(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法は：
ａ．熱可塑性ポリマーとでプリプレグさせた繊維の一方向性テープで作られたストリップ（１１０，３１０）をポリイミドフィルム上に粘着テープを用いて配置するとともに、前記ストリップからなるプライをスポット溶接によって組み立てることにより、連結併合されてない積層構造から構成されるブランク（１６０）を得る工程と;
ｂ．熱可塑性マトリックスを構成するポリマーの溶融温度（２２０）に等しいか、またはそれ以上の温度となるようにするオープンエアで連結併合されてないブランク（１６０）を加熱する工程と；
ｃ．オープンエアで行われる加熱工程に続いて、成形部品を形成するためにダイとダイの補完形状となるエフェクターとの間でブランクを変形させることによって、連結併合されてないブランク（１６０）をホットスタンピングする工程と；
からなることを特徴とする熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項２】
ブランクの各プライは、端縁と端縁を溶接（１４０，３４０）によって組み立てたストリップ（１１０，３１０）により形成されることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項３】
前述の工程（ａ）の前段階の工程として：
ｄ．前述ポリマーのガラス転移温度Ｔｇ(２１０)と溶融温度Ｔｆ(２２０)との間の、再結晶温度(２４５)にある熱可塑性ポリマーにより、マトリックスを形成するための選択工程と;
前記工程（ａ）は：
ａｉ．載置プロセス中の加熱温度は、ポリマーの溶融温度以下で再結晶温度以上であり、前記ストリップを加熱する手段を備えたレイアップ装置を用いて、プリプレグストリップ形態で、プライをレイアップする工程；
を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項４】
工程（ｄ）は：
ｄｉ．プリプレグ材料の示差走査熱量を分析する工程と；
ｄｉｉ．前述示差走査熱量測定の結果において、加熱したことで、ガラス転移温度（２１０）とポリマー溶融温度（２２０）の間に、発熱ピーク（２４１）が見られた場合に、その発熱ピークの温度（２４５）を再結晶化温度と考えて、前述のプリプレグ材料を選択する工程；
を含むことを特徴とする請求項３に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項５】
マトリックスを形成するポリマーは、室温で、結晶化率５％〜２０％の範囲である半結晶性ポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項３に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項６】
工程(ａｉ)は、２００℃〜３３０℃の間で実施されることを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項７】
工程(ａ)は、トランスファツールとして知られており、装置（１００，３００）の上でプライの積層が実施され、位置調整と外周でプライを保持する手段（１０５，３０５）とからなることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項８】
トランスファツールはフレーム（１００）であり、工程（ａ）の間に積層されたプライが前述フレーム（１００）上に配置された時に、工程（ｂ）が実施されることを特徴とする請求項７に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【請求項９】
トランスファツールはポリイミドフィルム（３００）から成り、プライは組み立てられ、その外周に粘着テープ（３０５）を用いて該フィルムの上に保持されることを特徴とする請求項７に記載の熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性マトリックスを用いて、連結併合されてない複合ブランクをスタンピングするための方法および装置に関する。本発明は、より具体的に、かつ限定的で無く、５０％から７０％以下の範囲の質量強化率を有する熱可塑性マトリックス中の、連続炭素、ガラス又はアラミド繊維によって強化された複合形成部品を製造するのに適している。