JPS649923B2 - - Google Patents

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JPS649923B2
JPS649923B2 JP55501278A JP50127880A JPS649923B2 JP S649923 B2 JPS649923 B2 JP S649923B2 JP 55501278 A JP55501278 A JP 55501278A JP 50127880 A JP50127880 A JP 50127880A JP S649923 B2 JPS649923 B2 JP S649923B2
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JP
Japan
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laminate
temperature
vacuum
air
resin
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JP55501278A
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English (en)
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JPS56500530A (ja
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Teimoshii Daburyu Makugan
Uiriamu Jii Orusen
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Boeing North American Inc
Original Assignee
Rockwell International Corp
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Publication date
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Application filed by Rockwell International Corp filed Critical Rockwell International Corp
Publication of JPS56500530A publication Critical patent/JPS56500530A/ja
Publication of JPS649923B2 publication Critical patent/JPS649923B2/ja
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    • B32B2309/60—In a particular environment
    • B32B2309/68—Vacuum

Description

請求の範囲 １ 未硬化樹脂マトリクス中に複数層の繊維状物
質を含み、かつその中に取込まれた空気を有する
積層物を真空排気可能な室内に位置決めするステ
ツプと、 前記室内に部分的な真空環境が作り出されるよ
うに前記室に真空を与えるステツプと、 実質的にすべての取込まれた空気が前記樹脂マ
トリクスを通して泳動するのを可能にするだけの
粘度を前記樹脂マトリクスが示す温度範囲内にま
で、前記積層物を加熱するステツプと、 前記積層物中に取込まれた実質的にすべての空
気を追出させるのに十分な時間の間、前記積層物
上に外からの圧縮圧力が加わらないようにした状
態で、前記温度範囲内でかつ前記部分的な真空環
境内で前記積層物を維持するステツプと、 前記積層物を硬化させるステツプとを備える、
複合構造物の製作方法。 ２ 前記温度範囲は約66℃ないし143℃である、
請求の範囲第１項に記載の製作方法。 ３ 前記硬化させるステツプは前記室内で行なわ
れ、 硬化させるのに適した温度範囲内で前記積層物
を保持するステツプと、前記積層物に圧縮圧力を
加えるステツプとを含む、請求の範囲第１項に記
載の製作方法。 ４ 前記積層物は、前記樹脂マトリクスが実質的
に最小の粘性を示す温度範囲内の或る温度にまで
加熱され、かつ前記温度は前記維持するステツプ
の間、実質的に維持される、請求の範囲第１項に
記載の製作方法。 ５ 前記室を第１および第２の部分に分割する可
撓性シートを前記室内に位置決めするステツプを
