空は、真空システムと、オブジェクト及び保持構造体の少なくとも一方に関連付けられた任意の数の真空ポートとを使用して、オブジェクトの周りの真空境界内部に引かれる。複合ワークピースは、第１の加熱装置と第２の加熱装置とが発生させた熱、及び真空システムが引いた真空の少なくとも一方を使用して硬化され、複合部品を形成する。複合部品は、オブジェクトの形状の少なくとも一部に概ね適合する最終形状を有する。センサデータは、ワークピースを硬化させる間にセンサシステムを使用して生成される。真空を引くために真空システムが生成する真空圧と、第１の加熱装置及び第２の加熱装置が発生させる熱の量とは、センサデータに基づいて制御される。
【００１２】
上記のフィーチャ、及び機能は、本発明の様々な実施形態において独立に達成可能であるか、又は他の実施形態において組み合わせることが可能である。これらの実施形態について、後述の説明及び添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
新規のフィーチャと考えられる例示的実施形態の特徴は、特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的実施形態と、好ましい使用モード、さらなる目的、及びそのフィーチャは、添付図面を参照して本明細書の例示的一実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【００１４】
【図１】図１は、例示的一実施形態を実施可能な硬化環境のブロック図である。
【図２】図２は、例示的一実施形態による可搬式構造体を上から見た等角図である。
【図３】図３は、例示的一実施形態によるマンドレルを上から見た等角図である。
【図４】図４は、例示的一実施形態によるマンドレルを下から見た等角図である。
【図５】図５は、例示的一実施形態に従って、マンドレルの上に置かれた複合ワークピースを上から見た等角図である。
【図６】図６は、例示的一実施形態による熱ブランケットを上から見た等角図である。
【図７】図７は、例示的一実施形態による熱ブラダーを上から見た等角図である。
【図８】図８は、例示的一実施形態による硬化アセンブリを上から見た分解等角図である。
【図９】図９は、例示的一実施形態による完全に組立てられた状態の硬化アセンブリを上から見た等角図である。
【図１０】図１０は、例示的一実施形態による、完全に組立てられた状態の硬化アセンブリを下から見た等角図である。
【図１１】図１１は、例示的一実施形態による可搬式硬化システムを示している。
【図１２】図１２は、例示的一実施形態によるマンドレルを示している。
【図１３Ａ】図１３Ａは、例示的一実施形態による、複合ワークピースを硬化させることにより複合部品を形成するプロセスを示すフロー図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、例示的一実施形態による、複合ワークピースを硬化させることにより複合部品を形成するプロセスを示すフロー図である。
【図１４】図１４は、例示的一実施形態による航空機の製造及び保守方法を示すブロック図である。
【図１５】例示的一実施形態による航空機を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
例示的実施形態は、様々な検討事項を認識し、考慮する。例えば、限定しないが、例示的実施形態は、可搬式の硬化システムを有することが望ましいことを認識し、考慮する。特に、所望のレベルの容易性及び効率で様々な場所に移動させることができる硬化システムを有することが望ましい。
【００１６】
加えて、例示的実施形態は、いくつかの現在利用可能な硬化装置の運用費が、運用中に消費されるエネルギー量により必要以上に高いことを認識し、考慮する。例示的実施形態は、いくつかの現在利用可能な硬化装置と比較して、特定の温度レベル及び特定の圧力レベルを達成するために必要とするエネルギーが少ない硬化システムにより、硬化装置に関連するコストが低下しうることを認識し、考慮する。
【００１７】
したがって、例示的実施形態により、複合ワークピースを硬化させることにより複合部品を形成するための装置及び方法が提供される。具体的には、例示的実施形態は、エネルギー効率のよい可搬式硬化システムを提供する。
【００１８】
例示的一実施形態では、装置は、オブジェクト、保持構造体、及び加熱システムを備えている。オブジェクトは、一の部品のために選択された形状を有することができる。可搬式構造体は、オブジェクトを保持するように構成された保持構造体を含むことができる。保持構造体は、第１の側面及び第２の側面を有する。加熱システムは、保持構造体の第１の側面と保持構造体の第２の側面とにおいてオブジェクトを覆うように構成される。加熱システムは、さらに、オブジェクトの上に配置されたワークピースを硬化させて部品を形成する際に使用される熱を発生させるように構成される。
【００１９】
ここで図面を参照する。具体的には、図１は、本発明の例示的な一実施形態による硬化環境のブロック図を示している。図１では、硬化環境１００は、ワークピース１０２を硬化させて部品１０４を形成する環境の一実施例である。具体的には、ワークピース１０２を硬化させて部品１０４を形成するために硬化システム１０６が使用される。
【００２０】