本発明は、特に航空技術分野に適しているが、構造及び信頼性に関して同程度の要件を持つ他の技術分野においても有効的に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、熱可塑性マトリックスを有する複合成形部品は、連結（併合）積層ブランクをホットスタンピングすることによって達成（形成）される。前述の複合部品の強化層（相）が長（連続）繊維からなる場合、スタンピングでブランクを形成すると、前述の複合部品の積層構造を形成するプライに層間滑りが内在することになる。このような層間滑りは、前述の複合部品がスタンピング操作中に十分に流動状態にあるマトリックスの場合にのみ形成（可能と）される。スタンピングする前に、ブランクを、複合部品のマトリックスを構成するポリマーの溶融温度以上の温度に加熱することによって、この状態は達成される。ポリマーがポリエーテルエーテルケトンまたはＰＥＥＫのような高性能熱可塑性ポリマーである場合、加熱温度は高く、通常３５０℃〜４４０℃の間である。その温度は、繊維間に搾りと繊維のウエーブ、長（連続）繊維のプライの滑りを可能にし、繊維の張力の導入を防止するために、ブランクの量に到達する必要があり、これらの欠陥は、この方法で製造される部品の機械的特性に悲惨な結果をもたらすであろう。従って、スタンピング動作を使用して作られるブランクは、気孔率等の欠陥を除去する必要があるということが一般的に受け入れられており、実験的にも知られている。従来技術の実験結果によれば、積層構造のエアーナイフ（空気層）の存在は、短い距離を超えても（存在していたとしても短い距離であり）、加熱中に不均一な温度をもたらし（引き起こし）、その欠陥は影響を受けたプライまたは繊維間の固定点につながり、その固定点は層間の滑りに局所的に対向する。更に、スタンピング中に、ブランクが加熱され、かつ閉鎖されない場合は、エアーナイフは、放出されたガス生成物を回収する。このように、従来技術では、熱可塑性マトリックスによる複合材料のスタンピング方法は、いずれのブランクの気孔も、ブランクのスタンピング製造の最後の部分に存在するという治験に基づいている。
【０００３】
このように、従来技術によるスタンピング方法は、連結併合プレートの外にトリミングされ、ネストされたブランクが適用され、特に最終部品と同じくらい厳しい検査を受けた前述のプレートで作られ、従来技術によるスタンピング方法を用いた部品のコストは増加している。ＷＯ ２０１３／１２７９６５の文書には、このような連結併合プレートを製造する方法について記載されている。
【０００４】
熱可塑性ポリマーから作られるマトリックスからなる複合材料の連結併合には、３つの現象が含まれている： 
−１つの基本的な機械的現象として、プライの圧力の結果と、ポリマーの粘度との間に密接な関係を創作する傾向がある。
−自己粘着として知られる１つの基本的な化学的現象として、インターフェイスを介しての分子セグメントの拡散、および、その後のプライの全体の厚さによってプライの相互の密着（粘着）がもたらされる（派生する）。
−時には含浸を呼ばれるポリマーの流動現象であって、材料に残存する閉鎖空隙が充填される。
【０００５】
ＦＲ ２ ９８７ ３０４の文書には、プライ間の繊維と部分自着（自己粘着）を配置することによって得られる、未連結併合の状態として知られているブランクを用いる、連続強化の複合材料のためのホットスタンピング方法が記載されており、言ってみれば、接合面全体の相互のプライの接着であって、接合面には空隙がなく、マトリックスを構成する高分子の分子鎖のセグメントは、各接合面の両側のプライの間の非常に限られた厚さにわたって拡散する。この状態は、連結併合状態として知られている状態、とは異なり、自着（自己粘着）が大きく、ポリマーの分子鎖がマトリックスを構成し、プライの厚さ全体にわたって絡み合って延びている。この方法は、従来技術の改良であるが、ブランクの品質は、１％以下の気孔率という、依然として高いレベルを必要としている。また、この方法は、高温で実施され、材料の融解温度より高い温度となるので、含浸現象を引き起こし、低レベルの気孔率を到達することになる。
【０００６】
ＦＲ ２ ９２２ ２７６／ＷＯ ２０１０／００９７５４７は、連結併合されてないプライの部品を使用して成形部品を得るための方法を説明している。この方法は、スタンピング方法ではなく、これは、キャビティ内を真空にした密閉式金型の内部で、プライの連結併合されてない部材が、連結併合を含む、加熱と、冷却の完全なサイクルを受けるので、モールド（鋳造成型）と同一のような方法である。閉ざされたキャビティを真空にすることにより、プライの間の空気が取り除かれる。この方法の生産性（率）は、スタンピング法に比べて少なく、また、スタンピング法に比べて、全く、または非常に少ない層間滑りを派生させる。
