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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】P2024174882
(43)【公開日】2024-12-17
(54)【発明の名称】ヒートシンク及び／又はクーリングを使用した誘導溶接
(51)【国際特許分類】
B29C 65/04 20060101AFI20241210BHJP
【ＦＩ】
B29C65/04
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024137581
(22)【出願日】2024-08-19
(62)【分割の表示】P 2020133515の分割
【原出願日】2020-08-06
(31)【優先権主張番号】16/532,941
(32)【優先日】2019-08-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
(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】ディキアラ， ロバート エー．
(72)【発明者】
【氏名】サマロット リヴェラ， フランシス ジェー．
(72)【発明者】
【氏名】バーンズ， リチャード ダブリュ．
(57)【要約】 （修正有）
【課題】溶接接合部に加熱を集中させる誘導溶接ＴＰＣ部品のシステム及び方法の提供を提供する。
【解決手段】第１の熱可塑性複合材ＴＰＣ１２を第２の熱可塑性複合材ＴＰＣ１４に誘導溶接する方法において、第１のＴＰＣ１２と第２のＴＰＣ１４との間の溶接界面エリアを誘導加熱することと、溶接界面エリアを誘導加熱しつつ、溶接界面エリアと反対側の第１のＴＰＣの表面をヒートシンク２０を介して、前記第１のＴＰＣ１２の前記表面上の前記熱を放散させることにより冷却する。
【選択図】図１
【解決手段】第１の熱可塑性複合材ＴＰＣ１２を第２の熱可塑性複合材ＴＰＣ１４に誘導溶接する方法において、第１のＴＰＣ１２と第２のＴＰＣ１４との間の溶接界面エリアを誘導加熱することと、溶接界面エリアを誘導加熱しつつ、溶接界面エリアと反対側の第１のＴＰＣの表面をヒートシンク２０を介して、前記第１のＴＰＣ１２の前記表面上の前記熱を放散させることにより冷却する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）（１２）を第２の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）（１４）に誘導溶接する方法であって、
前記第１のＴＰＣ（１２）と前記第２のＴＰＣ（１４）との間の溶接界面エリア（７４）を誘導加熱することと、
前記溶接界面エリア（７４）を誘導加熱しつつ、前記溶接界面エリア（７４）と反対側の前記第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）を冷却することと
を含む方法。
前記第１のＴＰＣ（１２）と前記第２のＴＰＣ（１４）との間の溶接界面エリア（７４）を誘導加熱することと、
前記溶接界面エリア（７４）を誘導加熱しつつ、前記溶接界面エリア（７４）と反対側の前記第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）を冷却することと
を含む方法。
【請求項2】
前記溶接界面エリア（７４）と反対側の前記第１のＴＰＣ（１２）の前記表面（４３）上への載置中に、ヒートシンク（２０）を曲げることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１のＴＰＣ（１２）の前記表面（４３）を冷却することが、前記ヒートシンク（２０）を介して、前記第１のＴＰＣ（１２）の前記表面（４３）上の前記熱を放散させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記ヒートシンク（２０）を曲げることが、任意の数の熱伝導性かつ非導電性のタイル（４０）の間の接合部（４２）を曲げることを含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項5】
前記溶接界面エリア（７４）を誘導加熱しつつ、前記溶接界面エリア（７４）と反対側の前記第２のＴＰＣ（１４）の表面を冷却することを更に含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記溶接界面エリア（７４）と反対側の前記第２のＴＰＣ（１４）の前記表面上への載置中に、第２のヒートシンク（７８）を曲げることを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記第２のＴＰＣ（１４）の前記表面を冷却することが、前記第２のヒートシンク（７８）を介して、前記第２のＴＰＣ（１４）の前記表面上の前記熱を放散することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記第１のＴＰＣ（１２）の前記表面（４３）を冷却することが、冷却剤で前記第１のＴＰＣ（１２）の前記表面（４３）を能動的に冷却することを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
溶接で使用するためのヒートシンク（２０）であって、
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイル（４０）と、
前記タイル（４０）を単一層にまとめて柔軟に接合する機械的ヒンジ（４７）と
を備えるヒートシンク（２０）。
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイル（４０）と、
前記タイル（４０）を単一層にまとめて柔軟に接合する機械的ヒンジ（４７）と
を備えるヒートシンク（２０）。
【請求項10】
前記機械的ヒンジ（４７）が、スロット（６７）内に枢動可能に配置されたタブ（６５）を含む、請求項９に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項11】
前記タイル（４０）が、側部（６８）を有する第１のタイル（４０Ａ）を含み、前記タブ（６５）が、前記第１のタイル（４０Ａ）の前記側部（６８）上に配置される、請求項１０に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項12】
前記タイル（４０）が、側部（６８）を有する第２のタイル（４０Ｂ）を含み、前記スロット（６７）が、前記第２のタイル（４０Ｂ）の前記側部（６８）上に配置される、請求項１１に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項13】
前記溶接が誘導溶接である、請求項９から１２のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項14】
前記機械的ヒンジ（４７）が、前記タイルのインターロッキングを含む、請求項９から１３のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項15】
第１のタイル（４０Ａ）及び第２のタイル（４０Ｂ）が３つ以上の側部を有しうる、請求項９から１４のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、誘導溶接に関する。より具体的には、本開示は、溶接界面の温度を低下させるために柔軟なヒートシンク及び／又はクーリングを使用した熱可塑性複合材の誘導溶接に関する。
【背景技術】
【0002】
誘導溶接は、熱可塑性複合材（ＴＰＣ）部品をまとめて溶融又は接合するために使用されうる。ＴＰＣ部品は、概して、炭素繊維などの非塑性材料で強化される熱可塑性物質を含む。ＴＰＣ部品は、高い損傷許容性、耐湿性及び耐薬品性を提供し、高温又は湿潤条件で劣化しない。更に、ＴＰＣ部品は再溶融できるため、他の代替品と比較した場合、修理と寿命末期のリサイクル性にメリットがあり、取り扱いと保管のコストが削減される。
【0003】
誘導溶接は、ＴＰＣ部品の溶接線に沿って誘導コイルを移動することを含む。誘導コイルは、ＴＰＣ部品内に配置された本質的に導電性の炭素繊維に渦電流を誘導し、溶接界面で熱可塑性物質を特に溶融する目的で、熱を発生させて熱可塑性物質を溶融させる。ＴＰＣ部品をまとめて圧縮すると、溶融接着又は溶接接合部が作られる。誘導溶接は、２つ以上の部品が１つの部品になるように、１つの固体片と見なされる溶接接合部を生成する。
【0004】
誘導溶接は効果的だが、誘導コイルは、溶接接合部だけではなくＴＰＣ部品全体に熱を発生させる。例えば、溶接接合部よりも誘導コイルに近いＴＰＣ部品の部分で、加熱が高まる。したがって、当技術分野では、溶接接合部に加熱を集中させる誘導溶接ＴＰＣ部品のシステム及び方法が必要とされる。
【発明の概要】
【0005】
１つの例では、第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）を第２の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）に誘導溶接する方法が提示される。この方法は、第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間の溶接界面エリアを誘導加熱することと、溶接界面エリアを誘導加熱しつつ、溶接界面エリアと反対側の第１のＴＰＣの表面を冷却することとを含む。
【0006】
別の例では、誘導溶接で使用するヒートシンクが提供される。ヒートシンクは、非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイルと、タイルを単一層にまとめて柔軟に接合する機械的ヒンジとを備える。
【0007】
別の例では、第２の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）で誘導溶接されている第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）の表面から放熱する方法が提示される。この方法は、溶接界面エリアの上方への載置中に、第１のＴＰＣの表面に一致するようにヒートシンクを曲げることと、第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間の溶接界面エリアに誘導加熱を施すことと、ヒートシンクを介して第１のＴＰＣの表面から熱を奪うこととを含む。
【0008】
本開示の装置及び方法は、以下の条項でも言及される。以下の条項は、特許請求の範囲と混同すべきではない。
【0009】
条項１． 第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）（１２）を第２の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）（１４）に誘導溶接する方法であって、
第１のＴＰＣ（１２）と第２のＴＰＣ（１４）との間の溶接界面エリア（７４）を誘導加熱することと、
溶接界面エリア（７４）を誘導加熱しつつ、溶接界面エリア（７４）と反対側の前記第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）を冷却することと
を含む方法。
第１のＴＰＣ（１２）と第２のＴＰＣ（１４）との間の溶接界面エリア（７４）を誘導加熱することと、
溶接界面エリア（７４）を誘導加熱しつつ、溶接界面エリア（７４）と反対側の前記第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）を冷却することと
を含む方法。
【0010】
条項２． 前記溶接界面エリア（７４）と反対側の第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）上への載置中に、ヒートシンク（２０）を曲げることを更に含む、条項１に記載の方法。
【0011】
条項３． 第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）を冷却することが、ヒートシンク（２０）を介して、第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）上の熱を放散させることを含む、条項２に記載の方法。
【0012】
条項４． ヒートシンク（２０）を曲げることが、任意の数の熱伝導性かつ非導電性のタイル（４０）の間の接合部（４２）を曲げることを含む、条項１又は２のいずれか一項に記載の方法。
【0013】
条項５． 溶接界面エリア（７４）を誘導加熱しつつ、溶接界面エリア（７４）の反対側の第２のＴＰＣ（１４）の表面を冷却することを更に含む、条項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【0014】
条項６． 溶接界面エリア（７４）と反対側の第２のＴＰＣ（１４）の前記表面上への載置中に、第２のヒートシンク（７８）を曲げることを更に含む、条項５に記載の方法。
【0015】
条項７． 第２のＴＰＣ（１４）の表面を冷却することが、第２のヒートシンク（７８）を介して、第２のＴＰＣ（１４）の表面上の熱を放散することを含む、条項６に記載の方法。
【0016】
条項８． 第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）を冷却することが、冷却剤で第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）を能動的に冷却することを含む、条項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【0017】
