JP6581366B2 - 複合材構造、及び、複合材構造のプレ接合面を検査するための方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して、複合材構造に関し、より具体的には、改良された表面接合特性を有する複合材構造に関するとともに、接合用の十分な表面処理が行われているかを確認するため、複合材構造のプレ接合面（pre-bond surface）を検査する方法に関する。

複合材構造は、高強度と軽量という性質を合わせ持つという利点を有する。従って、複合材構造は、そのような性質が役立つ航空宇宙産業及びその他の産業で、一般的に使用されている。例えば、現代の航空機の表面外殻は、通常、複合材構造によって形成されている。

複合材構造は、母材樹脂を含浸させた強化繊維を含む。しばしば、複合材構造を、第２の複合材構造や内部構造支持部材（例えば補強材）などの別の構造に取り付ける必要がある。複合材構造間の接合の強度は、複合材構造の表面特性に依存しうる。

通常、複合材構造の表面は、比較的滑らかであり、比較的弱い接合強度と耐久性を呈する。従って、複合材構造の表面の接合強度及び耐久性を高めるため、種々の方法が開発されてきた。このような方法の１つは、複合材構造の製造工程において、剥離層を使用することである。剥離層は、通常、乾燥織布シート、または、母材樹脂を含浸させた織布シートを含む。剥離層を、複合材構造の未硬化表面上に載置する。次に、複合材構造及び剥離層を共硬化（co-cure）させる。硬化させた後、剥離層を、複合材構造の表面から取り除く。剥離層の除去後は、複合材構造の表面は、凹凸面又は粗面となっている。

剥離層の除去は、接合に適したクリーンな面を形成することを意図している。接合特性に影響を与えるおそれのある剥離層の残留物を確実に除去するため、剥離層の除去後は、補助的に研磨やプラズマなどによる侵食（ablation）表面処理が必要である。表面に移着した残留物が完全に除去されたことを確認するためのプレ接合面の検査も必要であり、これは、多くの費用及び／又は時間がかかる。

従って、接合用の複合材構造の表面を用意すること、及び、プレ接合面の検査の分野において、当業者は、研究及び開発の努力を続けている。

一実施形態において、開示された複合材構造は、表面を有する複合材基板と、表面を有する剥離層と、識別用マーキング材、とを含み、剥離層の表面は、識別用マーキング材を含んでおり、剥離層は、識別用マーキング材が、複合材基板の表面に接触するように、複合材基板に連結されている。

別の実施形態において、開示された剥離層構造は、表面を有する剥離層と、識別用マーキング材、とを含み、剥離層の表面は識別用マーキング材を含んでいる。

さらに別の実施形態において、複合材構造のプレ接合面を検査するための方法が開示される。当該方法は、（１）識別用マーキング材を含む表面を有する剥離層を用意する工程と、（２）剥離層を、複合材基板の表面に載置し、剥離層の表面を複合材基板の表面に接触させる工程と、（３）剥離層と複合材基板とを共硬化する工程と、（４）複合材基板から剥離層を除去することによって、複合材基板の変性表面を形成する工程と、（５）剥離層から複合材基板に移着した残留物の印となる識別用マーキング材が変性表面に移着していないかどうか、複合材基板を検査する工程と、（６）変性表面を侵食処理することによって、識別用マーキング材及び残留物を除去する工程と、（７）次に、侵食工程後に、識別用マーキング材がないかどうか、変性表面を再検査し、変性表面に、共硬化工程中に剥離層から複合材基板に移着した残留物が無いことを確認する工程、とを含む。

