(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーラードブランク材からシートメタルコンポーネントを作る方法であって、前記方法は、
（ｉ）第１材料の一部に付加的な材料を結合すること、及び（ｉｉ）初期ブランク材の一部から前記第１材料を取り除くこと、のうちの少なくとも１つによって前記テーラードブランク材を形成するため、前記初期ブランク材の外表面上の被覆を含む前記第１材料から成形される前記初期ブランク材を改変すること、及び
インクリメンタルシート成形プロセスによって、前記テーラードブランク材から前記シートメタルコンポーネントを成形すること
を含み、
前記初期ブランク材を前記改変することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第２領域の前記第１材料にクラッド材を結合することを含み、前記シートメタルコンポーネントは、前記シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間に画定される厚みを有し、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第２領域の前記第１材料に前記クラッド材を前記結合することは、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第２領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第２領域の前記厚みを局所的に増すことを含み、
前記インクリメンタルシート成形プロセスの少なくとも一部が完了した後、前記シートメタルコンポーネントの前記第２領域から、前記クラッド材の少なくとも一部を分離することを更に含み、前記シートメタルコンポーネントの前記第２領域から、前記クラッド材の少なくとも一部を前記分離することは、前記テーラードブランク材が前記インクリメンタルシート成形プロセスを実施するために使用されるシステムに結合されている間に実施される、方法。
【請求項２】
前記シートメタルコンポーネントは、前記シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間に画定される厚みを有し、前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、前記厚みが前記シートメタルコンポーネントの異なる領域で局所的に変動するように、前記シートメタルコンポーネントを成形することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記シートメタルコンポーネントは剛性を有し、前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、前記剛性が前記シートメタルコンポーネントの異なる領域で局所的に変動するように、前記シートメタルコンポーネントを成形することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記初期ブランク材を前記改変することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第１領域から前記第１材料の一部を取り除くことを含んでおり、
前記シートメタルコンポーネントは、前記シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間に画定される厚みを有し、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第１領域から前記第１材料の一部を前記取り除くことは、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第１領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第１領域の前記厚みを局所的に低減することを含むこと、
前記シートメタルコンポーネントの前記少なくとも１つの第１領域は、大きな傾斜を有する前記シートメタルコンポーネントの一部に隣接すること、並びに
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第１領域から前記第１材料の前記一部を前記取り除くことは、前記テーラードブランク材が、前記インクリメンタルシート成形プロセスを実施するために使用されるシステムに結合されている間に実施されること、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記クラッド材は、第１材料と実質的に同一のもの以外の材料から成形される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記初期ブランク材を前記改変することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第３領域の前記第１材料に少なくとも１つの補強部材を結合することを含み、
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第３領域の前記第１材料に前記少なくとも１つの補強部材を前記結合することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第３領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第３領域の剛性を局所的に増すことを含み、
前記シートメタルコンポーネントのスプリングバック特性を抑制するため、前記少なくとも１つの補強部材の数、配向、断面形状、及び厚みのうちの少なくとも１つを選択することを更に含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの補強部材は、第１材料と実質的に同一のもの以外の材料から成形される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記初期ブランク材を前記改変することは、
前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域から前記第１材料を取り除くこと、
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に第４材料を結合することを含み、
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に前記第４材料を前記結合することは、前記第１材料の前記少なくとも一部に前記第４材料を突き合せ接合することを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１材料から成形される前記初期ブランク材は厚みを有し、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に前記第４材料を前記結合することは、前記初期ブランク材の前記厚みと実質的に同一である、前記インクリメンタルシート成形プロセス前の初期厚みを有する前記第４材料を結合することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に前記第４材料を前記結合することは、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第４領域の少なくとも１つの材料特性を局所的に改変することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記インクリメンタルシート成形プロセスによって、前記テーラードブランク材から前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、少なくとも１つの所定の場所で前記テーラードブランク材の変形を防止することを更に含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記インクリメンタルシート成形プロセスによって、前記テーラードブランク材から前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、前記テーラードブランク材の変形ゾーンに熱エネルギーを与えることを更に含んでおり、
前記テーラードブランク材の変形を促進するため前記テーラードブランク材を柔らかくすること、
前記テーラードブランク材が前記変形ゾーンで変形された後、前記変形ゾーンをアニールすること、
抵抗熱源、高温ガス源、放射熱源、連続波レーザ源、パルスレーザ源、電流源、及び超音波発生器のうちの少なくとも１つを使用すること
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
被覆は金属被覆、前記第１材料から生成された酸化化合物、防食被覆、誘電体被覆、導電率増強被覆、摩擦最適化被覆、摩耗低減被覆、反射被覆、反射防止被覆、吸収性被覆、反応性被覆、カラー被覆、及び審美的被覆のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は概してインクリメンタルシート成形に関し、より具体的にはテーラードブランク材のインクリメンタルシート成形のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの構造体、例えば限定するものではないが、航空機などは、シートメタルから成形されるコンポーネントを含む。少なくともこのようなコンポーネントの一部は、インクリメンタルシート成形のプロセスによって少なくとも部分的に成形されうるが、少なくとも１つのスタイラスを使用してブランク材を所望の３次元形状のシートメタルコンポーネントに変形する間には、シートメタルからなる平坦な単一のブランク材は治具に保持される。例えば、シングルスタイラスがオプションにより成形金型と連携して使用されること、又はデュアルスタイラスがブランク材の対向する面上で使用されることがある。このようなインクリメンタルシート成形プロセスから所望される幾何学的な変化は典型的に、局所的な薄層化の程度及び変動に関して特定の要件を有するが、実際の変形プロセスでは、管理することが困難となりうるシートメタルの特定の部分に、局所的で一様でない薄層化を引き起こす傾向がありうる。少なくとも幾つかの場合には、インクリメンタルシート成形は結果的に、一又は複数の望ましくない剛性特性、「スプリングバック」傾向を引き起こす残留応力、及びその他の望ましくない効果を示す最終コンポーネントをもたらす。加えて、インクリメンタルシート成形によって成形されるコンポーネントの経済的な実行可能性は、成形プロセスが完遂される速度に依存する部分もあり、プロセスの速度を上げると、一部の例では、成形プロセス中に予期せぬ応力分布や微細構造の変化を引き起こす傾向がある。
【発明の概要】
【０００３】
一態様では、テーラードブランク材からシートメタルコンポーネントを作る方法が提供される。本方法は、（ｉ）第１材料の一部に付加的な材料を結合すること、及び（ｉｉ）初期ブランク材の一部から第１材料を取り除くこと、のうちの少なくとも１つによって、第１材料から成形された初期ブランク材を改変してテーラードブランク材を成形することを含む。本方法はまた、インクリメンタルシート成形プロセスによって、テーラードブランク材からシートメタルコンポーネントを成形することを含む。