【特許文献１】ＷＯ ２０１３／１２７９６５
【特許文献２】ＦＲ ２ ９８７ ３０４
【特許文献３】ＦＲ ２ ９２２ ２７６ Ａ１
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、従来技術の欠点を解決することを目的とするものであり、以下の工程からなり、熱可塑性マトリックス中の一部に連続繊維補強材を有する複合部材のホットスタンピング方法に関する。
ａ．熱可塑性ポリマーとでプリプレグ（事前含浸）させた繊維の一方向性テープ（一方向からなる層）で作られたストリップをポリイミドフィルム上に粘着テープを用いて配置するとともに、前記ストリップからなるプライをスポット溶接によって組み立てることにより、連結併合されてない積層構造から構成されるブランクを得る工程;
ｂ．熱可塑性マトリックスを構成するポリマーの溶融温度に等しいか、またはそれ以上の温度となるようにするオープンエア（外気・野外）で連結併合されてないブランクを加熱する工程；
ｃ．オープンエアで行われる加熱工程に続いて、成形部品を形成するためにダイとダイの補完形状となるエフェクターとの間でブランクを変形させることによって、連結併合されてないブランクをホットスタンピングする工程。
【０００８】
当業者の確信に反して、驚くべきことに、プライを構成するための一方向性テープ（一方向からなる層）の排他的使用は、その方法で作られたブランクの直接スタンピングを可能にし、連結併合されない、互いに任意のプライの部材が存在しない場合であっても、その方法で作られた部材にいかなる欠点も生成することもない。「連結併合されない（非連結併合）」の用語は、同時に、プライ間に粘着性のない、スタック（積層）されたプライを示し、プライの集合のプライ間の粘着性は、直接的にブランクの量によって分配（分割）され、互いに集合体にならないプライに、肉眼的領域（マイクロスコピックゾーン）を残し、プライの全ての接触面について相互に接着する場合は、3つの現象のうちの少なくとも一について、ブランクの高気孔率を維持でき、連結併合が派生しないようにすることが出来る。ブランクはオープンエア（外気・野外）で加熱される、すなわち、本発明に係る方法では、ブランクを構成するスタック（積層体）の真空処理は必要とせずに、そのように実行されるもので、スタンピングの観点からは、従来技術による連結併合ブランクのスタンピング（プレス加工）と同様の条件となる。
【０００９】
熱可塑性繊維に適用された場合、用語「プリプレグ（事前含浸）」は、本明細書では、粉末の熱可塑性ポリマーまたは強化繊維と混合熱可塑性繊維から成る高分子フィルムのカレンダー加工による熱可塑性鎖を示す。全ての場合において、強化繊維自体は、含浸されていないか、若しくは、一部分だけポリマーを含浸されている。このタイプの製品は、プリプレグ（事前含浸）材料という不正確な名称であるが、実際に市場で入手可能な市販品である。
【００１０】
「オープンエア」（外気・野外）という用語は、ブランクが加熱されるとき、限られた空間内ではなく、真空または大気圧以外の圧力にさらされないことを意味する。
【００１１】
本発明は、個々に、または任意の技術的に作動可能な組み合わせにより、以下の実施形態で有利に実施することができる。
【００１２】
本発明による実施形態は、工程（ａ）はスポット溶接によってプライを組み立てる工程から成る。したがって、スタンプ（プレス加工）前より、ブランクの接着力は向上する。スポット溶接によるプライ相互の製造（構成）の限定は、驚くべき効果を保持することになる。
【００１３】
本発明による別の実施形態では、各プライは、端縁と端縁を溶接によって組み立てたストリップ（細長片）により形成されている。この実施形態では、特に斜めに方向を変えた繊維を有するブランクを、容易に、ある程度の幅のブランクに作成することを可能にしており、特に、十分に溶接された前述ブランクを、該ストリップ（細長片）の方向を乱すリスク（虞れ）なく、操作することを可能にしている。
【００１４】
第三の実施形態では、本発明による方法は、前述の工程（ａ）の前段階の工程として；
ｄ．前述ポリマーのガラス転移温度Ｔｇと溶融温度Ｔｆとの間の、再結晶温度にある熱可塑性ポリマーにより、マトリックスを形成するための選択工程；
前記工程（ａ）は、以下の工程を含むものである：