また、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。
付記１
表面を有する複合材基板と、
表面を有する剥離層と、
識別用マーキング材、とを備え、
前記剥離層の前記表面は、前記識別用マーキング材を含んでおり、
前記剥離層は、前記識別用マーキング材が、前記複合材基板の前記表面に接触するように、前記複合材基板に連結されている、複合材構造。
付記２ 前記識別用マーキング材は、前記剥離層の前記表面に付着されている、付記１に記載の複合材構造。
付記３ 前記識別用マーキング材は、インクを含む、付記２に記載の複合材構造。
付記４ 前記剥離層は、織物層を含み、前記インクは、前記織物層の表面の少なくとも一部に塗布されている、付記３に記載の複合材構造。
付記５ 前記インクは、前記織物層と適合する樹脂系インクを含む、付記３に記載の複合材構造。
付記６ 前記インクは厚みを有しており、前記厚みは、約５０ｎｍと１００ｎｍとの間である、付記３に記載の複合材構造。
付記７ 前記インクは、前記剥離層の前記表面に格子パターンに塗布されている、付記３に記載の複合材構造。
付記８ 前記識別用マーキング材は、前記剥離層の前記表面に組み入れられている、付記１に記載の複合材構造。
付記９ 前記識別用マーキング材は、複数の追跡用フィラメントを含む、付記８に記載の複合材構造。
付記１０ 前記剥離層は、織物層を含んでおり、前記複数の追跡用フィラメントは、前記織物層に織りこまれることによって、前記剥離層の前記表面の少なくとも一部を規定している、付記９に記載の複合材構造。
付記１１
表面を有する剥離層と、
識別用マーキング材、とを備え、
前記剥離層の前記表面は、前記識別用マーキング材を含んでいる、剥離層構造。
付記１２ 前記識別用マーキング材は、前記剥離層の前記表面に付着されている、付記１１に記載の剥離層構造。
付記１３ 前記剥離層は織物層を含み、前記識別用マーキング材はインクを含み、前記インクは、前記織物層の表面の少なくとも一部に塗布されている、付記１２に記載の剥離層構造。
付記１４ 前記識別用マーキング材は、前記剥離層の前記表面に組み入れられている、付記１１に記載の剥離層構造。
付記１５ 前記剥離層は、織物層を含んでおり、前記識別用マーキング材は、複数の追跡用フィラメントを含んでおり、前記複数の追跡用フィラメントは、前記織物層に織りこまれることによって、前記剥離層の前記表面の少なくとも一部を規定している、付記１４に記載の剥離層構造。
付記１６
複合材構造のプレ接合面を検査するための方法であって、
識別用マーキング材を含む表面を有する剥離層を用意することと、
前記剥離層を、複合材基板の表面に載置し、前記剥離層の前記表面を前記複合材基板の前記表面に接触させることと、
前記剥離層と前記複合材基板とを共硬化することと、
前記複合材基板から前記剥離層を除去することによって、前記複合材基板の変性表面を形成することと、
前記剥離層から前記複合材基板に移着した残留物の印となる前記識別用マーキング材が前記変性表面に移着していないかどうか、前記複合材基板を検査すること、とを含む、方法。
付記１７ 前記変性表面を侵食処理することによって、前記識別用マーキング材及び前記残留物を除去することと、前記侵食工程後に、前記識別用マーキング材がないかどうか、前記変性表面を検査すること、とを含む、付記１６に記載の方法。
付記１８ 前記剥離層の前記表面に、前記識別用マーキング材を付着させることを含む、付記１６に記載の方法。
付記１９ 前記付着工程は、前記剥離層の織物層の表面の少なくとも一部にインクを塗布することを含む、付記１８に記載の方法。
付記２０ 前記剥離層の前記表面に、前記識別用マーキング材を組み入れることを含む、付記１６に記載の方法。
付記２１ 前記組み入れる工程は、複数の追跡用フィラメントを前記剥離層の織物層に織りこむことによって、前記剥離層の前記表面の少なくとも一部を規定することを含む、付記１８に記載の方法。

開示した複合材構造及び接合用の複合材構造を用意するための方法の他の実施形態は、以下の詳細な説明、添付図面、及び添付の特許請求の範囲からより明らかになるであろう。

開示の複合材構造の概略図である。 剥離層が複合材基板から除去されつつある状態を示す、図１に示した開示の複合材構造の概略図である。 開示の複合材構造の一実施形態の概略図である。 図３に示した開示の複合材構造の剥離層の一実施形態の平面図である。 剥離層の除去後の複合材基板を示す、図３に示した開示の複合材構造の概略図である。 開示の複合材構造の別の実施形態の概略図である。 剥離層の除去後の複合材基板を示す、図６に示した開示の複合材構造の概略図である。 識別用マーキング材及び残留物を複合材構造の表面から除去した後の、開示の複合材構造の概略図である。 複合材構造のプレ接合面を検査するための開示の方法の一実施形態を示すブロック図である。 航空機の製造及びサービス方法のフローチャートである。 航空機のブロック図である。

以下の詳細な説明は、添付図面を参照しており、これらの添付図面は、本開示の具体的な実施形態を示すものである。異なる構造及び動作を有する他の実施形態も、本開示の範囲から逸脱するものではない。複数の図面において、同様の参照数字は、同様の要素又はコンポーネントを指す場合がある。

