JP3168092B2 - Method and apparatus for making preforms - Google Patents

Method and apparatus for making preforms

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JP3168092B2
JP3168092B2 JP03218893A JP3218893A JP3168092B2 JP 3168092 B2 JP3168092 B2 JP 3168092B2 JP 03218893 A JP03218893 A JP 03218893A JP 3218893 A JP3218893 A JP 3218893A JP 3168092 B2 JP3168092 B2 JP 3168092B2
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ダニエル・ティー・バックレイ
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ザ・シー・エー・ロウトン・カンパニー
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、構造組成に対する樹
脂移替成形(resin transfer molding; RTM)および
反応射出成形(reaction injection molding; SRI
M)処理用の構造強化予備成形品を作製する方法と装置
に関し、特に繊維の方向付け処理によりそのような構造
強化予備成形品を作製する技術に関する。
This invention relates to resin transfer molding (RTM) and reaction injection molding (SRI) for structural compositions.
M) Methods and apparatus for making structurally reinforced preforms for processing, and more particularly to techniques for making such structurally reinforced preforms by fiber orientation.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維の方向付け処理により予備成形品を
作製するには、空気を引き込み、繊維を一定の場所に置
いて保持する金型へバインダ樹脂と共に裁断した繊維を
噴霧するのが普通である。次いで、繊維とバインダ樹脂
を保有する金型を高温空気充満室(プレナム)に入れ、
乾燥させたり、硬化させてバインダ樹脂を固める。この
処理を用いると、予備成形品の加熱、乾燥、硬化および
冷却に大きな処理空間が必要となる。従って、この処理
は大きな炉と予備成形品を扱う他の設備も必要とする。
2. Description of the Related Art In order to prepare a preform by a fiber orientation process, it is common to spray air cut into a mold holding a fiber in a fixed place together with a binder resin into a mold for holding the fiber. is there. Next, the mold holding the fiber and the binder resin is put into a hot air filled chamber (plenum),
Dry or cure to harden the binder resin. This process requires a large processing space for heating, drying, curing and cooling the preform. Therefore, this process also requires a large furnace and other equipment for handling preforms.

【0003】熱成形された予備成形品を作製する場合、
作製中に熱可塑性バインダで連続する撚り糸繊維のマッ
トを被覆するのが普通である。このマットはロール状で
供給される。マットを解き、予備成形品の厚さを変える
ため、重なった多数の平坦なシートにして提供し、端部
で保持枠の中に挟持する。次いで、輻射加熱体のある炉
の中にこの枠を置き、強化マットと熱可塑性バインダを
両側からゆっくりと加熱する。熱可塑性バインダは加熱
に応じて軟化し、柔らかい間に枠を冷えた金型の中へ移
す。次いで、この金型を操作して強化マットを望む形状
にプレスする。冷却で熱可塑性バインダは硬化し、熱可
塑性マットを新しい形に維持する。
[0003] When preparing thermoformed preforms,
It is common to coat a continuous twisted fiber mat with a thermoplastic binder during fabrication. This mat is supplied in roll form. The mat is unwound and provided in a number of overlapping flat sheets to change the thickness of the preform and clamped at the ends into a holding frame. The frame is then placed in a furnace with a radiant heater and the reinforcing mat and thermoplastic binder are slowly heated from both sides. The thermoplastic binder softens in response to heating and transfers the frame into a cold mold while soft. The mold is then operated to press the reinforced mat into the desired shape. Upon cooling, the thermoplastic binder cures and maintains the thermoplastic mat in its new shape.

【0004】これ等の処理は遅くて、広い空間と加熱や
冷却に大きな電力を必要とする。
These processes are slow and require a large space and a large amount of electric power for heating and cooling.

【0005】設計の柔軟性は、一方の領域で強度の要求
に合わせるため、他方の領域で材料を不必要に使用する
ことを要求し(層状化),これが厚さや重量を増加させ
ることになって制限されている。更に、上記の処理でも
設計者が設計特性を最大にするためリブや閉じた部分の
ような組立部品を加えることはできない。
[0005] The flexibility of the design requires the unnecessary use of material in the other area (layering) in order to meet the strength requirements in one area, which adds to the thickness and weight. Restricted. Furthermore, the above process does not allow the designer to add assembly parts such as ribs or closed parts to maximize design characteristics.