条項９． 誘導溶接で使用するためのヒートシンク（２０）であって、
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイル（４０）と、
タイル（４０）を単一層にまとめて柔軟に接合する機械的ヒンジ（４７）と
を備えるヒートシンク（２０）。
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイル（４０）と、
タイル（４０）を単一層にまとめて柔軟に接合する機械的ヒンジ（４７）と
を備えるヒートシンク（２０）。
【0018】
条項１０． 機械的ヒンジ（４７）が、スロット（６７）内に枢動可能に配置されたタブ（６５）を含む、条項９に記載のヒートシンク（２０）。
【0019】
条項１１． タイル（４０）が、側部（６８）を有する第１のタイル（４０Ａ）を含み、タブ（６５）が、第１のタイル（４０Ａ）の側部（６８）上に配置される、条項１０に記載のヒートシンク（２０）。
【0020】
条項１２． タイル（４０）が、側部（６８）を有する第２のタイル（４０Ｂ）を含み、スロット（６７）が、第２のタイル（４０Ｂ）の側部（６８）上に配置される、条項１１に記載のヒートシンク（２０）。
【0021】
条項１３． 溶接が誘導溶接である、条項９から１２のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【0022】
条項１４． 機械的ヒンジ（４７）が、タイルのインターロッキングを含む、条項９から１３のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【0023】
条項１５． 第１のタイル４０Ａ及び第２のタイル４０Ｂが３つ以上の側部を含みうる、条項９から１４のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【0024】
条項１６． 溶接界面エリア（７４）で第２の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）（１４）に誘導溶接されている第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）（１２）の表面（４３）から放熱する方法（８０）であって、
第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）に一致するように、溶接界面エリア（７４）上への載置中に、ヒートシンク（２０）を曲げることと、
第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間の溶接界面エリア（７４）に誘導加熱を施すことと、
ヒートシンク（２０）を介して第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）から放熱することと
を含む方法。
第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）に一致するように、溶接界面エリア（７４）上への載置中に、ヒートシンク（２０）を曲げることと、
第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間の溶接界面エリア（７４）に誘導加熱を施すことと、
ヒートシンク（２０）を介して第１のＴＰＣ（１２）の表面（４３）から放熱することと
を含む方法。
【0025】
条項１７． ヒートシンク（２０）を曲げることが、熱伝導性かつ非導電性のタイル（４０）の間の接合部（４２）を曲げることを含む、条項１６に記載の方法。
【0026】
条項１８． 第２のＴＰＣ（１４）の表面に一致するように、載置中に第２のヒートシンク（７８）を曲げることを更に含む、条項１６又は１７に記載の方法。
【0027】
条項１９． 第２のヒートシンク（７８）を介して第２のＴＰＣ（１４）の表面から）放熱することを更に含む、条項１８に記載の方法。
【0028】
条項２０． ヒートシンク（２０）を曲げることが、ヒートシンク（２０）を、第１のＴＰＣ（１２）の輪郭形成された表面（４３）に一致させることを含む、条項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
【0029】
条項２１． 誘導溶接で使用するためのヒートシンクであって、
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイルと、
タイルをまとめて柔軟に接合する接合部と、
冷却剤を伝達するためのヒートシンクを通って形成された流体経路と
を備えるヒートシンク。
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイルと、
タイルをまとめて柔軟に接合する接合部と、
冷却剤を伝達するためのヒートシンクを通って形成された流体経路と
を備えるヒートシンク。
【0030】
条項２２． 流体経路が、タイルの各々と接合部に形成された流体チャネルから構成される、条項２１に記載のヒートシンク。
【0031】
条項２３． 流体チャネルが直列にまとめて接続され、ヒートシンクを通して流体経路を形成する、条項２２に記載のヒートシンク。
【0032】
条項２４． 個々のタイルの流体チャネルが互いに平行である、条項２２又は２３に記載のヒートシンク。
【0033】
条項２５． タイルの流体チャネルが、タイルの一方からタイルの他の反対側に延びる、条項２２から２４のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0034】
条項２６． 接合部がタイルの間に配置される、条項２１から２５のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0035】
条項２７． 流体経路が、接合部に形成された流体チャネルから構成される、条項２１から２６のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0036】
条項２８． 接合部が柔軟な接着剤を含む、条項２１から２７のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0037】
条項２９． 柔軟な接着剤がシリコーンから構成される、条項２８に記載のヒートシンク。
【0038】
条項３０． 流体チャネルが楕円形の断面を有する、条項２１から２９のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0039】
条項３１． タイルが、約２５ｍｍ２／秒より大きい熱拡散率を有する、条項２１から３０のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0040】
条項３２． 流体経路に接続されたマニホールドを更に含む、条項２１から３１のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0041】
条項３３． 条項２１から３２のいずれか一項に記載のヒートシンクを使用して航空機の一部を製造すること。
【0042】
条項３４． 第１の炭素繊維熱可塑性複合材（ＴＰＣ）を第２の炭素繊維熱可塑性複合材（ＴＰＣ）に誘導溶接する方法であって、
第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間に、溶接界面エリアを形成することと、
第１のＴＰＣの表面上にヒートシンクを曲げることと、
柔軟なヒートシンクに隣接して位置する誘導コイルで、溶接界面エリアを誘導加熱することと、
ヒートシンクから、ヒートシンクを通ってポンプで送られる冷却剤に熱を伝達することによって、ヒートシンクにより吸収された熱を放散することと
を含む方法。
第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間に、溶接界面エリアを形成することと、
第１のＴＰＣの表面上にヒートシンクを曲げることと、
柔軟なヒートシンクに隣接して位置する誘導コイルで、溶接界面エリアを誘導加熱することと、
ヒートシンクから、ヒートシンクを通ってポンプで送られる冷却剤に熱を伝達することによって、ヒートシンクにより吸収された熱を放散することと
を含む方法。
【0043】
条項３５． ヒートシンクを通して、高温で冷却剤をポンプで送ることによって、溶接界面の冷却速度を制御することを更に含む、条項３４に記載の方法。
【0044】
条項３６． 高温で冷却剤をポンプで送ることが、溶接界面エリアの誘導加熱中に、第１のＴＰＣからの熱吸収を介して、華氏約４００度まで冷却剤を加熱することを含む、条項３５に記載の方法。
【0045】
条項３７． 溶接界面エリアを誘導加熱しつつ、第１のＴＰＣ及び第２のＴＰＣ上に圧密圧力を印加することを更に含む、条項３４から３６のいずれか一項に記載の方法。
【0046】
条項３８． センサフィードバックに基づき、誘導加熱をリアルタイムで調整することを更に含む、条項３４から３７のいずれか一項に記載の方法。
【0047】
条項３９． 溶接線に沿って溶接界面エリアを溶接することを更に含む、条項３４から３８のいずれか一項に記載の方法。
【0048】
条項４０． ヒートシンクを介して、第１のＴＰＣの表面を冷却することを更に含む、条項３４から３９のいずれか一項に記載の方法。
【0049】
条項４１． 溶接界面エリアで、第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）を第２の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）に誘導溶接するためのシステムであって、
接合部によってまとめて柔軟に接合された任意の数のタイルと、冷却剤を伝達するためにタイルと接合部を通って形成された流体経路とを有する、第１のＴＰＣの上に配置されるヒートシンクと、
第１のＴＰＣを第２のＴＰＣに誘導溶接するように構成され、かつヒートシンクに隣接して配置された誘導コイルと
を備えるシステム。
接合部によってまとめて柔軟に接合された任意の数のタイルと、冷却剤を伝達するためにタイルと接合部を通って形成された流体経路とを有する、第１のＴＰＣの上に配置されるヒートシンクと、
第１のＴＰＣを第２のＴＰＣに誘導溶接するように構成され、かつヒートシンクに隣接して配置された誘導コイルと
を備えるシステム。
【0050】
条項４２． ヒートシンクを通して冷却剤をポンプで送るために、ヒートシンクに接続されたポンプを更に備える、条項４１に記載のシステム。
【0051】
条項４３． ヒートシンクに接続され、かつ流体経路に流体連通しているマニホールドを更に含む、条項４１又は４２に記載のシステム。
【0052】
条項４４． 流体経路が溶接界面エリアに平行である、条項４１から４３のいずれか一項に記載のシステム。
【0053】
条項４５． 誘導溶接で使用するためのヒートシンクであって、
柔軟な裏材と、
柔軟な裏材の上に単一層で配置された、非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイルと
を備えるヒートシンク。
柔軟な裏材と、
柔軟な裏材の上に単一層で配置された、非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイルと
を備えるヒートシンク。
【0054】
条項４６． タイルが、柔軟な裏材の上に間隔を空けて配置され、それらの間に空隙を形成する、条項４５に記載のヒートシンク。
【0055】
条項４７． 空隙と位置合わせされ、かつガスを伝達するように構成された穴を有するチューブを更に備える、条項４６に記載のヒートシンク。
【0056】
条項４８． チューブが柔軟な裏材に接着される、条項４７に記載のヒートシンク。
【0057】
条項４９． チューブが、ヒートシンクの長手方向のエッジに沿って配置される、条項４８に記載のヒートシンク。
【0058】
条項５０． 柔軟な裏材が織り繊維から構成される、条項４５から４９のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0059】
条項５１． 織り繊維が繊維ガラス又は酸化物セラミックを含む、条項５０に記載のヒートシンク。
【0060】
条項５２． 柔軟な裏材にポリテトラフルオロエチレンが注入される、条項４５から５１のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0061】
条項５３． タイルが間隔を空けて配置される、条項４５から５２のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0062】
条項５４． タイルが、接着剤によって柔軟な裏材に付着する、条項４５から５３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0063】
条項５５． 接着剤がタイルの間に配置される、条項５４に記載のヒートシンク。
【0064】
条項５６． 接着剤がシリコーン感圧接着剤である、条項５４又は５５に記載のヒートシンク。
【0065】
条項５７． 接着剤が、シリコーン、ＰＴＦＥ、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、高性能ポリアミド（ＨＰＰＡ）、ポリアミド（ＰＩ）、ポリアミドミド（ＰＡＩ）、ポリケトン、ポリスルホン誘導体－ａ、フルオロポリマ、ポリエーテルミド（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレニサルファイド、シンジオタクチックポリスチレン、及びポリシクロヘキサンジメチルテレフタレート（ＰＣＴ）からなる群から選択される、条項５４から５６のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【0066】