図１を参照すると、開示された複合材構造１０の一実施形態は、複合材基板１２及び剥離層１４を含む。複合材基板１２は、対向する平らな表面２４及び２６を含む。剥離層１４は、対向する平らな表面４４及び４６を含む。剥離層１４は、剥離層１４の表面４４が、未硬化又は部分的に硬化された複合材基板１２の表面２４（例えば、複合材基板の単一層の上面、又は、複合材基板の複数層のうち、最上位層の上面）に接触するように、複合材基板１２に付着される（例えば連結される）。剥離層１４が、複合材基板１２と共に、共硬化（co-curing）されることにより、複合材構造１０が形成される。

図２を参照して説明すると、複合材基板１２と剥離層１４とを共硬化した後、複合材基板１２の表面２４から剥離層１４を除去する（例えば剥がす）。剥離層１４は、表面２４を変性させることにより、変性表面２８を形成する。例えば、剥離層１４の表面４４によって、複合材基板１２の変性表面２８が形成され、この変性表面は、増加した表面積、凹凸面又は粗面、及び／又は、例えば第２の複合材構造（図示せず）などの他の構造体と接合しやすい、化学的に活性な樹脂、を有するものである。剥離層１４は、複合材基板１２の変性表面２８上に残留物３０を残す場合がある。例えば、残留物３０は、剥離層１４の表面４４から、変性表面２８に移着した粒子や、他の残片を含む。

剥離層１４の除去によって引き起こされる、複合材基板１２の変性表面２８の特性は、剥離層１４が複合材基板１２からどのように分離されるかによって直接影響される。例えば、剥離層１４を剥離する際の破断線（図示せず）が、複合材基板１２内、または、剥離層１４の表面４４と複合材基板１２の表面２４との界面に存在し、これによって、変性表面２８が形成される。

例えば、複合材基板１２の表面２４から剥離層１４を完全に除去することによって、複合材基板１２の変性表面２８と第２の複合材基板との間で、より強固且つより長く持続する接合が実現できるように、複合材基板１２の表面２４が変性される（例えば、変性表面２８が形成される）。

別の例として、剥離層１４の除去が不完全であると、剥離層１４が除去された後で、残留物３０が変性表面２８に移着する。残留物３０があると、複合材基板１２の変性表面２８と、第２の複合材基板との接合が弱くなる。当業者であればわかるように、剥離層１４の不完全な除去は、珍しいことではない。

図３及び図６を参照して説明すると、これらの図は、複合材基板１２と剥離層１４との共硬化後の複合材構造１０を示している。複合材基板１２は、任意の適当な繊維強化樹脂複合材基板（例えば、繊維強化ポリマー）を含む。複合材基板１２は、母材樹脂１８に埋設又は含浸された繊維１６（例えば強化用繊維）を含む。

複合材基板１２の実施態様の一例として、母材樹脂１８は、繊維１６に接触しているが、繊維１６の中にまでは含浸していない。実施態様の別の例として、母材樹脂１８は、繊維１６の中に部分的に入り込むか、又は部分的に含浸している。実施態様のさらに別の例として、母材樹脂１８は、繊維１６の中に完全に入り込むか、又は完全に含浸している。

具体的な例として、限定するものではないが、複合材基板１２は、航空宇宙産業、自動車産業、船舶産業において構造部品の製造に従来使用されているようなプリプレグ（例えば、単一層の複合材基板１２）、または、プリプレグの積層体（例えば、複数層の複合材基板１２）、を含む。

繊維１６は、任意の適当な材料、例えば、限定するものではないが、ガラス（例えばガラス繊維強化ポリマー）、カーボン（例えば、炭素繊維強化ポリマー）、グラファイト、及び、ポリマー繊維、から選択することができる。繊維１６は、任意の組み合わせが選択可能である。繊維１６は、クラック（例えば、引張断裂（stretch-broken）繊維、不連続繊維、または連続繊維であってもよい。繊維１６は、織布、ノンクリンプ(non-crimped)、不織布、単方向、または、多軸織物テープまたはトウ（例えば、繊維層）の形態であってもよい。

例えば、母材樹脂１８は、任意の適当なポリマー樹脂を含む。母材樹脂１８は、硬化または部分的に硬化されると、ポリマー樹脂の架橋母材を形成しうる。例えば、母材樹脂１８は、任意の熱硬化性または熱可塑性樹脂を含む。

適当な熱硬化性樹脂材料は、限定するものではないが、フェノールホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、１，３，５‐トリアジン‐２，４，６‐トリアミン（メラミン）、ビスマレイミド（BMI）、エポキシ、ビニルエステル、ベンゾオキサジン、フェノール系樹脂、ポリエステル、不飽和ポリエステル、シアン酸エステル、これらのうちのいずれか２つまたはそれ以上の組み合わせ、または、他の適当な樹脂材料を含みうる。

