(57)【要約】  本発明は、特に、個別的リボンのアレイを含む、又はそれのみからなる中間材料であって、各リボンは一方向性強化繊維のマットで構成され、その各面は熱可塑性繊維のウェブと接着によって結合し、２つの連続した層のリボンが、交差の有無に関係なしに、しかし織り交ざることなく重ね合わせられるような方法で、リボンが連続した層に配置され、１つのリボンとそれが重ね合わされるリボン（単数又は複数）の間の結合は接着によって提供され、各層のリボンは、少なくともそれらの長さの大部分にわたって互いに実質的に平行になるように配置されているが、なお互いに独立して間隔があり、少なくとも２つの層のリボンは２つの異なる方向に伸長する上記中間材料に関する。
2013532739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別的リボンのアレイを含む、又はさらにはそれのみから構成される中間材料であって、各リボンは、その各面が熱可塑性繊維のベールと接着によって結合した一方向性強化繊維のテープで構成される中間材料において、２つの連続した層のリボンが、交差の有無にかかわらないが織り交ざることなく重ね合わせられるように、リボンが連続した層に配置され、リボンとそれが重ね合わされるリボン（単数又は複数）の間の結合は接着によって確保され、各層で、リボンは少なくともそれらの長さの大部分にわたって互いに実質的に平行して配置されているが、互いに独立して間隔があり、少なくとも２つの層のリボンは２つの異なる方向に伸長することを特徴とする上記中間材料。
【請求項２】
２つの連続した層のリボンが、前記層の１つのリボンと他の層のリボンとの間の空間に全面的カバーがないように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の中間材料。
【請求項３】
リボンの各層が、０．５から９％の範囲、好ましくは３から６％の範囲の開口係数を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の中間材料。
【請求項４】
平行ゾーンで、１つの層の中の２つの隣接したリボンの間の間隔が０．４ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１から３までに記載の中間材料。
【請求項５】
各層で、２つの隣接したリボンの間のリボン幅／間隔の比が、７から１５０の範囲、優先的には１５から４０の範囲に入ることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項６】
プレフォームの形であることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項７】
リボンが同一方向に向けられる連続した層を含み、リボンが同一の方向に向けられる層のリボンの完全又はほぼ完全な重なりがあることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項８】
各リボンがほぼ一定の幅を有し、その全長にわたる標準偏差が０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２２ｍｍ未満、優先的には０．２０ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項９】
ポリマー結合剤の全質量が、材料の全質量の０．１から１０％、好ましくは３から１０％に相当することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１０】
強化繊維が、以下の材料：炭素、ガラス、アラミド、シリカ、セラミック及びそれらの混合物から選択される材料で作られることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１１】
各個別的リボンの粘着が、縫物、織物、又は編物の不在下で確保されることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１２】
各リボン内のベールが０．２から２０ｇ／ｍ２の範囲の表面質量を有する、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１３】
熱可塑性繊維が、ポリアミド（ＰＡ、例えばＰＡ６、ＰＡ１２、ＰＡ１１、ＰＡ６．６、ＰＡ６．１０、ＰＡ６．１２、コポリアミド（ＣｏＰＡ）、ポリアミド−ブロックエーテル若しくはエステル（ＰＥＢＡＸ、ＰＥＢＡ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート−ＰＥＴ−、ポリブチレンテレフタレート−ＰＢＴ、コポリエステル（ＣｏＰＥ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリアセタール（ＰＯＭ、Ｃ２〜Ｃ８のポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン−ＰＰ、高密度ポリエチレン−ＨＤＰＥ、低密度ポリエチレン−ＬＤＰＥ、低密度線状ポリエチレン−ＬＬＤＰＥ−−−）及び／又は後者のコポリマー、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ−−−）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ−−−）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリ（フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ）、又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フェノキシ樹脂、スチレン−ブタジエン−メチルメタクリレートコポリマー（ＳＢＭ）、ブチル−メチルメタクリレートメチルメタクリレート−アクリレートコポリマー（ＭＡＭ）などのブロックコポリマー、並びにそれらの混合物から選択される材料で作られることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１４】
各リボンが、その各面が熱可塑性繊維のベールに結合している、１００から２８０ｇ／ｍ２の表面質量を有する炭素繊維の一方向性テープからなり、前記ベールの各々は、０．５から５０ミクロン、好ましくは３から３５ミクロンの厚さを有することを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１５】
各リボンが、８０から３８０ミクロン、好ましくは９０から３２０ミクロン、優先的には９３から３０５ミクロンの厚さを有することを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１６】
各リボンの厚さが低い変動性を有し、特に、厚みの変動は標準偏差に関して２０μｍを超えず、好ましくは標準偏差に関して１０μｍを超えないことを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１７】
