(57)【要約】      （修正有）【課題】特定用途によって要求される輪郭となるように形成することができるハニカムサンドイッチ構造を提供する。【解決手段】サンドイッチ構造１００を形成する方法であって、第１の遮水シート１０４と第２の遮水シート１０６との間に位置づけされたコア１０２を含むサンドイッチ構造１００を提供するステップと、サンドイッチ構造１００をダイアセンブリの空洞に位置づけすることと、サンドイッチ構造１００を膨張させて、ダイアセンブリと係合させるために、コア１０２を加圧することとを含む方法。【選択図】図２Ａ
2018034497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の遮水シート（１０４）と第２の遮水シート（１０６）との間に位置づけされたコア（１０２）を含むサンドイッチ構造（１００）を形成するための方法（１０）であって、
前記サンドイッチ構造（１００）をダイアセンブリ（３００）の空洞（３０６）に位置づけすること（２２）と、
前記サンドイッチ構造（１００）を膨張させて、前記ダイアセンブリ（３００）と係合させるために、前記コア（１０２）を加圧すること（２６）と
を含む方法（１０）。
【請求項２】
前記コア（１０２）は、ハニカム構造（１２０）を含む、請求項１に記載の方法（１０）。
【請求項３】
前記ハニカム構造（１２０）は、複数の開口部（１３０）を画定する、請求項２に記載の方法（１０）。
【請求項４】
前記加圧するステップ（２６）は、前記コア（１０２）に流体を導入することを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（１０）。
【請求項５】
前記流体がガスである、請求項４に記載の方法（１０）。
【請求項６】
前記導入することの前に、前記流体を少なくとも１００℃の温度に加熱する、請求項４又は５に記載の方法（１０）。
【請求項７】
前記加圧するステップ（２６）の前に、又は前記加圧するステップ（２６）の間に、前記サンドイッチ構造（１００）を加熱する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法（１０）。
【請求項８】
前記サンドイッチ構造（１００）が、再結晶温度を有する金属材料から形成され、前記温度は少なくとも前記再結晶温度である、請求項６又は７に記載の方法（１０）。
【請求項９】
前記サンドイッチ構造（１００）を前記空洞（３０６）に位置づけする前に、前記サンドイッチ構造（１００）を機械的に変形させること（１４）を更に含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法（１０）。
【請求項１０】
前記機械的に変形させるステップ（１４）の後に、前記サンドイッチ構造（１００）にアニール処理を施すこと（１６）を更に含む、請求項９に記載の方法（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願はサンドイッチ構造に関し、より具体的にはサンドイッチ構造を形成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハニカムサンドイッチ構造は通常、２つの遮水シートの間に挟まれたハニカムコアから形成される。ハニカムコアは、遮水シートに比べて比較的厚いが軽量でありうる。遮水シートは比較的薄いが、硬いものでありうる。従って、ハニカムサンドイッチ構造は通常、比較的低重量で比較的高い強度と剛性を持つ。このため、ハニカムサンドイッチ構造は、様々な航空宇宙の用途に広く使われる。
【０００３】
ハニカムサンドイッチ構造の最も基本的な形態では、ハニカムサンドイッチ構造はおおむね平坦（平面）の板として構成される。しかしながら、ハニカムサンドイッチ構造を、より複雑で非平面の溶接アセンブリに組み入れることが望ましい場合がある。上記の組込みには、ハニカムサンドイッチ構造が特定用途によって要求される輪郭となるように形成する必要がある。
【０００４】
複雑なアセンブリを良好に備え付け、溶接するためには、表面輪郭を制御することが重要である。しかしながら、ハニカムサンドイッチ構造の表面輪郭を正確に制御することは困難である。例えば、通常、ハニカムサンドイッチ構造が成形ツールに機械的にプレスされたときに、ツールで制御されていない面は多くの場合ゆがんでしまい、（実現困難とは言わないまでも）組み付けが困難になる。
【０００５】
