(57)【要約】  ツールは、真空下でパッチを当て板に当接させて引き込むための、少なくとも一つの吸引孔と、吸引孔に流動的に連結された真空ポートを有する当て板を含む。
2013513499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造の再加工エリアにパッチを移すツールであって、
少なくとも一つの吸引孔を有する当て板と、
真空下でパッチを当て板に当接させて引き込む吸引孔に流動的に連結された真空ポート
を含むツール。
【請求項２】
当て板が、真空ポートを吸引孔に流動的に接続する少なくとも一つの通路を含む
請求項１に記載のツール。
【請求項３】
パッチを加熱するために当て板に連結された加熱ブランケット
をさらに含む、請求項１に記載のツール。
【請求項４】
当て板がさらにハンドルを含む
請求項１に記載のツール。
【請求項５】
再加工エリアに合わせてパッチを位置調整するために、当て板に配置された位置合わせテンプレート
をさらに含む、請求項１に記載のツール。
【請求項６】
当て板が、構造の輪郭を補完する形状である
請求項１に記載のツール。
【請求項７】
パッチが、構造の外側モールド線に装着するためのダブラーとして構成されている
請求項１に記載のツール。
【請求項８】
複合構造の再加工エリアにパッチを取り付けるツールであって、
上面及び下面を有し、上面に形成された複数の吸引孔を含み、吸引孔を流動的に相互接続する複数の通路を有する、実質的に剛性の当て板と、
真空を印加して、パッチを当て板に対して保持するための、下面から延び、通路に流動的に連結されている少なくとも一つの真空ポートと、
当て板から外向きに延在する一対の断熱ハンドルと、
下面に装着され、加熱ブランケットと、下面とは反対の加熱ブランケットの側に配置された断熱層を含む加熱ブランケットアセンブリと、
パッチを再加工エリアに合わせて位置調整するために当て板に配置された位置合わせテンプレート
を含むツール。
【請求項９】
構造の再加工エリアに取り付けるためにパッチを処理するシステムであって、
パッチを再加工エリアに移すためのツールであって、
上面と下面を有し、真空下でパッチを上面に当接させて引き込むために上面に形成された吸引孔を含む当て板
を含むツールと、
パッチを固めるために当て板に装着可能な真空圧密化アセンブリ
を含むシステム。
【請求項１０】
ツールを構造に密封するための真空バッグアセンブリ
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
パッチを加熱するために当て板に連結された加熱ブランケット
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
パッチを再加工エリアに合わせて位置調整するために当て板に配置された位置合わせテンプレート
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
真空圧密化アセンブリが、
パッチを当て板に密封するための下部バギングフィルムと、
パッチの上に装着可能な真空ボックスと、
真空ボックスの上に延在可能であり、下部バギングフィルムに密封可能な上部バギングフィルム
を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
パッチを運ぶために当て板に装着された少なくとも一つのハンドル
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
真空ポートと吸引孔の間に延在する通路によって、吸引孔に流動的に連結された真空ポート
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１６】
パッチを再加工エリアに合わせて位置調整するために当て板に配置された位置合わせテンプレート
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１７】
複合構造の再加工エリアに取り付けるためにパッチを処理するシステムであって、
パッチを再加工エリアへ移すツールであって、
上面及び下面を有し、上面に形成された複数の吸引孔を含み、吸引孔を流動的に接続する複数の通路を有する、実質的に剛性の当て板と、
下面に装着されており、真空を印加してパッチを当て板に対して保持するために通路に流動的に連結されている少なくとも一つの真空ポートと、
パッチを加熱するために当て板に連結された加熱ブランケットと、
パッチを再加工エリアに合わせて位置調整するために当て板に配置された位置合わせテンプレート
を含むツールを含み、また、
パッチを固めるための真空圧密化アセンブリであって、
パッチを当て板に密封するための下部バギングフィルムと、
パッチの上に装着可能な真空ボックスと、
真空ボックスを下部バギングフィルムに密封するために真空ボックスの上に延在可能な上部バギングフィルム
を含む真空圧密化アセンブリと、
複合構造にツールを密封するための真空バッグアセンブリ
の内の少なくとも一つを含むシステム。
【請求項１８】
少なくとも一つの吸引孔を有する当て板の表面上にパッチを装着し、
吸引孔を通して真空を印加して、パッチを当て板と接触させたまま保持する
ステップを含む、パッチを処理する方法。
【請求項１９】
当て板に連結された真空圧密化アセンブリでパッチを固める
ステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
当て板とパッチを再加工エリアに移し、
バギングフィルムが再加工エリアに密封されるように、当て板とパッチの上にバギングフィルムを配置し、
バギングフィルムに真空を印加する
ステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
当て板が、当て板に装着される位置合わせテンプレートを含み、本方法がさらに、
位置合わせテンプレートを使用してパッチを再加工エリアに合わせて方向づけする
ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
再加工エリアのパッチを少なくとも部分的に硬化させ、
パッチに熱および圧力の内の少なくとも一つを加える
ステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
パッチを少なくとも部分的に硬化させるステップが、
当て板に連結された加熱ブランケットでパッチを加熱する
ことを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
パッチを再加工エリアに移す時に、パッチを断熱する
ステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
複数の吸引孔を有する当て板の上面にパッチを装着し、
当て板に適用された真空圧密化アセンブリを使用してパッチを固まらせ、
吸引孔を通して真空を印加して、パッチを当て板と接触させたまま保持し、
当て板を使用してパッチを再加工エリアへ移し、
パッチを断熱処理し、
パッチを加熱し、
位置合わせテンプレートを使用して、パッチを再加工エリアに対して方向づけし、
パッチを再加工エリアに取り付けて、
吸引孔から真空を除去し、
バギングフィルムが再加工エリアに密封されるように、当て板とパッチの上にバギングフィルムを配置し、
バギングフィルムに真空を印加し、
パッチを加熱してパッチを少なくとも部分的に硬化させる