このような実施例では、ワークピース１０２は複合ワークピース１０８の形態をとる。複合ワークピース１０８は、任意の数の複合材料からなっている。このような複合材料には、例えば、限定されないが、繊維強化ポリマー（ＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、熱可塑性樹脂、及び他の何らかの適切な種類の複合材料の少なくとも一つが含まれる。場合によっては、複合ワークピース１０８は、複合ワークピース１０８を形成する一又は複数の複合材料に加えて少なくとも一つの他の種類の材料を含みうる。
【００２１】
本明細書において、列挙されたアイテムと共に使用される「〜の少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムの一又は複数の様々な組み合わせが使用可能であり、且つ列挙されたアイテムのいずれかが一つだけあればよいということを意味する。例えば、限定しないが、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣの少なくとも１つ」は、限定しないが、「アイテムＡ」、又は「アイテムＡとアイテムＢ」を含む。この例は、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」も含む。他の例として、「〜の少なくとも１つ」は、例えば、限定しないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、或いは他の何らかの適切な組み合わせを含む。
【００２２】
このような実施例では、硬化システム１０６は、複合ワークピース１０８を硬化させるために、熱１１０及び真空圧１１２を使用するように構成されている。他の実施例では、真空圧１１２に加えて及び／又は代えて、複合ワークピース１０８を硬化させるために他の何らかの種類の圧力を使用することができる。さらに、このような実施例では、硬化システム１０６は、可搬式硬化システム１１４である。可搬式硬化システム１１４は、所望のレベルの容易性で、必要以上に時間及び／又は費用をかけることなく、異なる場所へ移動させることができる。
【００２３】
複合ワークピース１０８は、オブジェクト１１５の形状１１６に概ね適合するように、オブジェクト１１５の上に配置される。具体的には、オブジェクト１１５は第１の表面１１８及び第２の表面１２０を有する。このような実施例では、形状１１６は、オブジェクト１１５の第１の表面１１８の形状である。
【００２４】
形状１１６は、部品１０４の所望の最終形状１１９に基づいて選択される。最終形状１１９は、形状１１６の少なくとも一部によって形成される。例えば、限定しないが、形状１１６が立方体状であるとき、最終形状１１９は立方体形状の上半分のみである場合がある。いくつかの実施例では、オブジェクト１１５は、ツール又はマンドレルとして言及される。
【００２５】
複合ワークピース１０８は、オブジェクト１１５の形状１１６に概ね適合するように、オブジェクト１１５の第１の表面１１８の上に配置される。その後、複合ワークピース１０８を最終形状１１９を有するように硬化させることにより部品１０４が形成されるように、可搬式硬化システム１１４を使用して複合ワークピース１０８をオブジェクト１１５上で硬化させる。
【００２６】
図示のように、可搬式硬化システム１１４は、可搬式構造体１２１、加熱システム１２２、真空システム１２４、制御システム１２６、及び電力システム１２８を含む。可搬式構造体１２１は、保持構造体１３０を含む。保持構造体１３０は、オブジェクト１１５を所定の位置に保持するように構成されている。
【００２７】
保持構造体１３０は第１の側面１３１及び第２の側面１３２を有する。いくつかの実施例では、保持構造体１３０の第１の側面１３１は、保持構造体１３０の上面又は上部表面であり、第２の側面１３２は保持構造体１３０の底面又は下部表面である。
【００２８】
一実施例では、保持構造体１３０は、第１の側面１３１から第２の側面１３２まで延びる開口１３４を有する。特に、保持構造体１３０は、開口１３４内にオブジェクト１１５を受けるように構成することができる。さらに、保持構造体１３０は、オブジェクト１１５の第１の表面１１８が保持構造体１３０の第１の側面１３１において露出し、オブジェクト１１５の第２の表面１２０が保持構造体１３０の第２の側面１３２において露出するように、開口１３４内部でオブジェクト１１５を保持することができる。
【００２９】
場合によっては、保持構造体１３０とオブジェクト１１５との間のインターフェースをシールするために、シール１３６が使用される。特に、シール１３６を使用して、保持構造体１３０によってオブジェクト１１５が所定の位置に保持された後は、空気及び／又は他の種類の気体を含む流体が開口１３４を通過しないように、保持構造体１３０の開口１３４の縁１３７をシールすることができる。シール１３６は任意の数の異なる形態をとることができ、且つ任意の数のコンポーネントを含むことができる。例えば、限定しないが、シール１３６はガスケットである。
【００３０】
図示のように、いくつかの実施例では、可搬式構造体１２１は支持構造１３８も含むことができる。支持構造１３８は、保持構造体１３０が、可搬式硬化システム１１４が使用される表面から何らかの距離に保持されるように、保持構造体１３０を支持することができる。表面１４０は、例えば、限定しないが、テーブル表面、床、プラットフォーム表面、又は他の何らかの種類の表面である。
【００３１】
