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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190684
(43)【公開日】2022-12-26
(54)【発明の名称】誘導加熱されるスリップシート及び使用方法
(51)【国際特許分類】
B29C 70/44 20060101AFI20221219BHJP
B29C 70/06 20060101ALI20221219BHJP
【ＦＩ】
B29C70/44
B29C70/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022092929
(22)【出願日】2022-06-08
(31)【優先権主張番号】63/210,138
(32)【優先日】2021-06-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】マトスン， マーク アール
(72)【発明者】
【氏名】ネルソン， カール マリウス
(72)【発明者】
【氏名】ヴォス， ブレット アラン マクギネス
【テーマコード（参考）】
4F205
【Ｆターム（参考）】
4F205AC03
4F205AD16
4F205AG03
4F205AG28
4F205AH31
4F205AJ09
4F205AK11
4F205AM29
4F205HA08
4F205HA14
4F205HA22
4F205HA35
4F205HA45
4F205HB01
4F205HK03
4F205HK04
4F205HK28
(57)【要約】 （修正有）
【課題】単純且つ安価な工作機械を採用する、オートクレーブを使用しない複合材部品硬化のための方法及び装置を提供する。
【解決手段】誘導硬化システムが、スリップシート及び電源を備える。スリップシートは、複合材料を受け入れるように構成されたレイアップ面、ツールの上面と相互作用するように構成されたツールインターフェース面、レイアップ面とツールインターフェース面との間で延在する剛体、及びスリップシートの剛体内の誘導コイル回路を備える。誘導コイル回路は、複合材料を硬化させるのに十分な温度までレイアップ面を加熱するように構成されている。誘導コイル回路は、１５０kHz未満の周波数を有する電源を使用して熱を生成するように選択された直径を有する。剛体は、複合材料の搬送中に複合材料を支持するように構成されている。電源は、誘導コイル回路に結合され、誘導コイル回路の直径に基づいて選択される。
【選択図】なし
【解決手段】誘導硬化システムが、スリップシート及び電源を備える。スリップシートは、複合材料を受け入れるように構成されたレイアップ面、ツールの上面と相互作用するように構成されたツールインターフェース面、レイアップ面とツールインターフェース面との間で延在する剛体、及びスリップシートの剛体内の誘導コイル回路を備える。誘導コイル回路は、複合材料を硬化させるのに十分な温度までレイアップ面を加熱するように構成されている。誘導コイル回路は、１５０kHz未満の周波数を有する電源を使用して熱を生成するように選択された直径を有する。剛体は、複合材料の搬送中に複合材料を支持するように構成されている。電源は、誘導コイル回路に結合され、誘導コイル回路の直径に基づいて選択される。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合材部品を形成する方法（１２００）であって、
レイアップ支持体（２６２）上に配置されたスリップシート（２０４）のレイアップ面（２０６）上に複合材料（２０８）をレイアップすること（１２０２）、
前記スリップシート（２０４）上にレイアップされた前記複合材料（２０８）をツール（２１４）に搬送すること（１２０４）であって、前記スリップシート（２０４）は、搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）を備える、ツール（２１４）に搬送すること（１２０４）、
前記スリップシート（２０４）のツールインターフェース面（２１０）が、前記ツール（２１４）の上面（２１２）と接触するように、前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定すること（１２０６）、及び
前記スリップシート（２０４）が前記ツールに固定されている間に、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）によって生成された熱を使用して、前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させること（１２０８）を含む、方法（１２００）。
レイアップ支持体（２６２）上に配置されたスリップシート（２０４）のレイアップ面（２０６）上に複合材料（２０８）をレイアップすること（１２０２）、
前記スリップシート（２０４）上にレイアップされた前記複合材料（２０８）をツール（２１４）に搬送すること（１２０４）であって、前記スリップシート（２０４）は、搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）を備える、ツール（２１４）に搬送すること（１２０４）、
前記スリップシート（２０４）のツールインターフェース面（２１０）が、前記ツール（２１４）の上面（２１２）と接触するように、前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定すること（１２０６）、及び
前記スリップシート（２０４）が前記ツールに固定されている間に、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）によって生成された熱を使用して、前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させること（１２０８）を含む、方法（１２００）。
【請求項2】
前記複合材料（２０８）を硬化させる前に、前記複合材料（２０８）の上に幾つかの剛性カウルを配置すること（１２１２）を更に含み、前記複合材料（２０８）を硬化させることは、前記幾つかの剛性カウル内の幾つかの誘導コイル回路によって生成された熱を使用して、前記複合材料（２０８）を加熱すること（１２１４）を含む、請求項１に記載の方法（１２００）。
【請求項3】
前記複合材料（２０８）及び前記幾つかの剛性カウルの上に加熱ブランケット（２４４）を配置すること（１２１６）を更に含み、前記複合材料（２０８）を硬化させることは、前記加熱ブランケット（２４４）を使用して、前記複合材料（２０８）を誘導加熱すること（１２１８）を含む、請求項２に記載の方法（１２００）。
【請求項4】
前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させることは、１kHzと１５０kHzとの間の周波数（２３８）を有する電流（２２８）を供給すること（１２２４）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項5】
前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定することは、機械的な拘束を使用して前記スリップシート（２０４）を適所に保持することと、真空を使用して前記スリップシート（２０４）を前記ツールインターフェース面（２１０）に対して引っ張ることと、のうちの少なくとも一方（１２２０）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項6】
前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定することは、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）に接続された絶縁層（２２４）を、前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）と接触するように配置すること（１２２２）を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項7】
前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させることは、９kHz未満の周波数（２３８）を有する電流（２２８）を供給すること（１２２６）を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項8】
前記スリップシート（２０４）の第２の誘導コイル回路（６１１）を使用して、前記複合材料（２０８）の前記レイアップ中に前記スリップシート（２０４）を加熱すること（１２２８）を更に含み、前記誘導コイル回路（２１８、６１０）と前記第２の誘導コイル回路（６１１）とは、異なるキュリー温度を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項9】
スリップシート（２０４）と電源（２３４）とを備える誘導硬化システム（２０２）であって、前記スリップシート（２０４）は、
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する剛体（２５０）であって、前記複合材料（２０８）の搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）、及び
前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）であって、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、１５０kHz未満の周波数（２３８）を有する前記電源（２３４）を使用して熱を生成するように選択された直径（２３６）を有する誘導コイル回路（２１８）を備え、
前記電源（２３４）は、前記誘導コイル回路（２１８）と結合され、前記誘導コイル回路（２１８）の前記直径（２３６）に基づいて選択される、誘導硬化システム（２０２）。
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する剛体（２５０）であって、前記複合材料（２０８）の搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）、及び
前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）であって、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、１５０kHz未満の周波数（２３８）を有する前記電源（２３４）を使用して熱を生成するように選択された直径（２３６）を有する誘導コイル回路（２１８）を備え、
前記電源（２３４）は、前記誘導コイル回路（２１８）と結合され、前記誘導コイル回路（２１８）の前記直径（２３６）に基づいて選択される、誘導硬化システム（２０２）。
【請求項10】
前記スリップシート（２０４）は、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）に接続された絶縁層（２２４）を更に備え、前記絶縁層（２２４）は、前記ツールインターフェース面（２１０）を形成する、請求項９に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項11】
剛性カウル（２５４）を更に備え、前記剛性カウル（２５４）は、前記剛性カウル（２５４）の剛体内にカウル誘導コイル回路（２５６）を備え、前記カウル誘導コイル回路（２５６）は、前記剛性カウル（２５４）を加熱するように構成されている、請求項９又は１０に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項12】
前記複合材料（２０８）に形状が適合する加熱ブランケット（２４４）を更に備え、前記加熱ブランケット（２４４）は、誘導加熱回路（２４２）を備える、請求項９から１１のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項13】
前記ツール（２１４）を更に備え、前記ツール（２１４）は、前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）に対して押さえるように構成された真空システム（２６４）を更に備える、請求項９から１２のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項14】
前記電源（２３４）は、９kHz未満の周波数（２３８）を有する、請求項９から１３のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項15】
前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）は、複合材料（２０８）を受け入れるように構成されている、請求項９から１４のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項16】
前記スリップシート（２０４）は、前記スリップシート（２０４、５０２）の前記剛体（２５０、５０８）に接続された金属層（５１６）を更に備え、前記金属層（５１６）は、前記レイアップ面（２０６、５０４）を形成する、請求項９から１５のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項17】
前記剛体（２５０）は、複合材料（２０８）で形成されている、請求項１６に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項18】
前記誘導コイル回路（２１８）は、
電流（２２８）を受け取り、前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び
前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って螺旋状に巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）であって、各ワイヤーの覆いの円周位置が同じ円周位置にある隣接するワイヤーの覆いから離隔するように、間に間隙を規定する連続したワイヤーの覆いを備えるサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記磁場は、前記ワイヤーの覆いの間の前記間隙を通過し、それによって、前記ワイヤー（２３２）内の渦電流の流れを促進し、前記ワイヤー（２３２）は、キュリー温度を有する磁気材料で構成され、前記磁場に応じて誘導加熱される、請求項９から１７のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
電流（２２８）を受け取り、前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び
前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って螺旋状に巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）であって、各ワイヤーの覆いの円周位置が同じ円周位置にある隣接するワイヤーの覆いから離隔するように、間に間隙を規定する連続したワイヤーの覆いを備えるサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記磁場は、前記ワイヤーの覆いの間の前記間隙を通過し、それによって、前記ワイヤー（２３２）内の渦電流の流れを促進し、前記ワイヤー（２３２）は、キュリー温度を有する磁気材料で構成され、前記磁場に応じて誘導加熱される、請求項９から１７のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項19】