【０００４】
前述の特徴、機能及び利点は、様々な実施形態において個別に実現可能であるか、又は、以下の説明及び図面を参照して更なる詳細が理解されうる、更に別の実施形態において組み合わされうる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図８に示す例示的な航空機に用いられうるシートメタルコンポーネントの例示的な実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１に示す例示的なシートメタルコンポーネントの湾曲区間の概略断面図である。
【図３】図１に示すシートメタルコンポーネントを成形するために使用されうるテーラードブランク材の一部の例示的な実施形態の概略平面図である。
【図４】図３に示す例示的なテーラードブランク材から、図１及び図２に示す例示的なコンポーネントを成形するために使用されうるインクリメンタルシート成形システムの第１の例示的な実施形態の概略図である。
【図５】図３に示す例示的なテーラードブランク材から、図１及び図２に示す例示的なコンポーネントを成形するために使用されうるインクリメンタルシート成形システムの第２の例示的な実施形態の概略図である。
【図６】テーラードブランク材、例えば図３に示す例示的なテーラードブランク材から、シートメタルコンポーネント、例えば図１及び図２に示す例示的なシートメタルコンポーネントを作る例示的な方法のフロー図である。
【図７】例示的な航空機の製造及び保守方法を示すフロー図である。
【図８】例示的な航空機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書に記載の方法及びシステムの実施形態は、テーラードブランク材を成形するため、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、シートメタルブランク材の改変をもたらす。インクリメンタルシート成形のためのテーラードブランク材の使用は、テーラードブランク材から成形されるシートメタルコンポーネントの局所的剛性及び／又は局所的厚みを変化させる。ある種の実施形態では、改変された性質は、インクリメンタル成形プロセス、コンポーネントの作成に関連した付加的な製造プロセス、又は意図した使用時のコンポーネントの性能のうちの少なくとも１つを改善するように選択可能である。例えば、テーラードブランク材は、特定の厚み、特定の剛性、及び特定の幾何形状のうちの少なくとも１つと、シートメタルコンポーネントの少なくとも一部との適合性を改善するように、改変されている。ある種の実施形態では、初期ブランク材は第１材料から成形されており、また、その初期ブランク材は、（ｉ）第１材料の一部に付加的な材料を結合すること、及び（ｉｉ）ブランク材の一部から第１材料を取り除くこと、のうちの少なくとも１つによって、このような適合性を改善するため、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、改変される。
【０００７】
特に明記しない限り、「結合されている」とは、本明細書で使用しているように、直接的に関連付けられている要素及び間接的に関連付けられている要素の両方を網羅している。例えば、部材Ｂに結合されている部材Ａは、部材Ｂに直接的に関連付けられてもよく、或いは、例えば、別の部材Ｃを介して、それと共に間接的に関連付けられてもよい。また、特に明記しない限り、一緒に「結合されている」要素への言及は、共に締結、接着、又は固定されている要素と、物理的な接触によるなどの非固定的な方法で結合されている要素とを網羅する。加えて、特に明記しない限り、「第１の」「第２の」などの用語は、本明細書では単なる符号として使用されるもので、それらの用語が示すアイテムに順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことを意図していない。また、例えば「第２の」アイテムへの言及は、「第１の」又はこれを下回る番号が付されたアイテム、及び／又は、「第３の」又はこれを上回る番号が付されたアイテムの存在を、要求又は排除することはない。加えて、特に明記しない限り、「一般的に」及び「実質的に」などの近似的な言葉は、本明細書で使用されているように、そのように修飾された用語は、絶対的な或いは完全な意味合いではなく、当業者の一部によって認識されうるように、近似的な意味合いでのみ適用されうることを示している。
【０００８】
図面を更に具体的に参照しながら、本開示の実施形態を、図７に示す航空機の製造及び保守方法１００、及び図８に示す例示的な航空機１０２に照らして説明する。しかしながら、航空宇宙の実施例が示されているが、本開示の原理は、実際上は何の制限もなく他の構造体に適用されうる。
【０００９】
図１は、航空機１０２の一部を形作るシートメタルコンポーネント２００の例示的な実施形態の概略的な斜視図であり、図２は、例示的なシートメタルコンポーネント２００の湾曲区間２０１の概略的な斜視図であり、更に図３は、シートメタルコンポーネントを成形するために使用されうるテーラードブランク材３００の例示的な実施形態の一部の概略的な平面図である。図示されている実施形態では、コンポーネント２０２は、コンポーネント２００の外周によって画定される平面２０７の外側へ延在する、中央ドーム型外観２０３を含む。ドーム型外観２０３は更に、平面２０７に向かって戻るように延在する中央反転領域２０５を含む。図２の表示の湾曲区間２０１は、図１の表示から約１８０度回転されている。
【００１０】
シートメタルコンポーネント２００は航空機１０２のコンポーネントとして説明されているが、代替的な実施形態では、シートメタルコンポーネント２００は他の任意の好適な構造体のコンポーネントであってもよい。また、シートメタルコンポーネント２００及びテーラードブランク材３００はそれぞれ、説明の目的で特定の形状を有するように描かれているが、各々のシートメタルコンポーネント２００及びテーラードブランク材３００は、本明細書に記載の実施形態に従い、シートメタルコンポーネント２００がテーラードブランク材３００から成形されうるように、任意の好適な形状を有しうる。
【００１１】
テーラードブランク材３００の各部と、テーラードブランク材から成形される最終コンポーネント２００の対応する部分との関係は、図２及び図３を参照して本明細書に詳細に説明されうる。しかしながら、先ず、インクリメンタルシート成形プロセスで使用されうるシステムの例示的で非限定的な実施形態を説明することは有益である。例えば、テーラードブランク材３００は、任意の好適な１点又は２点インクリメンタルシート成形システムを使用して、シートメタルコンポーネント２００に成形されうる。図４は、テーラードブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するために使用されうるインクリメンタルシート成形システム５００の第１の例示的な実施形態の概略図である。システム５００は、テーラードブランク材３００の外周３０６を固定するように構成された治具５０２を含む。治具５０２がテーラードブランク材３００の外周３０６をほぼ固定的な場所に保持している間に、製造ロボット５０４は、ブランク材３００の第１面３０２上の一連の所定の場所に、例えば限定するものではないが、スタイラスなどのツール５０６を適用する。例えば、ツール５０６は、製造ロボット５０４のエンドエフェクタ５０５に結合されている。１点インクリメンタル成形に関しては、製造ロボット５０４は、例えば、ブランク材３００に所定の局所的な変位を、或いはブランク材３００に適用される所定の局所的な力を作り出すため、それぞれの所定の場所でツール５０６を適用する。幾つかの実施形態では、製造ロボット５０４は更に、第１面３０２に対向するテーラードブランク材３００の第２面３０４上に位置決めされたツール支持体５０８の輪郭面（図示せず）にブランク材３００を局所的に合わせるため、ブランク材３００の所定の場所の少なくとも一部にツール５０６を適用する。また、ある種の実施形態では、ツール支持体５０８は、インクリメンタルシート成形プロセス中に治具５０２に対して可動である。
【００１２】
所定の場所、所定の変位、所定の力、及び／又は輪郭面は、テーラードブランク材３００をシートメタルコンポーネント２００に成形するため、任意の好適な方法で選択される。例えば、限定するものではないが、製造ロボット５０４は、テーラードブランク材３００の所定の場所の少なくとも一部に、複数の適用を含むシーケンスでツール５０６を適用する。幾つかの実施形態では、製造ロボット５０４は、テーラードブランク材３００をシートメタルコンポーネント２００に成形するため、ツール５０６を適用するように好適にプログラムされたコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）装置である。ある種の実施形態では、ツール５０６は、製造ロボット５０４のエンドエフェクタ５０５に関連付けられている複数のツール５０６である。例えば、複数のツール５０６は、本明細書に記載されているように、点、パッド、ボール、角度が付けられた適用面、及びツール５０６がテーラードブランク材からシートメタルコンポーネントを成形することを可能にする別の好適な形状、のうちの１つを有するスタイラスを含む。幾つかの実施形態では、システム５００は、プログラムされたシート成形シーケンス中に、複数のツール５０６のうちの１つを、複数のツール５０６のうちの別の１つによって置き換えることが可能なように構成されている。
【００１３】
また、ある種の実施形態では、ツール支持体５０８は、製造ロボット５０４と協働するため再配置するように好適にプログラムされたＣＮＣ装置である。例えば、ツール支持体５０８は、製造ロボット５０４用のＣＮＣコントローラ及び独立したＣＮＣコントローラのうちの１つによって制御可能である。システム５００は、水平位置にブランク材３００を保持するように構成された治具５０２、及びブランク材３００の上部表面上で動作するように構成された製造ロボット５０４と共に描かれているが、代替的な実施形態では、治具５０２は任意の好適な配向、例えば限定するものではないが、垂直の配向又は斜めに傾斜した配向を有しており、製造ロボット５０４はブランク材３００の任意の好適な表面上で動作するように構成されており、これにより、本明細書で説明されているように、シートメタルコンポーネント２００がテーラードブランク材３００から成形可能となることを理解されたい。
【００１４】
