(57)【要約】      （修正有）【課題】複合材プリフォームに樹脂を注入するための方法及びシステムの提供。【解決手段】樹脂リザーバ１２１は、リザーバ出口１２２及び、上側ツール表面１１１とリザーバ出口１２２との間に位置するリザーバ入口１２３を有し、複合材プリフォーム１０及び樹脂リザーバエレメント１２０を覆うため、上側ツール表面１１１上に真空バギングフィルム１３０が置かれ、真空バギングフィルム１３０と上側ツール表面１１１の間に密封樹脂注入チャンバ１４０が画定される。樹脂供給部から、複合材プリフォーム１０を通り、リザーバ入口１２３を通って樹脂リザーバ１２１まで、樹脂流動経路１４２に沿って、樹脂が供給され、樹脂供給部とリザーバ出口１２２との間に圧力差を設けることによって、樹脂供給部から樹脂流動経路１４２を通って樹脂を動かして複合材プリフォーム１０を樹脂で満たすため、余剰樹脂は樹脂リザーバ１２１内で回収される、方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材プリフォーム（１０）を、ツール（１１０）の上側ツール表面（１１１）上に置くことと、
樹脂リザーバエレメント（１２０）を前記複合材プリフォーム（１０）の下流側の前記上側ツール表面（１１１）上に設置することであって、前記樹脂リザーバエレメント（１２０）及び前記上側ツール表面（１１１）は樹脂リザーバ（１２１）を規定し、前記樹脂リザーバ（１２１）は、リザーバ出口（１２２）及び、前記上側ツール表面（１１１）と前記リザーバ出口（１２２）の間に位置するリザーバ入口（１２３）を有する、設置することと、
前記複合材プリフォーム（１０）及び前記樹脂リザーバエレメント（１２０）を覆うため、真空バギングフィルム（１３０）を前記上側ツール表面（１１１）上に置くことと、
前記上側ツール表面（１１１）と前記真空バギングフィルム（１３０）との間に密封された樹脂注入チャンバ（１４０）を規定するため、前記真空バギングフィルム（１３０）を前記上側ツール表面（１１１）に対して密封することであって、前記複合材プリフォーム（１０）及び前記樹脂リザーバエレメント（１２０）は前記樹脂注入チャンバ（１４０）内に置かれている、密封することと、
樹脂供給部（１４１）を提供することと、
前記複合材プリフォーム（１０）の上流側の、前記樹脂注入チャンバ（１４０）への前記樹脂供給部（１４１）から、前記複合材プリフォーム（１０）を通り、前記リザーバ入口（１２３）を通って前記樹脂リザーバ（１２１）まで、樹脂流動経路（１４２）を提供することと、
前記樹脂供給部（１４１）と前記リザーバ出口（１２２）との間に圧力差を設けることによって、前記樹脂供給部（１４１）から前記樹脂流動経路（１４２）を通って樹脂を動かして前記複合材プリフォーム（１０）を樹脂で満たすため、前記リザーバ出口（１２２）に少なくとも不完全な真空圧を印加することであって、余剰樹脂は前記樹脂リザーバ（１２１）内で回収される、印加することと、
を含む、複合材プリフォーム（１０）に樹脂注入する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記樹脂リザーバエレメント（１２０）は、前記複合材プリフォーム（１０）の方に位置する第１の下側端部（１２６）と、前記複合材プリフォーム（１０）から離れて位置する反対側の第２の下側端部（１２７）とを有するチャネル部分（１２４）を備え、前記方法は、前記第１の下側端部（１２６）と前記上側ツール表面（１１１）との間に、前記リザーバ入口（１２３）を形成する間隙を形成することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記間隙を少なくとも部分的に規定するため、第１の下側端部（１２６）と前記上側ツール表面（１１１）との間に、第１の浸透性流動媒体を設置することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記リザーバ出口（１２２）と、前記上側ツール表面（１１１）から前記ツール（１１０）を通って延在し真空流動経路（１５０）を形成する真空出口ポート（１１３）と、の間に第２の浸透性流動媒体を提供することであって、前記真空流動経路（１５０）に前記少なくとも不完全な真空が印加される、提供することをさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
樹脂注入された複合材プリフォームを形成するための請求項１から４のいずれか一項に記載の方法にしたがって、複合材プリフォーム（１０）に樹脂注入することと、
前記樹脂注入された複合材プリフォームを硬化すること
を含む、複合品を形成する方法。
【請求項６】
複合材プリフォーム（１０）に樹脂注入するための樹脂注入システム（１００）であって、
樹脂注入される複合材プリフォーム（１０）を受容する上側ツール表面（１１１）を有するツール（１１０）と、
樹脂供給部（１４１）と、
前記複合材プリフォーム（１０）の下流側の前記上側ツール表面（１１１）上に設置された樹脂リザーバエレメント（１２０）であって、前記樹脂リザーバエレメント（１２０）と前記上側ツール表面（１１１）が、リザーバ出口（１２２）及び、前記上側ツール表面（１１１）と前記リザーバ出口（１２２）との間に位置するリザーバ入口（１２３）を有する樹脂リザーバ（１２１）を規定する、樹脂リザーバエレメント（１２０）と、
前記複合材プリフォーム（１０）及び前記樹脂リザーバエレメント（１２０）を覆う真空バギングフィルム（１３０）であって、前記真空バギングフィルム（１３０）と前記上側ツール表面（１１１）との間に密封樹脂注入チャンバ（１４０）が規定され、前記複合材プリフォーム（１０）と前記樹脂リザーバエレメント（１２０）が前記樹脂注入チャンバ（１４０）内に置かれる、真空バギングフィルム（１３０）と、
前記複合材プリフォーム（１０）の上流側の、前記樹脂注入チャンバ（１４０）への前記樹脂供給部（１４１）から、前記複合材プリフォーム（１０）を通り、及び、前記リザーバ入口（１２３）を通って前記樹脂リザーバ（１２１）まで延在する樹脂流動経路（１４２）と、
真空流動経路（１５０）を介して前記リザーバ出口（１２２）と連通する真空源（１５１）と、を備えるシステム（１００）。
【請求項７】
前記樹脂リザーバエレメント（１２０）は、閉じられた両端部（１２５）を有する細長転置チャネル区域（１２４）を備える、請求項６に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記チャネル区域（１２４）は、前記複合材プリフォーム１０の方に位置する第１の下側端部（１２６）と、前記複合材プリフォーム（１０）から離れて位置する反対側の第２の下側端部（１２７）とを有し、前記リザーバ入口（１２３）は、前記第１の下側端部（１２６）と前記上側ツール表面（１１１）との間に間隙を備える、請求項７に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記チャネル部分（１２４）の前記第２の下側端部（１２７）が、前記上側ツール表面（１１１）に取り外し可能に密封される、請求項８に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記樹脂流動経路（１４２）内、前記複合材プリフォーム（１０）と前記樹脂リザーバ（１２１）の間に設置された浸透性樹脂流動制御閉塞部（２４４）をさらに備える、請求項６から９のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
