KR101635070B1 - 라미네이트 패널의 제조 및 조립 - Google Patents

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Abstract

라미네이트 패널을 제조 및 조립하는 방법. 레이업 테이블 상에 중간 부재가 배치되며, 레이업 테이블 상의 중간 부재 상에 연속된 플라이들을 배치하여 레이업이 조립된다. 레이업 테이블로부터 중간 부재와 레이업이 분리되며, 소정 형상의 표면 상에 중간 부재와 레이업이 위치한다. 소정 형상의 라미네이트 패널을 형성하도록 레이업의 형태를 변형시키는 방식으로, 중간 부재를 거쳐, 소정 형상의 표면을 향해 레이업에 힘이 가해진다. 마지막으로, 소정 형상의 라미네이트 패널이 중간 부재로부터 분리된다. 따라서, 레이업 테이블은 조립하는 동안에 가요성 중간 부재를 지지할 수 있고, 자동화된 공정에 의해 레이업이 조립되도록 상대적으로 평평할 수 있다.

Description

라미네이트 패널의 제조 및 조립 {ASSEMBLING AND SHAPING LAMINATE PANEL}
본 발명은 라미네이트 패널을 제조 및 조립하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
WO 2004/054735호는 소정 형상의 패널의 형성에 "중간 부재"의 사용을 개시하고 있다. 비록 금속 패널의 제조에 주로 직접 연관되더라도, 상기 장치는 복합 재료를 제조하는데 사용될 수 있으며, 예를 들어, 부재가 수지 내 다수의 섬유 층들로부터 형성된다는 것을 언급한다.
라미네이트 패널을 제조하는데 WO 2004/054735호의 방식을 사용하는 것의 문제점은 중간 부재 상에 연속된 플라이들(plies)을 배치하는 것에 의해 패널을 조립하는 것이 어렵다는 것이다. 이는 중간 부재가, 주름을 만들지 않고 적층하여 조립하는 것을 곤란하게 하는 복잡한 커브 형태를 갖기 때문이다. 이 문제를 해결할 하나의 해결책은 수동적으로 적층하여 조립하는 것이나, 시간이 소요되며 고가가 될 수 있다. WO 2004/054735호는 중간 부재가 평평할 수 있다고 언급한다. 그러나, 중간 부재가 평평하더라도, 플라이들이 고유의 가요성으로 인해 조립되면서 굽혀질 수 있다.
본 발명의 제1 양상은 라미네이트 패널을 제조 및 조립하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 레이업 테이블 상에 중간 부재를 배치하는 것; 레이업 테이블 상의 중간 부재 상에 연속된 플라이들을 배치하여 레이업을 조립하는 것; 상기 레이업 테이블로부터 상기 중간 부재와 레이업을 분리하고, 소정 형상의 표면 상에 상기 중간 부재와 레이업을 위치시키는 것; 소정 형상의 라미네이트 패널을 형성하도록 레이업의 형태를 변형시키는 방식으로, 상기 중간 부재를 거쳐, 상기 소정 형상의 표면을 향해 레이업에 힘을 가하는 것; 및 상기 소정 형상의 라미네이트 패널을 상기 중간 부재로부터 분리하는 것을 포함하고, 상기 레이업은 적어도 부분적으로 흡입(suction)에 의해 제공되는 기압차에 의해 소정 형상의 표면에 대해 힘이 가해지며, 상기 흡입은, 중간 부재 상의 레이업 상에 진공 백을 배치하고, 상기 진공 백과 소정 형상의 표면 사이에 부분적인 진공을 발생시키는 것에 의해 생성되며, 상기 방법은, 소정 형상의 표면을 갖는 진공 챔버를 형성하도록 중간 부재와 진공 박스 사이에 공기 밀폐를 형성하여 진공 백이 제거된 후에, 소정 형상의 표면을 향해 중간 부재에 힘을 가하는 것과, 상기 진공 챔버 내에 부분적인 진공을 발생시키는 것을 더 포함한다.
따라서, 레이업 테이블은 조립하는 동안 가요성 중간 부재를 지지할 수 있으며, 상기 레이업이 쉽게 조립되도록 상대적으로 평평할 수 있다. 레이업의 조립은 수동으로 수행될 수 있으며, 또는 더 바람직하게 자동화 공정에 의해 수행될 수 있다.