別の実施例に関しては、テーラードブランク材３００は、任意の好適な両面インクリメンタルシート成形システムを使用して、シートメタルコンポーネント２００に成形されうる。図５は、テーラードブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するために使用されうるインクリメンタルシート成形システム６００の第２の例示的な実施形態の概略図である。システム６００は、テーラードブランク材３００の外周３０６を固定するように構成された治具６０２、並びに治具６０２の対向する面上に位置決めされた一対の製造ロボット６０４及び６５４を含む。治具６０２がテーラードブランク材３００の外周３０６をほぼ固定的な場所に保持している間に、製造ロボット６０４及び６５４はそれぞれ、テーラードブランク材３００の対向する面上の一連の所定の場所に、それぞれのツール６０６及び６５６、例えば限定するものではないが、一対のスタイラスを、協調的に或いは連続的に適用する。例えば、ツール６０６は製造ロボット６０４のエンドエフェクタ６０５に結合されており、ツール６５６は製造ロボット６５４のエンドエフェクタ６５５に結合されている。製造ロボット６０４及び６５４はそれぞれ、例えば、ブランク材３００に所定の局所的な変位を、或いはブランク材３００に適用される所定の局所的な力を作り出すため、それぞれの所定の場所でツール６０６及び６５６を適用する。ある種の実施形態では、対向する製造ロボット６０４及び６５４は、インクリメンタルシート成形プロセスのある特定の段階で、対向するツール６０６及び６５６のどちらか一方が成形ツールとして働き、対向するツール６０６及び６５６の他方がツール支持体として働くように、動作する。
【００１５】
所定の場所、所定の変位、及び／又は所定の力は、テーラードブランク材３００をシートメタルコンポーネント２００に成形するため、任意の好適な方法で選択される。例えば、限定するものではないが、製造ロボット６０４及び６５４の各々は、テーラードブランク材３００の所定の場所の少なくとも一部に、複数の適用を含むシーケンスでツール６０６及び６５６をそれぞれ適用する。幾つかの実施形態では、一対の製造ロボット６０４及び６５４の各々は、テーラードブランク材３００をシートメタルコンポーネント２００に成形するため、それぞれのツール６０６及び６５６を適用するため協働するように好適にプログラムされたコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）装置である。例えば、製造ロボット６５４は、製造ロボット６０４用のＣＮＣコントローラ及び独立したＣＮＣコントローラのうちの１つによって制御可能である。ある種の実施形態では、ツール６０６は、製造ロボット６０４のエンドエフェクタ６０５に関連付けられた複数のツール６０６であり、ツール６５６は、製造ロボット６５４のエンドエフェクタ６５５に関連付けられた複数のツール６５６である。例えば、複数のツール６０６及び６５６の各々は、本明細書に記載されているように、点、パッド、ボール、角度が付けられた適用面、好適なツール支持体表面、又はツール６０６及び６５６がテーラードブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形することを可能にする別の好適な形状、のうちの１つを有するスタイラスを含む。幾つかの実施形態では、システム５００は、プログラムされたシート成形シーケンス中に、複数のツール６０６及び６５６のうちの１つを、複数のツール６０６及び６５６のうちの別の１つによってそれぞれ置き換えることが可能なように構成されている。
【００１６】
システム６００は、垂直位置にブランク材３００を保持するように構成された治具６０２と共に描かれているが、代替的な実施形態では、治具６０２は任意の好適な配向、例えば限定するものではないが、水平の配向又は斜めに傾斜した配向を有しており、製造ロボット６０４及び６５４の各々はブランク材３００の任意の好適な表面上で動作するように構成されており、これにより、本明細書で説明されているように、シートメタルコンポーネント２００がテーラードブランク材３００から成形可能となることを理解されたい。
【００１７】
ある種の実施形態では、エンドエフェクタ５０５、６０５、及び６５５のうちの少なくとも１つは、各ツール５０６、６０６、及び６５６の先端に隣接するブランク材３００の変形ゾーンに熱エネルギーを適用するように構成されている。例えば、エンドエフェクタ５０５、６０５、及び６５５のうちの少なくとも１つは、ブランク材３００の変形を促進するため、ブランク材３００の材料を柔らかくするため、各ツール５０６、６０６、及び６５６の先端の先のブランク材３００上の場所に熱エネルギーを適用するように構成されている。別の実施例に関しては、エンドエフェクタ５０５、６０５、及び６５５のうちの少なくとも１つは、変形後にブランク材３００の材料をアニールするため、各ツール５０６、６０６、及び６５６の先端の背後のブランク材３００上の場所に熱エネルギーを適用するように構成されている。ある種の実施形態では、エンドエフェクタ５０５、６０５、及び６５５のうちの少なくとも１つは、抵抗熱源、高温ガス源、放射熱源（例えば限定するものではないが、赤外線ランプなど）、連続波レーザ源、パルスレーザ源、電流源、超音波発生器、及び他の好適な熱エネルギー源のうちの少なくとも１つを使用して、ブランク材３００に熱エネルギーを適用するように構成されている。
【００１８】
幾つかの実施形態では、システム５００及び６００は、成形プロセス中、少なくとも１つの所定の場所３４４で、テーラードブランク材３００の変形を防止するように構成されている。例えば、ブランク材３００は、少なくとも１つの所定の場所３４４ごとに、コンポーネント２００上に包含されるように意図された機能、例えば限定するものではないが、表面３０２及び３０４のうちの１つのタグ並びに埋め込み装置のうちの少なくとも１つを含むが、ツール５０６、６０６、及び６５６のいずれかの直接的な適用によって、当該機能は損傷される可能性がある。ある種の実施形態では、システム５００及び６００に関連付けられたＣＮＣコントローラは、少なくとも１つの所定の場所３４４でツール５０６、６０６、及び６５６がブランク材３００に直接接触するのを防止するように構成されており、コンポーネント２００上に損傷のない外観が含まれるよう促進する。
【００１９】
本明細書に記載のインクリメンタルシート成形システム５００及び６００の特定の機能は、例示を目的としたものであって、本明細書に記載のテーラードブランク材からシートメタルコンポーネントを成形する実施形態の限定を意図していないことを理解されたい。代替的な実施形態では、本明細書に記載のように、テーラードブランク材からシートメタルコンポーネント２００の成形を可能にする、任意の好適なインクリメンタルシート成形システムが使用されうる。
【００２０】
図２及び図３に戻ると、テーラードブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形する例示的な実施形態が、テーラードブランク材３００の特定の領域への例示的な改変、並びに好適なインクリメンタルシート成形プロセスによって、テーラードブランク材３００から成形されたものとしてシートメタルコンポーネント２００（図２に示す）の対応する領域の結果として生ずる特徴を参照して説明される。一般的に、シートメタルコンポーネント２００は、第１表面２０２及び対向する第２表面２０４を画定する。シートメタルコンポーネント２００は、第１表面２０２と第２表面２０４との間に画定される厚み２０６を有する。例示的な実施形態では、厚み２０６は、テーラードブランク材３００の構成、並びにインクリメンタルシート成形プロセスによって引き起こされるシートメタルコンポーネント２００の材料の変形及び伸張、のうちの少なくとも１つの結果として、シートメタルコンポーネント２００の異なる領域で局所的に変化する。シートメタルコンポーネント２００はまた、シートメタルコンポーネントの異なる領域で局所的に変化する剛性を有する。
【００２１】
ある種の実施形態では、初期ブランク材は第１材料３０８から成形される。幾つかの実施形態では、第１材料３０８は、例えば限定するものではないが、チタン、鋼鉄、銅、及びアルミニウムのうちの１つなど、一様な金属材料である。第１材料３０８は、その外表面に被覆を含みうることを理解されたい。例えば、初期ブランク材は、金属被覆、第１材料から生成された酸化化合物、防食被覆、誘電体被覆、導電率増強被覆、摩擦最適化被覆、摩耗低減被覆、反射被覆、反射防止被覆、吸収性被覆、反応性被覆、カラー被覆、審美的被覆、並びにインクリメンタルシート成形プロセスを促進すると共に／或いは、第１材料３０８、テーラードブランク材３００、及びシートメタルコンポーネント２００のいずれかに所望の特性をもたらす他の任意の被覆、これらのうちの少なくとも１つの被覆を含みうる。
【００２２】
次いで、初期ブランク材は、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、（ｉ）第１材料３０８の一部に付加的な材料を結合すること、及び（ｉｉ）初期ブランク材の一部から第１材料３０８を取り除くこと、のうちの少なくとも１つによって、テーラードブランク材３００を成形するように調整され、これによって、シートメタルコンポーネント２００の少なくとも一部と、特定の厚み、特定の剛性、及び特定の幾何形状のうちの少なくとも１つとの整合性の改善を促進する。
【００２３】
例えば、ある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００は、テーラードブランク材３００の対応する第１領域３１０から成形される、少なくとも１つの第１領域２１０を含む。テーラードブランク材３００の各第１領域３１０は、ブランク材３００を最初に成形するために使用される第１材料３０８の一部が、各第１領域３１０でブランク材３００から取り除かれることを特徴とする。例えば、各第１領域３１０内の第１材料の一部は、機械加工、研磨、切断（限定するものではないが、ウォータージェット切断を含む）、穿孔、エッチング、溶解、及び第１領域が本明細書に記載されているように機能することを可能にする他の任意の好適な方法で第１領域３１０から取り除くこと、のうちの少なくとも１つによって処理される。その結果、シートメタルコンポーネント２００の対応する第１領域２１０の各々は、第１領域３１０から第１材料３０８を取り除いていない同様のブランク材から第１領域２１０が成形された場合に生じうる厚みと比較して、低減された局所的な厚み２０６を有する。
【００２４】
ある種の実施形態では、対応する第１領域２１０の各々の局所的な厚み２０６は、第１領域３１０から第１材料３０８を取り除いていない同様のブランク材から第１領域２１０が成形された場合に生じうる厚みと比較して低減されるが、少なくとも１つの第１領域２１０に対する局所的な剛性及び強度の要件を満たすのに十分である。その結果、第１領域３１０の各々から第１材料の一部を取り除くことにより、シートメタルコンポーネント２００は、第１領域３１０から第１材料３０８を取り除いていない同様のブランク材からシートメタルコンポーネント２００が成形された場合に生ずるであろう重量と比較して、軽減された重量を有することができる。ある種の実施形態、例えば、シートメタルコンポーネント２００が航空機１０２のコンポーネントであるような実施形態では、このような重量軽減は性能上の大きな利点を示す。更に、ある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００が複雑な幾何形状に成形された後に、少なくとも１つの第１領域２１０から同じ量の第１材料３０８を取り除くことは、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、実質的に平坦なテーラードブランク材３００の第１領域３１０から第１材料３０８の一部を取り除くよりも、実質的により大きな技術的困難と、それに対応してより多くの時間と費用を提示するであろう。