ステップを含む、パッチを処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して複合構造に関し、さらに具体的には複合構造の再加工エリアに取り付けるためのパッチのハンドリング及び処理を行うツールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多様な業界において使用される複合材料の数は増加の一途をたどっている。例えば、民間航空機は、複合材料の機械特性が好適であるために、一次構造及び二次構造に複合材料を組み込んでいる。上記好適な特性とは、航空機の重量削減、最大積載量及び燃料効率の向上と解釈することができる。さらに、複合材料は、従来の金属構造物でできた航空機と比較して、航空機の耐用年数を延ばすことができる。
【０００３】
複合構造の不整合性を除去するために、時々複合構造の再加工が必要である。上記のような不整合性には、様々な理由のうちのいずれかの理由のために、製品及び/又は性能仕様に一致し得ない局所を含むことができる。例えば、構造のエリアが、例えば非限定的に、複合構造の隙間、くぼみ、層間剥離、多孔性を含むことができる許容範囲外の不整合性を有する場合がある。上記のような複合構造の局所を再加工して、不整合性を低減する又は除去することができる。再加工工程は、構造から材料を取り除き、構造に接着可能な複合パッチで、取り除いた材料を置き換えることを含むことができる。パッチは、複合材料のプライの積み重ねから形成することができ、この複合材料は複合構造を形成するものとは同じ又は異なる種類の材料であってよい。
【０００４】
接着するために再加工エリアのパッチを取り付ける前に、パッチを形成する複合材料のプライ内に閉じ込められる可能性のある過剰な空気及び/又は揮発物を取り除くことが通常望ましい。加えて、複合プライを固める又は圧縮することが望ましい場合がある。上記揮発物を取り除くある方法は、真空圧密化アセンブリをパッチの上に当てることができる圧密化処理の実施によって行われる。圧密化処理は再加工エリアから離れた場所で行うことができる。真空圧密化アセンブリには、パッチを加熱して揮発物の除去を促進し、パッチの圧縮性を改善することを含むことができる。
【０００５】
圧密化の後、次に加熱したパッチを、例えば航空機等の再加工エリアを含む複合構造の再加工エリアへ移すことができる。パッチは所望の向きで再加工エリアに当てることができ、接着剤で適所において硬化することができ、これによりパッチを再加工エリアに一致させて接着することが可能になる。２つ目の選択肢は、接着剤なしで再加工エリアにパッチを一時的に装着し、その後加熱してパッチを部分的に硬化させ、これによりパッチを再加工エリアに一致させることができる。部分的に硬化させたパッチを次に再加工エリアから取り外して、オートクレーブ等において再加工エリアから離れた場所において完全に硬化させ、その後、パッチを再度取りつけて、接着剤でパッチを再加工エリアに取り外せないように接着する。
【０００６】
例えばビスマレイミド（ＢＭＩ）マトリックス材料を有する複合材料等の特定の複合材料に対し、複合材料を処理するのに必要な温度は比較的高い。例えば、ＭＢＩ材料に実施される圧密化処理では華氏２５０度を超える温度が要求され得る。ＢＭＩ材料の硬化には華氏約４４０度の温度が要求され得る。さらに、ＢＭＩ材料でできたパッチに圧密化処理を行うのにかかる時間の長さは、ＢＭＩ材料が比較的速い速度で硬化するために、比較的短い可能性がある。その際、高温のＢＭＩ複合材料は比較的短時間で不安定になり得る。
【０００７】
ＢＭＩ材料が比較的高温で処理しなければならないことと、比較的処理時間が短いことが組み合わさって、圧密化処理後にＢＭＩパッチを再加工エリアに移すことは難しい課題となる。さらに、パッチの熱質量が比較的小さいために、移動過程においてパッチが比較的速い率で冷却される可能性がある。冷却速度はパッチの縁部においてさらに加速しうる。このような不均一なパッチの冷却により、パッチの熱応力が引き起こされ、望ましくない結果につながり得る。この熱応力は、比較的高温のパッチが比較的低温の再加工エリアに取り付けられた時に上がる可能性がある。
【０００８】
加えて、特定の複合材料を処理するのに必要な高い温度は、パッチを再加工エリアに移す際のパッチのハンドリングにおいて問題となる。例えば、移動工程においてパッチ全体を支持することができないと、例えば縁部等のパッチの支持されていない部分がたるんで、パッチの再加工エリアへの取付けに影響しうる。加えて、パッチの支持されていない部分のたるみは、最終硬化後のパッチの一体性に影響しうる。
【０００９】
この事から良く分かるように、パッチの温度を維持することができる、複合パッチを処理するシステム及び方法が技術的に必要である。さらに、パッチを支持しながら、真空圧密化処理から再加工エリアへのパッチの移動を促進する、パッチを処理するシステム及び方法が技術的に必要である。上記システムは構造がシンプルで費用が安価であることが好ましい。
【発明の概要】
【００１０】
構造物の均一な加熱に関する上述した必要は、パッチを構造物の再加工エリアへ移すためのツールを提供する本発明によって特に対処される。ツールは、少なくとも一つの吸引孔と、真空下の当て板に当接してパッチを引き込むために吸引孔に流動的に連結された真空ポートを有する当て板を含む。
【００１１】
さらなる実施形態において、複合構造の再加工エリアにパッチを取り付けるためのツールが開示されている。このツールは、上面及び下面を有し、上面に形成された複数の吸引孔を含む実質的に剛性の当て板を含むことができる。当て板は、吸引孔と、真空化してパッチを当て板に対して保持するために下面に装着され、通路に流動的に連結されている少なくとも一つの真空ポートを流動的に相互接続する複数の通路を有することができる。ツールは、当て板から外向きに延びた一対の断熱ハンドルと、下面に装着された加熱ブランケットアセンブリを含むことができる。加熱ブランケットアセンブリは加熱ブランケットと、下面の反対側の加熱ブランケットの側に設けられた断熱層と、パッチを再加工エリアと位置合わせするための当て板に配設された位置合わせテンプレートを含むことができる。
【００１２】
さらに、複合構造の再加工エリアに取付けるためにパッチを処理するシステムが開示されている。このシステムは、パッチを再加工エリアに移すツールを含むことができる。ツールは、上面及び下面を有し、上面に形成された複数の吸引孔を含んでいてよい実質的に剛性の当て板を含むことができる。当て板は、吸引孔と、真空化してパッチを当て板に対して保持するために下面に装着され、通路に流動的に連結されている少なくとも一つの真空ポートを流動的に接続する複数の通路を有することができる。
【００１３】
パッチを加熱するために、加熱ブランケットを当て板に装着することができる。ツールは、パッチを再加工エリアと位置合わせするために当て板に配設された位置合わせテンプレートを含むことができる。システムは、パッチを固めるための真空圧密化アセンブリを含むことができる。真空圧密化アセンブリは、パッチを当て板に密封するための下部バギングフィルム、パッチの上に装着可能な真空ボックス、及び真空ボックスを下部バギングフィルムに密封するための真空ボックスの上に延在可能な上部バギングフィルムを含むことができる。
【００１４】
また、パッチを処理するシステムも開示されている。システムは、再加工エリアにパッチを移すツールを備えることができ、上面と下面を有し、真空下でパッチを上面に当接させて引き込む、上面に形成された吸引孔を含む当て板を含むことができる。システムは、パッチを固める当て板に装着可能な真空圧密化アセンブリと、ツールを構造に密封させる真空バッグアセンブリを含むことができる。
【００１５】
本発明はまた、パッチを処理する方法も含む。この方法は、パッチを、少なくとも一つの吸引孔を有する当て板の表面に装着し、吸引孔を通して真空化してパッチを当て板に接触させたまま維持することを含むことができる。
【００１６】