備え、 前記積層物は前記第１の室部分に位置決めされ
ており、 前記維持するステツプの間、前記可撓性シート
による積層物への圧縮圧力が加わらないように前
記第１および第２の室部分内の圧力を制御するス
テツプとをさらに備える、請求の範囲第３項に記
載の製作方法。 ６ 前記硬化させるステツプの間、第１の室部分
に対してよりも前記第２の室部分内により大きな
圧力を与えることによつて、前記可撓性シートに
より前記積層物へ圧縮圧力が加えられる、請求の
範囲第５項に記載の製作方法。 ７ 前記硬化させるステツプは前記室の外側で行
なわれ、 前記硬化させるステツプの前に、部分的な真空
の環境を維持した状態で、前記積層物を前記温度
範囲よりも低い温度に保持するステツプと、前記
室から前記積層物を取除くステツプとをさらに備
える、請求の範囲第１項に記載の製作方法。 技術分野 この発明は一般的には複合構造物の製作方法に
関する。より特定的には、この発明は未硬化樹脂
マトリクス中の複数層の繊維状物質からなる複合
積層物の製作方法に関し、ここに積層物中の空隙
はオートクレーブを用いることなしに積層物中に
とり込まれた空気を追い出すことによつて実質的
に除去される。 背景技術 この発明は繊維強化複合材料に関連する。この
技術に熟達した者によく知られているように、繊
維強化複合物は通常マトリクス中に埋め込まれた
複数本の繊維で強化された樹脂質マトリクスのシ
ートからなる。ある場合には、強化繊維はランダ
ムな方向を有しかつ数個の層または重ねの積層物
中に配列され、各々の層は平行な繊維方向を有
し、隣接する層にある繊維は選ばれた機械的およ
び熱膨張性質を有する繊維強化複合物を形成する
ように同一または異方向に方向づけられた状態で
ある。 繊維強化複合物は種々の強化繊維および種々の
樹脂を含むことができる。繊維ガラス、Kevlar、
ホウ素、および炭素が典型的な繊維材料である。
エポキシおよびポリイミドが典型的な樹脂であ
る。 最初に形成されるときには、これら複合物シー
ト材料は可撓性で変形可能であり、たれ下がるこ
とができさもなければ種々の形状に慣わせること
ができる板状の部材を提供し、その後これに対し
て熱および圧力を加えることによつて、強化繊維
で与えられた高動作強度および剛質の性質を有す
る粘り強く軽量で、強い永久形状保持の板に硬化
される。 硬化ステツプにおいて、加えられる熱は、液体
樹脂を、強化繊維を剛性物質中に接着する固体樹
脂に変える。硬化圧力は、硬化の間、繊維の移動
を防止するためにかつそれによつて最終成形品に
しわが形成されるのを回避し、また圧縮してとり
込まれた空気および過度の樹脂を複合材料から追
い出すために、並びに層を必要な厚さに固めるた
めに必要である。 典型的には、繊維強化複合積層物の硬化は上昇
された温度で高い正圧を提供する高価なオートク
レーブを用いることが必要であつた。高圧力は層
を積層する操作の間、複合積層物の層の間にとり
込まれた空気を除去しかつ圧縮するために必要で
あつた。積層物中にとり込まれた空気は層の間に
集まる傾向があり、かつもし除去されなければ、
層相互間の剪断強度および他のマトリクスすなわ
ち樹脂の機械的臨界性質を著しく低下させる。高
い正圧の適用は積層物を圧縮して硬化サイクルの
間そこから空気を物理的に無理やり絞り出す。し
かしながら、このような高い正圧はまたはとり込
まれた空気も圧縮する。そのため空気のいくらか
は積層物中に保留されることになる。このことは
硬化された構造物中に空隙をもたらす結果を招
く。しかしながら、もし正圧が充分に高く、たと
えば、６〜７Kg／cm2であるならば、空隙量は著し
く減少され、かつ満足な部品が得られる。 オートクレーブを用いて形成された複合物部品
が構造的な面から満足であつた間は、真空炉を有
するオートクレーブ、すなわち、釜および真空源
を用いるものに代わるものが望まれていた。この
ことは基本的には、(1)従来の釜および真空装置部
分に比べてオートクレーブが高価であること、(2)
硬化条件の単純化および厳しさの減少の双方によ
つて著しく低減される初期およびメインテナンス
の両作業コストが高いこと、(3)用いられる圧力差
を減少させることにより真空バツグ損失の可能性
を少なくすることによつて最小にされる成分不合
格率、および(4)オートクレーブに関して釜／真空
ポンプを用いることができることによつて増大さ
れる生産速度のためである。 真空で複合積層物を硬化させる試みは成功しな
かつた、なぜなら５×10-4mmHgのような高い真
空においてさえも積層物の圧縮はとり込まれた空
気を積層物中から強制的に充分に除去するには極