ａｉ．載置プロセス中は、加熱温度は、ポリマーの溶融温度以下で再結晶温度以上であり、前記ストリップを加熱する手段を備えたレイアップ（持上げ）装置を用いて、プリプレグ（事前含浸）ストリップ形態で、プライをレイアップ（持上げ）する工程。
【００１５】
この実施形態では、その接触面全体で互いにプライを組立て、自動レイアップ手段を使用してラフピース（粗材・基礎部品）を形成するために、一定の条件の下で、マトリックスを形成するポリマーの特性の選択することを含む。このようにして、大きな板状のラフピース（粗材・基礎部品）が経済的に入手され、そしてそれが連結併合されていない、あるいは部分的な連結併合の場合であっても、前述の部材の接合により、トリミングによって複雑な形状のブランクを形成することが可能となった。一方、ブランクは、幅の広いストリップのレイアップ、または自動的に繊維を配置することによっても直接的に形成される。後者の場合、本発明の方法によれば、ブランクの外形と関連する、繊維の方向性にうまく追従させることが可能とになる。前述のラフピース（粗材・基礎部品）またはブランクは、連結併合の工程を経ずに経済的に形成される。本発明に係る方法の条件の下で載置されたストリップの加熱は、プライを連結併合することなく、自動レイアップにも十分な粘着性のある前述ストリップを形成することが可能である。
第二の驚くべき効果としては、材料の選択、または、レイアップする時に一方向のストリップを組み立てるために低温を使用する組み合わせにより、直接スタンピングで欠陥のない部品を得ることを可能する、すなわち、レイアップとスタンピングとの間に連結併合工程がないということである。
【００１６】
更に有益な方法としては、工程（ｄ）は、以下の工程を含むものである：
ｄｉ  プリプレグ（事前含浸）材料の示差走査熱量を分析する工程；
ｄｉｉ  前述示差走査熱量測定の結果として、加熱したことで、ガラス転移温度とポリマー溶融温度の間に、発熱ピークが見られる、前述のプリプレグ（事前含浸）材料を選択する工程。
【００１７】
単なるキャラクタリゼーション法（特性分析方法）は、プライまたはプライを形成するストリップの連続的なアセンブリ（組み立て）を含む実施例において本発明の方法を効果的に応用するために、プリプレグ（事前含浸）材料の適合性を検証することを可能にする。本発明によれば、発熱ピークが発生する温度は「再結晶温度」と呼ばれ、このような再結晶化の現象は、加熱中の走査熱量分析曲線が発熱ピークの時に存在すると説明されるのと同じで、これは、いかなる理論にも拘束されるものではない。
【００１８】
特定の実施形態では、マトリックスを形成するポリマーは、室温で、結晶化率５％〜２０％の範囲である半結晶性ポリエーテルエーテルケトンである。本発明の方法に係る工程（ｄｉ）と工程(ｄｉｉ)との両方に適合するマトリックスを形成するポリマーの特定の選択は、高性能の複合部品を製造するコストをかなり低減することを可能にする。
【００１９】
更に有益には、ポリマーがＰＥＥＫの場合、工程(ａｉ)は、２００℃〜３３０℃の間で、好ましくは２５０℃で実施されると良い。前述した利点に加えて、低温で加熱してレイアップすることは、ブランクまたはラフピース（粗材・基礎部材）の品質を向上させ、レイアップ中のＰＥＥＫ酸化の現象を回避できる。
【００２０】
本発明による方法の特定の実施形態の１つとして、工程(ａ)は、トランスファツール（変形装置）として知られており、装置の上でプライの積層が実施され、位置調整と外周でプライを保持する手段とからなる。この実施形態は、組み立て前のプライからスタンピング（変形）されたブランクの生成を可能にしたもので、これにより、従来技術におけるラフピース（粗材）の連結併合の工程を完全に排除するものである。
【００２１】
更に有益なことに、トランスファツール（変形装置）はフレームであり、工程（ａ）の間に積層されたプライが前述フレーム上に配置された時に、工程（ｂ）が実施される。
【００２２】
代替的な実施形態は、トランスファツール（変形装置）はポリイミドフィルムから成り、プライは組み立てられ、その外周に粘着テープを用いて該フィルムの上に保持される。
この実施形態は、実施するのが特に簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明の好ましい実施形態について図１〜図３を参照しながら、以下に詳述するが、特にこれに限定されるものではない。