各リボン内の一方向性テープが炭素繊維のみからなることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一項に記載の中間材料。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか一項に記載の中間強化材料又はプレフォームの製造方法において、
ａ）その各面が熱可塑性繊維のベールと結合した一方向性強化繊維の閉じたテープで構成される少なくとも１つの個別的リボンを有する工程であって、一方向性繊維のテープとベールの間の結合は熱可塑性繊維の少なくとも部分的融合によって確保される工程と、
ｂ）２つの連続した層のリボンが、交差の有無にかかわらないが織り交ざることなく重ね合わせられるように、且つ各層で、リボンは少なくともそれらの長さの大部分にわたって互いに実質的に平行して配置されているが、互いに独立して間隔があり、少なくとも２つの層のリボンは２つの異なる方向に伸長するように、そのようなリボンを連続した層に配置する工程と、
ｃ）リボンとそれが重ね合わされるリボン（単数又は複数）の間の結合を、熱可塑性繊維の少なくとも部分的融合によって確保する工程と
を含むことを特徴とする上記方法。
【請求項１９】
複合部品の製造方法において、
ａ）請求項１から１７までのいずれか一項に記載の少なくとも１つの材料を有する工程と、
ｂ）請求項１から１８までのいずれか一項に記載の異なる材料を任意選択で積み重ね、それらをプレフォームの形で任意選択で固化する工程と、
ｃ）注入又は射出によって熱硬化性及び／又は熱可塑性樹脂を添加する工程と、
ｄ）温度が定義され加圧下にあるサイクルの後に、重合／網状化工程によって好ましい部品を強化し、続いて冷却する工程と
を含むことを特徴とする上記方法。
【請求項２０】
熱硬化性又は熱可塑性樹脂又は２つの混合物が、減圧下で、特に気圧未満、特に１バール未満、好ましくは０．１から１バールの間の圧で注入によって材料（単数又は複数）に加えられることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１９又は２０に記載の方法によって得られる複合部品。
【請求項２２】
５０から６３％、好ましくは５３から６０％の繊維容積率を有することを特徴とする、請求項２１に記載の複合部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合部品の構成に適合させた強化材料の技術分野に関する。より正確には、本発明は、熱硬化性、熱可塑性樹脂、又は両者の混合物の以降の射出又は注入による、複合部品を作製するための一方向性繊維のリボンのアレイで構成される新規中間材料、そのような中間材料の製造方法、並びにそのような中間材料からの複合部品の製造方法、及び生じた複合部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合部品又は物品、すなわち一方には１つ又は複数の強化材又は繊維テープを含み、他方には主に熱硬化（「樹脂」）型であり、熱可塑型を含むことができるマトリックスを含むものの製造は、例えば、いわゆる「直接的」又は「ＬＣＭ方法」（英語の「液状複合成形」に因む）によって作製することができる。直接法は、１つ又は複数の繊維強化材が「ドライ」状態（すなわち、最終的なマトリックスなしで）で用いられるという事実によって定義され、樹脂又はマトリックスは、例えば繊維強化材を含む型での射出により（「ＲＴＭ」法、英語の用語レジントランスファー成形に因む）、繊維強化材の厚みを通しての注入により（「ＬＲＩ」法、英語の「液状樹脂注入」に因む、又は「ＲＦＩ」法、英語の「樹脂フィルム注入」に因む）、でなければ型に連続して加えられる繊維強化材の各単一層の上でのローラー又はブラシによる手動コーティング／含浸により、別々に用いられる。
【０００３】
ＲＴＭ、ＬＲＩ又はＲＦＩ法のためには、一般に、計画された完成物品の形の繊維プレフォームを先ず作製するべきで、次にこのプレフォームを樹脂に含浸させるべきである。気圧（ｅｎ）温度の差によって樹脂が射出又は注入され、次に必要な樹脂の全量がプレフォームに含まれると、重合／網状化サイクルを完了して硬化を引き起こすために、全体はより高い温度に加熱される。
【０００４】
特に自動車、航空学又は海軍産業で用いられる複合部品は、特に機械的特性に関して非常に厳密な要求にさらされる。部品の機械的特性は、繊維の容積率（ＴＶＦ）であるパラメーターと主に関連づけられる。
【０００５】
これらのセクターでは、特に一方向形式の主に炭素繊維の強化材料をベースにして、多数のプレフォームが作製される。２種類の配置：六角形であるか四角形を仮定することによって、一方向性テープに含まれる繊維の最大容積率を理論的に計算することができる。それぞれ六角形の型の配置及び四角形の型の配置を仮定すると、得られるＴＶＦ最大値はそれぞれ９０．７％及び７８．５％である（Ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｄ．Ｈｕｌｌ、Ｔ．Ｗ．Ｃｌｙｎｅ、２版、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｓｅｒｉｅｓ、１９９６）。しかし、現実には、複合部品で７０％以上の繊維容積比率を得ることは困難なようである。実際上、およそ６０％の繊維容積率（ＴＶＦ）が、良好な複合部品を特に良い再現性で作製するための標準であることは、専門家によって一般に認められている（Ｓ．Ｔ．Ｐｅｔｅｒｓ、「入門、複合体の基礎及びロードマップ（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ、ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｂａｓｉｃｓ  ａｎｄ  ｒｏａｄ  ｍａｐ）」、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ、Ｃｈａｐｍａｎ  ＆  Ｈａｌｌ、１９９８、１〜２０頁、特に８頁）。
【０００６】
部品の生産中に、その後特に射出又は注入によって一方向性強化テープと結合される樹脂は、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ型であってよい。炭素繊維の多くの異なる層を含むプレフォームを通しての適切な流動のために、この樹脂は、多くの場合高度に流動性であり、例えば注入／射出温度でほぼ５０から２００ｍＰａ．ｓ．の粘度を有する。この種の樹脂の主要な欠点は重合／網状化の後のその脆弱性であり、それは生産される複合部品の低い衝撃抵抗性を引き起こす。
【０００７】
この問題を解決するために、炭素繊維の一方向層を熱可塑性繊維のベールと結合させることが先行技術の文書で提案されている。そのような溶液は、特に特許出願又は特許ＥＰ１１２５７２８、ＵＳ６２８０１６、ＷＯ２００７／０１５７０６、ＷＯ２００６／１２１９６１及びＵＳ６，５０３，８５６に記載されている。このベールの添加は、衝撃への構造物の抵抗性を特徴づけるために現在用いられている試験である、衝撃後の圧縮試験（ＣＡＩ）での機械的特性を向上させる。
【０００８】