선택적으로 콜 플레이트가 진공 백과 레이업 사이에 제공될 수 있다.
레이업이 제조된 후에, 스트링거들과 같은 하나 이상의 복합 부재들을 소정 형상의 라미네이트 패널과 동시경화하는 것이 바람직하다. 여기서, 진공 백이 사용되면, 패널이 접근할 수 있도록 진공 백을 제거하는 것이 필요할 것이다. 그러나, 이에 대한 문제점은 진공이 해제된 때, 패널이 그 본래의 형태로 회복될 수 있다는 것이다. 이 문제점은 소정 형상의 표면을 향해 중간 부재에 힘을 가하며, 진공 백이 제거된 후에, 진공 챔버를 형성하도록 중간 부재와 진공 박스 사이에 공기 밀폐를 형성하고, 진공 챔버는 소정 형상의 표면을 포함하며, 진공 챔버 내에 부분적인 진공을 발생시키는 것에 의해 해결된다.
공기 밀폐는, 예를 들어, 중간 부재와 진공 박스에 접착된 배깅(bagging) 재료에 의하거나, 중간 부재와 진공 박스 사이에 밀봉 부재를 부풀리는 것에 의해 이루어질 수 있다.
레이업 내의 각각의 플라이는 (에폭시 수지와 같은) 매트릭스에 주입된 (탄소 섬유와 같은) 연속된 섬유들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 각각의 플라이는 수진에 이어서 주입된 드라이 섬유 플라이를 포함할 수 있다.
일반적으로, 소정 형상의 라미네이트 패널은 제조 단계 후에, 예를 들어, 오븐에서 패널을 가열, 적외선 가열, 또는 다른 경화 기술들에 의해 경화된다. 이 경우에, 제조 단계는 오븐 내에서 또는 오븐 밖에서 행해질 수 있다.
본 발명의 제2 양상은 라미네이트 패널을 제조 및 조립하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는, 가요성 중간 부재; 상기 가요성 중간 부재를 지지할 수 있는 레이업 테이블; 소정 형상의 라미네이트 패널을 형성하도록 상기 레이업의 형태를 변형시키는 방식으로, 상기 중간 부재를 거쳐 레이업에 힘이 가해질 수 있는 소정 형상의 표면; 진공 박스; 및 중간 부재와 진공 박스 사이에 공기 밀폐를 형성하기 위한 밀봉 부재를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 오토메이티드 테이프 레이어(Automated Tape Layer(ATL)) 기계에 의해 조립된 레이업을 도시한다.
도 2는 진공 박스 내 소정 형상의 표면 상에 위치하고 레이업 테이블로부터 분리된 레이업과 중간 부재를 도시한다.
도 3은 레이업 상에 위치한 콜 플레이트(caul plate)를 도시한다.
도 4는 진공 백이 설비된 후의 조립체를 도시한다.
도 5는 도 4의 A-A 선을 따라 절취된 조립체의 단면도이다.
도 5a는 제1 밀봉 배치를 도시하는 상세도이다.
도 5b는 제2 밀봉 배치를 도시하는 상세도이다.
도 6은 라미네이트 패널의 진공 형성 동안 A-A 선을 따라 절취한 조립체의 단면도이다.
도 7은 오토클레이브 내에 삽입되는 소정 형상의 라미네이트 패널, 중간 부재 및 진공 박스를 도시한다.
도 8은 소정 형상의 라미네이트 패널 상에 놓여진 연속된 스트링거들과의 조립체의 단면도이다.
도 1은 오토메이티드 테이프 레이어(ATL) 기계(2)에 의해 조립된 라미네이트 패널을 위한 레이업(1)을 도시한다. ATL 기계(2)는 레이업 테이블(4) 상에 배치된 중간 부재(3) 상에 연속된 플라이들을 놓는 것에 의해 레이업(1)을 조립한다.
중간 부재(3)는 인바(Invar)와 같은 가요성 재료, 스테인레스 스틸 또는 다른 철 함유 재료, 또는 복합 재료로 이루어지며, 실질적으로 일정한 두께를 갖는다.