さらなる実施形態において、パッチを処理する方法が開示されており、この方法は、複数の吸引孔を有する当て板の上面にパッチを装着し、当て板に適用された真空圧密化アセンブリを使用してパッチを固めることを含む。本方法はさらに、吸引孔を通して真空化を行って、パッチを当て板に接触させたまま維持し、当て板を使用してパッチを再加工エリアへ移すことを含む。パッチは耐熱であってよく、パッチを加熱することができる。本方法はさらに、位置合わせテンプレートを使用して再加工エリアに対してパッチを方向づけし、再加工エリアにパッチを取り付けることを含むことができる。吸引孔から真空化を行って、当て板とパッチの上にバギングフィルムを配置することができ、これによりバギングフィルムは再加工エリアに密封される。バギングフィルムに真空を印加することができる。パッチを少なくとも部分的に硬化させるためにパッチを加熱することができる。本方法は、再加工エリアからパッチを取り外し、パッチを加圧下で加熱してパッチを完全に硬化させ、パッチの上に適用されたツールで再加工エリアにパッチを再取付することを含むことができる。
【００１７】
説明してきた特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態において個別に達成することができる、または下記の説明及び図面を参照することによってさらに詳細を理解することができる更に別の実施形態と組み合わせることができる。
【００１８】
本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、図面を参照することによりさらに明らかとなる。図面全体において同じ番号は同じパーツを指している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、加熱ブランケットが連結されたツールの底面斜視図である。
【図２】図２は、ツールの当て板に形成された複数の吸引孔を示すツールの上面斜視図である。
【図３】図３は、ツールの反対側に装着された一対のハンドルを示すツールの底面図である。
【図４】図４は、当て板に形成された複数の吸引チャネルを示すツールの上面図である。
【図５】図５は、図４のライン５−５に沿って切り取ったツールの断面図であり、真空ポートを吸引孔に流動的に接続する複数の通路を有するツールの一実施形態を示す。
【図６】図６は、当て板に装着されたパッチを示す、図４のライン６−６に沿って切り取ったツールの側面図である。
【図７】図７は、真空圧密化アセンブリが連結されており、真空圧密化アセンブリがパッチの上に延在するツールの側面図である。
【図８】図８は、ツールに連結された真空圧密化アセンブリの上面図である。
【図９】図９は、ツールに装着された真空圧密化アセンブリとパッチを示す拡大側面図である。
【図１０】図１０は、パッチを取り付けることができる再加工エリアを有する構造の斜視図である。
【図１１】図１１は、再加工エリアに適用されたツールとパッチを示す、図１０の構造の上面図である。
【図１２】図１２は、吸引孔に適用された真空化手段によってパッチがツールに保持されている、ツールの側面図である。
【図１３】図１３は、複合構造の再加工エリア内に装着されたパッチの断面図であり、ツールが真空バッグアセンブリによって複合構造に対して密封されているところを示す。
【図１４】図１４は、吸引孔に適用された吸引手段によって当て板に当接して維持されているダブラーを有するツールの側面図である。
【図１５】図１５は、パッチを適用することができる成形複合構造の斜視図である。
【図１６】図１６は、成形パッチを支持する当て板に対して維持されているパッチの側面図である。
【図１７】図１７は、ツールを使用して複合構造を再加工する手順を示すフロー図である。
【図１８】図１８は、ツールを含むシステムを示すブロック図である。
【図１９】図１９は、航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
【図２０】図２０は、航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の好ましい及び様々な実施形態を説明するためのみであって、本発明を限定するものではない図面をここで参照する。図１及び２に示すのは、複合構造１０（図１０）の再加工エリア２２（図１０）に取り付けることができるパッチ３０（図６）の処理及びハンドリングに使用できるツール５０の斜視図である。例えば、ツール５０は、再加工エリア２２（図１０）から離れたところで実施可能な圧密化処理から、再加工エリア２２（図１０）にパッチ３０（図６）を移すための手段を提供することができる。有利には、ツール５０は当て板５２の上面５４に対してパッチ３０（図６）を引き込むための一以上の吸引孔５８（図２）を含むことができる。このように、吸引孔５８（図２）は、技術者がパッチ３０（図６）と接触するリスクなしに、加熱したパッチ３０（図６）を移す時などに、パッチ３０（図６）をツール５０の適所に保持する手段を提供する。
【００２１】
図１〜２に示すように、ツール５０は、加熱したパッチ３０（図６）を運ぶ時に、パッチ３０（図６）からの熱の損失を最小化するために、加熱ブランケット８０と、任意的な断熱層８４を含むことができる加熱ブランケットアセンブリ７８を含むことができる。加えて、ツール５０はパッチ３０（図６）のエリアを支持して、パッチ３０（図６）がツールの縁部等に沿ってたるまないようにする手段を提供することができる。さらに、ツール５０は、後にさらに詳しく説明するように、パッチ３０を再加工エリア２２（図１０）に取り付ける時に、パッチ３０（図６）にほぼ均一の圧力を印加する手段を提供することができる。
【００２２】
図１及び２からわかるように、ツール５０は当て板５２を含むことができ、当て板５２の下面５６に装着された加熱ブランケットアセンブリ７８を任意的に含むことができる。図２からわかるように、当て板５２は互いに、及び／又はツール５０の下面５６から外向きに延在できる一以上の真空ポート６４に流動的に連結可能な複数の吸引孔５８を含むことができる。ツール５０はまた、真空ポート６４によって印加された圧力を監視する一以上の真空ゲージ６８を含むこともできる。ツール５０は、当て板５２の下面５６の角に取り付けられた真空ポート６４と真空ゲージ６８を有するように図示されているが、真空ポート６４は吸引孔５８において真空化を行うためにツール５０のいかなる場所に装着されていてもよい。ツール５０はさらに、グリップ７２を含むことができ、フランジ７４、又はハンドル７０を当て板５２に接続するためのその他の好適な手段によって当て板５２に取り付けることができる少なくとも一つのハンドル７０を含むことができる。後にさらに詳しく説明するように、パッチ３０（図６）及び／又はツール５０を再加工エリア２２（図１０〜１１）に位置合わせするために、位置合わせテンプレート７６を、当て板５２の上面５４及び／又は下面５６に任意に装着することができる。
【００２３】
当て板５２の角に位置する真空ポート６４（図３）を示す図３及び４を参照する。図４から分かるように、当て板５２は吸引孔５８の間及び／または真空ポート６４（図３）の間に延在して、真空ポート６４（図３）を吸引孔５８へ流動的に連結させることができる複数の通路６２を含むことができる。通路６２はまた、一以上の吸引孔５８を流動的に相互接続させるように配置することもできる。図３及び４にはまた、グリップ７２を含むことができ、フランジ７４によって当て板５２に連結することができるハンドル７０も示す。図３において示す加熱ブランケット８０と任意的な断熱層８４を含む加熱ブランケットアセンブリ７８は当て板５２に連結されている。一実施形態では、加熱ブランケットアセンブリ７８はおおむね当て板の下面５６の中心に置くことができる。おおむね直角の形状を有する加熱ブランケットアセンブリ７８を示したが、加熱ブランケットアセンブリ７８は、いかなる大きさ、形状、または構成で形成されていてもよい。位置合わせテンプレート７６は、図３〜４に示すように、当て板５２の上面５４及び／又は下面５６に随意に連結させることができる。