【００２５】
ある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００の少なくとも１つの第１領域２１０は、平面２０７に対して大きな又は「急な」傾斜を有するシートメタルコンポーネント２００の一部に隣接している。例示的な実施形態では、例えば、少なくとも１つの第１領域２１０は、反転したコップ様の形状の実質的に平坦なキャップ面を形成する一対の第１領域２１０を含む。各第１領域２１０の外周は、反転したコップ様の形状の壁部分２１２によって画定される。平面２０７に対する壁部分２１２の比較的大きな傾斜により、壁部分２１２の厚み２０６は、インクリメンタルシート成形プロセス中に大幅に薄くされる。その結果、テーラードブランク材３００の第１材料３０８の厚みは、壁部分２１２の厚み２０６が局所的な剛性及び強度の要件を満たすのに十分であることを保証するため、比較的大きくなるように選択される。対照的に、実質的に平坦な第１領域２１０の厚み２０６は、インクリメンタルシート成形プロセス中にはさほど薄くされないが、第１領域２１０の剛性及び強度の要件を満たすのに、第１材料３０８の比較的大きな初期厚みは不要である。また、上述のように、シートメタルコンポーネント２００が成形された後に、第１領域２１０から同じ量の第１材料３０８を取り除くことは、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、テーラードブランク材３００の対応する第１領域３１０から第１材料３０８の一部を取り除くよりも、実質的により大きな技術的困難と、それに対応してより多くの時間と費用を提示するであろう。
【００２６】
追加的に又は代替的に、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、テーラードブランク材３００の対応する第１領域３１０から第１材料３０８の一部を取り除くことは、第１領域３１０に隣接する領域でのインクリメンタル成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動を変える。ある種の実施形態では、第１領域３１０に隣接する領域内でのインクリメンタルシート成形プロセス中に第１材料３０８の変形及び流動の挙動が変わったことにより、（ｉ）シートメタルコンポーネント２００の第１領域２１０が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉ）第１領域２１０に隣接する領域が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉｉ）ブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なエネルギーの低減、及び（ｉｖ）ツール経路、例えばブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なツール５０６又は６０６（図４及び図５に示す）のツール経路の単純化、のうちの少なくとも１つが可能になる。
【００２７】
代替的な実施形態では、シートメタルコンポーネント２００の少なくとも１つの第１領域２１０は、大きな傾斜を有するシートメタルコンポーネント２００の一部に隣接していない。例えば、第１領域２１０の少なくとも１つは、図示されているように一対の反転したコップ状の領域に限定されておらず、むしろ、少なくとも１つの第１領域は、任意の好適な数の第１領域２１０を含み、各第１領域２１０は、本明細書に記載のように、シートメタルコンポーネント２００が機能し、テーラードブランク材３００から成形されることを可能にする、任意の好適な形状を有する。
【００２８】
ある種の実施形態では、少なくとも１つの第１領域３１０からの第１材料３０８の一部の除去は、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施時に使用される同じシステムに結合されている間に実施される。例えば、図４及び図５を参照すると、少なくとも１つの第１領域３１０からの第１材料３０８の一部の除去は、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形システム５００の治具５０２、又はインクリメンタルシート成形システム６００の治具６０２に結合されている間に実施される。幾つかの実施形態では、インクリメンタルシート成形システム５００のツール５０６、及び／又はインクリメンタルシート成形システム６００のツール６０６は、例えば限定するものではないが、スタイラスなどのインクリメンタルシート成形ツールと、例えば限定するものではないが、研磨機などの、少なくとも１つの第１領域３１０から第１材料３０８の一部を取り除くように構成された機械加工ツールとの間で選択可能である。代替的な実施形態では、ツール５０６及び／又は６０６の各々は、インクリメンタルシート成形ツールに限定されており、システム５００及び／又はシステム６００は、機械研削ツールを含む付加的な製造ロボット（図示せず）を含む。テーラードブランク材３００が治具５０２又は６０２に結合されている間に行われる、少なくとも１つの第１領域３１０からの第１材料３０８の一部の除去は、機械加工プロセス及びインクリメンタルシート成形プロセスが共に、各ツールに対してテーラードブランク材３００を再配置する必要なく実施されるため、非常に厳しい誤差精度の範囲内で、少なくとも１つの第１領域２１０の整形及び配置を促進する。また、テーラードブランク材３００は治具５０２又は６０２に固定されたままであるため、少なくとも１つの第１領域２１０の整形及び配置は、機械加工及びインクリメンタルシート成形の複数回の反復シーケンスを通じて、非常に厳しい誤差精度の範囲内に維持可能である。代替的な実施形態では、少なくとも１つの第１領域３１０からの第１材料３０８の一部の除去は、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施時に使用される同じシステムに結合されている間以外のときに、少なくとも部分的に実施される。
【００２９】
別の実施例として、再度図２及び図３に戻ると、ある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００は、テーラードブランク材３００の対応する第２領域３２０から成形される、少なくとも１つの第２領域２２０を含む。テーラードブランク材３００の各第２領域３２０は、クラッド材３２２が、ブランク材３００を初期成形するために使用される第１材料３０８に結合されていることを特徴とする。例えば、クラッド材３２２は、溶接、ろう付け、めっき、接着剤、締結具（例えば、リベット、ねじ、ボルトのうちの少なくとも１つ）、固定、及び第２領域が本明細書に記載されているように機能することを可能にする他の任意の好適な方法での第２領域３２０への添加、のうちの少なくとも１つによって、各第２領域３２０内の第１材料３０８に結合されている。付加的な実施例として、ある種の実施形態では、エンドエフェクタ５０５、６０５、及び６５５（図５及び図６に示す）のうちの少なくとも１つは、それぞれシステム５００又は６００を使用して、インクリメンタルシート成形プロセスが実施される前又はそのプロセス中に、クラッド材３２２をテーラードブランク材３００に結合するように構成されている。クラッド材３２２をテーラードブランク材３００に結合する結果として、シートメタルコンポーネント２００の対応する第２領域２２０の各々は、第２領域２２０がクラッド材３２２なしで同様のブランク材から成形された場合に生じうる厚みと比較して、増大した局所的な厚み２０６を有する。
【００３０】
ある種の実施形態では、クラッド材３２２は、コンポーネント２００のドーム型外観２０３（図１に最もよく示されている）の外周に適用される。他の実施形態では、クラッド材３２２は、コンポーネント２００の一又は複数の区間２０１のみに適用される。また、幾つかの実施形態では、クラッド材３２２は、湾曲区間２０１の幅全体にわたって延在していないが、任意の好適な形状及びサイズを有するブランク材３００の第２領域３２０に適用されている。より一般的には、シートメタルコンポーネント２００及びテーラードブランク材３００はそれぞれ、説明の目的で特定の形状を有するように描かれているが、各々のシートメタルコンポーネント２００及びテーラードブランク材３００は、本明細書に記載の実施形態に従い、シートメタルコンポーネント２００がテーラードブランク材３００から成形されうるように、任意の好適な形状を有し、更にクラッド材３２２はテーラードブランク材３００の任意の好適な部分に適用されうることを理解されたい。
【００３１】
ある種の実施形態では、各対応する第２領域２２０にもたらされる局所的な厚み２０６により、少なくとも１つの第２領域２２０は、シートメタルコンポーネント２００の他の部分の厚み２０６を増すことなく、少なくとも１つの第２領域２２０の局所的な剛性及び強度の要件を満たすことができる。その結果、テーラードブランク材３００の第２領域３２０の第１材料にクラッド材３２２を結合することにより、シートメタルコンポーネント２００は、シートメタルコンポーネント２００が一様に厚い第１材料３０８からなるブランク材から成形された場合に生ずるであろう重量と比較して、軽減された重量を有することができる。ある種の実施形態、例えば、シートメタルコンポーネント２００が航空機１０２のコンポーネントであるような実施形態では、このような重量軽減は性能上の大きな利点を示す。また、少なくとも１つの第２領域２２０が湾曲した輪郭を示すようなある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００が成形された後に、少なくとも１つの第２領域２２０の第１材料３０８にクラッド材３２２を結合することは、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、実質的に平坦なテーラードブランク材３００の第２領域３２０の第１材料３０８にクラッド材３２２を結合することよりも、実質的により大きな技術的困難と、それに対応してより多くの時間と費用を提示するであろう。
【００３２】
例示的な実施形態では、例えば、少なくとも１つの第２領域２２０は、シートメタルコンポーネント２００全体にわたって延在する単一の傾斜領域である。この傾斜により、第２領域２２０の厚み２０６は、インクリメンタルシート成形プロセス中に、大幅な薄層化にさらされる。テーラードブランク材３００のクラッド材３２２の厚みは、第２領域２２０の厚み２０６が局所的な剛性及び強度の要件を満たすのに十分であることを保証するように選択される。
【００３３】