ATL 기계(2)는 한 쌍의 트랙(6) 상에 설치된 프레임(5)을 포함한다. 프레임(5)은 연속된 협소한 스트라이프들 내에 "수지 침투 가공재(prepreg)" 테이프를 배치시키는 ATL 헤드(7)를 수송하며, 스트라이프들의 방향은, 트랙들(6)에 따른 프레임(5)의 이동과, 프레임(5) 상의 ATL 헤드의 이동에 의해 제어된다. 따라서, 레이업(1)의 각각의 플라이는 테이프의 연속된 스트라이프들에 의해 형성된다. 수지 침투 가공재 테이프는, 에폭시 수시 매트릭스에 주입된 연속된 일방향 탄소-섬유를 포함한다. 일반적으로, 섬유 방향은 다른 방향들로 패널 강화를 제공하기 위해 플라이들 사이에서 변화한다.
중간 부재(3)와 레이업 테이블(4)이 실질적으로 평평하다는 사실은 자동화된 방식으로 테이프를 배치하는 것을 상대적으로 용이하게 만든다.
도 2는 레이업 테이블로부터 분리되고, 진공 박스(10) 내의 소정 형상의 표면 상에 위치하는 레이업을 수송하는 중간 부재를 도시한다. 진공 박스(10)는 바닥(11), 좌측벽(12), 우측벽(13), 전방 말단 벽(14) 및 후방 말단 벽(15)을 포함한다. 소정 형상의 표면은 연속된 리브 보드들(rib boards)(16)을 포함하며, 3개의 리브 보드들이 도 2에 도시된다. 각각의 리브 보드(16)는 진공 박스의 바닥(11)에 접하는 베이스(20)와, 소정 형상의 상부 면(22)을 갖는다. 따라서, 리브 보드들(16)과 진공 박스는, 인접한 리브 보드들 사이에 갭을 갖는, 개방 구조를 형성한다.
중간 부재(3)와 레이업(1)이 진공 박스(10) 상의 정위치에 있을 때, 콜 플레이트(30)가 도 3에 도시된 바와 같은 레이업(1) 상에 배치된다. 다음으로, 도 4에 도시된 가요성 진공 백(31)이 설치된다. 진공 백(31)은 재사용 가능한 진공 백, 또는 1회용의 카프란 알(Capran (R)) 진공 백이 될 수 있다.
도 5는 리브 보드들(16) 중 하나에 대해 A-A 선을 따라 절취한 단면도이다. 도 5a 및 5b에 도시된 밀봉 테이프(33)의 링에 의해 진공 백(31)과 진공 박스(10) 사이에 공기 밀폐가 형성된다.
또한, 공기 밀폐는 진공 박스(10)의 상부와 중간 부재(3) 사이에 형성된다. 이 밀폐는 도 5a 및 5b에 도시된 2개의 대안적인 방법 중 하나로 형성될 수 있다.
도 5a에 도시된 배치에서, 중간 부재(3)와 진공 박스(10) 사이의 밀폐는, 밀봉 테이프(24)의 한 쌍의 링들에 의해 중간 부재(3)와 진공 박스(20)에 부착되는 배깅(bagging) 재료의 링(23)에 의해 생성된다. 이는 다음과 같은 2개의 밀폐 진공 챔버들을 생성한다.
진공 박스(10)와 중간 부재(3) 사이에, 도 5에 표시된, 하부 진공 챔버(26); 및
중간 부재(3)와 진공 백(31) 사이에, 도 5a에 표시된, 상부 진공 챔버(25).
다음으로, 진공 챔버들(25, 26)은, 각각 진공 백(31) 내의 제1 진공 포트(미도시)와 진공 박스 내의 제2 진공 포트(미도시)를 거쳐 부분적으로 비워진다. 이는, 도 6에 도시한 바와 같이 레이업의 형태를 변형시키는 방식으로, 중간 부재(3)를 거쳐, 소정 형상의 표면을 향해 레이업(1)에 힘을 가하는 압력차를 만든다. 또한, 진공 백(31)과 콜 플레이트(30)는 레이업에 대해 가압하여 체적을 감소시킨다. 배깅 밀봉 재료(23)는, 굽혀짐에 따라 진공 박스(10)에 대해 중간 부재(3)가 측면으로 미끄러지도록 약간 느슨하다.