めて充分ではなかつたからである。そのため、真
空硬化複合積層物は不満足な機械的性質で多孔な
ものであつた。 先行技術の供述 Deminet他に与えられた合衆国特許第3633267
号、およびDeminetに与えられた第4013210号は
拡散接合された構造物を製造するための方法を開
示し、ここに金属のはちの巣形心材および金属の
面板が真空炉内で拡散接合されるべき表面の露出
を可能にするように予め組み立てられる。真空に
ひかれ、かつ組み立てられたものは拡散接合温度
の近くまで加熱され、ここに接合表面はなおも真
空環境にさらされたままであり、そのため用いら
れる温度が上昇したとき面板および心材の接合表
面の汚染は表面から蒸発除去されかつ真空環境に
よつて吸い出される。このことは通常538℃と816
℃との間（拡散接合温度付近）で生じる。拡散接
合温度においては、構造物の表面はこのような汚
染が除去されているのでより緊密に相互に接合す
るようにもたらされることができる。構造物の表
面は次に適度の圧力を加えることによつて相互に
拡散接合されることができ、なぜなら緊密な接触
（これは接合界面を横切つて原子拡散を可能とす
る）がそのような汚染の除去から生じるからであ
る。。 Frankowskiに与えられた合衆国特許第
3661675号はポリエチレンテレフタレートのシー
トまたはフイルムをポリエチレンテレフタレート
の他のシートに接合する方法を開示し、ここにそ
のようなシートは、連続的に真空減圧された環境
で相互に圧接されて位置決めされ、かつシート中
の不純物を排気しかつシートを隣接する表面に融
合させるに充分な温度にまで加熱される。上述の
特許のように、この発明は接合されるべき表面か
らある温度まで加熱することによつて不純物を除
去することに関連し、ここにそのような不純物は
蒸発されかつ次に真空によつて引き抜かれる。 発明の概要 それゆえに、この発明の目的は、樹脂マトリク
ス中の複数層の繊維状物質の積層物からなる複合
構造物を製作する方法を提供することであり、こ
こにおいて積層物中にとり込まれた空気は積層物
の空孔性が実質的に除去されるように追い出され
る。 この発明の他の目的は、オートクレーブを用い
ることなしに高圧力（オートクレーブ）で硬化さ
れた典型的な機械的性質を有する硬化繊維強化複
合構造物を製作する方法を提供することである。 この発明の他の目的は、１回の操作で積層物が
排気され硬化される樹脂マトリクス中の複数層の
繊維状物質の積層物からなる複合構造物を製作す
る方法を提供することである。 この発明に従つた複合構造物の製作方法によれ
ば、まず、未硬化樹脂マトリクス中に複数層の繊
維状物質を含み、かつその中に取込まれた空気を
有する積層物が真空排気可能な室内に位置決めさ
れる。部分的な真空環境が作り出されるように真
空が室に与えられる。積層物は、樹脂マトリクス
を通して空気の泳動を可能とする粘度を樹脂マト
リクスが示す温度範囲内になるまで、加熱され
る。その後、積層物は、この温度範囲内でかつ部
分的な真空環境内で維持される。この積層物の維
持は、積層物中に取込まれた実質的にすべての空
気を追出させるのに十分な時間の間、積層物上に
外からの圧縮圧力が加わらないようにした状態で
行なわれる。そして最後に、この積層物は硬化さ
せられる。 この発明による複合構造物の製作方法において
は、その中に取込まれた空気を有する積層物は真
空可能な室内に配置される。この室内には部分的
な真空環境が作り出される。その後、この積層物
は、特定の温度範囲内にまで加熱されることによ
つて、樹脂マトリクス中に取込まれた空気の泳動
が可能になる。さらに、この温度範囲内で、かつ
部分的な真空環境内で、この積層物は所定の時
間、維持される。このとき、積層物は、その上に
外からの圧縮圧力が加わらないようにした状態で
維持される。そのため、積層物中に取込まれた実
質的にすべての空気が積層物から追出され得る。
従つて、低い正圧で積層物の硬化を達成すること
が可能になる。その結果、取込まれた空気を十分
に除去するために高い正圧のもとで積層物を圧縮
するのに必要であつたオートクレーブを使用せず
に、硬化工程を行なうことが可能になる。 また、硬化される前に積層物は、特定の温度範
囲内で、積層物上に圧縮圧力が加わらないように
した状態で、特定の時間の間、維持される。この
維持されるときの温度範囲は、積層物を構成する
樹脂マトリクス中に取込まれた空気が泳動するの
を可能にするだけの粘度を樹脂マトリクスが示す
温度範囲である。そのため、この温度範囲内に維
持することは、部分的な真空環境内で、樹脂を通