【００２４】
当て板５２内に形成された通路６２を有する一実施形態のツール５０の断面図であり、通路６２を介した吸引孔５８の真空ポート６４への流動連結を示す図５及び６を参照する。当て板５２の下面５６に装着された真空ポート６４を示す。吸引孔５８は、図６に示すように、パッチ３０（図６）を当て板５２の上面５４と接触させたまま維持する手段を提供することができる。このため、パッチ３０（図６）はいかなる方向性においても位置づけすることができ、これには当て板５２からつるすことも含まれており、これはパッチ３０（図６）を再加工エリア２２（図１０）に取り付けるために必要となり得ることである。後にさらに詳しく説明するように、真空ポート６４を通して真空化６６することにより印加された吸引力がかかることによって、吸引孔５８によりパッチ３０（図６）を当て板５２に接触させたまま維持することが可能である。図５〜６はまた、加熱ブランケット８０と、任意的な断熱層８４を含むことができる加熱ブランケットアセンブリ７８を示す。上述したように、加熱ブランケットアセンブリ７８を当て板５２に連結させることができる。加熱ブランケットアセンブリ７８は吸引孔５８及び／又はパッチ３０（図６）に対していかなる大きさのものを準備してもよいが、吸引孔５８及び／又はパッチ３０（図６）の位置を超えて延在するようにサイズ調整する及び構成することができる。
【００２５】
図６に示すように、パッチ３０を形成するパッチプライ３６は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等のいかなる材料、又は例えば非限定的に、炭素繊維強化樹脂等の、その他全ての好適な樹脂マトリックス（すなわち、予め含浸させた）複合材料を含むことができる。さらに、パッチプライ３６は、任意の好適な樹脂注入工程を使用して、樹脂を注入することができる乾燥複合材料を含むことができる。ツール５０は、高温処理要件を有する複合材料をハンドリングする手段となるため有利である。例えば、ツール５０は、華氏約３７５〜４４０度の範囲の処理温度を有しうるビスマレイミド（ＢＭＩ）材料等の高温材料を安全にハンドリングする手段を提供する。しかしながら、上述したように、ツール５０はいかなる種類の複合材料も処理するように実行することができ、本明細書に開示された特定例に限定されない。
【００２６】
図１〜６を参照すると、パッチ３０を支持する当て板５２のハンドリングを、当て板５２のいかなる位置からも外向きに延在可能である一以上のハンドル７０によってやりやすくすることができる。たとえば、図１〜６に示すように、ハンドル７０は当て板５２の反対側から外向きに延在していてよい。ハンドル７０は、当て板５２からハンドル７０への熱伝導を最小化するように形成することが好ましい。これに関し、ハンドル７０は絶縁材料でできていてよいグリップ７２部分を含むことができる。ハンドル７０は任意の好適な手段によって当て板５２に装着することができる。
【００２７】
たとえば、図５〜６から良く分かるように、各ハンドル７０は、加熱された当て板５２からの熱の伝導を最低限に抑えるように構成されたフランジ７４の手段によって当て板５２に装着することができる。ハンドル７０は、図３に示す機械的ファスナーによって、及び／又は接着、またはその他好適な手段によって当て板５２に接続することができる。さらに、当て板５２からハンドル７０への熱の伝導を最小限に抑えるように、ハンドル７０を当て板５２と一体的に形成することができると考えられる。ハンドル７０は任意に、ハンドル７０をつかんでいる技術者の極端な温度への暴露を減らすように、上述したような断熱グリップ７２を含むことができる。
【００２８】
さらに図１〜６を参照すると、当て板５２は非限定的に、チタン、アルミニウム、銅、セラミック、複合材料、または任意に組み合わせた材料、又はその他全ての好適な金属または非金属材料を含むすべての好適な材料でできていてよい。例えば、当て板５２は複合材料でできていてよい。当て板５２は、パッチ３０（図６）の処理において安定した表面を提供するために実質的に剛性の材料でできていることが好ましい。例えば、当て板５２は、当て板５２上のパッチ３０（図６）の圧密化を促進するように実質的な堅さを提供するように形成されることが好ましい。さらに、パッチ３０が再加工エリアに取り付けられた時に、当て板５２によってパッチ３０（図６）に比較的均一な圧力分布を与えることができるように、当て板５２が十分に堅いことが好ましい。これに関して、パッチ３０の硬化中、及び／又はパッチ３０を再加工エリア２２（図１０）に接着する時等の真空バギング処理によって、当て板５２を修理パッチ３０（図６）に当接させたまま保持することができる。これに関し、当て板５２はパッチ３０（図６）のサイズよりも大きいサイズで提供されることが好ましい。理想的には、再加工エリア２２（図１０）に取り付けられる際、パッチ３０（図６）に圧力を印加するためのなめらかな表面を得るために、パッチ３０（図６）が突起部のない比較的なめらかな表面を有することが好ましい。
【００２９】
これに関し、また図１０及び１１を簡単に参照すると、パッチ３０（図１１）は、再加工される複合構造１０の形状を補完する平面形状、または輪郭成形された形状等のいかなる形状での提供も可能である。例えば、図１０に湾曲形状を有する外板部材１６を含む複合構造１０に形成された再加工エリア２２を示す。ツール５０は、当て板５２が複合構造１０の再加工エリア２２の形状とほぼ一致するように、サイズ調整及び構成されることが好ましい。このため、後にさらに詳しく説明するように、最終的な硬化中に、またはパッチ３０（図１１）を再加工エリア２２（図１０）に接着している間に、パッチ３０全体にほぼ均一な圧力を印加することができる。
【００３０】
これに関してさらに、また図１５〜１６を簡単に参照すると、当て板５２が複雑な形状をした、または輪郭成形された構造１０と一致するように形成されるように、ツール５０を構成することができる。例えば、図１５及び１６は、外板部材１６に装着されたストリンガー２０を示し、ここでストリンガー２０は、パッチ３０（図１６）を受け入れるために材料が除去されていてよい再加工エリア２２を含む。図１６は、当て板５２がストリンガー２０の輪郭または形状とほぼ一致するように、当て板５２がストリンガー２０を補完するように形成されたツール５０を示す。これに関し、当て板５２は、再加工される複合構造１０と同様の形状を有する構造に適用できる、成形可能な材料でできていてよい。輪郭成形された当て板５２をツール５０にアセンブルすることができ、真空ポート６４、吸引孔５８、及び後にさらに詳しく説明するように、吸引孔５８を通して真空６６を印加する際に、パッチ３０を当て板５２と接触させたまま維持できるように、真空ポート６４を吸引孔５８へ流動的に接続する通路６２を含むことができる。
【００３１】
ツール５０は有利には、圧密化位置から等の異なる位置から、ビークル上に位置していてよい複合構造１０の再加工エリア２２へのパッチ３０の取り付けへパッチ３０を移す際に、当て板５２がパッチ３０を支持するように構成されることが好ましい。これに関して、比較的堅い当て板５２により、パッチ３０の移動を促進することができると同時に、パッチ３０内の機械的応力を最小限に抑えることができる。加えて、当て板５２は、再加工エリア２２（図１０及び１６）での取り付け前に、パッチ３０がゆがむ及び／又は曲がることを防止することができる。しかしながら、柔軟性の度合いが制御された実施形態において、当て板５２を提供することもまた可能であると考えられる。例えば、当て板５２は、アルミニウム及び／又は銅板等の比較的薄い金属板から製造して、ある程度の柔軟性を付与し、これにより当て板５２がわずかに湾曲した、または輪郭成形された表面にほぼ共形的に嵌合しやすくすることができる。