適当な熱可塑性樹脂材料は、限定するものではないが、ポリエーテルスルホン（PES）、ポリエーテルエーテルスルホン（PEES）、ポリフェニルスルホン（PPS）、ポリスルホン（PSU）、ポリエステル、重合性大環状分子（例えば、環状ブチレンテレフタレート）、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリエーテルイミド（PEI）、アラミド、ポリアミド、ポリケトン、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）、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリアリールエーテル、ポリアリールサルファイド(polyarylsulfides)、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド（PPO）及び変性PPO、これらのうちのいずれか２つまたはそれ以上の組み合わせ、または、他の適当な樹脂材料を含みうる。

複合材構造１０は、少なくとも１つの硬化剤を含む。例えば、硬化剤は、母材樹脂１８（例えばポリマー樹脂）内に存在する。適当な硬化剤は、限定するものではないが、シアノグアニジン、芳香族アミン、脂肪族アミン、酸無水物、ルイス酸、置換尿素、イミダゾール、ヒドラジン、アミド、置換アミド、イミン、置換イミン、ヒドラジド、これらのうちのいずれか２つまたはそれ以上の組み合わせ、または、他の適当な硬化剤を含みうる。

複合材基板１２、母材樹脂１８、及び／または、繊維１６は、性能向上剤や改質剤などの追加の材料を、さらに含んでいてもよい。例えば、性能向上剤または改質剤は、限定するものではないが、柔軟剤、強化剤または粒子、促進剤(accelerators)、難燃剤、湿潤剤、顔料または染料、可塑剤、ＵＶ吸収剤、抗菌化合物、充填剤、粘度調整剤、流動性調整剤(flow control agents)、粘着付与剤、安定剤、抑制剤(inhibitors)、またはこれらのうちのいずれか２つまたはそれ以上の組み合わせを含みうる。

図３及び図６を参照すると、剥離層１４は、織物層３８を含む。織物層３８の対向する表面は、剥離層１４の対向する平らな表面４４及び４６を規定している。剥離層１４は、ウェット（wet）な剥離層１４（例えば、織物層３８に母材樹脂が予備含浸されている）またはドライ (dry) な剥離層１４（例えば、織物層３８が母材樹脂を有しない）であってもよい。

織物層３８は、例えば、織布である。例えば、織物層３８は、織りパターン状に織られた複数のヤーン（yarns）４８を含む。各ヤーン４８は、撚り合わされた複数の連続する繊維性フィラメント２０（例えば、単繊維）を含む。例えば、各ヤーン４８は、撚り合わされた、約２８本から４８本のフィラメント２０を含む。図３〜図６には、単一のヤーン４８の一部のみが、示されている。

フィラメント２０は、任意の適当な材料であり、これらは、例えば、限定するものではないが、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリトリメチレンテレフタレート（PTT）、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、エラストマー材料（例えば、LYCRAR（登録商標））、ポリアラミド（例えば、高性能繊維）、パラアラミド（例えば、KEVLAR（登録商標））、メタアラミド（例えば、NOMEXR（登録商標））、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ガラス、または他の適当な材料、を含みうる。

ウェットな剥離層１４の実施態様の一例として、織物層３８には、母材樹脂（図示せず）が含浸されている。母材樹脂は、任意の適当なポリマー樹脂を含む。剥離層１４の母材樹脂は、複合材基板１２の母材樹脂１８と同じであってもよいし、異なるものでもよい。一般的で且つ非限定的な例として、剥離層１４の母材樹脂がＤＧＥＢＡエポキシ樹脂である一方、複合材基板１２の母材樹脂１８が、これと適合する別のエポキシ樹脂であってもよい。

共硬化プロセス中に、複合材基板１２の母材樹脂１８は、織物層３８に含浸することはあっても、織物層３８と結合はしないので、変性表面２８を形成するために、剥離層１４を複合材基板１２の表面２４から除去することができるようになっている。

剥離層１４の表面４４は、識別用マーキング材３２を含む。例えば、識別用マーキング材３２を、剥離層１４の表面４４に付着させるか、あるいは、剥離層１４内（例えば、織物層３８内）に組み入れることによって、当該マーキング材が剥離層１４の表面４４の一部を規定するようにしてもよい。識別用マーキング材３２は、剥離層１４及び／または複合材基板１２に対して、高い視覚的識別性を有するように選択される。一例として、剥離層１４の織物層３８及び／または複合材基板１２の母材樹脂１８の色が暗い場合、識別用マーキング材３２は、薄い色（例えば、明るい色）及び／または対照的な色とする。別の例として、剥離層１４の織物層３８及び／または複合材基板１２の母材樹脂１８の色が薄い場合、識別用マーキング材３２は、暗い色及び／または対照的な色とする。さらに別の例として、識別用マーキング材３２は、以下により詳しく述べるように、侵食プロセスの前に、化学的に活性化された（例えば、蛍光性の）、機械的に活性化された、または、光によって活性化された（例えば、紫外線活性）１つまたは複数のコンポーネントを含んでいてもよい。

