(57)【要約】【課題】ラミネート部品の製造方法並びにプリプレグプライ及びプリプレグ部品からのボイドの除去方法を提供する。【解決手段】ラミネートの製造方法は、複数のプリプレグプライを所望の幾何構成でレイアップする段階を含んでおり、複数のプリプレグプライは複数の繊維及び樹脂を有する。本方法は、複数のプリプレグプライの１以上のプライに１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階を含んでおり、ボイド低減チャネルは１以上のプライの繊維配向に垂直である。ボイド低減チャネルは１以上のプリプレグプライにおいてボイド低減チャネルに隣接する繊維を局所的に再配向させる。本方法は、複数のプリプレグプライを積層させる段階を含む。樹脂は１以上のボイド低減チャネルを充填し、ラミネート部品は約１．５％のポロシティマージンを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネート部品の製造方法であって、当該方法が、
複数のプリプレグプライを所望の幾何構成でレイアップする段階であって、複数のプリプレグプライが複数の繊維及び樹脂を有している段階と、
複数のプリプレグプライの１以上のプライに１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階であって、１以上のボイド低減チャネルが１以上のプライの繊維配向に垂直であり、１以上のボイド低減チャネルが１以上のプリプレグプライにおいて１以上のボイド低減チャネルに隣接した繊維配向を局所的に再配向させる、段階と、
複数のプリプレグプライを積層させる段階であって、樹脂が１以上のボイド低減チャネルを充填する、段階と
を含んでおり、ラミネート部品が約１．５％のポロシティマージンを有する、方法。
【請求項２】
前記１以上のボイド低減チャネルが複数のプリプレグプライにおいて所定のパターンで生じる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記１以上のボイド低減チャネルが直径約０．３ｍｍ〜約２ｍｍの開口である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記１以上のボイド低減チャネルが幅約０．１ｍｍ〜約０．４ｍｍのスリットである、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記１以上のボイド低減チャネルが、鋭利な物体を用いて生成される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記複数のプリプレグプライが炭素、ガラス、玄武岩、ポリパラフェニレンテレフタルアミド及びこれらの組合せを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記複数のプリプレグプライの複数の繊維が、一方向配向、二軸配向、二軸織り及びこれらの組合せで配置されている、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記複数の繊維が一方向配向で配置されていて、高いトウ数を有する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記積層段階が、ラミネートを硬化させるために減圧に付す段階を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記積層段階はラミネートを硬化させるために加熱する段階を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ラミネートが層内欠陥を実質的に含まない、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
複数の繊維及び樹脂を有するプリプレグプライからのボイドの除去方法であって、
プリプレグプライ中の１以上のボイドを同定する段階と、
プリプレグプライ中の１以上の同定されたボイドに隣接する１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階であって、１以上のボイド低減チャネルがプリプレグプライ中の繊維配向に垂直であり、１以上のボイド低減チャネルがプリプレグプライにおいて１以上のボイド低減チャネルに隣接した複数の繊維を局所的に再配向させて厚さ方向空気透過性を増大させる、段階と、