【0006】広い部屋や一定に動作する炉、冷却された
プレス等に対する要求をなくし、組立部品(強化リブ、
閉じた部分およびアタッチメントや強化部材)を設ける
ことに関して設計の柔軟性を与えるが、同時に電力や材
料を節約する新しいシステムが提唱されている。
[0006] Eliminating the need for large rooms, constantly operating furnaces, cooled presses, etc., the assembly components (reinforced ribs,
New systems have been proposed that provide design flexibility in terms of providing closed parts and attachments and reinforcements, while at the same time saving power and materials.

【0007】これ等の新しい処理は複合した形状を固化
し構造部品を予備成形品に取り付ける照射エネルギシス
テムと共に特別に開発され、それに合ったバインダを使
用していて、RTMとSRIM樹脂系、つまりポリエス
テル、ビニールエステル、ウレタン、エポキシ、フェノ
ール樹脂、アクリル樹脂と完全に両立している。これ等
の新しい処理は全自動され、必要であれば、予備成形品
に要求される構造特性に対して多種の強化材等の特別な
配分と設置を可能するように設計されている。最も望ま
しい強化タイプや閉じた構造形状と種々の壁部分を有す
る構造を設計基準に合わせる処理に固有な完全な設計自
由度がある。
[0007] These new processes have been specially developed with an irradiation energy system that solidifies the composite shape and attaches the structural components to the preform, using a suitable binder, and using RTM and SRIM resin systems, ie, polyesters. It is completely compatible with vinyl ester, urethane, epoxy, phenolic resin and acrylic resin. These new processes are fully automated and, if necessary, are designed to allow special distribution and installation of various reinforcements, etc., for the structural properties required of the preform. There is complete design freedom inherent in the process of matching the most desirable reinforcement types and structures with closed structural shapes and various wall sections to design criteria.

【0008】繊維の方向付け処理では、強化材料のマッ
トを望む予備成形品を二次元で平坦に展開物した望む形
状に裁断する。次いで、裁断されたマットを電磁エネル
ギ、つまりマイクロ輻射あるいは紫外線輻射に反応する
バインダで被覆し、裁断されたマットを三次元の金型中
に入れ、プレスして望む形状の予備成形品を複製する。
被覆では繊維の間の隙間を塞ぐことなく繊維を被覆する
のに充分な程度まで繊維を被覆する。金型の中で成形さ
れたマットは適当な電磁輻射、つまりマイクロ波あるい
は紫外線を受け、バインダ樹脂を硬化させ、加熱硬化処
理で分または時間よりむしろ秒の単位で硬化する。この
時点で、予備成形品を次の成形操作(RTM,SRI
M)で使用する完成品と考えるか、あるいは次の成形操
作(RTM,SRIM)で使用する前に、構造強化物等
のような組立部品を取り付ける取付用の予備成形品と見
なすことができる。
[0008] In the fiber orientation process, a preform that desires a mat of reinforcing material is cut into a desired shape that is two-dimensionally flattened. The cut mat is then coated with a binder that responds to electromagnetic energy, i.e., micro-radiation or ultraviolet radiation, and the cut mat is placed in a three-dimensional mold and pressed to duplicate a preform of the desired shape. .
The coating covers the fibers to an extent sufficient to cover the fibers without closing the gaps between the fibers. The mat formed in the mold is subjected to the appropriate electromagnetic radiation, ie, microwaves or ultraviolet light, to cure the binder resin, and is cured by heat curing in units of seconds rather than minutes or hours. At this point, the preform is placed in the next molding operation (RTM, SRI).
M) can be considered as a finished product for use in, or as a preform for mounting, such as a structural reinforcement, etc., before use in the next forming operation (RTM, SRIM).

【0009】予備成形品を取付用の予備成形品と考える
と、これを金型からステーションへ移す。そこでは指定
された領域、あるいは内部や外部表面の領域、あるいは
組立部品の領域に電磁エネルギ硬化バインダを更に被覆
する。強化部材等を移動させて、被覆された領域で予備
成形品と密着させ、適当な電磁輻射(マイクロ波または
紫外線)を当てて、取付用の予備成形品にこの部材を強
く留め付ける(バインダを硬化させる)。最終的な取付
がそのような強力な留め付けで行われていると、予備成
形品はそれ自体仕上がり製品であり、構造的な複合体を
作製する他の成形処理の一部で構造強化予備成形品とし
て使用できる。
[0009] Assuming that the preform is a preform for mounting, it is transferred from the mold to the station. There, the designated area, or the area of the interior or exterior surface, or the area of the assembly is further coated with an electromagnetic energy curing binder. Move the reinforcing member, etc., in close contact with the preform in the covered area, apply appropriate electromagnetic radiation (microwave or ultraviolet), and fasten this member to the mounting preform (binder Cure). If the final installation is performed with such strong fastening, the preform is itself a finished product and will be structurally reinforced preformed as part of another forming process that creates a structural composite Can be used as goods.