【００３２】
図１〜６を参照すると、ツール５０はさらに、パッチを支持することができる上面５４とは反対のツール５０の下面５６に任意に装着することができる加熱ブランケット８０を含むことができる。加熱ブランケットアセンブリ７８は、加熱ブランケット８０と、任意的な断熱層８４を含むことができる。断熱層８４は移動中にパッチ３０からの熱損失を低減する手段を提供することができる。例えば、断熱層８４により、真空圧密化処理からパッチ３０（図６）を再加工エリア２２（図１０）へ移す際に、熱損失を防止する、または少なくとも低減することができる。前に示したように、パッチ３０（図６）を形成することができる特定の複合材料は、比較的高温での処理を要する。たとえば、圧密化処理中に、加熱ブランケット８０によりパッチ３０（図７）を比較的高温に加熱して、パッチ３０（図７）を形成する複合プライ内に閉じ込められうる空気及び／又は揮発物の排出を促進することができる。加熱ブランケット８０はまた、圧密化処理後に、パッチ３０（図１２〜１３）を再加工エリア（図１２〜１３）に移す間、パッチ３０（図１２〜１３）を上記の比較的高温に維持することができる。
【００３３】
さらに図１〜６を参照すると、加熱ブランケットアセンブリ７８は、当て板５２を通した熱の伝導によってパッチ３０（図６）を加熱するように構成することができる加熱ブランケット８０を含むことができる。加熱ブランケット８０は、パッチ３０（図６）を形成する複合材料の材料要件に対応する速さでパッチ３０を加熱することができる。加熱ブランケット８０は、例えば非限定的に、任意の好適な抵抗素子構成等の任意の好適な加熱ブランケット８０構成を含むことができる。しかしながら、いかなる構成の加熱ブランケット８０も供給することができ、抵抗素子配置構成に限定されない。前に説明したように、断熱層８４を加熱ブランケット８０の外側に任意的に含めて、パッチ３０（図６）からの熱の損失を最低限に抑えることができる。断熱層８４は、シリコン層、または望ましい断熱特性を有するその他全ての好適な材料として提供することができる。熱電対等の熱センサ（図示せず）を当て板５２の上面５４及び／又は下面５６に沿った戦略的な位置に任意に装着して、パッチ３０（図６）及び／又は当て板５２の温度を監視する手段を提供することができる。断熱層８４は、Ｖｉｔｏｎまたは断熱特性を有し、処理温度において機械的そして熱的に安定しているその他全ての材料を含む任意の好適な材料を含むすべての好適な材料でできていてよい。
【００３４】
図２及び４及び１０〜１１を簡単に参照すると、ツール５０は任意的に、パッチ３０（図６）を再加工エリア２２（図１０〜１１）に位置合わせするための位置合わせテンプレート７６、または同等の機能を有する構造または配置構成を含んでいてよい。例えば、位置合わせテンプレート７６は、当て板５２の上面５４に適用できる個別の材料層を含むことができる。あるいは、位置合わせテンプレート７６は、当て板５２の上面５４内に印刷する、当てる、型押しする、刻むことができ、構造上に形成されたマーキングに対応して位置合わせできる線分またはその他の機構等の一時的なまたは常在するマーキング７６を含むことができる。
【００３５】
たとえば、図１０及び１１を簡単に参照すると、位置合わせマーク２８の補集合体を複合構造１０の外側のモールド線１２に形成して、当て板５２（図１１）の位置合わせテンプレート７６（図１１）との位置合わせを促進することができる。これに関しては、当て板５２の上面５４及び／又は下面５６（図３〜４）に位置合わせテンプレート７６（図１１）または機能的な同等物をミラーセットのマーキング状に配設することができる。当て板５２の上面５４（図３〜４）の位置合わせテンプレート７６により、パッチ３０（図６）を形成するパッチプライ３６（図６）の積層がしやすくなり得る。当て板５２の下面５６（図３〜４）はまた、再加工エリア２２（図１１）のパッチ３０（図１１）を位置合わせし、方向づけするために、ツール５０を再加工エリア２２（図１１）に合わせて位置調整しやすくするように構成することができる。
【００３６】
当て板５２は、当て板５２に装着できるパッチ３０（図６）に対応するように、当て板５２の上面５４（図４）上に互いに間隔を置いた状態で配置される吸引孔５８（図４）を含むことができる。図２及び４で説明するように、吸引孔５８を円形パッチに対応しうる円形パターンに配置することができる。しかしながら、吸引孔５８を図２及び４に示す円形パターン、またはパッチ３０（図６）の形状に補完的に配置することが好ましいその他全てのパターンを含むすべての構成に配置することができる。
【００３７】
パッチ３０の上に真空圧密化アセンブリ１００が装着されたツール５０を示す図７及び８を参照する。前に示したように、真空圧密化により閉じ込められた空気及び／又は揮発物を除去してパッチ３０を圧縮することによって、パッチ３０の強度特性を改善する手段を提供する。最小限の熱を加えて、パッチ３０の硬化状態を最小限に抑えることで圧密化を行うことができる。図７から分かるように、真空圧密化アセンブリ１００をツール５０に適用することができる。真空圧密化アセンブリ１００は、パッチ３０を包むように当て板５２の上面５４に密閉可能な下部バギングフィルム１１０を含むことができる。一以上の真空ポート１０８を当て板５２に位置づけすることができ、下部バギングフィルム１１０に真空を印加する手段を提供することができる。
【００３８】
たとえば、図７及び８に示すように、パッチ３０の右側の下部バギングフィルム１１０を通して真空ポート１０８を延在させることができる。パッチ３０と当て板５２の間に分離フィルムの層１１６を挿入して、パッチ３０を上面５４に装着し、真空圧密化工程における加熱中に、パッチ３０と当て板５２が接着しないようにすることができる。当て板５２の吸引孔５８の位置と対応させて分離フィルム１１６に開口部を形成し、パッチ３０に真空を印加して当て板５２にパッチ３０を当接させたまま保持する手段を設けることができる。通気層１１４を任意的に、パッチ３０の上の下部バギングフィルム１１０とパッチ３０の間に取り付けて、下部バギングフィルム１１０のエリアの上にほぼ均一に真空を印加しやすくすることができる。通気層１１４はパッチ３０の上に連続的な空気経路を提供する多孔質材料であることが好ましい。圧密化処理中に、パッチ３０から過剰な樹脂を吸収するために、ブリーダー層１１２を任意的に含めることができる。さらに、孔のあいた又は孔のあいていない分離フィルム１１６を通気層１１４とパッチの間に含めることができる。
【００３９】
さらに図７を参照すると、真空圧密化アセンブリ１００はさらに、下部バギングフィルム１１０の上に適用できる真空ボックス１０６を含むことができる。真空ボックス１０６は任意的に、通気層１１４によって下部バギングフィルム１１０との接触から分離させることができる。上部バギングフィルム１０２は、下部バギングフィルム１１０と少なくとも部分的に重なるように適用することができる。上部バギングフィルム１０２は、真空ボックス１０６の上に延在することができ、例えば非限定的に、パッチ３０の周辺を延びるシーラント１０４テープ等のシーラント１０４を使用して、下部バギングフィルム１１０に密封させることができる。以上のように、シーラント１０４を下部バギングフィルム１１０の上に装着して、上部バギングフィルム１０２を下部バギングフィルム１１０に固定する又は密封することができる。下部バギングフィルム１１０は、シーラント１０４又は機能的同等物で当て板５２の上面５４に密封することができる。真空ボックス１０６は、上部バギングフィルム１０２内の真空レベルが下部バギングフィルム１１０内の真空レベルとほぼ等しい、又はわずかに低い場合に、パッチ３０への圧縮圧力を和らげる手段を提供することができる。パッチ３０を加熱する際に、複合材料のパッチプライ３６内にとらわれた空気又はその他の気体が排出されるように樹脂の粘度を低減することができる。
