KR101860488B1

KR101860488B1 - 바이어스 섬유들을 갖는 파이 형태 예비성형체

Info

Publication number: KR101860488B1
Application number: KR1020147025738A
Authority: KR
Inventors: 브록 길버슨; 조나단 괴링
Original assignee: 알바니 엔지니어드 콤포짓스, 인크.
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2018-05-23
Also published as: EP2814648A2; KR20140125861A; EP2814648B1; CA2864427C; CN110000958A; US20130216770A1; WO2013123029A2; MX2014009840A; TW201337062A; RU2634244C2; ZA201405964B; RU2014134407A; AU2013221734A1; TWI606160B; AU2013221734B2; BR112014020115A8; CA2864427A1; BR112014020115A2; IN2014MN01683A; JP2015508130A

Abstract

강화 복합 재료에서 사용하기 위한 직물 예비성형체(300)로서, 플랫 제직(flat woven)되어 특정 형태로 접힐 수 있는 직물 예비성형체(300). 상기 직물 예비성형체는 경사 섬유들/위사 섬유들(312, 314)에 대하여 축에서 벗어난(off axis) 또는 바이어스(비 0/90도) 배향으로 연장하는 하나 이상의 다리(315, 320) 및/또는 베이스(310)를 갖는 축에서 벗어난 강화재를 갖는다. 하나 이상의 다리가 베이스로부터 연장하며, 상기 베이스 및 다리들은 각각 경사 섬유들의 적어도 2층을 갖는다. 상기 다리들은 서로에 대하여 평행하거나 각을 이를 수 있다. 상기 베이스 및/또는 다리들의 외부 단부들은 경사 섬유들의 종결층들로부터 계단식 또는 각을 이룬 패턴으로 형성된 테이퍼(taper)들을 가질 수 있다.

Description

바이어스 섬유들을 갖는 파이 형태 예비성형체{Pi-shaped preform with bias fibers}

본 발명은 일반적으로 직물 예비성형체(woven preform)에 관한 것이고, 구체적으로는 강화 복합 재료에서 사용되는 직물 예비성형체로서, 플랫 제직되어 최종 형태로 접힐 수 있는 직물 예비성형체에 관한 것이다.

본 명세서에서 언급된 모든 특허, 특허 출원, 문헌, 참조, 임의의 제품에 대한 제조업자의 지시사항, 설명, 제품 규격, 및 제품 시트는 참조에 의하여 본 명세서에 통합되며, 본 발명의 실시에 있어서 채용될 수 있다.

구조 성분을 생산하기 위한 강화 복합 재료의 사용은 현재 널리 퍼져 있으며, 경량이고, 강하고, 인성이 크고, 내열성이고, 자기지지성이며, 성형(forming) 및 형태화(shaping)에 적응성인 이들의 바람직한 특성이 추구되는 응용 분야에서 특히 그러하다. 그러한 성분들은 예를 들면 항공학, 항공우주산업, 위성, 레크리에이션(예를 들면 경주용 보트 및 자동차), 및 다른 응용분야에서 사용된다.

전형적으로 그러한 성분들은 매트릭스 재료중에 심어넣어진(embedded) 강화 재료로 이루어진다. 상기 강화 성분은 유리, 탄소, 세라믹, 아라미드, 폴리에틸렌, 및/또는 소망하는 물리적, 열적, 화학적 및/또는 다른 성질(그 중에서 중요한 것은 응력 파괴에 대항하는 큰 강도이다)을 나타내는 다른 재료와 같은 재료로부터 만들어질 수 있다. 궁극적으로 완성된 성분의 구성 요소가 되는 그러한 강화 재료를 사용함으로써 매우 큰 강도와 같은, 강화 재료의 소망하는 특성이 완성된 복합체 성분에 부여된다. 구성 강화 재료는 전형적으로 강화 예비성형체를 위한 소망하는 구조(configuration) 및 형태로 제직, 편성 또는 다른 방식으로 배향될 수 있다. 보통, 선택되는 구성 강화 재료의 성질의 최적 이용을 보장하기 위하여 특히 주의가 기울여진다. 보통 그러한 강화 예비성형체는 매트릭스 재료와 결합되어 소망하는 완성된 성분을 형성하거나 또는 완성된 성분의 궁극적인 생산을 위한 작업 재고품(working stock)을 생산한다.

소망하는 강화 예비성형체가 구축된 후, 상기 강화 예비성형체는 매트릭스 재료 내로 함침될 수 있으며, 이에 의하여 전형적으로 상기 강화 예비성형체는 매트릭스 재료 중에 둘러싸이며 매트릭스 재료가 강화 예비성형체의 구성 요소들 사이의 영역을 충전한다. 매트릭스 재료는 에폭시, 폴리에스테르, 비닐-에스테르, 세라믹, 탄소 및/또는 소망하는 물리적, 열적, 화학적 및/또는 다른 성질을 또한 나타내는 다른 재료와 같은 다종 다양한 재료일 수 있다. 매트릭스로서 사용되기 위하여 선택되는 재료는 강화 예비성형체의 재료와 같거나 같지 않을 수 있으며 필적할 만한 물리적, 화학적, 열적, 또는 다른 성질을 가질 수 있거나 갖지 않을 수 있다. 그러나, 전형적으로 그들은 같은 재료가 아닐 것이며 또는 필적할 만한 물리적, 화학적, 열적, 또는 다른 성질을 갖지 않을 것이다. 왜냐하면, 무엇보다도 복합체를 사용하는데 있어서 추구되는 통상의 목적이 하나의 구성 재료만을 사용하는 것으로는 달성할 수 없는 특성의 조합을 완제품에서 달성하는 것이기 때문이다. 그렇게 조합된 후, 강화 예비성형체와 매트릭스 재료는 그 후 동일한 작업에서 열경화 또는 다른 알려진 방법으로 경화되고 안정화될 수 있으며, 그 후 소망하는 성분을 생산하기 위한 다른 작업에 가해질 수 있다. 그렇게 경화된 후, 고화된 매트릭스 재료의 덩어리(mass)는 강화 재료(예를 들면, 강화 예비성형체)에 매우 강하게 부착되어 있는 것에 주의하는 것이 이때 중요하다. 그 결과, 완성된 성분상의 응력은, 특히 섬유들 사이의 접착제로서 작용하는 매트릭스 재료를 통하여, 강화 예비성형체의 구성 재료로 효과적으로 전달되고 이에 의하여 효과적으로 지탱된다.