追加的に又は代替的に、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、第２領域３２０に付加されたクラッド材３２２は、第２領域３２０及び第２領域３２０に隣接する領域のうちの少なくとも１つでのインクリメンタル成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動を変える。ある種の実施形態では、第２領域３２０及び第２領域３２０に隣接する領域のうちの少なくとも１つでのインクリメンタルシート成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動が変わったことにより、（ｉ）シートメタルコンポーネント２００の第２領域２２０が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉ）第２領域２２０に隣接する領域が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉｉ）ブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なエネルギーの低減、及び（ｉｖ）ツール経路、例えばブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なツール５０６又は６０６（図４及び図５に示す）のツール経路の単純化、が可能になる。また、幾つかの実施形態では、第２領域３２０及び第２領域３２０に隣接する領域のうちの少なくとも１つでのインクリメンタルシート成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動が変わったことにより、クラッド材３２２のすべて又は一部がシートメタルコンポーネント２００からその後取り除かれた場合でも、このような利点が可能になる。幾つかのこのような実施形態では、インクリメンタルシート成形プロセスの少なくとも一部が完了した後、クラッド材３２２の少なくとも一部が第２領域から分離されており、完成したシートメタルコンポーネント２００には含まれていない。例えば、クラッド材３２２の少なくとも一部では、第２領域２２０が本明細書に記載のように機能することを可能にする他の任意の好適な方法で、締結解除、固定解除、機械加工、研磨、切断、エッチング、溶解、及び除去のうちの少なくとも１つが行われる。ある種の実施形態では、クラッド材３２２の除去は、第１領域３１０の成形に関して上述されているように、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施に使用される同一のシステムに結合されている間に、実施される。代替的な実施形態では、クラッド材３２２の少なくとも一部の除去は、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施に使用される同一のシステムに結合されていない間に、実施される。代替的に、実質的にすべてのクラッド材３２２は、完成したシートメタルコンポーネント２００に結合されたままである。
【００３４】
代替的な実施形態では、少なくとも１つの第２領域２２０は、図示されているように１つの傾斜領域に限定されておらず、むしろ、少なくとも１つの第２領域は、任意の好適な数の第２領域２２０を含み、各第２領域２２０は、本明細書に記載のように、シートメタルコンポーネント２００が機能し、テーラードブランク材３００から成形されることを可能にする、任意の好適な形状を有することを理解されたい。
【００３５】
ある種の実施形態では、クラッド材３２２は、テーラードブランク材３００を初期成形するために使用される第１材料３０８と実質的に同一の材料から形作られる。代替的な実施形態では、クラッド材３２２は、第１材料３０８と実質的な同一なもの以外の材料から形作られる。
【００３６】
別の実施例に関して、ある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００は、テーラードブランク材３００の対応する第３領域３３０から成形される、少なくとも１つの第３領域２３０を含む。テーラードブランク材３００の各第３領域３３０は、少なくとも１つの補強部材３３２が、ブランク材３００を初期成形するために使用される第１材料３０８に結合されていることを特徴とする。例えば、少なくとも１つの補強部材３３２は、溶接、ろう付け、めっき、接着剤、締結具、及び第３領域が本明細書に記載されているように機能することを可能にする他の任意の好適な方法で第３領域３３０に付加すること、のうちの少なくとも１つによって、各第３領域３３０内の第１材料３０８に結合されている。ある種の実施形態では、各々の少なくとも１つの補強部材３３２は、ブランク材３００の第１表面３０２及び第２表面３０４のうちの１つに結合されている。代替的な実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２は、補強部材３３２が第１表面３０２及び第２表面３０４のうちの１つの下に少なくとも部分的に埋め込まれるように、第１材料３０８に形作られる溝又は切り欠き（図示せず）内に結合される。少なくとも１つの補強部材３３２をテーラードブランク材３００に結合する結果として、シートメタルコンポーネント２００の対応する第３領域２３０の各々は、第３領域２３０が補強部材３３２なしで作られた同様のブランク材から成形された場合に生ずるであろう剛性と比較して、増大した局所的な剛性を有する。
【００３７】
ある種の実施形態では、各対応する第３領域２３０にもたらされる局所的な剛性により、少なくとも１つの第３領域２３０は、シートメタルコンポーネント２００の他の部分の厚み２０６を増すことなく、少なくとも１つの第３領域２３０の局所的な剛性要件を満たすことができる。例えば、限定するものではないが、少なくとも１つの補強部材３３２は、少なくとも１つの第３領域２３０に「スプリングバック」特性を示すシートメタルコンポーネントの傾向、すなわち、設計又は意図された形状から逸脱して丸まる又は折れる少なくとも１つの第３領域２３０の輪郭の傾向、を抑制する。その結果、テーラードブランク材３００の第３領域３３０の第１材料３０８に少なくとも１つの補強部材３３２を結合することにより、シートメタルコンポーネント２００は、シートメタルコンポーネント２００が第３領域３３０内の一様に厚い第１材料３０８からなるブランク材から成形された場合に生ずるであろう重量と比較して、軽減された重量を有することができる。ある種の実施形態、例えば、シートメタルコンポーネント２００が航空機１０２のコンポーネントであるような実施形態では、このような重量軽減は性能上の大きな利点を示す。また、少なくとも１つの第３領域２３０が湾曲した輪郭を示すようなある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００が成形された後に、少なくとも１つの第３領域２３０の第１材料３０８に少なくとも１つの補強部材３３２を結合することは、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、実質的に平坦なテーラードブランク材３００の第３領域３３０の第１材料３０８に少なくとも１つの補強部材３３２を結合することよりも、実質的により大きな技術的困難と、それに対応してより多くの時間と費用を提示するであろう。
【００３８】
例示的な実施形態では、例えば、少なくとも１つの第３領域２３０は、比較的平坦な部分から傾斜部分まで移行するシートメタルコンポーネント２００を横断して延在する単一の領域である。この移行により、インクリメンタルシート成形プロセスは、第３領域２３０の厚み２０６に大幅な変化を引き起こすため、第３領域のスプリングバックに対する脆弱性を増す傾向がある。少なくとも１つの補強部材３３２は、伸張方向を横断する軸３３４の周りで第３領域２３０の曲げ剛性及びねじり剛性を高める。テーラードブランク材３００の少なくとも１つの補強部材３３２の数、配向、断面形状及び厚みのうちの少なくとも１つは、軸３３４の周りのシートメタルコンポーネント２００のスプリングバックを抑制するように、そうでない場合には、追加的又は代替的に、結果として得られる第３領域の剛性が局所的な剛性要件を満たすのに十分であることを保証するように、選択される。例えば、図２及び図３に示されている実施例の少なくとも１つの補強部材３３２は、等間隔に配置され伸張された３つの補強部材３３２を含み、各補強部材３３２はワイヤセグメント及びハット型補強材のうちの１つである。代替的な実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２は、等間隔に配置され平行に伸張された３つの部材に限定されておらず、むしろ、少なくとも１つの補強部材３３２は、本明細書に記載のように、シートメタルコンポーネント２００が機能し、テーラードブランク材３００から成形されることを可能にする、任意の好適な数、構成、及び間隔を有することを理解されたい。例えば、幾つかの実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２は、一部の部材が、その他の部材に対して垂直に、或いは斜めに配向される複数の補強部材３３２を含む。このような幾つかの実施形態では、複数の補強部材３３２は、第３領域２３０に対して複数の方向で剛性を付加するグリッド構成で配向される。別の実施例に関して、ある種の実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２は、少なくとも１つの湾曲した補強部材３３２を含む。
【００３９】
追加的に又は代替的に、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、第３領域３３０に付加された少なくとも１つの補強部材３３２は、第３領域３３０及び第３領域３３０に隣接する領域のうちの少なくとも１つでのインクリメンタル成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動を変える。ある種の実施形態では、第３領域３３０及び第３領域３３０に隣接する領域のうちの少なくとも１つでのインクリメンタルシート成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動が変わったことにより、（ｉ）シートメタルコンポーネント２００の第３領域２３０が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉ）第３領域２３０に隣接する領域が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉｉ）ブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なエネルギーの低減、及び（ｉｖ）ツール経路、例えばブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なツール５０６又は６０６（図４及び図５に示す）のツール経路の単純化、が可能になる。また、幾つかの実施形態では、第３領域３３０及び第３領域３３０に隣接する領域のうちの少なくとも１つでのインクリメンタルシート成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動が変わったことにより、少なくとも１つの補強部材３３２のすべて又は一部がシートメタルコンポーネント２００からその後取り除かれた場合でも、このような利点が可能になる。幾つかのこのような実施形態では、インクリメンタルシート成形プロセスの少なくとも一部が完了した後、補強部材３３２の少なくとも一部が第３領域から分離されており、完成したシートメタルコンポーネント２００には含まれていない。例えば、補強部材３３２の少なくとも一部では、第３領域２３０が本明細書に記載のように機能することを可能にする他の任意の好適な方法で、締結解除、固定解除、機械加工、研磨、切断、エッチング、溶解、及び除去のうちの少なくとも１つが行われる。ある種の実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２の除去は、第１領域３１０の成形に関して上述されているように、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施に使用される同一のシステムに結合されている間に、実施される。代替的な実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２の少なくとも一部の除去は、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施に使用される同一のシステムに結合されていない間に、実施される。代替的に、少なくとも１つの補強部材３３２の実質的にすべては、完成したシートメタルコンポーネント２００に結合されたままである。