加熱システム１２２は、複合ワークピース１０８の硬化に使用される熱１１０を発生させるように構成される。加熱システム１２２は、オブジェクト１１５の周りを囲むように構成される。具体的には、加熱システム１２２は、保持構造体１３０の第１の側面１３１及び保持構造体１３０の第２の側面１３２においてオブジェクト１１５を覆うように構成される。一実施例では、加熱システム１２２は、第１の加熱装置１４２及び第２の加熱装置１４４を含む。
【００３２】
第１の加熱装置１４２は、複合ワークピース１０８がオブジェクト１１５の第１の表面１１８上に位置するように、第１の表面１１８に対して位置決めされる。このようにして、第１の加熱装置１４２は保持構造体１３０の第１の側面１３１においてオブジェクト１１５を覆う。具体的には、第１の加熱装置１４２は、オブジェクト１１５の第１の表面１１８上に位置する複合ワークピース１０８を覆う。さらに、第２の加熱装置１４４は、保持構造体１３０の第２の側面１３２においてオブジェクト１１５の第２の表面１２０を覆うように、オブジェクト１１５の第２の表面１２０に対して位置決めされる。
【００３３】
第１の加熱装置１４２及び第２の加熱装置１４４は、オブジェクト１１５とオブジェクト１１５上の複合ワークピース１０８の温度を上昇させるための熱１１０を発生させるように構成される。オブジェクト１１５及び複合ワークピース１０８の温度は、複合ワークピース１０８を硬化させるために指定された温度まで上昇させる。
【００３４】
加えて、真空システム１２４は、複合ワークピース１０８の硬化に使用される真空１４６を引くように構成される。一実施例では、複数の真空ポート１４８は、オブジェクト１１５及び可搬式構造体１２１の少なくとも一方に関連付けられている。真空システム１２４は、複数の真空ライン１５２を使用して複数の真空ポート１４８に接続する。
【００３５】
本明細書において、一のコンポーネントが別のコンポーネントに「関連付けられて」いるという場合、このような関連付けは、図示の実施例では物理的関連付けである。例えば、限定しないが、第１のコンポーネント（例えば、複数の真空ポート１４８の一つ）は、第２のコンポーネント（例えば、可搬式構造体１２１の一つ）に対し、固定されること、接着されること、取り付けられること、溶接されること、留められること、及び／または他の何らかの適切な方法で接続されることにより、第２のコンポーネントに関連付けられていると考えられる。
【００３６】
加えて、第１のコンポーネントは、第３のコンポーネントを使用して、第２のコンポーネントに接続されてもよい。第１のコンポーネントは、第２のコンポーネントの一部及び／又は延長として形成されることにより、第２のコンポーネントと関連付けられていると考えることもできる。
【００３７】
この実施例では、真空システム１２４は、オブジェクト１１５の周りの真空境界１５４内部に真空１４６を引くことができる。真空境界１５４は、加熱システム１２２、真空バッグ１５６、及び他の何らかの適切な種類の構造及び／又は材料の少なくとも一つにより形成されうる。例えば、限定しないが、真空バッグ１５６は可搬式構造体１２１の周りと加熱システム１２２の周りとに配置することができる。真空バッグ１５６は、この実施例では実質的に気密である。
【００３８】
真空システム１２４は、複数の真空ポート１４８に接続する複数の真空ライン１５２によって真空境界１５４内部の空間から気体分子を除去する。この空間から気体分子を除去することにより、真空境界１５４内部に真空１４６を引くことができる。真空１４６は、複合ワークピース１０８の硬化を助ける。いくつかの事例では、真空１４６は硬化プロセスにより形成される部品１０４の空隙率を低下させることができる。
【００３９】
加えて、いくつかの事例では、第１の加熱装置１４２及び第２の加熱装置１４４の少なくとも一方は、真空１４６に応答して変形するように構成される。例えば、限定しないが、第１の加熱装置１４２及び第２の加熱装置１４４の少なくとも一方は、変形可能な材料１５８からなる。変形可能な材料１５８は、第１の加熱装置１４２及び／又は第２の加熱装置１４４が真空システム１２４が生成した真空１４６に応答して変形するように選択される。
【００４０】
例えば、限定しないが、第１の加熱装置１４２が変形可能な材料１５８からなるとき、第１の加熱装置１４２は、生成された真空１４６に応答してオブジェクト１１５の形状１１６に概ね適合するように変形することとができる。このようにして、第１の加熱装置１４２によって生成される熱１１０は、硬化の間にオブジェクト１１５の第１の表面１１８に、より直接的に印加される。この種の熱１１０の印加は、複合ワークピース１０８の硬化に指定の温度を達成するために消費されるエネルギー量を低減させる。
【００４１】
このような実施例では、制御システム１２６は、加熱システム１２２及び真空システム１２４の少なくとも一方を制御するように構成される。具体的には、制御システム１２６は、真空１４６を引くために真空システム１２４が生成する真空圧１１２と、加熱システム１２２が発生させる熱１１０とを制御することができる
【００４２】
一実施例では、制御システム１２６は、加熱システム１２２及び／又は真空システム１２４を制御するために、センサシステム１６６が生成するセンサデータ１６４を使用する。センサシステム１６６は、任意の数のセンサを含み、それらは例えば、限定しないが、温度センサ、圧力センサ、及び他の種類のセンサである。センサシステム１６６は、複合ワークピース１０８を硬化させる間に、可搬式硬化システム１１４内の様々なコンポーネントの温度、及び真空境界１５４内部の真空圧の少なくとも一方を監視する。
【００４３】