【0010】巻き解き、個々に裁断して望む形状にし、
それぞれ金型の保管個所に装填しなければならないロー
ラで供給される強化材料の処理に関しては、裁断の前に
重なったウェブにバインダを塗布し、重なったウェブを
プレスしてバインダと隣のウェブの繊維の表面接触を高
め、裁断処理の前またはその間にウェブを一緒に仮留め
するように局部的に間隔を開けた領域中でバインダを硬
化させて、裁断の前または同時にこのような層を仮留め
する時に(強力な仮留めと言う)、処理が単純化され、
留め付けは独特なものである。
[0010] Unwind and cut individually into the desired shape,
Regarding the processing of the reinforcing material supplied by rollers, which must be loaded into the respective mold storage locations, a binder is applied to the overlapping webs before cutting, and the overlapping webs are pressed to remove the binder and the adjacent web. The binder is cured in locally spaced areas to enhance the surface contact of the fibers and to temporarily hold the web together prior to or during the cutting process, thereby pre- or simultaneously with cutting such layers. At the time of fastening (called strong temporary fastening), the process is simplified,
The fastening is unique.

【0011】この技術は仮留めを局在化させ、仮留めし
たウェブから望む三次元形状の二次元的な広がりを最初
に裁断した後、多層マットを望む三次元形状に固定する
のに硬化に充分なバインダが残っている点で有効である
ことも立証している。
This technique localizes the tack, first cuts the two-dimensional spread of the desired three-dimensional shape from the tacked web, and then cures to secure the multilayer mat to the desired three-dimensional shape. It has also proven to be effective in that sufficient binder remains.

【0012】予備成形品が硬化した後、この予備成形品
に強化部材や取付部材のような組立部品を取り付けるた
め強力な留め付け技術を未だ使用できる。
After the preform has hardened, powerful fastening techniques can still be used to attach assembly parts, such as reinforcing members and mounting members, to the preform.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、基
本となる繊維の方向付け処理に対して照射エネルギ技術
を適用して、構造のある予備成形品を作製し、同時にマ
ットを強く仮留めするかあるいは単層のマットを扱って
留めるような従来の技術の方法で材料のウェブを処理す
る必要性のなくなる改良された繊維の方向付け処理を行
う方法およびその装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to apply a radiation energy technique to a basic fiber orientation process to produce a preform having a structure and, at the same time, temporarily fix a mat strongly. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved fiber orientation process and apparatus which eliminates the need to treat a web of material in a prior art manner, such as by handling or holding a single layer mat.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、多孔性の第一金型部分とプレス用の第二金型部
分を有し、両方の金型部品が閉じると閉じると、予備成
形品の望む三次元形状となり、互いに傾けて配置され、
内側角部と外側角部を形成する内面を備えた分離可能な
金型を用いて固い三次元構造の予備成形品を作製する方
法にあって、以下の工程、強化材料の繊維を短い長さに
裁断し、電磁エネルギ硬化バインダを裁断した繊維に噴
霧して、繊維間の隙間を塞ぐことなく、バインダで繊維
を少なくとも部分的に被覆し、裁断しバインダで部分的
に被覆した繊維を多孔性の第一金型部分に進め、同時に
第一金型部分を通過するように空気流を指向させ、この
空気流で繊維を第一金型部分の表面に向けさせて所定の
厚さに表面全体に付着させ、第二金型部分を閉め、バイ
ンダを被覆し裁断した繊維をプレスして、閉じた金型の
内側角部と外側角部を橋絡している繊維が閉じた金型の
角部で決まる望む形状に変形するように、閉じた金型の
プレス用の第二金型部分と多孔性の第一金型部分の間で
予備成形品の望む三次元形状にし、バインダを被覆しプ
レスした繊維に電磁エネルギを当て、その間に閉じた金
型の中でバインダを硬化させ、繊維を結合させて固い三
次元構造の予備成形品を作製し、金型を開き、固い三次
元構造の予備成形品を金型から取り出す、から成ること
によって解決されている。
According to the present invention, there is provided, in accordance with the present invention, a porous first mold part and a second mold part for pressing, wherein when both mold parts are closed, It becomes the desired three-dimensional shape of the preform, and it is arranged inclined to each other,
A method for making a preform having a rigid three-dimensional structure using a separable mold having an inner surface forming an inner corner and an outer corner, the method comprising the steps of: The fibers are sprayed on the cut fibers with an electromagnetic energy-curing binder, and the fibers are at least partially covered with the binder without closing the gaps between the fibers, and the cut fibers are partially covered with the binder. To the first mold part, and at the same time, direct the air flow so as to pass through the first mold part. The second mold part is closed, the binder is coated and the cut fibers are pressed, and the fibers bridging the inner corners and the outer corners of the closed mold are closed. The second metal for pressing the closed mold so that it can be transformed into the desired shape determined by the part Forming the desired three-dimensional shape of the preform between the part and the porous first mold part, applying electromagnetic energy to the coated and pressed fibers, curing the binder in the closed mold during that time, This is accomplished by combining the fibers to form a rigid three-dimensional structure preform, opening the mold, and removing the rigid three-dimensional structure preform from the mold.