【図１】図１は、本発明に係る例示的な実施形態の概略図であり、図１Ａの平面図に示すように、一方向性ストリップ（同一の伸延方向を有する細長板）のアセンブリ（部材）を使用したもので、これにより形成された積層体が、図１ＡにおけるＡ−Ａの断面図である図１Ｂに示されているように加熱され、Ａ−Ａ断面図である図１Ｃに示すようにスタンプ（プレス加工）される。
【図２】図２は、２つの熱可塑性のプリプレグ（事前含浸）部材を使用した示差熱分析曲線の例を示す図である。
【図３】図３は、概略斜視図であり、本発明に係る例示的な実施形態で、ポリイミドフィルムからなるトランスファツール（変形装置）で、一方向性ストリップの組立例の示す分解斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１Ａの本発明に係る例示的な実施形態では、熱可塑性ポリマーのプリプレグ（事前含浸）繊維の一方向性テープで作られたストリップ（１１０）は、トランスファフレームとして知られているツール（１００）の上に載置される。前記ツールは支持フレームからなり、その上には、例えば固定プレート（１０１）から突出したピン形の位置調整手段（１０５）を備え、それぞれの固定プレート（１０１）が装着される。各一方向性ストリップ（１１０）には、前述の位置調整手段（１０５）との連携に適合する1つまたそれ以上の開口部（１１１，１１２）が形成（装備）されている。一方向性ストリップ（１１０）は個々に十分に固く、手動または、真空パッドを装備したピックアンドプレース型ロボットの自動手段を使用して前述フレーム（１００）の上に配置される。このように、多量の一方向性プライ（層）は、プライ（層）またはストリップ（細長板）を互いに接合しないままで、形成取得される。
【００２５】
例示する実施形態の図１Ｂでは、フレーム（１００）は、トランスファフレームとスタンピングのためのブランク（１６０）を形成するスタック（層）として使用され、例えば、放射パネルのような加熱手段（１２０）の下に配置される。前述加熱手段は、熱可塑性ポリマーの溶融温度Ｔｆ以上にブランク（１６０）の温度を上昇させる。前述ポリマーがＰＥＥＫである場合、限定しない例では、加熱温度は４４０℃に達する。
【００２６】
図１Ｃは、加熱工程の後、ブランク（１６０）は、成形部品を形成するために、ダイ（１５０）とダイ（１５０）の補完形状となるエフェクター（図示せず）との間でそれを変形させることによってスタンプ（プレス加工）される。このようにして得られた部品には、驚くべきことに、欠陥が存在しない。
【００２７】
代替的な実施形態を示す図３では、一方向性ストリップ（３１０）は、スタンピングプロセス中に到達する温度に耐えられるポリイミドフィルム（３００）上に配置され、また、トランスファツール（変形装置）として使用される。この例示的な実施形態では、前記のストリップ（３１０）は、単に、前述の方法を実施するための温度に適した粘着テープ（３０５）を用いた前述のフィルム（３００）の上に保持されている。スタンピングに先立つ加熱操作と、スタンピング動作そのものは、ストリップ（３１０）を、先行技術の公知の技術を用いて、ポリイミドフィルム（３００）上に載置して行なわれる。
【００２８】
いかなる理論にも拘束されるものではないが、一方向ストリップの使用すること、および、プライ相互を連続的に組み立て（連続アセンブリ）ないことは、加熱中およびスタンピング中にポリマーが膨張した時、ガスと空気を逃がす（脱出させる）ことを可能にしていると考えられる。ブランクが十分小さい場合、または、形状が単純な場合は、一方向性ストリップの位置決めが少ない位置決め手段でできるので、この実施形態（実施例）が最適である。他の場合では、プライまたはストリップの組み立て（アセンブリ）が必要とされる。
【００２９】
実施形態の１つでは、プライはスポット溶接によって組み立てられる。この実施形態では、前述ブランクの厚さに応じてブランクを形成するプライを事前に組み立てることを可能としている。このスポット溶接は、ポリマーがプリプレグ（事前含浸）であって、その溶融温度まで部分的に繊維を上昇させるのに適している、はんだごて（半田鏝）を使用して、トランスファツール（変形装置）で、またはツール（装置）の外で容易に実現できる。これらのスポット溶接は、本発明の方法による利点を損なうことなく、トランスファツール（変形装置）から離れて（外側から）操作することができるように、ブランクにある程度の接合（結着）を与えている。従前の実施例と互換性のある別の実施例として、ストリップ（１１０，３１０）は、端縁と端縁を、溶接線（１４０，３４０）を利用して溶接される。この溶接線は、接触しているストリップの両側の端縁に小さな幅で伸延しており、例えば、ポリマープレ含浸ストリップ（１１０，３１０）の溶融温度まで温度を上昇させるのに適している、はんだごて（半田鏝）を用いる事によって実現（取得）される。また、前述の溶接は、従来技術として知られている他の方法、例えば加熱用レーザー照射を用いても行われる。