前記真空流動経路（１５０）は、前記上側ツール表面（１１１）から前記ツール（１１０）を通って延在する真空出口ポート（１１３）を通って延在し、前記装置は、前記リザーバ出口（１２２）から前記真空出口ポート（１１３）へと延在する第２の浸透性流動媒体をさらに備え、前記真空バギングフィルム（１３０）は、前記第２の浸透性流動媒体及び前記真空出口ポート（１１３）の上に延在する、請求項６から１０のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して複合材構造体の製造に関し、具体的には複合材プリフォームに樹脂注入するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材構造体の現行の製造方法は、複合材繊維から形成された複数のプライから形成された複合材プリフォームに、樹脂の注入を行い、続いて樹脂の硬化を行って複合材構造体を形成する、樹脂注入処理を使用する。現行の方法によると、複合材プリフォームは上側ツール表面上に置かれ、複合材プリフォームを覆うため、上側ツール表面上に真空バギングフィルムが置かれ、密封されて、上側ツール表面と真空バギングフィルムとの間に密封チャンバが形成される。密封チャンバの下流端に真空圧を印加することによって、複合材プリフォームを通って樹脂が注入され、樹脂は、上流の樹脂供給部から複合材プリフォームを通って引き入れられる。樹脂がプリフォーム全体に注入されると、通常はオーブンで組立品全体が加熱され、樹脂が硬化されて複合材構造体が形成される。
【０００３】
樹脂は、ある波面で複合材プリフォームを通って注入が進むが、その波面は、プリフォームの横方向の範囲にわたって、均等に進んでもよく、均等に進まなくてもよい。プリフォーム全体に注入が行きわたる一方で、プリフォームを通過した樹脂が、波面の先行エリアで真空源内に引き入れられないことを、確保するのが重要である。樹脂が真空源内に引き入れられた場合、真空源を損傷するリスクがある。硬化した樹脂を、真空源や、ツールと真空源の間の関連の真空配管から除去するコスト、または真空源や配管を交換するコストが法外なものであるということも、またあり得る。
【０００４】
この問題に対する様々な解決策がこれまで提案されてきたが、その効果は、効率性や完成品の質、改造可能性、及び費用という点でまちまちであった。
【０００５】
本開示は、上記の問題を念頭に置いて行われる。
【発明の概要】
【０００６】
本開示は概して、複合材プリフォームに樹脂注入する方法と、複合材プリフォームに樹脂注入するための樹脂注入システムを対象とする。本開示の実施形態によると、複合材プリフォームを越えて、樹脂流動経路を通過した真空源の上流の余剰樹脂を回収するため、樹脂リザーバエレメントが使用される。樹脂リザーバエレメントは、複合材プリフォームが置かれる、ツールの上側ツール表面上に設置され、余剰樹脂の回収のための樹脂リザーバを規定する。
【０００７】
一態様によると、本開示は、複合材プリフォームに樹脂注入する方法を提供する。複合材プリフォームは、ツールの上側ツール表面上に置かれる。樹脂リザーバエレメントは、複合材プリフォームの下流側の上側ツール表面上に設置される。樹脂リザーバエレメントと上側ツール表面は、樹脂リザーバを規定する。樹脂リザーバは、リザーバ出口及び、上側ツール表面とリザーバ出口との間に位置するリザーバ入口を有する。複合材プリフォーム及び樹脂リザーバエレメントを覆うため、上側ツール表面上に真空バギングフィルムが置かれる。真空バギングフィルムは、上側ツール表面に対して密封され、上側ツール表面と真空バギングフィルムとの間に密封樹脂注入チャンバが規定される。複合材プリフォームと樹脂リザーバエレメントが、樹脂注入チャンバ内に置かれる。樹脂供給部が提供される。複合材プリフォームの上流側の、樹脂注入チャンバへの樹脂供給部から、複合材プリフォームを通り、リザーバ入口を通って樹脂リザーバまで、樹脂流動経路が提供される。リザーバ出口に少なくとも不完全な真空圧が印加され、樹脂供給部とリザーバ出口との間に圧力差を設けることによって、樹脂供給部から樹脂流動経路を通って樹脂を動かして複合材プリフォームを樹脂で満たし、余剰樹脂を樹脂リザーバ内で回収する。
【０００８】
１つ以上の好適な実施形態では、樹脂リザーバエレメントは、複合材プリフォームの方に位置する第１の下側端部と、複合材プリフォームから離れて位置する反対側の第２の下側端部を有する、チャネルを備える。第１の下側端部と上側ツール表面の間に、リザーバ入口を画定する間隙が形成される。
【０００９】
方法は、間隙を少なくとも部分的に規定するため、第１の下側端部と上側ツール表面との間に、第１の浸透性流動媒体を設置することをさらに含み得る。
【００１０】
方法は、第２の下側端部を上側ツール表面に対して取り外し可能に密封することを含むことをさらに含み得る。
【００１１】
１つ以上の好適な実施形態では、樹脂リザーバエレメントは、複合材プリフォームの下流端部の長さの少なくとも過半に沿って延在するようにして設置される。
【００１２】
樹脂流動制御閉塞部が、樹脂流動経路内、複合材プリフォームと樹脂リザーバの間に設置されてよい。
【００１３】
方法は、リザーバ出口と、上側ツール表面からツールを通って延在し真空流動経路を規定する真空出口ポートの間に、第２の浸透性流動媒体を提供することをさらに含み得る。真空流動経路を通じて、少なくとも不完全な真空圧が印加され得る。
【００１４】
第２の態様によると、本開示は、複合品を形成する方法を提供する。方法は、樹脂注入複合材プリフォームを形成するために、上記で規定された方法に従って複合材プリフォームに樹脂注入することと、樹脂注入された複合材プリフォームを硬化することを含む。
【００１５】
樹脂注入された複合材プリフォームの硬化に続いて、樹脂リザーバエレメントが上側ツール表面から取り外され得る。次に、リザーバ内で回収された余剰樹脂が樹脂リザーバエレメントから取り除かれ得る。
【００１６】
第３の態様によると、本開示は、複合材プリフォームに樹脂注入する樹脂注入システムを提供する。システムは、樹脂注入される複合材プリフォームを受容する上側ツール表面を有するツールと、樹脂供給部を含む。樹脂リザーバエレメントは、複合材プリフォームの下流側の上側ツール表面上に設置される。樹脂リザーバエレメントと上側ツール表面は、リザーバ出口及び、上側ツール表面とリザーバ出口との間に位置するリザーバ入口を有する、樹脂リザーバを規定する。真空バギングフィルムが複合材プリフォームと樹脂リザーバエレメントを覆い、真空バギングフィルムと上側ツール表面の間に密封樹脂注入チャンバを規定する。複合材プリフォームと樹脂リザーバエレメントが、樹脂注入チャンバ内に置かれる。複合材プリフォームの上流側の、樹脂注入チャンバへの樹脂供給部から、複合材プリフォームを通り、リザーバ入口を通って樹脂リザーバまで、樹脂流動経路が延在する。真空源は、真空流動経路を介してリザーバ出口と連通する。
【００１７】
１つ以上の好適な実施形態では、樹脂リザーバエレメントは、閉じられた両端を有する、細長転置チャネル区域を備える。
【００１８】
このチャネル区域は、複合材プリフォームの方に位置する第１の下側端部と、複合材プリフォームから離れて位置する反対側の第２の下側端部を有し得る。この構成では、リザーバ入口は、第１の下側端部と上側ツール表面との間に間隙を含み得る。