一実施例として、センサシステム１６６は、一又は複数の熱電対を含むことができる。このような熱電対は、オブジェクト１１５、加熱システム１２２、複合ワークピース１０８、又は可搬式硬化システム１１４の他の何らかのコンポーネントの少なくとも一つに取り付けられる。このような熱電対を使用して、温度データ１６８の形態のセンサデータ１６４を生成することができる。制御システム１２６は、この温度データ１６８を使用して、複合ワークピース１０８を硬化させる間に、加熱システム１２２の第１の加熱装置１４２及び／又は第２の加熱装置１４４が生成する熱１１０の量１６２を調節することができる。
【００４４】
制御システム１２６は、例えば、限定しないが、一又は複数のコンピュータを含むコンピュータシステム１６９において実施することができる。いくつかの事例では、制御システム１２６は、例えば、限定しないが、ラップトップ、プロセッサユニット、パーソナル携帯情報機器（ＰＤＡ）、又は他の何らかの種類のコンピュータハードウェアにおいて実施することができる。制御システム１２６の大きさ及び重量は、制御システム１２６が持ち運び可能となるように構成することができる。
【００４５】
電力システム１２８は、加熱システム１２２、真空システム１２４、及び制御システム１２６の少なくとも一つに電力１７０を供給するように構成される。電力システム１２８は任意の数の電源を含みうる。例えば、限定しないが、電力システム１２８は、発電機、バッテリーシステム、モータ、及び／又は他の種類の電源デバイスを含むことができる。
【００４６】
このようにして、ワークピース１０８を硬化させて部品１０４を形成するために可搬式硬化システム１１４が使用される。特に、複合部品１７２として部品１０４に言及する。複合部品１７２は最終形状１１９を有する。この種の可搬式硬化システムにより、異なる形状を有する部品を形成するために様々な種類のオブジェクトを使用することができる。このようにして、可搬式硬化システム１１４は、可搬式であることに加え、可搬式硬化システムを使用して異なる種類の部品が形成可能であるように適合されうる。
【００４７】
図１の硬化環境１００の図は、例示的な実施形態を実施可能な方式に対する物理的またはアーキテクチャ的な限定を表すことを意味するものではない。図示したコンポーネントに加えて又は代えて、他のコンポーネントを使用することができる。いくつかのコンポーネントは不必要になることもある。また、ブロックは、いくつかの機能的なコンポーネントを示すために提示されている。例示的な一実施形態において実施される場合、これらのブロックの一又は複数を、異なるブロックに統合、分割、或いは統合且つ分割することができる。
【００４８】
いくつかの実施例では、オブジェクト１１５の第２の表面１２０は露出されたままにされない。他の実施例では、上記に加えて又は代えて、他のコンポーネントが可搬式硬化システム１１４に含まれてよい。いくつかの事例では、支持構造１３８は可搬式構造１２１にとって随意である。
【００４９】
また別の実施例では、第１のブリーザー材（図示しない）及び第２のブリーザー材（図示しない）を使用することができる。第１のブリーザー材（図示しない）は、第１の加熱装置１４２と保持構造体１３０との間に配置される。このようにして、第１のブリーザー材（図示しない）は、保持構造体１３０の第１の側面１３１においてオブジェクト１１５の第１の表面１１８上に位置し、第１の加熱装置１４２は第１のブリーザー材（図示しない）を覆う。
【００５０】
加えて、第２のブリーザー材（図示しない）は、第２の加熱装置１４４と保持構造体１３０との間に配置される。このようにして、第２のブリーザー材（図示しない）は、保持構造体１３０の第２の側面１３２においてオブジェクト１１５の第２の表面１２０を覆う。
【００５１】
第１のブリーザー材（図示しない）及び第２のブリーザー材（図示しない）は、真空境界１５４内部に真空１４６を引くことを助けるために使用される。具体的には、これらのブリーザー材（図示しない）は、例えば、限定しないが、羊毛、綿、又はブリーザー材に空気を通せるように構成された他の何らかの種類のファブリックから構成することができる。
【００５２】
次に図２を参照する。図２は、例示的な一実施形態による、可搬式構造体を上から見た等角図である。図２において、可搬式構造体２００は図１の可搬式構造体１２１の一実装態様の一例である。図示のように、可搬式構造体２００は、保持構造体２０２及び支持構造２０４を含んでいる。保持構造体２０２及び支持構造２０４は、図１の保持構造体１３０及び支持構造１３８それぞれの例である。
【００５３】
この実施例では、支持構造２０４は保持構造体２０２を支持している。具体的には、保持構造体２０２は第１の側面２０６及び第２の側面２０８を有する。この実施例では、第１の側面２０６は保持構造体２０２の上面であり、第２の側面２０８は保持構造体２０２の底面である。
【００５４】
さらに、支持構造２０４は第１の側面２１０及び第２の側面２１２を有する。この実施例では、第１の側面２１０は支持構造２０４の上面であり、第２の側面２１２は支持構造２０４の底面である。図示のように、保持構造体２０２は支持構造２０４の第１の側面２１０に取り付けられる。
【００５５】
さらに、保持構造体２０２は開口２１４を有している。開口２１４は、例えば、限定しないが、図１のオブジェクト１１５のようなオブジェクトを受けるように構成されている。加えて、支持構造２０４はアクセス開口２１６を有している。アクセス開口２１６により、オペレータは、保持構造体の第２の側面２０８において保持構造体２０２の開口２１４にアクセスすることができる。