다음으로, 소정 형상의 라미네이트 패널, 중간 부재 및 진공 박스는 도 7에 도시된 바와 같이 오토클레이브(40)로 전달된다. 다음으로, 패널은 1단계의 경화 공정 또는 2단계의 경화 공정으로 오토클레이브(40) 내에서 경화된다.
1단계 경화 공정의 경우에, 진공 백(31)과 콜 플레이트(30)는, 진공 박스가 오토클레이브(40)로 전달되기 전 또는 후에 제거된다. 밀봉 재료(23, 24)는 정위치를 유지하여, 부분적인 진공이 하부 진공 챔버(26) 내에 유지된다. 이는 중간 부재(3)가 리브 보드들에 대해 힘이 가해진 상태를 유지하며, 따라서, 진공 백(31)이 제거된 후라도, 도 8에 도시한 바와 같이 그 변형된 형태를 유지한다.
다음으로, 연속된 스트링거들(50)이 도 8에 도시된 바와 같은 소정 형상의 라미네이트 패널의 상부 면 상에 배치된다. 다음으로, 진공 백(31)이 스트링거들의 상부에서, 도 8에 도시된 조립체 상에 다시 놓여진다. 다음으로, 상부 진공 챔버(25)는 스트링거들의 체적을 감소시키도록 부분적으로 비워지며, 패널과 스트링거들은 온도와 압력의 조합에 의해 오토클레이브(40) 내에서 동시경화된다.
2단계의 경화 공정의 경우에, 진공 백과 콜 플레이트는, 진공 박스가 오토클레이브로 전달됨에 따라 정위치를 벗어난다. 다음으로, 패널은 온도와 압력의 조합에 의해 제1 경화 단계에서 부분적으로 경화된다. 제1 경화 단계 후, 진공 백과 콜 플레이트는 제거되며, 도 8에 도시된 바와 같이, 부분적으로 경화된 패널 상에 스트링거들(50)이 놓여진다. 다음으로, 진공 백(31)이 스트링거들의 상부에서, 조립체 상에 다시 놓여진다. 다음으로, 패널과 스트링거들은 온도와 압력의 조합에 의해 제2 경화 단계에서 동시경화된다.
1단계 또는 2단계 경화 공정에 의한 경화 후에, 경화된 라미네이트 패널, 중간 부재 및 진공 박스는 오토클레이브(40)로부터 제거되며, 진공이 해제되고, 콜 플레이트와 진공 백이 제거되며, 중간 부재는 레이업 테이블로 반송된다. 경화된 라미네이트 패널은, 레이업 테이블로 반송되기 전 또는 후에 중간 부재(3)로부터 제거될 수 있다.
소정 형상의 표면의 형태는, 상이한 형태를 갖는 새로운 리브 보드로 하나 이상의 리브 보드들(16)을 그 상부 면(22)에 대체하는 것에 의해 변형될 수 있다. 다음으로, 새로운 형상의 표면을 사용하여 다른 형상의 라미네이트 패널을 제조하도록 상기 공정이 반복될 수 있다.
도 5b에 도시한 대안적인 밀봉 배치에서, 중간 부재(3)와 진공 박스(10) 사이의 밀봉은 배깅 재료(23)의 링 대신에 팽창성의 밀봉 링(27)에 의해 생성된다. 밀봉 링(27)은 오토클레이브 외측에서 초기의 패널 형상 공정을 위해 수축된다. 이는 공기가 상부 챔버(25)와 하부 챔버(26) 사이로 유동할 수 있도록 하여, (진공 백(31) 또는 진공 박스(10) 내의) 단일 진공 포트만이 요구된다. 또한, 이는 밀봉 링(27)에 손상을 가하지 않으면서 형상 공정 동안 중간 부재(3)가 진공 박스(10)에 대해 측면으로 미끄러지도록 한다.
형상 단계 후 (그리고 선택적으로 제1 경화 단계 후), 밀봉 링(27)은 비워진 하부 진공 챔버(26)를 밀폐하도록 팽창되어, 진공 백(31)이 제거되며, 패널과 중간 부재가 평평한 형태로 회복되지 않으면서 레이업 상에 배치된 스트링거들(50)이 배치되도록 한다. 다음으로, 진공 백(31)은 스트링거들의 상부에서 조립체 상에 다시 놓여진다. 다음으로, 패널과 스트링거는 오토클레이브 내에서 동시경화된다. 밀봉 링(27)은 동시경화 공정 동안 팽창 또는 수축할 수 있다.