複数のプリプレグプライを積層させる段階であって、樹脂が１以上のボイド低減チャネル及び１以上のボイドを充填する、段階と
を含む方法。
【請求項１３】
前記１以上のボイド低減チャネルが鋭利な物体を用いて生成される、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記１以上のボイド低減チャネルが直径約０．３ｍｍ〜約２ｍｍの開口である、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記プリプレグプライの複数の繊維が一方向配向、二軸配向、二軸織り及びこれらの組合せで配置されている、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
プリプレグ部品からのボイドの除去方法であって、
プリプレグ部品を用意する段階であって、プリプレグ部品が、複数の繊維及び樹脂を含む複数のプライを有している、段階と、
プリプレグ部品の１以上のプライ中の１以上のボイドを同定する段階と、
同定された１以上のボイドの一部分を通る１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階であって、１以上のボイド低減チャネルが１以上のプライの繊維配向に垂直であり、１以上のボイド低減チャネルが１以上のプリプレグプライにおいてボイド低減チャネルに隣接する繊維を局所的に再配向させる、段階と、
プリプレグ部品を積層させる段階であって、樹脂が１以上のボイド低減チャネル及び１以上のボイドを充填する、段階と
を含む方法。
【請求項１７】
前記１以上のボイド低減チャネルが直径約０．３ｍｍ〜約２ｍｍの開口である、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記１以上のボイド低減チャネルが鋭利な物体を用いて生成される、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広義にはプリプレグ複合材料のラミネートに関し、具体的にはラミネート部品の製造方法並びにプリプレグプライ及びプリプレグ部品からのボイドの除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在多くの製造プロセスで、部品を「複合」材料（繊維強化ポリマーとも呼ばれる）から製造することが求められている。繊維強化ポリマーは、ポリマーマトリックス中に強化用繊維を配置したものからなる。通例、強化用繊維はガラス繊維であるが、航空用途のような先進用途ではアラミド又は炭素のような高強度繊維が用いられている。ポリマーマトリックスは典型的にはポリエステル、ビニルエステル、エポキシのような熱硬化性樹脂である。用途によっては、フェノール、ポリウレタン、シリコーンのような特殊樹脂が用いられる。
【０００３】
複合材料構造に関する共通の欠陥の１つは、複合材料内部に存在する混入空気又は層内ボイドを始めとするボイドである。「層内ボイド（intra-laminar void）」という語は、プライ間のボイドに関する層間ボイド（inter-laminar void）とは対照的に、あるプライ（ラミナー又は層ともいう）内部に取り込まれたボイド（空隙）を意味する。かかるボイドは複合材料を脆弱化させ、補修しなければならない場合もある。複合材料構造に関するもう一つの欠陥はドライ繊維、つまり樹脂によって含浸されない繊維である。ドライ繊維は複合材料を脆弱化させ、構造的損傷を生じかねない。
【０００４】
ボイド及び層間欠陥の補修法の１つは樹脂注入である。ある種の樹脂注入補修では、複合材料内部のボイド及び層剥離に至るまで複合材料に２つの穴を穿孔する。２つの穴は、典型的には欠陥の両端に穿孔される。次いで、加圧下で一方の穴に樹脂を押し込んで第２の穴から出させるか、或いは第２の穴を減圧に付して他方の穴に樹脂を吸引する。かかる２穴プロセスを用いるお、ボイドに空気がトラップされるのが普通であり、ボイドは樹脂で完全には充填されない。さらに、構造に２つの穴を穿孔しなければならないため、既に脆弱化していた構造が一段と脆弱化してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、当技術分野では、上述の短所のないラミネート部品の製造方法並びにプリプレグプライ及びプリプレグ部品からのボイドの除去方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第２０１１／０１４６９０６号