【００５６】
図示のように、真空接続点２１８及び真空接続点２２０は、可搬式構造体２００の保持構造体２０２上の真空ポート（図示しない）への接続点である。具体的には、真空接続点２１８及び真空接続点２２０は、保持構造体２０２の第１の側面２０６上に位置している。
【００５７】
次に図３を参照する。図３は、例示的な一実施形態によるマンドレルを上から見た等角図である。図３において、オブジェクト３００は、図１のオブジェクト１１５の一実装態様の一例である。この実施例では、オブジェクト３００はマンドレル３０１の形態をとっている。具体的には、マンドレル３０１は雄マンドレルと考えられる。
【００５８】
図示のように、マンドレル３０１は第１の部分３０２及び第２の部分３０４を有する。第２の部分３０４は、マンドレル３０１の、硬化の間にワークピース（図示しない）を成形するために使用される部分である。さらに、マンドレル３０１は第１の表面３０６及び第２の表面３０８を有する。第１の表面３０６は形状３１０を有する。具体的には、形状３１０はマンドレル３０１の第２の部分３０４の第１の表面の形状である。形状３１０は、図１の形状１１６の一実装態様の一例である。
【００５９】
この実施例では、マンドレル３０１は複数の穴３１２を有している。これらの穴は、図２の可搬式構造体２００の保持構造体２０２にマンドレル３０１を取付けるために使用される。具体的には、図２の可搬式構造体２００の保持構造体２０２の第１の側面２０６にマンドレル３０１を取付けるために、締め具（図示しない）を複数の穴３１２に挿入する。
【００６０】
図示のように、マンドレル３０１は、切り取られた角３１４及び切り取られた角３１６を有する。切り取られた角３１４及び切り取られた角３１６は、マンドレル３０１が保持構造体２０２に取り付けられたとき、図２の保持構造体２０２上の真空接続点２１８及び真空接続点２２０が露出したままであるように構成される。
【００６１】
次に図４を参照する。図４は、例示的な一実施形態による、図３のマンドレル３０１を下から見た等角図である。図４に示すように、マンドレル３０１の第２の部分３０４の第１の表面３０６の形状３１０は、マンドレル３０１の第２の表面３０８に対してくぼみ４００を形成している。
【００６２】
次に図５を参照する。図５は、例示的な一実施形態による、図３のマンドレル３０１の上に置かれた複合ワークピースを上から見た等角図である。図５では、複合ワークピース５００はマンドレル３０１の上に配置されている。複合ワークピース５００は、図１の複合ワークピース１０８の一実装態様の一例である。
【００６３】
図示のように、複合ワークピース５００は、形状３１０に概ね適合するように、マンドレル３０１の第２の部分３０４の第１の表面３０６の上に配置される。この実施例では、複合ワークピース５００はマンドレル３０１の形状３１０の一部のみを覆う。その結果、複合ワークピース５００の最終形状５０２はマンドレル３０１の形状３１０の一部のみによって形成される。最終形状５０２は、複合ワークピース５００を硬化させることにより形成される複合部品の最終形状である。
【００６４】
次に図６を参照する。図６は、例示的な一実施形態による熱ブランケットを上から見た等角図である。図６において、加熱装置６００は図１の第１の加熱装置１４２の一実装態様の一例である。この実施例では、加熱装置６００は熱ブランケット６０１の形態をとっている。図示のように、熱ブランケット６０１は第１の側面６０２及び第２の側面６０４を有する。
【００６５】
次に図７を参照する。図７は、例示的な一実施形態による熱ブラダーの等角図である。図７において、加熱装置７００は図１の第２の加熱装置１４４の一実装態様の一例である。この実施例では、加熱装置７００は熱ブラダー７０１の形態をとっている。図示のように、熱ブラダー７０１は第１の側面７０２及び第２の側面７０４を有する。
【００６６】
次に図８を参照する。図８は、例示的な一実施形態による硬化アセンブリを上から見た分解等角図である。図８では、硬化アセンブリ８００は、図２の可搬式構造体２００、図３〜５のマンドレル３０１、図６の熱ブランケット６０１、図７の熱ブラダー７０１、及びがスケット８０１を使用して形成されている。
【００６７】
ガスケット８０１は、図１のシール１３６の一実装態様の一例である。加えて、複数の真空ポート８０２は、この実施例では硬化アセンブリ８００の一部と考えられる。図示のように、複数の真空ポート８０２は、真空ポート８０４、８０６、８０８、及び８１０を含む。
【００６８】
真空ポート８０４及び真空ポート８０６は、可搬式構造体２００の保持構造体２０２の第１の側面２０６において、それぞれ真空接続点２１８及び真空接続点２２０に取り付けられている。さらに、真空ポート８０８及び真空ポート８１０が、硬化アセンブリ８００が組立てられるとき、マンドレル３０１の第１の表面３０６上の真空接続点（図示しない）に取り付けられる。
【００６９】
加えて、第１のブリーザー材８１２及び第２のブリーザー材８１４も、硬化アセンブリ８００を形成するために使用される。第１のブリーザー材８１２は、熱ブランケット６０１とマンドレル３０１との間に配置される。第２のブリーザー材８１４は、熱ブラダー７０１とマンドレル３０１との間に配置される。第１のブリーザー材８１２及び第２のブリーザー材８１４は、例えば、限定しないが、羊毛からなっている。羊毛は、複数の真空ポート８０２を用いて真空を引くときに、これらのブリーザー材に空気を通すことができる。