【００１９】
システムは、間隙を少なくとも部分的に規定するため、第１の下側端部と上側ツール表面との間に設置された、第１の浸透性流動媒体をさらに含み得る。
【００２０】
チャネル区域の第２の下側端部は、上側ツール表面に対して取り外し可能に密封されていてよい。
【００２１】
好適な実施形態では、チャネル区域は、概して半円形の断面を有する。
【００２２】
リザーバ出口は、有利には、樹脂リザーバエレメントの最上部に、またはその付近に、位置していてよい。
【００２３】
好適な実施形態では、樹脂リザーバエレメントは、複合材プリフォームの下流端部の長さの少なくとも過半に沿って延在する。
【００２４】
システムは、流動経路内の、複合材プリフォームと樹脂リザーバの間に設置された、浸透性樹脂流動制御閉塞部をさらに備え得る。
【００２５】
１つ以上の好適な実施形態では、真空流動経路は、上側ツール表面からツールを通って延在する真空出口ポートを通って延在し、第２の浸透性流動媒体は、リザーバ出口から真空出口ポートを通って延在する。この構成では、真空バギングフィルムは、第２の浸透性流動媒体と真空出口ポートの上に延在する。
【００２６】
１つ以上の実施形態では、樹脂リザーバエレメントに沿って、複数のリザーバ出口が間隔を空けて配置されている。
【００２７】
当業者に理解されるように、上記の特徴は、本開示の様々な実施形態において独立して実装されてもよく、またはさらに別の実施形態において、組み合わされてもよい。
【００２８】
ここで、本開示の好適な実施形態が、添付図面を参照して例示のみの目的で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態による、複合材プリフォームに樹脂注入するシステムの概観図である。
【図２】図１のシステムの部分的概略斜視図である。
【図３】断面３−３で切られた、図１のシステムの概略断面図である。
【図４】断面４−４で切られた、図１のシステムの概略断面図である。
【図５】図１のシステムの変更形態の、部分的概略斜視図である。
【図６】図３に相当する断面で切られた、第２の実施形態による複合材に樹脂注入するシステムの概略断面図である。
【図７】図４に相当する断面で切られた、第２の実施形態による複合材に樹脂注入するシステムの概略断面図である。
【図８】第３の実施形態による、複合材プリフォームに樹脂注入するシステムの概観図である。
【図９】複合材プリフォームに樹脂注入する例示の方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本開示の例示の実施形態によるシステム及び方法が、ここで詳細に記載される。概して、本開示による複合材プリフォームに樹脂注入する方法は、ツールの上側ツール表面上に複合材プリフォームを置くことを含む。樹脂リザーバエレメントは、複合材プリフォームの下流側の上側ツール表面上に設置される。樹脂リザーバエレメントと上側ツール表面は、リザーバ出口及び、上側ツール表面とリザーバ出口との間に位置するリザーバ入口を有する樹脂リザーバを規定し、それによってリザーバ出口は、リザーバ入口よりも高い位置に位置している。複合材プリフォームと樹脂リザーバエレメントの両方を覆うため、上側ツール表面上に真空バギングフィルムが置かれる。真空バギングフィルムは上側ツール表面に対して密封され、上側ツール表面と真空バギングフィルムとの間に密封樹脂注入チャンバが規定される。複合材プリフォームと樹脂リザーバエレメントは、樹脂注入チャンバ内に置かれる。シングルの真空バギングフィルムが使用され得る。外側真空バギングフィルムが内側真空バギングフィルムの上に置かれ、その中間に通気材が置かれた、ダブルの真空バギングフィルムの構成もまた想定される。複合材プリフォームの上流側の、樹脂注入チャンバへの樹脂供給部から、複合材プリフォームを通り、リザーバ入口を通って樹脂リザーバまで、樹脂流動経路が提供される。リザーバ出口に少なくとも不完全な真空圧が印加され、樹脂供給部とリザーバ出口との間に圧力差を設けることによって、樹脂供給部から、具体的には樹脂流動経路を通って樹脂が動かされ、複合材プリフォームが樹脂で満たされる。ダブルの真空バギングフィルムの構成では、内側真空バギングフィルムと外側真空バギングフィルムの間の空洞に、少なくとも不完全な真空圧が印加されてもまたよい。真空源の停止に先立って複合材プリフォームを通過する余剰樹脂は、樹脂リザーバ内で回収される。樹脂注入された複合材プリフォームは、次に、通常は加熱されたオーブンの中で、硬化され得る。リザーバ内で回収された余剰樹脂は、通常、樹脂リザーバ内で硬化される。硬化、並びに、真空バギングフィルム及び関連する消耗品の取り外しによるシステムの解体に続いて、樹脂リザーバエレメントがツールから取り外され得、廃棄されるか、または樹脂リザーバ内に回収された硬化樹脂を洗浄され得る。
【００３１】
ここで添付の図１から図４を参照して、第１の実施形態による複合材プリフォーム１０に樹脂注入するためのシステム１００が記載される。システム１００は、樹脂注入される複合材プリフォーム１０が置かれる上側ツール表面１１１を有する、ツール１１０を有する。樹脂リザーバエレメント１２０は、複合材プリフォーム１０の下流側の上側ツール表面１１１上に設置される。以下でさらに記載されるように、本書の文脈では、複合材プリフォーム１０の上流側と下流側は、樹脂の流動方向に関連して特定される。具体的には図３を参照すると、リザーバエレメント１２０は、上側ツール表面１１１と共に、樹脂リザーバ１２１を規定する。樹脂リザーバ１２１は、リザーバ出口１２２及び、上側ツール表面１１１とリザーバ出口１２２の間に位置するリザーバ入口１２３を有する。真空バギングフィルム１３０が複合材プリフォーム１０と樹脂リザーバエレメント１２０を覆い、真空バギングフィルム１３０と上側ツール表面１１１との間に、密封樹脂注入チャンバ１４０を規定する。複合材プリフォーム１０と樹脂リザーバエレメント１２０が、樹脂注入チャンバ１４０内に置かれる。システム１００は、複合材プリフォーム１０の上流側の、樹脂注入チャンバ１４０への樹脂供給部１４１から、複合材プリフォーム１０を通り、リザーバ入口１２３を通って樹脂リザーバ１２１まで延在する樹脂流動経路１４２を伴う、樹脂供給部１４１をさらに備える。図４を参照すると、第１の真空源１５１は、真空流動経路１５０を介してリザーバ出口１２２と連通する。
【００３２】
ツール１１０は、軟鋼、ステンレス鋼、インバー、または硬化に関連づけられた高温下で形状を維持する炭素複合材料を含む、様々な構造材料のうちの任意のものから形成されていてよく、それによって、樹脂硬化処理を通じて幾何学的に安定した上側ツール表面１１１が提供される。翼や胴体の外板パネルといったほぼ平坦な下側表面を有する複合材構造体を製造するため、上側ツール表面１１１はほぼ平坦であってよいか、さもなければ、非平面の複合材構造体の賦形された表面を提供するため、所望の形状をしていてよい。
【００３３】