자주, (그 자체로) 플레이트, 시트, 직사각형 또는 정사각형 고체 등과 같은 단순한 기하학적 형태 이외의 구조(configuration)의 성분들을 생산하는 것이 소망된다. 이를 행하는 하나의 방법은 그러한 기본적인 기하학적 형태들을 소망하는 더 복합한 형태로 결합하는 것이다. 하나의 그러한 전형적인 결합은 위에서 설명한 대로 만든 강화 예비성형체들을 서로에 대하여 각을 이루게(전형적으로 직각) 연결하는 것으로 이루어진다. 연결된 강화 예비성형체의 그러한 각을 이룬 배열의 보통의 목적은, 하나 이상의 단부 벽(end walls) 또는 예를 들면 "T" 교차 지점(intersections)을 포함하는 강화 예비성형체를 형성하기 위하여, 또는 강화 예비성형체 및 이것이 생성하는 복합 구조체의 결과적인 결합이 외부 힘, 예를 들면 압력 또는 인장력에 노출되었을 때 휨 또는 파괴에 대항하도록 강화하기 위하여 소망하는 형태를 생성하는 것이다. 어쨌든, 관련된 고려사항은 구성 성분들 사이의 각 접합부(juncture)를 가능한 한 강하게 만드는 것이다. 강화 예비성형체 구성요소 그 자체의 소망하는 매우 큰 강도를 고려할 때, 접합부의 약함은 효과적으로 구조 "체인"에서 "약한 고리(weak link)"가 된다.

교차 구조(intersecting configuration)의 일 예는 미국 특허 제6,103,337호에 발표되어 있으며, 이의 개시내용은 참조에 의하여 본 명세서에 통합된다. 이 참조문헌은 두 개의 강화 플레이트를 T-형태(form)로 함께 연결하는 효과적인 수단을 발표한다.

다양한 다른 제안들이 그러한 접합부를 만들기 위하여 과거에 제안되어 왔다. 서로로부터 분리된 패널 요소 및 각을 이루는 보강 요소(angled stiffening element)를 형성하고 경화하는 것이 제안되어 왔으며, 이때 상기 보강 요소는 하나의 패널 접촉 표면(single panel contact surface)을 갖거나 또는 두 개의 갈라진, 동일평면 패널 접촉 표면(two divergent, co-planar panel contact surfaces)을 형성하기 위하여 하나의 단부에서 두 갈래로 나뉘어진다. 상기 두 성분은 이어서 상기 보강 요소의 패널 접촉 표면(들)을 다른 성분의 접촉 표면에 열경화성 접착제 또는 다른 접착제 재료를 이용하여 접착성 결합시킴으로써 연결된다. 그러나, 상기 복합 구조체의 경화된 패널 또는 스킨에 인장력이 인가되는 경우, 수용할 수 없을 정도로 낮은 값의 하중이 "박리(peel)"력을 낳으며, 이는 상기 보강 요소를 상기 패널로부터 그들의 계면에서 분리한다. 왜냐하면, 상기 연결부(joint)의 유효 강도는 접착제의 유효 강도이지 매트릭스 재료의 유효 강도가 아니기 때문이다.

그러한 성분들의 계면에서 금속 볼트 또는 리벳을 사용하는 것은 수용가능하지 않다. 왜냐하면, 그러한 부가물은 적어도 부분적으로 복합 구조체 자체의 일체성(integrity)을 파괴하고 약화시키며, 중량을 증가시키고, 또한 그러한 요소들과 이를 둘러싼 재료 사이의 열팽창계수의 차이를 도입하기 때문이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 다른 접근 방법은 상기 성분들의 하나를 다른 성분에 접결(stitching)하고 접결사(stitching thread)가 상기 접합부 위치 안으로 및 상기 접합부를 가로지르는 강화 섬유들을 도입하는 것에 의존하는 것과 같은 방법을 사용하는 것을 통하여 상기 이음부 영역을 가로지르는 고강도 섬유들을 도입하는 개념에 기초하였다. 미국 특허 제4,331,495호 및 이로부터 분할된 것에 해당하는 미국 특허 제4,256,790호에 나타나있다. 이들 특허는 접착성 결합된 섬유겹들(adhesively bonded fiber plies)로부터 만들어진 제1 및 제2 복합 패널 사이에 만들어진 접합부를 개시한다. 제1 복합 패널은 종래기술의 방식으로 두 개의 갈라진, 동일평면 패널 접촉 표면(양 패널을 통과하는 경화되지 않은 복합사의 접결에 의하여 제2 복합 패널에 연결되었던 것임)을 형성하기 위하여 하나의 단부에서 두 갈래로 나뉘어진다. 상기 패널들 및 실은 이어서 "공동 경화(co-cured)", 즉 동시에 경화된다. 미국 특허 제5,429,853호에는 접합부 강도(juncture strength)를 개선하기 위한 다른 방법이 발표되어 있다.

선행 기술이 강화 복합체의 구조 일체성(structural integrity)을 더 개선하려고 시도하였으며, 특히 미국 특허 제6,103,337호의 경우, 이에 성공하였지만, 접착제 또는 기계적 커플링의 사용과는 다른 접근 방법을 통하여 이를 더 개선하거나 또는 상기 문제를 해결하려는 요구가 존재한다. 이와 관련하여, 특수 기계로 직물 3차원("3D") 구조체를 생성하는 것이 하나의 방법이 될 수 있다. 그러나, 이와 관련된 비용은 매우 크며 또한 제직기가 하나의 단순 구조체를 생성하도록 하는 것은 바람직하지 않다. 이러한 사실에도 불구하고, 섬유 강화 복합 성분으로 가공될 수 있는 3D 예비성형체는 종래의 2차원 적층 복합체에 비하여 증가된 강도를 제공하기 때문에 바람직하다. 이들 예비성형체는 상기 복합체가 면외 하중(out-of-plane load)을 지탱하도록 하는 것을 요구하는 응용분야에서 특히 유용하다. 그러나, 위에서 논의된 상기 종래 기술 예비성형체들은 높은 면외 하중에 저항하고, 자동 직기 공정으로 제직되고, 및 상기 예비성형체의 부분들의 다양한 두께를 제공하는 능력에 있어서 제한적이었다.