前記誘導コイル回路（２１８、６１０）は、導体（２２６、６１２）及び第１のキュリー温度を有するサセプタワイヤー（２３２、６１４）を備え、前記スリップシート（２０４）は、第２の誘導コイル回路（６１１）を更に備え、前記第２の誘導コイル回路（６１１）は、第２の導体（６１３）及び第２のキュリー温度を有する第２のサセプタワイヤー（６１５）を備え、前記第１のキュリー温度は、前記第２のキュリー温度とは異なる、請求項９から１８のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【請求項20】
スリップシート（２０４）を備える誘導硬化システム（２０２）であって、前記スリップシート（２０４）は、
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する本体（２１６）、並びに
前記スリップシート（２０４）の前記本体（２１６）内の誘導コイル回路（２１８）を備え、前記誘導コイル回路（２１８）は、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、前記誘導コイル回路（２１８）は、電流（２２８）を受け取り前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記サセプタワイヤー（２３２）は、０．０５インチよりも大きい直径（２４０）を有する、誘導硬化システム（２０２）。
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する本体（２１６）、並びに
前記スリップシート（２０４）の前記本体（２１６）内の誘導コイル回路（２１８）を備え、前記誘導コイル回路（２１８）は、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、前記誘導コイル回路（２１８）は、電流（２２８）を受け取り前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記サセプタワイヤー（２３２）は、０．０５インチよりも大きい直径（２４０）を有する、誘導硬化システム（２０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、広くは、複合材の製造に関し、特に、誘導加熱されるスリップシートを使用して複合材料を硬化させることに関する。
【背景技術】
【0002】
複合材部品は、オーブン又はオートクレーブ内で硬化されてよい。それらの中では、硬化プロセス中に部品の形状を維持する硬化ツール上に支持されている間に、その部品に熱が加えられる。オーブン又はオートクレーブを必要とすることなしに複合材部品を硬化させるための技法が開発されてきたが、これらの技法は、比較的小さい部品を硬化することに限定され、並びに／又は比較的複雑及び／若しくは高価な工作機械を必要とする。
【0003】
したがって、少なくとも上述の問題点のうちの幾つかと、起こり得る他の問題点を考慮した方法及び装置を有することが望ましいであろう。例えば、比較的単純且つ安価な工作機械を採用するオートクレーブ外の複合材部品の硬化のための方法及び装置を有することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【0004】
本開示の実施形態は、複合材部品を形成する方法を提供する。複合材料が、レイアップ支持体上に配置されたスリップシートのレイアップ面上にレイアップされる。スリップシート上にレイアップされた複合材料は、ツールへ搬送される。その場合、スリップシートは、搬送中に複合材料を支持するように構成された剛体を備える。スリップシートのツールインターフェース面が、ツールの上面と接触するように、スリップシートがツールに固定される。スリップシート上の複合材料は、スリップシートがツールに固定されている間に、スリップシートの剛体内の誘導コイル回路によって生成された熱を使用して硬化される。
【0005】
本開示の別の一実施形態は、誘導硬化システムを提供する。誘導硬化システムは、スリップシート及び電源を備える。スリップシートは、複合材料を受け入れるように構成されたレイアップ面、ツールの上面と相互作用するように構成されたツールインターフェース面、レイアップ面とツールインターフェース面との間で延在する剛体、及びスリップシートの剛体内の誘導コイル回路を備える。剛体は、複合材料の搬送中に複合材料を支持するように構成されている。誘導コイル回路は、複合材料を硬化させるのに十分な温度までレイアップ面を加熱するように構成されている。誘導コイル回路は、１５０kHz未満の周波数を有する電源を使用して熱を生成するように選択された直径を有する。電源は、誘導コイル回路に結合されている。電源は、誘導コイル回路の直径に基づいて選択される。
【0006】
本開示の更に別の一実施形態は、誘導硬化システムを提供する。誘導硬化システムは、スリップシートを備える。スリップシートは、複合材料を受け入れるように構成されたレイアップ面、ツールの上面と相互作用するように構成されたツールインターフェース面、レイアップ面とツールインターフェース面との間で延在する本体、及びスリップシートの本体内の誘導コイル回路を備える。誘導コイル回路は、複合材料を硬化させるのに十分な温度までレイアップ面を加熱するように構成されている。誘導コイル回路は、電流を受け取りその電流に応じて磁場を生成するための導体、及び導体の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤーを備える。サセプタワイヤーは、０．０５インチよりも大きい直径を有する。
【0007】
これらの特性及び機能は、本開示の様々な実施形態で独立して実現することもできるし、以下の説明及び図面に関連してさらなる詳細を理解することができる、さらに別の実施形態において組み合わされてもよい。
【0008】
例示的な実施形態の特性と考えられる新規な特徴は、付随する特許請求の範囲に明記される。しかし、例示的な実施形態並びに好ましい使用モード、さらなる目的及びそれらの特徴は、添付図面を参照しつつ本開示の例示的な実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことによって、最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】例示的な一実施形態に従って描かれた航空機の図である。
【図2】例示的な一実施形態が実装され得る製造環境のブロック図である。
【図3】例示的な一実施形態による誘導硬化システム内の複合材部品の図である。
【図4】例示的な一実施形態による誘導硬化システムの図である。
【図5】例示的な一実施形態による誘導硬化システムのスリップシートの断面図である。
【図6】例示的な一実施形態による誘導硬化システムのスリップシートの断面図である。
【図7】例示的な一実施形態によるレイアップ支持体上のスリップシート上にレイアップされた複合材料の断面図である。
【図8】例示的な一実施形態によるレイアップ支持体からスリップシート上の複合材料を除去移動させる断面図である。
【図9】例示的な一実施形態によるレイアップ支持体からスリップシート上の複合材料を移動させる断面図である。
【図10】例示的な一実施形態による誘導硬化システム内に剛性カウルを配置する断面図である。
【図11】例示的な一実施形態による誘導硬化システム内に加熱されるブランケットを配置する断面図である。
【図12】例示的な一実施形態による複合材部品を形成する方法のフローチャートである。
【図13】例示的な一実施形態によるブロック図の形態を採る航空機の製造及び保守方法の図である。
【図14】例示的な一実施形態が実装され得るブロック図の形態を採る航空機の図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
例示的な実施例は、１以上の異なる考慮事項を認識し考慮する。例示的な実施例は、複合材構造物を製造することにおいて、複合材料の層が典型的にはツール上にレイアップされることを認識し考慮する。層は、テープ、トウ、又は他の適切な形態で、レイアップされてよい。幾つかの場合では、樹脂が繊維層に注入されるか又は予め含浸されてよい。樹脂が予め含侵された複合材料は、一般的にプリプレグと呼ばれる。
【0011】
プリプレグの種々の層が、種々の配向でレイアップされてよく、製造されている複合材構造物の厚さに応じて異なる数の層が使用されてよい。これらの層は、テープ積層化機械又は繊維配置システムなどのような自動化された積層化機器を使用してレイアップされてよい。
【0012】
熱硬化性複合材料では、種々の層がツール上にレイアップされた後で、複合材料の層が硬化される。熱硬化性材料は、温度と圧力とのうちの少なくとも一方に晒されると硬化され、それによって、最終的な複合材構造物を形成する。
【0013】
例示的な実施例は、大きい複合材では、複合材の層が同じツール上でレイアップ及び硬化されることを認識し考慮する。熱硬化性複合材料を硬化させることにおいて使用されるツールは、硬化の温度及び圧力に耐えるように構成され、「高熱容量ツール」と呼ばれてよい。例示的な実施例は、高熱容量ツールが高コストツールであることを認識し考慮する。例示的な実施例は、複数の高熱容量ツールを作製することが、大きな事前投資であることを認識し考慮する。
【0014】
例示的な実施例は、自動化された積層化機器を使用して複合材料をレイアップすることが、多大な時間を必要とすることを認識し考慮する。例示的な実施例は、自動化された積層化機器のためのダウンタイムが、非効率であり高価であることを認識し考慮する。例示的な実施例は、複合材料をレイアップし、同じ高熱容量ツール上で複合材料を硬化させることが、自動化された積層化機器のためのダウンタイムをもたらし得ることを認識し考慮する。例示的な実施例は、複合材料をレイアップし、同じ高熱容量ツール上で複合材料を硬化させることが、低減されたスループットをもたらし得ることを認識し考慮する。
【0015】
複合材部品は、オーブン又はオートクレーブ内で硬化され得る。それらの中では、硬化プロセス中に部品の形状を維持する硬化ツール上に支持されている間に、その部品に熱が加えられる。例示的な実施例は、オートクレーブを使用して複合材料を硬化させることが、望ましくない時間量又は望ましくないエネルギー量のうちの少なくとも一方を使用し得ることを認識し考慮する。
【0016】
例示的な実施例は、オーブン又はオートクレーブを必要とすることなしに複合材部品を硬化させるための技法が開発されてきたが、これらの技法は、比較的小さい部品を硬化することに限定され、並びに／又は比較的複雑及び／若しくは高価な工作機械を必要とすることを認識し考慮する。
【0017】
例示的な実施例は、複合材料を２つの異なるツール上でレイアップし硬化させることが望ましいだろうことを認識し考慮する。専用のレイアップ位置を有することによって、自動化された積層化機器のためのダウンタイムが低減され得る。
【0018】
例示的な実施例は、複合材料をツール間で移動させることが、「ピックアンドプレイス（pick and place）」工作機械を使用して実現されてよいことを認識し考慮する。例示的な実施例はまた、大きい複合材レイアップでは、ピックアンドプレイス機器を使用して複合材レイアップを移動させることが、可能ではないかもしれないことを認識し考慮する。大きい複合材レイアップをツール間で移動させることは、望ましくなく複雑か又は望ましくなく高価なうちの少なくとも一方の移動機器を使用するだろう。
【0019】
例示的な実施例は、より低い周波数の電源を利用することが望ましいだろうことを認識し考慮する。例示的な実施例は、２０～１００kHzの範囲の周波数を有する電流を提供する電源が、より安価であることを認識し考慮する。例示的な実施例は、９kHz未満の周波数を有する電流を提供する電源が、米国連邦通信委員会（FCC）が規制する帯域未満であることを認識し考慮する。
【0020】
例示的な実施例は、硬化プロセス中に正確且つ均一な温度制御を行うために、誘導加熱及びスマートサセプタを使用して、オートクレーブ外の比較的大規模な部品を硬化させるのによく適している上述された種類の方法及び装置もまた必要であることを認識し考慮する。例示的な実施例は、大きい複合材レイアップをレイアップ支持体と硬化ツールとの間で移動させるための工作機械も必要であることを認識し考慮する。
【0021】
次に、図１に戻って参照すると、例示的な一実施形態による航空機の図が描かれている。航空機１００は、胴体１０６に取り付けられた主翼１０２及び主翼１０４を有する。航空機１００は、主翼１０２に取り付けられたエンジン１０８、及び主翼１０４に取り付けられたエンジン１１０を含む。
【0022】
胴体１０６は、尾部１１２を有する。水平安定板１１４、水平安定板１１６、及び垂直安定板１１８が、胴体１０６の尾部１１２に取り付けられている。
【0023】
航空機１００は、誘導加熱されるスリップシート及び使用方法を使用して製造され得る大きい複合材構成要素を有する航空機の一例である。例えば、胴体１０６、主翼１０２、又は主翼１０４の部分は、誘導加熱されるスリップシート及び使用方法の例示的な実施例を使用して製造され得る。
【0024】
次に、図２を参照すると、例示的な一実施形態が実装され得る製造環境のブロック図が描かれている。製造環境２００は、航空機１００の構成要素が製造され得る製造環境である。例えば、胴体１０６、主翼１０２、又は主翼１０４の一部分は、製造環境２００内の誘導硬化システム２０２を使用して製造され得る。
【0025】
誘導硬化システム２０２は、スリップシート２０４を備える。スリップシート２０４は、複合材料２０８を受け入れるように構成されたレイアップ面２０６、ツール２１４の上面２１２と相互作用するように構成されたツールインターフェース面２１０、レイアップ面２０６とツールインターフェース面２１０との間で延在する本体２１６、及びスリップシート２０４の本体２１６内の誘導コイル回路２１８を備える。誘導コイル回路２１８は、複合材料２０８を硬化させるのに十分な温度までレイアップ面２０６を加熱するように構成されている。
【0026】
レイアップ面２０６は、複合材料２０８の外側モールドラインであるように構成された形状を有する。レイアップ面２０６は、材料２２０で形成されている。レイアップ面２０６は、複合材料２０８のレイアップ用の任意の所望の材料で形成されている。レイアップ面２０６は、複合材料２０８と望ましくなく相互作用することがない材料２２０で形成されている。幾つかの例示的な実施例では、複合材料２０８が、レイアップ面２０６の上に直接的に横たえられる。他の例示的な実施例では、材料の剥離層又は他の層が、複合材料２０８とレイアップ面２０６との間に配置される。
【0027】
複合材料２０８は、スリップシート２０４上で硬化される。レイアップ面２０６は、複合材料２０８の硬化温度及び硬化圧力に耐えるように構成された材料２２０で形成されている。
【0028】
幾つかの例示的な実施例では、材料２２０が、本体２１６の材料２２２と同じである。これらの例示的な実施例では、レイアップ面２０６が、本体２１６の外面である。
【0029】
幾つかの例示的な実施例では、レイアップ面２０６を形成する材料２２０が、本体２１６を形成する材料２２２とは異なっている。これらの例示的な実施例では、レイアップ面２０６が、本体２１６の材料２２２に結合された材料２２０の層である。材料２２０が材料２２２と異なるときに、材料２２０は、所望の材料特性を提供するためにスリップシート２０４内に存在する。幾つかの例示的な実施例では、材料２２０が、スリップシート２０４の耐用期間を増加させるために存在する。幾つかの例示的な実施例では、材料２２０が、繰り返し使用されるレイアップ面２０６の耐性を高め、摩耗を低減させるために存在する。幾つかの例示的な実施例では、材料２２０が、スリップシート２０４の耐用期間を増加させるために材料２２２に結合された金属である。
【0030】