【００４０】
代替的な実施形態では、少なくとも１つの第３領域２３０は、図示されているように、シートメタルコンポーネント２００が比較的平坦な部分から傾斜部分まで移行する単一の領域に限定されておらず、むしろ、少なくとも１つの第３領域２３０は、任意の好適な数の第３領域２３０を含み、各第３領域２３０は、本明細書に記載のように、シートメタルコンポーネント２００が機能し、テーラードブランク材３００から成形されることを可能にする、任意の好適な形状を有することを理解されたい。
【００４１】
ある種の実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２は、テーラードブランク材３００を初期成形するために使用される第１材料３０８と実質的に同一の材料から形作られる。代替的な実施形態では、少なくとも１つの補強部材３３２は、第１材料３０８と実質的な同一なもの以外の材料から形作られる。例えば、限定するものではないが、少なくとも１つの補強部材３３２は、第１材料３０８に対して高い剛性を有する材料から形作られる。
【００４２】
別の実施例に関して、ある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００は、テーラードブランク材３００の対応する第４領域３４０から成形される、少なくとも１つの第４領域２４０を含む。テーラードブランク材３００の各第４領域３４０は、ブランク材３００を初期成形するために使用される第１材料３０８が第４領域３４０から完全に取り除かれ、第４材料３４２は第４領域３４０に当接する第１材料３０８の少なくとも一部に結合されていることを特徴とする。例えば、第４材料３４２は、突き合せ溶接又は他の好適な突き合せ接合プロセスなどによって、各第４領域３４０に当接する第１材料３０８の少なくとも一部に、エッジ間結合されている。代替的に、第４材料３４２は、第４領域３４０が本明細書に記載されているように機能することを可能にする他の任意の好適な方法で、各第４領域３４０に当接する第１材料３０８の少なくとも一部に結合されている。第４材料３４２をテーラードブランク材３００に結合する結果として、シートメタルコンポーネント２００の対応する第４領域２４０の各々は、第４領域２４０が、第１材料３０８を第４材料３４２で置き換えることなく作られた同様のブランク材から成形された場合に生じうる材料特性から改変された少なくとも１つの材料特性、例えば重量及び／又は局所的な剛性を有する。
【００４３】
ある種の実施形態では、第１材料３０８から成形された初期ブランク材は、実質的に均一な厚みを有する。また、ある種の実施形態では、第４材料３４２は、初期ブランク材の初期厚みと実質的に同一である、インクリメンタルシート成形プロセス前の初期厚みを有するように選択される。代替的に、第１材料３０８から成形される初期ブランク材は、実質的に一様な厚みでない厚みを有し、及び／又は第４材料３４２は、インクリメンタルシート成形プロセス前のブランク材３００の第１材料３０８の初期厚みと実質的に同一ではない、インクリメンタルシート成形プロセス前の初期厚みを有するように選択される。
【００４４】
ある種の実施形態では、少なくとも１つの第４領域３４０の初期厚みがテーラードブランク材３００の外周３０６の他の部分の初期厚みと実質的に等しいことによって、シートメタルコンポーネント２００の外周上にある少なくとも１つの第４領域２４０内に異なる材料特性を生成する間に、システム５００の治具５０２（図４に示す）又はシステム６００の治具６０２（図５に示す）などの標準的なインクリメンタルシート成形システムの治具へのテーラードブランク材３００の固定が促進される。例えば、第４材料３４２によって、外周３０６に沿ったクラッド材３２２又は補強部材３３２の使用から生ずる外周３０６に沿った厚みの変化に対応するため、治具５０２又は治具６０２への改良を要求することなく、少なくとも１つの第４領域２４０は局所的な剛性及び強度の要件を満たすことができる。また、少なくとも１つの第４領域２４０が湾曲した輪郭を示すようなある種の実施形態では、シートメタルコンポーネント２００が成形された後に、シートメタルコンポーネント２００にクラッド材３２２又は補強部材３３２を結合することは、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、及び／又はそのプロセス中に、実質的に平坦なテーラードブランク材３００の少なくとも１つの第４領域３４０で第１材料３０８を第４材料３４２で置き換えることよりも、実質的により大きな技術的困難と、それに対応してより多くの時間と費用を提示するであろう。
【００４５】
例示的な実施形態では、例えば、少なくとも１つの第４領域は、別のコンポーネント（図示せず）に対する取り付け点又は参照配置点として機能するように設計されたシートメタルコンポーネント２００の外周領域である。したがって、第１材料３０８で全体的に成形されたブランク材は、シートメタルコンポーネント２００が第４領域３４０の局所的な強度要件に適合することを可能にする厚みの強化を要求しうる。第４材料３４２は、第４領域の第４材料の少ない厚みでも局所的な強度要件を満たすのに十分であるように、第１材料３０８に対して高い強度特性を有するように選択される。第１材料３０８をテーラードブランク材３００の第４領域の第４材料３４２で置き換えることにより、ブランク材３００の他の部分の厚み全体を増すことなく、したがって、シートメタルコンポーネント２００の他の領域の厚み２０６を増すことなく、シートメタルコンポーネント２００の第４領域２４０の局所的な強度要件を満たすことが可能になる。その結果、テーラードブランク材３００の第４領域３４０に隣接する第１材料３０８の少なくとも一部に第４材料３４２を結合することにより、シートメタルコンポーネント２００は、シートメタルコンポーネント２００が一様に厚い第１材料３０８からなるブランク材から成形された場合に生ずるであろう重量と比較して、軽減された重量を有することができる。
【００４６】
追加的に又は代替的に、インクリメンタルシート成形プロセスの前に、第４領域３４０に付加された第４材料３４２は、第４領域３４０に隣接する領域でのインクリメンタル成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動を変える。ある種の実施形態では、第４領域３４０内でのインクリメンタルシート成形プロセス中に第１材料３０８の変形及び流動の挙動が変わったことにより、（ｉ）シートメタルコンポーネント２００の第４領域２４０が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉ）第４領域２４０に隣接する領域が局所的な剛性及び強度の要件を満たすこと、（ｉｉｉ）ブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なエネルギーの低減、及び（ｉｖ）ツール経路、例えばブランク材３００からシートメタルコンポーネント２００を成形するのに必要なツール５０６又は６０６（図４及び図５に示す）のツール経路の単純化、が可能になる。また、幾つかの実施形態では、第４領域３４０及び第４領域３４０に隣接する領域のうちの少なくとも１つでのインクリメンタルシート成形プロセス中に、第１材料３０８の変形及び流動の挙動が変わったことにより、第４材料３４２のすべて又は一部がシートメタルコンポーネント２００からその後取り除かれた場合でも、このような利点が可能になる。幾つかのこのような実施形態では、インクリメンタルシート成形プロセスの少なくとも一部が完了した後、第４材料３４２の少なくとも一部が第４領域から分離されており、完成したシートメタルコンポーネント２００には含まれていない。例えば、第４材料３４２の少なくとも一部では、シートメタルコンポーネント２００が本明細書に記載のように機能することを可能にする他の任意の好適な方法で、締結解除、固定解除、機械加工、研磨、切断、エッチング、溶解、及び除去のうちの少なくとも１つが行われる。ある種の実施形態では、第４材料３４２の除去は、第１領域３１０の成形に関して上述されているように、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施に使用される同一のシステムに結合されている間に、実施される。代替的な実施形態では、第４材料３４２の少なくとも一部の除去は、テーラードブランク材３００が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施に使用される同一のシステムに結合されていない間に、実施される。代替的に、実質的にすべての第４材料３４２は、完成したシートメタルコンポーネント２００に結合されたままである。
【００４７】
代替的な実施形態では、少なくとも１つの第４領域２４０は、図示されているように外周領域に限定されておらず、及び／又は別のコンポーネントに対する取り付け点として使用するように限定されておらず、むしろ、少なくとも１つの第４領域は、任意の好適な数の第４領域２４０を含み、各第４領域２４０は、本明細書に記載のように、シートメタルコンポーネント２００が機能し、テーラードブランク材３００から成形されることを可能にする、任意の好適な形状及びテーラードブランク材３００上の位置を有することを理解されたい。
【００４８】
図６は、テーラードブランク材、例えばテーラードブランク材３００から、シートメタルコンポーネント、例えばシートメタルコンポーネント２００を作る方法７００の例示的な実施形態のフロー図である。図１から図６を参照すると、例示的な実施形態では、方法７００は、（ｉ）クラッド材３２２、補強部材３３２、及び第４材料３４２のうちの少なくとも１つなどの付加的な材料を第１材料の一部に結合すること、及び（ｉｉ）初期ブランク材の一部から第１材料を取り除くこと、のうちの少なくとも１つによって、テーラードブランク材を成形するため、第１材料、例えば第１材料３０８から成形された初期ブランク材を改変すること７０４を含む。方法７００は更に、例えば限定するものではないが、システム５００などのシステムによって実施される１点インクリメンタルシート成形プロセス若しくは２点インクリメンタルシート成形プロセス、又はシステム６００などのシステムによって実施される両面インクリメンタルシート成形プロセス、などのインクリメンタルシート成形プロセスによって、テーラードブランク材からシートメタルコンポーネントを成形すること７０６を含む。