【００７０】
次に図９を参照する。図９は、例示的な一実施形態による、完全に組立てられた状態の図８の硬化アセンブリ８００を上から見た等角図である。図示のように、熱ブランケット６０１は、保持構造体２０２の第１の側面２０６においてマンドレル３０１の第１の表面３０６を覆う。熱ブランケット６０１及び熱ブラダー７０１（この図では見えない）は、共に加熱システム９００を形成している。加熱システム９００は、図１の加熱システム１２２の一実装態様の一例である。
【００７１】
図８の第１のブリーザー材８１２及び第２のブリーザー材８１４は、図９に示すこの図には示されていない。具体的には、図８の第１のブリーザー材８１２及び第２のブリーザー材８１４は、それぞれ熱ブランケット６０１及び熱ブラダー７０１によって覆われる。
【００７２】
次に図１０を参照する。図１０は、例示的な一実施形態による、図９の完全に組立てられた硬化アセンブリ８００を下から見た等角図である。図１０では、熱ブラダー７０１をさらによく見ることができる。熱ブラダー７０１は、保持構造体２０２の第２の側面２０８においてマンドレル３０１の第２の表面３０８を覆う。
【００７３】
次に図１１を参照する。図１１は、例示的な一実施形態による可搬式硬化システムを示している。図１１では、可搬式硬化システム１１００は、完全に組立てられた状態の図９の硬化アセンブリ８００、加熱システム９００、真空バッグ１１０２、可搬式コンソール１１０４、及び制御システム１１０６を含んでいる。
【００７４】
この実施例では、可搬式コンソール１１０４は、真空システム（図示しない）及び電力システム（図示しない）を含む。この真空システム（図示しない）及び電力システム（図示しない）は、それぞれ図１の真空システム１２４及び電力システム１２８を用いて実施されている。
【００７５】
真空バッグ１１０２は、硬化アセンブリ８００の周囲に配置される。真空バッグ１１０２は、真空バッグ１１０２内部に真空を引くことができるように、真空バッグ１１０２内部の空間を実質的に気密にシールする。この真空は、複数の真空ポート８０２に接続された複数の真空ライン１１０８によって真空バッグ１１０２内部から気体分子を除去する真空システム（図示しない）によって生成される。複数の真空ライン１１０８は、真空ポート８０４、８０６、８０８、及び８１０にそれぞれ接続された真空ライン１１１０、１１１２、１１１４、及び１１１６を含む。
【００７６】
さらに、制御システム１１０６は、真空バッグ１１０２内部に真空システム（図示しない）が生成した真空圧を制御するために使用される。制御システム１１０６を使用して、加熱システム９００が生成発生させる熱の量を制御することもできる。このようにして、真空システムによって引かれた真空及び加熱システム９００によって供給された熱により実行される硬化は、硬化プロセスの間、必要に応じて監視及び調節される。
【００７７】
次に図１２を参照する。図１２は、例示的な一実施形態によるマンドレルを示している。マンドレル１２００は、図１のオブジェクト１１５の一実装態様の一例である。図示のように、マンドレル１２００は第１の部分１２０２及び第２の部分１２０４を有する。第２部分１２０４は形状１２０６を有する。形状１２０６は図１のマンドレル３０１の形状３１０とは異なっている。
【００７８】
実装態様によっては、マンドレル１２００は、マンドレル３０１の代わりに図８〜１１の硬化アセンブリ８００に使用される。マンドレル３０１の場合、マンドレル１２００の第２の部分１２０４の上に置かれた複合ワークピース（図示しない）を硬化させることにより形成される部品（図示しない）は、図５のマンドレル３０１の上に置かれた複合ワークピース５００を硬化させることにより形成される部品（図示しない）の形状とは異なっている。
【００７９】
図２に示す可搬式構造体２００、図３〜５に示すマンドレル３０１、図６に示す熱ブランケット６０１、図７に示す熱ブラダー７０１、図８〜１１に示す硬化アセンブリ８００、図１１に示す可搬式硬化システム１１００、及びマンドレル１２００は、例示的一実施形態を実施可能な方法に対する物理的又はアーキテクチャ的制限を意味するものではない。図示されたコンポーネントに加えて又は代えて、他のコンポーネントを使用することができる。幾つかのコンポーネントは不要になることもある。
【００８０】
図２〜１２に示す様々なコンポーネントは、図１のブロック図に示すコンポーネントを物理的な構造として実施する方法を示す実施例である。加えて、図２〜１２に示される様々なコンポーネントを、図１のコンポーネントと組み合わせるか、図１のコンポーネントに使用するか、又はそれら２つの場合を組み合わせることができる。
【００８１】
ここで図１３を参照する。図１３は、例示的一実施形態による、複合ワークピースを硬化させることにより複合部品を形成するプロセスを示すフロー図である。図１３に示されたプロセスは、図１の可搬式硬化システム１１４を用いて実施可能である。さらに、このプロセスは、複合ワークピース１０８を硬化させることにより、図１の最終形状１１９を有する複合部品１７２を形成するために実施される。
【００８２】
このプロセスは、複合部品１７２のために選択された形状１１６を有するオブジェクト１１５の上に複合ワークピース１０８を配置する（工程１３００）ことにより開始される。オブジェクト１１５を、可搬式構造体１２１の保持構造体１３０に対して位置決めする（工程１３０２）。工程１３０２では、保持構造体１３０は、保持構造体１３０に設けられた開口１３４内でオブジェクト１１５を保持するように構成されている。保持構造体１３０は第１の側面１３１及び第２の側面１３２を有する。