다른 방법은 2차원("2D") 구조체를 제직하여 이를 3D 형태로 접는 것일 것이다. 예를 들면, 'T', 'I', 'H' 또는 '파이(Pi)' 단면과 같은 특정한 구조 형태를 갖는 섬유 예비성형체가 종래의 북 직기(shuttle loom) 상에서 제직될 수 있으며, 몇 개의 현존하는 특허는 그러한 구조체를 제직하는 방법을 설명한다(예를 들면, 미국 특허 제6,446,675호, 미국 특허 제6,712,099호, 및 미국 특허 제6,874,543호).

많은 복합 구조체가 두 개 이상의 수직 복합 패널을 연결하기 위하여 파이 형태 예비성형체(Pi shaped preforms)를 이용한다. 전형적인 파이 형태 예비성형체(100)의 단면도가 예를 들면 도 1에 나타나 있다. 상기 예비성형체는 전형적으로 수직 위치에 두 개의 기립 다리(upstanding legs)(125,135)를 가지며, 기립 다리들(125,135) 사이에 U자형 링크(clevis: 116)를 형성한다. 그러나, 기립 다리들(125,135)은 베이스(120)에 대하여 수직이거나 비수직이거나 또는 각을 이룰 수 있다. 예비성형체(100)의 세로 길이를 따라 이웃한 수직 부분들을 형성하기 위하여 완전 조직 시퀀스(complete weave sequence)를 반복함으로써 예비성형체(100)가 제직된다. 상기 제직 공정은 예비성형체(100)의 연속적인 길이를 생성하며, 이어서 이는 장착을 위하여 소망되는 길이로 절단된다.

항공기 제조에 있어서, 파이 예비성형체를 사용하는 것이 하나의 성분, 예를 들면, 프레임 또는 가로날개뼈대(spar)로부터 다른 성분, 예를 들면, 동체 또는 날개 스킨(wing skin)으로 하중을 전달하는 효과적인 방법인 것이 증명되었다. 이는 상기 파이 예비성형체를 축방향 인장력/압축력(tension/compression), 잡아뗌(pull-off), 및/또는 측면 굽힘 하중(side bending loads)에 가하는 구조체의 경우에 특히 사실이다.

많은 응용분야에서, 상기 파이 예비성형체는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 것과 같은 두 성분 사이에서 전단 하중(shear load)을 전달하여야 한다. 도 2는 T-전단 하중 구조(T-shear loading configuration)를 도시한다. 여기에서, 파이 예비성형체(100)가, 예를 들면, 수직 패널들(30, 40)을 연결하기 위하여 사용되며, 전단 하중(50)이 두꺼운 화살표를 이용하여 나타낸 반대 방향으로 인가되고 있다. 그러나, 그러한 구조에서, 전통적인 파이 예비성형체는 다른 하중 경우에 대하여서 만큼 이러한 유형의 하중에 대하여 결코 효율적이지 않다. 전통적인 파이 예비성형체는 상기 예비성형체의 길이를 따라(축방향으로) 그리고 횡방향(베이스의 너비를 따라 그리고 기립 다리들의 높이를 따라)으로 강화재를 갖는다. 구조체에서 이러한 유형의 섬유 배향은 보통 0, +/-90도 배향으로 지칭된다. 이러한 유형의 배향은 축방향, 잡아뗌(pull-off), 및 측면 굽힘 경우에서의 주 하중 방향에 평행인 섬유를 제공한다. 그러나, 위의 도 2에 나타낸 전단 하중을 지탱하는데 중요한, 축에서 벗어난(off axis) 방향으로의 섬유를 제공하지 않는다.

따라서, 본 발명의 일 목적은 두 개 이상의 수직으로 연결된 성분들 사이에서 전단 하중을 균일하게 전달할 수 있는 직물 예비성형체를 제공하는 것이다.

다른 목적은 몇몇 복합 구조체에서 전단 하중을 지탱하는데 중요한, 축에서 벗어난 또는 바이어스(bias) 방향(임의의 비(非) 0/90도 방향, 및 이에 한정되지 않지만 통상적으로 +/- 45도 방향)으로의 섬유 강화재를 갖는 직물 파이 예비성형체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 지금까지 입수가능한 현존하는 예비성형체 및/또는 강화 복합 구조체에 대한 대안이거나 및/또는 이에 대한 개선에 해당하는 설계의 직물 예비성형체를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 일 구현예는, 파이 예비성형체인, 직물 예비성형체의 형성방법으로서, 상기 형성방법은 경사 섬유들의 제1층을 제공하는 단계, 상기 경사 섬유들의 제1층에 평행한 경사 섬유들의 제2층을 제공하는 단계, 및 위사 섬유들의 하나 이상의 층으로서, 상기 위사 섬유들이 상기 제1층 및 상기 제2층에서의 상기 경사 섬유들에 수직한, 하나 이상의 층을 제공하는 단계, 상기 위사 섬유들을 상기 제1층 및 상기 제2층에서의 상기 경사 섬유들과 교직(interwoven)하여 다층 예비성형체(multilayer preform)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1층에서의 상기 경사 섬유들은 상기 제2층에서의 경사 섬유들과 위치를 교환하여 미리결정된 너비의 U자형 링크(clevis)를 형성하고, 상기 경사 섬유들 및 상기 위사 섬유들은 상기 예비성형체의 상기 U자형 링크에 대하여 축에서 벗어난 또는 바이어스(비 0/90도) 각도에 있다.