【００４９】
ある種の実施形態では、シートメタルコンポーネントは、シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間で画定される厚み、例えば、シートメタルコンポーネント２００の第１表面２０２と第２表面２０４との間で画定される厚み２０６を有し、シートメタルコンポーネントを成形すること７０６は、厚みがシートメタルコンポーネントの異なる領域で局所的に変化するようにシートメタルコンポーネントを成形すること７０８を含む。追加的に又は代替的に、シートメタルコンポーネントは剛性を有し、シートメタルコンポーネントを成形すること７０６は、剛性がシートメタルコンポーネントの異なる領域で局所的に変化するようにシートメタルコンポーネントを成形すること７０８を含む。
【００５０】
幾つかの実施形態では、初期ブランク材を改変すること７０４は、少なくとも１つの第１領域から、例えばテーラードブランク材の第１領域３１０などから、第１材料の一部を取り除くこと７１２を含む。また、このようなある種の実施形態では、シートメタルコンポーネントは、シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間で画定される厚み、例えば、シートメタルコンポーネント２００の第１表面２０２と第２表面２０４との間で画定される厚み２０６を有し、テーラードブランク材の少なくとも１つの第１領域から第１材料の一部を取り除くこと７１２は、シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第１領域、例えば、テーラードブランク材の少なくとも１つの第１領域に対応する少なくとも１つの第１領域２１０の厚みを局所的に低減すること７１４を含む。更に、このような幾つかの実施形態では、シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第１領域は、大きな傾斜、例えば、限定するものではないが、壁部分２１２を有するシートメタルコンポーネントの一部に隣接している。
【００５１】
ある種の実施形態では、テーラードブランク材の少なくとも１つの第１領域から第１材料３０８の一部を取り除くことは、テーラードブランク材が、インクリメンタルシート成形プロセスの実施時に使用されるシステム５００又はシステム６００などのシステムに結合されている間に実施される。
【００５２】
ある種の実施形態では、初期ブランク材を改変すること７０４は、クラッド材、例えばクラッド材３２２を、テーラードブランク材の少なくとも１つの第２領域、例えば第２領域３２０の第１材料に結合すること７１６を含む。このような幾つかの実施形態では、シートメタルコンポーネントは、シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間で画定される厚み、例えば、シートメタルコンポーネント２００の第１表面２０２と第２表面２０４との間で画定される厚み２０６を有し、テーラードブランク材の少なくとも１つの第２領域の第１材料にクラッド材を結合すること７１６は、シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第２領域、例えば、テーラードブランク材の少なくとも１つの第２領域に対応する少なくとも１つの第２領域２２０の厚みを局所的に増すこと７１８を含む。
【００５３】
ある種の実施形態では、方法７００は更に、インクリメンタルシート成形プロセスの少なくとも一部が完成した後に、シートメタルコンポーネントの第２領域からクラッド材の少なくとも一部を分離すること７２０を含む。このような幾つかの実施形態では、シートメタルコンポーネントの第２領域からクラッド材の少なくとも一部を分離すること７２０は、テーラードブランク材がインクリメンタルシート成形プロセスの実施時に使用されるシステム５００又はシステム６００などのシステムに結合されている間に実施される。
【００５４】
幾つかの実施形態では、クラッド材は、第１材料３０８と実質的な同一なもの以外の材料から形作られる。
【００５５】
ある種の実施形態では、初期ブランク材を改変すること７０４は、少なくとも１つの補強部材、例えば少なくとも１つの補強部材３３２を、少なくとも１つの第３領域、例えばテーラードブランク材の少なくとも１つの第３領域３３０の第１材料に結合すること７２２を含む。このような幾つかの実施形態では、少なくとも１つの補強部材をテーラードブランク材の少なくとも１つの第３領域の第１材料に結合すること７２２は、シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第３領域、例えば、テーラードブランク材の少なくとも１つの第３領域に対応する少なくとも１つの第３領域２３０の剛性を局所的に増すことを含む。また、このような幾つかの実施形態では、方法７００は更に、シートメタルコンポーネントのスプリングバック特性を抑制するため、少なくとも１つの補強部材の数、配向、断面形状、及び厚みのうちの少なくとも１つを選択すること７２６を更に含む。
【００５６】
幾つかの実施形態では、少なくとも１つの補強部材は、第１材料と実質的な同一なもの以外の材料から形作られる。
【００５７】
ある種の実施形態では、初期ブランク材を改変すること７０４は、テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域、例えば少なくとも１つの第４領域３４０から第１材料を取り除くこと７２８、及び第４材料、例えば第４材料３４２を、テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域に当接する第１材料の少なくとも一部に結合すること７３０を含む。幾つかの実施形態では、第４材料を、テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域に当接する第１材料の少なくとも一部に結合すること７３０は、第４材料を、第１材料の少なくとも一部に突き合せ溶接すること７３２を含む。ある種の実施形態では、第１材料から成形される初期ブランク材は厚みを有し、第４材料を、テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域に当接する第１材料の少なくとも一部に結合すること７３０は、初期ブランク材の厚みと実質的に同一である、インクリメンタルシート成形プロセス前の初期厚みを有する第４材料を結合すること７３４を含む。幾つかの実施形態では、第４材料を、テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域に当接する第１材料の少なくとも一部に結合すること７３０は、シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第４領域、例えば、テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域に対応する少なくとも１つの第４領域２４０の少なくとも１つの材料特性を局所的に改変すること７３６を含む。
【００５８】
図７に示した例示的な航空機の製造及び保守方法１００及び図８に示した例示的な航空機１０２を再び参照すると、製造前の段階では、例示的な方法１００は、航空機１０２の仕様及び設計１０４と、材料調達１０６とを含みうる。製造段階では、航空機１０２のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１０８と、システムインテグレーション１１０とが行われる。その後、航空機１０２は、認可及び納品１１２を経て運航１１４に供される。顧客により運航される間に、航空機１０２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１１６が予定される。
【００５９】
方法１００のプロセスの各々は、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）によって実行又は実施されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、限定するものではないが、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、第三者は、限定するものではないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み、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うる。
【００６０】
図８に示すように、例示的方法１００によって製造される航空機１０２は、複数のシステム１２０及び内装１２２を有する機体１１８を含みうる。高次のシステム１２０の例には、推進システム１２４、電気システム１２６、油圧システム１２８、及び環境システム１３０のうち一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の原理は、自動車産業などの他の産業にも適用されうる。
【００６１】
本明細書に具現化された装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１００の一又は複数の任意の段階で、例えば、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１０８、システムインテグレーション１１０、及び機体１１８の定期的な整備及び点検１１６のうちの少なくとも１つの間で特に採用されうる。例えば、製造プロセス１０８に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機１０２の運航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリに類似の方法で作製又は製造されうる。また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせは、例えば、航空機１０２の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機１０２のコストを削減することにより、製造段階１０８及び１１０で利用されうる。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、あるいはそれらの組み合わせを、航空機１０２の運航中に、例えば限定するものではないが、整備及び保守１１６に利用することができる。例えば、限定するものではないが、この装置及び方法は、コンポーネントを１個ずつ又は小ロットで迅速且つ低コストで製造できるようにし、これにより、上記のプロトタイピング、製造、保守、整備、オーバーホール、及び修理段階に加えて、設計段階での概念評価、並びに在庫／保管のニーズを低減したオンデマンドスペア部品製造が促進される。
【００６２】