して積層物の端部にまで空気を泳動させることを
可能にする。その空気は与えられた真空によつて
室外に引き抜かれ得る。 また、維持される状態は積層物上に外からの圧
縮圧力が加わらないようにした状態である。その
ため、積層物内の空気の自由な泳動が妨げられる
ことはない。さらに、この維持は、積層物中に取
込まれた実質的にすべての空気を追い出させるの
に十分な時間の間、行なわれる。従つて、積層物
の空孔度が最少限度にまで減少された後、積層物
の硬化が行なわれることになる。その結果、高い
正圧で硬化された構造物と同程度の機械的性質を
有する構造物の製作を、オートクレーブを使用せ
ずに低い正圧で行なうことを可能にする。 さらに、この発明によれば、オートクレーブを
用いることなしに高い圧力で硬化された構造物と
同程度の機械的性質を有する構造物が得られる。
そのため、得られる構造物の機械的性質を減ずる
ことなく、生産コストが安価な複合構造物の製作
方法を提供することができる。 この発明の他の目的および利点は以下の詳細な
説明を読んだときおよび図面を参照したとき明ら
かになるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は繊維強化複合構造物の透視図であり、
部分的に破断除去され、そのため積層物の層の繊
維の方向が図示される。第２図はこの発明によ
る、とり込まれた空気をそこから追い出すため
の、位置決めされた第１図の積層物をそこに有す
る真空炉の図解図である。第３図ないし第６図は
この発明を好ましい方法で実施するための装置の
組み立てを図解的に図示する。この発明が好まし
い実施例に関連して述べられるとき、これらの実
施例にこの発明を限定することは意図されていな
いということが理解されよう。これに反して、添
付の請求の範囲によつて限定されるこの発明の精
神および範囲内に含まれるすべての代替物、修正
物、および等価物を含むことが意図されている。
【発明の詳細な説明】
さて第１図を参照して、この発明によつて形成
されるべき全体的に１０で示された繊維強化複合
積層物が図示される。積層物１０は、積層物を形
成するように所望の厚さにまで積み重ねられた複
数個のシートすなわち層から構成される。図示さ
れた例では、積層物１０は３個のそのような層１
２，１４，および１６から構成される。シート１
２，１４，および１６は、連続的な、横方向に並
べられた平行なフイラメント１８の形態の繊維状
物質で強化された樹脂マトリクスから形成され
る。繊維状物質は、ストリツプ、シート、テー
プ、織物、などのような種々の形態で商業的に入
手可能でありかつ所望の樹脂で含浸される。シー
ト１２，１４，および１６は樹脂マトリクスの粘
性によつて相互に接着される。シート１２，１
４，および１６の繊維１８は同じ方向に向けられ
て図示される。しかしながら、種々の理由から、
異なる層の繊維は異なる方向に向けることができ
る。このことに関して、Jensenに与えられた合
衆国特許第3768760号を参照されたい。 層１０を組み立てるまたは積み上げる間、空気
が層１２，１４，および１６の間にとり込まれる
ことになる。したがつて、未硬化状態において
は、積層物１０はかなり多孔性である。このよう
なとり込まれた空気が除去されないと、最終的に
形成された（硬化後の）積層物は高空隙量を有す
る。このことは層相互の剪断強度および他のマト
リクスすなわち樹脂の機械的臨界性質を著しく低
下させる。このようなとり込まれた空気を充分に
除去するために、先行技術においては高い正圧の
もとで積層物を圧縮する必要があつた。このこと
は高価なオートクレーブの使用を必要とした。こ
の発明はこの必要性を除去し真空炉内でまたは低
い正圧で硬化を達成することを可能にする。 第２図はとり込まれた空気を積層物から追い出
す（排気する）ための全体的に２０で示された装
置を図示する。とり込まれた空気を追い出す場
合、積層物を圧縮することによつて硬化の間に行
なわれる先行技術の手法と違つて、この発明によ
れば、とり込まれた空気は硬化の前に積層物から
追い出される。 第２図において、積層物１０は室２８内で支持
プレート３２上に置かれて図示される。室２８は
底部プレート２２および半球剛質ハウジング２４
によつて規定される。装置２０内には加熱要素２
６が設けられる。装置２０に含まれる室２８は導
管３０を介して適宜の真空ポンプ（図示されな
い）によつて真空排気されることができる。 特定的な温度範囲内においてのみ積層物内にと
り込まれた空気がこの発明の方法によつて引き抜
かれることができる。そのため、この範囲の最低