ツールインターフェース面２１０は、ツール２１４の上面２１２と接触するように構成されている。ツールインターフェース面２１０は、ツール２１４の上面２１２の鏡像である。幾つかの例示的な実施例では、ツールインターフェース面２１０が、本体２１６の外面である。これらの例示的な実施例では、ツールインターフェース面２１０が、材料２２２で形成されている。
【0031】
他の例示的な実施例では、ツールインターフェース面２１０が、材料２２２とは異なる材料で形成されている。幾つかの例示的な実施例では、ツールインターフェース面２１０が、絶縁層２２４で形成されている。存在するときに、絶縁層２２４は、ツール２１４への熱損失を最小化し、スリップシート２０４の熱効率を改善するために、ツールインターフェース面２１０上に配置されている。存在するときに、絶縁層２２４は、ツール２１４への熱の伝達を低減させるために、ツールインターフェース面２１０上に配置されている。存在するときに、絶縁層２２４は、非限定的に、シリコーンなどの任意の適切な絶縁材を含んでよい。
【0032】
スリップシート２０４は、複合材料２０８の硬化中にツール２１４に固定されている。ツール２１４は、複合材料２０８の硬化温度及び硬化圧力に耐えるように構成されている。ツール２１４は、熱硬化性複合材料を硬化させることにおけるその使用のために、「高熱容量ツール」と呼ばれてよい。高熱容量ツールは、硬化温度及び硬化圧力に耐えるように製造されていないツールよりも製造することが高価であるだろう。例えば、高温及び高圧に耐えるように構成されていないツールは、より安価な材料で形成されてよい。例えば、高温及び高圧に耐えるように構成されていないツールは、より安価な製造方法を使用して形成されてよい。
【0033】
複合材料２０８の硬化中、スリップシート２０４内の誘導コイル回路２１８が、複合材料２０８を硬化させるために熱を生成する。誘導コイル回路２１８は、電流２２８を受け取り電流２２８に応じて磁場を生成するための導体２２６を備える。誘導コイル回路２１８は、サセプタ２３０を更に備える。幾つかの例示的な実施例では、サセプタ２３０が、導体２２６の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー２３２を備える。
【0034】
誘導コイル回路２１８の特性は、複合材料２０８を硬化させるための所望の温度、電源２３４用の所望のパラメータ、及びスリップシート２０４の本体２１６用の設計、のうちの少なくとも１つに基づいて選択される。誘導コイル回路２１８は、レイアップ面２０６が、複合材料２０８を硬化させるのに十分な温度に到達するように、熱を生成するように設計されている。サセプタ２３０は、複合材料２０８を硬化させるのに十分なキュリー温度を有するように選択された材料で形成されている。
【0035】
サセプタ２３０は、本体２１６内で導体２２６の長さに沿って延在してよい。導体２２６への電流２２８の印加は、交流磁場を生成する。磁場は、サセプタ２３０が形成される材料によって吸収され、サセプタ２３０を誘導加熱する。
【0036】
導体２２６を通る電流２２８の流れは、サセプタ２３０を囲む磁場の生成をもたらす。サセプタ２３０を磁場に曝露する結果としてサセプタ２３０内に生成される渦電流は、サセプタ２３０を誘導加熱する。サセプタ２３０が形成される磁気材料は、好適には、複合材料２０８がスリップシート２０４によって加熱される所望の温度に対応する高透磁性及びキュリー温度を有する。サセプタ２３０及び導体２２６は、好適には、磁気材料のキュリー温度未満の温度で、材料の透磁性により磁場がサセプタ２３０内に集中するように、サイズ決定及び構成される。
【0037】
サセプタ２３０が導体２２６に近接する結果として、磁場の集中は、サセプタ２３０内に比較的大きな渦電流をもたらす。誘導渦電流は、サセプタ２３０の抵抗加熱をもたらす。サセプタ２３０は、本体２１６、及びレイアップ面２０６と熱接触する複合材料２０８を、誘導加熱する。サセプタ２３０の加熱は、磁気材料がキュリー温度に近付くまで、電流２２８の印加中に継続する。キュリー温度に到達すると、サセプタ２３０は非磁気になり、そのポイントで磁場はもはやサセプタ２３０内に集中していない。誘導渦電流及び関連する抵抗加熱は、サセプタ２３０の温度をキュリー温度に維持するのに十分なレベルまで減少する。
【0038】
導体２２６は、蛇行パターン、蛇のようなパターン、円形コイル形態、又は任意の他の所望のパターンで、本体２１６を通って延在してよい。他の例示的な実施例では、導体２２６が、スリップシート２０４の本体２１６内の強化用繊維の縦糸及び横糸の部分を形成してよい。導体２２６は、電流２２８を生成するための電源２３４に接続されている。電流２２８は、約１kHzと約３００kHzとの間の周波数２３８、及び、約１０ボルトと約３００ボルトとの間のボルト数において、約１アンペアと約１０００アンペアとの間のアンペア数を有してよいが、電流は、そのような範囲の外側の周波数、アンペア数、及びボルト数において提供されてもよい。例示的な一実施例では、電流２２８が、１５０kHz以下の周波数２３８を有する。例示的な一実施例では、電流２２８が、１００kHz以下の周波数２３８を有する。例示的な一実施例では、電流２２８が、９kHz以下の周波数２３８を有する。
【0039】
サセプタワイヤー２３２は、導体２２６の長さに沿って又は導体２２６の任意の部分に沿って螺旋状に巻き付けられている。螺旋状に巻き付けられたサセプタワイヤー２３２は、導体２２６の長さの少なくとも一部分に沿った連続したワイヤーの覆い（wire wrap）を備えてよい。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー２３２が、覆いのうちの隣接するものが、それらの間の間隙を規定するように、導体２２６の周りに巻き付けられている。間隙は、サセプタワイヤー２３２の直径２４０の約２０パーセント以上である。
【0040】
サセプタワイヤー２３２は、導体２２６の長さの少なくとも一部分に沿って螺旋状に巻き付けられ、それらの間に間隙を規定する連続したワイヤーの覆いを備える。それによって、各ワイヤーの覆いの円周位置は、同じ円周位置における隣接するワイヤーの覆いから離隔する。磁場が、ワイヤーの覆いの間の間隙を通過し、それによって、サセプタワイヤー２３２内の渦電流の流れを促進する。サセプタワイヤー２３２は、キュリー温度を有する磁気材料で構成され、サセプタワイヤー２３２は、磁場に応じて誘導加熱される。
【0041】
サセプタワイヤー２３２は、好適には、導体２２６から電気的に絶縁され、また、実質的に同軸に導体２２６上に取り付けられてよい。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー２３２が、非同軸に導体２２６に取り付けられてよい。サセプタワイヤー２３２は、誘導コイル回路２１８の一部分を形成するマトリックス材料（描かれていない）により、導体２２６に対して固定された位置に維持されてよい。サセプタワイヤー２３２は、サセプタワイヤー２３２が、材料２２２内に封入されることにより、導体２２６に対して固定された位置に維持されてよい。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー２３２が、比較的高熱伝導性及び比較的低電気伝導性を有する材料２２２によって、導体２２６から電気的に絶縁される。材料２２２は、十分な剛性及び所望の熱伝導性を有する任意の所望の材料から選択される。幾つかの実施例では、材料２２２が、硬化済み複合材料である。
【0042】
本体２１６の熱硬化性複合材料２２２は、熱硬化性樹脂及び強化用繊維を含む。強化用繊維は、グラファイト繊維、繊維ガラス繊維、又は任意の他の所望の強化用繊維のうちの少なくとも１つを含み得る。
【0043】
サセプタワイヤー２３２が形成されてよい磁気材料は、ニッケル、鉄コバルト、モリブデン、クロム、又は、複合材料２０８の硬化温度に対応するキュリー温度を有する他の所望の磁気材料、のうちの少なくとも１つから選択されてよい。サセプタワイヤー２３２は、単一のより糸（strand）のワイヤーとして、編まれたワイヤーとして、又は導体２２６の周りに螺旋状に巻き付けられてよい任意の他の所望の設計において形成され得る。
【0044】
誘導コイル回路２１８は、本体２１６内に適合するように設計される。誘導コイル回路２１８は、直径２３６を有する。直径２３６は、本体２１６内に適合するのに十分小さい。誘導コイル回路２１８は、任意の適切な様態で本体２１６内に配置される。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路２１８が、蛇行パターン、蛇のようなパターン、円形コイル形態、又は、導体２２６の隣接する部分の間の所望の間隔を容易にする任意の他の配置で配置される。
【0045】
幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路２１８が、電源２３４用の所望のパラメータを選択するように設計される。スリップシート２０４は、複合材料２０８を搬送するのに十分硬く構成されている。したがって、誘導コイル回路２１８は、誘導コイル回路２１８の可撓性とは無関係に設計され得る。誘導コイル回路２１８は、加熱ブランケット２４４の誘導加熱回路２４２などの可撓性加熱回路よりも大きい直径、すなわち直径２３６を有し得る。
【0046】
導体２２６及びサセプタ２３０を含む誘導コイル回路２１８の構成要素のサイズは、幾つかの仮定に基づく。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路２１８を拡大縮小することが、以下の仮定に基づく。すなわち、サセプタ２３０の直径２４０は、２０℃で表皮厚さの５倍であり、より低い周波数２３８の電流２２８は、同じ電力を生成するために反比例するより高い磁場を使用し、高磁場は、電流２２８とリッツ線２４６の断面積とに比例して拡大縮小する。サセプタ２３０の直径２４０は、サセプタ２３０によって生成される熱の量、及び加熱のキュリー温度における熱出力の変化に、直接影響を与える。大きい直径のサセプタ（＞表皮厚さの２０倍）は、非常に効率的に加熱し、ほとんどの熱を提供するだろう。というのも、熱はサセプタの体積に基づくからである。しかし、大きい直径は、キュリー点における温度の増加を伴う熱出力の変化をほとんど示さないだろう。小さい直径のサセプタ（＜表皮厚さの２倍）は、キュリー点における加熱の強い変化を有するが、ほとんど熱を出力しないだろう。というのも、サセプタ材料の体積がより小さいからである。表皮厚さの５倍は、キュリー温度における熱の変化と、部分がヒートシンクとして作用するときに温度が上昇するのに十分な熱を提供することと、の間のバランスを提供し得る。幾つかの他の例示的な実施例では、直径２４０向けの種々の比率が、異なっていてよい。
【0047】
誘導コイル回路２１８の構成要素の材料及びサイズは、複合材料２０８を硬化させるのに所望の温度、本体２１６の寸法、及び供給される電流２２８、のうちの少なくとも１つに基づいて選択される。幾つかの例示的な実施例では、導体２２６が、より低いコスト又はより少ない規制のうちの少なくとも一方を有する電源２３４を使用するように選択される。例えば、導体２２６の直径２４８及び材料は、１５０kHz以下の周波数を有する電流２２８を提供する電源２３４を利用するように選択され得る。幾つかの例示的な実施例では、導体２２６の直径２４８及び材料が、１００kHz以下の周波数を有する電流２２８を提供する電源２３４を利用するように選択され得る。１００kHz以下の周波数を有する電流を提供する電源を利用することによって、電源２３４のコストが低減され得る。幾つかの例示的な実施例では、導体２２６の直径及び材料が、９kHz以下の周波数を有する電流を提供する電源２３４を利用するように選択され得る。９kHz以下の周波数を有する電流を提供する電源は、より少ない規制を有してよい。幾つか例示的な実施例では、誘導コイル回路２１８に結合される電源２３４が、誘導コイル回路２１８の直径２３６に基づいて選択される。
【0048】
幾つかの例示的な実施例では、導体２２６が、リッツ線２４６の形態を採る。幾つかの例示的な実施例では、リッツ線２４６の直径２４８が、電源２３４用の所望の特性を設定するように選択される。幾つかの例示的な実施例では、電源２３４が２０～１００kHzの範囲の周波数２３８を有するより低コストの電源であるように、リッツ線２４６の直径２４８が選択される。幾つかの例示的な実施例では、リッツ線２４６が、約０．１１１インチの直径２４０を有する。幾つかの例示的な実施例では、電源２３４が９kHz未満の周波数２３８を有する規制がない電源であるように、リッツ線２４６の直径２４８が選択される。幾つかの例示的な実施例では、リッツ線２４６が、約０．２３５インチの直径２４０を有する。
【0049】
幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー２３２の直径２４０が、電源２３４用の所望の特性を設定するように選択される。幾つかの例示的な実施例では、電源２３４が２０～１００kHzの範囲の周波数２３８を有するより低コストの電源であるように、サセプタワイヤー２３２の直径２４０が選択される。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー２３２が、０．０３から０．０７インチの範囲の直径を有する。幾つかの例示的な実施例では、電源２３４が９kHz未満の周波数２３８を有する規制がない電源であるように、サセプタワイヤー２３２の直径２４０が選択される。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー２３２が、０．０５インチより大きい直径を有する。
【0050】
スリップシート２０４は、レイアップ面２０６とツールインターフェース面２１０との間で延在する剛体２５０を備える。剛体２５０は、複合材料２０８の搬送中に複合材料２０８を支持するように構成されている。誘導コイル回路２１８は、スリップシート２０４の剛体２５０内にある。誘導コイル回路２１８は、複合材料２０８を硬化させるのに十分な温度までレイアップ面２０６を加熱するように構成されている。誘導コイル回路２１８は、１５０kHz未満の周波数を有する電源２３４を使用して、熱を生成するように選択された直径２３６を有する。電源２３４は、誘導コイル回路２１８に結合されている。電源２３４は、誘導コイル回路２１８の直径２３６に基づいて選択される。
【0051】
幾つかの例示的な実施例では、スリップシート２０４が、スリップシート２０４の剛体２５０に接続された絶縁層２２４を更に含む。これらの例示的な実施例では、絶縁層２２４が、ツールインターフェース面２１０を形成する。
【0052】
幾つかの例示的な実施例では、誘導硬化システム２０２が、幾つかの剛性カウル２５２を更に備える。幾つかの剛性カウル２５２を使用して、複合材料２０８の内側モールドラインを形成することができる。存在するときに、幾つかの剛性カウル２５２を使用して、レイアップ面２０６上に形成された複合材料２０８の第１の面の反対側の複合材料２０８の第２の面を形成する。これらの例示的な実施例では、複合材料が、レイアップ面２０６と幾つかの剛性カウル２５２との間に配置される。本明細書で使用されている、アイテムに関連して使用される際の「幾つかの」は、１以上のアイテムを意味する。したがって、幾つかの剛性カウル２５２は、１以上の剛性カウルを含む。
【0053】
描かれているように、幾つかの剛性カウル２５２は、剛性カウル２５４を備える。剛性カウル２５４は、剛性カウル２５４の剛体内にカウル誘導コイル回路２５６を含む。この例示的な実施例では、カウル誘導コイル回路２５６が、剛性カウル２５４を加熱するように構成されている。幾つかの例示的な実施例では、剛性カウル２５４が、カウル誘導コイル回路２５６を使用して、複合材料２０８の硬化中に複合材料２０８を加熱する。幾つかの例示的な実施例では、複合材料２０８を硬化させることが、誘導コイル回路２１８及びカウル誘導コイル回路２５６によって加熱することを含む。
【0054】