複合材プリフォーム１０は、樹脂注入に適切で、製作される積層複合材構造体の幾何学的要件及び構造要件によって決定される、任意の形態を取り得る。複合材プリフォーム１０は、それぞれが、織り繊維もしくは編み繊維、及び／またはチョップドストランドマットで形成された、補強材の複数のプライのレイアップを含み得る。プリフォームのプライは、炭素、グラファイト、ガラス、芳香族ポリアミド、または樹脂強化積層複合材構造体の形成に適切な任意の他の材料といった、様々な強化用繊維のうちの任意のもので形成されていてよい。プライは、樹脂をまったく含まないドライプリフォームを形成してもよく、代わりに、プリフォームが、樹脂注入プロセスに先立っていくらかの既存の樹脂含有量を有していてもよい。複合材プリフォーム１０は、プリフォーム１０の下側表面が上側ツール表面１１１上になる配向で上側ツール表面１１１上に置かれ、それによって、硬化の結果生じる複合材構造体の下側表面は、上側ツール表面１１１の形態に適合する。上側ツール表面上１１１に置かれた複合材プリフォーム１０は、横方向に延在する下流端部１１、反対側で横方向に延在する上流端部１２、及び縦方向に対向して延在する側方端部（複数）１３を有する。プリフォーム１０は、形成される積層複合材構造体の形状に対応する、任意の所望の形状を取り得る。
【００３４】
示される例示の第１の実施形態で示される樹脂リザーバエレメント１２０は、閉じられた両端１２５を有する、細長転置チャネル区域１２４を備える。チャネル区域１２４は、示される第１の実施形態では概して半円形の断面を有するが、長方形、正方形、三角形、半六角形、または様々な他の断面形状のうちの任意のものを含む、様々な代わりの形態のうちの任意のものを取り得ることが想定される。半円形の断面は、その外表面に、真空バギングフィルム１３０に穴を開け得るか密封を困難にし得る、鋭角部がないという点で有利である。半円形の断面を持つチャネル区域１２４はまた、通常、形成するのが安価であり得、管状の断面を半分に且つ所定の長さにカットすることによって形成され得る。樹脂リザーバエレメント１２０は、ステンレス鋼もしくはアルミニウムといった金属材料、または樹脂硬化処理に関連した高温下で形状を好適に維持する複合材料もしくは熱硬化性プラスチックを含む他の非金属材料を含む、様々な材料のうちの任意のものから形成されていてよい。樹脂リザーバエレメント１２０の閉じられた両端部１２５は、チャネル区域１２４と一体成形されていてよいか、またはさもなければ、接着及び／または機械的締着などによって、チャネル区域１２４の端部に固定されていてよい。樹脂リザーバエレメント１２０の両端１２５は、チャネル区域１２４と同一の材料で形成されていてよい。代わりに、樹脂リザーバエレメント１２０の両端１２５は、チャネル部分１２４が形成されているものとは異なる材料で形成されていてもよい。
【００３５】
図５に示す第１の実施形態のシステム１００の一変更形態１００’では、変更された樹脂リザーバエレメント１２０’の両端１２５’は、以下でさらに記載されるように、さもなければ真空バギングフィルム１３０及びシステムの他の構成要素を密封するのに使用される、密封用テープの複数の片から形成される。この変更形態では、樹脂リザーバエレメント１２０’は、単にチャネル区域１２４’のカットされた部分から形成されていてよい。チャネル区域１２４’は、規定された樹脂リザーバの両端と共に上側ツール表面１１１上に設置され、次いで、密封テープを使用して密封され、樹脂リザーバエレメント１２０’の閉じた両端１２５’を形成していてよい。
【００３６】
図１を参照すると、第１の実施形態では、樹脂リザーバエレメント１２０は、複合材プリフォーム１０の下流端部１１の長さの少なくとも過半に沿って延在するようにして、上側ツール表面１１１上に設置される。樹脂リザーバエレメント１２０が、複合材プリフォーム１０の下流端部１１の少なくとも過半の長さに沿って延在するのに十分な長さで形成されているため、複合材プリフォーム１０の下流端部１１沿いから、下流端部１１沿いの樹脂リザーバ１２１への、比較的ダイレクトな流動経路が提供される。複合材プリフォーム１０の下流端部１１が直線である構成では、樹脂リザーバエレメント１２０は、有利には、複合材プリフォーム１０の下流端部１１に概して平行に配設されていてよい。
【００３７】
図１及び図２に示すように、第１の実施形態では、チャネル区域１２４に沿って間隔を空けて配置された、２つのリザーバ出口１２２が提供される。単一のリザーバ出口１２２だけが提供され得るということもまた、想定される。代わりに、チャネル区域１２４に沿って間隔を空けて配置された、３つまたはそれよりも多いリザーバ出口１２２も提供され得る。リザーバ出口１２２は、有利には、樹脂リザーバエレメント１２０の最上部に、またはその付近に、位置していてよい。示される実施形態では、リザーバ出口１２２は、図１及び図３で最もよく示されるように、チャネル区域１２４の頂部に位置している。それによって、リザーバ入口１２３とリザーバ出口１２２の間の縦方向の分離が最大化される。
【００３８】
図３及び図４を参照すると、第１の実施形態のシステム１００では、樹脂リザーバエレメント１２０のチャネル区域１２４は、複合材プリフォーム１０の下流端部１１の方に位置する第１の下側端部１２６と、複合材プリフォーム１０から離れて位置する反対側の第２の下側端部１２７とを有し、それによって、第１の下側端部１２６は実質的な上流端部であり、第２の下側端部１２７は実質的な下流端部である。示される具体的な構成では、リザーバ入口１２３は、第１の下側端部１２６と上側ツール表面１１１との間に形成された間隙によって規定される。示される実施形態では、横方向に延在する浸透性流動媒体の第１の帯１４３と、プリフォーム１０上に置かれた（これ自体が浸透性流動媒体を構成する）浸透性剥離プライ１４５の下流部分１４４は、（以下でさらに記載するように）リザーバ入口１２３を画定する間隙内に延在し、この間隙を規定する。第１の帯１４３及び剥離プライ１４５の下流部分１４４は、チャネル区域１２４の第１の下側端部１２６を支持する。浸透性流動媒体の第１の帯１４３及び剥離プライ１４５の下流部分１４４は、樹脂がその中を通って樹脂リザーバ入口１２３へと通過可能なように、十分な浸透性を有する。浸透性流動媒体の第１の帯１４３は、適切には、Ａｉｒｔｅｃｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃから入手可能なＰＬＡＳＴＩＮＥＴ（登録商標）１５２３１、または樹脂の通過が可能な任意の他の高浸透性の媒体といった、ナイロンメッシュ材料の形態であってよい。剥離プライ１４５もまた浸透性流動媒体を構成しており、適切には、同様にＡｉｒｔｅｃｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃから入手可能なＲＥＬＥＡＳＥ  ＥＡＳＥ（登録商標）２３４、または任意の他の浸透性剥離プライ材料といった、ＰＴＦＥ被覆されたファイバーガラス織物の形態であってよい。
【００３９】
浸透性流動媒体の第１の帯１４３または剥離プライ１４５の下流部分１４４のうちのいずれかが割愛されてよく、単一の浸透性流動媒体がリザーバ入口１２３の間隙を規定することが想定される。リザーバ入口１２３が、樹脂リザーバエレメント１２０の長さに沿って提供された１つ以上の開口によって規定され得る
ことが引き続きさらに想定されるが、示される配設では、ドリル穿孔または他の方法によってそうした開口を樹脂リザーバエレメント１２０内に形成する必要性は、回避される。
【００４０】
チャネル区域１２４の第２の下側端部１２７は、上側ツール表面１１１に対して取り外し可能に密封され得、示される実施形態では、便利には、Ａｉｒｔｅｃｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃから入手可能な密封材テープＧＳ−２１３−３といったマスチック密封材テープの形態であり得る密封テープの帯１２８によって、取り外し可能に密封される。