【0015】更に、上記の課題は、この発明により、固
い三次元構造の予備成形品を作製する装置にあって、一
方の金型部分が他方の金型部分の内面に対して相補的と
なる内面を有し、両方の相補的な内面が予備成形品のど
の内側角部や外側角部をも含む望む三次元構造の予備成
形品を複製し、前記第一金型部分の内面が多孔性である
ためこの金型部分を通過する空気流を支援し、両方の金
型部分が少なくとも内面のとこで所定の電磁輻射に対し
て透過性である材料である、第一と第二の金型部分から
成る分離可能な金型、第一金型部分を通過するように空
気流を指向させ、繊維を第一金型部分の表面に向けさせ
て所定の厚さに表面全体に付着させる手段、強化材料を
短い繊維に裁断する裁断手段および裁断した繊維を前記
第一金型部分の上に排出して、第一金型部分を通過する
空気流でそこに保持する排出手段とを含む強化材料を供
給する強化材料供給部、前記所定の電磁輻射に応答して
硬化するバインダを供給するバインダ源、前記バインダ
源に接続し、繊維間の隙間を塞ぐことなく、裁断した繊
維にバインダを噴霧して少なくとも部分的に被覆する噴
霧手段、内側角部と外側角部を橋絡している繊維を閉じ
た金型の角部の望む形状に変形するように、バインダを
被覆し裁断した繊維をプレスして両方の金型部分の間で
望む三次元構造の予備成形品にするため分離可能な金型
部分を閉ざす手段、バインダを被覆しプレスした繊維に
電磁エネルギを当て、閉じた金型中でバインダを硬化さ
せ、繊維を接着し固い三次元構造の予備成形品を形成す
る手段、金型を開ける手段、固い三次元構造の予備成形
品を金型から取り出す手段、から成ることによって解決
されている。
Further, the object of the present invention is to provide an apparatus for producing a preform having a solid three-dimensional structure according to the present invention, wherein one mold part is complementary to the inner surface of the other mold part. Having an inner surface, both complementary inner surfaces of which duplicate the desired three-dimensional structure of the preform, including any inner and outer corners of the preform, wherein the inner surface of the first mold portion is porous. The first and second molds are materials that support the air flow through this mold part, and that both mold parts are permeable to predetermined electromagnetic radiation at least on the inner surface. A separable mold consisting of parts, means for directing airflow past the first mold part, directing the fibers towards the surface of the first mold part and adhering the entire surface to a predetermined thickness; Cutting means for cutting the reinforcing material into short fibers, and cutting the cut fibers on the first mold part A discharge means for discharging and holding the discharge means therewith in a flow of air passing through the first mold part, a reinforcement material supply section for supplying a reinforcement material, a binder for supplying a binder which hardens in response to the predetermined electromagnetic radiation A source, spray means connected to the binder source and spraying a binder on the cut fibers at least partially by covering the cut fibers without closing gaps between the fibers; fibers bridging the inner corners and the outer corners The binder is coated and the cut fibers are pressed to deform into the desired shape of the corners of the closed mold and separable to form a desired three-dimensional structure preform between both mold parts Means for closing the mold part, means for applying electromagnetic energy to the coated and pressed fibers covering the binder, curing the binder in the closed mold, bonding the fibers and forming a preform having a solid three-dimensional structure, the mold Means to open the hard three It has been solved by comprising the original structure preforms means removed from the mold from.