幾つかの例示的な実施例では、誘導硬化システム２０２が、複合材料２０８に形状が適合する加熱ブランケット２４４を備える。加熱ブランケット２４４は、誘導加熱回路２４２を備える。複合材料２０８に形状が適合するように、誘導加熱回路２４２は可撓性である。誘導加熱回路２４２の構成要素のサイズ決定は、誘導加熱回路２４２及び加熱ブランケット２４４の所望の可撓性に基づく。
【0055】
幾つかの例示的な実施例では、カウル誘導コイル回路２５６が、電源２３４を利用するように構成されている。剛性カウル２５４の硬さは、カウル誘導コイル回路２５６が、誘導加熱回路２４２よりも大きい直径を有することを可能にする。幾つかの例示的な実施例では、カウル誘導コイル回路２５６が、誘導加熱回路２４２に周波数２６０を有する電流を提供するように構成された電源２５８よりも低い周波数を有する電流を提供するように構成された電源を利用するように構成されている。
【0056】
誘導加熱回路２４２の可撓性は、電源２５８の周波数２６０を制限する。幾つかの例示的な実施例では、電源２３４によって提供される電流２２８の周波数２３８が、電源２５８によって提供される電流の周波数２６０よりも低い。
【0057】
複合材料２０８をレイアップするために、スリップシート２０４は、最初にレイアップ支持体２６２上に存在する。複合材料２０８は、任意の所望の自動化された複合材レイアップツールによってレイアップ面２０６上にレイアップされる。複合材料２０８がレイアップ面２０６上にレイアップされた後で、スリップシート２０４は、レイアップ支持体２６２から除去移動される。
【0058】
幾つかの例示的な実施例では、スリップシート２０４をレイアップ支持体２６２から除去移動する前に、幾つかの剛性カウル２５２が、複合材料２０８の上に配置される。他の例示的な実施例では、複合材料２０８を保持するスリップシート２０４が、レイアップ支持体２６２から搬送された後で、幾つかの剛性カウル２５２が、複合材料２０８の上に配置される。
【0059】
幾つかの例示的な実施例では、スリップシート２０４をレイアップ支持体２６２から除去移動する前に、加熱ブランケット２４４が、複合材料２０８の上に配置される。他の例示的な実施例では、複合材料２０８を保持するスリップシート２０４が、レイアップ支持体２６２から搬送された後で、加熱ブランケット２４４が、複合材料２０８の上に配置される。
【0060】
次いで、複合材料２０８を支持するスリップシート２０４が、ツール２１４と接触するように配置され、ツール２１４に固定される。スリップシート２０４は、任意の所望の様態でツール２１４に固定される。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート２０４が、機械的なシステムを使用してツール２１４に固定される。幾つかの他の例示的な実施例では、ツール２１４が、スリップシート２０４をツール２１４の上面２１２に対して押さえるように構成された真空システム２６４を更に備える。真空システム２６４は、孔、チャネル、又は任意の他の所望の種類の真空分配システムを、ツール２１４内に含み得る。
【0061】
幾つかの剛性カウル２５２が存在する場合、幾つかの剛性カウル２５２は、複合材料２０８を硬化させる前に、複合材料２０８上に配置される。加熱ブランケット２４４が存在する場合、加熱ブランケット２４４は、複合材料２０８を硬化させる前に、複合材料２０８上に配置される。
【0062】
スリップシート２０４をツール２１４に固定した後で、電流２２８が誘導コイル回路２１８に提供される。誘導コイル回路２１８は、電流２２８を受け取り電流２２８に応じて磁場を生成するための導体２２６を備える。導体２２６の長さの一部分に沿って螺旋状に巻き付けられたサセプタワイヤー２３２が、磁場に応じて誘導加熱される。
【0063】
誘導硬化システム２０２を使用して、オーブン、オートクレーブ、又は同様な大きい加熱筐体を必要とすることなしに、複合材料２０８を硬化させることができる。幾つかの例示的な実施例では、誘導硬化システム２０２が、圧力容器２６６内で使用される。他の例示的な実施例では、誘導硬化システム２０２が、真空バギングシステムと共に使用される。
【0064】
次いで、複合材料２０８は、適切な硬化動力学モデルによって決定されるように、ガス圧が印加されている間に硬化ステップまで急速に加熱される。スマートサセプタ、すなわちサセプタ２３０が、予め指定された硬化温度における熱平準化を提供する。サセプタ２３０が、スリップシート２０４の温度を所望の硬化温度に駆動し続けている間に、硬化容器、すなわち圧力容器２６６内の周囲温度にあるガス状加圧媒体の軽い循環が、硬化中の任意の発熱放出熱を押し流す。
【0065】
複合材料２０８で硬化の所望の状態が実現されると、結果として生じる複合材部品は、急速に冷却され得る。というのも、ツール２１４の本体は加熱されず、圧力容器２６６内のガスは周囲温度にあるからである。次いで、複合材料２０８で形成された複合材部品及びスリップシート２０４は、圧力容器２６６から除去され、次いで、部品のデバギングが行われ、検査及びトリミングに送られる。
【0066】
誘導硬化システム２０２は、概して、ツール２１４上に支持されたスリップシート２０４、幾つかの剛性カウル２５２、及び加熱ブランケット２４４を備える。図示されている実施例では、複合材料２０８が、実質的に平坦であり得、又は１以上の湾曲若しくは起伏を有し得る。複合材料２０８は、例えば、非限定的に、繊維補強ポリマー樹脂の積層化されたプライ、例えば、非限定的に、炭素繊維エポキシ、又は硬化を実現するために予め選択された温度まで加熱されなければならない他の熱硬化性樹脂を含んでよい。
【0067】
誘導硬化システム２０２は、１以上の熱センサを含み得る。センサ２６８などの１以上のセンサが、加熱ブランケット２４４、スリップシート２０４、幾つかの剛性カウル２５２、又は複合材料２０８、のうちの少なくとも１つの温度を検知するために含まれ得る。
【0068】
１以上のコントローラが、誘導加熱構成要素２７０の各誘導加熱構成要素の動作を制御するために、誘導硬化システム２０２内に含まれ得る。例えば、コントローラ２７２が、サセプタ２３０の加熱の速度を変化させ又は制御し、それによって、複合材料２０８の加熱の速度を制御するための手段として、誘導コイル回路２１８に印加される電流２２８の周波数２３８を調整し得る。単一のコントローラ、すなわちコントローラ２７２が、誘導加熱構成要素２７０の動作を調整するために設けられ得るが、各誘導加熱構成要素は、専用のコントローラを有してもよい。
【0069】
図２の誘導硬化システム２０２の事例は、例示的な一実施形態が実装されてよいやり方に、物理的な又は構造上の制限を課することを意図しない。図示されている構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素が使用されてよい。幾つかの構成要素は、必要ではないこともある。更に、幾つかの機能構成要素を図示するために、ブロックが提示されている。例示的な一実施形態に実装されるときに、これらのブロックのうちの１以上が、結合され、分割され、又は結合且つ分割されて異なるブロックになってよい。
【0070】
幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル２５２が、種々の量の剛性カウルを含む。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル２５２が、２つ以上の剛性カウルを含む。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル２５２のうちの少なくとも１つの剛性カウルが、誘導コイル回路を含まない。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル２５２が、複合材料２０８を硬化させるための熱を提供しない。
【0071】
幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル２５２が任意選択的である。これらの例示的な実施例では、加熱ブランケット２４４が、複合材料２０８の上に直接配置され得る。
【0072】
図２では表示されていないが、真空バッグアセンブリが、加熱ブランケット２４４の上に設置されてよい。真空バッグアセンブリは、加熱ブランケット２４４をカバーし、スリップシート２０４のレイアップ面２０６又はツール２１４の上面２１２のうちの一方に密封されてよい、バギングフィルムを含んでよい。圧力の印加のためにバギングフィルム上で真空引きするための手段を提供し、未硬化複合材料２０８を加熱する結果として生成されてよい揮発性物質及び他のガスを引き出すために、真空プローブ及び真空ゲージが、バギングフィルムから真空生成器まで延在してよい。バギングフィルム上で真空引きすることは、硬化プロセス中に複合材料２０８をスリップシート２０４に対して圧密するために実行され得る。
【0073】
スリップシート２０４は、誘導コイル回路２１８を有するように描かれているが、スリップシート２０４は、任意の所望の量の誘導コイル回路を有する。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート２０４が、異なるキュリー温度を有する複数の誘導コイル回路を有する。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート２０４が、スリップシート２０４上での複合材料２０８を局所的に加熱するための独立して制御される誘導コイル回路を有する。
【0074】
幾つかの例示的な実施例では、スリップシート２０４が、第２の誘導コイル回路を備える。これらの例示的な実施例では、誘導コイル回路２１８が、導体２２６及び第１のキュリー温度を有するサセプタワイヤー２３２を備え、第２の誘導コイル回路が、第２の導体及び第２のキュリー温度を有する第２のサセプタワイヤーを備える。これらの例示的な実施例では、第１のキュリー温度が、第２のキュリー温度とは異なる。幾つかの例示的な実施例では、第１のキュリー温度が硬化温度であり、第２のキュリー温度がレイアップ温度である。
【0075】
次に、図３に戻って参照すると、例示的な一実施形態による誘導硬化システム内の複合材部品が描かれている。誘導硬化システム３００は、図２の誘導硬化システム２０２の物理的な一実施態様である。誘導硬化システム３００は、スリップシート３０２、ツール３０４、幾つかの剛性カウル３０６、及び加熱ブランケット３０８を含む。スリップシート３０２は、図２のスリップシート２０４の物理的な一実施態様である。ツール３０４は、図２のツール２１４の物理的な一実施態様である。幾つかの剛性カウル３０６は、図２の幾つかの剛性カウル２５２の物理的な一実施態様である。加熱ブランケット３０８は、図２の加熱ブランケット２４４の物理的な一実施態様である。
【0076】
描かれているように、幾つかの剛性カウル３０６は、剛性カウル３１０、剛性カウル３１２、剛性カウル３１４、及び剛性カウル３１６を含む。描かれているように、幾つかの剛性カウル３０６の各々は、少なくとも１つのそれぞれの誘導回路を含む。幾つか剛性カウル３０６の各々は、それぞれの剛性カウル内に存在する少なくとも１つの誘導回路によって誘導加熱され得る。幾つかの剛性カウル３０６は、幾つかの誘導加熱される剛性カウルと呼ばれてよい。
【0077】
複合材料３１８は、スリップシート３０２上に配置される。複合材料３１８は、スリップシート３０２のレイアップ面３２０上にレイアップされた。複合材料３１８は、スリップシート３０２のレイアップ面３２０上で硬化される。複合材料３１８の硬化中、スリップシート３０２は、レイアップ面３２０上で複合材料３１８を硬化させるために誘導加熱される。
【0078】
加熱ブランケット３０８は、可撓性であり、複合材料３１８に形状が適合する。加熱ブランケット３０８の可撓性で形状が適合する性質のために、その外周は、複合材料３１８の外縁の上にもたれかかり、複合材料３１８を熱的に閉じるために、複合材料３１８の周りで実質的に完全にスリップシート３０２に対して効果的に密封する。硬化中、スリップシート３０２及び加熱ブランケット３０８は、各々、複合材料３１８の両側から複合材料３１８を加熱するために誘導加熱される。
【0079】
複合材料３１８の硬化中、加熱ブランケット３０８は、複合材料３１８を硬化させるために誘導加熱される。幾つかの例示的な実施例では、加熱ブランケット３０８用の電源が、スリップシート３０２を誘導加熱するための電源とは異なっている。加熱ブランケット３０８は、可撓性誘導コイル回路を備える。誘導コイル回路の直径は、加熱ブランケット３０８の可撓性に影響を与える。導体の直径、サセプタの直径、及び導体とサセプタとの間の距離が、誘導コイル回路の直径に影響を与える。加熱ブランケット３０８内の誘導コイル回路の直径は、加熱ブランケット３０８の所望の可撓性を可能にするのに十分小さい。誘導コイル回路の直径は、加熱ブランケット３０８の誘導コイル回路に電流を供給するための電源の特性に影響を与える。
【0080】
スリップシート３０２は、複合材料３１８用の外側モールドラインを維持するのに十分硬い。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート３０２が、複合材料３１８をツール３０４へ搬送するのに十分硬い。
【0081】
スリップシート３０２の誘導コイル回路は、所望の可撓性を満たすためのサイズ制限を有さない。スリップシート３０２の誘導コイル回路は、加熱ブランケット３０８の誘導コイル回路よりも大きい直径を有するように設計され得る。誘導コイル回路の直径がより大きいことによって、誘導コイル回路に電流を送るための電源の特性が変化され得る。より大きい直径の誘導コイル回路は、より低い周波数の電源を利用し得る。
【0082】
幾つかの例示的な実施例では、加熱ブランケット３０８及びスリップシート３０２が、異なる特性を有する異なる電源を使用する。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル３０６の各々が、同じ電源を利用する。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル３０６の各々が、加熱ブランケット３０８を加熱するための電源又はスリップシート３０２用の電源のうちのいずれかと同じ電源を利用する。
【0083】
図３の誘導硬化システム３００の事例は、例示的な一実施形態が実装されてよいやり方に、物理的な又は構造上の制限を課するものではない。図示されている構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素が使用されてよい。幾つかの構成要素は、必要ではないこともある。更に、幾つかの機能構成要素を図示するために、ブロックが提示されている。例示的な一実施形態に実装されるときに、これらのブロックのうちの１以上が、結合され、分割され、又は結合且つ分割されて異なるブロックになってよい。
【0084】
幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル３０６が任意選択的である。これらの例示的な実施例では、加熱ブランケット３０８が、複合材料３１８の上に直接配置され得る。
【0085】
幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル３０６のうちの少なくとも１つが、それぞれの誘導コイル回路を含まない。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル３０６のうちの少なくとも１つが、複合材料３１８を硬化させるために熱を提供しない。
【0086】
次に、図４に戻って参照すると、例示的な一実施形態による誘導硬化システムの事例が描かれている。ビュー４００では、誘導硬化システム４０２が、スリップシート４０４及びツール４０６を備える。スリップシート４０４は、図２のスリップシート２０４の物理的な一実施態様である。ツール４０６は、図２のツール２１４の物理的な一実施態様である。
【0087】
【0088】