【００４１】
樹脂供給部１４１から、樹脂注入チャンバ１４０、複合材プリフォーム１０、及びリザーバ入口１２３を通って樹脂リザーバ１２１へと延在する樹脂流動経路１４２は、一連の配管要素及び消耗品のレイアップ材料からなる。樹脂流動経路１４２の上流部分は、複合材プリフォーム１０の上流側でツール１１０を通って延在する１つ以上の樹脂注入入口１１２と連通し、複合材プリフォーム１０の上流側で樹脂注入チャンバ１４０に樹脂を送達する、１つ以上の樹脂供給パイプ１４６を含み得る。樹脂供給パイプ１４６は通常、銅から形成されている。
【００４２】
樹脂流動経路１４２の中間部分は、複合材プリフォーム１０、剥離プライ１４５、及び浸透性流動媒体の層１４７によって形成される。剥離プライ１４５は、複合材プリフォーム１０の各端部１１、１２、１３を超えて、複合材プリフォーム１０の全体にわたって延在する。剥離プライ１４５は、浸透性流動媒体の層１４７が複合材プリフォーム１０に固着するのを防ぐのと、樹脂が複合材プリフォーム１０内を満たす経路を提供するのとの両方の役割を果たし、このどちらもが、複合材プリフォーム１０の上流端部１２に沿って、複合材プリフォーム１０の上側表面を通って行われる。示される実施形態では浸透性流動媒体の第１の帯１４３と同一の材料から形成されている浸透性流動媒体の層１４７は、剥離プライ１４５を超えて延在する。示される実施形態では、浸透性流動媒体の層１４７は、複合材プリフォーム１０の上流端部１２を超えて、１つ以上の樹脂注入入口ポート１１２の上を、且つ複合材プリフォーム１０の下流端部１１を超えて延在し、浸透性流動媒体の層１４７の下流端部と浸透性流動媒体の帯１４３との間に間隙が残される。樹脂注入チャンバ１４０を、ツール１１０を通って延在する樹脂入口ポート１１２を通過する樹脂流動経路１４２を通って、樹脂供給部１４１と連通させるのではなく、樹脂流動経路１４２が真空バギングフィルム１３０を貫通し得ることもまた、想定される。こうした構成では、真空バギングフィルム１３０内に開口が形成されてよく、開口は、開口の周囲を密封する樹脂供給部１４１と連通してよい。
【００４３】
樹脂流動経路１４２の下流部分は、剥離プライ１４５の下流部分１４４、及び浸透性流動媒体の帯１４３によって形成される。
【００４４】
第１の真空源１５１をリザーバ出口１２２と連通させる真空流動経路１５０は、一連の配管要素及び消耗品のレイアップ材料からなる。リザーバ出口１２２から延在する真空流動経路１５０の上流部分は、第２の浸透性流動媒体からなる。第２の浸透性流動媒体は、便利には、樹脂流動経路１４２内で使用されている浸透性流動媒体の層１４７及び帯１４３と同一の材料から形成されていてよいが、所望により、他の形態の浸透性流動媒体が使用され得ることもまた、想定される。第２の浸透性流動媒体は、ここでは、樹脂リザーバエレメント１２０上に設置された、それぞれ１つのリザーバ出口１２２を覆っている浸透性流動媒体の２つの帯１５２、及び、横方向に延在する浸透性流動媒体のさらなる帯１５３であって、帯（複数）１５２と、樹脂リザーバエレメント１２０の下流でツール１１０を通って延在する真空出口ポート１１３とを連通させる、帯１５３を含む。第２の浸透性流動媒体の帯１５２及び１５３が密封テープの帯１２８に固着するのを防止するため、樹脂リザーバエレメント１２０を上側ツール表面１１１に対して密封している密封テープの帯１２８の露出面に、テープ１５６が付けられてよい。真空出口ポート１１３は、１つ以上の真空出口パイプ１５４を経由して第１の真空源１５１と連通し、真空流動経路１５０の下流部分を形成している。真空出口パイプ１５４は通常、銅から形成されている。リザーバ出口１２２を、ツール１１０を通って延在する真空出口ポート１１３を貫通する真空流動経路１５０を通って、第１の真空源１５１と連通させるのではなく、真空流動経路１５０が真空バギングフィルム１３０を貫通し得ることもまた、想定される。こうした構成では、真空バギングフィルム１３０内に開口が形成されてよく、開口は、開口の周囲を密封する第１の真空源１５１と連通してよい。
【００４５】
真空バギングフィルム１３０は、複合材プリフォーム１０、剥離プライ１４５、及び浸透性流動媒体の層１４７によって形成されたレイアップ全体にわたって延在し、樹脂リザーバエレメント１２０及び第２の浸透性流動媒体の帯１５２、１５３の上にさらに延在する。限定しないが例として、Ａｉｒｔｅｃｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃから入手可能なＡｉｒｔｅｃｈ  ＷＬ７４００またはＳＬ８００真空バギングフィルムを含む、様々な真空バギングフィルム材料のうちの任意のものが使用され得る。真空バギングフィルム１３０は、真空バギングフィルム１３０の外面の周りを、密封テープのさらなる帯１３１によって、上側ツール表面１１１に対して密封されている。帯１３１は、通常、チャネル区域１２４の第２の下側端部１２７を上側ツール表面１１１に対して密封する密封テープの帯１２８と同じ材料から形成されている。樹脂注入流動経路１４２及び樹脂注入チャンバ１４０を真空流動経路１５０から隔離するため、密封テープのさらなる帯１３２が、第２の浸透性流動媒体の帯１５２の周りで、真空バギングフィルム１３０を樹脂リザーバ要素１２０に対して密封する。図３及び図４で最もよく理解され得るように、真空バギングフィルム１３０は、樹脂流動経路１４２の上側境界を規定する。浸透性流動媒体の層１４７の下流端部と浸透性流動媒体の帯１４３の上流端部との間で、真空バギングフィルム１３０は、樹脂流動経路１４２を、剥離プライ１４５の下流部分１４４に限定しており、それによって浸透性樹脂流動制御閉塞部が画定される。真空バギングフィルム１３０は、真空流動経路１５０の上側境界も、また規定する。
【００４６】
実用の際は、システム１００が上記のように組み立てられると、樹脂供給部１４１に触媒作用が及ぼされ、加熱されて、樹脂が適切な樹脂注入温度にされる。通常、システム全体がオーブン内で加熱され、このオーブンは、この後の硬化にも使用される。樹脂注入の温度は、使用される樹脂システムに依存し、通常、樹脂が樹脂流動経路１４２を通って注入されるのを可能にする適切な粘度が提供されるようにして、選択される。樹脂注入処理で使用するのに適切であり、且つ形成される複合材構造体の所望の特性によって決定される、任意の樹脂が使用され得る。適切な樹脂は、エポキシ、ビスマレイミド、ベンゾキサジン、ポリイミド、及びポリアミドイミド樹脂を含み得る。第１の真空源１５１及び真空流動経路１５０を介して、リザーバ出口１２３に少なくとも不完全な真空圧が印加される。図４で最もよく示されるように、第２の真空パイプ１５７に接続された第２の真空源１５５によって、樹脂供給部１４１に対して、より弱い不完全な真空（即ちより高い絶対圧）が印加されてもよい。第２の真空源１５５によって樹脂供給部１４１に不完全な真空が印加される場合、第１の真空源１５１によってリザーバ出口１２３に印加される絶対圧が、樹脂供給部１４１における絶対圧よりも低くなるように、第１の真空源１５１と第２の真空源１５５の間に圧力差が維持されてよい。一例では、第１の真空源１５１によって完全真空（０ｍＢａｒ／０ｋＰＡ）が印加されてよく、第２の真空源１５５によって５００〜８００ｍＢａｒ（５０〜８０ｋＰＡ）のより高い圧力／より弱い真空が印加されてよい。それによって、樹脂を樹脂供給部１４１から樹脂流動経路１４２を通って動かすのと同等の圧力差が提供される。樹脂を脱気するため、樹脂注入に先立って第２の真空源１５５にも完全真空が印加されてよい。