条項５８． 条項５４から５７のいずれか一項に記載のヒートシンク、並び、液体樹脂及び粉末硬化剤を含む熱硬化されるエポキシの２成分システム。
【0067】
条項５９． 第１の炭素繊維熱可塑性複合材（ＴＰＣ）を第２の炭素繊維熱可塑性複合材（ＴＰＣ）に誘導溶接する方法であって、
第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間に、溶接界面エリアを形成することと、
溶接界面エリア上方の第１のＴＰＣの表面上にヒートシンクを載置することと、
溶接界面エリアを誘導加熱することと、
ヒートシンクを通してガスを移動させることと、
ヒートシンクからガスに熱を伝達することによって、ヒートシンクにより吸収された熱を放散することと
を含む方法。
第１のＴＰＣと第２のＴＰＣとの間に、溶接界面エリアを形成することと、
溶接界面エリア上方の第１のＴＰＣの表面上にヒートシンクを載置することと、
溶接界面エリアを誘導加熱することと、
ヒートシンクを通してガスを移動させることと、
ヒートシンクからガスに熱を伝達することによって、ヒートシンクにより吸収された熱を放散することと
を含む方法。
【0068】
条項６０． タイルの間の空隙を通ってヒートシンクにガスを移動させることを更に含む、条項５９に記載の方法。
【0069】
条項６１． 溶接界面エリア上方の第１のＴＰＣの表面上にヒートシンクを載置することが、ヒートシンクを表面上に曲げることを含む、条項５９又は６０に記載の方法。
【0070】
条項６２． 溶接界面エリアで、第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）を第２の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）に誘導溶接するためのシステムであって、
裏材によってまとめて柔軟に接合された任意の数のタイルと、タイルの間に配置された空隙とを含む、第１のＴＰＣ上に配置されたヒートシンクと、
第１のＴＰＣを第２のＴＰＣに誘導溶接するように構成され、かつヒートシンクに隣接して配置された誘導コイルと
を備えるシステム。
裏材によってまとめて柔軟に接合された任意の数のタイルと、タイルの間に配置された空隙とを含む、第１のＴＰＣ上に配置されたヒートシンクと、
第１のＴＰＣを第２のＴＰＣに誘導溶接するように構成され、かつヒートシンクに隣接して配置された誘導コイルと
を備えるシステム。
【0071】
条項６３． ヒートシンクの空隙を通してガスを移動させるためにヒートシンクに接続された加圧ガス源を更に備える、条項６２に記載のシステム。
【0072】
条項６４． 誘導溶接の間、ヒートシンク上に圧密圧力を印加するための、ヒートシンク上に配置されたヒートシンクホルダを更に備える、条項６２又は６３に記載のシステム。
【0073】
上述の特徴、機能、及び利点は、様々な態様において単独で実現することができ、又は、別の態様において組み合わせることができるが、これらの詳細は、以下の説明及び添付図面を参照することによって確認することができる。
【0074】
本明細書に記載の図面は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】例示的態様による誘導溶接のためのシステムの斜視図である。
【図1A】例示的態様による誘導溶接のためのシステムの変形例の斜視図である。
【図2A】例示的態様による、例示的曲面上に示されたヒートシンクの斜視図である。
【図5】例示的態様による、機械的ヒンジを有するヒートシンクの一部の例示的斜視図である。
【図7】例示的態様による、誘導溶接方法を示す例示的工程フロー図である。
【図13】例示的態様による誘導溶接の例示的工程フロー図である。
【図14】例示的態様による誘導溶接の別の例示的工程フロー図である。
【図17】例示的態様による誘導溶接の例示的工程フロー図である。
【図18】例示的態様による誘導溶接の別の例示的工程フロー図である。
【図19】例示的態様による、液体冷却を含むヒートシンクの別の例の斜視図である。
【図23】例示的態様による、液体冷却を含むヒートシンクの別の例の斜視図である。
【図24】例示的態様による、液体冷却を含むヒートシンクの別の例の斜視図である。
【図25】例示的態様による、誘導溶接中に使用されるヒートシンクの別の例の上面図である。
【図30】航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
【図31】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0076】
以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、用途又は使用を限定するものではない。
【0077】
図１を参照すると、第１の熱可塑性複合材（ＴＰＣ）１２を第２のＴＰＣ１４に誘導溶接するためのシステム１０の概略図が示される。システム１０は、以下に記載されるように、航空機の製造及び保守の文脈で用いられうる。例えば、システム１０は、内装製造、吸音パネル、航空機のシステムインテグレーション、機体製造、航空機の定期的な整備及び保守を含む、航空機のコンポーネント及びサブアセンブリの製造で使用されうる。しかしながら、システム１０は、さまざまな他の業界（ほんの数例を挙げると、自動車業界、建設業界、スポーツ用品業界、および一般輸送業界）で使用されうる。第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４は、平らなシートとして図示されている。しかしながら、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４は、図２に関連して以下に記載されるように、本開示の範囲を逸脱しなければ、輪郭形成され、曲げられ、又は非平面であってもよいと理解されたい。更に、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４は、様々な導電性材料で強化された様々な熱可塑性物質で構成されうる。１つの例では、熱可塑性物質は、半結晶性熱可塑性物質及び非結晶性熱可塑性物質からなる群から選択される。半結晶性熱可塑性物質は、ポリフェニレンサルファルド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）及びポリアリールケトン（ＰＡＥＫ）を含みうる。非結晶性熱可塑性物質は、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を含みうる。半結晶性熱可塑性物質は、従来の熱可塑性物質と比較して良好な機械的特性を含む高い圧密温度を有している。非結晶性熱可塑性物質は、従来の熱可塑性物質と比較して良好な伸長性、靱性及び耐衝撃性を有する材料を含み、加熱すると徐々に軟化していく。半結晶性熱可塑性物質は、まとめて結合され、結晶領域が溶解し始める際に加熱すると鋭い溶融点を示す、しっかりと折りたたまれた鎖（結晶子）の領域を含む。ポリマーがその溶融点に近づくと、結晶格子が崩壊し、分子が自由に回転し移動する。ゆっくりと冷却する間に、半結晶性熱可塑性物質が核となり、結晶領域を成長させ、アモルファス構造に比べて強度、剛性、耐溶剤性、温度安定性が向上する。半結晶性熱可塑性物質は、あまりにも急速に冷却されると、非結晶性構造を形成することがある。
【0078】
別の例では、導電性材料は炭素繊維を含む。炭素繊維は、順次、誘導溶接中に加熱の程度に影響する様々な構成（図示せず）で熱可塑性物質内に配向されうる。例えば、炭素繊維は、ほんの少し例を挙げれば、０度及び９０度、＋／－４５度、又は＋／－６０度で網目のパターンに配向されうる。炭素繊維は、一方向であっても一緒に織り込まれていてもよい。そのような構成の各々が、所与の磁場下で、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の加熱の程度に影響する。２つのＴＰＣ部品が図示されているが、任意の数の積層されたＴＰＣ部品が用いられてもよいと理解されたい。
【0079】
システム１０は、概して、ツーリングベース１６、誘導溶接機１８、及びヒートシンク２０を含む。ツーリングベース１６は、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４をその上部で支持する。提示される例では、ツーリングベース１６は平らである。しかしながら、ツーリングベース１６は、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４を支持する様々な他の形状を有しうると認識すべきである。
【0080】
誘導溶接機１８は、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４を誘導加熱するように構成され、本開示の範囲を逸脱せずに、様々な形態をとりうる。提示される例では、誘導溶接機１８は、ロボットアーム２４に装着された誘導コイル２２を含む。誘導コイル２２はまた、任意の他の適したロボットマニピュレータに装着されてもよい。別の態様では、誘導コイル２２は、固定されてもよく、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４が誘導コイル２２に対して移動する。したがって、誘導コイル２２は、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４に対して移動し、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４は、誘導コイル２２に対して移動しうる。別の例では、誘導コイル２２と第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の両方が移動してもよい。誘導コイル２２は磁場２５を生成し、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の炭素繊維に過電流を誘発する。ロボットアーム２４は、誘導コイル２２を、溶接線２６に沿って第１の方向２６Ａに移動する。したがって、溶接線２６は、まとめて溶接される第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の面積である。溶接線２６は、真っ直ぐでも、湾曲していても、任意の他のパターンであってもよい。第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、誘導コイル２２に隣接して配置される。第１のローラー２８Ａは、誘導コイル２２の前方２２Ａに配置される。第２のローラー２８Ｂは、誘導コイル２２の後方２２Ｂに配置される。第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、以下に記載されるように、誘導溶接プロセス中に、圧密圧力を第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４上に印加する。提示される例では、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、誘導コイル２２に接続されるが、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、本開示の範囲から逸脱しなければ、分離されてもよいと理解すべきである。第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂが、圧密圧力を第１のＴＰＣ１２上に維持しつつ、輪郭形成された表面上に移動できるように、ヒンジで固定されうる。加えて、誘導コイル２２が第１の方向２６Ａ又は反対方向に移動する際には、誘導溶接中又は誘導溶接後に、圧密圧力が印加されうる。加えて、図１Ａを参照して以下に記載するように、圧密圧力を印加するために他の方法が用いられてもよい。
【0081】
誘導溶接機１８は、コントローラ３０と電気通信している。コントローラ３０は、誘導コイル２２に供給される電流の量を制御するために動作可能であり、誘導コイル２２は順次、磁場の強度を制御し、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４を加熱する。コントローラ３０はまた、ロボットアーム２４又は誘導コイル２２の溶接線２６に対する移動を制御するよう動作可能である。コントローラ３０は、プログラムされたデジタルコンピュータ又はプロセッサ３２、制御理論、ソフトウェアアプリケーション、命令、コンピュータコード、データ、ルックアップテーブル等のデータを記憶するために使用されるメモリ又は非一過性のコンピュータ可読媒体３４、及び入力／出力ポート３６を有する、非一般的電子制御装置である。非一過性のコンピュータ可読媒体３４は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、又は任意の他のタイプのメモリといった、コンピュータによりアクセス可能な任意の種類の媒体を含む。一時的な電気信号若しくはその他の信号を転送する有線、無線、光、又はその他の通信リンクは、「非一過性の」コンピュータ可読媒体から除外される。非一過性のコンピュータ可読媒体は、書き換え可能な光ディスク又は消去可能なメモリデバイスなど、データを永続的に保存できる媒体、及びデータを保存して後で上書きできる媒体が含まれる。コンピュータコードは、ソースコード、オブジェクトコード、実行可能コードを含む任意の種類のプログラムコードを含む。プロセッサ３２は、コード又は命令を実行するように構成される。