スリップシート４０４は、複合材料（描かれていない）を受け入れるように構成されたレイアップ面４０８を有する。レイアップ面４０８は、複合材料（描かれていない）用の外側モールドライン（OML）ツーリングを形成するように構成されている。スリップシート４０４は、複合材料をツール４０６に搬送するときに、複合材料を支持するのに十分硬い。
【0089】
ツール４０６は、スリップシート４０４を受け入れるように構成された上面４１０を有する。上面４１０は、スリップシート４０４のツールインターフェース面４１２と相互作用するように構成されている。
【0090】
ツール４０６は、高熱容量ツーリングと呼ばれてよい。ツール４０６は、複合材料の硬化温度に耐えるように構成された材料で形成されている。幾つかの例示的な実施例では、ツール４０６がまた、増加された圧力にも耐えるように構成された材料で形成されている。幾つかの例示的な実施例では、ツール４０６が、複合材料又は金属のうちの少なくとも一方で形成されている。
【0091】
スリップシート４０４は、ツール４０６と共に使用され得るスリップシートの非限定的な一実施例である。種々の設計のスリップシートが、ツール４０６と共に使用され得る。各スリップシートは、それぞれの複合材構造物用の外側モールドラインを形成するように構成されたレイアップ面を有し得る。各スリップシートは、ツール４０６の上面４１０と相互作用するように構成されたツールインターフェース面を有することになる。各スリップシートは、それぞれのレイアップ面上の複合材料を硬化させるように構成された所望の量の誘導コイル回路を有し得る。除去移動可能なスリップシートを利用することによって、別の高価な高熱容量ツールを製造することなしに、複合材構造物に対する変更が行われ得る。別のスリップシートを製造することは、別の高熱容量ツールを生成するよりも安価であってよい。
【0092】
次に、図５に戻って参照すると、例示的な一実施形態による、誘導硬化システムのスリップシートの断面図が描かれている。ビュー５００は、スリップシート、すなわちスリップシート５０２を通る断面図である。スリップシート５０２は、図２のスリップシート２０４の物理的な一実施態様である。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート５０２が、図３のスリップシート３０２と同じである。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート５０２のビュー５００が、図４のスリップシート４０４を通る断面図である。
【0093】
スリップシート５０２は、複合材料（図示せず）を受け入れるように構成されたレイアップ面５０４、ツールの上面と相互作用するように構成されたツールインターフェース面５０６、レイアップ面５０４とツールインターフェース面５０６との間で延在する本体５０８、及びスリップシート５０２の本体５０８内の誘導コイル回路５１０を備える。
【0094】
誘導コイル回路５１０は、複合材料（図示せず）を硬化させるのに十分な温度までレイアップ面５０４を加熱するように構成されている。誘導コイル回路５１０は、電流を受け取りその電流に応じて磁場を生成するための導体５１２を備える。誘導コイル回路５１０はまた、導体５１２の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー５１４も備える。
【0095】
導体５１２の材料及びサイズは、複合材料を硬化させるのに所望の温度、本体５０８の寸法、及び供給される電流、のうちの少なくとも１つに基づいて選択される。幾つかの例示的な実施例では、導体５１２が、より低いコスト又はより少ない規制のうちの少なくとも一方を有する電源を使用するように選択される。例えば、導体５１２の直径及び材料は、１５０kHz以下の周波数を有する電流を提供する電源を利用するように選択され得る。幾つかの例示的な実施例では、導体５１２の直径及び材料が、１００kHzの周波数を有する電流を提供する電源を利用するように選択され得る。１００kHz以下の周波数を有する電流を提供する電源を利用することによって、電源のコストが低減され得る。幾つかの例示的な実施例では、導体５１２の直径及び材料が、９kHz以下の周波数を有する電流を提供する電源を利用するように選択され得る。９kHz以下の周波数を有する電流を提供する電源は、より少ない規制を有してよい。
【0096】
導体５１２の直径を増加させることによって、導体５１２内の磁流を生成するための電流の周波数が低減される。しかし、導体５１２の直径を増加させることによってまた、導体５１２の可撓性が低減される。この例示的な実施例では、誘導コイル回路５１０が、スリップシート５０２内に存在する。スリップシート５０２は、レイアップ面５０４上の複合材料用の外側モールドラインを提供するのに十分硬く構成されている。したがって、導体５１２及び誘導コイル回路５１０は、可撓性とは無関係にサイズが増加され得る。
【0097】
導体５１２の直径を増加させることによってまた、誘導コイル回路５１０の直径も増加されることになる。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路５１０の直径が、０．１８インチ以上である。０．１８インチ以上の誘導コイル回路５１０の直径は、誘導コイル回路５１０に電流を提供するためのより低コストの電源を可能にする。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路５１０の直径が、０．３８インチ以上である。０．３８インチ以上の誘導コイル回路５１０の直径は、誘導コイル回路５１０に電流を提供するための、米国連邦通信委員会（FCC）が規制する帯域未満（９kHz）の電源を可能にする。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路５１０が、１５０kHz未満の周波数を有する電源を使用して熱を生成するように選択された直径を有する。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路５１０が、１００kHz未満の周波数を有する電源を使用して熱を生成するように選択された直径を有する。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路５１０が、２０kHz～１００kHzの範囲の周波数を有する電源を使用して熱を生成するように選択された直径を有する。幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路５１０が、９kHz未満の周波数を有する電源を使用して熱を生成するように選択された直径を有する。
【0098】
導体５１２の直径が増加されたときに、サセプタワイヤー５１４の直径も増加されることになる。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー５１４が、０．０３インチよりも大きい直径を有する。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー５１４が、０．０３インチよりも大きい直径を有するときに、より低コストの電源を使用して、誘導コイル回路５１０に電流を提供することができる。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー５１４が、０．０５インチよりも大きい直径を有する。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー５１４が、０．０７インチよりも大きい直径を有する。幾つかの例示的な実施例では、サセプタワイヤー５１４が、０．０７インチよりも大きい直径を有するときに、米国連邦通信委員会（FCC）が規制する帯域未満（９kHz）の電源を使用して、誘導コイル回路５１０に電流を提供することができる。
【0099】
幾つかの例示的な実施例では、本体５０８が剛体と呼ばれる。これらの例示的な実施例では、本体５０８が、複合材料の搬送中に複合材料を支持するように構成されている。これらの例示的な実施例では、本体５０８が、複合材料の搬送中に複合材料を支持するように構成された剛体を形成する材料で形成され、該剛体を形成するのに十分な厚さを有する。本体５０８は、熱硬化性複合材料で形成される。本体５０８の熱硬化性複合材料は、熱硬化性樹脂及び強化用繊維を含む。強化用繊維は、グラファイト繊維、繊維ガラス繊維、又は任意の他の所望の強化用繊維のうちの少なくとも１つを含み得る。
【0100】
描かれているように、スリップシート５０２は、スリップシート５０２の本体５０８に接続された金属層５１６を更に含む。この例示的な実施例では、金属層５１６がレイアップ面５０４を形成する。金属層５１６用の材料は、金属層５１６がレイアップ面５０４の耐性を高めるように選択される。金属層５１６は、金属層５１６の耐性が、複合材料が形成する本体５０８の耐性よりも大きくなるように構成される。
【0101】
描かれているように、スリップシート５０２は、スリップシート５０２の本体５０８に接続された絶縁層５１８を更に含む。この例示的な実施例では、絶縁層５１８が、ツールインターフェース面５０６を形成する。絶縁層２２４は、ツール２１４への熱損失を最小化し、スリップシート２０４の熱効率を改善するように、ツールインターフェース面２１０を形成する。絶縁層２２４は、ツール２１４への熱の伝達を低減させるように、ツールインターフェース面２１０を形成する。絶縁層２２４は、非限定的に、シリコーンなどの任意の適切な絶縁材を含んでよい。
【0102】
図５のスリープシート５０２の事例は、例示的な一実施形態が実装されてよいやり方に、物理的な又は構造上の制限を課することを意図しない。図示されている構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素が使用されてよい。幾つかの構成要素は、必要ではないこともある。更に、幾つかの機能構成要素を図示するために、ブロックが提示されている。例示的な一実施形態に実装されるときに、これらのブロックのうちの１以上が、結合され、分割され、又は結合且つ分割されて異なるブロックになってよい。
【0103】
例えば、金属層５１６は任意選択的である。幾つかの例示的な実施例では、金属層５１６が存在しない。他の例示的な実施例では、レイアップ面５０４が、本体５０８によって形成される。他の例示的な実施例では、レイアップ面５０４が、高められた耐性のうちの少なくとも１つを提供するための、本体５０８に塗布されたコーティングである。
【0104】
別の一実施例として、絶縁層５１８は任意選択的である。幾つかの例示的な実施例では、絶縁層５１８が存在しない。他の例示的な実施例では、ツールインターフェース面５０６が、本体５０８によって形成される。
【0105】
更に別の一実施例として、誘導コイル回路５１０は、代わりに、織られたスマートサセプタシステム内に形成され得る。幾つかの描かれていない例示的な実施例では、スマートサセプタシステムが、本体５０８の複合材料内の縦糸及び横糸であり得る。
【0106】
次に、図６に戻って参照すると、例示的な一実施形態による、誘導硬化システムのスリップシートの断面図が描かれている。ビュー６００は、スリップシート、すなわちスリップシート６０２を通る断面図である。スリップシート６０２は、図２のスリップシート２０４の物理的な一実施態様である。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート６０２が、図３のスリップシート３０２と同じである。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート６０２のビュー６００が、図４のスリップシート４０４の断面図である。
【0107】
スリップシート６０２は、図５のスリップシート５０２と同様であるが、２つの異なる種類の誘導コイル回路を有する。２つの異なる誘導コイル回路を供給することによって、スリップシート６０２は、２つの異なる温度まで加熱するように構成されている。
【0108】
スリップシート６０２は、複合材料（図示せず）を受け入れるように構成されたレイアップ面６０４、ツールの上面と相互作用するように構成されたツールインターフェース面６０６、レイアップ面６０４とツールインターフェース面６０６との間で延在する本体６０８、スリップシート６０２の本体６０８内の第１の誘導コイル回路６１０、及びスリップシート６０２の本体６０８内の第２の誘導コイル回路６１１を備える。
【0109】
第１の誘導コイル回路６１０は、レイアップ面６０４を、複合材料（図示せず）を硬化させるのに十分な温度まで加熱するように構成されている。第１の誘導コイル回路６１０は、第１の電源から電流を受け取りその電流に応じて磁場を生成するための導体６１２を備える。第１の誘導コイル回路６１０はまた、導体６１２の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー６１４も備える。
【0110】
導体６１２の材料及びサイズは、複合材料を硬化させるのに所望の温度、本体６０８の寸法、及び供給される電流、のうちの少なくとも１つに基づいて選択される。幾つかの例示的な実施例では、導体６１２が、より低いコスト又はより少ない規制のうちの少なくとも一方を有する第１の電源を使用するように選択される。
【0111】
第２の誘導コイル回路６１１は、複合材料（図示せず）向けのレイアップ温度までレイアップ面６０４を加熱するように構成されている。幾つかの例示的な実施例では、第２の誘導コイル回路６１１が、第１の電源から分離した第２の電源から電流を受け取るように構成されている。幾つかの例示的な実施例では、第２の誘導コイル回路６１１が、第１の電源から電流を受け取るように構成されている。第２の誘導コイル回路６１１は、複合材料２０８のレイアップ用の加熱されたプラットフォームとしてのスリップシート２０４の動作を可能にする。第２の誘導コイル回路６１１は、電源から電流を受け取りその電流に応じて磁場を生成するための導体６１３を備える。第２の誘導コイル回路６１１はまた、導体６１３の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー６１５も備える。
【0112】
第２の誘導コイル回路６１１の各構成要素の材料及びサイズは、第１の誘導コイル回路６１０に関連して説明された考慮事項に基づいて選択され得る。例えば、導体６１３のサイズ及び種類の選択は、複合材レイアップ用のスリップシート６０２を加熱するために所望される温度、本体６０８の寸法、及び供給される電流、のうちの少なくとも１つを考慮し得る。
【0113】
幾つかの例示的な実施例では、本体６０８が剛体と呼ばれる。これらの例示的な実施例では、本体６０８が、複合材料の搬送中に複合材料を支持するように構成されている。これらの例示的な実施例では、本体６０８が、複合材料の搬送中に複合材料を支持するように構成された剛体を形成する材料で形成され、該剛体を形成するのに十分な厚さを有する。本体６０８は、熱硬化性複合材料で形成される。本体６０８の熱硬化性複合材料は、熱硬化性樹脂及び強化用繊維を含む。強化用繊維は、グラファイト繊維、繊維ガラス繊維、又は任意の他の所望の強化用繊維のうちの少なくとも１つを含み得る。
【0114】
描かれているように、スリップシート６０２は、スリップシート６０２の本体６０８に接続された金属層６１６を更に含む。この例示的な実施例では、金属層６１６がレイアップ面６０４を形成する。金属層６１６用の材料は、金属層６１６がレイアップ面６０４の耐性を高めるように選択される。金属層６１６は、金属層６１６の耐性が、複合材料が形成する本体６０８の耐性よりも大きくなるように構成される。描かれているように、スリップシート６０２のツールインターフェース面６０６は、スリップシート６０２の本体６０８によって形成される。
【0115】