従って当業者は、ハニカムサンドイッチ構造の分野において研究開発の努力を継続している。
【発明の概要】
【０００６】
一実施形態において、第１の遮水シートと第２の遮水シートとの間に位置づけされたコアを含むサンドイッチ構造を形成するための方法が開示される。本方法は、（１）サンドイッチ構造をダイアセンブリの空洞に位置づけするステップと、（２）サンドイッチ構造を膨張させてダイアセンブリと係合させるために、コアを加圧するステップとを含む。
【０００７】
別の実施形態では、開示の形成する方法は、（１）第１の遮水シートと第２の遮水シートとの間に位置づけされたハニカム構造を有するコアを備えるサンドイッチ構造を提供するステップと、（２）サンドイッチ構造をダイアセンブリの空洞に位置づけするステップと、（３）サンドイッチ構造を加熱するステップと、（４）サンドイッチ構造を膨張させてダイアセンブリと係合させるために、コアをガスで加圧するステップとを含みうる。
【０００８】
更に別の実施形態では、開示の形成する方法は、（１）第１の遮水シートと第２の遮水シートとの間に位置づけされたハニカム構造を有するコアを備えるサンドイッチ構造を提供するステップと、（２）サンドイッチ構造を機械的に変形させるステップと、（３）機械的に変形させたサンドイッチ構造に熱処理を施すステップと、（４）コアによって画定された自由空隙と流体連通させるためにサンドイッチ構造にポートを形成するステップと、（５）サンドイッチ構造をダイアセンブリの空洞に位置づけするステップと、（６）ダイアセンブリにおいてサンドイッチ構造を加熱するステップと、（７）サンドイッチ構造を膨張させてダイアセンブリと係合させるために、コアを加熱したガスで加圧するステップとを含みうる。
【０００９】
開示のハニカムサンドイッチ構造と関連の圧力ベースの形成する方法の他の実施形態は、以下の詳細な説明、添付の図面及び別記の特許請求の範囲により、明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ハニカムサンドイッチ構造を形成するための開示の方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図２Ａ】開示の形成する方法の一段階にある、ハニカムサンドイッチ構造の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａのハニカムサンドイッチ構造の側面断面図である。
【図３】開示の形成する方法の別の（機械的変形）段階にある、ハニカムサンドイッチ構造の側面断面図である。
【図４】開示の形成する方法の別の（ポート形成）段階にある、ハニカムサンドイッチ構造の側面断面図である。
【図５】開示の形成する方法の更に別の（圧力形成）段階にある、ハニカムサンドイッチ構造の側面断面図である。
【図６】航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
【図７】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
例えばハニカムサンドイッチ構造等の、サンドイッチ構造を形成するための方法が開示される。開示の形成する方法は、表面輪郭の制御を有益に向上させることにより、様々な用途のための複雑で非平面的なアセンブリの製造を促進する。
【００１２】
図１を参照するに、ブロック１２において、開示の形成する方法の（概略的に１０で示される）一実施形態が、例えば図２Ａ及び２Ｂに示すサンドイッチ構造１００等のサンドイッチ構造を提供するステップで開始されうる。一実施例として、現場で、又は現場以外でサンドイッチ構造を組み立てる（例えば遮水シートをコアに溶接する）ことによって、サンドイッチ構造を提供することができる。別の実施例として、別のところ（例えばサプライヤ）からサンドイッチ構造を調達することによって、サンドイッチ構造を提供することができる。
【００１３】
図２Ａ及び２Ｂを参照するに、ある特定の実装態様において、サンドイッチ構造１００は、コア１０２と、第１の遮水シート１０４と、第２の遮水シート１０６とを含みうる。コア１０２と、第１の遮水シート１０４と、第２の遮水シート１０６を互いに接続させて、層状構造１０８（図２Ｂ）を形成することができる。図示し説明したサンドイッチ構造１００の層状構造１０８は３つの層（コア１０２、第１の遮水シート１０４、及び第２の遮水シート１０６）を有するが、本開示の範囲を逸脱することなく、例えば追加のコア層、追加の遮水シート及び／又は追加の他の層等の追加の層を層状構造１０８に含むことができる。