【発明の概要】
【０００７】
本開示の例示的な一実施形態では、ラミネート部品の製造方法を提供する。本方法は、複数のプリプレグプライを所望の幾何構成でレイアップする段階を含んでおり、複数のプリプレグプライは複数の繊維及び樹脂を有している。本方法は、複数のプリプレグプライの１以上のプライに１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階を含んでおり、ボイド低減チャネルは１以上のプライの繊維配向に垂直である。ボイド低減チャネルは、１以上のプリプレグプライにおいてボイド低減チャネルに隣接した繊維を局所的に再配向させる。本方法は、複数のプリプレグプライを積層させる段階を含んでいるが、樹脂は１以上のボイド低減チャネルを充填し、ラミネート部品は約１．５％のポロシティマージンを有する。
【０００８】
本開示の別の例示的な実施形態では、複数の繊維及び樹脂を有するプリプレグプライからのボイドの除去方法を提供する。本方法は、プリプレグプライ中の１以上のボイドを同定する段階を含む。本方法は、プライ中の１以上の同定されたボイドに隣接する１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階を含んでおり、１以上のボイド低減チャネルはプライの繊維配向に垂直である。ボイド低減チャネルは、プリプレグプライにおいてボイド低減チャネルに隣接した繊維を局所的に再配向させて厚さ方向空気透過性を増大させる。本方法は、複数のプリプレグプライを積層させる段階を含んでおり、樹脂は１以上のボイド低減チャネル及び１以上のボイドを充填する。
【０００９】
本開示の別の例示的な実施形態では、プリプレグ部品からのボイドの除去方法を提供する。本方法は、プリプレグ部品を用意する段階を含んでおり、プリプレグ部品は、複数の繊維及び樹脂を含む複数のプライを有している。本方法は、プリプレグ部品の１以上のプライ中の１以上のボイドを同定する段階を含む。本方法は、同定された１以上のボイドの一部分を通る１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階を含んでおり、１以上のボイド低減チャネルは１以上のプライの繊維配向に垂直であり、１以上のボイド低減チャネルは１以上のプリプレグプライにおいてボイド低減チャネルに隣接する繊維を局所的に再配向させる。本方法は、プリプレグ部品を積層させる段階を含んでおり、樹脂は１以上のボイド低減チャネル及び１以上のボイドを充填する。
【００１０】
本発明のその他の特徴及び利点については、本発明の原理を例示する図面と併せて好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を参照することによって明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示のボイドを有するプリプレグラミネート複合材料の概略断面図。
【図２】本開示のボイド及びボイド低減チャネルを有するプリプレグラミネート複合材料の概略断面図。
【図３】本開示のボイド低減チャネルを有する複数のプリプレグプライの全幅図。
【図４】本開示のボイド及びボイド低減チャネルを有する複数のプリプレグプライの側面図。
【図５】本開示のボイドを有するプリプレグプライの繊維配向を示す概略斜視図。
【図６】本開示のプリプレグプライの繊維配向を局所的に再配向させるボイド低減チャネルの概略斜視図。
【図７】本開示のプリプレグプライからのボイドの除去方法のフローチャート。
【図８】本開示のラミネート部品の製造方法のフローチャート。
【図９】本開示のプリプレグ部品からのボイドの除去方法のフローチャート。
【図１０】本開示の一実施形態に係るポロシティマージンと比較例との対比プロット。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を通して、同じ部材にはできるだけ同じ符号を用いた。