【0016】この発明による他の有利な構成は特許請求
の範囲の従属請求項に記載されている。
[0016] Further advantageous configurations according to the invention are set out in the dependent claims.

【0017】[0017]

【作用】この発明による処理方法では、次に続く方向付
けされたエネルギ硬化のため、加熱空気を必要としない
が、プレナムの中に置れている時、金型を通過する空気
の流れを支援する多孔性の金型を用いている。
The processing method according to the present invention does not require heated air for subsequent directed energy curing, but assists the flow of air through the mold when placed in the plenum. A porous mold is used.

【0018】強化材料を巻枠上の粗紡糸の供給部から引
き出し、裁断し、空気の流れの中に多孔性の金型部分に
向けて噴霧して生じるように投げ出す。空気流により繊
維の中に電磁エネルギ硬化バインダを噴霧し、多孔性の
金型部分へ移動中やこの金型が目的地に到達した後、繊
維をバインダで少なくとも部分的に被覆する。前記繊維
の間の隙間を塞ぐことなく繊維を被覆するのに充分な程
度にバインダを塗布する。繊維とバインダを加えている
間、望む厚さの繊維の完全な被覆を得るように多孔性の
金型部分を回転させる。被覆を厚くして平らにするた
め、繊維とバインダをロボットアームの末端部から方向
付けを行う。このロボットアームはプログラムに合わせ
て操作され、多孔性の金型部分を走査し、内側角部を含
む全ての領域を確実に被覆する。
The reinforcing material is withdrawn from the roving supply on the bobbin, cut, and thrown into a stream of air toward the porous mold section by spraying. The air flow sprays the electromagnetic energy-curing binder into the fibers and at least partially coats the fibers with the binder during movement to the porous mold portion and after the mold reaches its destination. The binder is applied to an extent sufficient to cover the fibers without closing the gaps between the fibers. While adding the fiber and binder, rotate the porous mold section to obtain a complete coverage of the desired thickness of the fiber. The fibers and binder are directed from the end of the robot arm to thicken and flatten the coating. The robot arm is operated in accordance with the program to scan the porous mold section and ensure that all areas including the inner corners are covered.

【0019】繊維とバインダを多孔性の金型部分に加え
た後、この金型を閉ざし、相補的な形状の第二金型部分
を多孔性の金型部分に押し当て、加えた繊維状のマット
をプレスして望む形状の予備成形品にする。これは低圧
プレス操作であり、成形されたマットの内側角部と外側
角部を橋絡している繊維が変形してこれ等の角部の形状
に一致することを保証する。
After the fibers and the binder have been added to the porous mold portion, the mold is closed, a second mold portion having a complementary shape is pressed against the porous mold portion, and the added fibrous shape is added. The mat is pressed into a preform of the desired shape. This is a low pressure pressing operation, which ensures that the fibers bridging the inner and outer corners of the formed mat will deform and conform to the shape of these corners.

【0020】未だ金型中にある間、バインダを被覆した
繊維のプレスされたマットを適当な電磁輻射(マイクロ
波か紫外線)で照射し、バインダを硬化させて繊維状の
マットをプレス形状に固化させる。この時、固化した三
次元の繊維状マットが予備成形品であり、これが構造複
合体を作製する成形処理に移されるか、あるいはそこに
付ける強化部材等を有する取付用の予備成形品と見なせ
る。
While still in the mold, the pressed mat of fibers coated with the binder is irradiated with appropriate electromagnetic radiation (microwave or ultraviolet) to cure the binder and solidify the fibrous mat into a pressed shape. Let it. At this time, the solidified three-dimensional fibrous mat is a preform, which can be transferred to a molding process for producing a structural composite, or can be regarded as a mounting preform having a reinforcing member or the like attached thereto.