【００１４】
サンドイッチ構造１００のコア１０２は、第１の主要側面１１０と、反対側の第２の主要側面１１２とを含みうる。第１の遮水シート１０４を、コア１０２の第１の主要側面１１０に接続する（例えば接着する、溶接する、ろう付けする、機械的に締結する）ことができ、第２の遮水シート１０６を、コア１０２の第２の主要側面１１２に接続する（例えば接着する、溶接する、ろう付けする、機械的に締結する）ことができ、これにより第１の遮水シート１０４と第２の遮水シート１０６との間にコア１０２が挟まれて、層状構造１０８が形成される。
【００１５】
サンドイッチ構造１００のコア１０２の断面厚Ｔ１は、第１の遮水シート１０４と第２の遮水シート１０６の断面厚Ｔ２、Ｔ３と比べて比較的厚いものでありうる（例：Ｔ１＞Ｔ２及びＴ１＞Ｔ３）。ある表現において、コア１０２の断面厚Ｔ１は、第１の遮水シート１０４の断面厚Ｔ２より少なくとも１．５倍厚いものであってよい。別の表現において、コア１０２の断面厚Ｔ１は、第１の遮水シート１０４の断面厚Ｔ２より少なくとも２倍厚いものであってよい。別の表現において、コア１０２の断面厚Ｔ１は、第１の遮水シート１０４の断面厚Ｔ２より少なくとも５倍厚いものであってよい。別の表現において、コア１０２の断面厚Ｔ１は、第１の遮水シート１０４の断面厚Ｔ２より少なくとも１０倍厚いものであってよい。別の表現において、コア１０２の断面厚Ｔ１は、第１の遮水シート１０４の断面厚Ｔ２より少なくとも２０倍厚いものであってよい。更に別の表現において、コア１０２の断面厚Ｔ１は、第１の遮水シート１０４の断面厚Ｔ２より少なくとも４０倍厚いものであってよい。比較的厚いものであるにも関わらず、コア１０２は、第１の遮水シート１０４と第２の遮水シート１０６の（基本重量を断面厚で割った）密度と比べて、比較的低密度を有しうる。
【００１６】
サンドイッチ構造１００のコア１０２は、図２Ａに最も良く示されるように、ハニカム構造１２０を有しうる。コア１０２のハニカム構造１２０は、密集したセル１２２のアレイを含んでいてよく、ハニカム構造１２０の各セル１２２は、空洞容積Ｖｃを有する関連の空洞１２４を画定する。従って、コア１０２は、コア１０２のセル１２２の総数と、各セル１２２の空洞容積Ｖｃに基づいていてよい、全空領域Ｖｔ（図２Ｂ）を有しうる。
【００１７】
コア１０２のハニカム構造１２０のセル１２２は管状であってよく、例えば六角形（図２Ａ参照）、正方形、長方形、円形、卵形等の断面形状を有しうる。ハニカム構造１２０のセル１２２は、第１の遮水シート１０４の外面１２６と一致する平面Ｐ（図２Ｂ）に対しておおよそ垂直である軸Ａ（図２Ｂ）に沿って延在しうる。従って、ハニカム構造１２０のセル１２２によって画定された空洞１２４は、コア１０２を通って第１の遮水シート１０４から第２の遮水シート１０６まで続いて延在していてよく、コア１０２及び第１と第２の遮水シート１０４、１０６によって境されうる。
【００１８】
均一及び規則的な形状のセル１２２を有するハニカム構造１２０を有するコア１０２を図示し説明したが、当業者には、規則的又は不規則的であろうとなかろうと様々な三次元形状を有する空洞１２４がコア１０２の空領域Ｖｔを画定していてよく、本開示の範囲を逸脱することなく使用できることが分かるだろう。従って、ハニカム構造１２０は、サンドイッチ構造１００のコア１０２の好適な構造の、ある特定の非限定的な実施例に過ぎない。
【００１９】
構成的に、サンドイッチ構造１００のコア１０２は、様々な材料又は材料の組み合わせから形成することができる。当業者には、材料の選択が、他の潜在的な留意事項の中でも意図される用途によって変わることが分かるだろう。ある一般的な実施例として、コア１０２を、例えば鋼鉄、チタニウム、チタン合金、アルミニウム、又はアルミ合金等の金属材料から形成することができる。好適な金属材料の一具体例は、Ａ２８６（鉄ベースの超合金）である。好適な金属材料の別の一具体例は、ニッケル合金６２５である。別の一般的な実施例として、コア１０２は、例えば炭素繊維強化複合材又はガラス繊維複合材等の複合材から形成することができる。
【００２０】