先の特許出願ＷＯ２０１０／０４６６０９及びＷＯ２０１０／０６１１１４で、出願人は、接着によってその各面が熱可塑性繊維（不織布とも呼ばれる）のベールに結合している一方向性の、特に炭素の繊維のテープを含む特定の中間材料、並びにそれらの調製方法も提案している。一方向性テープは一部の用途、特にかなりの厚みの部品を作製するために全面的カバーを確保するが、この種の中間体材料の制限の１つは、射出又は注入されて最終部品を構成する樹脂へのその低い横断浸透性である。これとの関連で、材料中に延びている穴を形成し、所与の開口係数をそれに持たせることからなる解決法が特許出願ＷＯ２０１０／０４６６０９で提案されている。この解決法は、およそ２０ｍｍ、優先的には５０ｍｍを超える幅のテープで実際に用いることができるが、より小さな幅の糸／テープの場合に実施するのはより困難である。３．１７ｍｍ又は６．３５ｍｍの幅が、例えば既存の機械での自動溶着で用いられ、したがって特別な関心を提示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上の問題点を解消及び／若しくは限定すること、並びに／又は改善に一般に寄与することである。また、本発明の目的の１つは、かなりの厚み、例えば２０ｍｍ以上の部品を設計する場合でさえ、特に良好な浸透性を有し、樹脂の最短の拡散時間を可能にする樹脂の射出又は注入によって、熱硬化性又は熱可塑性樹脂をベースにする複合部品を生成するように適合された新規中間生成物を提案することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、製造が容易で自動工程に適合した中間生成物を提案しつつ、この仕様を満たすことである。
【００１１】
本発明の別の目的は、好ましい最終複合部品に適合する形の型の形状で直接に作製することができ、したがってプレフォームの形である中間生成物を提案することでもある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これと関連して、本発明は、特許請求の範囲で規定されるような中間材料、方法及び複合部品に関する。
【００１３】
詳細には、本発明による中間材料は、個別的リボンのアレイを含み、又はさらにはそれのみから構成され、各リボンは、その各面が熱可塑性繊維のベールと結合した一方向性強化繊維の閉じたテープで構成され、一方向性繊維のテープと熱可塑性繊維のベールの間の結合は、熱可塑性繊維の接着によって、特に少なくとも部分的融合によって確保され、この中間材料は、２つの連続した層のリボンが、交差の有無にはかかわらないが織り交ざることなく重ね合わせられるように、リボンが連続した層、特に少なくとも４つの層に並んで配置され、リボンとそれが重ね合わされるリボン（単数又は複数）の間の結合は、熱可塑性繊維の接着によって、特に少なくとも部分的融合によって確保されること、及び各層で、リボンは少なくともそれらの長さの大部分にわたって互いに実質的に平行して配置されているが、互いに独立して間隔があること、及び少なくとも２つの層のリボンは２つの異なる方向に伸長することを特徴とする。
【００１４】
本発明による材料の様々な他の特徴は、特許請求の範囲で詳述される。
【００１５】
本発明による材料は、直接法によって複合部品を作製するために設計される。また、ベールに包まれた各リボン内での不織布の質量は、各リボンの全質量の０．１から１０％、好ましくは３から１０％に相当する。
【００１６】
本発明の別の目的は、本発明による中間体強化材料又はプレフォームの製造方法であって、
ａ）その各面が熱可塑性繊維のベールと結合した一方向性強化繊維の閉じたテープで構成される少なくとも１つの個別的リボンを有する工程であって、一方向性繊維のテープとベールの間の結合は熱可塑性繊維の少なくとも部分的融合によって確保される工程と、
ｂ）２つの連続した層のリボンが、交差の有無にかかわらないが織り交ざることなく重ね合わせられるように、且つ各層で、リボンは少なくともそれらの長さの大部分にわたって互いに実質的に平行して配置されているが、互いに独立して間隔があり、少なくとも２つの層のリボンは２つの異なる方向に伸長するように、そのようなリボンを隣り合わせで、且つ連続した層で、特に少なくとも４つの層で配置する工程と、
ｃ）リボンとそれが重ね合わされるリボン（単数又は複数）の間の結合を、熱可塑性繊維の少なくとも部分的融合によって確保する工程と
を含む上記方法である。
【００１７】
本発明の別の目的は、複合部品の製造方法において、
ａ）本発明による少なくとも１つの中間強化材料又はプレフォームを有する工程と、
ｂ）前記請求項のいずれか１項に記載の異なる材料を任意選択で積み重ね、それらをプレフォームの形で任意選択で組み合わせる工程と、
ｃ）注入又は射出によって熱硬化性及び／又は熱可塑性樹脂を添加する工程と、
ｄ）温度が定義され加圧下にあるサイクルの後に、重合／網状化工程を通して好ましい部品を強化し、続いて冷却する工程と
を含むことを特徴とする上記方法である。
【００１８】
本発明による方法の特定の実施形態によれば、熱硬化性樹脂は、気圧未満の圧力下、特に１バール未満の圧力、例えば０．１から１バールの間での注入によって添加される。
【００１９】
その態様の別の態様によれば、本発明は、特に、５０から６３％、好ましくは５３から６０％の繊維容積率（ＴＶＦ）を有する、そのような方法によって得られる可能性が高い複合部品に関する。
【００２０】
別の実施形態によれば、本発明は、各々強化材方向で間隔のあるリボンを含む多数のひだを含む成形材料であって、ひだ中のリボンの向きは隣接するひだのリボンの向きと異なり、各リボンは繊維強化材を含む、上記成形材料を提供する。
【００２１】
成形材料は、リボンの向きを維持するための結合剤を含むこともできる。この結合剤は、繊維の熱可塑性材料を含むことができる。
【００２２】
様々な他の特徴は、添付図を参照して以下の記載から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による中間材料によって提供することができる異なる構築を図式的に示す図である。
【図２Ａ】本発明による中間材料によって提供することができる異なる構築を図式的に示す図である。
【図２Ｂ】本発明による中間材料によって提供することができる異なる構築を図式的に示す図である。
【図２Ａ】ボシングゾーンでのリボンの層の部分的透視図である。
【図２Ｂ】対応する部分的平面図である。
【図３Ａ】本発明による中間材料での、同じ方向の向きの連続する層のリボンがとることができる位置を示す模式断面図である。
【図３Ｂ】本発明による中間材料での、同じ方向の向きの連続する層のリボンがとることができる位置を示す模式断面図である。
【図４】一方向性テープが２つの不織布と結合している、本発明の範囲内で用いられるリボンの、部分的に破った模式透視図である。
【図５】一方向性テープが２つの不織布と結合している、本発明の範囲内で用いられるリボンの断面の模式透視図である。
【図６】複合部品を作製するために用いることができる装置の模式図である。
【図７】図３Ａ及び３Ｂで例示される構成が真空下で注入法によって用いられる場合の、樹脂充填速度の展開を示す図である。