【0021】予備成形品を取付用の予備成形品と見なす
なら、これを金型からこの予備成形品や組立品の少なく
とも一つの選ばれた表面に電磁エネルギ硬化バインダを
塗布するステーションに移す。組立品、つまり強化部材
を被覆領域で予備成形品に密着させ、適当な電磁エネル
ギを被覆領域に加えてバインダを硬化させ、強化部材を
予備成形品に取り付ける。この操作は強力留め付けと称
され、予備成形品をRTM処理あるいはSRIM処理の
ような成形処理に移動させる前に、この予備成形品に組
立品(強化部材、ファスナ、取付部材等)を取り付けた
い毎に何度も生じる。
If the preform is considered a mounting preform, it is transferred from the mold to a station that applies an electromagnetic energy curing binder to at least one selected surface of the preform or assembly. The assembly, i.e., the reinforcement member, is brought into intimate contact with the preform in the coating area, appropriate electromagnetic energy is applied to the coating area to cure the binder, and the reinforcement member is attached to the preform. This operation is called strong fastening, and it is desired to attach an assembly (reinforcement, fastener, mounting member, etc.) to the preform before moving the preform to a molding process such as an RTM or SRIM process. Occurs many times each time.

【0022】[0022]

【実施例】以下に、この発明を図面に示す実施例に基づ
きより詳しく説明する。図3によれば、方向付けされた
繊維と照射エネルギの基本的な処理は、成形ステージ
1,付着ステージ2,供給ステージ3,強力留め付けス
テージ4および排出ステージ5から成る5つのステージ
の中で行われるとして一般的に示してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. According to FIG. 3, the basic treatment of the oriented fiber and the irradiation energy is performed in five stages consisting of a molding stage 1, an adhesion stage 2, a supply stage 3, a strong fastening stage 4 and an ejection stage 5. It is generally indicated as being performed.

【0023】成形ステージ1(図1)はプレナム7で回
転のため支持された下側の第一金型部分6である。第一
金型部分6は多孔性の部材であり、プレナム7によりこ
の金型を通過する空気流を支援し、互いに傾いていて、
内側角部と外側角部を決める表面8の上にマットを形成
する。この金型部分6は上側の第二金型部分10に対し
て相補的で、両方の金型部分には予備成形品を複製する
予備成形品の望む三次元形状を決める相補的な内面があ
る。
The molding stage 1 (FIG. 1) is a lower first mold part 6 supported by a plenum 7 for rotation. The first mold part 6 is a porous member, and the plenum 7 assists the air flow through this mold and is inclined with respect to each other,
A mat is formed on the surface 8 defining the inner and outer corners. This mold part 6 is complementary to the upper second mold part 10 and both mold parts have complementary inner surfaces which define the desired three-dimensional shape of the preform replicating the preform. .

【0024】金型部分6と10は低圧プレス金型の部品
であり、プレス金型に対して知られているように、一つ
または複数のラムと、適当な案内部と、接続部とから成
る金型の開閉機構12に機械的に結合しているとして示
されている。この金型を開くと、ガラス繊維強化材料の
ような強化材料の短い繊維および選んだ電磁輻射に応答
して硬化するバインダ樹脂をプレナムと多孔性の金型部
分6で決まり、金型部分6の外形は向く空気流(矢印A
で示す)の中へ進める。被覆を改善するため、金型部分
6を矢印38で示すように回転させ、空気流を介し繊維
とバインダを付着ステージ2のロボット14で金型部分
6へ向ける。
The mold parts 6 and 10 are parts of a low-pressure stamping mold and comprise, as is known for stamping dies, one or more rams, suitable guides and connections. It is shown as being mechanically coupled to the opening and closing mechanism 12 of the resulting mold. When the mold is opened, short fibers of a reinforcing material, such as a glass fiber reinforced material, and a binder resin that cures in response to the selected electromagnetic radiation are determined by the plenum and the porous mold portion 6, The outside is the airflow (arrow A)
). In order to improve the coating, the mold part 6 is rotated as indicated by the arrow 38, and the fibers and the binder are directed to the mold part 6 by the robot 14 of the adhesion stage 2 via the air flow.

【0025】このロボットは垂直軸と少なくとも二つの
水平軸から成るとして示してある。従って、アーム構造
体16,18の末端から出る繊維とバインダを回転可能
な金型部分6の全ての部分に向けることができる。
The robot is shown as having a vertical axis and at least two horizontal axes. Therefore, the fibers and the binder emerging from the ends of the arm structures 16 and 18 can be directed to all the portions of the rotatable mold portion 6.

【0026】付着ステージ2はアーム16,18を有す
るロボットと、供給ステージ3の粗紡糸の巻枠からアー
ム18に取り付けた管28を介して粗紡糸22,24,
26を受け取る裁断機20と、ポンプ34で噴霧ノズル
36に供給されるバインダ32を運ぶ導管30と、裁断
された繊維用の出口ポート28′とから成るとして示し
てある。
The adhering stage 2 is connected to a robot having arms 16 and 18 and roving yarns 22, 24, 24, via a tube 28 attached to the arm 18 from the roving frame of the supply stage 3.
It is shown as consisting of a cutting machine 20 for receiving 26, a conduit 30 for carrying a binder 32 supplied to a spray nozzle 36 by a pump 34, and an outlet port 28 'for the cut fibers.