【００８３】
次いで、第１の加熱装置１４２を、保持構造体１３０の第１の側面１３１においてオブジェクト１１５を覆うように保持構造体１３０に対して位置決めする（工程１３０４）。いくつかの実施例では、第１の加熱装置１４２を保持構造体１３０に対して位置決めする前に、第１のブリーザー材（例えば、限定しないが、図８の第１のブリーザー材８１２）を保持構造体１３０の第１の側面１３１において保持構造体１３０に対して位置決めすることができる。このようにして、第１の加熱装置１４２は、第１のブリーザー材及びオブジェクト１１５の両方を覆う。
【００８４】
第２の加熱装置１４４を、保持構造体１３０の第２の側面１３２においてオブジェクト１１５を覆うように保持構造体１３０に対して位置決めする（工程１３０６）。いくつかの実施例では、第２の加熱装置１４４を保持構造体１３０に対して位置決めする前に、第２のブリーザー材（例えば、限定しないが、図８の第２のブリーザー材８１４）を保持構造体１３０の第２の側面１３２において保持構造体１３０に対して位置決めすることができる。このようにして、第２の加熱装置１４４は、第２のブリーザー材及びオブジェクト１１５の両方を覆う。
【００８５】
オブジェクト１１５と、保持構造体１３０に設けられた開口１３４の縁１３７との間のインターフェースは、シール１３６を用いてシールされる（工程１３０８）。工程１３０８では、シール１３６は、このインターフェースを実質的に気密にシールすることができる。
【００８６】
その後、オブジェクト１１５の周りの真空境界１５４内部に、真空システム１２４と、オブジェクト１１５及び保持構造体１３０の少なくとも一方に関連付けられた複数の真空ポート１４８とを用いて真空１４６を引く（工程１３１０）。第１の加熱装置１４２と第２の加熱装置１４４とが発生させた熱１１０及び真空システム１２４が引いた真空１４６の少なくとも一方を用いて、複合ワークピース１０８を硬化させることにより複合部品１７２を形成する（工程１３１２）。
【００８７】
さらに、複合ワークピース１０８の硬化の間にセンサシステム１６６を用いてセンサデータ１６４を生成することにより、複合ワークピース１０８を監視する（工程１３１４）。制御システム１２６は、センサデータ１６４に基づいて、真空１４６を引くために真空システム１２４が生成された真空圧１１２及び／又は第１の加熱装置１４２と第２の加熱装置１４４とが発生させた熱１１０の量１６２を調節する必要があるかどうかを決定する（工程１３１６）。真空圧１１２及び／又は熱１１０を調節する必要がある場合、制御システム１２６は、加熱システム１２２を制御して熱を調節すること、及び／又は真空システム１２４を制御して真空圧１１２を調節することができる（工程１３１８）。
【００８８】
プロセスは、複合ワークピース１０８の硬化が完了したかどうかを決定する（工程１３２０）。複合ワークピース１０８の硬化が完了している場合、プロセスは終了する。硬化プロセスの結果得られるのは、最終形状１１９を有する複合部品１７２である。
【００８９】
工程１３２０を再度参照する。複合ワークピース１０８の硬化が完了していない場合、プロセスは工程１３１４に戻る。工程１３１６を再度参照する。真空圧１１２及び／又は熱１１０を調節する必要がない場合、プロセスは上述の工程１３２０へ進む。
【００９０】
図示された様々な実施形態のフロー図及びブロック図は、例示的な一実施形態における装置及び方法のいくつかの実施可能なアーキテクチャ、機能性、及び工程を説明するものである。これに関して、フロー図又はブロック図の各ブロックは、一の工程又はステップの、一のモジュール、セグメント、機能及び／又は部分を表わすことができる。
【００９１】
例示的な一実施形態のいくつかの代替的な実装態様では、ブロックに記載された一又は複数の機能は、図中に記載の順序を逸脱して現れることがある。例えば、限定しないが、含まれる機能性により、連続して示される二つのブロックは実質的に同時に実行される場合があり、又はブロックは時に逆の順序で実行されうる。また、フロー図又はブロック図に示されるブロックに他のブロックが追加されてもよい。
【００９２】
本発明の例示的な実施形態は、図１４に示す航空機の製造及び保守方法１４００、及び図１５に示す航空機１５００の観点から説明することができる。まず図１４を参照する。図１４は、例示的な一実施形態による航空機の製造及び保守方法のブロック図である。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法１４００は、図１５の航空機１５００の仕様及び設計１４０２、並びに材料調達１４０４を含みうる。
【００９３】
製造段階では、図１５の航空機１５００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１４０６と、システムインテグレーション１４０８とが行われる。その後、図１５の航空機１５００は認可及び納品１４１０を経て運航１４１２に供される。顧客により運航１４１２される間に、図１５の航空機１５００は、定期的な整備及び保守１４１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備又は保守を含みうる）を受ける。
【００９４】