【図８】本発明による材料及び比較材料で得られたＴＶＦの関数としての横断浸透性の展開を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、リボンを溶着することによって作製される材料を提案し、少なくともそのいくつかは、好ましくは全てはいわゆるベールに包まれたリボンである。本発明の範囲内で、リボンを構成する一方向性の糸又はフィラメントは、本発明による中間材料を構成するためのそれらの使用の前に、その各面が不織布（ベールとも呼ばれる）と結合される。また、本発明による材料では、ベールに包まれた各リボンは、その全長にわたって２つの不織布と結合している一方向性強化繊維のテープで構成される。図１に提示されるように、本発明の範囲内で、異なるリボン１００、１０１、−−−２００、２０１、−−−３００、３０１、−−−は、隣り合わせに及び連続した層１０、２０、３０−−−に平らに配置され、その一方で、各層で互いに距離ｅ１、ｅ２、ｅ３−−−の間隔があけられる。リボンの第１の系列１０（層又はひだとも呼ばれる）は、図１で例示されるように平面表面に、又は図２Ａ及び２Ｂで例示されるような形で溶着される。隣り合わせの、間隔のあいたリボンの第２の系列２０が、次に例えば第１の系列１０のそれと異なる向きで、平らに置かれるか形成される。次の工程は、従来の一方向性材料からの類推による、厚み及び好ましい向きの関数としての、各系列で互いに平行なリボンの多くの異なる系列、好ましくは少なくとも４つの系列である。リボンの全ての層は異なる方向を有することができるか、又はそれらの一部だけがそうすることができ、他は同一の方向を有することができる。好ましい向きは、多くの場合、作製する部品の主軸と０°、＋４５°又は−４５°（＋１３５°にも対応する）及び＋９０°の角度を形成する方向に向けられる。部品の主軸は、一般に部品の最大の軸であり、０°がこの軸と合体する。例えば、ひだの向きの選択から向きが定められる準等方性又は対称形のスタック（単数又は複数）を作製することができる。準等方性スタックの例として、角度４５°／０°／１３５°／９０°、又は９０°／１３５°／０°／４５°によるスタックがある。対称形スタックの例として、０°／９０°／０°又は４５°／１３５°／４５°がある。各系列では、図２Ａ及び２Ｂで例示されるように、例えば、リボンの追加の小片ｍ１、ｍ２−−−をストリップ１００、１０１−−−の間に置き、非平行性のゾーンを形成することができるボシングゾーンＩＩ以外は、リボンは互いに実質的に平行して伸長する。リボンのこれらの小片は、糸の好ましい方向を尊重するが、ボシングによる長さの差を補償するために導入される。リボンのセグメントの挿入は、極端な場合にだけ行われる。これが可能である場合、２つのストリップ又はストリップの系列の間のカーブゾーンで、同じ部品の平面ゾーンに存在するストリップ間の空間と比較してわずかに異なる間隔が形成される。したがって、各層又はひだでは、特に２つの隣接するリボンが移動する距離での差のために非平行性を導入することができるカーブゾーン又はボシングゾーンを除いて、リボンはそれらの全長にわたって互いに平行に置かれる。
【００２５】
同じ系列中の２つの隣接したリボンの間の間隔の存在は、一方向性テープが全面的カバーを確保する材料と比較して、本発明による中間体材料の浸透性の平面例（すなわち、繊維のテープに平行）及び横断例（すなわち、糸のテープを横断する）を増加させる。特に、本発明の範囲内で、１０−１４ｍ２及び２．１０−１４ｍ２の飽和状態での横断浸透性を得ることができる。しかしそのような浸透性を確認するために、他の層のリボンによる層の１つのリボンの間の空間の全面的カバーがあるように、２つの連続した層のリボンを配置しなければならない。これは、次の場合特にそうである：
・リボンが同一の方向に伸長して、連続した層がない場合か、
・又は、図３Ａで例示されるように、リボンが同一方向に向けられるが、リボンが同一の方向に向けられる層のリボンの完全であるか準完全な重なりがあり、連続した層４０及び５０がある場合のいずれか。実際、層４０のリボン４００及び４０１は、層５０のリボン５００及び５０１と重なり合う。同一の向きの２つの連続した層のストリップは、より低いか高い層のリボンによるリボン間の空間の全面的カバーを引き起こすオフセットにより、他と比較してオフセットされてはならない。
【００２６】
実際、層のいずれか一方の空間が他の層のストリップと一致するように２つの連続した層のストリップがストリップのデミ幅だけオフセットされている図３Ｂで例示される場合には、浸透性は改善されない。それでもそのような材料は、特に形成された型でプレフォームを作製するために設計するのが容易であり、最小限の幅のストリップを溶着することはより大きな幅のシート材を溶着するよりも容易である。
【００２７】
利点として、リボンの各層は、０．５から９％、好ましくは３から６％の範囲に入る開口係数を有する。この開口係数は、他の層から取り出すことによって、個々にとられる各層の開口係数である。開口係数は、例えば特許出願ＷＯ２０１０／０４６６０９に記載される方法により判定され、それはより詳細について参照することができよう。単一のひだでこれを行うために、透明の真空防水布の上に溶着することができ、接着は、同じ材料のストリップによって構成される前のひだと同様に起こる。そのような開口係数は、伝統的な縫製多軸織物で得られるものと同等であるか大きい興味深いレベルの浸透性をもたらす。例えば、平行したリボンの各系列（層とも呼ばれる）では、２つの隣接したリボンの間のリボン幅／間隔の比は、７から１５０の範囲、優先的には１５から４０の範囲に入る。多くの場合、各層では、又はリボンの全ての層でさえ、全てのリボンは実質的に同一の幅を有し、２つの隣接したリボンの間の空間（図１、３Ａ及び３Ｂに示すｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４、ｅ５−−−）も実質的に同一である。さらに、最終部品の設計の間に、特に温湿度サイクルの後の微小ひび割れの源になる樹脂堆積の形成を避けるために、平行ゾーンでの層の中の２つの隣接したリボンの間の間隔が０．４ｍｍ以下であることが好ましい。この間隔値は、平行ゾーンの平均に対応する。この間隔は、例えば０．１から０．４ｍｍの範囲、好ましくは０．２から０．４ｍｍの範囲に入る。それでもなお、リボンが局所的に非平行であるカーブゾーン又はボシングゾーン（非平行性のゾーンと呼ばれる）では、リボン間の空間がわずかにより大きいことが可能である。
【００２８】
同じ系列又は層のリボンは、特に全く同一のベールによって接続される一方向性繊維のリボンと比較して、お互いに別個で独立している。同じ系列のリボンは、それらを横切ってアレイの結合を確保する他の層のリボンの存在だけによって接続される。アレイの結合は、リボンとそれが重ね合わされるリボン（単数又は複数）の間の結合によって確保され、この結合は接着によって形成される。アレイの粘着を確保するために、リボンの少なくとも２つの層が異なる向きを有する。この結合は、多くの場合、ベールを構成する熱可塑性繊維の少なくとも部分的融合と、それに続く冷却によって形成される。この融合は、出願人名義の特許出願ＥＰ１４６９１１３に記載される方法からの類推により、ベールに包まれた各リボンの溶着中に、或いは１つ又は複数の完全なひだでの、若しくはそれらの表面の一部だけでの、例えば作製される部品の外側部分、例えばそれらの周辺での、平面又はより複雑な形の支持体の上での熱圧着工程で確保することができる。融合は、作製される形の一部で平らに確保することもでき、ひだ間のこの融合は、特に熱圧着中にひだ間の移動を必要としないこれらのゾーンの上で実行され、残りのひだは、全てのひだが下方のひだに未結合のままのひだからの糸の移動によって形成されるようにすることによって、いかなる移動もないままである。ベールが特にエポキシ型の別のポリマー結合剤、例えば熱硬化性粉末によってカバーされることも排除されず、それは結合を確実にするか、結合に寄与する。縫製及び／又は編むことによってなされる異なるリボンの層の間には、好ましくは結合がない。