【0027】供給ステージ3は管28に供給する強化材
料の粗紡糸22,24,26の複数の巻枠と、バインダ
32の供給部と、ポンプ34とから成るとして示してあ
る。
The supply stage 3 is shown as comprising a plurality of bobbins of rovings 22, 24, 26 of reinforcement material to be supplied to the tube 28, a supply of binder 32 and a pump 34.

【0028】裁断機20は粗紡糸22〜26を引っ張っ
て裁断し、裁断した繊維を空気流の中に多孔性の金型部
分6の方に投げ入れるため、歯車と裁断刃を含む一つま
たはそれ以上の繊維紡ぎ部材から成る。ここでは一対の
紫外線ランプ40,42から成る電磁エネルギ源はロボ
ットアーム18の末端に取り付けてある。
The cutter 20 pulls and cuts the roving yarns 22-26, and includes one or more gears and cutting blades for throwing the cut fibers into the air stream toward the porous mold part 6. It consists of the above fiber spinning members. Here, an electromagnetic energy source consisting of a pair of ultraviolet lamps 40 and 42 is attached to the end of the robot arm 18.

【0029】動作中には、裁断機20が粗紡糸22〜2
6を引っ張り、これを裁断し、裁断した繊維を多孔性の
金型部分6に投げ入れる。同時に、バインダを噴霧ノズ
ル36から噴霧し、多孔性の金型部分6やその通路上で
方向付けされた繊維を少なくとも部分的に被覆する。繊
維を金型部分6に向けながら金型部分6を矢印38で示
すように回転させ、ロボットを働かせて、多孔性の金型
部分6の内面全体を回転に合わせて走査する。その結
果、繊維を所定の厚さに均等に付着させることが金型部
分6の内面全体に対して得られる。
In operation, the cutting machine 20 controls the roving yarns 22-2.
6 is cut and cut, and the cut fibers are cast into a porous mold part 6. At the same time, the binder is sprayed from the spray nozzle 36 to at least partially coat the porous mold part 6 and the fibers directed on the passages thereof. The mold part 6 is rotated as indicated by the arrow 38 while the fibers are directed to the mold part 6, and the robot is operated to scan the entire inner surface of the porous mold part 6 in time with the rotation. As a result, the fibers can be uniformly attached to the predetermined thickness over the entire inner surface of the mold portion 6.

【0030】繊維を金型部分6に入れた後、金型操作機
構12で金型を閉ざして金型部分10を金型部分6に被
せ、繊維状のマットをプレスし、予備成形品の望む三次
元形状に合わせる。金型は線条格子や紫外線阻止剤を含
まない一般目的の透明なアクリル材のような紫外線輻射
を通す材料で形成されている。金型を閉じている間、ラ
ンプ40,42およびランプ43のような補助ランプ
(あるいはマイクロ波源)を働かせて、プレスされた繊
維状マットを紫外線輻射で照射し、紫外線エネルギ硬化
バインダを硬化させて繊維を結合させ、プレスされたマ
ットを固化させて固い三次元予備成形品にする。
After the fibers are put into the mold part 6, the mold is closed by the mold operating mechanism 12, the mold part 10 is put on the mold part 6, the fibrous mat is pressed, and the desired preform is obtained. Adjust to three-dimensional shape. The mold is formed of a material that transmits ultraviolet radiation, such as a general purpose transparent acrylic material that does not contain a linear lattice or an ultraviolet blocking agent. While the mold is closed, auxiliary lamps (or microwave sources) such as lamps 40, 42 and 43 are operated to irradiate the pressed fibrous mat with ultraviolet radiation to cure the ultraviolet energy curing binder. The fibers are combined and the pressed mat solidifies into a solid three-dimensional preform.

【0031】この時点で、構造複合体を成形するため予
備成形品を使用する。このように、金型を開き、ロボッ
ト14に似た他のロボット(図示せず)で予備成形品を
金型から取り出し、貯蔵または他の成形処理に供するた
め排出ステーション5のコンベヤ60の上に載せる。
At this point, a preform is used to form the structural composite. Thus, the mold is opened and the preform is removed from the mold by another robot (not shown) similar to robot 14 and placed on conveyor 60 of discharge station 5 for storage or other molding operations. Put on.