図３を参照すると、実施形態の一例において、識別用マーキング材３２は、剥離層１４の表面４４に付着されている。例えば、識別用マーキング材３２は、複合材基板１２の表面２４に接触している剥離層１４の表面４４の少なくとも一部に付着されている。一例として、識別用マーキング材３２は、表面４４を規定している織物層３８の一部に付着され、当該部分を覆っている。例えば、識別用マーキング材３２は、複合材基板１２の表面２４に接触している１つまたは複数のフィラメント２０の表面３４の少なくとも一部を覆っている。従って、識別用マーキング層３６は、剥離層１３の織物層３８（例えば、１つまたは複数のフィラメント２０）の少なくとも一部と、複合材基板１２の表面２４との間に位置している。

実施態様の一例において、識別用マーキング材３２は、インク、繊維用染料(fiber dye)、または、その他の目に見えるマーキング材である。例えば、識別用マーキング材３２（例えばインク）は、剥離層１４の表面４４（例えば、表面４４を規定している織物層３８の少なくとも一部）に、ローラー、プリンタ（例えばインクジェットプリンタ）、又は他の適当な付着装置を用いて、付着される。ウェットな剥離層の場合、識別用マーキング材３２は、ヒートセットの後に剥離層１４の表面４４に付着される。

一般的な例として、限定するものではないが、識別用マーキング材３２は、剥離層１４に付着させる（例えば印刷する）のに適したインク５４であってもよい。具体的な例として、限定するものではないが、インク５４は、ポリエステル剥離層に付着させるのに適したポリエステル樹脂系インクであってもよい。別の、具体的な例として、限定するものではないが、インク５４は、ナイロン剥離層に付着させるのに適したナイロン樹脂系インクであってもよい。

インク５４（例えば識別用マーキング材３２）は、任意の適当な厚みｔに塗布すればよい。厚みｔは、変性表面２８の汚染を抑制するように選択される。一例として、インク５４は、約２５ｎｍと２００ｎｍとの間の厚みｔに塗布する。別の例として、インク５４は、約５０ｎｍと１５０ｎｍとの間の厚みｔに塗布する。別の例として、インク５４は、約５０ｎｍと１００ｎｍとの間の厚みｔに塗布する。

インク５４（例えば識別用マーキング材３２）によって覆われる表面積（例えば、表面４４の表面積）は、複合材基板１２の変性表面２８の追加的な汚染を抑制するのに最適なものとされる。一例として、インク５４は、最大で、剥離層１４の表面４４の５％を覆う。別の例として、インク５４は、最大で、剥離層１４の表面４４の１０％を覆う。別の例として、インク５４は、最大で、剥離層１４の表面４４の２５％を覆う。別の例として、インク５４は、最大で、剥離層１４の表面４４の５０％を覆う。さらに別の例として、インク５４は、剥離層１４の表面４４の１００％を覆う。

図４を参照して説明すると、インク５４（例えば識別用マーキング材３２）は、任意の適当なパターンで、剥離層１４の表面４４（例えば、１つまたは複数のフィラメント２０の面３４の少なくとも一部）に塗布することができる。例えば、インク５４は、剥離層１４の表面４４に、格子パターン５０（例えばプリントアレイ状）に、塗布される。具体的な例として、限定するものではないが、インク５４は、剥離層１４の表面４４に、約２５センチメートル四方で画定された格子パターン５０に塗布される。当業者であればわかるように、格子パターン５０を画定する正方形の寸法は、様々な要素に依存し、このような要素は、剥離層１４の寸法を含むが、これに限定されない。

図５を参照して説明すると、複合材基板１２と剥離層１４との共硬化、及び、複合材基板１２からの剥離層１４の除去後には、剥離層１４の残留物３０が、複合材基板１２の変性表面２８に残っている場合がある。残留物３０は、剥離層１４の除去後に剥離層１４から変性表面２８に残った（例えば移着した）、粒子、汚染物質、及び／または、他の何らかの残留物を含む。例えば、残留物３０は、フィラメント２０からの残留物（例えば、織物層３８の一部）を含む。