【００２９】
それらの各面が熱可塑性繊維の不織布と結合している一方向性強化繊維によって構成される個別の独立したストリップから作製される本発明による材料の別の利点は、特に変形性のレベル、及び複雑な形状の型の上でのプレフォーム設計の容易性のレベルで見出される。実際、最終部品に好ましい機械的特性を付与する不織布を運ぶリボンを直接に用いることは、設計上の多くの可能性を提供する。例えば、本発明による材料は、平らな支持体の上へのベールに包まれたリボンの溶着によって直接に得ることができるか、又は部品の好ましい形に従って成形することができる。本発明による材料は直接に成形することができ、成形は熱可塑性繊維の融合／冷却によって維持され、又は最終部品の設計の間、軽い加熱の後に、複雑な形状の型の上にその後置いて布で覆うことができる平面シートで維持することができる。
【００３０】
本発明の範囲内で、リボン又はストリップは、その幅よりずっと大きい長さを有するシート材料を意味する。そのようなリボンは、特に３から２５ｍｍの幅を有することができる。ベールに包まれたリボンは１つ又は複数の糸から作製することができ、糸はフィラメントのアレイによって構成される。１Ｋ又は３Ｋの非常に細い糸が用いられる場合には、より小さい幅のボイルリボンを得ることさえできる。図４に示すように、本発明の範囲内で用いたベールに包まれたリボンＩは、長さｌ及び幅Ｌを有する。これらのベールに包まれたリボンは、リボンの幅に平行に伸長するフィラメントｆのアレイ（単一糸１の場合）又は糸１のアレイ（各々フィラメントのアレイによって構成される）を含む。図５に示すように、ベールに包まれたリボンは、全体的に長方形を有し、その大きな面１ａ及び１ｂの各々は不織布（それぞれ２ａ及び２ｂ）と結合している。
【００３１】
「ベール」と呼ぶこともできる不織布は、従来は、ランダムに配列される連続的であるか短い繊維のマットを意味する。これらの不織布又はベールは、例えば、専門家に周知である「Ｍｅｌｔｂｌｏｗ」、「Ｓｐｕｎｌａｉｄ」又は「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ」法によって作製することができた。詳細には、不織布を構成する繊維は、０．５から７０μｍ、優先的には０．５から３０μｍの範囲の平均直径を有することができる。不織布は、短い繊維、又は好ましくは連続する繊維を含むことができる。短い繊維の不織布の場合、繊維は、例えば１から１００ｍｍの間の長さを有することができる。例えば、間隔のある結合の糸の使用とは逆に、ランダムで等方性のカバーを有する不織布の使用は、ベールに包まれた各リボンに全方向に均一な粘着を与える。ベールに包まれた各リボンのために、不織布と一方向性テープの間の結合は、熱可塑性不織布の熱接着特性を利用して加熱し、続いて冷却することによって前に確保されている。例示のために、有利には、不織布を構成する繊維は、特に以下から選択される熱可塑性材料で構成される：ポリアミド（ＰＡ、例えばＰＡ６、ＰＡ１２、ＰＡ１１、ＰＡ６．６、ＰＡ６．１０、ＰＡ６．１２、−−−）、コポリアミド（ＣｏＰＡ）、ポリアミド−ブロックエーテル若しくはエステル（例えば、ＰＥＢＡＸ、ＰＥＢＡ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート−ＰＥＴ−、ポリブチレンテレフタレート−ＰＢＴ−−−−）、コポリエステル（ＣｏＰＥ）、ポリウレタン熱可塑性物質（ＴＰＵ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、Ｃ２〜Ｃ８のポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン−ＰＰ、高密度ポリエチレン−ＨＤＰＥ、低密度ポリエチレン−ＬＤＰＥ、低密度線状ポリエチレン−ＬＬＤＰＥ−−−）及び／又は後者のコポリマー、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリ（フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ）、又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フェノキシ樹脂、スチレン−ブタジエン−メチルメタクリレート（ＳＢＭ）コポリマー、ブチル−メチルメタクリレートのメチルメタクリレート−アクリレート（ＭＡＭ）コポリマーなどのブロックコポリマー、並びにそれらの混合物。不織布は、同じ種類の繊維だけでなく、これらの熱可塑性材料によって構成される繊維の混合物も含むことができる。物質は当然ながら、複合部品の以降の生産の間、マトリックスを構成するために用いられる異なる種類の熱硬化性又は熱可塑性系に適合する。
【００３２】
本発明による中間材料の構成のために用いられるベールに包まれた各リボンは、その大きな各面に、その粘着を確保する熱可塑性繊維の不織布を有する。詳細には、熱可塑性繊維の不織布として、例えば、Ｐｒｏｔｅｃｈｎｉｃ（６６、ｒｕｅ  ｄｅｓ  Ｆａｂｒｉｑｕｅｓ、６８７０２−ＣＥＲＮＡＹ  Ｃｅｄｅｘ−Ｆｒａｎｃｅ）社又はＳｐｕｎｆａｂ  Ｌｔｄ．／Ｋｅｕｃｈｅｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．（１７５  Ｍｕｆｆｉｎ  Ｌａｎｅ  Ｃｕｙａｈｏｇａ  Ｆａｌｌｓ、ＯＨ  ４４２２３、ＵＳＡ）社によって販売される不織布を用いることができる。
【００３３】
本発明の範囲内で、「強化繊維の一方向性テープ」は、互いに平行に溶着された強化繊維のみを、又はほぼそれのみ（quasi-exclusively）を含むテープを意味する。詳細には、本発明の特定の実施形態により、一方向性テープは、いかなる波動も避けるために強化繊維に織り交ざる横糸を含まない。詳細には、本発明による中間材料は、織物も、縫物も、編物も含まない。一方向性テープでは、炭素糸は好ましくはポリマー結合剤と結合していなく、したがってドライであると認定され、すなわち、それらは熱可塑性物質ベールと一緒にされる前にいかなるポリマー結合剤によっても含浸も、コーティングも、合体もされない。しかし、炭素繊維は多くの場合、それらの質量の多くとも２％に相当することがある標準質量ヤーニング率を特徴とする。
【００３４】
一方向性テープは、１つ又は複数の強化糸を含むことができる。例示のために、強化糸は、以下の材料から選択される材料で作ることができる：炭素、ガラス、アラミド、シリカ、玄武岩、セラミック及びそれらの混合物、又は複合材料の分野で用いられる任意の他の材料であり、繊維は天然又は合成であってよい。しかし、炭素繊維が好ましい。
【００３５】