図６のスリープシート６０２の事例は、例示的な一実施形態が実装されてよいやり方に、物理的な又は構造上の制限を課することを意図しない。図示されている構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素が使用されてよい。幾つかの構成要素は、必要ではないこともある。更に、幾つかの機能構成要素を図示するために、ブロックが提示されている。例示的な実施形態に実装されるときに、これらのブロックのうちの１以上が、結合され、分割され、又は結合且つ分割されて異なるブロックになってよい。
【0116】
例えば、金属層６１６は任意選択的である。幾つかの例示的な実施例では、金属層６１６が存在しない。他の例示的な実施例では、レイアップ面６０４が、本体６０８によって形成される。他の例示的な実施例では、レイアップ面６０４が、高められた耐性のうちの少なくとも１つを提供するための、本体６０８に塗布されたコーティングである。
【0117】
別の一実施例として、絶縁層が追加され得る。幾つかの例示的な実施例では、絶縁層が、ツールインターフェース面６０６を形成する。
【0118】
更に別の一実施例として、第１の誘導コイル回路６１０及び第２の誘導コイル回路６１１は、描かれているのとは異なるように本体６０８内に配置され得る。１つの描かれていない例示的な実施例では、第２の誘導コイル回路６１１が、第１の誘導コイル回路６１０の上方に配置され得る。
【0119】
幾つかの例示的な実施例では、誘導コイル回路６１０及び第２の誘導コイル回路６１１が、異なるキュリー温度を有する。幾つかの例示的な実施例では、第２の誘導コイル回路６１１が、第２の導体すなわち導体６１３、及び第２のサセプタワイヤーすなわちサセプタワイヤー６１５を備える。サセプタワイヤー６１５は、第２のキュリー温度を有する。その場合、サセプタワイヤー６１４の第１のキュリー温度は、第２のキュリー温度とは異なる。幾つかの例示的な実施例では、第１のキュリー温度が硬化温度であり、第２のキュリー温度がレイアップ温度である。
【0120】
図７～図１１は、スリップシート７０２上での複合材料すなわち複合材料７０６レイアップ、移動、及び硬化の例示的な一実施例を提示する。次に、図７に戻って参照すると、例示的な一実施形態によるレイアップ支持体上のスリップシート上にレイアップされた複合材料の断面図が描かれている。ビュー７００では、スリップシート７０２が、複合材料７０６を受け取るために、レイアップ支持体７０４上に配置されている。自動化された積層化機器７０８が、複合材料７０６をスリップシート７０２のレイアップ面７１０上に敷設する。スリップシート７０２のレイアップ面７１０は、複合材料７０６を用の外側モールドラインとして作用する。
【0121】
スリップシート７０２は、図２のスリップシート２０４の物理的な一実施態様である。複合材材料７０６は、図２の複合材材料２０８の物理的な一実施態様である。レイアップ支持体７０４は、レイアップ支持体２６２の物理的な一実施態様である。幾つかの例示的な実施例では、レイアップ支持体７０４が、「高熱容量ツール」ではない。レイアップ支持体７０４が、「高熱容量ツール」でないときに、レイアップ支持体７０４は、硬化ツールよりも低いコストを有する。
【0122】
次に、図８に戻って参照すると、例示的な一実施形態によるスリップシート上の複合材料をレイアップ支持体から除去移動させる断面図が描かれている。ビュー８００では、スリップシート７０２が、レイアップ支持体７０４から除去移動されている。
【0123】
ビュー８００で見られ得るように、スリップシート７０２は、複合材料７０６を支持するのに十分硬い。複合材料７０６の搬送中、スリップシート７０２のレイアップ面７１０は、その形状を維持する。複合材料７０６の搬送中、複合材料７０６の形状は維持される。
【0124】
複合材料７０６を敷設した後で、複合材料７０６を硬化させる前に、スリップシート７０２を除去移動させることによって、レイアップ支持体７０４は、別のスリップシートを受け入れるように利用可能である。複合材料７０６のレイアップが終了したときに、スリップシート７０２を除去移動させることによって、自動化された積層化機器７０８のダウンタイムが低減される。複合材料７０６のレイアップが終了したときに、スリップシート７０２を除去移動させることによって、自動化された積層化機器７０８の効率が高められる。複合材料７０６のレイアップが終了したときに、スリップシート７０２を除去移動させることによって、製造システムのスループットが向上する。経時的に製造される複合材部品の量は、自動化された積層化機器７０８のダウンタイムを低減させることによって増加されることになる。
【0125】
次に、図９に戻って参照すると、例示的な一実施形態によるスリップシート上の複合材料をレイアップ支持体から移動させる断面図が描かれている。ビュー９００では、複合材料７０６を支えているスリップシート７０２が、ツール９０２上に下げられる。ツール９０２は、硬化ツールである。ツール９０２は、「高熱容量ツール」である。スリップシート７０２は、スリップシート７０２のツールインターフェース面９０４がツール９０２の上面９０６と接触するまで下げられることになる。スリップシート７０２のインターフェース面９０４がツール９０２の上面９０６と接触した後で、スリップシート７０２はツール９０２に固定される。
【0126】
次に、図１０に戻って参照すると、例示的な一実施形態による誘導硬化システム内に剛性カウルを配置する断面図が描かれている。ビュー１０００では、スリップシート７０２が、ツール９０２に固定されている。
【0127】
ビュー１０００では、幾つかの剛性カウル１００２が、複合材料７０６の上に配置されている。幾つかの剛性カウル１００２は、図２の幾つかの剛性カウル２５２の物理的な一実施態様である。描かれているように、幾つかの剛性カウル１００２は、剛性カウル１００４、剛性カウル１００６、剛性カウル１００８、及び剛性カウル１０１０を含む。描かれているように、幾つかの剛性カウル１００２の各々は、少なくとも１つのそれぞれの誘導回路を含む。幾つか剛性カウル１００２の各々は、それぞれの剛性カウル内に存在する少なくとも１つの誘導回路によって誘導加熱され得る。幾つかの剛性カウル１００２は、幾つかの誘導加熱される剛性カウルと呼ばれてよい。
【0128】
次に、図１１に戻って参照すると、例示的な一実施形態による誘導硬化システム内に加熱されたブランケットを配置する断面図が描かれている。ビュー１１００では、誘導硬化システム１１０２の加熱構成要素が配置されている。ビュー１１００では、誘導硬化システム１１０２が、スリップシート７０２、幾つかの剛性カウル１００２、及び加熱ブランケット１１０４を備える。加熱ブランケット１１０４は、複合材料７０６の第２の側面に重なり、熱的に接触する。幾つかの剛性カウル１００２も、複合材料７０６の第２の側面と接触する。加熱ブランケット１１０４の外縁は、複合材料７０６の縁部を越えて外向きに延在し、スリップシート７０２のレイアップ面７１０の一部分と重なる。
【0129】
図７～図１１の誘導硬化システム１１０２の構成要素の事例は、例示的な一実施形態が実装されてよいやり方に、物理的な又は構造上の制限を課することを意図しない。図示されている構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素が使用されてよい。幾つかの構成要素は、必要ではないこともある。更に、幾つかの機能構成要素を図示するために、ブロックが提示されている。例示的な一実施形態に実装されるときに、これらのブロックのうちの１以上が、結合され、分割され、又は結合且つ分割されて異なるブロックになってよい。
【0130】
例えば、複合材料７０６内の補強材のサイズ、形状、湾曲、位置、補強材の量、及び補強材の形状は、複合材料７０６内で描かれているものに限定されない。複合材料７０６は、補強材の任意の所望のサイズ、形状、及び湾曲、並びに、任意の所望の位置、量、及び形状を有し得る。
【0131】
別の一実施例として、図１０及び図１１では、幾つかの剛性カウル１００２及び加熱ブランケット１１０４が、スリップシート７０２がツール９０２上に存在している間に、複合材料７０６の上に配置される。他の例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル１００２又は加熱ブランケット１１０４のうちの少なくとも一方が、スリップシート７０２をツール９０２の上に配置する前に、複合材料７０６の上に配置される。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル１００２が、スリップシート７０２をレイアップ支持体７０４から除去移動する前に、複合材料７０６の上に配置される。幾つかの例示的な実施例では、加熱ブランケット１１０４が、スリップシート７０２をレイアップ支持体７０４から除去移動する前に、複合材料７０６の上に配置される。
【0132】
幾つかの例示的な実施例では、スリップシート７０２が、レイアップ支持体７０４とツール９０２との間の中間ツールへ搬送される。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート７０２が中間ツール上に存在している間に、幾つかの剛性カウル１００２又は加熱ブランケット１１０４のうちの少なくとも一方が、スリップシート７０２をツール９０２の上に配置する前に、複合材料７０６の上に配置される。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル１００２が、スリップシート７０２が中間ツール上に存在している間に、複合材料７０６の上に配置される。幾つかの例示的な実施例では、加熱ブランケット１１０４が、スリップシート７０２が中間ツール上に存在している間に、複合材料７０６の上に配置される。
【0133】
他の例示的な実施例では、加熱ブランケット１１０４が、スリップシート７０２を覆って延在してよく、その一部分がツール９０２と重なってよい。幾つかの例示的な実施例では、幾つかの剛性カウル１００２又は加熱ブランケット１１０４のうちの少なくとも一方が、任意選択的である。
【0134】
次に、図１２に戻って参照すると、例示的な一実施形態による複合材部品を形成する方法のフローチャートが描かれている。方法１２００は、図１の航空機１００の複合材部品を製造するために実行され得る。方法１２００は、図２の誘導硬化システム２０２の構成要素を使用して実行され得る。方法１２００は、図３の誘導硬化システム３００の構成要素を使用して実行され得る。方法１２００は、図４の誘導硬化システム４０２の構成要素を使用して実行され得る。方法１２００は、図５のスリップシート５０２を使用して実行され得る。方法１２００は、図６のスリップシート６０２を使用して実行され得る。方法１２００は、図７～図１１で示されている誘導硬化システム１１０２を使用して実行され得る。方法１２００は、図７～図１１で説明されたように実行され得る。
【0135】
方法１２００は、レイアップ支持体上に配置されたスリップシートのレイアップ面上に複合材料をレイアップする（動作１２０２）。スリップシートのレイアップ面は、スリップシートの本体の材料又はスリップシートの本体に接続された更なる材料のうちの少なくとも一方で形成される。幾つかの例示的な実施例では、スリップシートのレイアップ面が、スリップシートの本体に接続された金属層である。幾つかの例示的な実施例では、レイアップ面が、スリップシートの本体に塗布されたコーティングである。幾つかの例示的な実施例では、スリップシートのレイアップ面が、スリップシートの本体の複合材料で形成される。
【0136】
方法１２００は、搬送スリップシート上にレイアップされた複合材料をツールへ搬送する（動作１２０４）。その場合、スリップシートは、搬送中に複合材料を支持するように構成された剛体を備える。スリップシートは、複合材料が搬送されるときに、複合材料の形状を維持するのに十分硬い。
【0137】
方法１２００は、スリップシートのツールインターフェース面が、ツールの上面と接触するように、スリップシートをツールに固定する（動作１２０６）。ツールインターフェース面は、スリップシートの本体の材料又はスリップシートの本体に接続された更なる材料のうちの少なくとも一方で形成される。幾つかの例示的な実施例では、スリップシートのツールインターフェース面が、絶縁層で形成される。幾つかの例示的な実施例では、ツールインターフェース面が、スリップシートの本体の複合材料で形成される。
【0138】
方法１２００は、スリップシートがツールに固定されている間に、スリップシートの剛体内の誘導コイル回路によって生成された熱を使用して、スリップシート上の複合材料を硬化させる（動作１２０８）。剛体内の誘導コイル回路は、電流を使用して熱を生成する。より具体的には、電流に応じて導体が磁場を生成し、その磁場に応じてサセプタが熱を生成する。その後、方法１２００は終了してよい。
【0139】
幾つかの例示的な実施例では、方法１２００が、複合材料を硬化させる前に、幾つかの剛性カウルを複合材料の上に配置する（動作１２１２）。幾つかの例示的な実施例では、動作１２１２を実行した後で、複合材料を硬化させることが、幾つかの剛性カウル内の幾つかの誘導コイル回路によって生成される熱を使用して、複合材料を加熱することを含む（動作１２１４）。
【0140】
幾つかの例示的な実施例では、方法１２００が、複合材料及び幾つかの剛性カウルの上に加熱ブランケットを配置する（動作１２１６）。幾つかの例示的な実施例では、動作１２１６を実行した後で、複合材料を硬化させることが、加熱ブランケットを使用して複合材料を誘導加熱することを含む（動作１２１８）。
【0141】
幾つかの実施例では、スリップシートをツールに固定することが、機械的な拘束を使用してスリップシートを適所に保持することと、真空を使用してスリップシートをツールインターフェース面に対して引っ張ることと、のうちの少なくとも一方を含む（動作１２２０）。幾つかの例示的な実施例では、スリップシートをツールに固定することが、スリップシートの剛体に接続された絶縁層を、ツールの上面と接触するように配置することを含む（動作１２２２）。
【0142】
幾つかの例示的な実施例では、スリップシート上の複合材料を硬化させることが、１kHzと１５０kHzとの間の周波数を有する電流を供給することを含む（動作１２２４）。幾つかの例示的な実施例では、スリップシート上の複合材料を硬化させることが、９kHz未満の周波数を有する電流を供給することを含む（動作１２２６）。幾つかの例示的な実施例では、方法１２００が、スリップシートの第２の誘導コイル回路を使用して、複合材料のレイアップ中にスリップシートを加熱することを更に含む（動作１２２８）。その場合、誘導コイル回路と第２の誘導コイル回路とは、異なるキュリー温度を有する。
【0143】
本明細書で使用されるときに、列挙されたアイテムと共に使用される「～のうちの少なくとも１つ」というフレーズは、列挙されたアイテムのうちの１以上の種々の組み合わせが使用されてもよく、且つ列挙された各アイテムのうちの１つだけが必要とされてもよいということを意味する。例えば、限定するものではないが、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも一つ」は、アイテムＡ、アイテムＡ及びアイテムＢ、若しくはアイテムBを含みうる。この例はまた、アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣ、若しくはアイテムＢ及びアイテムＣも含み得る。言うまでもなく、これらのアイテムのいずれかの組み合わせが存在し得る。他の例では、「～のうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、「２個のアイテムＡ、１個のアイテムＢ、及び１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢ及び７個のアイテムＣ」、又は他の適切な組み合わせであり得る。アイテムは、特定の対象物、物体、又はカテゴリであってもよい。換言すると、「～のうちの少なくとも１つ」とは、アイテムの任意の組み合わせや、幾つかのアイテムを、列挙された中から使用できることを意味しているが、列挙されたアイテムのすべてが必要なわけではない。