【００４０】
真空圧密化は、圧縮前にパッチプライ３６から揮発物及び／又は空気を引き出すことによって、硬化したパッチ３０内の気孔の発生を最小限に抑えることができる。これに関し、真空圧密化処理は、樹脂が濃くなって固まり始めるガラス遷移温度に到達する前に、上部バギングフィルム１０２と真空ボックス１０６を取り除くことを含むことができる。上部バギングフィルム１０２と真空ボックス１０６を取り除くことにより、揮発物を除去した後に、パッチ３０に真空圧を印加してパッチプライ３６を圧縮させることが可能になり得る。
【００４１】
図７及び８に示す真空圧密化アセンブリ１００を形成する構成部品の拡大側面図である図９を参照する。図９から分かるように、上部バギングフィルム１０２はシーラント１０４によって下部バギングフィルム１１０に密封することができる。一以上の通気層１１４を真空ボックス１０６及び上部バギングフィルム１０２の間に、及び／又は真空ボックス１０６と下部バギングフィルム１１０の間に取り付けて、真空化を促進することができる。下部バギングフィルム１１０はパッチ３０を包むことができ、通気層１１４と、通気層１１４の下の無孔分離フィルム１１６と、無孔分離フィルム１１６の下のブリーダー層１１２と、ブリーダー層１１２の下にあり、パッチ３０の上に形成することができる多孔分離フィルム１１６を含むことができる。パッチ３０は次に、別々の層として提供される場合には、位置合わせテンプレート７６（図４）に装着することができる。多孔及び／又は無孔分離フィルム１１６をパッチ３０と、当て板５２の上面５４の間に取り付けることができ、パッチ３０が吸引されるように形成された吸引孔５８の線に沿った開口部を含むことができる。一以上の圧力ゲージ１０９を上部及び／又は下部バギングフィルム１０２、１１０に装着して、相対真空圧力を監視する手段を得ることができる。
【００４２】
外板部材１６の内側モールド線１４、又は外板部材１６のその他全ての場所に装着可能な一以上のスティフナー、ストリンガー２０、又はその他の構成部品を有する外板部材１６を含むことができる複合構造１０を示す図１０及び１１を参照する。図１０は、外板部材１６の外側モールド線１２上に形成された再加工エリア２２を示す。外板部材１６は材料のプライ又は親プライ１８でできていてよい。再加工エリア２２は、不整合性を除去する等、複合構造１０から材料又は親プライ１８を除去可能なエリアを含むことができる。再加工エリア２２は、重なりステップ、又は再加工エリア周囲に延びたほぼ滑らかな傾斜部として形成することができるスカーフ２４又はテーパーの付いた縁部を含むことができる。例えば、図１２〜１３に示すように、スカーフは親プライ１８とパッチプライ３６に対応する一連の重なりステップとして形成することができる。あるいは、スカーフ２４は、スカーフ２４周囲に延びるほぼ滑らかな傾斜部又は角度をなした表面（図示せず）として形成することができる。また、再加工エリア２２を、外板部材１６の内側モールド線１４上に形成することができることを注記すべきである。またさらに、再加工エリア２２を外板部材１６の内側及び外側モールド線１４、１２の両方に形成することができる。図１０はさらに、外板部材１６の外側モールド線１２上に形成され、ツール５０を使用して再加工エリア２２にパッチ３０を位置づけし、方向付けする手段として提供することができる位置合わせマーク２８のセットを示す。
【００４３】
複合構造１０の外側モールド線１２に適用されたツール５０の平面図を示す図１１を参照する。図を見て分かるように、ツール５０上の位置合わせテンプレート７６又はその機能的同等物を、複合構造１０に形成された位置合わせマーク２８に合わせて位置調整することができる。パッチ３０の再加工エリア２２への移動は、パッチ３０（図１２）の処理中のいかなる時点においても行うことができる。例えば、図９に関して上述したように、真空圧密化処理及び真空圧密化アセンブリ１００（図９）の取外しの後で、パッチ３０（図１２）を再加工エリア２２に移すことができる。しかしながら、パッチ３０（図１２）の再加工エリア２２への移動は、パッチプライ３６（図１２）の積層、及びツール５０（図１２）上で又はツール５０（図１２）外で実施可能であるパッチ３０の真空圧密化の後等、ツール５０（図１２）上にパーチ３０を配置した後で行うことができる。パッチ３０の再加工エリア２２への移動は、真空圧力を真空ポート６４（図１２）へ印加して、パッチ３０が当て板５２（図１２）の上面５４に当接して引かれるように、吸引孔５８においてパッチ３０に真空を印加することによって促進することができる。
【００４４】
図１２及び１３から分かるように、ツール５０は再加工エリアの方向性によって反転させることができる。パッチ３０は、図９に関して上述したように、真空圧密化アセンブリ１００を取り外した後で、吸引孔５８へ印加された真空によって、パッチ３０を再加工ツールと嵌合したまま維持することができる。当て板５２は一以上の技術者と、複合構造１０上の位置合わせマーク２８（図１１）及び当て板５２の位置合わせテンプレート７６（図１１）を使用して再加工エリア２２にあわせて位置づけされたパッチ３０によって保持することができる。図１３は、再加工エリア２２に形成されたスカーフ２４又はテーパー角がパッチ３０の境界に形成されたスカーフ３４と実質的に均一に接触するように再加工エリア２２に取り付けられたパッチ３０の断面図を示す。これに関しては、図１３を見ると良くわかるように、パッチ３０を形成するパッチプライ３６が、複合構造１０を形成する親プライ１８と少なくともほぼ垂直に位置合わせされていることが好ましい。
【００４５】
パッチ３０が再加工エリア２２の中にある、ツール５０の上に装着された真空バッグアセンブリ１１８を示す図１３を参照する。これに関しては、パッチ３０を所望の温度に維持しながら、パッチ３０を真空圧密化処理から再加工エリア２２へ移すことができる。移動工程中に、及び／又はパッチ３０が再加工エリア２２内に取り付けられている間に、パッチ３０を加熱するために、加熱ブランケット８０を任意的に作動させることができる。断熱層８４により、パッチ３０の温度を維持しやすくなる。さらに図１３を参照すると、シーラント１０４によって複合構造１０に密閉されている真空バッグアセンブリ１１８が示されている。当て板５２の下面５６に装着された状態で示されている真空ポート６４を任意的に取り外して、バギングフィルム１２０を適用可能な障害物を最小限にすることができる。通気層１１４をバギングフィルム１２０と、加熱ブランケット８０とツール５０の間に任意的に取り付けて、例えば真空ポート１０８を介して、真空圧力のほぼ均一な印加を促進することができる。真空圧力は、任意の好適な位置において任意的に当て板５２に含まれる真空ゲージ１０９によって監視することができる。
【００４６】
パッチ３０が再加工エリア２２とほぼ一致するようにパッチ３０を柔軟な状態に保つために、図１３に示すように再加工エリア２２に取り付ける時に、パッチ３０を継続的に加熱することができる。パッチ３０を再加工エリア２２内に取り付ける前に、パッチ３０と再加工エリア２２の間に分離フィルム１１６を取り付けることができ、これにより例えばビスマレイミド（ＢＭＩ）マトリックス材料等の比較的高温の材料に必要となる可能性があるパッチの最終硬化のために、後にパッチ３０を再加工エリア２２から取り外すことが可能になる。バギングフィルム１２０に真空を印加して、パッチ３０が再加工エリアの形状に少なくとも実質的に一致するように、当て板５２によりパッチ３０全体に加圧することができる。複合構造１０の再加工に関連する温度制限のために、パッチ３０を再加工エリア２２から取り外してパッチ３０の最終硬化を実施することができる。これに関しては、例えばＢＭＩ材料等の特定の高温複合材料は、特定の複合構造１０を加熱することができる許容温度を超える硬化温度を有することができる。例えば、ＢＭＩ材料は、再加工が実施可能な最大温度を超える可能性のある約４４０度の硬化温度を有する。これに関しては、航空機の操作により航空機構造を加熱できる温度が３５０度に制限される可能性がある。