サンドイッチ構造１００のコア１０２には、任意選択的に孔が開いていてよい。例えば、図２Ａ及び２Ｂに示すように、コア１０２は複数の開孔１３０を画定しうる。コア１０２の開孔１３０により、コア１０２の空洞１２４間の流体連通が得られうる。従って、コア１０２の１つの空洞１２４の圧力変化は、コア１０２の全ての空洞１２４に伝わりうる。規則正しい配置のおおよそ円形の開孔１３０を図２Ａ及び２Ｂに示したが、様々な配置の開孔１３０及び様々な形状／構成の開孔１３０を使用して、空洞１２４間の流体連通を促進することができる。従って、コア１０２に穴をあける方法（又は、空洞１２４間の流体連通を達成するように構成する他の方法）を変更しても、本開示の範囲から逸脱することにはならない。
【００２１】
サンドイッチ構造１００の第１の遮水シート１０４を、コア１０２の第１の主要側面１１０の上に積層し、これにより第１の主要側面１１０に沿ってコア１０２の空洞１２４を少なくとも部分的に取り囲むことができる。第１の遮水シート１０４とコア１０２との間の接続は、任意の好適な技法を使用して達成することができ、任意の好適な技法の選択には、コア１０２の組成と第１の遮水シート１０４の組成を考慮する必要がありうる。第１の遮水シート１０４をコア１０２に接続するのに使用できる技法の実施例は、溶接、ろう付け、はんだ付け、ボンディング、接着、及び／又は機械的締結を含むが、これに限定されない。
【００２２】
組成的に、単層又は多層であってよいサンドイッチ構造１００の第１の遮水シート１０４は、様々な材料又は材料の組み合わせから形成することができる。第１の遮水シート１０４の組成は、コア１０２の組成と同じ、類似であってよい、又はコア１０２の組成とは異なっていてよい。ある一般的な実施例として、第１の遮水シート１０４は、例えば鋼鉄、チタニウム、チタン合金、アルミニウム又はアルミ合金等の金属材料から形成されうる。好適な金属材料の一具体例は、Ａ２８６（鉄ベースの超合金）である。好適な金属材料の別の具体例は、ニッケル合金６２５である。別の一般的な実施例として、第１の遮水シート１０４は、炭化繊維強化複合材又は繊維ガラス複合材等の複合材から形成されうる。
【００２３】
サンドイッチ構造１００の第２の遮水シート１０６を、コア１０２の第２の主要側面１１２の上に積層することにより、第２の主要側面１１２に沿ってコア１０２の空洞１２４を取り囲むことができる。第２の遮水シート１０６とコア１０２との間の接続は、任意の好適な技法を使用して達成することができ、技法の選択には、コア１０２の組成と第２の遮水シート１０６の組成とを考慮する必要がありうる。第２の遮水シート１０６をコア１０２に接続するのに使用されうる技法の実施例には、非限定的に、溶接、ろう付け、はんだ付け、ボンディング、接着及び／又は機械的締結が含まれる。
【００２４】
組成的に、単層又は多層であってよいサンドイッチ構造１００の第２の遮水シート１０６は、様々な材料又は材料の組み合わせから形成することができる。第２の遮水シート１０６の組成は、コア１０２の組成と同じ、類似であってよい、又はコア１０２の組成とは異なっていてよい。また、第２の遮水シート１０６の組成は、第１の遮水シート１０４の組成と同じ、類似であってよい、又は第１の遮水シート１０４の組成とは異なっていてよい。ある一般的な実施例として、第２の遮水シート１０６は、例えば鋼鉄、チタニウム、チタン合金、アルミニウム又はアルミ合金等の金属材料から形成されうる。好適な金属材料の一具体例は、Ａ２８６（鉄ベースの超合金）である。好適な金属材料の別の具体例は、ニッケル合金６２５である。別の一般的な実施例として、第２の遮水シート１０６は、炭化繊維強化複合材又は繊維ガラス複合材等の複合材から形成されうる。
【００２５】
この点において、当業者には、図２Ａ及び２Ｂにはサンドイッチ構造１００の一部のみが示され、サンドイッチ構造１００全体のサイズ及び形状は、末端の用途によって変化しうることがわかるだろう。加えて、図２Ａ及び２Ｂに示すサンドイッチ構造１００は、ほぼ平面構造であるが、ブロック１２（図１）において非平面のサンドイッチ構造１００（例えば湾曲したサンドイッチ構造１００）を提供することも可能である。
【００２６】
図１を再び参照するに、サンドイッチ構造１００（図２Ａ及び２Ｂ）は、開示の形成する方法１０のブロック１４において機械的に変形させることができる。任意選択的であるが、機械的に変形させるステップ（ブロック１４）は、サンドイッチ構造１００の形状を変化させ、これにより、サンドイッチ構造１００の形状をサンドイッチ構造１００の意図される形状に近づけることができる。
【００２７】