温度より下では、樹脂はなおも粘性状態でありか
つそこに含まれた空気が積層物に真空を与えるこ
とによつて引き抜かれるほどの高い粘度を有す
る。しかしながら、この範囲の最低温度に一度到
達すると、樹脂の粘度は、真空を与えている間、
樹脂を通して積層物１０の端部にまで空気を泳動
させることを可能にするほど充分に減少され、こ
こで空気は室２８から離れて外へ引き抜かれる。
逆に、この温度範囲の最高温度を越えることによ
つて、樹脂は硬化されかつそれによつて樹脂内の
空気の泳動が妨げられることになる。 最適には、積層物１０は特定的な温度範囲内で
実質的に最低の粘度を示す温度にまで加熱され
る。すなわち、樹脂が実質的にその最高の液体状
態にある温度であり、これは必要な休止時間の間
維持される。このような条件のもとで、休止時間
は最小にされかつとり込まれた空気の除去は最大
にされる。 空気の泳動を可能にする休止時間および温度範
囲は多くの因子に依存する。そのうちには、樹脂
の化学的性質、積層物の厚さ、積層物の形状、作
業の概要、および樹脂の進行度合がある。しかし
ながら、適当な温度範囲および休止時間はいかな
る特定的な成分に対しても実験的に決定されるこ
とができる。 この決定でうまくゆくことが見いだされたある
操作では、用いられるべき樹脂を、ブルツクフイ
ールド・サーモセル粘度計を用いて機械的に、ま
たはフイツシヤー・ジヨーンズ融点装置を用いて
目視的に行なうかのいずれかによつて樹脂の粘度
を測定しながら、室温から約177℃にまで徐々に
昇温処理する。この範囲の最高温度は、樹脂のゲ
ル化が生じることが初めて観測される温度であ
る。この範囲の最小温度は、樹脂の流動が初めて
観測される温度である。この範囲の有効な最高温
度は、とり込まれた空気のほぼ完全な排気のため
に必要な最小時間の間前記温度で休止した後で樹
脂にゲル化または固化が生じるような温度であ
る。最低の粘度を示す温度は先に述べたように樹
脂の粘度を測定しかつ樹脂がほとんど液体である
温度を監視することによつて決定される。 この発明は積層物のほぼ完全な排気に主として
関連し、そのため積層物はオートクレーブを用い
ることなしに硬化されることができ、しかしなお
も高圧力で硬化された典型的な機械的性質を有す
るが、一方、もし積層物の（ほぼ完全より少な
い）いくらかの排気がこの発明の手法によつてな
され、かつそのような積層物が真空または低い正
圧で硬化されたならば、そのときには得られた硬
化積層物は排気ステツプを受けなかつた真空また
は低い正圧で硬化された積層物に対して（空隙が
少ないことによつて）改良された性質を有するで
あろうことが理解されるべきである。このような
改良された（しかし最適ではないが）性質を備え
る硬化積層物はさらに一定の設計上の必要性に遭
遇するかもしれない。したがつて、低ましくない
が、この発明はここで述べられた排気技術を部分
的な範囲、すなわち、ほぼ完全より少ない範囲に
対して用いることを企図する。部分的な排気は、
有効な最高温度より上で休止すること等によつ
て、とり込まれた空気を実質的に除去するのに必
要なものより少ない時間の範囲内で休止すること
によつて達成されることができる。 この温度範囲内で、最低の粘度を示す温度によ
り近づけば近づくほど、排気のために必要な休止
時間はより短かくなる。この範囲でのより高い温
度では、固体状態に樹脂が迅速に進行するので、
ただ短かい休止時間だけで可能である。この温度
範囲内で温度を変えると、必要な休止時間が変わ
る。 出願人は、第表において説明される材料の積
層物が、約635〜711mmＨｇの標準真空にさらされ
ながら最低温度から有効な最高温度までの範囲内
に維持されたとき、ほぼ全てのとり込まれた空気
が30分の休止時間で追い出されることができると
いうことを発見した。ほぼ完全な排気は、このよ
うな材料について30分より短かい時間で達成され
ることができるということかもしれず、しかしな
がら、このことは現在知られていない。 上述した温度の何れに対してもとり込まれた空
気を実質的に除去するための休止時間（tD）は樹
脂のゲル化が生じるまで粘度を監視しながら所望
の温度で休止することによつて決定されることが
できる。実際に用いられる休止時間（実際休止時
間，tDA）は実験的に決定された最大休止時間
（実験休止時間，tDE）の選択百分率であり、実験
休止時間は周囲の条件にさらしかつ製造作業形式
に通常関連する緩やかな昇温速度の結果として生
じる典型的な樹脂の進行に適応させる余裕を与え
る。典型的には、この百分率は約60〜65％である
が、とり込まれた空気が実質的に除去されること