본 발명이 하나 이상의 바람직한 실시예들을 참조하여 상기한 바와 설명되었으나, 첨부된 청구항들에 정의된 바와 같이 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 라미네이트 패널을 제조 및 조립하는 방법으로서,
    레이업 테이블 상에 중간 부재를 배치하는 것;
    레이업 테이블 상의 중간 부재 상에 연속된 플라이들을 배치하여 레이업을 조립하는 것;
    상기 레이업 테이블로부터 상기 중간 부재와 레이업을 분리하고, 소정 형상의 표면 상에 상기 중간 부재와 레이업을 위치시키는 것;
    소정 형상의 라미네이트 패널을 형성하도록 레이업의 형태를 변형시키는 방식으로, 상기 중간 부재를 거쳐, 상기 소정 형상의 표면을 향해 레이업에 힘을 가하는 것; 및
    상기 소정 형상의 라미네이트 패널을 상기 중간 부재로부터 분리하는 것을 포함하며,
    상기 레이업은 적어도 부분적으로 흡입(suction)에 의해 제공되는 기압차에 의해 소정 형상의 표면에 대해 힘이 가해지며,
    상기 흡입은, 중간 부재 상의 레이업 상에 진공 백을 배치하고, 상기 진공 백과 소정 형상의 표면 사이에 부분적인 진공을 발생시키는 것에 의해 생성되며,
    상기 방법은,
    소정 형상의 표면을 갖는 진공 챔버를 형성하도록 중간 부재와 진공 박스 사이에 공기 밀폐를 형성하여 진공 백이 제거된 후에, 소정 형상의 표면을 향해 중간 부재에 힘을 가하는 것과, 상기 진공 챔버 내에 부분적인 진공을 발생시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    소정 형상의 라미네이트 패널로부터 진공 백을 제거하는 것;
    상기 진공 백이 제거된 후에 하나 이상의 복합 부재들과 소정 형상의 라미네이트 패널을 결합시키는 것; 및
    소정 형상의 라미네이트 패널과 상기 복합 부재들을 동시경화하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 공기 밀폐는 중간 부재와 진공 박스 사이에 밀봉 부재를 팽창시키는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    변형된 형태의 표면을 형성하도록 소정 형상의 표면의 형태를 변형시키는 것; 및
    변형된 형태의 표면을 사용하여 제 1 항 또는 제 2 항의 공정을 반복하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 소정 형상의 표면은 2 이상의 형상 부재들을 포함하며, 소정 형상의 표면의 형태는 상이한 형태를 갖는 새로운 형상 부재로 하나 이상의 형상 부재들을 교체하는 것에 의해 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각각의 플라이는, 매트릭스에 주입된 연속된 섬유들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 라미네이트 패널을 제조 및 조립하기 위한 장치로서,
    가요성 중간 부재;
    상기 가요성 중간 부재를 지지할 수 있는 레이업 테이블;
    소정 형상의 라미네이트 패널을 형성하도록 상기 레이업의 형태를 변형시키는 방식으로, 상기 중간 부재를 거쳐 레이업에 힘이 가해질 수 있는 소정 형상의 표면;
    진공 박스; 및
    상기 중간 부재와 진공 박스 사이에 공기 밀폐를 형성하기 위한 밀봉 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 소정 형상의 표면은 진공 박스 내에 복수의 형상 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 각각의 형상 부재는, 진공 박스의 바닥에 접하는 베이스와, 소정 형상의 표면 부분을 형성하는 소정 형상의 상부 면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2487050A (en) * 2011-01-04 2012-07-11 Vestas Wind Sys As Automated techniques for manufacturing fibrous panels
KR101247831B1 (ko) * 2011-03-02 2013-04-03 박웅기 오토클레이브
EP2674285A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-18 Airbus Operations S.L. Method and conforming tool for manufacturing pieces of composite material with a high dimensional quality
EP2808158A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-03 Siemens Aktiengesellschaft A method and apparatus for laying a fibre material on a mould surface
US20150192919A1 (en) * 2015-03-24 2015-07-09 Caterpillar Inc. Support members for three dimensional object printing
US10018054B2 (en) 2015-10-23 2018-07-10 General Electric Company Fabrication of gas turbine engine components using multiple processing steps
GB2561914B (en) * 2017-04-28 2022-04-27 Hexcel Reinforcements Uk Ltd Apparatus for and method of fibre placement for the formation of fibre preforms
US10773464B2 (en) 2017-11-21 2020-09-15 General Electric Company Method for manufacturing composite airfoils
RU183964U1 (ru) * 2018-03-02 2018-10-11 Евгений Меерович Бубис Электрическая панель инфракрасного нагрева