航空機の製造及び保守方法１４００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレータによって実施又は実行されうる。これらの実施例では、オペレータは顧客であってもよい。本明細書の目的のために、システムインテグレーターは、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。
【００９５】
図１５は、例示的な一実施形態を実施可能な航空機のブロック図である。この実施例では、航空機１５００は、図１４の航空機の製造及び保守方法１４００によって製造されたものであり、複数のシステム１５０４及び内装１５０６を有する機体１５０２を含む。システム１５０４の例は、推進システム１５０８、電気システム１５１０、油圧システム１５１２、及び環境システム１５１４のうちの一又は複数を含む。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、自動車産業などの他の産業に種々の例示的な実施形態を適用することができる。
【００９６】
本明細書で具現化した装置及び方法は、図１４の航空機の製造及び保守方法１４００の段階の少なくとも一つで使用可能である。
【００９７】
一実施例では、図１４のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１４０６において製造されるコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機１５００の図１４の運航中１４１２に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様の方法で作製又は製造される。さらに別の実施例では、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、図１４のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１４０６並びにシステムインテグレーション１４０８などの製造段階で利用することができる。
【００９８】
例えば、限定しないが、図１４に示す航空機の製造及び保守方法１４００のプロセスの間の、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１４０６、システムインテグレーション１４０８、定期的な整備及び保守１４１４、並びに他の段階の一又は複数において、可搬式硬化システム１１４を使用して複合材料を硬化させることにより、航空機１５００の部品を形成することができる。さらに、可搬式硬化システム１１４は、これら様々な段階の間に、様々な場所に移動されるように構成される。
【００９９】
一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、航空機１５００の図１４における運航１４１２、及び／又は整備及び保守１４１４の間に、利用することができる。任意の数の種々の例示的な実施形態の利用により、実質的に、航空機１５００の組立てを効率化することができる、及び／又はコストを削減することができる。
【０１００】
上述した種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、完全な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態とは異なるフィーチャを提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正例との理解を促すために選択及び記述されている。
【符号の説明】
【０１０１】
２００    可搬式構造体
２０２    保持構造体
２０４    支持構造
２０６    保持構造体の第１の側面
２０８    保持構造体第２の側面
２１０    支持構造の第１の側面
２１２    支持構造の第２の側面
２１４    開口
２１６    アクセス開口
２１８、２２０    真空接続点
３００    オブジェクト
３０１    マンドレル
３０２    マンドレルの第１の部分
３０４    マンドレルの第２の部分
３０６    マンドレルの第１の表面
３０８    マンドレルの第２の表面
３１０    形状
３１２    穴
３１４、３１６    保持構造体
５００    複合ワークピース
５０２    最終形状
６００    加熱装置
６０１    熱ブランケット
６０２    熱ブランケットの第１の側面
６０４    熱ブランケットの第２の側面
７００    加熱装置
７０１    熱ブラダー
７０２    熱ブラダーの第１の側面
７０４    熱ブラダーの第２の側面
８００    硬化アセンブリ
８０１    ガスケット
８０２、８０４、８０６、８０８、８１０    真空ポート
８１２    第１のブリーザー材
８１４    第２のブリーザー材
９００    加熱システム
１１００    可搬式硬化システム
１１０２    真空バッグ
１１０４    可搬式コンソール
１１０６    制御システム
１１１０、１１１２、１１１４、１１１６、１１０８    真空ライン
１２００    マンドレル
１２０２    マンドレルの第１の部分
１２０４    マンドレルの第２の部分
１２０６    形状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
2014058153000001.pdf
2014058153000002.pdf
2014058153000003.pdf
2014058153000004.pdf