【００１３】
本発明では、ラミネート部品の製造方法並びにプリプレグプライ及びプリプレグ部品からのボイドの除去方法を提供する。ラミネート部品の製造方法は、複数のプリプレグプライを所望の幾何構成でレイアップする段階を含んでおり、複数のプリプレグプライは複数の繊維及び樹脂を有している。本方法は、複数のプリプレグプライの１以上のプライに１以上のボイド低減チャネルを生成させる段階を含む。ボイド低減チャネルは１以上のプリプレグプライの繊維配向に垂直である。ボイド低減チャネルは、１以上のプリプレグプライにおいてボイド低減チャネルに隣接する繊維配向を局所的に再配向させる。本方法は、複数のプリプレグプライを積層させる段階を含んでおり、樹脂は１以上のボイド低減チャネルを充填する。得られるラミネート部品は約１．５％のポロシティマージンを有する。
【００１４】
本開示の一実施形態の利点として、肉厚のプリプレグラミネートの通気及び脱気を促進するための厚さ方向透過性通路が得られることが挙げられる。一実施形態のもう一つの利点は、プリプレグラミネートのポロシティが低いことである。一実施形態のさらに別の利点はプリプレグラミネートの品質及び再現性の向上である。一実施形態の別の利点は、プリプレグラミネートの圧縮強度の増大である。一実施形態のさらに別の利点は、プリプレグラミネートのモジュラスの増大である。本開示の一実施形態の別の利点は、本方法では、迅速で簡単な非破壊式検査によってサイクルタイムを短縮できることである。一実施形態のさらに別の利点は、処理速度の増加に起因する層内ボイドを治癒できるのでプリプレグプライ及びラミネートの製造速度を高めることができることである。
【００１５】
図１は、積層後、積層部材１１０からラミネート１００を取り外す前の積層部材１１０内のラミネート１００の概略断面図である。図に示す通り、ラミネート１００は、複数のボイド１０６を内部に有する複数の積層プライ１０２を含む。「ボイド」という用語は、プリプレグプライ１０２に空隙を生じるあらゆるタイプの欠陥を意味し、プリプレグプライ１０２の製造時に形成される混入空気及びドライ繊維であることもあるし、衝撃その他の応力によって形成される層間欠陥であることもあり、プリプレグプライ１０２内の空隙の成因によらない。層間ボイドは通例プリプレグ製造プロセスで形成され、層間ボイドのサイズは積層プロセスによって悪化しかねない。
【００１６】
図２は、積層前の積層部材１１０におけるプリプレグ部品２０２の概略断面図である。一実施形態では、プリプレグ部品２０２は、高いトウ／繊維数の一方向配向プリプレグ材料である。一実施形態では、プリプレグ部品２０２のプリプレグプライ２０４の繊維５００（図５参照）は、０°、±４５°及び±９０°のような同方向配向を有する。別の実施形態では、繊維配向は、例えば±４５°又は±９０°配向のような二軸配向繊維を含む。一実施形態では、プリプレグプライは、限定されるものではないが、炭素、ガラス、玄武岩（ｂａｓａｌｔ）、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＫＥＶＬＡＲ（登録商標））及びこれらの組合せのような繊維を含む。使用に適した樹脂としては、繊維によるが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エポキシ、ビスマレイミド（ＢＭＩ）、ポリエステル、ビニルエステル、ナイロン、ポリスルホン及びこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
図２に示すようにプリプレグ部品２０２は内部に多数のボイド１０６を含む。本開示では、プリプレグ部品２０２においてボイド１０６に隣接する複数のボイド低減チャネル２００を生成させる。ボイド低減チャネル２００を作る前に、Ｘ線検出、赤外線検出又は超音波検出のような非破壊式検査を用いて、プリプレグ部品２０２内のボイド１０６の位置を求める。ボイド１０６が同定されたら、特に限定されないが、ナイフ、クラフトナイフ、ハサミ又は針などの鋭利な工具を用いて、プリプレグ部品２０２の１以上のプライ２０４内の繊維配向に垂直なボイド低減チャネル２００を生成させる。図２に示すように、プリプレグ部品２０２の複数のプライ２０４の各々に多数のボイド低減チャネル２００が生成されている。