剥離層１４を除去すると、識別用マーキング材３２の少なくとも一部も、残留物３０と共に、複合材基板１２の変性表面２８に移着している場合がある。図５に示すように、識別用マーキング材３２は、剥離層１４の表面４４（例えば、１つまたは複数のフィラメント２０の表面３４の少なくとも一部）に塗布されたインク５４として描かれている。剥離層１４の除去後、移着した残留物３０は、インク５４（例えば識別用マーキング材３２）上に重なっており、従って、インク５４は、残留物３０と変性表面２８との間に位置することになる。インク５４は、剥離層１４を除去すると、変性表面２８上に、見える状態となっている。変性表面２８の検査（例えば視覚的検査）を行うにあたり、変性表面２８上にインク５４（例えば識別用マーキング材３２）があることによって、残留物３０の存在を容易に特定することができる。

図６を参照を参照して説明すると、実施形態の別の例において、識別用マーキング材３２は、剥離層１４内に組み入れられており、表面４４の少なくとも一部を規定している。例えば、識別用マーキング材３２は、複数の追跡用フィラメント５２である。複数の追跡用フィラメント５２と複数のフィラメント２０とが撚り合わされて、ヤーン４８の少なくとも一部を形成しており、これらヤーンを織ることにより織物層３８が形成されている。ヤーン４８は、追跡用フィラメント５２が、複合材基板１２の表面２４に接触する織物層３８の表面に位置する（例えば、剥離層１４の表面４４の少なくとも一部を規定する）ように、構成されている。従って、識別用マーキング層３６（例えば、複数の追跡用フィラメント５２）は、複合材基板１２の表面２４に接触して（例えば、織物層３８の一部と複合材基板１２の表面２４との間に）位置することになる。

実施形態の一例において、識別用マーキング材３２は、ヤーン４８の残りのフィラメント２０に対して異なる色及び／または対照的な色を有する、複数の追跡用フィラメント５２である。剥離層１４の表面４４を複合材基板１２の表面２４に付着させると、複数の追跡用フィラメント５２が、表面２４において１つ又は複数の方向に延びる状態となる。

追跡用フィラメント５２（例えば、識別用マーキング材３２）は、剥離層１４の表面４４の少なくとも一部を規定する。一例として、追跡用フィラメント５２は、最大で、剥離層１４の表面４４の５％を規定する。別の例として、追跡用フィラメント５２は、最大で、剥離層１４の表面４４の１０％を規定する。別の例として、追跡用フィラメント５２は、最大で、剥離層１４の表面４４の２５％を規定する。別の例として、追跡用フィラメント５２は、最大で、剥離層１４の表面４４の５０％を規定する。さらに別の例として、追跡用フィラメント５２は、剥離層１４の表面４４の１００％を規定する。

図７を参照して説明すると、複合材基板１２と剥離層１４との共硬化、及び、複合材基板１２からの剥離層１４の除去後には、剥離層１４の残留物３０が、複合材基板１２の変性表面２８に残っている場合がある。残留物３０は、剥離層１４の除去後に剥離層１４から変性表面２８に残った（例えば移着した）、粒子、汚染物質、及び／または、他の何らかの残留物を含む。一例として、残留物３０は、追跡用フィラメント５２からの残留物を含む。別の例として、残留物３０は、追跡用フィラメント５２の残り、及び、追跡用フィラメント５２に重ねられたフィラメント２０の残留物（例えば、織物層３８の一部）を含む。

剥離層１４を除去すると、識別用マーキング材３２の少なくとも一部も、残留物３０と共に、複合材基板１２の変性表面２８に移着している場合がある。図７に示すように、識別用マーキング材３２は、剥離層１４に組み入れられ、表面４４の少なくとも一部を規定している追跡用フィラメント５２として描かれている。剥離層１４の除去後、移着した残留物３０は、追跡用フィラメント５２（例えば識別用マーキング材３２）上に重なっており、従って、追跡用フィラメント５２は、残留物３０と変性表面２８との間に位置している。追跡用フィラメント５２（例えば識別用マーキング材３２）は、剥離層１４を除去すると、変性表面２８上に、見える状態となっている。変性表面２８の検査（例えば視覚的検査）を行うにあたり、変性表面２８上に追跡用フィラメント５２（例えば識別用マーキング材３２）または追跡用フィラメント５２の残りがあることによって、残留物３０の存在を容易に特定することができる。

図８を参照して説明すると、侵食装置４０を用いることによって、剥離層１４（図８には図示せず）の除去後に複合材基板１２の変性表面２８を形成することができる。侵食装置４０は、剥離層１４（例えば織物層３８）から移着した、複合材基板１２の変性表面２８に残っている残留物３０を完全に除去するのに適した深さｄまで、表面侵食を行うことができる。深さｄは、変性表面２８上で目に見える識別用マーキング材３２（例えばインク５４または追跡用フィラメント５２）を完全に除去するために必要な深さによって、規定される。