を確実にするためには（開示された材料に対して
現在知られているように）約30分以上の休止時間
を結果としてもたらす。上述に関連したいくつか
の試料の数字は第表に説明される。 第 表 Hercules AS／3501―5A樹脂最低排気温度／tDA 最高排気温度／tDE 66℃／45分 138℃／10分 最適排気温度／tDA 最高有効温度／tDA 121゜±2.8℃／45分 129℃／30分 NARMCO T300.5208樹脂最低排気温度／tDA 最高排気温度／tDE 82℃／50分 154℃／５分 最適排気温度／tDA 最高有効温度／tDA 135゜±2.8℃／45分 143℃／30分 室２８において、積層物１０は「ベルジヤー」
形式の環境内にある。剛質ハウジング２４はその
両側部での圧力差によつて影響されない。すなわ
ち、矢印３３で示される大気圧がハウジング２４
の外側にあり真空が室２８内にある。そのため、
積層物１０を圧縮する傾向のある圧力が除外され
る。このことに関して、積層物１０は室２８内で
平衡状態にあり、かつ樹脂マトリクスが液体状態
であり、空気の泳動の自由度が最大である。 積層物１０からとり込まれた空気を実質的に除
去するためのこの操作を行なうことによつて、積
層物１０の空孔度が最小にまで減少され、それに
よつてオートクレーブを用いずにその硬化を行な
うことができ、かつ高い圧力によつた典型的な機
械的性質を有する構造物の製作を可能とする。し
かしながら、積層物１０の装置２０から取り除く
前に、真空が維持されたまま、温度は周囲温度
（室温）にまで下げられなければならない。この
ことは必要である、なぜなら樹脂が未だ液体状態
にあるままで、大気に積層物１０をさらすと、積
層物によつて空気が部分的に吸収される結果がも
たらされそうであり、積層物の空孔度の増加を生
じるからである。次に積層物１０の硬化が標準的
な方法で空気をそこから追い出す上述のステツプ
の後で達成されることができる。好ましくは、こ
れは装置２０のそれと同様の炉内で行なわれ、こ
こで積層物１０は炉の室内の真空バツグ内に囲ま
れる。積層物の圧縮は通常真空バツグ内の環境に
真空を与えることにより、通常大気よりそれほど
高くない正圧で、硬化に必要な温度で真空バツグ
のまわりの室内で達成されることができる。第２
図の装置は、真空バツグに真空ラインを接続させ
ることが必要なだけであるので、積層物１０の硬
化にも適合させることができる。積層物１０の硬
化はまたおもりまたは膨張可能なエラストマの袋
の適用のようないかなる適宜の手段によつても低
い正圧（１Kg／cm2より下）を加えることによつて
達成されることもできる。 上述の排気操作の後で第２図の装置２０から積
層物１０を取り除くまでに積層物１０が硬化され
ることができかつ次いで先行技術の手法によつて
硬化を行なう間、この排気およびこの硬化は１つ
の操作で同一の装置で行なわれることが好まし
い。このことは、設備価格、時間を節約し、単に
１つの加熱サイクルのみを必要とし、部品製作の
成功の確率を最適なものとする（なぜなら排気さ
れた後の積層物１０は硬化ステツプの前に大気に
さらされないからである）。第３図ないし第６図
はこのことを達成するための装置および手法を図
示する。 第３図において、全体的に５０で示された積層
物が図示され、これは５個の層５２，５４，５
６，５８，および６０が用いられることを除いて
第１図の積層物と同様である。積層物５０は底部
プレートすなわち大網膜シート６２上に位置決め
される。第４図において、積層物５０は解放すな
わち休息層６４によつて被われて示される。層６
４はテフロン織物またはArmalonのような耐高
温の織物等のいずれをも含むことができる。積層
物５０および層６４は不透過性真空バツグ６６内
にシールされる。真空バツグ６６はナイロンのよ
うなプラスチツク材料からシート状に形成され
る。第５図に示されるように、剛質の、好ましく
は金属のハウジング６８が積層物５０、層６４お
よび真空バツグ６６の組立体を被う。第６図は全
体的に１００で示される完全に組立てられた装置
を図示する。第２の真空バツグ７０がハウジング
６８を被う。真空バツグ６６および７０は、それ
ぞれ７２および７４で示されるように、シールテ
ープのような適宜の手段によつて底部プレート６
２にそれぞれシールされる。ハウジング６８内に
室７６が規定される。室７６は真空バツグ６６に
よつて２つの部分、すなわち真空バツグ６６の外
側の領域７８と真空バツグ６６の内側の環境８０
とに分割される。バルブ８２がライン８４を介し
て環境８０を真空源（図示されない）に接続す
る。ライン８８に通じるバルブ８６はハウジング