본 발명의 다른 구현예는, 강화 복합 구조체에서 사용하기 위한 직물 예비성형체로서, 상기 직물 예비성형체는, 경사 섬유들의 제1층, 상기 경사 섬유들의 제1층에 평행한 경사 섬유들의 제2층, 및 위사 섬유들의 하나 이상의 층을 포함하고, 상기 위사 섬유들은 상기 제1층 및 상기 제2층에서의 상기 경사 섬유들에 수직하고, 상기 위사 섬유들은 상기 제1층 및 상기 제2층에서의 상기 경사 섬유들과 교직하여 다층 예비성형체를 형성하고, 상기 제1층에서의 상기 경사 섬유들은 상기 제2층에서의 경사 섬유들과 위치를 교환하여 미리결정된 너비의 U자형 링크를 형성하고, 상기 경사 섬유들 및 상기 위사 섬유들은 상기 예비성형체의 상기 U자형 링크에 대하여 바이어스(비 0/90도) 각도에 있다. 상기 예비성형체는 베이스 및 2개의 기립 다리를 갖는 파이(Pi) 예비성형체일로서, 상기 베이스 및 상기 2개의 기립 다리는 일체적으로 제직되어 있고, 상기 예비성형체는 상기 바이어스(비 0/90도) 각도에서 축에서 벗어난 강화재(reinforcement)를 갖는 파이 예비성형체일 수 있다.

비록 파이 예비성형체가 본 명세서에서 상세하게 논의되지만, 본 방법은 'T'의 상부에 대하여 수직하게 달리는 'T'의 날(blade)을 갖는 'T' 형태 또는 'T' 보강재(stiffener)와 같은 다른 단면 형태 또는 3개 이상의 다리를 갖는 예비성형체, 또는 'H' 및 'I' 형태 예비성형체와 같은 다른 형태를 제조하는데 사용될 수 있다.

본 방법은 서로에 대하여 평행하거나 또는 각을 이루는, 가변 두께 또는 가변 길이 또는 높이 다리들을 갖는 예비성형체를 제직하는 데 사용될 수 있다. 상기 예비성형체의 다리들은 예비성형체의 길이를 따라 선형이거나 또는 비선형일 수 있다. 예를 들면, 상기 예비성형체의 다리들은 사인 곡선 모양, 지그재그 모양, 계단 모양, 또는 물결 모양(wavy) 구조일 수 있다. 상기 예비성형체의 다리들은 균일 너비 U자형 링크 또는 가변 너비 U자형 링크에 의하여 분리될 수 있다. 상기 예비성형체는 경사 섬유를 위한 임의의 편리한 패턴, 즉 겹대겹(ply-to-ply), 관통 두께 각도 인터록(through thickness angle interlock), 직교(orthogonal) 등을 이용하여 제직될 수 있다. 탄소 섬유가 선호되지만, 본 발명은, 예를 들면, 유리, 세라믹, 아라미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 또는 이들의 조합과 같은 실제적으로 임의의 다른 섬유 유형에 적용가능하다.

본 발명에 따른 예비성형체는 위사 섬유들이 제직되어 경사 섬유의 층들의 층대층 인터록킹(layer-to-layer interlocking of layers of warp fiber) 뿐만 아니라 각 층 내의 섬유들의 인터록킹을 제공하는 3차원 조직 구조(weave architecture)를 갖는 기계적 또는 구조적 연결부(joint)를 위한 것이다. 비록 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예들이 층대층 인터록킹을 포함하지만, 이것이 본 발명을 실시하는데 필요한 것은 아니다. 상기 예비성형체의 몇몇 층들에는 층대층 인터록킹이 없을 수 있다. 상기 직물 예비성형체는 면외 하중을 방향성 섬유들(directed fibers)을 통하여 전달하여 층간 인장력(inter-laminar tension)을 최소화한다. 상기 예비성형체는 베이스 및 상기 베이스로부터 연장하는 하나 이상의 다리를 가지며, 상기 베이스 및 상기 하나 이상의 다리는 각각 경사 섬유들의 적어도 하나의 층을 갖는다. 경사 섬유들의 두 개 이상의 층을 갖는 예비성형체에서, 상기 베이스 및/또는 상기 다리들의 외부 단부들은 경사 섬유들의 종결층들로부터 예를 들면 계단식 패턴으로 형성된 테이퍼링된 모서리들(tapering edges)을 가질 수 있다.

본 발명, 이의 사용에 의하여 달성되는 이의 작동 이점 및 특정한 목적을 더 잘 이해하기 위하여, 다음의 동반하는 설명을 참조한다. 상기 동반하는 설명에서는 바람직하지만 비제한적인 본 발명의 구현예들이 예시되어 있다.

본 개시에서 용어 "포함하는(comprising)" 및 "포함한다(comprises)"는 "포함하는(including)" 및 "포함한다(includes)"를 의미할 수 있으며 또는 미국 특허법에서 용어 "포함하는(comprising)" 및 "포함한다(comprises)"에 통상적으로 주어지는 의미를 가질 수 있다. 만일 특허청구범위에서 사용된다면 용어 "본질적으로 이루어진(consisting essentially of)" 또는 "본질적으로 이루어진다(consists essentially of)"는 미국 특허법에서 이들에게 할당하는 의미를 갖는다. 본 발명의 다른 측면은 다음의 개시에서 설명되며 다음의 개시(및 본 발명의 범위내)로부터 명백하다.