プリプレグプライ２０２内の繊維配向に垂直なボイド低減チャネル２００を生成させることによって、ボイド低減チャネル２００は、ボイド低減チャネル２００に隣接する繊維配向を局所的に再配向させる（図６参照）。本明細書において「繊維配向を局所的に再配向させる」とは、ボイド低減チャネル２００の繊維５００について、その元の繊維配向から、元の繊維配向からオフセットした繊維配向へと変化させることを意味する（図６参照）。一般に、ボイド１０６、特に層内（プライ内）のものは、層内ボイドを真空に通じさせる通路が存在しない（つまり、経路が極めて複雑に曲がりくねっている）ため、排気又は真空除去することができない。本開示では、プライ内及びプライ間ボイドを真空の吸引作用によって部材から輸送するための厚さ方向相互接続通路を形成することによって、蛇行性の低減又は解消した経路つまりボイド低減チャネル２００が生成する。これらのボイド低減チャネル２００は繊維を局所的に厚さ方向に動かして、ボイドを厚さ方向の経路に沿って真空源に向かって移動させる。空間を樹脂で充填すれば、１以上のボイドをなくすことができる。
【００１８】
図５は、ボイド低減チャネル２００を生成させる前の第１の繊維配向５０４を示しており、すべての繊維５００が一方向である。図６は、ボイド低減チャネル２００で繊維５００を局所的に再配向させた後の第２の繊維配向６００を示しており、繊維５００は残りの繊維５００に対して実質的に一方向配向ではなくなり、積層中に空気又は樹脂がプライ１０２を通って移動するための経路を与える。追加の空気経路によって樹脂５０２がボイド１０６及びボイド低減チャネル２００に完全に浸透して、プリプレグプライ２０４及びプリプレグ部品２０２から形成されるラミネートのポロシティを低下させる。プリプレグ部品２０２から形成されるラミネートの圧縮強度は、ラミネートのポロシティが約１％低下する毎に約３％増大する。一実施形態では、本開示のプリプレグプライ２０４又はプリプレグ部品２０２から形成されるラミネートは実質的に層内欠陥がない。
【００１９】
一実施形態では、図２に示すように、ボイド低減チャネル２００をプリプレグ部品２０２の複数のプリプレグプライ２０４に所定のパターンで生成させる。ボイド低減チャネル２００は、空気及び樹脂５０２が一方向配向プライ１０２を通過することのできる任意の幾何構成、例えば、特に限定されないが、開口及びスリットを含む。一実施形態では、繊維配向が二軸性である場合、ボイド低減チャネル２００は開口３１０である（図４参照）。開口３１０は、プリプレグプライ２０４の寸法の長さ又は深さを有していて、直径は約０．３ｍｍ〜約２ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約１．７ｍｍ又は約０．７ｍｍ〜約１．５ｍｍである。別の実施形態では、繊維配向が一方向である場合、ボイド低減チャネルはスリット２１０の形態である（図２参照）。スリット２０１の寸法はプリプレグプライ２０４と同じ長さを含んでおり、スリット２１０の幅は約０．１ｍｍ〜約０．４ｍｍ、又は約０．１５ｍｍ〜約０．３５ｍｍ又は約０．２ｍｍ〜約０．３ｍｍである。
【００２０】
図３は、ボイド低減チャネル２００を有する複数のプリプレグプライ２０４の側面図である。この実施形態では、ボイドは存在していないが、代わりにボイド低減チャネル２００によって積層中のドライ繊維の形成を防止している。ボイド低減チャネル２００を設けることによって、樹脂５０２をプリプレグプライ２０４内部に流すことができ、プリプレグ部品２００のプリプレグプライ２０４のすべての繊維５００を濡らすことができる。
【００２１】
図４は、ボイド１０６を有するプリプレグ部品の二軸繊維配向を有するプリプレグプライ２０４の側面図である。ボイド低減チャネル２００はボイド１０６に隣接して形成される。図に示す通りボイド低減チャネル２００は開口３１０である。
【００２２】