６８内の通路９０および９２を介して領域７８を
他の真空源（図示されない）に接続する。 好ましい方法において、第６図に示す組立て
で、真空がバルブ８２を介して環境８０に与えら
れる。真空がまたバルブ８６を介して領域７８に
も与えられる。領域７８に与えられた真空は環境
８０に与えられたものより大きく、そのため内部
の真空バツグ６６は積層物５０から離れるように
持ち上げられ、積層物５０に対して最小の圧力を
保証しかつ最大の排気を可能にする。層６４は内
部のバツグ６６内での真空の均一な分布を可能に
する。この時間の間、または今述べた真空が与え
られた後で、積層物は、樹脂マトリクスを通して
空気の泳動を可能にする粘度を樹脂マトリクスが
示すような温度範囲にまで（図示されない熱源に
よつて）加熱される。積層物５０は、積層物５０
中にとり込まれた空気が追い出されることを生じ
るに充分な時間の間この温度範囲内に維持され
る。このような空気は環境８０内の真空によつて
気孔のある層６４を通して環境８０からライン８
４へと引き抜かれる。 排気が一旦達成された後すぐに、積層物５０は
次いで硬化されることができる。このことは、積
層物５０を硬化に適した温度範囲内にまでもたら
しかつ積層物を必要なように圧縮することによつ
て達成される。満足できる部品を硬化するために
適用される必要な圧縮の圧力は、積層物５０内に
とり込まれた空気を予め排気しているため先行技
術において必要とされるものに対して実質的に減
少される。圧縮の圧力は、領域７８が大気に通じ
ている間、環境８０内の真空を高めることによつ
て生じる内部のバツグ６６のまわりの圧力差によ
つて硬化の間、内部のバツグ６６によつて積層物
６０に加えられる。 硬化のために必要な温度にまで昇温させる前
に、この温度は層の完全な固化を確実にするよう
に選ばれた時間の長さの間、排気のために用いら
れる温度範囲内に維持されながら、積層物５０が
上述のように圧縮されるのが好ましい。次にこの
温度は製造業者の推奨する硬化温度および時間を
用いて硬化に必要な温度にまで上昇される。 以下に述べる特定的な例はこの発明の実施をさ
らに説明する働きをするであろう。 第例 厚さ3.0mmを有しかつHercles AS／3501―5A
樹脂を用いたグラフアイト・エポキシの15枚のシ
ートの積層物が第２図に２０で示すような装置内
で形成された。室２８はそこに635mmＨｇの真空
を作り出すように真空排気された。積層物は121
℃にまで加熱された。これらの条件は45分の間維
持され、その後温度は真空の環境を維持しながら
室温に調節された。室２８が大気と通じる状態に
されかつ積層物が装置から取り除かれた。 第例 第例で説明された性質を有する積層物が第６
図に示されるような装置１００内に位置決めされ
た。まず積層物は、領域７８内で711mmＨｇの真
空が維持されたまま、環境８０内で635mmＨｇの
真空を維持することによつて排気された。このよ
うな真空条件が維持される間、積層物は121℃の
温度にまでもたらされた。これらの条件は45分間
維持された。この時間の間、積層物中にとり込ま
れた空気は実質的に除去された。121℃に保持さ
れる一方、環境８０内の真空が711mmＨｇにまで
高められながら領域７８が大気に通じる状態とさ
れた。これによつて内部の真空バツグ６６は、層
が完全に固まるのを確実にするように積層物を圧
縮した。次に積層物は約177℃の温度にまでもた
らされた。これらの条件は約１時間の間維持され
た。この時間の後で、真空の環境を維持したまま
温度が室温にまで低下された。次に環境８０は大
気に通じる状態とされ、装置１００が分解され、
かつ積層物が取り除かれた。硬化された積層物
は、最小の空孔度であり高い圧力（オートクレー
ブ）で硬化された典型的な機械的性質を有するこ
とが見出された。したがつて、積層物はオートク
レーブを用いることなしに満足に真空で硬化され
た。 このように、この発明によれば、上述したよう
な目的、ねらい、および利点を満足する複合構造
物を製作する方法が提供されたことが明らかであ
る。この発明が特定的なその実施例に関連して述
べられたとき、上述の説明に照らして当業者にと
つて多くの代替、修正、および変形が明白である
ことが明らかである。したがつて、添付の請求の
範囲の精神および範囲内にある全てのそのような
代替、修正、および変形を包含していることが意
図される。 工業上の利用 この発明は複合の部品および構造物の製造に利
用がある。
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