各リボンの範囲内で、フィラメント又は強化性繊維は、リボンの表面全体の上で準全面カバー、好ましくは全面を確保するように置かれる。詳細には、ベールに包まれたリボンがいくつかの糸の一方向性テープで構成される場合、これらは、最低限若しくはなんらかの材料の損失（英語で「ギャップ」）又は重複（英語で「重複」）を伴ってエッジ対エッジで配置される。したがって、用いられる一方向性テープ、したがってベールに包まれたリボンは、閉じられていると認定することができる。
【００３６】
糸は一般にフィラメントのアレイによって構成され、炭素糸の場合には、一般に１０００から８０，０００本のフィラメント、有利には１２，０００から２４，０００本のフィラメントを含む。本発明の範囲内の特に好ましい方法では、１から２４Ｋ、例えば３Ｋ、６Ｋ、１２Ｋ又は２４Ｋ、優先的には１２及び２４Ｋの炭素糸が用いられる。構成体繊維は、好ましくは連続的である。ベールに包まれたリボンの内に存在する糸は、実質的に平行六面体であるか楕円形の断面を有し、平らな糸と認定される。これらの糸は、特定の幅及び厚みを有する。例として、３Ｋ及び２００テックスの糸密度の平らな炭素糸は、１から３ｍｍの幅を一般に有し、１２Ｋ及び４４６テックスの糸密度の平らな炭素糸は、２から５ｍｍの幅を有し、１２Ｋ、８００テックスの糸密度の平らな糸は、３から７ｍｍの間の幅を有し、２４Ｋ及び１６００テックスの糸密度の平らな炭素糸は、５から１２ｍｍの幅を有し、２４Ｋ及び１０４０テックスの糸密度の平らな炭素糸は、５から１０ｍｍの幅を有する。したがって、３０００から２４，０００本のフィラメントの平らな炭素糸は、多くの場合１から１２ｍｍの幅を有する。一部の実施形態については、ベールに包まれたリボン内に存在する炭素糸は、６０から３８００テックス、優先的には４００から９００テックスの間の密度を有する。糸（単数又は複数）をベールと一緒にしてリボンを作製する前に、従来用いられている、市販されているか市販されていない糸を広げることが可能である。例として、リボン内の炭素の一方向性テープの厚みは、９０あたりから２７０μｍであってよい。炭素糸の例は、引張係数が２２０から２４１ＧＰａの間であり、引張破壊強度が３４５０から４８３０ＭＰａの間である高抵抗（ＨＲ）糸、引張係数が２９０から２９７ＧＰａの間であり、引張破壊強度が３４５０から６２００ＭＰａの間である中間モジュラス（ＩＭ）糸、及び引張係数が３４５から４４８ＧＰａの間であり、引張破壊強度が３４５０から５５２０Ｐａの間である高モジュラス（ＨＭ）糸である（「ＡＳＭ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、ＩＳＢＮ０−８７１７０−７０３−９、ＡＳＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ２００１による）。
【００３７】
前に記載され、明細書及び実施例を通して多少より多くの具体的な実施例が与えられる、ベールに包まれたリボンが、複合部品の以降の生産のための樹脂マトリックスと結合される予定の、特に航空学のための中間材料を製造するために、本発明の範囲内で用いられる。樹脂マトリックスは、本質的に熱可塑性物質、若しくは好ましくは熱硬化性であってよく、又は熱硬化性と熱可塑性樹脂の混合物を含むことができる。本発明による中間材料では、これらのベールに包まれたリボンは、２つの隣接するリボンの間に間隔を残すために並べて配置される。互いに実質的に平行して溶着されるリボンの各アレイは、層と呼ばれる。中間材料を構成するために、異なる層、多くの場合少なくとも４つの層が重ね合わされ、任意選択で織り交ざらず、交差させられる。本発明による中間材料は、リボンの長軸に平行な方向に伸長してその各面が熱可塑性繊維の不織布に結合している一方向性テープを形成する強化糸又はフィラメントの系列で構成されるベールに包まれたリボンのみを好ましくは含み、これらの２つの不織布はそれらの熱可塑性特性のために前記ベールに包まれたリボンの粘着を確実にする。詳細には、本発明による中間材料は、本特許出願でより具体的に記載されているような、ベールに包まれたリボンのアレイのみから構成される。しかし、本発明による中間材料では、これらのベールに包まれたリボンが、単一糸その他などの他のリボンと組み合わされることは排除されない。実際、例えばこれらのベールに包まれたリボンは、多軸材料の一部の向きだけで用いることができ、他の向きの糸は、古典的であってベールに包まれないか、又はさらには、それのみかそうでないかにかかわらず、三つ編み、織物若しくは多軸縫製などの他のタイプのドライ強化材から構成される。
【００３８】
より詳細について参照することができる特許出願ＷＯ２０１０／０４６６０９及びＷＯ２０１０／０６１１１４は、本発明による中間材料を生成する、炭素繊維の特定の種類のベールに包まれたリボンを記載し、それは特に、特に航空学分野で好ましい特性である良い機械的特性と繊維の高い容積率を同時に結合させる複合部品をその後作る。好ましい実施形態によると、本発明による中間材料を構成するベールに包まれた各リボンは、その各面が熱可塑性繊維の不織布に結合している、１００から２８０ｇ／ｍ２の表面質量を有する炭素繊維の一方向性テープで構成され、前記不織布の各々は、０．５から５０ミクロン、好ましくは３から３５ミクロンの厚さを有する。特定の実施形態によると、ベールに包まれた各リボンは、８０から３８０ミクロン、好ましくは９０から３２０ミクロン、優先的には９３から３０５ミクロンの厚さを有する。本発明の範囲内で、厚み及び坪量は、例えば特許出願ＷＯ２０１０／０４６６０９に記載されている技術によって判定される。
【００３９】
有利には、本発明による中間生成物内に存在するベールに包まれた各リボンの厚さは低い変動性を有し、特に、厚みの変動は標準偏差に関して２０μｍを超えず、好ましくは標準偏差に関して１０μｍを超えない。この特徴は、得ることができる複合部品の規則性を向上させる。
【００４０】
さらに、ベールに包まれた各リボン内に存在するベールの表面質量は、有利には、０．２から２０ｇ／ｍ２の範囲である。
【００４１】
各リボンでは、一方向性テープとベールの間の結合は、例えば一部の点又はゾーンだけで不連続にすることができるが、好ましくは、テープの表面全体に伸長し、連続的と認定される結合に従ってなされる。２つのベールとの一方向性テープの結合は、例えば、エポキシド接着剤、ポリウレタン接着剤、熱硬化性接着剤、重合性単量体をベースにする接着剤、構造アクリル又は改質アクリル接着剤、ホットメルト接着剤から選択される接着層によって達成することができる。しかし、多くの場合、結合は、例えばそれらが設計されるときに熱圧着工程の過程でホットベールの粘着特性によって達成され、一方向性テープとベールの間の結合を確保する。したがってこの結合は、多くの場合、ベールの熱可塑性繊維の少なくとも部分的融合と、それに続く冷却によって少なくとも一部確保される。好まれているように、ベールに包まれた各リボンの粘着は、縫物、織物又は編物がない場合にも確保される。有利には、一方向性テープとベールの間の結合は、熱可塑性不織布によってのみ確保される。
【００４２】