본 발명에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위하여 포함된 첨부 도면은 본 명세서에 통합되며 본 명세서의 일부를 구성한다. 여기에 제시된 도면은 본 발명의 다양한 구현예들을 도시하며 본 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 준다. 이하 도면에서,
도 1은 종래의 파이 형태 예비성형체(Pi-shaped preform)의 모식적인 단부도(end view)이며;
도 2는 일 예시적인 복합 구조체에서의 T-전단 하중 구조(T-shear loading configuration)의 모식도이며;
도 3은 성형 공구(molding tool) 내에 위치할 때 섬유들이 따라야 하는 굽힘 반경의 예시이며;
도 4는 본 발명의 일 예시적인 구현예에 따라, 직물 예비성형체를 제조하는 방법에 포함된 일 단계를 나타내며;
도 5(a)는 본 발명의 일 예시적인 구현예에 따라 형성된 파이 형태 예비성형체의 도 4에서의 직선 5(a)-(a)를 따른 모식적인 단면도이며;
도 5(b)는 본 발명의 일 예시적인 구현예에 따른, 파이 형태 예비성형체의 모식적인 단면도이며;
도 6은 본 발명의 일 예시적인 구현예에 따른, 기립 위치 및 축에서 벗어난 강화에서의 직물 파이 예비성형체 모식적인 측면 조망도이며; 및
도 7(a), 7(b) 및 7(c)는 본 발명의 일 예시적인 구현예에 따른, 직물 파이 형태 예비성형체의 경사 및 위사 경로의 모식적인 도면이다.

다음의 설명에서, 용어 "섬유(fibers)" 및 "사(yarns)" 또는 "실(yarns)"은 상호교환적으로 사용된다. 그러나, 본 명세서에서 사용된 "섬유" 및 "사" 또는 "실"은 스트레치 절단 섬유(stretch broken fibers)로부터 만들어진 사(실)뿐만 아니라 모노필라멘트, 멀티필라멘트사, 가연사(twisted yarns), 멀티필라멘트 토우(multifilament tows), 텍스쳐사(textured yarns), 조물 토우(braided tows), 코팅사(coated yarns), 이성분 모노필라멘트사를 지칭할 수 있다.

이제 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 파이 예비성형체(300)는 임의의 종래의 제직기(215) 상에서 제직될 수 있다. 예를 들면, 도 4는 예비성형체(300)가 제직기 상에 "제직된 그대로(as-woven)"의 형태로서 아직 존재하는 제직기(215)의 상면도이며, 이때 상기 직포(woven fabric)는 상기 제직기로부터 떼어내기 이전이다. 상기 직물(300)에서 수직선은 경사 섬유 또는 경사(312)를 나타내고, 수평선은 위사 섬유 또는 위사(314)를 나타낸다. 탄소 섬유가 선호되지만, 상기 경사 및/또는 위사 섬유는, 예를 들면, 유리, 세라믹, 아라미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 또는 이들의 조합과 같은 실제적으로 임의의 다른 섬유 유형일 수 있다.

예비성형체(300)는 경사 섬유들(312)의 적어도 두 층 및 위사 섬유들(314)의 적어도 하나의 층을 갖도록 제직된다. 평직이 통상적인 패턴이지만, 섬유들이 예비성형체의 다리들에 대하여 바이어스(비 0/90도) 각도로 배향되는 한, 본 기술분야의 평균적 기술자의 하나에게 공지된 임의의 조직 패턴이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 조직 구조 그 자체는 미국 특허 제6,446,675호, 미국 특허 제6,712,099호, 미국 특허 제6,874,543호, 미국 특허 제7,712,488호 및 미국 특허 제8,079,387호에 개시된 것들 중 임의의 것이 될 수 있으며, 이들의 전체 내용은 참조에 의하여 본 명세서에 통합된다.

예비성형체(300)의 경사 섬유들(312)은 서로에 대하여 대체적으로 평행하며, 각 섬유의 세로 길이를 따라 약간의 기복이 있으며, 대체적으로 수직 컬럼으로 배열된다. 위사 섬유(314)는 두 층의 경사 섬유들(312)과 교직하여 도 4에 나타낸 바와 같은 예비성형체를 형성한다. 예비성형체(300)를 가로지르는 어두운 대각선은 교차 접합부(304)를 나타내며, 이곳에서 상기 포(fabric)의 상부 층(318)으로부터의 경사 섬유들(312) 및 위사 섬유들(314)은, 예를 들면 도 7(a)에 나타낸 것과 같이, 하부층(322)으로부터의 경사 섬유들(312) 및 위사 섬유들(314)과 위치를 교환한다. 제직하는 동안 전진하는 경사 컬럼(312)을 위하여 전진하는 위사 컬럼(314)에서의 교환 지점을 이용하면 본 명세서에서 "바이어스" 파이 예비성형체로서 지칭되는 것을 낳는데, 이는 접합부(304)에 대하여 비스듬한 각도(bias angle)에서 강화를 갖는다. 비록 도 4가 예비성형체(300)의 너비를 가로지르는 단지 하나의 대각선을 나타내지만, 최종 파이 예비성형체의 필요로 하는 크기에 따라, 어떠한 숫자의 접합부라도 상기 예비성형체의 너비를 가로질러서 형성될 수 있다. 유사하게, 비록 도 4가 상기 접합부가 상기 경사 및 위사에 대하여 +/-45도 각도에서 형성된 것을 도시하지만, 본 발명은 그에 제한되지 않으며, 즉 상기 접합부는 통상적인 0, +/-90도 배향 이외의 임의의 각도에서 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 접합부는 +35/-55도 각도에서 형성될 수 있으며 또는 그 반대일 수 있다. 상기 강화의 배향 각도는 상기 파이 예비성형체가 노출되는 하중의 방향에 좌우될 수 있는 것에 주의하여야 한다.