【0082】
システム１０は、コントローラ３０と電子通信している任意の数のセンサー３８を更に含みうる。センサー３８は、コントローラ３０にリアルタイムのフィードバックを提供するために、誘導溶接中に第１のＴＰＣ１２及び／又は第２のＴＰＣ１４の状態を検出又は感知するように構成される。例えば、センサー３８は、第１のＴＰＣ１２及び／又は第２のＴＰＣ１４の温度を検出するように構成された赤外線温度センサーでありうる。代替的に、又は追加的には、センサー３８は、誘導コイル２２によって生成された磁場２５の強度を検出するように構成された電磁場センサーであってもよい。センサー３８は、以下に記載されるように、誘導コイル２２の移動のフィードバック制御においてコントローラ３０によって使用されてもよい。
【0083】
図１Ａは、本開示の原理による、システム１０の代替的構成を示す。図１Ａに示す構成は、図１の較正に類似するが、ローラー２８Ａ及び２８Ｂは除去されており、第２のＴＰＣ１４は、「Ｌ」字型断面を有するように示されている。第２のＴＰＣ１４及び／又は第１のＴＰＣ１２に対する他の可能な断面は、少なくとも「Ｊ」字型、「Ｉ」字型、「Ｔ」字型、「Ｚ」字型及び／又は「ハット」型の断面を含む。圧密圧力は、溶接線２６に沿って第２のＴＰＣ１４の下に配置されたベロー３９によって供給される。第２のＴＰＣ１４に圧密圧力を加えるためのベロー３９の拡張は、コントローラ３０によって制御されうる。
【0084】
図１に戻り、ヒートシンク２０は、第１のＴＰＣ１２から熱を吸収し放散するように構成される。ヒートシンク２０は、以下に記載されるように、第１のＴＰＣ１２と誘導コイル２２との間に配置される。図２は、図１のヒートシンク２０の拡大部分を示す。図２を参照すると、ヒートシンク２０は、接合部４２によって接続された任意の数のタイル４０を含む。接合部４２は、タイル４０の間に配置される。タイル４０は、非導電性かつ熱伝導性材料から作られる。したがって、誘導コイル２２（図１）下にある場合、タイル４０は、磁場２５によって加熱されないが、第１のＴＰＣ１２からの熱を吸収する。１つの例では、タイル４０は、約２５ｍｍ２／秒より大きい熱拡散率を有し、好ましくは約７０ｍｍ２／秒より大きい熱拡散率を有する。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、±５ｍｍ２／秒を意味するとも読める。別の例では、タイル４０は、約７５Ｗ／ｍＫより大きい熱伝導率を有し、好ましくは約１５０Ｗ／ｍＫより大きい熱伝導率を有する。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、±１０Ｗ／ｍＫを意味するとも読める。別の例では、タイル４０は、約５００Ｊ／Ｋ／ｋｇより大きい比熱容量を有し、好ましくは約７００Ｊ／Ｋ／ｋｇより大きい比熱容量を有する。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、±５０Ｊ／Ｋ／ｋｇを意味するとも読める。１つの例では、タイル４０は、窒化アルミニウムから構成される。第１のＴＰＣ１２を誘導溶接する間、誘導コイル２２が、タイル４０内の炭素と結合せず、意図せずにタイル４０を確実に加熱するために、窒化アルミニウムの材料マトリックス中に含まれる残留炭素は少ない。別の例では、タイル４０は酸化ベリリウムから構成される。別の例では、タイル４０は、立方晶窒化ホウ素（ｃ－ＢＮ）又は六方晶窒化ホウ素（ｈ－ＢＮ）から構成される。
【0085】
接合部４２は、タイル４０をまとめて柔軟に保持し、ヒートシンク２０に柔軟性を提供し、よって、ヒートシンク２０が第１のＴＰＣ１２の輪郭に一致できるようにする。例えば、図２Ａは、第１のＴＰＣ１２の輪郭形成された表面４３上のヒートシンク２０を示す。提示される例では、輪郭形成された表面４３は湾曲している。ヒートシンク２０は、接合部４２で枢動し、タイル４０と輪郭形成された表面４３との間の接触を維持する。接合部４２は、図２及び図２Ａに示す柔軟性接着剤４５、又は図５に示す機械的ヒンジ４７のどちらかから構成されうる。図２を参照すると、柔軟性接着剤４５は、ヒートシンク２０に柔軟性を提供し、誘導溶接中にタイル４０を加熱している間に溶融することはない。柔軟性接着剤４５の最小量は、好ましくは、タイル４０をまとめて保持するために使用され、よって、ヒートシンク２０の放熱能力が増加する。したがって、１つの例では、柔軟性接着剤４５は、空気中で華氏約５７０度を上回る長期劣化温度を有している。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、華氏±２５度を意味するとも読める。別の例では、柔軟性接着剤４５は、１２０％と６７０％との間の伸長を有している。別の例では、柔軟性接着剤４５は、６９０ｐｓｉと１０３５ｐｓｉとの間の引張強度を有している。別の例では、柔軟性接着剤４５は、３１ｌｂ／ｉｎと１９０ｌｂ／ｉｎとの間の引裂強度（型Ｂ）を有している。したがって、１つの例では、柔軟性接着剤４５はシリコーンから構成される。適したシリコーンの例は、ダウコーニングによる３１４５ＲＴＶである。しかしながら、他のシリコーンが用いられてもよい。
【0086】
タイル４０は、寄木細工又は幾何学のパターンとして単一の層内に配置されている。したがって、タイル４０の各々が、それらの間に間隙４４を画定し、接合部４２が間隙４４内に配置される。第１のＴＰＣ１２の輪郭形成された表面４３（図２Ａ）の輪郭への一致を促すのを助けるように、タイル４０が構成され、サイズ決定され、成形される。１つの例では、間隙４４は、約０．００５インチと約０．１インチとの間、好ましくは約０．０４０インチの幅４９を有している。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、±０．００５インチを意味するとも読める。タイル４０は、接合部４２に対するタイル４０の表面積を最大化する正方形として図示されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な他の形状を有することがある。例えば、タイル４０は、真っ直ぐな又は曲がったエッジを有し、３つ以上の側部を有し、第１のＴＰＣ１２の輪郭及び／又は溶接の形状への一致を支援しうる。ヒートシンク２０は、好ましくは、溶接線２６（図１）を、又は本例では、第１のＴＰＣ１２（図１）の全体を少なくとも覆うようにサイズ決定される。
【0087】
図３は、ヒートシンク２０（図２）を製造するために使用されるヒートシンク製造システム５０を示す。ヒートシンク製造システム５０は、下地材料５４を支持するベースプレート５２を含む。１つの例では、下地材料５４は、ベースプレート５２に付着する両面テープである。別の例では、下地材料５４は、グラスクロステープである。更に別の例では、下地材料５４は、グラスクロスの底層を有する接着剤がスプレーされたテフロンコーティングの繊維ガラスである。この構成では、下地材料５４の両側で硬化が発生する。下地材料５４上に、治具５８を有するフレーム５６が配置される。１つの態様では、治具５８は、まとめて織り込まれた個々のワイヤ５９から構成される。治具５８は、ヒートシンク２０に間隙４４（図２）を形成するようにサイズ決定される。フレーム５６及び治具５８が下地材料５４から除去される。
【0088】
図４は、図３のヒートシンク製造システム５０を使用して、図２のヒートシンク２０を形成するための方法６０のフローチャートを示す。方法６０は、タイル４０が、下地材料５４上に配置される前に、下塗り剤によって下塗りされうるブロック６０Ａで開始する。１つの例では、下塗り剤はシリコーン下塗り剤である。ブロック６０Ｂで、タイル４０は、治具５８内のパターンに配置される。例えば、タイル４０は、治具５８間の下地材料５４上に載置される。治具５８がタイル４０を間隔を空けて配置する間、下地材料５４はタイル４０を適所に保持する。したがって、パターンは治具５８によって画定される。ブロック６０Ｂで、タイル４０がいったん載置されると、ブロック６０Ｃで、フレーム５６及び治具５８が除去され、間隙４４がタイル４０間に残る。
【0089】
次に、ブロック６０Ｄで、タイル４０は、接合部４２にまとめて柔軟に接合される。提示される例では、接合部４２は、タイル４０間の間隙４４内に適用される。ブロック６０Ｅで、接合部４２は次いで、好ましくは、一定時間にわたって硬化される。いったん硬化されると、組み立てられたヒートシンク２０は、ブロック６０Ｆで、下地材料５４から除去されうる。
【0090】
図５は、タイル４０に柔軟に接続する機械的ヒンジ４７の例を用いるヒートシンク２０の一部を示す。機械的ヒンジ４７は、タイルのインターロッキング４７Ａを含む。第１のタイル４０Ａは、第１のタイル４０Ａの任意の数の側部６６から延びるタブ６５を含む。タブ６５は、第１のタイル４０Ａと一体的に形成されてもよく、又は第１のタイル４０Ａに接着されてもよい。隣接する第２のタイル４０Ｂは、第２のタイル４０Ｂの任意の数の側部６８に配置されたスロット６７を含む。上記のように、第１のタイル４０Ａ及び第２のタイル４０Ｂは、本開示の範囲から逸脱することなく、３つ以上の側部を有しうると理解されたい。図５Ａを参照すると、タブ６５をスロット６７に挿入することによって、第１のタイル４０Ａが第２のタイル４０Ｂに接続される。タブ６５及びスロット６７は、第１のタイル４０Ａが第２のタイル４０Ｂに対して枢動できるように構成される。例えば、第１のタイル４０Ａは、第２のタイル４０Ｂに対して＋／－θ枢動しうる。１つの例では、柔軟性接着剤４５（図２）は、機械的ヒンジ４７内に配置されうる。タイル４０Ａ、４０Ｂは、単一の層内に配置され、寄木細工のパターンを形成する。よって、任意の数の第１のタイル４０Ａを任意の数の第２のタイル４０Ｂに交互に接続することによって、ヒートシンク２０は任意のサイズ又は形状に製造されうる。
【0091】
図１に戻り、システム１０は、真空バッグ７０を更に含みうる。真空バッグ７０は、真空源７２に接続される。真空源７２は、真空を真空バッグ７０に印加するように構成される。真空源７２は、好ましくは、コントローラ３０によって制御される。第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、及びヒートシンク２０はすべて、真空バッグ７０内に配置される。空気を真空バッグ７０から除去することによって、ヒートシンク２０の接合部４２（図２）の柔軟性接着剤４５は、劣化前に空気／酸素のある環境よりも高い温度に耐えることができる。代替的には、真空源７２は、窒素などの不活性ガスで真空バッグ７０を満たすポンプ（図示せず）で置換されてもよい。不活性ガスは、真空バッグ７０内の空気を移しヒートシンク２０の接合部４２（図２）の柔軟性接着剤４５が、劣化前に空気／酸素のある環境よりも高い温度に耐えられるようにする。真空バッグ７０はまた、真空圧縮を介して、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４上に圧密圧力を印加するように構成される。
【0092】
図６は、誘導コイル２２の側面図を含む、ツーリングベース１６上の第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、ヒートシンク２０、及び真空バッグ７０を図示するレイアップの断面図を示す。第１のＴＰＣ１２は、第２のＴＰＣ１４の頂部に配置される。溶接界面エリア７４は、第１のＴＰＣ１２と第２のＴＰＣ１４との間の溶接線２６（図１）に沿って画定される。ヒートシンク２０は、誘導コイル２２と第１のＴＰＣ１２との間の第１のＴＰＣ１２の頂部に配置される。誘導コイル２２は、第１のＴＰＣ１２から距離「ｄ」である。１つの例では、距離ｄは約８ｍｍである。ヒートシンク２０は、距離ｄより小さい厚さ「ｔ」を有している。１つの例では、厚さｔは約４ｍｍである。更に別の例では、ヒートシンク２０は、第１のＴＰＣ１２上に載置される前に冷却される。第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、真空バッグ７０及びヒートシンク２０を通して第１のＴＰＣ１２上に圧密圧力を印加し、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４の上に圧縮する。１つの例では、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、誘導コイル２２を、第１のＴＰＣ１２の上方に一定の高さで維持する。
【0093】