【００４７】
樹脂供給部１４１で少なくとも不完全な真空を維持することによって、樹脂注入チャンバ１４０全体にわたって少なくとも不完全な真空を維持することが確保される。真空バギングフィルム１３０、浸透性流動媒体の層１４７、及び剥離プライ１４５を通じてプリフォーム１０に作用する大気圧は、複合材プリフォーム１０を固化するように作用する。樹脂は、波面に沿って樹脂注入チャンバ１４２を通り、浸透性流動媒体の層１４７を通って移動する。層１４７は、概して剥離プライ１４５及び複合材プリフォーム１０のどちらよりも大きい浸透性を有し、それによって、最も抵抗が小さい経路が形成される。浸透性流動媒体の層１４７を通過する樹脂は、より浸透性が低い剥離プライ１４５を通って浸み込み、プリフォーム１０内に浸み込む。樹脂の一部は横方向にも流れて、複合材プリフォーム１０の上流端部１２を通り、より小さい程度で、複合材プリフォーム１０の両側の側面端部１３を通る。浸透性流動媒体の層１４７の下流端部１１が、浸透性流動媒体の帯１２３と剥離プライ１４５の下流部分１４４のどちらよりも手前で終わっていることによって、樹脂がプリフォーム１０をバイパスして単に浸透性流動媒体の層１４７を通って直接樹脂リザーバ１２１内に引かれることが防止される。樹脂が複合材プリフォーム１０の下流端部１１及び浸透性流動媒体の層１４７の下流端部を通過した後、樹脂リザーバ１２１に到達するまで、樹脂が、剥離プライ１４５の下流部分１４４によって規定される浸透性樹脂流動制御閉塞部を通る縦方向下流への通過を強制されることによって、樹脂の波面の進行速度が抑制される。樹脂の波面の前進を制御するため、剥離プライ１４５の下流部分１４４で浸透性樹脂流動制御閉塞部を形成するのではなく、浸透性制御媒体の層１４７と比べて典型的にはより浸透性の低い浸透性媒体によって形成された、別個の浸透性樹脂流動制御閉塞部が、複合材プリフォーム１０と樹脂リザーバ１２１の間で使用され得ることもまた、検討される。
【００４８】
通常、樹脂の波面は、複合材プリフォーム１０の横方向の範囲にわたって、均等に前進しない。複合材プリフォーム１０の幾何学的形状または厚さの不均一が存在する箇所では、とりわけそうである。樹脂の波面の一部位が最初にリザーバ入口１２３に到達する箇所で、樹脂は、樹脂リザーバ１２１内に流入する。樹脂入口１２３よりも高い位置に位置する樹脂出口１２２を通じて真空が引かれるため、樹脂に重力が作用する結果、樹脂が、リザーバ出口１２２を通って、真空流動経路１５０に沿って、第１の真空源１５１に向かって引かれやすいということはない。こうして、樹脂注入は、樹脂の波面全体が複合材プリフォーム１０の下流端部１１に到達したという目視確認が受理され、複合材プリフォーム１０の樹脂注入が完了したことが示されるまで、樹脂が真空パイプ１５４内に動かされることなしに、継続し得る。樹脂注入の完了が目視によって特定されると、樹脂のさらなる注入を防止するため、樹脂供給パイプ１４６の樹脂入口バルブ（図示せず）が閉じられ得る。樹脂注入の完了は、視覚的な特定に依存するよりもむしろ、既定の樹脂注入時間に基づいて判定されてよい。樹脂注入が完了すると、樹脂入口バルブを閉じるよりもむしろ、樹脂の硬化を開始するためオーブンの温度が上げられてよく、それによってさらなる注入は停止する。
【００４９】
樹脂注入された複合材プリフォーム１０は、樹脂の硬化に適切な温度までオーブンの温度を上げることによって硬化され得る。エポキシ樹脂に関しては、１８０°Ｃから２００°Ｃといったオーダーの硬化温度が典型的であろう。硬化処理中は、通常、第１の真空源１５１に完全真空が維持される。それによって、樹脂注入された複合材プリフォーム１０が固化されたままであることが確保され、樹脂の硬化に役立つ。
【００５０】
樹脂が硬化され、システムが室温まで冷却されると、真空バギングフィルム１３０と、浸透性流動媒体の層１４７及び様々な帯１４３、１５２、１５３と、剥離プライ１４５とを含む様々な消耗品の層が、樹脂リザーバエレメント１２０と共に取り除かれる。樹脂リザーバエレメント１２０が上側ツール表面１１１から取り外され得、樹脂リザーバ１２１内で回収され硬化された余剰樹脂が取り除かれ得、樹脂リザーバエレメント１２０の再利用が可能になる。代わりに、樹脂リザーバエレメント１２０は廃棄されてもよい。樹脂リザーバエレメント１２０を廃棄することは、エレメント１２０が簡素な管状部分をカットすることで安価に形成されている場合には、特に適切であろう。
【００５１】
真空バギングフィルムは、通常、具体的には樹脂注入及び／または樹脂硬化に関連づけられた高温下で、若干の空気浸透性を示す。その結果、第１の実施形態の樹脂注入システム１００のシングルの真空バッグの構成においてあり得る欠点の１つとして、硬化プロセス中に真空が印加された状態で、空気が真空バギングフィルム１３０を通って複合材構造体１０内に浸透し得、硬化された複合材積層板中に多孔性や樹脂欠乏が生じる可能性がある。こうして、第１の真空バギングフィルムを覆う第２の真空バギングフィルムを提供し、樹脂注入工程中と硬化工程中の両方で第２の真空バギングフィルムに真空圧を印加する、ダブルのバッグによる樹脂注入システムが、こうした空気の浸透を最小化または回避するための努力として想定されている。
【００５２】
図６及び図７は、こうした第１の実施形態のシステム１００のダブルバッグの構成であり、第２の実施形態のシステム２００を形成する、（図３及び図４に相当する）概略断面図を示す。第２の実施形態のシステム２００は、第１の実施形態のシステム１００とほぼ同一であるが、第２の真空バギングフィルム１６０と、関連づけられた通気材層１６１を伴っている。その結果、第１の実施形態のシステム１００の特徴と同一である第２の実施形態のシステム２００の特徴には、同一の参照番号が付されており、さらなる検討はなされない。
【００５３】
図６及び図７に示す第２の実施形態のシステム２００では、複合材プリフォーム１０、樹脂リザーバエレメント１２０、並びに、浸透性流動媒体の層１４７及び様々な帯１４３、１５２、１５３、剥離プライ１４５、並びに第１の真空バギングフィルム１３０といった関連する消耗品の層が、第１の実施形態のシステム１００に関連して上記されたのと同様の手法で最初に組み立てられる。典型的には、ファイバーグラス、ポリエステルなどで形成された高度に浸透性のある織物である通気材層１６１が、次に、第１の真空バギングフィルム１３０の上に置かれ、第１の真空バギングフィルム１３０を完全に覆う。適切な通気材層は、Ａｉｒｔｅｃｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃから入手可能なＡＩＲＷＥＡＶＥ（登録商標）  Ｎ１０といった、ハイフィルム（ｈｉｇｈ  ｆｉｌｍ）不織ポリエステル材料から形成された、通気材クロスである。通気材層１６１は、上側ツール表面１１１の外周の周りに延在する真空溝１１４の上に延在し、第３の真空パイプ１５８を経由して第１の真空源１５１（または別個の第３の真空源）に接続されている。次に、第２の真空バギングフィルム１６０が、通気材層１６１全体を覆って置かれ、密封テープのさらなる帯１６２によって上側ツール表面１１１に対して密封され、第１の真空バギングフィルム１３０と第２の真空バギングフィルム１６０との間に、密封空洞が形成される。複合材プリフォーム１０は、第１の実施形態のシステム１００に関連して上記されたのと同じプロセスを用いて樹脂注入され、続いて、硬化される。第１の真空バギングフィルム１３０と第２の真空バギングフィルム１６０の間の密封空洞には、樹脂注入中および硬化中ずっと、第１の真空源１５１（または別個の第３の真空源）によって、少なくとも不完全な真空が印加される。第２の真空バギングフィルム１６０と、これに関連して密封空洞に印加された真空とによって、第１の真空バッグ１３０に関連づけられたあらゆる微小な漏れが防護される。第２の真空バギングフィルム１６０を通り、通気材層１６１を通って複合材プリフォーム１０に向かって浸透したあらゆる空気は、印加された真空によって空にされ、浸透して複合材プリフォーム１０に至ることはできない。