サンドイッチ構造１００（図２Ａ及び２Ｂ）を機械的に変形させる（ブロック１４）ために、様々な技法が使用されうる。ある具体的及び非限定的な実施例として、図３に示すように、ダイアセンブリ２００を使用してサンドイッチ構造１００を機械的に変形させる（ブロック１４）ことができる。ダイアセンブリ２００は、雄ダイ部材２０２と雌ダイ部材２０４とを含みうる。従って、機械的に変形させるステップ（ブロック１４）は、ダイアセンブリ２００の雄及び雌ダイ部材２０２、２０４の間でサンドイッチ構造１００をプレスすることを含みうる。
【００２８】
機械的に変形させるステップ（ブロック１４）は、サンドイッチ構造１００が「冷たい」（例えば周囲温度）である間に実施されうる。あるいは、サンドイッチ構造１００を、機械的に変形させるステップ（ブロック１４）の前／間に加熱することにより、サンドイッチ構造１００を高温成形することができる。
【００２９】
このため、サンドイッチ構造１００は、図２Ａ及び２Ｂに示すように最初は平坦／平面であってよく、機械的に変形させるステップ（ブロック１４）により、図３に示すようにサンドイッチ構造１００の輪郭を付与することができる。あるいは、サンドイッチ構造１００は最初に輪郭成形することができ、それから機械的に変形させるステップ（ブロック１４）により、サンドイッチ構造１００に更に輪郭を付与することができる。
【００３０】
ブロック１６において、機械的に変形させたサンドイッチパネル１００に、任意選択的に熱処理を施すことができる。ある具体的及び非限定的な実施例として、特に機械的に変形させるステップ（ブロック１４）の間、サンドイッチパネル１００が冷たいまま作業を行ったときは、機械的に変形させたサンドイッチ構造１００にブロック１６においてアニール処理を実施することができる。アニール処理（ブロック１６）により、サンドイッチパネル１００が軟化し、これにより更なる機械的作業のためにサンドイッチパネル１００を準備させることができる。
【００３１】
ブロック１８において、形成する方法１０は任意選択的に、機械的に変形させるステップ（ブロック１４）を繰り返すべきか否かのクエリを行うことができる。サンドイッチ構造１００の最終的に意図される形状によって、複数の機械的に変形させるステップ（ブロック１４）が要求されうる。従って、機械的に変形させるステップ（ブロック１４）を繰り返して（ブロック１８）、それぞれの漸進的な機械的に変形させるステップ（ブロック１４）によりサンドイッチ構造１００を意図される形状に近づけることができる。それぞれの漸進的な機械的に変形させるステップ（ブロック１４）の次に任意選択的に、熱処理ステップ（ブロック１６）を実施することができる。
【００３２】
ブロック２０において、サンドイッチ構造１００（図４）にポートを形成して、コア１０２（図４）の空領域Ｖｔ（図４）との流体連通を促進することができる。一構成において、図４に示すように、サンドイッチ構造１００のコア１０２をエッジ１８０、１８２に沿ってシールすることができ、流体ポート１９０を形成して、コア１０２のシールされた空領域Ｖｔとの流体連通を得ることができる。流体ポート１９０は、遮水シート１０４、１０６のうちの一方に接続された（例えば溶接された）雄ねじニップル（ｎｉｐｐｌｅ）１９２等を含みうる。
【００３３】
ブロック２２において、ポートが形成されたサンドイッチ構造１００を、図５に示すように、ダイアセンブリ３００に位置づけすることができる。ダイアセンブリ３００は、第１のダイ部材３０２と第２のダイ部材３０４とを含むことができ、第１及び第２のダイ部材３０２、３０４を組み立てて、空洞３０６を画定することができる。空洞３０６は、サンドイッチ構造１００の意図される形状に対応する形状を有しうる。サンドイッチ構造１００をダイアセンブリ３００の空洞３０６に位置づけして、サンドイッチ構造１００の流体ポート１９０をダイアセンブリ３００の外部にアクセス可能にすることができる。クランプ３０８は、第１のダイ部材３０２を第２のダイ部材３０４と係合固定させ、これにより、第２のダイ部材３０４に対して第１のダイ部材３０２が意図せずに移動するのを阻害することができる。
【００３４】
ブロック２４において、サンドイッチ構造１００（図５）を加熱することができる。伝導、対流、及び／又は放射ベースであるか否かに関わらず、様々な技法を使用してサンドイッチ構造１００を加熱することができる。ある具体的及び非限定的な実施例として、図５に示すように、ダイアセンブリ３００（サンドイッチ構造１００を含む）を、高温に維持されたオーブン３５０に位置づけすることができる。
【００３５】