従って、目に見える識別用マーキング材３２の実質的にすべてを除去するのに適した深さｄの表面侵食を行うことによって、実質的にすべての残留物３０が除去されたことが視覚によって確認でき、変性表面２８が、第２の複合材構造との接合の準備が整った状態となる。侵食装置４０は、プラズマ、レーザー、または、グリットブラスト(grit blast)侵食装置などの任意の適当な侵食装置４０であってよい。

図９を参照して説明すると、複合材構造のプレ接合面を検査するための開示した方法１００は、ブロック１０２において、複合材基板を用意することによって開始する。複合材基板は、母材樹脂を含浸させた強化繊維を含む。複合材基板は、接合用の準備処理が行われる表面を含む。

ブロック１０４に示すように、剥離層を用意する。剥離層は、繊維層を含む。織物層は、撚り合わされた及び／または共に織られた複数のフィラメントを含む。

ブロック１０６に示すように、剥離層の表面に、識別用マーキング材を組み入れる。一例として、識別用マーキング材を、剥離層の繊維層の表面上に組み入れる（例えば、織物層の表面にインクを塗布する）。別の例として、識別用マーキング材を、剥離層の繊維層の表面内に組み入れる（例えば、織物層に追跡用フィラメントを織り込む）。

ブロック１０８に示すように、識別用マーキング材が組み入れられた剥離層の表面（例えば、織物層の表面）が複合材基板の表面に接触するように（例えば、識別用マーキング材が、織物層と複合材基板の表面との間に配置されるように）、剥離層を複合材基板に載置する。

ブロック１１０に示すように、複合材基板と剥離層とを共硬化する。

ブロック１１２に示すように、剥離層を複合材基板から除去する。剥離層を、複合材基板の表面から除去することによって、変性表面が形成される。

ブロック１１４に示すように、剥離層を除去した後、複合材基板の変性表面を検査することによって、識別用マーキング材が複合材基板に移着しているかどうかを調べる。例えば、複合材基板の変性表面を視覚的に検査する。実施態様の一例において、視覚的検査は手動で行われる。実施態様の別の例において、視覚的検査は、機械ベースの視覚検査システムをによって行われる。例えば、視覚検査システムは、自動化された残留物認識ソフトウェアを実行する。

複合材基板の変性表面に移着した残留物があれば、変性表面上の識別用マーキング材の存在によって検知（例えば、視覚的に認識）される。従って、識別用マーキング材は、剥離層の除去後、変性表面に移着した残留物の存在を視覚的に示す印となる。

ブロック１１６に示すように、変性表面を侵食することにより、識別用マーキング材、ひいては、剥離層から複合材基板の表面に移着した残留物、を除去する。表面侵食は、変性表面から識別用マーキング材をすべて除去し、これによって、インク上に位置するすべての残留物を除去するのに適した深さまで行われる。

ブロック１１８に示すように、複合材基板の変性表面を視覚的に検査することによって、複合材基板に移着した識別用マーキング材の実質的にすべてが除去されたことを確認し、これによって、複合材基板に移着した残留物の実質的にすべてが除去されたことを確認する。

従って、開示された複合材構造及び接合用の複合材構造を用意するための方法は、識別用マーキング材を剥離層（例えば剥離層の織物層）の表面に組み入れることを含む。識別用マーキング材は、複合材基板に移着し、剥離層を除去すると目に見えるように設計されている。剥離層の除去中に起こる、剥離層の残留物の移着は、識別用マーキング材によって容易に認識することができ、従って、複合材基板の変性表面を視覚的に検査することによって表面上のいかなる残留物も認識可能となる。識別用マーキング材（例えば、実質的にすべての識別用マーキング材）を除去するのに適した深さまで、表面侵食が行われる。複合材基板の表面から、識別用マーキング材（例えば、実質的にすべての識別用マーキング材）を除去することによって、残留物（例えば、実質的にすべての残留物）が除去されたことが、視覚によって確認できる。

本開示の例を、図１０に示すように、航空機の製造及びサービス方法２００に関連させ、また、図１１に示すように、航空機２０２に関連させて説明することができる。生産開始前の工程として、航空機の製造及びサービス方法２００は、航空機２０２の仕様決定及び設計２０４と、材料調達２０６とを含む。生産中の工程としては、航空機２０２の部品及び小組立品（subassembly）の製造２０８及びシステムインテグレーション２１０が行われる。その後、航空機２０２は、例えば認証及び納品２１２の工程を経て、就航２１４に入る。顧客によるサービス中は、航空機２０２は、定例のメンテナンス及びサービス２１６のスケジュールに組み込まれ、これは、変更、再構成、改装なども含みうる。