예비성형체(300)를 제직한 후, 이 직물 재료는 직기 또는 제직기로부터 떼어내어 지고, 예를 들면, 도 4에서의 점선을 이용하여 나타낸 바와 같이, 상기 예비성형체의 길이 및 너비에 대하여 비스듬히 스트립으로 절단된다. 상기 점선은 단지 일 예로서 이용된 것이며, 상기 예비성형체의 절단되는 실제 크기 및 형태는 이 구조체의 최종 용도에 좌우되어 변할 수 있다. 단부들이 길이에 맞게 절단된 후, 상기 파이 예비성형체는 전통적인 형태를 갖지만, 강화는 바이어스 방향이다. 소망되는 크기의 스트립으로 절단된 후, 상기 예비성형체는 도 5(a)에 나타낸 바와 같이 전통적인 제직된 그대로의 파이 예비성형체와 같이 여전히 평평하다. 상기 U자형 링크(316)(기립 다리들 사이의 공간)의 양 측면상의 상부층 경사 섬유들(312)은 315 및 320으로 나타나져 있으며, 이는 이제 기립 다리들을 위한 재료를 형성하며, 상기 직물 예비성형체의 하부층 경사 섬유들(상기 바이어스 파이 예비성형체의 베이스를 형성함)은 310으로 나타나져 있다. 상기 재료 스트립이 직물 예비성형체(300)로부터 절단된 후, 바이어스 파이 예비성형체(300)의 다리들(315, 320)은, 예를 들면, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, U자형 링크(316)의 양 측면상의 재료를 들어올림으로써 형성될 수 있다. 다리들(315, 320)은 베이스(310)에 대하여 수직이거나 비수직이거나 또는 각을 이룰 수 있다. 베이스(310) 및 다리들(315, 320)은 각각 경사 섬유들(312)의 적어도 일 층을 포함하며, 경사 섬유들의 두 개 이상의 층이 있다면 선택적인 페이퍼링된 모서리(edges)를 가질 수 있다. 비록 도 7(a) 및 7(b) 및 위의 예에서의 상기 베이스 및 다리들에 대하여 일층 구조가 도시되었지만, 본 발명은 그에 제한되지 않으며, 어떠한 숫자의 층이라도 상기 베이스 및 다리들에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 더 두꺼운 베이스가 소망되는 경우, 상기 베이스는 경사 섬유들의 두 개 이상의 층을 포함할 수 있으며, 상기 다리들에 두께가 필요한 경우, 상기 다리들의 각각은 경사 섬유들의 두 개 이상의 층을 포함할 수 있다.

본 발명에서의 바이어스 파이 예비성형체(300)는, 상기 기립 다리들 및 베이스의 교차 접합부가 상기 직포의 경사 방향에 대하여 비제로(non-zero) 각도에 있도록 설계함으로써 제직된다. 다시 도 7(c)에 나타낸 상기 파이 예비성형체의 최종 용도에 좌우되어, 이 접합부는 단 하나의 경사보다는 더 넓을(wider) 수 있으며, 몇 개 일 수 있다. 상기 본 발명에 따른 바이어스 파이 예비성형체는 예를 들면 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 예비성형체의 U자형 링크 방향에 대하여 바이어스 각도에서 강화재를 가지며, 이에 의하여 전단 하중의 방향으로 강화 성분을 제공한다. 또한, 상기 섬유 강화재(fiber reinforcement)의 유효 반경은, 예를 들면, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 베이스 및 기립 다리들의 교차 접합부에서 더 클 수 있다. 성형 공구에서와 같이, 하나의 섬유를 하나의 모서리 내로 국한시키는 경우, 상기 섬유가 따라야 하는 반경이 섬유 손상의 양 및 상기 파이 예비성형체의 잔류 강도에 영향을 미칠 것이다. 상기 모서리에 대하여 수직으로 굽혀진 섬유는 상기 모서리에 대하여 비스듬한(bias) 섬유(20)보다 더 작은 반경 굽음(radius bend)내로 밀어 넣어져야 한다. 상기 반경은 본 발명의 상기 바이어스 파이 예비성형체의 경우 2배만큼 증가하며, 더 큰 반경은 섬유 파괴(fiber fracture)에 덜 민감하며, 이에 의하여 섬유의 성질을 더 효율적으로 이용하게 한다.

비록 모든 경사 섬유들이 동일한 직경을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 그에 제한되지 않는 것에 주의하여야 한다. 예를 들면, 상기 베이스에서의 경사 섬유들은 상기 다리들에서의 경사 섬유들보다 더 작은 단면적을 가질 수 있다.

예를 들면, 앞의 층들보다 더 짧은 길이로 경사 및 위사 섬유들을 비스듬히 절단함으로써 연속적인 층들을 종결함으로써 테이퍼링된 모서리들이 예비성형체의 외측 모서리 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 다리들(315, 320) 모두의 모서리 및/또는 베이스(310)의 모서리는 테이퍼링된 모서리를 가질 수 있다. 상기 베이스 또는 기립 다리들에서 테이퍼링된 모서리를 갖는 바이어스 파이 예비성형체는 경사 섬유 층들이 모두 동일한 길이로 종결하는 예비성형체보다 더 우수한 박리 하중에 대한 저항성(resistance to peel loads)을 갖는다. 게다가, 경사 테이퍼 섬유에 대하여 더 작은 섬유 크기를 사용하는 것은 예비성형체로부터 이것이 연결된 성분으로 더 매끄럽고, 더 점진적인 전이를 제공한다.

하나의 예시적인 구현예에 따른 본 발명은 다수의 다리들(315, 320)을 갖는 예비성형체로서 이들 다리가 반드시 바이어스(비 0/90도) 방향에서 선형은 아닌 예비성형체를 제직하는 방법이다. 일 예시적인 구현에서, 상기 다리들은 바이어스(비 0/90도) 방향에서 사인 곡선, 지그재그, 대각선, 곡선 또는 비선형 방식 또는 이들 방식의 조합으로 운동할 수 있다. U자형 링크(316)의 너비는 또한 응용분야에 좌우되어 그 길이를 따라 변할 수 있다. 몇몇 경우, 상기 예비성형체는 제로 너비 U자형 링크(zero width clevis)를 가질 수 있다. 즉, 상기 예비성형체를 형성하는 층들은 이들이 위치를 교환하는 장소에서 서로 교차할 수 있다. 이 구현예에 따르면, 다리들의 위치의 교대(shift)는 기립 다리들(315, 320)을 형성하는 예비성형체의 부분으로부터 몇몇 경사 및/또는 위사 섬유들을 선택적으로 누락하고, 동시에 다른 영역에서는 경사 및/또는 위사 섬유들을 추가함으로써 달성될 수 있다. 그러한 경우에, 경사 섬유들이 위사 섬유들 대신에 층대층 인터록킹을 제공하는데 사용될 수 있다. 상기 예비성형체의 몇몇 층들에는 층대층 인터록킹이 없을 수 있다.