EP3765254B1 (en) 2018-03-12 2022-01-12 Cytec Industries Inc. Fabrication of three-dimensional composite structures
US11633927B2 (en) * 2020-05-26 2023-04-25 Spirit Aerosystems, Inc. System and apparatus for manufacturing simple curvature thermoplastic composite parts
EP3915767A1 (en) * 2020-05-26 2021-12-01 Spirit AeroSystems, Inc. Method and system for manufacturing composite parts
US11628628B2 (en) * 2020-05-26 2023-04-18 Spirit Aerosystems, Inc. Method of manufacturing simple curvature thermoplastic composite parts
CN112109342A (zh) * 2020-09-09 2020-12-22 中材科技风电叶片股份有限公司 风电叶片模具及叶片的制造方法
US20220153444A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-19 The Boeing Company Composite Preform Assembly Method and Apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007118598A (ja) 2005-09-29 2007-05-17 Toray Ind Inc プリフォームの製造方法および製造装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2685553B2 (ja) 1988-12-16 1997-12-03 富士重工業株式会社 複合材の成形方法
JPH02196609A (ja) 1989-01-25 1990-08-03 Fuji Heavy Ind Ltd プリプレグ積層体の積層方法
SU1722857A1 (ru) * 1990-01-30 1992-03-30 Научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства машин для хлопководства "Технолог" Способ изготовлени полых изделий из термопластичных материалов
JP2947867B2 (ja) * 1990-04-20 1999-09-13 富士重工業株式会社 複合材の成形方法および成形型の成形方法
JP2947873B2 (ja) * 1990-05-11 1999-09-13 富士重工業株式会社 熱硬化樹脂系複合材の成形方法
JP3233971B2 (ja) * 1992-02-26 2001-12-04 昭和飛行機工業株式会社 曲面ハニカムパネルの製造方法
GB2268699B (en) * 1992-07-16 1996-09-18 British Aerospace Forming fibre reinforced plastics laminates
DE19956939A1 (de) * 1999-11-26 2001-05-31 Eirich Maschf Gustav Vorrichtung und Verfahren zum Verschließen einer Entleeröffnung in einem drehenden Behälter
DE10013409C1 (de) * 2000-03-17 2000-11-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Bauteilen mittels eines Injektionsverfahrens
US6484776B1 (en) * 2000-04-07 2002-11-26 Northrop Grumman Corporation System for constructing a laminate
JP3603161B2 (ja) 2001-05-11 2004-12-22 川崎重工業株式会社 航空機エンジンナセル吸音パネル用多孔板の孔明け方法
US8336596B2 (en) * 2002-11-22 2012-12-25 The Boeing Company Composite lamination using array of parallel material dispensing heads
GB0229435D0 (en) 2002-12-18 2003-01-22 Bae Systems Plc Aircraft component manufacturing tool and method
US7029267B2 (en) * 2003-10-23 2006-04-18 Saint- Gobain Technical Fabrics Canada, Ltd Reusable vacuum bag and methods of its use
US7390454B2 (en) * 2004-08-19 2008-06-24 General Motors Corporation Thermoforming process for producing class “A” finish, high gloss automotive exterior parts
DE102005034393B4 (de) 2005-07-22 2009-04-02 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Faservorformlingen im TFP-Verfahren

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007118598A (ja) 2005-09-29 2007-05-17 Toray Ind Inc プリフォームの製造方法および製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010026411A2 (en) 2010-03-11
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JP5475782B2 (ja) 2014-04-16
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