図７は、プリプレグプライ２０４からボイド４００の除去方法７００を示すフローチャートである。プリプレグプライ２０４は複数の繊維５００及び樹脂５０２を有する。方法７００は、プリプレグプライ２０４（図５参照）中の１以上のボイド１０６を同定する段階７０１を含む。方法７００は、プリプレグプライ２０４（図６参照）中の１以上の同定されたボイド１０６に隣接する１以上のボイド低減チャネル２００を生成させる段階７０３を含む。ボイド低減チャネル２００は、プリプレグプライ２０４（図５参照）中の第１の繊維配向５０４に垂直である。ボイド低減チャネル２００は、ボイド低減チャネル２００（図６参照）に隣接する繊維５００を局所的に再配向させて第２の繊維配向６００をもたらし、プリプレグプライ２０４における厚さ方向空気透過性を高める。方法７００は、プリプレグプライ２０４（図２参照）を積層させる段階７０５を含む。積層段階７０５で、樹脂５０２が１以上のボイド１０６及び１以上のボイド低減チャネル２００（図５参照）を充填する。積層段階７０５は、真空に付すこと及び加熱することを含む。真空に付すことによって、樹脂５０２はボイド１０６を通して吸引され、毛細管作用をもたらして樹脂がプリプレグプライ２０４内部に移動する。加熱によって、樹脂５０２の粘性が増大し、樹脂５０２がプリプレグプライ２０４内に流れるようになる。加熱によって樹脂５０２の硬化が起こり、架橋してラミネート部品を形成する。
【００２３】
図８は、ラミネート部品の製造方法８００を示すフローチャートである。方法８００は、複数のプリプレグプライ２０４を所望の幾何構成（図２参照）でレイアップする段階８０１を含む。複数のプリプレグプライ２０４は、複数の繊維５００及び樹脂５０２（図５参照）を含む。方法８００は、複数のプリプレグプライ２０４の１以上のプライ（図６参照）中で１以上のボイド低減チャネル４００を生成させる段階８０３を含む。図５及び図６に示すように、ボイド低減チャネル２００は１以上のプライ２０４中の第１の繊維配向５０４（図５参照）に垂直であり、ボイド低減チャネル２００は１以上のプリプレグプライ２０４中のボイド低減チャネル２００に隣接する繊維５００を第２の繊維配向６００（図６参照）へと局所的に再配向させる。方法８００は、樹脂５０２が１以上のボイド低減チャネル２００を充填するように複数のプリプレグプライ２０４を積層させる段階８０５を含む。得られるラミネート部品は、低いポロシティ及び高い圧縮強度（約１％〜約３％）を有する。
【００２４】
図９は、プリプレグ部品２０２からのボイドの除去方法９００を示すフローチャートである。方法９００は、プリプレグ部品２０２（図２参照）を用意する段階９０１を含む。プリプレグ部品２０２は、複数の繊維５００及び樹脂５０２を含む複数のプライ２０４を含む。方法９００は、プリプレグ部品２０２の１以上のプライ２０４（図２参照）中の１以上のボイド１０６を同定する段階９０３を含む。ボイド１０６を同定する非破壊法の適当な例としては、赤外線検出、超音波検出、Ｘ線検出及びその他の非破壊式試験法が挙げられるが、これらに限定されない。方法９００は、同定された１以上のボイド１０６（図２参照）の一部分を通る１以上のボイド低減チャネル２００を生成させる段階９０５を含む。プリプレグ部品２０２にボイド低減チャネル２００を生成させるため、限定されるものではないが、ナイフ、クラフトナイフ、針、ハサミなどの鋭利な物体が用いられる。ボイド低減チャネル２００は１以上のプライ２０４中の繊維配向に垂直である（図５参照）。ボイド低減チャネル２００は、１以上のプリプレグプライ２０４中のボイド低減チャネル２００に隣接する繊維配向を局所的に再配向させる（図５参照）。方法９００は、プリプレグ部品２０２（図２参照）を積層させる段階９０７を含む。積層段階９０７によって、１以上のボイド低減チャネル２００及び１以上のボイド１０６に樹脂５０２を充填させることができる。
【００２５】
実施例
例えば図１０に示すように、本開示のポロシティマージン１０００を従来法で製造したラミネート部材のポロシティマージン１００２と比較する。ラミネート部材又はパネルは、一般に部材又はパネル製造業者によって特定される部材又はパネルの許容ポロシティレベルを有する。ポロシティマージンは、実際のポロシティと許容ポロシティレベルとの差である。ポロシティマージンが大きいほど、部材又はパネルは強い。
【００２６】