평직이 본 발명에 따른 예비성형체를 제직하는데 선호되는 패턴이지만, 섬유들이 파이 예비성형체의 다리들에 대하여 바이어스(비 0/90도) 각도로 배향되는 한, 본 기술분야의 평균적 기술자의 하나에게 공지된 임의의 조직 패턴이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 조직 구조 그 자체는 미국 특허 제6,446,675호, 미국 특허 제6,712,099호, 미국 특허 제6,874,543호, 미국 특허 제7,712,488호 및 미국 특허 제8,079,387호에 개시된 것들 중 임의의 것이 될 수 있으며, 이들의 전체 내용은 참조에 의하여 본 명세서에 통합된다.

비록 도 7은 위사 섬유(314)가 층(318)과 층(322) 사이에서 교환하는, 본 명세서에서 설명된 바이어스 파이 예비성형체의 구현예를 도시하지만, 본 발명은 또한 경사 섬유(312)를 층(318)과 층(322) 사이에서 교환하는 것뿐만 아니라 경사 및 위사 섬유들 모두가 층들 사이에서 교환하는 것에도 적용된다.

이와 같은 예비성형체는 복합 구조체에서 사용되어 연결부(joint)를 강화하고 그리고 항공기에서의 가로날개뼈대(spar) 및 날개의 가는 뼈대(rib)와 같은 더 복잡합 구조체를 위한 예비성형체를 만드는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 형성된 파이 예비성형체는 두 개 이상의 수직으로 연결된 성분들 사이에서 전단 하중을 균일하게 전달할 수 있다. 이는 축에서 벗어난 또는 바이어스(비 0/90도) 방향에서 섬유 강화재를 가지며, 이는 몇몇 복합 구조체에서 전단 하중에 견디는데 중요하다.

본 방법은 또한 'T'의 상부에 대하여 사인 곡선 방식으로 달리는 'T'의 날(blade)을 갖는 'T' 형태 또는 'T' 보강재(stiffener)와 같은 다른 단면 형태 또는 3개 이상의 다리를 갖는 예비성형체, 또는 'I' 또는 'H' 형태 구조를 갖는 예비성형체와 같은 다른 형태를 제조하는데 사용될 수 있다. 본 방법은 하나 이상의 평면에서 서로에 대하여 평행하거나 또는 각을 이룰 수 있는, 가변 두께 또는 가변 길이/높이 다리들을 갖는 예비성형체를 제직하는 데 사용될 수 있다. 상기 예비성형체는 임의의 편리한 조직 패턴, 즉 겹대겹(ply-to-ply), 관통 두께 각도 인터록(through thickness angle interlock), 직교(orthogonal) 등을 이용하여 제직될 수 있다. 탄소 섬유가 선호되지만, 본 발명은, 예를 들면, 유리, 세라믹, 아라미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스트레치 절단 탄소(SBC)와 같은 스트레치 절단 섬유(stretch broken fibers), 또는 이의 조합과 같은, 실제적으로 임의의 다른 섬유 유형에 적용가능하다.

비록 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예들이 층대층 인터록킹을 포함하지만, 이것이 본 발명을 실시하는데 필요한 것은 아니다. 상기 예비성형체의 몇몇 층들에는 층대층 인터록킹이 없을 수 있다. 상기 예비성형체는 경사 섬유를 위한 임의의 편리한 패턴, 즉 겹대겹, 관통 두께 각도 인터록, 직교 등을 이용하여 제직될 수 있다. 본 발명에 따른 예비성형체는 위사 섬유들이 제직되어 경사 섬유의 층들의 층대층 인터록킹 뿐만 아니라 각 층 내의 섬유들의 인터록킹을 제공하는 3차원 조직 구조를 갖는 기계적 또는 구조적 연결부를 위한 것이다. 비록 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예들이 층대층 인터록킹을 포함하지만, 이것이 본 발명을 실시하는데 필요한 것은 아니다. 상기 예비성형체의 몇몇 층들에는 층대층 인터록킹이 없을 수 있다. 상기 직물 예비성형체는 면외 하중을 방향성 섬유들(directed fibers)을 통하여 전달하여 층간 인장력(inter-laminar tension)을 최소화한다. 상기 예비성형체는 베이스 및 상기 베이스로부터 연장하는 하나 이상의 다리를 가지며, 상기 베이스 및 상기 하나 이상의 다리는 각각 경사 섬유들의 적어도 하나의 층을 갖는다. 상기 베이스 및/또는 상기 다리들의 외부 단부들은 경사 섬유들의 종결층들로부터, 예를 들면 비스듬히 절단함으로써, 계단식 패턴으로 형성된 테이퍼링된 모서리들을 가질 수 있다.

전형적으로, 상기 예비성형체는 경사 및 위사 섬유들 모두에 대하여, 예를 들면, 탄소 섬유와 같은 하나의 유형의 섬유를 이용하여 제직된다. 그러나, 예비성형체는 또한 탄소 섬유와 유리 섬유와 같이, 다수 재료로부터 만들어진 섬유들/사들을 이용하는 조직 패턴일 수 있다. 이들 구조체는 높은 인성, 감소된 코스트, 및 최적화된 열팽창 특성을 갖는 예비성형체를 낳을 수 있다. 상기 조직 패턴은 하나의 재료 유형의 모든 경사 섬유들 및 다른 재료 유형의 모든 위사 섬유들을 포함할 수 있다; 또는 상기 직물은, 예를 들면 층들 전체를 통하여 임의의 패턴으로, 교대로 배열된 유형의 경사 및/또는 위사 섬유들을 가질 수 있다.

따라서 본 발명에 의하여 본 발명의 목적 및 이점이 실현되고, 비록 바람직한 구현예들이 본 명세서에서 상세하게 개시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위는 그에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위는 오히려 첨부된 특허청구범위에 의하여 결정되어야 한다.