加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００（図５）を、周囲温度を上回る温度に加熱しうる。一表現において、加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００を少なくとも１００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００を少なくとも２００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００を少なくとも３００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００を少なくとも４００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００を少なくとも５００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、サンドイッチ構造１００を、再結晶温度を有する金属材から形成することができ、加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００を再結晶温度と等しい、あるいはそれ以上の温度に加熱しうる。更に別の表現において、サンドイッチ構造１００を金属材料から形成することができ、加熱ステップ（ブロック２４）は、サンドイッチ構造１００を、金属材料が超塑性合金となるのに十分な温度に加熱しうる。
【００３６】
ブロック２６において、サンドイッチ構造１００（図５）のコア１０２（図５）の空領域Ｖｔ（図５）を加圧しうる。加圧すると、サンドイッチ構造１００のコア１０２が膨張し得、ダイアセンブリ３００の第１及び第２のダイ部材３０２、３０４に遮水シート１０４、１０６が押し付けられ、これによりサンドイッチ構造１００に空洞３０６の形状が付与されうる。
【００３７】
図５を参照するに、サンドイッチ構造１００のコア１０２の加圧（図１のブロック２６）は、加圧された流体源３２０（例えばコンプレッサ、ポンプ、圧力容器等）からの流体を、流体ポート１９０に連結された流体ライン経由でサンドイッチ構造１００のコア１０２に導入することによって達成されうる。加圧した流体源３２０からサンドイッチ構造１００のコア１０２への流体の流れを制御するために、バルブ３２４を設けてもよい。
【００３８】
様々な流体を加圧に使用することができる（図１のブロック２６）。加圧された流体源３２０によって供給される流体はガスであってよい。ある具体的及び非限定的な実施例として、加圧された流体源３２０によって供給される流体は空気であってよい。別の具体的及び非限定的な実施例として、加圧された流体源３２０によって供給される流体は、不活性ガス又は不活性ガス状混合物であってよい。液状流体（例えば油圧液）の使用もまた考えられる。
【００３９】
加圧された流体源３２０からの流体を任意選択的に、サンドイッチ構造１００のコア１０２に導入する前に加熱してもよい。例えば、ヒータ３２６（例えば熱交換器、バーナー等）を流体ライン３２２に配置し得、流体をコア１０２に導入する前に加熱しうる。
【００４０】
ヒータ３２６は、流体を周囲温度を上回る温度に加熱しうる。一表現において、ヒータ３２６は、流体を少なくとも１００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、ヒータ３２６は、流体を少なくとも２００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、ヒータ３２６は、流体を少なくとも３００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、ヒータ３２６は、流体を少なくとも４００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、ヒータ３２６は、流体を少なくとも５００℃の温度に加熱しうる。別の表現において、サンドイッチ構造１００は、再結晶温度を有する金属材料から形成することができ、ヒータ３２６は、流体を再結晶温度と等しい、あるいは再結晶温度を上回る温度に加熱しうる。更に別の表現において、サンドイッチ構造１００を金属材料から形成してもよく、ヒータ３２６は、流体を、金属材料が超塑性合金となるのに十分な温度に加熱しうる。
【００４１】