【００４７】
ＢＭＩ複合材料で製造されたパッチ３０の取り付けには、パッチ３０と再加工エリア２２の間に分離フィルム１１６（図１３）を取り付けてパッチ３０と再加工エリア２２の間の接着を防止することを含むことができる。パッチ３０は、加熱ブランケット８０によって低下した温度に維持することができ、これによりパッチ３０が部分的に硬化した状態で再加工エリア２２とほぼ一致しやすくなる。真空バッグアセンブリ１１８（図１３）を使用して所定の時間加圧し、その後真空バッグアセンブリ１１８（図１３）と部分的に硬化したパッチ３０を取り外すことができる。パッチ３０は、例えば圧力下でオートクレーブにおいて、ほぼ完全に硬化させることができる。これに関しては、ツール５０は、バギングフィルム１２０を除去した後で、再加工エリア２２からパッチ３０を引き抜いて、真空ポート６４に真空を印加してパッチ３０を当て板５２に当接して保持する手段を提供することができる。同様に、パッチ３０をオートクレーブで完全に硬化させた後で、図１０及び１１で示し、上述したように、当て板５２の位置合わせテンプレート７６（図１１）を複合構造１０の外側モールド線１２の位置合わせマーク２８（図１０〜１１）に合わせて位置調整することによってツール５０でパッチ３０の接着を行うことができる。図１３を参照すると、加熱ブランケット８０を作動させることによって再び熱をパッチ３０と再加工エリア２２に印加して、パッチ３０と再加工エリア２２の間の接着剤２６（図１３）を硬化させることができる。バギングフィルム１２０を再び取り付けて、図１３に示すのと同様の方法でバギングフィルム１２０に真空６６を印加することによってパッチ３０に圧力を印加することもできる。
【００４８】
図１４を参照すると、パッチ３０はダブラー３２実施形態において提供することができ、ダブラー３２は、整合性が存在しうる再加工エリア２２の外側モールド線１２に上置きすることができる。同様に、ダブラー３２は再加工エリア２２の内側モールド線１４に上置きすることができる。これに関しては、ダブラー３２は、図１４に示すように、再加工エリア２２へダブラー３２を移す前に、図７及び８に示すものと同様の真空圧密化を含むパッチ３０に関して上述したものと同様の方法で作製することができる。パッチ３０は、真空６６を真空ポート６４に印加することによって、パッチを再加工エリア２２へ移動している間、パッチ３０を当て板５２と接触させたまま維持することができる。パッチ３０は、上述し、図１０及び１１に説明したものと同様の方法で、複合構造１０に形成された位置合わせマーク２８（図１０〜１１）を介して位置づけし、整列させることができる。ダブラー３２は加熱ブランケット８０で加熱することによって部分的に硬化させることができ、これにより、上述し、図１３に示すものと同様の方法で、ダブラー３２と再加工エリア２２の接触エリアがほぼ一致するようにすることができる。
【００４９】
当て板５２が複合構造１０の輪郭を補完するように形作られているツール５０の代替実施形態を示す図１５及び１６を参照する。複合構造１０は、複合構造１０の内側モールド線１４に装着されたストリンガー２０を含むように図示されている。ストリンガー２０は不整合性を含んでいてよく、この不整合性は図１５に示すように、再加工エリア２２からストリンガー２０材料を取り除くことによって除去することが可能である。スカーフ２４を再加工エリア２２の周辺に形成することができ、パッチ３０は、図７、１２及び１３に示すものと同様の方法で積層し処理することができる。当て板５２は、構造１０に実質的に成形可能であってよく、構造１０に適用して構造１０のスプラッシュ８６を形成することができる材料で形成可能である。例えば、当て板５２は、加熱された、又は空気にさらされた際に、固まる可能性のある形成可能な複合物で充填可能な柔軟性のあるゴム製の袋等の薄膜内に含まれた成形可能な材料から形成することができる。当て板５２が形成されると、パッチプライ３６を所望の方向性とシーケンスに積層することができる。
【００５０】
さらに図１６を参照すると、ツール５０は当て板５２の下面５６に装着され、図１〜１３に示すツール５０を参照して上述したものと同様の断熱層８４を任意的に含み得る加熱ブランケット８０を含むことができる。例えば、図１６に示すツール５０は、断熱グリップ７２を任意的に含み、当て板５２から外向きに延在する一以上のハンドル７０を含むことができる。ツール５０は、パッチ３０を当て板５２の上面５４に当接させて真空化するために、通路６２を介して複数の吸引孔５８に流動的に連結させることができる一以上の真空ポート６４を含むことができる。上述し、図７に示すものと同様に、図１６に示すパッチ３０の構成に真空圧密化処理を実施することができる。同様に、図１５及び１６に示す再加工エリア２２へのパッチ３０の適用及び取り付けは、図１２及び１３を参照して上述したものと同様に実施することができる。
【００５１】
ここで、パッチ３０（図６）を処理する手順のフロー図を示す図１７を参照する。この方法は、パッチプライ３６（図６）のスタックを所望の方向性及び積み重ねシーケンスに積層すること等によって、当て板５２（図６）の上面５４（図６）にパッチ３０（図６）を装着するステップ２００を含むことができる。ステップ２０２は、図７〜９に示すように、真空圧密化アセンブリ１００を使用する等によって、パッチ３０（図７）を固める、または圧縮することを含むことができる。上述したように、パッチ３０（図７）の真空圧密化によって、パッチ３０を形成するパッチプライ３６（図７）内に閉じ込められた空気の除去が容易となり、これにより、パッチ３０を少ない熱量の印加で圧縮して、硬化部分内の隙間または多孔性の発生を防止することができる。ステップ２０４は、当て板５２に装着可能な一以上の真空ポート６４（図７）に真空６６（図７）を印加することによって、吸引孔５８（図７）を通して真空６６（図１２）を印加することを含むことができる。吸引孔５８に真空６６を印加することによって、真空圧密化及びその他の処理中にパッチ３０（図７）が動かないようにすることができる。
【００５２】
図１７をさらに参照すると、手順はステップ２０６において、例えば圧密化処理等からパッチ３０（図１２）を再加工エリア２２（図１０〜１２）へ移すことを含むことができる。パッチ３０（図１２）は当て板５２によって支持することができ、当て板５２は、当て板５２（図１２）に対して断熱されていることが好ましいグリップ７２を有する一以上のハンドル７０によって持ち上げて運ぶことができる。ステップ２０８は、加熱ブランケット８０（図１２）上に断熱層８４を含むことによって、パッチ３０（図１２）を再加工エリア２２（図１２）へ移す時に、パッチ３０（図１２）を放射損失又はその他の損失に対して防護することを含むことができる。同様に、ステップ２１０は、パッチ３０を移す時にパッチ３０（図１２）を加熱することを含むことができる。加熱ブランケット８０（図１２）によって所望の加熱速度で熱を加えることによって、パッチ３０の温度を所望の温度範囲内に維持することができる。ステップ２１２は、上述したツール５０（図１１）に含まれうる位置合わせテンプレート７６（図１１）または機能的同等物を使用すること等によって、再加工エリア２２に対してパッチ３０（図１１）を方向づけすることを含むことができる。パッチ３０の方向性及び位置付けは、上述し図１０及び１１を参照して説明するように、複合構造１０の外側モールド線１２（図１０）に任意的に形成された位置合わせマーク２８（図１０〜１１）に対して行うことができる。