誘導溶接中に、コントローラ３０（図１）は、誘導コイル２２を通る電流に磁場２５を生成するように命令する。磁場２５は、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４内の炭素繊維を加熱する。誘導コイル２２により接近している第１のＴＰＣ１２の部分７６は、溶接界面エリア７４でよりも大幅に加熱される。しかしながら、ヒートシンク２０は、第１のＴＰＣ１２の部分７６内の熱を吸収し放散する。したがって、誘導溶接機１８によって生成された熱は、溶接界面エリア７４に集中する。溶接界面エリア７４の熱可塑性物質が材料の溶融点又は圧密温度を超えるまで加熱されると、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、第１のＴＰＣ１２に圧密圧力を及ぼし、溶接界面エリア７４で第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と併合し、よって、冷却すると均一の溶融接着が形成される。１つの例では、溶接界面エリア７４は、圧密温度よりおよそ２０度高く加熱される。コントローラ３０は次いで、ロボットアーム２４に、溶接線２６（図１）に沿って第１の方向２６Ａ（図１）に移動し、第１のＴＰＣ１２の一部を第２のＴＰＣ１４に溶接するよう命令する。センサー３８（図１）からのフィードバックは、誘導コイル２２に異なる電流を命令するために使用され、したがって、リアルタイムで加熱量が調整される。ヒートシンク２０はまた、誘導溶接後に、溶接界面エリア７４の半結晶性熱可塑性物質の結晶化を促す速度で第１のＴＰＣ１２を冷却できるようにし、よって、半結晶性熱可塑性物質の結晶化量が増加する。例えば、誘導溶接の間、ヒートシンク２０は、タイル４０の熱を吸収する。誘導溶接後に、大気中に放散されないタイル４０に吸収された熱は、再び第１のＴＰＣ１２に吸収され、結晶化量を増加させる特定の速度で第１のＴＰＣ１２を冷却することができる。例えば、ＰＥＥＫの最適な冷却速度は０．２－２０°Ｆ／分の範囲であり、２５－３５％の結晶含有量が得られるだろう。結晶化の速度はまた、特定のアニーリング温度にも依存し、ピーク速度は、ガラス転移温度（Ｔｇ）と溶融点（Ｔｍ）とののほぼ中間点にある。
【0094】
図７を参照し、引き続き図１及び図６を参照すると、システム１０を使用して第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４に誘導溶接するための方法８０のフローチャートが図示されている。方法８０は、ブロック８１で、溶接界面エリア７４を形成するために、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と位置合わせすることによって開始する。次に、ブロック８２で、ヒートシンク２０が第１のＴＰＣ１２上に載置される。上記のように、ヒートシンク２０は、好ましくは、溶接線２６に沿って、少なくとも溶接界面エリア７４を覆っている。ヒートシンク２０は、柔軟であるため、図２Ａに示されるように、平面であろうと非平面であろうと、第１のＴＰＣ１２の表面輪郭に一致する。提示される例では、第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、及びヒートシンク２０はすべて、真空バッグ７０内に置かれる。真空は次いで、真空源７２によって真空バッグ７０に印加されうる。真空バッグ７０は、１気圧までの圧密力を第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４上に印加する。代替的には、不活性ガスが真空バッグ７０内にポンプで供給されてもよい。
【0095】
ブロック８３で、溶接界面エリア７４が誘導コイル２２によって誘導加熱される。ブロック８４で、誘導コイル２２に最も接近した部分７６で生成された熱が、ヒートシンク２０によって吸収され放散され、部分７６が冷却される。ブロック８５で、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂが圧密圧力を第１のＴＰＣ１２に及ぼし、界面エリア７４で第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と併合し、よって、冷却すると均一の溶融接着が形成される。ブロック８３、８４、及び８５は同時に起こりうると理解されたい。別の例では、ベロー３９（図１Ａ）又は他の手段が圧密圧力を第２のＴＰＣ１４上に及ぼす。ブロック８６で、溶接界面エリア７４は、誘導コイル２２を溶接線２６に沿って移動させることによって、溶接線２６に沿って誘導溶接され、第１のＴＰＣ１２部分が第２のＴＰＣ１４に溶接される。代替的には、溶接界面エリア７４は、誘導コイル２２に対して移動しうる。ブロック８７で、誘導溶接プロセスをリアルタイムで調整するために、センサー３８からのフィードバックが使用される。例えば、コントローラ３０は、誘導コイル２２に異なる電流を命令することができ、したがってリアルタイムで加熱量を調整し、誘導コイル２２と溶接界面エリア７４との間の速度を命令することなどができる。
【0096】
図８は、誘導コイル２２の側面図を含む、ツーリングベース１６上の第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、ヒートシンク２０、及び真空バッグ７０のレイアップの断面図を示す。しかしながら、第２のヒートシンク７８が含まれている。第２のヒートシンク７８は、ヒートシンク２０に実質的に類似する。
【0097】
第１のＴＰＣ１２は、第２のＴＰＣ１４の頂部に配置される。ヒートシンク２０は、誘導コイル２２と第１のＴＰＣ１２との間の第１のＴＰＣ１２の頂部に配置される。第２のヒートシンク７８は、ツーリングベース１６と第２のＴＰＣ１４との間に配置される。加えて、第２のヒートシンク７８は、真空バッグ７０内に配置される。誘導溶接の間、上記のように、熱を溶接界面エリア７４に集中させ、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の他のエリアの熱を最小にすることが望ましい。しかしながら、誘導溶接の間、第１のＴＰＣ１２、溶接界面エリア７４、及び第２のＴＰＣ１４で熱が生成される。ヒートシンク２０は、第１のＴＰＣ１２の部分７６で生成された熱を吸収し放散する。第２のヒートシンク７８は、第２のヒートシンク７８に隣接する第２のＴＰＣ１４の部分８８で生成された熱を吸収し放散する。したがって、熱は、第１のＴＰＣ１２の部分７６や第２のＴＰＣ１４の部分８８ではなく、溶接界面エリア７４に沿って集中する。
【0098】
図９は、ツーリングベース１６上での第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、ヒートシンク２０、及び真空バッグ７０ノレイアップの別の例を示すシステム１０の拡大断面図を示す。しかしながら、ツーリングベース１６は、内部に埋め込まれた冷却ユニット８９を含む。代替的には、冷却ユニット８９は、ツーリングベース１６（図示せず）の表面に配置されてもよい。冷却ユニット８９は、冷却剤源９０に接続される。冷却ユニット８９は、ツーリングベース１６内に配管を含み、冷却剤源９０は、流体熱交換器及びポンプ（図示せず）を含みうる。冷却剤源９０は、コントローラ３０（図１）と電気通信している。
【0099】
第１のＴＰＣ１２は、第２のＴＰＣ１４の頂部に配置される。ヒートシンク２０は、誘導コイル２２と第１のＴＰＣ１２との間の第１のＴＰＣ１２の頂部に配置される。第２のＴＰＣ１４は、ツーリングベース１６内の冷却ユニット８９に隣接して配置される。誘導溶接の間、上記のように、熱が溶接界面エリア７４に集中することが望ましい。冷却ユニット８９は、冷却ユニット８９に隣接した第２のＴＰＣ１４の部分８８のための熱交換器として作用し、第２のＴＰＣ１４の熱を低下させ、その一方で、ヒートシンク２０が第１のＴＰＣ１２の熱を吸収し放散する。したがって、熱は、第１のＴＰＣ１２の部分７６や第２のＴＰＣ１４の部分８８ではなく、溶接界面エリア７４に沿って集中する。
【0100】
図１０は、誘導コイル２２の側面図を含む、ツーリングベース１６上の第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、ヒートシンク２０、及び第２のヒートシンク７８のレイアップの断面図を示す。しかしながら、真空バッグ７０は、第１のプレート９１及び第２のプレート９２と置換される。
【0101】
第１のＴＰＣ１２は、第２のＴＰＣ１４の頂部に配置される。ヒートシンク２０は、誘導コイル２２と第１のＴＰＣ１２との間の第１のＴＰＣ１２の頂部に配置される。第２のヒートシンク７８は、第２のＴＰＣ１４に隣接する。第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、ヒートシンク２０、及び第２のヒートシンク７８はすべて、第１のプレート９１と第２のプレート９２との間に挟まれる。第１のプレート９１及び第２のプレート９２は、第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、ヒートシンク２０、及び第２のヒートシンク７８が互いに動かないようにすることによって、レイアップに安定性を提供する。第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、上記のように、第１のプレート９１に接触し、誘導溶接の間、圧密圧力を提供する。
【0102】
図１１は、ヒートシンクを使用しない、ツーリングベース１６上の第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、及び真空バッグ７０のレイアップの別の例を示すシステム１０の拡大部分断面図を示す。しかしながら、誘導溶接機１８は冷却装置９３を含む。冷却装置９３は、第１の方向２６Ａ（図１）に、誘導コイル２２に隣接して配置される。誘導コイル２２と冷却装置９３との間の距離を固定するために、冷却装置９３が部材９４によって誘導コイル２２に接続される。しかしながら、冷却装置９３は、本開示の範囲から逸脱することなく、分離されることがあると理解されたい。冷却装置９３は、冷却剤を放出するように構成された任意の数のノズル９６を含む。冷却装置９３は、冷却剤源９８、更にはコントローラ３０に接続される。１つの例では、使用される冷却剤はＣＯ２ガスである。しかしながら、他の冷却剤が用いられてもよい。上記のように、本例では、ヒートシンクは用いられていない。
【0103】
誘導溶接の間、冷却装置９３は、冷却剤を第１のＴＰＣ１２上に放出することによって、誘導コイル２２の前の第１のＴＰＣ１２を冷却する。１つの例では、冷却装置９３は、第１のＴＰＣ１２を華氏約－１００度まで冷却するように構成される。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、華氏±２５度を意味するとも読める。第１のＴＰＣを冷却すること１２により、熱勾配が形成され、誘導溶接の間、第１のＴＰＣ１２の部分７６の温度が圧密温度未満に維持される。熱勾配は、溶接界面エリア７４の温度に対する、誘導コイル２２に隣接した第１のＴＰＣ１２の部分７６からの温度差である。熱勾配は、任意の数のノズル９６、ノズル９６からの冷却剤流量、冷却装置９３から誘導コイル２２までの距離、誘導コイル２２によって生成される磁場の強度、更には、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の厚さ、並びに炭素繊維の配向によって制御されうる。加えて、冷却及び加熱の量は、センサー３８（図１）から受信したフィードバックに基づき、コントローラ３０によってリアルタイムで調整されうる。
【0104】
図１２は、誘導コイル２２の側面図を含む、ヒートシンクを使用しない、ツーリングベース１６上での第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、真空バッグ７０のレイアップの断面図を示す。しかしながら、誘導溶接機１８は、第２の冷却装置１００及び第２の誘導コイル１０２を含む。第２の冷却装置１００及び第２の誘導コイル１０２の両方が、第１の方向２６Ａ（図１）と反対の方向に、誘導コイル２２に隣接して配置される。したがって、第２の冷却装置１００及び第２の誘導コイル１０２は、冷却装置９３と反対側に配置される。誘導コイル２２と第２の冷却装置１００と第２の誘導コイル１０２との間の距離を固定するために、第２の冷却装置１００及び第２の誘導コイル１０２は、部材１０４によって誘導コイル２２に接続される。しかしながら、第２の冷却装置１００及び／又は第２の誘導コイル１０２は、本開示の範囲から逸脱することなく、分離されることがあると理解されたい。第２の冷却装置１００は、冷却剤を放出するように構成された任意の数のノズル１０６を含む。第２の冷却装置１００は、冷却剤源９８、更にはコントローラ３０に接続される。第２の誘導コイル１０２は、誘導コイル２２に類似し、コントローラ３０によって制御される。上記のように、本例では、ヒートシンクは用いられていない。
【0105】
上記のように、誘導溶接の間、冷却装置９３は、冷却剤を第１のＴＰＣ１２上に放出することによって、誘導コイル２２の前の第１のＴＰＣ１２を冷却する。誘導溶接機１８が溶接線２６（図１）に沿って移動する際に、誘導コイル２２は溶接界面エリア７４を溶融させ、第１のＴＰＣ１２は、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂからの圧密圧力下で、第２のＴＰＣ１４と併合される。溶接界面エリア７４の冷却を制御するために、コントローラ３０は、第２の冷却装置１００及び第２の誘導コイル１０２を使用して、併合された溶接界面エリア７４を加熱及び冷却する。センサー３８（図１）から受信したフィードバックに基づき、コントローラ３０によってリアルタイムで冷却及び加熱の量を制御することによって、溶接界面エリア７４における冷却速度が制御される。冷却速度は、溶接界面エリア７４で熱可塑性物質の結晶化を最大にし、強度を高めるように制御することができる。
【0106】
図１３を参照し、図１及び図１１を引き続き参照すると、冷却装置９３を備えるシステム１０を使用して、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４に誘導溶接するための方法１１０のフローチャートが示されている。方法１１０は、ブロック１１２で、溶接界面エリア７４を形成するために、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と位置合わせすることによって開始する。提示される例において、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４はすべて真空バッグ７０内に置かれる。真空は次いで、真空源７２によって真空バッグ７０に印加されうる。代替的には、不活性ガスが真空バッグ７０内にポンプで供給されてもよい。