20: 모서리에 대하여 비스듬한(bias) 섬유
30, 40: 수직 패널들
50: 전단 하중
100, 300: 예비성형체
116, 316: U자형 링크(clevis)
120, 310: 베이스
125: 기립 다리(upstanding legs)
215: 제직기
304: 교차 접합부
312: 경사 섬유 또는 경사
314: 위사 섬유 또는 위사
318: 상부층
322: 하부층
315, 320: 다리들

Claims

강화 복합 구조체에서 사용하기 위한 직물 예비성형체(woven preform)로서,
상기 직물 예비성형체는,
경사 섬유들의 제1층;
상기 경사 섬유들의 제1층에 평행한 경사 섬유들의 제2층; 및
위사 섬유들의 하나 이상의 층을 포함하고,
상기 위사 섬유들은 상기 제1층 및 상기 제2층에서의 상기 경사 섬유들에 수직하고,
상기 위사 섬유들의 일부는 상기 제1층의 상기 경사 섬유들과 교직(interwoven)하고 다른 위사 섬유들은 상기 제2층의 상기 경사 섬유들과 교직(interwoven)하여 베이스를 갖는 다층 예비성형체(multilayer preform)를 형성하고,
상기 제1층에서의 상기 경사 섬유들은 상기 제2층에서의 경사 섬유들과 위치(positions)를 교환하여 미리결정된 너비의 U자형 링크(clevis)를 형성하고,
상기 경사 섬유들 및 상기 위사 섬유들은 상기 예비성형체의 상기 U자형 링크 및 상기 베이스의 모서리에 대하여 축에서 벗어난(off axis) 또는 바이어스 각도에 있으며,
상기 축에서 벗어난 또는 바이어스 각도는 0도가 아니고 또한 90도가 아닌 직물 예비성형체.
청구항 1에 있어서, 2개 이상의 다리(leg)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 2에 있어서, 상기 2개 이상의 다리는 상기 베이스에 대하여 접혀 있으며, 이에 의하여 기립 다리들(upstanding legs)을 형성하는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 3에 있어서, 상기 2개 이상의 다리는 제로 또는 비제로(non-zero) 너비 U자형 링크에 의하여 분리된 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 2에 있어서, 상기 베이스는 상기 다리들의 각각과 같거나 더 많은 층을 갖거나 그 반대인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 2에 있어서, 상기 베이스 및/또는 상기 다리들의 모서리(edges)는 테이퍼링되어 있는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 2에 있어서, 상기 다리들은 상기 베이스에 대하여 수직이거나 비수직이거나 또는 각을 이루는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 1에 있어서, 상기 경사 섬유들 및 위사 섬유들은 유리, 탄소, 아라미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합으로 만들어진 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 2에 있어서, 상기 다리들은 같거나 같지 않은 길이 및/또는 높이인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 2에 있어서, 상기 다리들은 가변 너비 U자형 링크에 의하여 분리된 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 2에 있어서, 상기 다리들은 상기 직물 예비성형체의 길이를 따라 선형 또는 비선형인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 1에 있어서, 상기 직물 예비성형체는 파이(pi), 'T', 'H' 또는 'I' 형태(shape)의 예비성형체인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
청구항 1에 있어서, 상기 축에서 벗어난 또는 바이어스 각도는 +/- 45도 인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체.
직물 예비성형체의 형성방법으로서,
경사 섬유들의 제1층을 제공하는 단계;
상기 경사 섬유들의 제1층에 평행한 경사 섬유들의 제2층을 제공하는 단계; 및
위사 섬유들의 하나 이상의 층으로서, 상기 위사 섬유들이 상기 제1층 및 상기 제2층에서의 상기 경사 섬유들에 수직한, 하나 이상의 층을 제공하는 단계;
상기 위사 섬유들의 일부를 상기 제1층의 상기 경사 섬유들과 교직하고 상기 위사 섬유들의 다른 것은 상기 제2층의 상기 경사 섬유들과 교직하여 베이스를 갖는 다층 예비성형체를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1층에서의 상기 경사 섬유들은 상기 제2층에서의 경사 섬유들과 위치를 교환하여 미리결정된 너비의 U자형 링크를 형성하고,
상기 경사 섬유들 및 상기 위사 섬유들은 상기 예비성형체의 상기 U자형 링크 및 상기 베이스의 모서리에 대하여 축에서 벗어난 또는 바이어스 각도에 있으며,
상기 축에서 벗어난 또는 바이어스 각도는 0도가 아니고 또한 90도가 아닌 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 14에 있어서, 상기 직물 예비성형체의 미리결정된 길이 및 너비를 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 15에 있어서, 상기 직물 예비성형체의 일 부분을 상기 U자형 링크의 양편으로 접어서 2개 이상의 기립 다리를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 16에 있어서, 상기 베이스는 상기 다리들의 각각과 같거나 더 많은 층을 갖거나 그 반대인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 16에 있어서, 상기 베이스 및/또는 상기 다리들의 모서리는 테이퍼링되어 있는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 16에 있어서, 상기 다리들은 상기 베이스에 대하여 수직이거나 비수직이거나 또는 각을 이루는 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 14에 있어서, 상기 경사 섬유들 및 위사 섬유들은 유리, 탄소, 아라미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합으로 만들어진 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 16에 있어서, 상기 다리들은 같거나 같지 않은 길이 및/또는 높이인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 16에 있어서, 상기 2개 이상의 다리는 제로 또는 비제로 너비 U자형 링크에 의하여 분리된 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 16에 있어서, 상기 다리들은 가변 너비 U자형 링크에 의하여 분리된 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 16에 있어서, 상기 다리들은 상기 직물 예비성형체의 길이를 따라 선형 또는 비선형인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 14에 있어서, 상기 직물 예비성형체는 파이(pi), 'T', 'H' 또는 'I' 형태의 예비성형체인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
청구항 14에 있어서, 상기 축에서 벗어난 또는 바이어스 각도는 +/- 45도인 것을 특징으로 하는 직물 예비성형체의 형성방법.
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