本明細書に記載の実施形態は、シートメタルコンポーネントを成形するための少なくとも幾つかの既知の方法に改善をもたらす。シートメタルコンポーネントを成形するための少なくとも幾つかの既知の方法と比較して、本明細書に記載の実施形態は、インクリメンタルシート成形プロセスにテーラードブランク材を使用することにより、ブランク材から成形されるシートメタルコンポーネントの少なくとも一部に対する、特定の厚み、特定の剛性、及び特定の幾何形状のうちの少なくとも１つの整合性の改善することができる。シートメタルコンポーネントを成形するための少なくとも幾つかの既知の方法と比較して、本明細書に記載の実施形態は、シートメタルコンポーネントの厚み及び／又は剛性の局所的な変化をもたらし、幾つかの実施形態では、シートメタルコンポーネントの軽量化及びシートメタルコンポーネント成形の速度増加のうちの少なくとも１つをもたらす。加えて、本明細書に記載の実施形態は、テーラードブランク材がインクリメンタルシート成形プロセスに使用される治具に結合されている間に、テーラードブランク材の材料の一部の除去をもたらし、これにより、非常に厳しい誤差精度の範囲内でテーラードブランク材の整形及び変形の配置を促進する。
【００６３】
本発明の更なる態様によれば、以下が提示される。
【００６４】
Ａ１．  テーラードブランク材からシートメタルコンポーネントを作る方法であって、前記方法は、
（ｉ）第１材料の一部に付加的な材料を結合すること、及び（ｉｉ）初期ブランク材の一部から前記第１材料を取り除くこと、のうちの少なくとも１つによって前記テーラードブランク材を成形するため、それらの外表面上の被覆を含む前記第１材料から成形される前記初期ブランク材を改変すること、及び
インクリメンタルシート成形プロセスによって、前記テーラードブランク材から前記シートメタルコンポーネントを成形すること
を含む方法。
【００６５】
Ａ２．  前記シートメタルコンポーネントは、前記シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間に画定される厚みを有し、前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、前記厚みが前記シートメタルコンポーネントの異なる領域で局所的に変動するように、前記シートメタルコンポーネントを成形することを含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００６６】
Ａ３．  前記シートメタルコンポーネントは剛性を有し、前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、前記剛性が前記シートメタルコンポーネントの異なる領域で局所的に変動するように、前記シートメタルコンポーネントを成形することを含む、段落Ａ１又はＡ２に記載の方法も提供される。
【００６７】
Ａ４．  前記初期ブランク材を前記改変することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第１領域から前記第１材料の一部を取り除くことを含んでおり、
前記シートメタルコンポーネントは、前記シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間に画定される厚みを有し、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第１領域から前記第１材料の一部を前記取り除くことは、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第１領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第１領域の前記厚みを局所的に低減することを含むこと、
前記シートメタルコンポーネントの前記少なくとも１つの第１領域は、大きな傾斜を有する前記シートメタルコンポーネントの一部に隣接すること、並びに
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第１領域から前記第１材料の前記一部を前記取り除くことは、前記テーラードブランク材が、前記インクリメンタルシート成形プロセスを実施するために使用されるシステムに結合されている間に実施されること、
のうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１からＡ３のいずれか１つに記載の方法も提供される。
【００６８】
Ａ５．  前記初期ブランク材を前記改変することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第２領域の前記第１材料にクラッド材を結合することを含み、前記シートメタルコンポーネントは、前記シートメタルコンポーネントの第１表面と第２表面との間に画定される厚みを有し、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第２領域の前記第１材料に前記クラッド材を前記結合することは、好ましくは前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第２領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第２領域の前記厚みを局所的に増すことを含む、段落Ａ１からＡ４のいずれか１つに記載の方法も提供される。
【００６９】
Ａ６．  前記インクリメンタルシート成形プロセスの少なくとも一部が完了した後、前記シートメタルコンポーネントの前記第２領域から、前記クラッド材の少なくとも一部を分離することを更に含み、
前記シートメタルコンポーネントの前記第２領域から、前記クラッド材の少なくとも一部を前記分離することは、前記テーラードブランク材が前記インクリメンタルシート成形プロセスを実施するために使用されるシステムに結合されている間に実施される、段落Ａ５に記載の方法も提供される。
【００７０】
Ａ７．  前記クラッド材は、第１材料と実質的に同一のもの以外の材料から成形される、段落Ａ５に記載の方法も提供される。
【００７１】
Ａ８．  前記初期ブランク材を前記改変することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第３領域の前記第１材料に少なくとも１つの補強部材を結合することを含み、
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第３領域の前記第１材料に前記少なくとも１つの補強部材を前記結合することは、前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第３領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第３領域の剛性を局所的に増すことを含み、
前記シートメタルコンポーネントのスプリングバック特性を抑制するため、前記少なくとも１つの補強部材の数、配向、断面形状、及び厚みのうちの少なくとも１つを選択することを更に含む、段落Ａ１からＡ７のいずれか１つに記載の方法も提供される。
【００７２】
Ａ９．  前記少なくとも１つの補強部材は、第１材料と実質的に同一のもの以外の材料から成形される、段落Ａ８に記載の方法も提供される。
【００７３】
Ａ１０．  前記初期ブランク材を前記改変することは、
前記テーラードブランク材の少なくとも１つの第４領域から前記第１材料を取り除くこと、
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に第４材料を結合することを含み、
前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に前記第４材料を前記結合することは、前記第１材料の前記少なくとも一部に前記第４材料を突き合せ接合することを含む、段落Ａ１からＡ９のいずれか１つに記載の方法も提供される。
【００７４】
Ａ１１．  前記第１材料から成形される前記初期ブランク材は厚みを有し、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に前記第４材料を前記結合することは、前記初期ブランク材の前記厚みと実質的に同一である、前記インクリメンタルシート成形プロセス前の初期厚みを有する前記第４材料を結合することを含む、段落Ａ１０に記載の方法も提供される。
【００７５】
Ａ１２．  前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に当接する前記第１材料の少なくとも一部に前記第４材料を前記結合することは、前記テーラードブランク材の前記少なくとも１つの第４領域に対応する前記シートメタルコンポーネントの少なくとも１つの第４領域の少なくとも１つの材料特性を局所的に改変することを含む、段落Ａ１０に記載の方法も提供される。
【００７６】
Ａ１３．  前記インクリメンタルシート成形プロセスによって、前記テーラードブランク材から前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、少なくとも１つの所定の場所で前記テーラードブランク材の変形を防止することを更に含む、段落Ａ１からＡ１２のいずれか１つに記載の方法も提供される。
【００７７】
Ａ１４．  前記インクリメンタルシート成形プロセスによって、前記テーラードブランク材から前記シートメタルコンポーネントを前記成形することは、前記テーラードブランク材の変形ゾーンに熱エネルギーを与えることを更に含んでおり、
前記テーラードブランク材の変形を促進するため前記テーラードブランク材を柔らかくすること、
前記テーラードブランク材が前記変形ゾーンで変形された後、前記変形ゾーンをアニールすること、
抵抗熱源、高温ガス源、放射熱源、連続波レーザ源、パルスレーザ源、電流源、及び超音波発生器のうちの少なくとも１つを使用すること
のうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１からＡ１３のいずれか１つに記載の方法も提供される。
【００７８】
Ａ１５．  被覆は金属被覆、前記第１材料から生成された酸化化合物、防食被覆、誘電体被覆、導電率増強被覆、摩擦最適化被覆、摩耗低減被覆、反射被覆、反射防止被覆、吸収性被覆、反応性被覆、カラー被覆、及び審美的被覆のうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１からＡ１４のいずれか１つに記載の方法も提供される。
【００７９】
本明細書では、最良のモードを含め、様々な実装を開示する実施例を使用しているため、当業者は任意の機器やシステムの作成ならびに使用、及び組込まれた任意の方法の実施を含む実装を実行することができる。特許性の範囲は、特許請求の範囲によって画され、当業者が想到する他の例も含みうる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構成要素を有する場合、或いは、それらが特許請求の範囲の文言とわずかに異なる均等な構成要素を有する場合は、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図する。
【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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