【００３０】
ブランクが複雑なトリミング（切り形）からなる場合は、ラフピース（粗材・基礎部品）を切ることが必要となり、部品の形状の場合は、繊維はすべての面で形状との関係で正確に位置するように、層構造を繊維の配置から入手することが必要となり、また、ブランクが大きい場合は該ラフピース（粗材・基礎部品）またはブランクは、自動レイアップを使って形成されるのが望ましいことになる。本文の全体を通して、用語「レイアップ」は、ストリップのレイアップと繊維の配置を指し、これらの方法を実施する為の基本的な条件は、本発明の本旨（内容）において同様である。
【００３１】
本発明の方法の第３の実施形態は、ラフピース（粗材・基礎部品）は、レイアップによって形成され、ストリップとプライが互いに組み立て（形成）られる。このようなレイアップは、自動または手動により３ミリメートル〜３０５ミリメートルの幅（１２"）の載置ストリップによって実現（実行）され、ストリップは、インターフェイスの全面に互いに形成（組立）される。短いストリップ（例えば、３ミリメートル）の載置は、繊維を配置するために適切な機械またはロボットによってなされる（得られる）ことが望ましい。幅広のストリップは、レイアップ機械または手作業によって載置される。驚くべきことに、この実施形態は、ラフピース（粗材・基礎部品）の連結併合工程を用いることなく、欠陥のない部品を得る（形成する）ことができる。結果は、実施のための以下の３つの条件を組み合わせることにより達成される。
−レイアップは、一方向の繊維からなるストリップによって行われる;
−繊維を含浸させる熱可塑性ポリマーは、ガラス転移温度と溶融温度との間の再結晶化温度を有する;
−載置中のストリップの加熱温度は、再結晶温度よりも高く、繊維を含浸させたポリマーの溶融温度Ｔｆより低い。
【００３２】
熱可塑性ポリマーのプリプレグ（事前含浸）ストリップの加熱は、レイアップの間に絶対必要である。前述ストリップは、粘着性ではないので、既に載置しているプリフォームに貼着するように加熱されなければならない。従来技術では、熱可塑性ポリマーを含浸させた繊維を自動レイアップするための機械は、その目的の為に、前述ポリマーの溶融温度と等しい温度、あるいは、それ以上の温度まで加熱する（必要がある）。このように、ポリマーはＰＥＥＫである場合、溶融温度は３４３℃であり、従来技術によれば載置中の加熱温度は、一般的には４００℃以上である。本発明に係る方法では、載置時の加熱温度は、例示的な実施形態によれば、ＰＥＥＫで含浸されたストリップは２５０℃に制限されるものである。低い温度では、前記ポリマーは溶融しない。このように、第１に、含浸現象は発生せず、アセンブリ内に気孔が残存し、そして第２に、インターフェース（接合部分）での分子拡散は遅くなるため、自着状態にいたることはない。しかしながら、低温による加熱は、ストリップまたはストリップの領域を加熱し、この加熱によりプリフォームに接着するのに十分な粘着性を生じさせる。いかなる理論にも拘束されるものではないが、インターフェース（接合部分）の両側のプライ相互間の接着は、ポリマーの非晶質相の共同結晶化を介して生じると推測される。この共同結晶化は、加熱されたポリマーの再結晶によって生じる。
【００３３】
載置時の加熱温度を制限するという、この驚くべき可能性は、次に連結併合してない（非強化）ブランクから部材をスタンピング（加工）するもので、最終部材の材料の品質の保証としては、一方向の繊維からなるストリップが使用されていること、および、選択された熱可塑性ポリマーが、ガラス転移温度と溶融温度の間に再結晶化ピークが現れる（表示される）ことによってのみ検証される。
【００３４】
図２の示差走査熱量分析は、従来技術による公知の特性評価法である。それは、加熱された材料のエンタルピー変化を測定することができ、テストする材料（測定試料）と、他の制御材（基準試料）との２つのサンプルの加熱（結果）を形成することができる。２つのサンプル（試料）は、２つのサンプル間の温度差をゼロに保ちながら２つの別個の炉で加熱される。曲線は、温度（２０１）に応じた２つのサンプル間の熱流（２０２）を提示する。変化のピークの出現は、潜熱を伴う変位（遷移）を引き起こす相転移の存在を表示している。相転移の性質によって決まるが、ピーク（２３２，２４２）は谷（下）向きのピークとなって「吸熱反応」と呼ばれることになり、山（上）向きのピークは「発熱反応」と呼ばれることになる。