特定の実施形態により、ベールに包まれた各リボンは、その全長にわたって実質的に一定の所与の幅を有し、すなわち、ベールに包まれたリボンはそれらの全長にわたって幅の非常に低い変動性を有する。この場合、用いられるベールに包まれたリボンの実質的に一定の幅のため、本発明によるベールに包まれたリボンは、表面質量に関しても非常に低い変動性を有する。詳細には、ベールに包まれた各リボンの幅は、前記リボンの全長にわたって、特に０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２２ｍｍ未満、優先的には０．２０ｍｍ以下の種類の偏差を有する。幅の低い変動性は、特に、かなりの規則性を有し、制御された機械的特性を有する部品をその後生成する。ベールに包まれたリボンの幅及び偏差の種類は、特許出願ＷＯ２０１０／０６１１１４で与えられる方法によって判定することができる。実質的に一定の幅のそのようなベールに包まれたリボンは、より詳細について参照することができる特許出願ＷＯ２０１０／０６１１１４に記載される方法によって得ることができる。
【００４３】
前のものと組み合わせることができる特定の実施形態によると、ベールに包まれた各リボンは、その長軸方向の端に切断された繊維を有しない。これは、自動溶着方法での後者の使用を非常により容易にする。実際、リボンの端で切断された繊維又はフィラメントの存在の欠点は、援用される工程中にリボンの軌跡に沿ったある点で繊維又はフィラメントの集積帯Ｔを形成し、糸の切断又は形成される強化材の低品質のために機械の停止を引き起こすことである。切断されたフィラメントが存在するこれらの端は、リボンを含むスプールの巻戻しの間でさえ、糸の自己巻付きの発生元でもあり、その結果も糸切断又は品質欠陥（リボンスプールの上に形成される「環」など）である。そのような特徴は、特許出願ＷＯ２０１０／０６１１１４で前に記載されている方法によって特に可能になる。
【００４４】
さらに、前のものと組み合わせることができる特定の実施形態によると、ベールに包まれた各リボンは、その長軸方法の端の一部の点だけで、又はその２つの長軸方向の端の全長にわたって、２つの不織布の間の直接結合を有し、それは後者の熱可塑性特性のために達成される。
【００４５】
本発明による中間材料は、高レベルの機械的性能を必要とする航空学物品を作製するために、特に一次構造の部品を作製するために、さらに加えて、機械的特性は同じ重要性を有しないが、本発明による中間生成物がその後射出又は注入される樹脂の拡散の速度の点で関連するかもしれない自動車、風車、高圧貯蔵器又は他の工業用途の分野の部品の設計のためにも用いることができる。そのような部品は、熱硬化性、又はさらには熱可塑性樹脂の注入又は射出による方法などの、任意の公知の直接法によって作製することができた。用いられるマトリックスは、好ましくは熱硬化性の種類である。射出される樹脂は、例えば、以下の熱硬化性ポリマー：エポキシド、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェノール樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドから選択される。複合部品は、熱処理工程の後に得られる。詳細には、複合部品は、これらのポリマーの供給業者によって推奨され、専門家に公知である熱的処理を実行することによって適切なポリマーの古典的強化サイクルによって一般に得られる。好ましい部品のこの強化工程は、温度が定義され加圧下にあるサイクルの後の重合／網状化と、続く冷却によって実行される。処理サイクルの間に加えられる圧は、真空下での注入の場合には低く、ＲＴＭ型への射出の場合にはより強い。
【００４６】
場合によっては、本発明による中間材料及び方法は、航空学における一次構造（すなわち、機器のための不可欠な部品）のための標準率に相当する６０％程度のＴＶＦを有する複合部品を生成し、さらに、生じる複合部品の低速衝撃：例えば、ワークショップで複合構造の製造中に落下する道具、地上作業として用いられるときの外来物体からのショックに対する抵抗性も決定的に生成する。
【００４７】
射出工程の間に加えられる圧は、注入工程の間に用いられる圧より大きい。さらに、射出工程は密閉型の型を一般に用い、その結果、射出又は注入の工程を通して正しいＴＶＦを有する部品を作製することがより容易になる。本発明による材料は、前に指摘したように複合部品が、樹脂の注入を用いて射出を用いない工程ｃ）で作製されるときでも、特に５３から６０％程度の繊維の好ましい容積率を形成する。そのような実施形態は、特に複合部品を製造するための総費用に関して、有利な変形体をさらに構成する。
【００４８】
さらに、本発明の方法によって得られる可能性のある複合部品は、本発明の不可欠の部分、特に５０から６３％、特に５３から６０％の繊維容積率を有する部品を代表する。
【００４９】
以下の実施例は、制限する性質のものでなく、本発明を例示する。
【実施例】
【００５０】
出発物質の記載：
これらのアッセイのために用いられる材料は、以下のものである：
各面がＰｒｏｔｅｃｈｎｉｃ社の熱可塑性ベール１２８Ｄ０６に結合している、Ｈｅｘｃｅｌ社の３本の炭素糸ＩＭＡ１２Ｋ、４４６テックスのシート。
【００５１】
テープは、特許出願ＦＲ０８５８０９６に記載される方法により、以下の設定を用いて幅が５．９７ｍｍに較正される（偏差の種類：０．１６ｍｍ）：
【表１】
2013532739.tif 000003
生じたリボンの最終坪量は、２２４ｇ／ｍ２である。
【００５２】
リボンを溶着するために用いられた方法：
リボンごとの自動接触塗布は、あらゆる側方移動を除去することによって溶着の間糸が保持されることを保証するヘッドによって実行された。
【００５３】
溶着表面の強化糸の塗布ヘッドは、以下を含む：
・両側の正面及び裏面を区切る支持プレートで構成される支持構造物。モーターエレメントは、機能エレメントが支持プレートの正面の側に位置するように、透過軸のための通路が提供されている裏面で支えられる。
・貯蔵装置からくる少なくとも１本の強化糸の、塗布ゾーンへの誘導装置。この装置は、正面によって抱えられる。
・溶着表面と接触している強化糸に圧を加えるための、移動装置の上に装着されたローラー型のアプリケーターエレメント。
・塗布ゾーンに最も近い強化糸を加熱するための系。
・溶着表面の塗布ゾーンの上流で強化糸を切断するための機構、この機構は、一方では強化糸の切断を可能にするためのアウトコースに従って、他方では強化糸と比較して切断エレメントの離脱を可能にするためのリターンコースに従って、少なくとも１つの切断エレメント及び切断エレメントを移動させるためのモーターエレメント（回転式）を含む。切断機構は、切断エレメントが強化糸の切断を確保するための土台であるアンビルを含む。
・切断された後の、少なくとも塗布ゾーンまでの強化糸のリダイレクション系、このリダイレクション系はモータリゼーション（回転式）を含む。
・支持プレートの裏面に装着された回転モーターエレメントによる変位によって制御される、強化糸を締めるための機構。
【００５４】
このヘッドは、ＦＡＮＵＣ社によるロボットＭ１６ｉｂに装着され、前記ロボットは、記載のような正確な溶着に必要な精度及び再現性の能力を有する。各リボンは平らに溶着され、溶着は、商標ＬＥＩＣＥＳＴＥＲの温風ピストル、モデルＬＥ  Ｍｉｎｉセンサー、バージョン８００Ｗによって、前のひだを加熱することによって行われる。空気吸込み速度は１分につき２５リットルであり、加熱の後、１分につき１１リットルの速度のバーストが形成される。入口の圧は０．２バールにほぼ等しく、溶着速度は３０ｍｍ／ｓである。温風出口ノズルと加熱ひだの間の距離は、沈着がいぶしによって行われるように、すなわち、テープ及び前のひだの炭素糸のヤーニングを劣化させることなく、及び良好な接着で行われるように５ｍｍ前後である。例えば、前のひだを構成する、既に溶着されているプラスチックフィルム又は炭素のストリップを含むかどうかにかかわらず、表面のプレーシングローラーの支持体は、７００ｃＮから９００ｃＮの範囲の力によって移動される。