本開示に従ってパネルを製造する。パネルサイズは約１２００ｍｍ×約３００ｍｍである。パネルは、エポキシ樹脂を含む一方向炭素プリプレグプライを約５０層レイアップすることによって構築される。プライを積層させてラミネートパネルを形成する。積層後に、低倍率（５０倍未満）の立体顕微鏡を用いて、ラミネートパネルの断面を評価してラミネートパネル内のボイドの位置を求める。直径０．５ｍｍ未満の先端を有する高強度鋼ツールを用いてラミネートパネルに厚さ方向通路又はボイド低減チャネル２００を生成させる。先端をラミネートパネルに押し込んで繊維を再配向させてラミネート内に存在する同伴空気の厚さ方向の流れを促進する。ラミネートパネル内の厚さ透過通路は、硬化中のラミネートパネル（特に肉厚プリプレグ）の通気及び脱気を促進する。高強度鋼ツールを用いてラミネートパネルにボイド低減チャネルのパターンを生成させる。パターンは、ラミネートの長さ１メートル当たり、５個の厚さ方向穴を約２０列生成させることを含む。ラミネートパネルを、多段階サイクルを用いて加熱モールド上で１５０℃未満の温度で数時間硬化させて硬化パネルを生成させる。硬化パネルを鋸を用いてカットし、顕微鏡検査用に研磨する。低倍率（５０倍未満）の立体顕微鏡を用いて硬化パネルのポロシティ測定値を求める。ポロシティは約２％未満と測定された。一般に、約５０層のプライからなる炭素プリプレグから構築される硬化パネルの許容ポロシティは５％未満である。硬化パネルのポロシティマージンは、硬化パネルのポロシティ測定値から許容ポロシティレベルを減算することによって算出される。本開示の一実施形態に係る硬化パネルのポロシティマージンは約１．５％である。
【００２７】
エポキシ樹脂を含む約５０層の一方向炭素プリプレグプライをレイアップすることによって対照部材を形成する。これらのプライを積層させて対照積層部材を形成する。対照積層部材を、多段階サイクルを用いて加熱モールド上で１５０℃未満の温度で数時間硬化させて、対照硬化積層部材を生成させる。対照硬化部材を鋸を用いてカットし、顕微鏡検査用に研磨する。低倍率（５０倍未満）の立体顕微鏡を用いて対照硬化部材のポロシティ測定値を求める。ポロシティは約２％未満と測定された。一般に、約５０層のプライからなる炭素プリプレグから得られる対照硬化部材の許容ポロシティは約５％未満である。対照硬化部材のポロシティマージンは、対照硬化部材のポロシティ測定値から許容ポロシティレベルを減算することによって算出される。対照硬化部材のポロシティマージンは約０．６％である。
【００２８】
図１０に示すように、本開示に従って製造したパネルは、周知の方法を用いて製造した部材に比べて大きなポロシティマージンを有する。ポロシティマージンの増加は、本開示に従って製造したパネルの強度が大きいことを示している。
【００２９】
本発明について好ましい実施形態を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲を逸脱
本発明を好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱せずに、その要素を様々に変化させることができ、均等物で置換することができることは当業者には明らかであろう。さらに、特定の状況又は材料に適応させるために、その本質的な技術的範囲から逸脱することなく、本発明の教示に多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するための最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は特許請求の範囲に属するあらゆる実施形態を包含する。
【符号の説明】
【００３０】
１００  ラミネート
１０２  プリプレグプライ
１０６  ボイド
１１０  積層部材
２００  ボイド低減チャネル
２０１  スリット
２０２  プリプレグ部品
２０４  プリプレグプライ
２１０  スリット
３１０  開口
４００  ボイド
５００  繊維
５０２  樹脂
５０４  第１の繊維配向
６００  第２の繊維配向
【図１】
2014180873.tif 000003
【図２】
2014180873.tif 000004
【図３】
2014180873.tif 000005
【図４】
2014180873.tif 000006
【図５】
2014180873.tif 000007
【図６】
2014180873.tif 000008
【図７】
2014180873.tif 000009
【図８】
2014180873.tif 000010
【図９】
2014180873.tif 000011
【図１０】
2014180873.tif 000012
【外国語明細書】
2014180873000001.pdf