この点において、当業者には、加圧された流体源３２０からの流体の加熱を、（オーブン３５０で）サンドイッチ構造１００／ダイアセンブリ３００の加熱に加えてもよく、又は（オーブン３５０で）サンドイッチ構造１００／ダイアセンブリ３００を加熱する代替として実施してもよいことがわかるだろう。従って、図１に示す加熱ステップ（ブロック２４）は、加圧ステップ（ブロック２６）の前に実施しているが、加熱ステップ（ブロック２４）と加圧ステップ（ブロック２６）の両方を同時に実施してもよい。
【００４２】
従って、開示の形成する方法１０は、機械的に変形させるステップ（ブロック１４）を用いて、サンドイッチ構造１００をおおよそ意図される形状に近づけることができる。次に、開示の形成する方法１０は、流圧（及びオプションとして熱）を用いてダイアセンブリ３００の空洞３０６内でサンドイッチ構造１００を膨張させることにより、空洞３０６から成った意図される形状を有する膨張したサンドイッチ構造１００ができる。
【００４３】
開示の実施例は、図６に示す航空機の製造および保守方法４００と、図７に示す航空機４０２に関連して、説明されうる。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法４００は、航空機４０２の仕様及び設計４０４、並びに材料の調達４０６を含みうる。製造段階では、航空機４０２の構成要素／サブアセンブリの製造４０８とシステムインテグレーション４１０とが行われる。その後、航空機４０２は認可及び納品４１２を経て運航４１４に供されうる。顧客により運航される期間に、航空機４０２には、改造、再構成、改修なども含みうる定期的な整備及び保守４１６が予定される。
【００４４】
方法４００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／またはオペレータ（例えば顧客）によって実施され、または実行され得る。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、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み得、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み得、かつ、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得る。
【００４５】
図７に示すように、例示の方法４００によって製造された航空機４０２は、複数のシステム４２０及び内装４２２を備えた機体４１８を含みうる。複数のシステム４２０の実施例には、推進システム４２４、電気システム４２６、油圧システム４２８、及び環境システム４３０の一又は複数が含まれうる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。
【００４６】
開示のサンドイッチ構造及び関連する圧力ベースの形成する方法は、航空機の製造及び保守方法４００の、任意の一または複数の段階において採用され得る。一実施例として、開示のサンドイッチ構造及び関連する圧力ベースの形成する方法は、材料の調達４０６において採用されうる。別の実施例として、構成要素／サブアセンブリの製造４０８、システムインテグレーション４１０、及び／又は整備及び保守４１６に対応する構成要素又はサブアセンブリは、開示のサンドイッチ構造及び関連する圧力ベースの形成する方法を使用して作製され、或いは製造されうる。別の実施例として、機体４１８及び内装４２２は、開示のサンドイッチ構造及び関連する圧力ベースの形成する方法を使用して構成されうる。また、一又は複数の装置例、方法例、又はこれらの組み合わせは、例えば、機体４１８及び／又は内装４２２のような航空機４０２の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機４０２のコストを削減することにより、構成要素／サブアセンブリの製造４０８及び／又はシステムインテグレーション４１０において利用されうる。同様に、システムの実施例、方法の実施例、或いはそれらの組み合わせのうちの一又は複数は、航空機４０２の運航期間に、限定する訳ではないが例としては、整備及び保守４１６に利用されうる。
【００４７】
開示のサンドイッチ構造及び関連する圧力ベースの形成する方法を航空機と関連させて説明しているが、当業者は、開示のサンドイッチ構造及び関連する圧力ベースの形成する方法を様々な用途に用いることができることを容易に認識するだろう。例えば、開示のサンドイッチ構造及び関連する圧力ベースの形成する方法を、ヘリコプター、客船、自動車等を含む様々な種類の輸送体で実行可能である。