【0144】
図示した種々の実施形態におけるフローチャート及びブロック図は、例示的な一実施形態における、装置及び方法の幾つかの可能な実施態様の構造、機能、及び動作を示している。これに関し、フローチャート又はブロック図内の各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、又は動作若しくはステップの一部分のうちの少なくとも１つを表わし得る。
【0145】
例示的な一実施形態の幾つかの代替的な実施態様では、ブロック内に記載された１以上の機能が、図中に記載された順序を逸脱して出現し得る。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックが実質的に同時に実行されること、又は時には含まれる機能に応じてブロックが逆順に実施されることもあり得る。また、フローチャート又はブロック図に示されているブロックに加えて、他のブロックが追加されることもある。幾つかのブロックは、任意選択的であってよい。例えば、動作１２１２から動作１２１８は、任意選択的であってよい。
【0146】
本開示の例示的な実施形態は、図１３に示す航空機の製造及び保守方法１３００、及び図１４に示す航空機１４００に関連して説明され得る。先ず、図１３に戻って参照すると、例示的な一実施形態による航空機の製造及び保守方法が描かれている。製造前段階では、航空機の製造及び保守方法１３００が、図１４の航空機１４００の仕様及び設計１３０２並びに材料の調達１３０４を含み得る。
【0147】
製造段階では、航空機１４００の構成要素及びサブアセンブリの製造１３０６並びにシステムインテグレーション１３０８が行われる。その後、航空機１４００は認可及び納品１３１０を経て運航１３１２に供される。顧客による運航１３１２の間、航空機１４００は、定期的な整備及び保守１３１４（改造、再構成、改修、並びにその他の整備及び保守を含み得る）がスケジューリングされる。
【0148】
航空機の製造及び保守方法１３００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータによって実行又は実施されてもよい。これらの実施例では、オペレータは、顧客であってもよい。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、限定されないが、任意の数の航空機製造業者、及び主要システムの下請業者を含み、第三者は、限定されないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などを含み得る。
【0149】
次に、図１４を参照すると、例示的な一実施形態が実装され得る航空機の事例が描かれている。この例では、航空機１４００は、図１３の航空機の製造及び保守方法１３００によって製造され、複数のシステム１４０４及び内装１４０６を有する機体１４０２を含んでもよい。システム１４０４の例は、推進システム１４０８、電気システム１４１０、液圧システム１４１２、及び環境システム１４１４のうちの１以上を含む。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。
【0150】
本明細書で具現化される装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１３００のうちの少なくとも１つの段階で用いられてよい。１以上の例示的な実施形態は、図１３の構成要素及びサブアセンブリの製造１３０６、システムインテグレーション１３０８、運航１３１２、又は整備及び保守１３１４のうちの少なくとも１つの最中に製造又は使用されてよい。
【0151】
航空機１４００の機体１４０２の一部分は、方法１２００によって形成され得る。方法１２００は、構成要素及びサブアセンブリの製造１３０６の最中に実行され得る。誘導硬化システム２０２を使用して、構成要素及びサブアセンブリの製造１３０６中に複合材構造物を形成することができる。方法１２００を使用して形成される複合材構造物は、運航１３１２中に存在し、利用される。方法１２００は、整備及び保守１３１４中に実行されて、交換部品を形成し得る。
【0152】
例示的な実施例は、複合材構造物の製造において利点を提供する。ツール表面タイプ自己加熱式スリップシートが、急速且つ正確な構成要素の硬化を提供する。このより機敏なプロセスは、加速された生産速度を受け入れる助けとなる。誘導加熱されたスリップシートは、オートクレーブ又はオーブンよりも速く且つ効率的な熱の付加を提供する。
【0153】
スリップシートは、レイアップ面として作用し、レイアップをより低いコストのレイアップマンドレルからより高いコストの硬化ツールへ搬送するために使用され、それによって、コストを削減することができる。
【0154】
複合材料は、低コストのレイアップマンドレルを使用して、スリップシート上にレイアップされる。レイアップは、レイアップ硬化ツールへ搬送され、スリップシートは、複合材料の処理用に固定される。スリップシート及び複合材料を有するツールは、圧力容器の中に移動され得る。幾つかの加熱ブランケット及びスリップシートが、必要とされる誘導電源に接続される。複合材レイアップは、真空バギングされ得る。スリップシート及びブランケットの加熱が開始される。
【0155】
次いで、複合材料は、適切な硬化動力学モデルによって決定されるように、ガス圧が印加されている間に硬化ステップまで急速に加熱される。スマートサセプタが、予め指定された硬化温度における熱平準化を提供する。スマートサセプタが、スリップシート及びブランケットの温度を所望の硬化温度に駆動し続けている間に、硬化容器内の周囲温度にあるガス状加圧媒体の軽い循環が、硬化中の任意の発熱放出熱を押し流す。本明細書で使用されるときに、スマートサセプタは、閾値（すなわちキュリー）温度に到達するまで熱を効率的に生成する１以上の材料で構築される。
【0156】
硬化の所望の状態が実現されると、複合材部品は急速に冷却され得る。というのも、ツールの本体は加熱されず、圧力容器内のガスは周囲温度にあるからである。次いで、複合材部品及びツールが圧力容器から除去され、次いで、部品のデバギングが行われ、検査及びトリミングに送られる。
【0157】
更に本発明は、以下の条項による実施形態を含む。
条項１．
複合材部品を形成する方法（１２００）であって、
レイアップ支持体（２６２）上に配置されたスリップシート（２０４）のレイアップ面（２０６）上に複合材料（２０８）をレイアップすること（１２０２）、
前記スリップシート（２０４）上にレイアップされた前記複合材料（２０８）をツール（２１４）に搬送すること（１２０４）であって、前記スリップシート（２０４）は、搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）を備える、ツール（２１４）に搬送すること（１２０４）、
前記スリップシート（２０４）のツールインターフェース面（２１０）が、前記ツール（２１４）の上面（２１２）と接触するように、前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定すること（１２０６）、及び
前記スリップシート（２０４）が前記ツールに固定されている間に、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）によって生成された熱を使用して、前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させること（１２０８）を含む、方法（１２００）。
条項２．
前記複合材料（２０８）を硬化させる前に、前記複合材料（２０８）の上に幾つかの剛性カウルを配置すること（１２１２）を更に含み、前記複合材料（２０８）を硬化させることは、前記幾つかの剛性カウル内の幾つかの誘導コイル回路によって生成された熱を使用して、前記複合材料（２０８）を加熱すること（１２１４）を含む、条項１に記載の方法（１２００）。
条項３．
前記複合材料（２０８）及び前記幾つかの剛性カウルの上に加熱ブランケット（２４４）を配置すること（１２１６）を更に含み、前記複合材料（２０８）を硬化させることは、前記加熱ブランケット（２４４）を使用して、前記複合材料（２０８）を誘導加熱すること（１２１８）を含む、条項２に記載の方法（１２００）。
条項４．
前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させることは、１kHzと１５０kHzとの間の周波数（２３８）を有する電流（２２８）を供給すること（１２２４）を含む、条項１から３のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項５．
前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定することは、機械的な拘束を使用して前記スリップシート（２０４）を適所に保持することと、真空を使用して前記スリップシート（２０４）を前記ツールインターフェース面（２１０）に対して引っ張ることと、のうちの少なくとも一方（１２２０）を含む、条項１から４のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項６．
前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定することは、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）に接続された絶縁層（２２４）を、前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）と接触するように配置すること（１２２２）を含む、条項１から５のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項７．
前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させることは、９kHz未満の周波数（２３８）を有する電流（２２８）を供給すること（１２２６）を含む、条項１から６のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項８．
前記スリップシート（２０４）の第２の誘導コイル回路（６１１）を使用して、前記複合材料（２０８）の前記レイアップ中に前記スリップシート（２０４）を加熱すること（１２２８）を更に含み、前記誘導コイル回路（２１８、６１０）と前記第２の誘導コイル回路（６１１）とは、異なるキュリー温度を有する、条項１から７のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項９．
スリップシート（２０４）と電源（２３４）とを備える誘導硬化システム（２０２）であって、前記スリップシート（２０４）は、
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する剛体（２５０）であって、前記複合材料（２０８）の搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）、及び
前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）であって、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、１５０kHz未満の周波数（２３８）を有する前記電源（２３４）を使用して熱を生成するように選択された直径（２３６）を有する誘導コイル回路（２１８）を備え、
前記電源（２３４）は、前記誘導コイル回路（２１８）と結合され、前記誘導コイル回路（２１８）の前記直径（２３６）に基づいて選択される、誘導硬化システム（２０２）。
条項１０．
前記スリップシート（２０４）は、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）に接続された絶縁層（２２４）を更に備え、前記絶縁層（２２４）は、前記ツールインターフェース面（２１０）を形成する、条項９に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１１．
剛性カウル（２５４）を更に備え、前記剛性カウル（２５４）は、前記剛性カウル（２５４）の剛体内にカウル誘導コイル回路（２５６）を備え、前記カウル誘導コイル回路（２５６）は、前記剛性カウル（２５４）を加熱するように構成されている、条項９又は１０に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１２．
前記複合材料（２０８）に形状が適合する加熱ブランケット（２４４）を更に備え、前記加熱ブランケット（２４４）は、誘導加熱回路（２４２）を備える、条項９から１１のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１３．
前記ツール（２１４）を更に備え、前記ツール（２１４）は、前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）に対して押さえるように構成された真空システム（２６４）を更に備える、条項９から１２のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１４．
前記電源（２３４）は、９kHz未満の周波数（２３８）を有する、条項９から１３のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１５．
前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）は、複合材料（２０８）を受け入れるように構成されている、条項９から１４のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１６．
前記スリップシート（２０４）は、前記スリップシート（２０４、５０２）の前記剛体（２５０、５０８）に接続された金属層（５１６）を更に備え、前記金属層（５１６）は、前記レイアップ面（２０６、５０４）を形成する、条項９から１５のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１７．
前記剛体（２５０）は、複合材料（２０８）で形成されている、条項１６に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１８．
前記誘導コイル回路（２１８）は、
電流（２２８）を受け取り、前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び
前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って螺旋状に巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）であって、各ワイヤーの覆いの円周位置が同じ円周位置にある隣接するワイヤーの覆いから離隔するように、間に間隙を規定する連続したワイヤーの覆いを備えるサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記磁場は、前記ワイヤーの覆いの間の前記間隙を通過し、それによって、前記ワイヤー（２３２）内の渦電流の流れを促進し、前記ワイヤー（２３２）は、キュリー温度を有する磁気材料で構成され、前記磁場に応じて誘導加熱される、条項９から１７のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１９．
前記誘導コイル回路（２１８、６１０）は、導体（２２６、６１２）及び第１のキュリー温度を有するサセプタワイヤー（２３２、６１４）を備え、前記スリップシート（２０４）は、第２の誘導コイル回路（６１１）を更に備え、前記第２の誘導コイル回路（６１１）は、第２の導体（６１３）及び第２のキュリー温度を有する第２のサセプタワイヤー（６１５）を備え、前記第１のキュリー温度は、前記第２のキュリー温度とは異なる、条項９から１８のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２０．