【0107】
次に、ブロック１１４で、冷却装置９３を使用して、第１のＴＰＣ１２が冷却される。１つの例では、コントローラ３０によって、溶接界面エリア７４又は部分７６におけるターゲット温度が設定される。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３による冷却中に、センサー３８を使用して、溶接界面エリア７４又は部分７６の実際の温度をモニタする。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３によって提供された冷却量を制御し、実際の温度をターゲット温度と一致させる。ターゲット温度は、特定の熱勾配に達するように、ルックアップテーブル又は所与の特定のファクタを使用して設定されうる。例えば、ターゲット温度を設定することは、誘導コイル２２に対する溶接界面エリア７４の位置を決定し、溶接界面エリア７４の位置に基づき、ターゲット温度を設定しうる。他のファクタは、任意の数のノズル９６、ノズル９６からの冷却剤流量、冷却装置９３から誘導コイル２２までの距離、誘導コイル２２によって生成される磁場の強度、更には、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４及び炭素繊維の配向、並びに誘導コイル２２が溶接界面エリア７４に対して移動する速度、又は溶接界面エリア７４が誘導コイル２２に対して移動する速度、又はその両方を含みうる。別の例では、ターゲット温度は、華氏約－１００度に設定される。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、華氏±２５度を意味するとも読める。
【0108】
ブロック１１６で、溶接界面エリア７４が誘導コイル２２によって誘導加熱される。まず第１のＴＰＣ１２を冷却することにより形成される熱勾配は、誘導コイル２２に最も接近した部分７６の温度を圧密温度未満に維持する一方で、溶接界面エリア７４の温度が圧密温度を超えることができるようにする。
【0109】
ブロック１１８で、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂが圧密圧力を第１のＴＰＣ１２に及ぼし、界面エリア７４で第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と併合し、よって、冷却すると均一の溶融接着が形成される。別の例では、ベロー３９（図１Ａ）又は他の手段が圧密圧力を第２のＴＰＣ１４上に及ぼす。ブロック１２０で、溶接界面エリア７４は、溶接線２６に沿って誘導コイル２２を移動させることによって、溶接線２６に沿って誘導溶接され、第１のＴＰＣ１２部分が第２のＴＰＣ１４に溶接される。代替的には、溶接界面エリア７４は、誘導コイル２２に対して移動しうる。ブロック１１６、１１８、及び１２０は同時に起こりうると理解されたい。ブロック１２２で、誘導溶接プロセスをリアルタイムで調整するために、センサー３８からのフィードバックが使用される。例えば、コントローラ３０は、誘導コイル２２に異なる電流を命令することができ、したがってリアルタイムで加熱量を調整し、誘導コイル２２と溶接界面エリア７４との間の速度を命令することなどができる。
【0110】
図１４を参照し、引き続き図１及び図１２を参照すると、冷却装置９３、第２の冷却装置１００、及び第２の誘導コイル１０２を備えるシステム１０を使用して、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４に誘導溶接するための方法１３０のフローチャートが示される。方法１３０は、ブロック１３２で、溶接界面エリア７４を形成するために、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と位置合わせすることによって開始する。提示される例において、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４はすべて真空バッグ７０内に置かれる。真空は次いで、真空源７２によって真空バッグ７０に印加されうる。代替的には、不活性ガスが真空バッグ７０内にポンプで供給されてもよい。
【0111】
次に、ブロック１３４で、冷却装置９３を使用して、第１のＴＰＣ１２が冷却される。１つの例では、溶接界面エリア７４又は部分７６における第１のＴＰＣ１２のためのターゲット温度が、コントローラ３０によって設定される。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３による冷却中に、センサー３８を使用して、溶接界面エリア７４又は部分７６における第１のＴＰＣ１２の実際の温度をモニタする。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３によって提供された冷却量を制御し、実際の温度をターゲット温度と一致させる。ターゲット温度は、特定の熱勾配に達するように、ルックアップテーブル又は所与の特定のファクタを使用して設定されうる。例えば、ターゲット温度を設定することは、誘導コイル２２に対する溶接界面エリア７４の位置を決定し、溶接界面エリア７４の位置に基づき、ターゲット温度を設定しうる。他のファクタは、任意の数のノズル９６、ノズル９６からの冷却剤流量、冷却装置９３から誘導コイル２２までの距離、誘導コイル２２によって生成される磁場の強度、更には、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の厚さ、炭素繊維の配向、及び誘導コイル２２の溶接界面エリア７４に対する速度を含みうる。別の例では、ターゲット温度は、華氏約－１００度に設定される。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、華氏±２５度を意味するとも読める。
【0112】
ブロック１３６で、溶接界面エリア７４が誘導コイル２２によって誘導加熱される。まず第１のＴＰＣ１２を冷却することにより形成される熱勾配は、誘導コイル２２に最も接近した部分７６の温度を圧密温度未満に維持する一方で、溶接界面エリア７４の温度が圧密温度を超えることができるようにする。
【0113】
ブロック１３８で、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂが圧密圧力を第１のＴＰＣ１２に及ぼし、界面エリア７４で第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と併合し、よって、冷却すると均一の溶融接着が形成される。別の例では、ベロー３９（図１Ａ）又は他の手段が圧密圧力を第２のＴＰＣ１４上に及ぼす。ブロック１４０で、溶接界面エリア７４は、溶接線２６に誘導コイル２２を移動させることによって、溶接線２６に沿って誘導溶接され、第１のＴＰＣ１２部分が第２のＴＰＣ１４に溶接される。代替的には、溶接界面エリア７４は、誘導コイル２２に対して移動しうる。ブロック１３６、１３８、及び１４０は同時に起こりうると理解されたい。ブロック１４２で、誘導溶接プロセスをリアルタイムで調整するために、センサー３８からのフィードバックが使用される。例えば、コントローラ３０は、誘導コイル２２に異なる電流を命令することができ、したがってリアルタイムで加熱量を調整し、誘導コイル２２と溶接界面エリア７４との間の速度を命令することなどができる。ブロック１４４で、溶接界面エリア７４の冷却速度を制御するために、第２の冷却装置１００及び／又は第２の誘導コイル１０２が使用される。センサー３８（図１）から受信したフィードバックに基づき、コントローラ３０によってリアルタイムで冷却及び加熱の量を制御することによって、溶接界面エリア７４における冷却速度が制御される。
【0114】
図１５は、誘導コイル２２及び冷却装置９３の側面図を含む、ヒートシンク２０を使用した、ツーリングベース１６上での第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、真空バッグ７０のレイアップの断面図を示す。この例では、冷却装置９３は、第１のＴＰＣ１２を直接冷却する代わりに、ヒートシンク２０を冷却する。クーリングヒートシンク２０は、熱勾配を増加させ、ヒートシンク２０が、誘導溶接の間、冷却しない場合よりも第１のＴＰＣ１２から多くの熱を除去できるようにする。別の例（図示せず）では、ヒートシンク２０に加え、第２のヒートシンク７８が使用されてもよい。
【0115】
図１６は、冷却装置９３、第２の冷却装置１００、及び第２の誘導コイル１０２の側面図を含む、ヒートシンク２０を使用した、ツーリングベース１６上での第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、真空バッグ７０のレイアップの断面図を示す。この例では、第２の冷却装置１００は、誘導コイル２２による誘導溶接後、第１のＴＰＣ１２を直接冷却する代わりに、ヒートシンク２０を冷却する。ヒートシンク２０が導電性ではないため、第２の誘導コイル１０２は、前述のように動作する。別の例（図示せず）では、ヒートシンク２０に加え、第２のヒートシンク７８が使用されてもよい。
【0116】
図１７を参照し、図１及び図１５を引き続き参照すると、冷却装置９３及びヒートシンク２０を備えるシステム１０を使用して、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４に誘導溶接するための方法１５０のフローチャートが示されている。方法１５０は、ブロック１５２で、溶接界面エリア７４を形成するために、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と位置合わせすることによって開始する。
【0117】
次に、ブロック１５４で、ヒートシンク２０が第１のＴＰＣ１２上に載置される。上記のように、ヒートシンク２０は、好ましくは、溶接線２６に沿って、少なくとも溶接界面エリア７４を覆っている。ヒートシンク２０は、柔軟であるため、図２Ａに示されるように、平面であろうと非平面であろうと、第１のＴＰＣ１２の表面輪郭に一致する。提示される例では、第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、及びヒートシンク２０はすべて、真空バッグ７０内に置かれる。真空は次いで、真空源７２によって真空バッグ７０に印加されうる。代替的には、不活性ガスが真空バッグ７０内にポンプで供給されてもよい。
【0118】
ブロック１５６で、冷却装置９３を使用して、ヒートシンク２０が冷却される。１つの例では、ヒートシンク２０のターゲット温度がコントローラ３０によって設定される。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３による冷却中に、センサー３８を使用して、ヒートシンク２０の実際の温度をモニタする。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３によって提供された冷却量を制御し、実際の温度をターゲット温度と一致させる。ターゲット温度は、特定の熱勾配に達するように、ルックアップテーブル又は所与の特定のファクタを使用して設定されうる。例えば、ターゲット温度を設定することは、誘導コイル２２に対する溶接界面エリア７４の位置を決定し、溶接界面エリア７４の位置に基づき、ターゲット温度を設定しうる。他のファクタは、任意の数のノズル９６、ノズル９６からの冷却剤流量、冷却装置９３から誘導コイル２２までの距離、誘導コイル２２によって生成される磁場の強度、更には、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の厚さ、並びに炭素繊維の配向を含みうる。別の例では、ターゲット温度は、華氏約－１００度に設定される。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、華氏±２５度を意味するとも読める。
【0119】
ブロック１５８で、溶接界面エリア７４が誘導コイル２２によって誘導加熱される。ブロック１５６で冷却されたヒートシンク２０は、誘導コイル２２に最も接近した部分７６の温度を圧密温度未満に維持する一方で、溶接界面エリア７４の温度が圧密温度を超えることができるようにする。
【0120】
ブロック１６０で、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂが圧密圧力を第１のＴＰＣ１２に及ぼし、界面エリア７４で第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と併合し、よって、冷却すると均一の溶融接着が形成される。別の例では、ベロー３９（図１Ａ）又は他の手段が圧密圧力を第２のＴＰＣ１４上に及ぼす。ブロック１６２で、溶接界面エリア７４は、溶接線２６に沿って誘導コイル２２を移動させることによって、溶接線２６に沿って誘導溶接され、第１のＴＰＣ１２部分が第２のＴＰＣ１４に溶接される。代替的には、溶接界面エリア７４は、誘導コイル２２に対して移動しうる。ブロック１５８、１６０、及び１６２は同時に起こりうると理解されたい。ブロック１６４で、誘導溶接プロセスをリアルタイムで調整するために、センサー３８からのフィードバックが使用される。例えば、コントローラ３０は、誘導コイル２２に異なる電流を命令することができ、したがってリアルタイムで加熱量を調整し、誘導コイル２２と溶接界面エリア７４との間の速度を命令することなどができる。図１８を参照し、図１及び図１６を引き続き参照すると、ヒートシンク２０、冷却装置９３、第２の冷却装置１００、及び第２の誘導コイル１０２を備えるシステム１０を使用して、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４に誘導溶接するための方法１７０のフローチャートが示されている。方法１７０は、ブロック１７２で、溶接界面エリア７４を形成するために、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と位置合わせすることによって開始する。