【００４８】
更に、本開示は、下記の条項による実施形態を含む。
【００４９】
条項１．第１の遮水シートと第２の遮水シートとの間に位置づけされたコアを含むサンドイッチ構造を形成するための方法であって、前記方法は、
前記サンドイッチ構造をダイアセンブリの空洞に位置づけすることと、
前記サンドイッチ構造を膨張させて、前記ダイアセンブリと係合させるために、前記コアを加圧することと
を含む方法。
【００５０】
条項２．前記コアは、ハニカム構造を含む、条項１に記載の方法。
【００５１】
条項３．前記ハニカム構造は、複数の開口部を画定する、条項２に記載の方法。
【００５２】
条項４．前記コア、前記第１の遮水シート及び前記第２の遮水シートのうちの少なくとも１つは、金属材料から形成される、条項１に記載の方法。
【００５３】
条項５．前記空洞が、ある形状を有し、前記形状は前記膨張したサンドイッチ構造の意図される形状と同じである、条項１に記載の方法。
【００５４】
条項６．前記加圧するステップは、前記コアに流体を導入することを含む、条項１に記載の方法。
【００５５】
条項７．前記流体がガスである、条項６に記載の方法。
【００５６】
条項８．前記導入することの前に、前記流体を少なくとも１００℃の温度に加熱する、条項６に記載の方法。
【００５７】
条項９．前記導入することの前に、前記流体を少なくとも４００℃の温度に加熱する、条項６に記載の方法。
【００５８】
条項１０．前記サンドイッチ構造を少なくとも１００℃の温度に加熱することを更に含む、条項１に記載の方法。
【００５９】
条項１１．前記加圧するステップの前に、又は前記加圧するステップの間に、前記サンドイッチ構造を加熱する、条項１０に記載の方法。
【００６０】
条項１２．前記温度が少なくとも４００℃である、条項１０に記載の方法。
【００６１】
条項１３．前記サンドイッチ構造が、再結晶温度を有する金属材料から形成され、前記温度は少なくとも前記再結晶温度である、条項１０に記載の方法。
【００６２】
条項１４．前記ダイアセンブリは、オーブンに位置づけされる、条項１に記載の方法。
【００６３】
条項１５．前記サンドイッチ構造を前記空洞に位置づけする前に、前記サンドイッチ構造を機械的に変形させることを更に含む、条項１に記載の方法。
【００６４】
条項１６．前記機械的に変形させるステップの後に、前記サンドイッチ構造にアニール処理を施すことを更に含む、条項１５に記載の方法。
【００６５】
条項１７．前記コアによって画定される空領域との流体連通を得るために、前記サンドイッチ構造にポートを形成することを更に含む、条項１に記載の方法。
【００６６】
条項１８．条項１に記載の方法によって形成されたサンドイッチ構造。
【００６７】
条項１９．第１の遮水シートと第２の遮水シートとの間に位置づけされたハニカム構造を有するコアを含むサンドイッチ構造を形成するための方法であって、前記方法は、
前記サンドイッチ構造をダイアセンブリの空洞に位置づけすることと、
前記サンドイッチ構造を加熱することと、
前記加熱したサンドイッチ構造を膨張させて、前記ダイアセンブリと係合させるために、ガスで前記コアを加圧することと
を含む方法。
【００６８】
条項２０．前記サンドイッチ構造が、再結晶温度を有する金属材料から形成され、ガスは少なくとも前記再結晶温度である温度に加熱される、条項１９に記載の方法。開示されたサンドイッチ構造及び関連の圧力ベースの形成する方法の様々な実施形態を図示及び説明してきたが、当業者は、本明細書を読むことで、変更例を想起しうる。本願は、こうした変更例を含み、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図１】
2018034497.tif 000003
【図２Ａ】
2018034497.tif 000004
【図２Ｂ】
2018034497.tif 000005
【図３】
2018034497.tif 000006
【図４】
2018034497.tif 000007
【図５】
2018034497.tif 000008
【図６】
2018034497.tif 000009
【図７】
2018034497.tif 000010
【外国語明細書】
2018034497000001.pdf
2018034497000002.pdf
2018034497000003.pdf
2018034497000004.pdf