【００３５】
室温で３０％の結晶化率を有するＰＥＥＫ炭素繊維からなるプリプレグ（事前含浸）部材の示差走査熱量分析曲線（２３０）は、加熱されることにより、第１擾乱（２３３）の曲線は、ガラス転移点（Ｔｇ）の温度（２１０）の通過に対応したものであり、次いで、吸熱反応ピーク（２３２）はポリマーの溶融温度（Ｔｆ）（２２０）におけるものである。室温で５％〜２０％の結晶化率を有するＰＥＥＫの、炭素ＰＥＥＫからなるプリプレグ（事前含浸）材料の示差走査熱量分析曲線（２４０）は、加熱されることにより、第１擾乱（２４３）はガラス転移点Ｔｇの通過に対応したものであり、次に、発熱反応ピーク（２４１）は溶解の吸熱反応のピーク（２４２）の前に出現することを示している。加熱中に発生する発熱反応ピーク（２４１）は、再結晶ピークと理解される。前述の発熱反応ピーク（２４１）の実質的な中心温度（２４５）は、最初結晶状態の材料を、加熱する間に発生するので、再結晶化温度として知られている。このような再結晶化ピーク（２４１）を示していない曲線（２３０）を有する材料は、例えば、室温で２０％を超える再結晶化速度を有するＰＥＥＫをプリプレグ（事前含浸）した材料であり、接触面全体の上に一方向繊維のストリップの組み立て（アセンブリ）を実行する本発明の実施形態には適しておらず、それは本来的に言えば、自動化されたレイアップによるストリップ（細長片）の載置となる。一方、熱量分析曲線（２４０）に加熱による発熱反応ピーク（２４１）を示す材料（であれば）は、その接触面全体の上に一方向性ストリップを組み立てることが可能であり、それによれば（その条件で）組み立て（アセンブリ）は、発熱反応ピーク（２４１）の温度（２４５）と溶融温度（２２０）との間の温度範囲内（２５０）にストリップを加熱することによって実施される。例えば、ＰＥＥＫをプリプレグ（事前含浸）した材料が室温で５％〜２０％の間の結晶化率を有する場合、プリプレグ（事前含浸）ストリップは、２５０℃で自動的に配置することができる。この低温度は、また、対応する加熱プロセス中の前述ポリマーの酸化現象も防止することができる。この低温での連続加熱は、自動化されたレイアッププロセスとして、実施するために十分な粘着性を有するプリプレグ（事前含浸）ストリップを形成する。
【００３６】
再結晶化ピーク（２４１）を示さない熱可塑性プリプレグ（事前含浸）材料、例えば、室温で３０％の結晶化率を有するＰＥＥＫのプリプレグ（事前含浸）材料では、温度領域（２５０）の低い温度で加熱してもレイアップまたは繊維の配置によっては組み立て（形成）ができない、なぜなら、このような加熱ではプレフォーム上のストリップに接着するのに十分な粘着性を与えるものでないからである。また、室温で結晶化率２０％以上を有するＰＥＥＫのプリプレグ（事前含浸）材料の自動化レイアップの場合には、レイアップ中の加熱温度は、ＰＥＥＫの溶融温度（２２０）に等しくか、またはより高くなければならない、また、プレフォームに載置されたストリップの貼着性は、必然的に相互のプライの一部においても自着するものである。一方、室温で結晶化率２０％またはそれ以上であるＰＥＥＫは、部分的溶接、スポット溶接や溶接線によりプライを組み立てるものではない本発明による方法の実施形態に使用するのに適している。
【００３７】
上記の説明および実施例は、任意の熱可塑性ポリマーでプリプレグ（事前含浸）した一方向繊維からなるプライを用いることにより、本発明の目的を達成することを示し、具体的には、組み立てられていない、またはスポット溶接によって部分的に組み立てられたプライのスタンピング（加工）とプライに含浸させたポリマーを選択することにより達成し、その選択は特定の特性と特定のレイアップの条件に基づいており、本発明による方法は、自動化レイアップによって得られたラフピース（粗材）を使用して、同様の結果を達成することができる。本発明による方法のこれらの２つの実施形態によれば、連結併合プレートを得る工程において、従来技術では不可欠と考えられていたもの（工程）を取り除くことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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