【００５４】
ここで、添付の図面中の図８を参照して、第３の実施形態による複合材プリフォーム２０に樹脂注入するためのシステム３００が記載される。システム３００は、第１の実施形態によるシステム１００と同じ基本的構成であり、同じ原理を採用している。しかし、翼のスパー及びｄノーズ、可動後縁アセンブリ、可動前縁アセンブリ、並びに垂直及び水平安定板などといった、凹部を有する細長い複合品を製造するのに特に適切である。図８では、システム３００の下流部分のみが示されているが、上流部分の基本的構成は、第１の実施形態のシステム１００のものと同じである。第１の実施形態のシステム１００の特徴と同一である第３の実施形態のシステム３００の特徴には、添付の図中で、１００大きくした同様の参照番号が付されている。
【００５５】
具体的には可動後縁スパー用の複合材プリフォームを表す複合材プリフォーム２０は、縦方向に延在する中央ウェブ２５と、複合材プリフォーム２０の両側側面端部２３に沿って延在する両側のフランジ（複数）２６を有する。最初にレイアップされるときに通常は可撓性である複合材プリフォーム２０は、それぞれ、両側端部部分であって、上側ツール表面２１１の中央平坦部分２１７の側面に沿って延在する、対応する窪み２１６の側壁２１５に沿ってツール２１０の上側ツール表面２１１上にかかっているフランジ２６を形成する、両側端部部分を有する。システム２００の構成では、樹脂リザーバエレメント２２０は、ツール２１０を通って延在する真空出口２１３の下流に設置される。複合材プリフォーム２０の下流端部２１とリザーバ入口２２３との間に延在する樹脂流動経路の一部は、別個の浸透性樹脂流動制御閉塞部２４４、流動制御閉塞部２４４の下流部分にわたって横方向に延在する、浸透性流動媒体の横方向に延在する帯２４３、及び、浸透性流動媒体の帯２４３をリザーバ入口２２３と連通させる、浸透性流動媒体の一対の縦方向に延在するさらなる帯２４８であって、樹脂リザーバエレメント２２０のチャネル区域２２４の第１の下側端部２２６の下方に延在する帯２４８によって、規定される。
【００５６】
樹脂リザーバエレメント２２０には、リザーバ出口２２２から延在し真空出口ポート２１３を覆っている、浸透性流動媒体のさらなる帯２５２を含む真空流動経路を介して第１の真空源（図示せず）と連通する、中央に位置する単一のリザーバ出口２２２が提供されている。密封テープ２３１の帯はまた、複合材プリフォーム２０と、（図８には具体的に示されていないが、剥離プライと、その上に設置された浸透性流動媒体の層と、）樹脂リザーバエレメント２２０とを覆う、真空バギングフィルムを密封するために使用される。真空流動経路を樹脂注入チャンバから隔離するため、第１の実施形態のシステム１００に関連して上記された手法に従って、密封テープのさらなる帯もまた同様に使用される。次に、複合材プリフォーム２０は、第１の実施形態のシステム１００に関連して上記されたのと概して同じ方法で、樹脂注入される。第３の実施形態のシステム３００の変更形態では、複合材プリフォーム２０の下、複合材プリフォーム２０と上側ツール表面２１１との間にさらなる真空バギングフィルムが使用されてよく、それによって複合材プリフォーム２０は上側ツール表面２１１上に間接的に置かれる。
【００５７】
複合材プリフォームに樹脂注入する上記の一般的な方法が、図９のフロー図で概括的に示される。ブロック４０１で、上側ツール表面を有するツールが提供される。ブロック４０２で、複合材プリフォームが上側ツール表面上に置かれる。ブロック４０３で、樹脂リザーバエレメントが、複合材プリフォームの下流側の上側ツール表面上に設置される。樹脂リザーバエレメント及び上側ツール表面は、樹脂リザーバを規定し、樹脂リザーバは、リザーバ出口及び、上側ツール表面とリザーバ出口との間に位置するリザーバ入口を有する。ブロック４０３は、複合材プリフォーム及び樹脂リザーバエレメントを覆うため、上側ツール表面上に置かれた真空バッグを表す。ブロック４０５は、上側ツール表面に対して密封され、上側ツール表面と真空バギングフィルムとの間に密封樹脂注入チャンバを規定する、真空バギングフィルムを表す。複合材プリフォームと樹脂リザーバエレメントは、樹脂注入チャンバ内に置かれる。ブロック４０６は、樹脂供給部の提供を表す。ブロック４０７は、複合材プリフォームの上流側の、樹脂注入チャンバへの樹脂供給部から、複合材プリフォームを通り、リザーバ入口を通って樹脂リザーバまで延在する、樹脂流動経路の提供を表す。ブロック４０８は、樹脂供給部とリザーバ出口との間に圧力差を設けることによって、樹脂供給部から樹脂流動経路を通って樹脂を動かして複合材プリフォームを樹脂で満たし、余剰樹脂を樹脂リザーバ内で回収するための、リザーバ出口への少なくとも不完全な真空圧の印加を表す。
【００５８】
本発明による発明対象の例示的、非排他的な例が、以下の条項Ａ１からＣ２０に記載される。
【００５９】
Ａ１．本開示の一態様によれば、複合材プリフォーム１０に樹脂注入する方法であって、
複合材プリフォーム１０を、ツール１１０の上側ツール表面１１１上に置くことと、
樹脂リザーバエレメント１２０を前記複合材プリフォーム１０の下流側の前記上側ツール表面１１１上に設置することであって、前記樹脂リザーバエレメント１２０及び前記上側ツール表面１１１は樹脂リザーバ１２１を規定し、前記樹脂リザーバ１２１は、リザーバ出口１２２及び、前記上側ツール表面１１１と前記リザーバ出口１２２の間に位置するリザーバ入口１２３を有する、設置することと、
前記複合材プリフォーム１０及び前記樹脂リザーバエレメント１２０を覆うため、真空バギングフィルム１３０を前記上側ツール表面１１１上に置くことと、
前記上側ツール表面１１１と前記真空バギングフィルム１３０との間に密封された樹脂注入チャンバ１４０を規定するため、前記真空バギングフィルム１３０を前記上側ツール表面１１１に対して密封することであって、前記複合材プリフォーム１０及び前記樹脂リザーバエレメント１２０は前記樹脂注入チャンバ１４０内に置かれている、密封することと、
樹脂供給部１４１を提供することと、
前記複合材プリフォーム１０の上流側の、前記樹脂注入チャンバ１４０への前記樹脂供給部１４１から、前記複合材プリフォーム１０を通り、前記リザーバ入口１２３を通って前記樹脂リザーバ１２１まで、樹脂流動経路１４２を提供することと、