【００５３】
ステップ２１４は、図１３に示すように再加工エリア２２内にパッチ３０を取り付けることを含むことができる。パッチ３０はまた、図１４に示す複合構造１０上に上置きできるダブラー３２（図１４）として構成することもできる。さらに図１７を参照すると、ステップ２１６は、パッチ３０を再加工エリア２２（図１３）に取り付けた後に、吸引孔５８（図１２）から真空６６（図１２を除去することを含むことができる。しかしながら、たとえば真空バギング等のさらなる処理が始まるまでパッチ３０に真空を印加し続けることができる。これに関し、ステップ２１８は、バギングフィルム１２０をツール５０の上に配置して、図１３に示すような方法でバギングフィルム１２０によりパッチ３０を含むツール５０を複合構造１０に密封することを含むことができる。ステップ２２０は、真空バッグアセンブリ１１８のバギングフィルム１２０に真空を印加して、当て板５２によってパッチ３０に対してほぼ均一の圧力をかけることを含むことができる。ステップ２２２は、パッチ３０（図１３）を加熱して、パッチ３０の部分的または完全な硬化を開始させることを含むことができる。加えて、熱及び／又は圧力の印加により、パッチ３０と再加工エリア２２（図１３）の間の結合線の間に塗布された接着剤２６（図１３）の硬化を促進することができる。
【００５４】
この方法は、部分的に硬化した時にパッチ３０（図１３）を取り外すことを任意的に含むことができる。これに関しては、前ステップは、パッチ３０を取り付ける前に、パッチ３０と再加工エリア２２（図１３）の間に分離フィルム１１６（図１３）を取り付けて、パッチ３０が再加工エリア２２に接着されるのを防ぐことを含むことができる。分離フィルム１１６（図１３）は、接着剤２６によってパッチ３０と再加工エリア２２の間が接着されるのを防ぐすべての好適な材料を含むことができる。パッチ３０（図１３）は、加圧下、例えばオートクレーブ等において加熱して完全に硬化させることができ、その後パッチ３０を再加工エリア２２に再取り付けすることができる。これに関し、ツール５０（図１２）により、オートクレーブから再加工エリア２２（図１３）へパッチ３０を移しやすくすることができる。ツール５０は、再加工エリア２２のパッチ３０の上に取り付けたままにすることができ、パッチ３０が再加工エリア２２内に取り付けられているツール５０の上に再び真空バッグアセンブリ１１８（図１３）を適用して、接着剤２６を最終的に硬化させている間に当て板５２（図１３）によってパッチ３０に圧力を付与して、パッチ３０を再加工エリア２２に接着させることができる。
【００５５】
パッチ３０又はダブラー３２を複合構造１０の再加工エリア２２に取り付ける等のために、上述したツール５０とともに使用できるシステム３８のブロック図を示す図１８を参照する。ツール５０は当て板５２を含むことができ、当て板５２に装着される加熱ブランケット８０と断熱層８４を有する加熱ブランケットアセンブリ７８を任意的に含むことができる。当て板５２は、通路６２によって相互に、及び／又は一以上の真空ポート６４及び真空ゲージ６８に流動的に連結可能な複数の吸引孔５８を含むことができる。当て板５２は、一以上のハンドル７０を含むことができる。システム３８はさらに、パッチ３０またはダブラー３２に実施される圧密化処理において使用等が可能な真空バッグアセンブリ１１８を含むことができる。
【００５６】
図１８から分かるように、真空バッグアセンブリ１１８はツール５０及びパッチ３０又はダブラー３２を再加工エリア２２に密封することができるバギングフィルム１２０を含むことができる。システム３８は、当て板５２に密封してパッチ３０又はダブラー３２を圧密化することができる真空圧密化アセンブリ１００を任意的に含むことができる。真空圧密化アセンブリ１００は、パッチ３０を当て板５２に密封する下部バギングフィルム１１０と、下部バギングフィルム１１０の上に装着可能であり、パッチ３０又はダブラー３２をカバーする真空ボックス１０６を含むことができる。真空圧密化アセンブリ１００はさらに、真空ボックス１０６を下部バギングフィルム１１０に密封するために、真空ボックス１０６の上に延在可能な上部バギングフィルム１０２を含むことができる。
【００５７】
図１９〜２０を参照すると、本発明の実施形態は、図１９に示す航空機の製造及び運航方法３００と、図２０に示す航空機３０２において説明することができる。試作段階においては、例示の方法３００は航空機３０２の規格及び設計３０４と材料調達３０６を含むことができる。製造段階においては、航空機３０２の構成部品及びサブアセンブリの製造３０８と、システム統合３１０が行われる。その後に、航空機３０２は認可及び納品３１２を経て、運航３１４される。顧客によって運航３１４されている間、航空機３０２には定期的な整備及び保守３１６（修正、再構成、改修等も含むことができる）が予定される。
【００５８】
本方法３００の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客等）によって行う又は実施することができる。この説明のために、システムインテグレータは限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請け業者を含むことができ；第三者は限定しないが、任意の数の供給メーカー、下請け業者、及びサプライヤを含むことができ；オペレータは、航空会社、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００５９】
図２０に示すように、例示の方法３００で製造された航空機３０２は、複数のシステム３２０と内装３２２を有する機体３１８を備えることができる。高レベルシステム３２０の例は、一又は複数の推進システム３２４、電気システム３２６、油圧システム３２８、及び環境システム３３０が挙げられる。その他いかなる数のシステムも備えることができる。航空宇宙での実施例を示したが、開示の実施形態の原理は例えば自動車産業等のその他の産業分野に応用することが可能である。
【００６０】
本明細書に具現化された装置及び方法は、製造及び運航方法３００の任意の一又は複数の段階において採用することができる。例えば、製造工程３０８に対応する構成部品又はサブアセンブリは、航空機３０２が運航３１４している間に製造される部品又はサブアセンブリと同じ方法で加工又は製造することができる。また、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、例えば、航空機３０２を実質的に組立てしやすくする、又は航空機３０２にかかる費用を削減することによって、製造段階３０８及び３１０において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはこれらの組み合わせを、航空機３０２が運航３１４している間に、例えば限定しないが、整備及び保守３１６に用いることができる。
【００６１】
本発明のさらなる変更および改善例は当業者に明らかとなり得る。したがって、本明細書に記載され説明されたパーツの特定の組み合わせは、本開示内容の特定の実施形態を表すためだけのものであって、本発明の精神及び範囲内の代替実施形態またはデバイスを限定するものではない。
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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