【００５５】
第１のひだは、前のひだの不在のために、加熱なしで同様に溶着されており、リボンの末端は、およそ２０ｍｍが両面スコッチによってそれらの末端で固着され、溶着は常に自動である。
【００５６】
各プレフォームのために、準等方性のスタック（４５°、０°、１３５°、９０°、９０°、１３５°、０°、４５°）により、８つのひだが溶着されている。
【００５７】
３０５×３０５ｍｍのサイズの４つのプレフォームが作製された。第１は、溶着されたリボンの間に空間がなく、第２は、２つの隣接した溶着されたリボンの間に０．２ｍｍの空間があり、第３は、９０°で配向された２つのひだの中でリボンの正確な重なりで溶着された２つの隣接したリボンの間に０．４ｍｍの空間があり、第４は、９０°で配向された２つのひだの中でリボンの半幅のオフセットで溶着された２つの隣接したリボンの間に０．４ｍｍの空間がある。
【００５８】
プレフォーム及び／又は生じた部品の特徴。
８つのひだのいくつかのプレフォームが作製され、後者は以下の試験を経ている：
・注入及びベーキングの前後にひだ別の質量を判定して容積繊維率（ＴＶＦ）を計算するための８ひだのプレフォームの秤量、
・ＴＶＦを測定するための、１ｍｂａｒの残圧下でプレフォームの厚みを測定すること、
・Ｈｅｘｃｅｌによる樹脂ＲＴＭ６の注入と、続く生成物記録によって規定されるベーキングサイクル、及びＴＶＦを推測するための厚さ測定、
・時間の関数としてのプレフォームに入る樹脂の量の記録、
・特許出願ＷＯ２０１０／０４６６０９に記載される方法による各プレフォームの横断浸透性の測定。横断浸透性は、繊維材料を横方向に、したがって強化材の面の外側に通過する流体の適性によって定義することができる。それは、ｍ２で測定される。上に与えられる値、並びに以下の実施例で指摘される値は、Ｅｃｏｌｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌｅ  Ｓｕｐｅｒｉｅｕｒｅ  ｄｅｓ  Ｍｉｎｅｓ  ｄｅ  Ｓａｉｎｔ  Ｅｔｉｅｎｎｅにおいて２００９年１０月１６日に弁じられた、Ｒｏｍａｉｎ  Ｎｕｎｅｚによる「複合構造物の製造のための繊維プレフォームの横断浸透性の測定の問題（Ｐｒｏｂｌｅｍａｔｉｃ  ｏｆ  ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｆｉｂｒｏｕｓ  ｐｒｅｆｏｒｍｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ｏｆ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）」という題の論文に記載される機器及び測定手法によって測定され、その論文はより詳細について参照することができる。「レーストラッキング」（その浸透性が測定される材料の側への又は「その側」の流体の流路）の影響を低減するために、測定は、特に２つの共円筒形チャンバーを用いて、試験の間試料の厚みの対照で行われる。用いられる流体は水であり、圧は１バール±０．０１バールである。この試験は、作製される各種類の３つのプレフォームを必要とした。
【表２】
2013532739.tif 000004
【００５９】
各個々のひだは、０．２×１００／（５．９８＋０．２）＝３．２％の開口係数を有する（Ｅｘ１）；０，４×１００／（５、．９８＋０．４）＝６．３％（Ｅｘ２、Ｅｘ３）、及び比較例１では０％。
【００６０】
注入手法
樹脂の注入は、図６に示すような装置を用いて実行され、そこでは、以下の参照符が用いられる：
Ｉ：プレフォーム、６００：金属ベースプレート、６０１：真空バッグ、６０２：半透膜、６０３：不織布、６０４：スコッチテープ、６０５：ピールプライ、６０６：拡散材料、６０７：樹脂入口、６０８：樹脂出口真空出口、６０９：真空ライン。
【００６１】
注入手順：
・純粋な横断注入を保証するために、プレフォームの端の密封を確保することによって真空バッグを調製する、
・エンクロージャ内で１００℃までアセンブリーを熱する、
・真空アウトプット及び真空バッグに最大真空（１ｍｂａｒ残圧）を加える、
・８０℃まで予熱した樹脂入口を開く、
・プレフォームが樹脂で充填されるとき、真空ライン上の真空を膜の上に残すことによって、樹脂入口及び出口を閉じる、
・１８０℃に温度を上げる、
・真空バッグで最大真空（１ｍｂａｒ残圧）を維持する、
・ベーキングの完了を待って、型から部品を放出させる。
【００６２】
注入中のプレフォームの充填の実施例
図７で提示されるグラフは、以下のことを示す：
・９０°の同じ向きの２つの連続したひだの重なったリボンがオフセットなしに完全に整列するプレフォームは、樹脂を時間の関数として非常に容易に戻らせる。
・９０°の同じ向きの２つの連続したひだの重なったリボンがリボンの半幅オフセットされるプレフォームは、非常に少量の樹脂だけを時間の関数として戻らせる。これは、リボンの間の空間によって形成されるチャンネルが停止され、したがって、ひだの間に樹脂をもはや流出させないという事実によって説明される。
【００６３】
浸透性の測定
図８では、各曲線は、３つの測定の平均である。各測定は、プレフォームの上で一度になされた。
【００６４】
図８で提示される結果は、２２６ｇ／ｍ２の５．９７ｍｍのテープについては、０．４から０．２ｍｍのリボン間の空間で間隔をあけられたリボンの連続溶着によって作製されたプレフォームは、５５〜６０％の範囲のＴＶＦの参照とみなされる３００ｇ／ｍ２のＳｅｒｇｅ織物２／２よりも浸透性であることを示す（比較例２）。この実施例では、織物４８３０２（Ｈｅｘｃｅｌ参照）の４ひだのプレフォームが、スタック０／９０、４５／１３５、０／９０、４５／１３５で布で覆われている。比較すると、９０°の同じ向きの２つの連続したひだの重なったリボンがリボンの半幅オフセットされているプレフォームの浸透性は、ベールに包まれたリボンの間の空間なしに作成されたプレフォームの浸透性と同じである。
【図１】
2013532739.tif 000005
【図２Ａ】
2013532739.tif 000006
【図２Ｂ】
2013532739.tif 000007
【図３Ａ】
2013532739.tif 000008
【図３Ｂ】
2013532739.tif 000009
【図４】
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【図５】
2013532739.tif 000011
【図６】
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【図７】
2013532739.tif 000013
【図８】
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【国際調査報告】
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