【0121】
次に、ブロック１７４で、ヒートシンク２０が第１のＴＰＣ１２上に載置される。上記のように、ヒートシンク２０は、好ましくは、溶接線２６に沿って、少なくとも溶接界面エリア７４を覆っている。ヒートシンク２０は、柔軟であるため、図２Ａに示されるように、平面であろうと非平面であろうと、第１のＴＰＣ１２の表面輪郭に一致する。提示される例では、第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、及びヒートシンク２０はすべて、真空バッグ７０内に置かれる。真空は次いで、真空源７２によって真空バッグ７０に印加されうる。代替的には、不活性ガスが真空バッグ７０内にポンプで供給されてもよい。
【0122】
ブロック１７６で、冷却装置９３を使用して、ヒートシンク２０が冷却される。１つの例では、ヒートシンク２０のターゲット温度がコントローラ３０によって設定される。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３による冷却中に、センサー３８を使用して、ヒートシンク２０の実際の温度をモニタする。コントローラ３０は次いで、冷却装置９３によって提供された冷却量を制御し、実際の温度をターゲット温度と一致させる。ターゲット温度は、特定の熱勾配に達するように、ルックアップテーブル又は所与の特定のファクタを使用して設定されうる。例えば、ターゲット温度を設定することは、誘導コイル２２に対する溶接界面エリア７４の位置を決定し、溶接界面エリア７４の位置に基づき、ターゲット温度を設定しうる。他のファクタは、任意の数のノズル９６、ノズル９６からの冷却剤流量、冷却装置９３から誘導コイル２２までの距離、誘導コイル２２によって生成される磁場の強度、更には、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の厚さ、炭素繊維の配向、及び誘導コイル２２の溶接界面エリア７４に対する移動速度を含みうる。別の例では、ターゲット温度は、華氏約－１００度に設定される。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、華氏±２５度を意味するとも読める。
【0123】
ブロック１７８で、溶接界面エリア７４が誘導コイル２２によって誘導加熱される。ブロック１７６で冷却されたヒートシンク２０は、誘導コイル２２に最も接近した部分７６の温度を圧密温度未満に維持する一方で、溶接界面エリア７４の温度が圧密温度を超えることができるようにする。
【0124】
ブロック１７９で、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂが圧密圧力を第１のＴＰＣ１２に及ぼし、界面エリア７４で第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と併合し、よって、冷却すると均一の溶融接着が形成される。別の例では、ベロー３９（図１Ａ）又は他の手段が圧密圧力を第２のＴＰＣ１４上に及ぼす。ブロック１８０で、溶接界面エリア７４は、溶接線２６に沿って誘導コイル２２を移動させることによって、溶接線２６に沿って誘導溶接され、第１のＴＰＣ１２部分が第２のＴＰＣ１４に溶接される。代替的には、溶接界面エリア７４は、誘導コイル２２に対して移動しうる。ブロック１７８、１７９、及び１８０は同時に起こりうると理解されたい。ブロック１８２で、誘導溶接プロセスをリアルタイムで調整するために、センサー３８からのフィードバックが使用される。例えば、コントローラ３０は、誘導コイル２２に異なる電流を命令することができ、したがってリアルタイムで加熱量を調整し、誘導コイル２２と溶接界面エリア７４との間の速度を命令することなどができる。ブロック１８４で、溶接界面エリア７４の冷却速度を制御するために、第２の冷却装置１００及び／又は第２の誘導コイル１０２が使用される。センサー３８（図１）から受信したフィードバックに基づき、コントローラ３０によってリアルタイムで冷却及び加熱の量を制御することによって、溶接界面エリア７４における冷却速度が制御される。
【0125】
図１９は、本開示の原理によるヒートシンク１８５の代替例を示す。ヒートシンク１８５は、第１のＴＰＣ１２及び／又は第２のＴＰＣ１４からの熱を吸収し放散するように構成される。ヒートシンク１８５は、接合部１８７によって柔軟に接続された任意の数のタイル１８６を含む。接合部１８７は、タイル１８６の間に配置される。タイル１８６は、タイル４０に実質的に類似し、接合部１８７は、図２に示すヒートシンク２０の接合部４２に実質的に類似する。しかしながら、ヒートシンク１８５は、それを通って形成された任意の数の流体チャネル１８８を更に含む。流体チャネル１８８は、タイル１８６の各々と接合部１８７の各々を通って延びる。隣接するタイル１８６と接合部１８７との間の流体チャネル１８８のセットは、互いに直列に接続されて、ヒートシンク１８５を通る複数の流体経路１８８Ａを形成する。流体経路１８８Ａは、好ましくは、一方向であり、かつ互いに平行である。しかしながら、流体経路１８８Ａは、平行でない、又はずれているというように、他の構成を有していてもよい。提示される例では、各タイル１８６は、３つの流体チャネル１８８を含むが、任意の数の流体チャネル１８８が用いられてもよいと理解すべきである。流体チャネル１８８は、以下に記載されるように、それを通って冷却剤流体を伝達するようにサイズ決定される。１つの例では、流体チャネル１８８は、直径約０．０４２インチである。別の例では、流体チャネル１８８は、直径約０．０８２インチである。１つの態様では、マニホールド１８９がヒートシンク１８５に接続される。ヒートシンク１８５に単一の接続ポートを提供するために、マニホールド１８９は、複数の内側チャネル（図示せず）を介して流体チャネル１８８と連通するポート１９０を含む。
【0126】
図２０は、図３のヒートシンク製造システム５０を使用して、ヒートシンク１８５を形成するための方法２００のフローチャートを示す。方法２００は、流体チャネル１８８がタイル１８６の各々を通って形成されるブロック２０２で開始する。１つの例では、流体チャネル１８８は、超音波機械加工（図示せず）を使用して、タイル１８６を通して切削される。
【0127】
ブロック２０４で、流体チャネル１８８に、図２１に示される複数のロッド２０５が挿入される。ロッド１９３は、分離材料でコーティングされ、後にロッド１９３の除去を助ける。ロッド１９３は、流体チャネル１８８の直径に一致するようにサイズ決定される。ロッド１９３の各々が、位置合わせした流体チャネル１８８を有する複数のタイル１８６を通過する。ブロック２０６で、タイル１８６はあるパターンに配置される。例えば、タイル１８６は、治具５８間の下地材料５４上に載置される。治具５８がタイル１８６を間隔を空けて配置する間、下地材料５４はタイル１８６を適所に保持する。したがって、パターンは治具５８によって画定される。タイル１８６は、下地材料５４の上に配置される前に、下塗り剤により下塗りされうる。タイル１８６は、好ましくは、流体チャネル１８８が互いに位置合わせされるように、配置される。ブロック２０４及び２０６は、本開示の範囲を逸脱せずに、任意の順番で実行されうると理解されたい。
【0128】
ブロック２０８では、フレーム５６及び治具５８が除去され、したがって、タイル１８６の間に間隙４４が残る。次に、ブロック２１０で、タイル４０は、まとめて柔軟性接着剤４５に柔軟に接合される。柔軟性接着剤４５が、タイル１８６の間の間隙４４内に塗布される。ロッド２０５は、柔軟性接着剤４５の、タイル１８６に形成された流体チャネル１８８への進入を防止する。加えて、柔軟性接着剤４５は、ロッド２０５周囲を流れ、接合部１８７を通して流体チャネル１８８を形成する。柔軟性接着剤４５は次いで、好ましくは、ある期間にわたって硬化される。いったん硬化されると、ブロック２１２で、ロッド１９３が流体チャネル１８８から除去される。組み立てられたヒートシンク１８５が、下地材料５４から取り外されうる。
【0129】
図２２は、ツーリングベース１６上の第１のＴＰＣ１２、第２のＴＰＣ１４、及びヒートシンク１８５のレイアップを示すシステム１０の拡大部分断面図を示す。第１のＴＰＣ１２は、第２のＴＰＣ１４の頂部に配置される。ヒートシンク１８５は、誘導コイル２２と第１のＴＰＣ１２との間の第１のＴＰＣ１２の頂部に配置される。第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、ヒートシンク１８５を通して第１のＴＰＣ１２上に圧密圧力を印加し、第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４上に圧縮する。ヒートシンク１８５の流体経路１８８Ａは、冷却剤をヒートシンク１８５に供給するポンプ２２０に接続される。ポンプ２２０は、ヒートシンク１８５の流体経路１８８Ａを通って、水又は高温の伝達流体といった冷却剤をポンプで送るように構成される。高温の伝達流体の例は、ＤｙｎａｌｅｎｅのＤｙｎａｌｅｎｅ ＳＦである。１つの例では、ポンプ２２０は、マニホールド１８９のポート１９０（図１９）に接続される。
【0130】
誘導溶接中に、コントローラ３０（図１）は、誘導コイル２２を通る電流に磁場２５を生成するように命令する。磁場２５は、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４内の炭素繊維を加熱する。誘導コイル２２により接近している第１のＴＰＣ１２の部分７６は、溶接界面エリア７４でよりも大幅に加熱される。冷却剤は、ポンプ２２０により、ヒートシンク１８５を通ってポンプで送られる。第１のＴＰＣ１２で生成された熱は、ヒートシンク１８５によって吸収され、流体経路１８８Ａの冷却剤内に放散される。冷却剤は、ヒートシンク１８５からポンプで送られ、第１のＴＰＣ１２の熱を放散する。
【0131】
溶接界面エリア７４の熱可塑性物質が材料の溶融点又は圧密温度を超えるまで加熱されると、第１のローラー２８Ａ及び第２のローラー２８Ｂは、第１のＴＰＣ１２に圧密圧力を及ぼし、溶接界面エリア７４で第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４と併合し、よって、冷却すると均一の溶融接着が形成される。１つの例では、溶接界面エリア７４は、圧密温度よりおよそ２０度高く加熱される。
【0132】
いったん加熱されると、冷却剤は、ヒートシンク１８５を通ってポンプで送り戻され、溶接界面エリア７４の冷却速度を制御する。１つの例では、冷却剤は、誘導溶接後に華氏約４００度の温度でヒートシンク１８５を通り循環して戻され、溶接界面エリア７４の冷却速度を制御する。ヒートシンク１８５を通る冷却剤の入力温度及び流量は、誘導コイル２２に供給される電力と共に調整され、溶接界面エリア７４の冷却速度を制御する。
【0133】
コントローラ３０は次いで、ロボットアーム２４に、溶接線２６（図１）に沿って第１の方向２６Ａ（図１）に移動し、第１のＴＰＣ１２の一部を第２のＴＰＣ１４に溶接するよう命令する。代替的には、溶接界面エリア７４を誘導コイル２２に対して移動させる。センサー３８（図１）からのフィードバックは、誘導コイル２２に異なる電流を命令するために使用され、したがって、リアルタイムで加熱量が調整される。
【0134】
図２３は、本開示の原理によるヒートシンク２５０の別の例を示す。ヒートシンク２５０は図１９に示すヒートシンク１８５に類似するが、流体チャネル１８８が接合部１８７内に配置されている。したがって、流体チャネル１８８は、タイル１８６を通るのではなく、タイル１８６の間に配置される。タイル１８６が切削されないため、ヒートシンク１８５内よりも大きな圧縮力に耐えることができる。流体チャネル１８８は、流体チャネル１８８をつまんで切断せずに、誘導溶接の間、圧密圧力に耐えることができる。
【0135】
図２４は、本開示の原理によるヒートシンク３００の更に別の例を示す。ヒートシンク２５０は図１９に示すヒートシンク１８５に類似するが、流体チャネル１８８が楕円形である。加えて、タイル１８６の各々に流体チャネル１８８が１つだけ形成される。楕円形の流体チャネル１８８は、ヒートシンク１８５と比較して、圧力降下を低減し、流体チャネル１８８内の制限の可能性を低減する。加えて、楕円形の流体チャネル１８８は、ヒートシンク１８５と比較して、流体チャネル１８８の表面積が大きいため、熱伝達が増加してる。本開示の範囲から逸脱することなく、正方形又は星形を含む他の形状が用いられてもよいと理解されたい。
【0136】