前記第１のキュリー温度は硬化温度であり、前記第２のキュリー温度はレイアップ温度である、条項１９に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２１．
スリップシート（２０４）を備える誘導硬化システム（２０２）であって、前記スリップシート（２０４）は、
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する本体（２１６）、並びに
前記スリップシート（２０４）の前記本体（２１６）内の誘導コイル回路（２１８）を備え、前記誘導コイル回路（２１８）は、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、前記誘導コイル回路（２１８）は、電流（２２８）を受け取り前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記サセプタワイヤー（２３２）は、０．０５インチよりも大きい直径（２４０）を有する、誘導硬化システム（２０２）。
条項２２．
前記複合材料（２０８）に形状が適合する加熱ブランケット（２４４）を更に備え、前記加熱ブランケット（２４４）は、誘導加熱回路（２４２）を備える、条項２１に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２３．
前記スリップシート（２０４）の前記誘導コイル回路（２１８）は、第１の範囲の周波数を有する電流（２２８）に応じて熱を生成するように構成され、前記加熱ブランケット（２４４）の前記誘導加熱回路（２４２）は、第２の範囲の周波数を有する電流に応じて熱を生成するように構成され、前記第１の範囲の周波数は、前記第２の範囲の周波数の外側にあり、前記第２の範囲の周波数から分離されている、条項２２に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２４．
前記第１の範囲の周波数は、９kHz未満である、条項２３に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２５．
前記本体（２１６）は剛体（２５０）であり、前記剛体（２５０）は、前記複合材料（２０８）の搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するのに十分硬い、条項２１から２４のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１．
複合材部品を形成する方法（１２００）であって、
レイアップ支持体（２６２）上に配置されたスリップシート（２０４）のレイアップ面（２０６）上に複合材料（２０８）をレイアップすること（１２０２）、
前記スリップシート（２０４）上にレイアップされた前記複合材料（２０８）をツール（２１４）に搬送すること（１２０４）であって、前記スリップシート（２０４）は、搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）を備える、ツール（２１４）に搬送すること（１２０４）、
前記スリップシート（２０４）のツールインターフェース面（２１０）が、前記ツール（２１４）の上面（２１２）と接触するように、前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定すること（１２０６）、及び
前記スリップシート（２０４）が前記ツールに固定されている間に、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）によって生成された熱を使用して、前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させること（１２０８）を含む、方法（１２００）。
条項２．
前記複合材料（２０８）を硬化させる前に、前記複合材料（２０８）の上に幾つかの剛性カウルを配置すること（１２１２）を更に含み、前記複合材料（２０８）を硬化させることは、前記幾つかの剛性カウル内の幾つかの誘導コイル回路によって生成された熱を使用して、前記複合材料（２０８）を加熱すること（１２１４）を含む、条項１に記載の方法（１２００）。
条項３．
前記複合材料（２０８）及び前記幾つかの剛性カウルの上に加熱ブランケット（２４４）を配置すること（１２１６）を更に含み、前記複合材料（２０８）を硬化させることは、前記加熱ブランケット（２４４）を使用して、前記複合材料（２０８）を誘導加熱すること（１２１８）を含む、条項２に記載の方法（１２００）。
条項４．
前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させることは、１kHzと１５０kHzとの間の周波数（２３８）を有する電流（２２８）を供給すること（１２２４）を含む、条項１から３のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項５．
前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定することは、機械的な拘束を使用して前記スリップシート（２０４）を適所に保持することと、真空を使用して前記スリップシート（２０４）を前記ツールインターフェース面（２１０）に対して引っ張ることと、のうちの少なくとも一方（１２２０）を含む、条項１から４のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項６．
前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）に固定することは、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）に接続された絶縁層（２２４）を、前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）と接触するように配置すること（１２２２）を含む、条項１から５のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項７．
前記スリップシート（２０４）上の前記複合材料（２０８）を硬化させることは、９kHz未満の周波数（２３８）を有する電流（２２８）を供給すること（１２２６）を含む、条項１から６のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項８．
前記スリップシート（２０４）の第２の誘導コイル回路（６１１）を使用して、前記複合材料（２０８）の前記レイアップ中に前記スリップシート（２０４）を加熱すること（１２２８）を更に含み、前記誘導コイル回路（２１８、６１０）と前記第２の誘導コイル回路（６１１）とは、異なるキュリー温度を有する、条項１から７のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
条項９．
スリップシート（２０４）と電源（２３４）とを備える誘導硬化システム（２０２）であって、前記スリップシート（２０４）は、
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する剛体（２５０）であって、前記複合材料（２０８）の搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するように構成された剛体（２５０）、及び
前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）内の誘導コイル回路（２１８）であって、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、１５０kHz未満の周波数（２３８）を有する前記電源（２３４）を使用して熱を生成するように選択された直径（２３６）を有する誘導コイル回路（２１８）を備え、
前記電源（２３４）は、前記誘導コイル回路（２１８）と結合され、前記誘導コイル回路（２１８）の前記直径（２３６）に基づいて選択される、誘導硬化システム（２０２）。
条項１０．
前記スリップシート（２０４）は、前記スリップシート（２０４）の前記剛体（２５０）に接続された絶縁層（２２４）を更に備え、前記絶縁層（２２４）は、前記ツールインターフェース面（２１０）を形成する、条項９に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１１．
剛性カウル（２５４）を更に備え、前記剛性カウル（２５４）は、前記剛性カウル（２５４）の剛体内にカウル誘導コイル回路（２５６）を備え、前記カウル誘導コイル回路（２５６）は、前記剛性カウル（２５４）を加熱するように構成されている、条項９又は１０に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１２．
前記複合材料（２０８）に形状が適合する加熱ブランケット（２４４）を更に備え、前記加熱ブランケット（２４４）は、誘導加熱回路（２４２）を備える、条項９から１１のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１３．
前記ツール（２１４）を更に備え、前記ツール（２１４）は、前記スリップシート（２０４）を前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）に対して押さえるように構成された真空システム（２６４）を更に備える、条項９から１２のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１４．
前記電源（２３４）は、９kHz未満の周波数（２３８）を有する、条項９から１３のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１５．
前記ツール（２１４）の前記上面（２１２）は、複合材料（２０８）を受け入れるように構成されている、条項９から１４のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１６．
前記スリップシート（２０４）は、前記スリップシート（２０４、５０２）の前記剛体（２５０、５０８）に接続された金属層（５１６）を更に備え、前記金属層（５１６）は、前記レイアップ面（２０６、５０４）を形成する、条項９から１５のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１７．
前記剛体（２５０）は、複合材料（２０８）で形成されている、条項１６に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１８．
前記誘導コイル回路（２１８）は、
電流（２２８）を受け取り、前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び
前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って螺旋状に巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）であって、各ワイヤーの覆いの円周位置が同じ円周位置にある隣接するワイヤーの覆いから離隔するように、間に間隙を規定する連続したワイヤーの覆いを備えるサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記磁場は、前記ワイヤーの覆いの間の前記間隙を通過し、それによって、前記ワイヤー（２３２）内の渦電流の流れを促進し、前記ワイヤー（２３２）は、キュリー温度を有する磁気材料で構成され、前記磁場に応じて誘導加熱される、条項９から１７のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項１９．
前記誘導コイル回路（２１８、６１０）は、導体（２２６、６１２）及び第１のキュリー温度を有するサセプタワイヤー（２３２、６１４）を備え、前記スリップシート（２０４）は、第２の誘導コイル回路（６１１）を更に備え、前記第２の誘導コイル回路（６１１）は、第２の導体（６１３）及び第２のキュリー温度を有する第２のサセプタワイヤー（６１５）を備え、前記第１のキュリー温度は、前記第２のキュリー温度とは異なる、条項９から１８のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２０．
前記第１のキュリー温度は硬化温度であり、前記第２のキュリー温度はレイアップ温度である、条項１９に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２１．
スリップシート（２０４）を備える誘導硬化システム（２０２）であって、前記スリップシート（２０４）は、
複合材料（２０８）を受け入れるように構成されたレイアップ面（２０６）、
ツール（２１４）の上面（２１２）と相互作用するように構成されたツールインターフェース面（２１０）、
前記レイアップ面（２０６）と前記ツールインターフェース面（２１０）との間で延在する本体（２１６）、並びに
前記スリップシート（２０４）の前記本体（２１６）内の誘導コイル回路（２１８）を備え、前記誘導コイル回路（２１８）は、前記複合材料（２０８）を硬化させるのに十分な温度まで前記レイアップ面（２０６）を加熱するように構成され、前記誘導コイル回路（２１８）は、電流（２２８）を受け取り前記電流（２２８）に応じて磁場を生成するための導体（２２６）、及び前記導体（２２６）の長さの少なくとも一部分に沿って巻き付けられたサセプタワイヤー（２３２）を備え、前記サセプタワイヤー（２３２）は、０．０５インチよりも大きい直径（２４０）を有する、誘導硬化システム（２０２）。
条項２２．
前記複合材料（２０８）に形状が適合する加熱ブランケット（２４４）を更に備え、前記加熱ブランケット（２４４）は、誘導加熱回路（２４２）を備える、条項２１に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２３．
前記スリップシート（２０４）の前記誘導コイル回路（２１８）は、第１の範囲の周波数を有する電流（２２８）に応じて熱を生成するように構成され、前記加熱ブランケット（２４４）の前記誘導加熱回路（２４２）は、第２の範囲の周波数を有する電流に応じて熱を生成するように構成され、前記第１の範囲の周波数は、前記第２の範囲の周波数の外側にあり、前記第２の範囲の周波数から分離されている、条項２２に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２４．
前記第１の範囲の周波数は、９kHz未満である、条項２３に記載の誘導硬化システム（２０２）。
条項２５．
前記本体（２１６）は剛体（２５０）であり、前記剛体（２５０）は、前記複合材料（２０８）の搬送中に前記複合材料（２０８）を支持するのに十分硬い、条項２１から２４のいずれか一項に記載の誘導硬化システム（２０２）。
【0158】
種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であること、又は開示された形態の実施形態に限定することは意図されていない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明となろう。更に、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態と比較して、異なる特徴を提供してよい。選択された１以上の実施形態は、実施形態の原理と実際の応用を最もよく説明するため、及び、他の当業者が、様々な改変例を伴う様々な実施形態の開示内容は想定される特定の用途に適すると理解することを可能にするために、選ばれ、且つ説明されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【外国語明細書】