方法２００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実行または実施することができる。説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機メーカー及び主要システム（majority-system）下請業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体（military entity）、サービス組織（service organization）などであってもよい。

図１１に示すように、例示的な方法２００によって製造される航空機２０２は、例えば、複数のシステム２２０と内装２２２とを備えた機体２１８を含む。複数のシステム２２０の例としては、１つ又は複数の駆動系２２４、電気系２２６、油圧系２２８、環境系２３０が挙げられる。また、その他のシステムをいくつ含んでいてもよい。また、航空産業に用いた場合を例として説明したが、開示された複合材構造１０及び方法１００の原理は、例えば自動車産業などの他の産業に適用してもよい。

ここに具体化した装置及び方法は、製造及びサービス方法２００における、１つ又は複数のどの段階において採用してもよい。例えば、部品及び小組立品製造工程２０８、システムインテグレーション２１０、及び／またはメインテナンス及びサービス２１６に対応する部品又は小部品を、開示した複合材構造１０及び方法１００を用いて製造してもよい。また、例えば、実質的に、機体２１８及び／又は内装２２２などの航空機２０２の組み立て速度を速めたりコストを削減したりすることによって、１つまたはそれ以上の装置の実施例、方法の実施例、又はそれらの組み合わせを、部品及び小組立品の製造２０８及び／又はシステムインテグレーション２１０で用いてもよい。同様に、１つまたはそれ以上の装置の実施例、方法の実施例、又はそれらの組み合わせを、航空機２０２のサービス中に、例えば、メンテナンス及びサービス２１６に用いてもよいが、これに限定されない。

開示した複合材構造及び接合用の複合材構造を用意する方法の種々の実施形態を図示及び説明したが、当業者が本明細書を読めば、様々な変形例を思いつくであろう。本願は、そのような変形例も含むものであり、特許請求の範囲のみによって限定されるものではない。

Claims (9)

1. 複合材構造のプレ接合面を検査するための方法であって、
   移着可能な識別用マーキング材を含む表面を有する剥離層を用意することと、
   前記剥離層を、複合材基板の表面に載置し、前記剥離層の前記表面を前記複合材基板の前記表面に接触させることと、
   前記剥離層と前記複合材基板とを共硬化することと、
   前記複合材基板から前記剥離層を除去することによって、前記複合材基板の変性表面を形成することと、
   前記変性表面に移着した前記識別用マーキング材がないかどうか、前記複合材基板を検査すること、
   前記変性表面を侵食することによって、前記識別用マーキング材及び残留物を除去することと、
   前記侵食工程後に、前記識別用マーキング材がないかどうか、前記変性表面を検査すること、とを含む、
   前記識別用マーキング材が、前記剥離層から前記複合材基板に前記識別用マーキング材とともに移着した残留物の印となる、方法。
2. 前記剥離層の前記表面に、前記識別用マーキング材を付着させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記付着工程は、前記剥離層の織物層の表面の少なくとも一部にインクを塗布することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記剥離層の前記表面に、前記識別用マーキング材を組み入れることを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記組み入れる工程は、複数の追跡用フィラメントを前記剥離層の織物層に織りこむことによって、前記剥離層の前記表面の少なくとも一部を規定することを含む、請求項４に記載の方法。
6. 表面を有する剥離層と、
   識別用マーキング材、とを備え、
   前記剥離層の前記表面は、前記識別用マーキング材を含んでおり、
   前記剥離層は織物層を含み、前記識別用マーキング材は前記剥離層の前記表面に付着されインクを含み、前記インクは、前記織物層の表面の少なくとも一部に塗布されている、剥離層構造。
7. 前記識別用マーキング材は、前記剥離層の前記表面に組み入れられている、請求項６に記載の剥離層構造。
8. 表面を有する複合材基板と、
   表面を有する剥離層と、
   識別用マーキング材と、を備え、
   前記剥離層の前記表面は、前記識別用マーキング材を含んでおり、
   前記剥離層は、前記識別用マーキング材が、前記複合材基板の前記表面に接触するように、前記複合材基板に連結されており、
   前記識別用マーキング材は、前記剥離層の前記表面に付着されたインクを含む、複合材構造。
9. 前記剥離層は、織物層を含み、前記インクは、前記織物層の表面の少なくとも一部に塗布されている、請求項８に記載の複合材構造。

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