図２５は、本開示の原理によるヒートシンク４００の別の例の一部の上面図を示す。ヒートシンク４００は、裏材４０４によって接続された任意の数のタイル４０２を含む。タイル４０２は、非導電性かつ熱伝導性材料から形成され、ヒートシンク２０のタイル４０（図２）に類似するが、正方形ではなく、六角形である。しかしながら、タイル４０２は、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の数の側部及び形状を有しうると理解されたい。タイル４０２は、裏材４０４によって適所に固定される。
【0137】
裏材４０４は、タイル４０２をまとめて柔軟に保持し、ヒートシンク４００に柔軟性を提供し、したがって、ヒートシンク４００を曲面（図示せず）に一致させることができる。タイル４０２は、単一の層内に寄木細工又は幾何学パターンで配置されている。タイル４０２の各々は、それらの間に空隙４０６を画定する。空隙４０６に、材料は含まれない。１つの例では、空隙４０６は、約０．００５インチと約０．１インチとの間、好ましくは約０．０４０インチの幅４０７を有している。この文脈では、「約」という用語が当業者に知られている。代替的には、「約」という用語は、±０．００５インチを意味するとも読める。空隙４０６は、以下に記載されるように、空気の流れを使用して、タイル４０２の冷却を高めることができる。裏材４０４は、好ましくは、交互配向繊維４０８から構成されるメッシュであり、その繊維の一部のみを図２５に示す。繊維４０８は、非導電性であり、誘導溶接の間、溶融しない。繊維４０８は、ガラス又は酸化物セラミックから構成されてもよく、シリコーン又は他の材料に埋め込まれうる。別の例では、裏材４０４は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を注入したグラスファイバークロス又はメッシュで構成される。
【0138】
１つの例では、ヒートシンク４００は、ヒートシンク４００の長手方向のエッジ４１２に沿って配置されたチューブ４１０を含む。１つの例では、チューブ４１０は裏材４０４に接着される。別の例では、チューブ４１０はＰＴＦＥから構成される。加えて又は代替的には、チューブ４１０は、長手方向のエッジ４１２に沿ってではなく、横方向のエッジ等のヒートシンク４００の一部に配置されてもよい。チューブ４１０は、加圧ガス４１４の供給源と接続される。加圧ガス４１４の供給源は、ファン、ポンプ、又は加圧タンクを含みうる。加圧ガス４１４の供給源は、チューブ４１０を通して、空気又は冷たいＣＯ２等のガスを伝達する。チューブ４１０は、それを通って配置される穴４１６を含む。穴４１６は、タイル４０２の間の空隙４０６と位置合わせされる。誘導溶接の間、加圧ガス４１４の供給源によって、ガスが供給され、チューブ４１０及び穴４１６を通って伝達される。ガスは次に空隙４０６を通過し、タイル４０２からの熱を吸収し放散する。
【0139】
図２６は、ヒートシンク４００の部分断面図を示す。タイル４０２は、接着剤４２０によって裏材４０４に付着する。裏材４０４が柔軟であるため、接着剤４２０は柔軟である必要がない。適した接着剤の例は、シリコーン、ＰＴＦＥ、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、高性能ポリアミド（ＨＰＰＡ）、ポリアミド（ＰＩ）、ポリアミドミド（ＰＡＩ）、ポリケトン、ポリスルホン誘導体－ａ、フルオロポリマ、ポリエーテルミド（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレニサルファイド、シンジオタクチックポリスチレン、及びポリシクロヘキサンジメチルテレフタレート（ＰＣＴ）を含む。適した接着剤の別の例は、液体樹脂と粉末硬化剤を有する、熱硬化されるエポキシの２成分システムである。例えば、接着剤は、Ｅｌａｎｔａｓ ＰＤＧ、ＩｎｃのＥＰＯＸＹＬＩＴＥ（登録商標）５４０３又はＥＰＯＸＹＬＩＴＥ（登録商標）５３０２でありうる。別の例では、接着剤４２０は、シリコーン感圧接着剤でありうる。別の例では、接着剤４２０は、ヒートシンク２０の接合部４２（図２）で使用される同種のシリコーンから構成される。図２７は、タイル４０２が接着剤４２０内に埋め込まれている別種のヒートシンク４５０の断面図を示す。この例では、空隙４０６は、接着剤４２０で満たされる。
【0140】
図２８及び図２９は、ヒートシンク４００を使用して第１のＴＰＣ１２を第２のＴＰＣ１４に誘導溶接するためのシステム５００の部分断面図を示す。システム５００は、上記システム１０（図１）に類似した方法で動作する。提示される例において、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４は曲げられており、よって、第１のＴＰＣ１２が曲がった接触面５０２を画定する。第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４は、曲がったツーリングベース５０４によって支持される。誘導溶接の間、ベロー５０６によって、圧密圧力が曲がったツーリングベース５０４を通して印加される。代替的には、空気圧シリンダ、又はバネ、ストラップ、又はレバーなどの機械的アクチュエータが、圧密圧力を印加するために使用されてもよい。
【0141】
ヒートシンク４００は、誘導コイル２２と第２のＴＰＣ１４との間の第１のＴＰＣ１２の上に配置される。タイル４０２が曲がった接触面５０２に接触できるように、裏材４０４は曲がる。タイル４０２と曲がった接触面５０２との間の接触は、熱伝達を最大にする。別の例（図示せず）では、裏材４０４にはＰＴＦＥが注入され、裏材４０４が曲がった接触面５０２と接触する。ＰＴＦＥにより、裏材４０４は分離膜として作用することができ、誘導溶接の間、ヒートシンク４００が第１のＴＰＣ１２に付着するのを防止する。
【0142】
ヒートシンク４００は、ヒートシンクホルダ５０８によって適所に保持される。代替的に、又は追加的には、真空バッグ７０（図１）は、ヒートシンク４００が曲がった接触面５０２と接触した状態で維持するために使用されてもよい。図２８に示される１つの例では、裏材４０４が曲げられるときにだけ、空隙５１０が溶接界面エリア７４の反対側に形成される。この例では、タイル４０２の冷却を助けるために気流は使用されず、ヒートシンクは、２次元（つまり、ｘ座標とｙ座標）の曲面にのみ対応しうる。図２９に示される別の例では、空隙５１２はまた、裏材４０４が曲げられると、曲がった接触面５０２に隣接して形成される。この例では、タイル４０２の冷却を助けるために、気流が空隙５１０、５１２を通して使用される。加えて、ヒートシンク４００は、３次元（即ち、ｘ、ｙ及びｚ座標）の曲面に対応しうる。誘導溶接は、図１を参照して先ほど記載された方法に類似した方法で実行される。
【0143】
上記システム１０及び５００、ヒートシンク２０、１８５、２５０、３００、及び４００、並びに方法６０、８０、１１０、１３０、１５０、及び１７０はすべて、第１のＴＰＣ１２及び第２のＴＰＣ１４の誘導加熱を制御し、溶接界面エリア７４に沿って加熱を集中させるために作用する。したがって、圧密温度を超える温度は、誘導コイル２２に最も接近した第１のＴＰＣ１２の部分７６、更には第２のＴＰＣ１４の部分８８で回避される。
【0144】
システム１０及び５００、並びに方法６０、８０、１１０、１３０、１５０、及び１７０の態様は、図３０に示す航空機の製造及び保守方法１０００及び図３１に示す航空機１００２の文脈で用いられうる。製造前段階において、例示的な方法１０００は、航空機１００２の仕様及び設計１００４と、材料の調達１００６とを含みうる。製造段階では、航空機１００２の、構成要素及びサブアセンブリの製造１００８とシステムインテグレーション１０１０とが行われる。その後、航空機１００２は、認可及び納品１０１２を経て、運航１０１４に供されうる。顧客によって運航されている期間中、航空機１００２には、定期的な整備及び保守１０１６（改変、再構成、改修なども含みうる）が予定される。本明細書で実施される装置及び方法は、方法１０００に記載の製造及び保守の１つ又は複数の任意の適切な段階（例えば、仕様及び設計１００４、材料の調達１００６、構成要素及びサブアセンブリの製造１００８、システムインテグレーション１０１０、認可及び納品１０１２、運航１０１４、整備及び保守１０１６）及び／又は航空機１００２の任意の適切な構成要素（例えば、機体１０１８、システム１０２０、内装１０２２、推進システムシステム１０２４、電気システムシステム１０２６、油圧システム１０２８、環境システム１０３０）で用いられうる。
【0145】
本明細書に記載のシステム及び方法の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレーター（例えば、顧客）によって実施又は実行されうる。本明細書の適用上、システムインテグレータは、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むがこれらに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者及び供給業者を含むがこれらに限定されず、且つ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関等でありうる。
【0146】
図３１に示すように、例示的な方法１０００によって製造された航空機１００２は、複数のシステム１０２０及び内装１０２２を備えた機体１０１８を含みうる。システム１０２０の例は、推進システム１０２４、電気システム１０２６、油圧システム１０２８、及び環境システム１０３０のうちの１つ又は複数を含む。任意の数の他のシステムも含まれうる。航空宇宙産業の例を示しているが、本開示の原理は、他の産業（自動車産業など）にも適用されうる。
【0147】
上記のシステム及び方法は、例示的な方法１０００の段階の任意の１つ又は複数の間に用いられうる。例えば、構成要素及びサブアセンブリの製造１００８に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機１００２の運航中に製造される構成要素又はサブアセンブリと同様の方法で製作又は製造されうる。また、１つ又は複数の装置の態様、方法の態様、又はそれらの組み合わせは、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１００８及びシステムインテグレーション１０１０において、例えば、実質的に航空機１００２の組立てを効率化すること又は航空機１００２のコストを削減することによって、利用することができる。同様に、装置の態様、方法の態様、又はこれらの組み合わせのうちの１つ又は複数は、航空機１００２の運航中、例えば、限定しないが、整備及び保守１０１６に利用することができる。例えば、本明細書に記載の技術及びシステムは、材料の調達１００６、コンポーネント及びサブアセンブリの製造２０８、システムインテグレーション１０１０、サービス１０１４、及び／又は整備及び保守１０１６のために使用されてもよく、及び／又は機体１０１８及び／又は内装１０２２に使用されてもよい。これらの技術及びシステムは、例えば、推進システム１０２４、電気システム１０２６、油圧システム１０２８、及び／又は環境システム１０３０を含むシステム１０２０に更に利用されてもよい。
【0148】
本開示の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示の要旨から逸脱しない変形例は、本開示の範囲内にあることが意図されている。そのような変形例は、本開示の主旨及び範囲から逸脱していると見なされるべきではない。
【図1】
【図1A】
【図2】
【図2A】
【図3】
【図4】
【図5】
【図5A】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【手続補正書】
【提出日】2024-09-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶接で使用するためのヒートシンク（２０）であって、
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイル（４０）と、
前記タイル（４０）を単一層にまとめて柔軟に接合する機械的ヒンジ（４７）と
を備えるヒートシンク（２０）。
非導電性かつ熱伝導性の任意の数のタイル（４０）と、
前記タイル（４０）を単一層にまとめて柔軟に接合する機械的ヒンジ（４７）と
を備えるヒートシンク（２０）。
【請求項2】
前記機械的ヒンジ（４７）が、スロット（６７）内に枢動可能に配置されたタブ（６５）を含む、請求項１に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項3】
前記タイル（４０）が、側部（６８）を有する第１のタイル（４０Ａ）を含み、前記タブ（６５）が、前記第１のタイル（４０Ａ）の前記側部（６８）上に配置される、請求項２に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項4】
前記タイル（４０）が、側部（６８）を有する第２のタイル（４０Ｂ）を含み、前記スロット（６７）が、前記第２のタイル（４０Ｂ）の前記側部（６８）上に配置される、請求項３に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項5】
前記溶接が誘導溶接である、請求項１から４のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項6】
前記機械的ヒンジ（４７）が、前記タイルのインターロッキングを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【請求項7】
第１のタイル（４０Ａ）及び第２のタイル（４０Ｂ）が３つ以上の側部を有しうる、請求項１から６のいずれか一項に記載のヒートシンク（２０）。
【外国語明細書】