前記樹脂供給部１３１と前記リザーバ出口１２２との間に圧力差を設けることによって、前記樹脂供給部１４１から前記樹脂流動経路１４２を通って樹脂を動かして前記複合材プリフォーム１０を樹脂で満たすため、前記リザーバ出口１２２に少なくとも不完全な真空圧を印加することであって、余剰樹脂は前記樹脂リザーバ１２１内で回収される、印加することと、を含む方法が提供される。
【００６０】
Ａ２．条項Ａ１に記載の方法であって、前記樹脂リザーバエレメント１２０は、前記複合材プリフォーム１０の方に位置する第１の下側端部１２６と、前記複合材プリフォーム１０から離れて位置する反対側の第２の下側端部１２７とを有するチャンネル区域１２４を備え、前記方法は、前記第１の下側端部１２６と前記上側ツール表面１１１との間に、前記リザーバ入口１２３を規定する間隙を形成することをさらに備える、条項Ａ１に記載の方法。
【００６１】
Ａ３．前記間隙を少なくとも部分的に規定するため、第１の下側端部１２６と前記上側ツール表面１１１との間に、第１の浸透性流動媒体を設置することをさらに含む、条項Ａ２に記載の方法。
【００６２】
Ａ４．前記上側ツール表面１１１に対して、前記第２の下側端部１２７を取り外し可能に密封することをさらに含む、条項Ａ１または条項Ａ２に記載の方法。
【００６３】
Ａ５．前記樹脂リザーバエレメント１２０は、前記複合材プリフォーム１０の下流端部の長さの少なくとも過半に沿って延在するようにして設置される、条項Ａ１からＡ４のいずれか一項に記載の方法。
【００６４】
Ａ６．前記樹脂流動経路１４２内、前記複合材プリフォーム１０と前記樹脂リザーバ１２１との間に樹脂流動制御閉塞部を設置することをさらに含む、条項Ａ１からＡ５のいずれか一項に記載の方法。
【００６５】
Ａ７．前記リザーバ出口１２２と、前記上側ツール表面１１１から前記ツール１１０を通って延在し真空流動経路１５０を形成する真空出口ポート１１３との間に第２の浸透性流動媒体を提供することであって、前記真空流動経路１５０に前記少なくとも不完全な真空が印加される、提供することをさらに含む、条項Ａ１からＡ６のいずれか一項に記載の方法。
【００６６】
Ｂ８．本開示のさらなる態様にしたがって、樹脂注入された複合材プリフォームを形成するための条項Ａ１からＡ７のいずれか一項に記載の方法にしたがって、複合材プリフォーム１０に樹脂注入することと、
前記樹脂注入された複合材プリフォームを硬化すること
を含む、複合品を形成する方法が提供される。
【００６７】
Ｂ９．前記樹脂注入された複合材プリフォームの硬化に続いて、前記樹脂リザーバエレメント１２０を前記上側ツール表面から取り外すことと、
前記樹脂リザーバエレメント１２０から前記樹脂リザーバ１２１内に回収された余剰樹脂を取り除くことと
をさらに含む、条項Ｂ８に記載の方法。
【００６８】
Ｃ１０．本開示のさらなる態様によると、複合材プリフォーム１０に樹脂注入するための樹脂注入システムであって、
樹脂注入される複合材プリフォーム１０を受容する上側ツール表面１１１を有するツール１１０と、
樹脂供給部１４１と、
前記複合材プリフォーム１０の下流側の前記上側ツール表面１１１上に設置された樹脂リザーバエレメント１２０であって、前記樹脂リザーバエレメント１２０と前記上側ツール表面１１１が、リザーバ出口１２２及び、前記上側ツール表面１１１と前記リザーバ出口１２２との間に設置されたリザーバ入口１２３を有する樹脂リザーバ１２１を画定する、樹脂リザーバエレメント１２０と、
前記複合材プリフォーム１０及び前記樹脂リザーバエレメント１２０を覆う真空バギングフィルム１３０であって、前記真空バギングフィルム１３０と前記上側ツール表面１１１との間に密封樹脂注入チャンバ１４０が規定され、前記複合材プリフォーム１０と前記樹脂リザーバエレメント１２０が前記樹脂注入チャンバ１４０内に置かれる、真空バギングフィルム１３０と、
前記複合材プリフォーム１０の上流側の、前記樹脂注入チャンバ１４０への前記樹脂供給部１４１から、前記複合材プリフォーム１０を通り、前記リザーバ入口１２３を通って前記樹脂リザーバ１２１まで延在する樹脂流動経路１４２と、
真空流動経路１５０を介して前記リザーバ出口１２２と連通する真空源１５１と、
を備えるシステム１００が提供される。
【００６９】
Ｃ１１．前記樹脂リザーバエレメント１２０は、閉じられた両端部１２５を有する細長転置チャネル区域１２４を備える、条項Ｃ１０に記載のシステム１００。
【００７０】
Ｃ１２．前記チャネル区域１２４は、前記複合材プリフォーム１０の方に位置する第１の下側端部１２６と、前記複合材プリフォーム１０から離れて位置する反対側の第２の下側端部１２７とを有し、前記リザーバ入口１２３は、前記第１の下側端部１２６と前記上側ツール表面１１１との間に間隙を備える、条項Ｃ１１に記載のシステム１００。
【００７１】
Ｃ１３．前記間隙を少なくとも部分的に規定するため、第１の下側端部１２６と前記上側ツール表面１１１との間に設置された第１の浸透性流動媒体をさらに含む、条項Ｃ１２に記載のシステム１００。
【００７２】
Ｃ１４．前記チャネル部分１２４の前記第２の下側端部１２７が、前記上側ツール表面１１１に取り外し可能に密封される、条項Ｃ１２またはＣ１３に記載のシステム１００。
【００７３】
Ｃ１５．前記チャネル部分１２４が概して半円形の断面を有する、条項Ｃ１１からＣ１４のいずれか一項に記載のシステム１００。
【００７４】
Ｃ１６．前記リザーバ出口１２２が、前記樹脂リザーバエレメント１２０の最上部に、またはその付近に位置している、条項Ｃ１０からＣ１５のいずれか一項に記載のシステム１００。
【００７５】
Ｃ１７．前記樹脂リザーバエレメント１２０は、前記複合材プリフォーム１０の下流端部の長さの少なくとも過半に沿って延在する、条項Ｃ１０からＣ１６のいずれか一項に記載のシステム１００。
【００７６】
Ｃ１８．前記樹脂流動経路１４２内、前記複合材プリフォーム１０と前記樹脂リザーバ１２１の間に設置された浸透性樹脂流動制御閉塞部（２４４）をさらに備える、条項Ｃ１０からＣ１７のいずれか一項に記載のシステム１００。
【００７７】
Ｃ１９．条項Ｃ１０からＣ１８のいずれか一項に記載のシステム１００であって、前記真空流動経路１５０は、前記上側ツール表面１１１から前記ツール１１０を通って延在する真空出口ポート１１３を通って延在し、前記装置は、前記リザーバ出口１２２から前記真空出口ポート１１３へと延在する第２の浸透性流動媒体をさらに備え、前記真空バギングフィルム１３０は、前記第２の浸透性流動媒体及び前記真空出口ポート１１３の上に延在する、条項Ｃ１０からＣ１８のいずれか一項に記載のシステム１００。
【００７８】
Ｃ２０．前記樹脂リザーバエレメント１２０に沿って間隔を空けて配置された複数の前記リザーバ出口１２２を備える、条項Ｃ１０からＣ１９のいずれか一項に記載の、システム１００。
【００７９】
上記の具体的な実施形態が本開示の単なる実施例であることは、当業者によって理解されるであろう。種々の実施形態に関して記載される様々な特徴が、組み合わせて、または代替形態として使用され得ることは、当業者によって理解されるであろう。記載された実施形態に対する、様々な変更形態及び代替実施例もまた、当業者によって理解されるであろう。
【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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【外国語明細書】
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