【0032】予備成形品は取付用の予備成形品の特性が
あるとし、これに付ける組立品を有すると考えれば、ロ
ボットあるいは他のロボットは何れも予備成形品44を
望む位置に保持するか、あるいは強力留め付けステージ
4で強化部材を取り付けるため、作業台上の予備成形品
44を望む位置に置く。ここで、予備成形品44は作業
台上の所望位置に置かれているとして示してある。この
位置の予備成形品と共に他のロボット54を操作し、貯
蔵容器52からポンプ50を介してロボット54のロボ
ットアーム56の末端に取り付けた配分器あるいは噴霧
ノズル48を通して紫外線エネルギ硬化バインダを塗布
し、このバインダを予備成形品および/または組立部品
の少なくとも一つの選択した表面に塗布する。次いで、
他のロボットによるように、強化挿入物46を所望に位
置に置き、その上を被覆するバインダを有する選択され
た領域で予備成形品と密着させる。次いで、ロボット5
4は紫外線の壁58で選択された領域のバインダに強力
な紫外線輻射を当てるように位置決めし、この壁58は
紫外線源(図示せず)に接続している。他の方法として
はマイクロ波輻射もこの目的に使用できる。
Assuming that the preform has the characteristics of a preform for mounting and that it has an assembly to attach to, either the robot or any other robot will hold the preform 44 in the desired position, Alternatively, the preform 44 on the workbench is placed in a desired position to attach the reinforcing member with the strong fastening stage 4. Here, the preform 44 is shown as being located at a desired location on the workbench. Operating another robot 54 with the preform in this position, applying a UV energy curing binder from the storage container 52 via a pump 50 through a distributor or spray nozzle 48 attached to the end of the robot arm 56 of the robot 54, The binder is applied to at least one selected surface of the preform and / or assembly. Then
As with other robots, the reinforced insert 46 is placed in the desired location and brought into intimate contact with the preform at a selected area having a binder over it. Next, the robot 5
4 is positioned to deliver intense ultraviolet radiation to a selected area of the binder at an ultraviolet wall 58, which is connected to an ultraviolet light source (not shown). Alternatively, microwave radiation can be used for this purpose.

【0033】構造複合体の作製に使用する前に強化部材
や取付部材(強化構造部材)を予備成形品に取り付ける
ため「強力留め付け」として知られる最後の操作を何回
か行う。最後の組立部品を強力留め付けした後、付加部
材を担持する予備成形品44を他のロボット(図示せ
ず)で排出ステージ5のコンベヤ60に移す。
Prior to use in making the structural composite, a final operation known as "strong fastening" is performed a number of times to attach the reinforcing member or mounting member (reinforced structural member) to the preform. After the last assembled part is strongly fastened, the preform 44 carrying the additional member is transferred to the conveyor 60 of the discharge stage 5 by another robot (not shown).

【0034】選んだ他のバインダを使用してマイクロ波
技術または電子ビームでバインダを硬化させる。
The binder is cured with microwave technology or electron beam using the other binder of choice.

【0035】図2を参照すると、代表的な予備成形品の
構造と特徴が図示されている。ここでは、予備成形品4
4は大体U字状の輪郭部分68,70,72と共に外に
延びる複数の垂直壁64,66を備えている大体水平で
あるか水平に対して幾分傾いた複数のパネル62であ
る。その他の形状を形成でき、これは上部と下部の金型
部分の挿入プラグを含む内面で決まる捕捉支持面に繊維
を向けることに一致している。
Referring to FIG. 2, the structure and features of a typical preform are illustrated. Here, the preform 4
4 is a plurality of generally horizontal or slightly inclined panels 62 having a plurality of outwardly extending vertical walls 64, 66 with generally U-shaped profile portions 68, 70, 72, respectively. Other shapes can be formed, which is consistent with directing the fibers to a capture support surface defined by the inner surface of the upper and lower mold parts, including the insertion plug.

【0036】図3を参照すると、構造複合体を作製する
処理が流れ図の形にして示してある。この処理はこの発
明の方向付けされた繊維と照射エネルギに関する技術思
想を含む。既に説明したように、粗紡糸を供給ステージ
3から引き出し、裁断機20で裁断し、矢印38で示す
ように回転し、プレナム構造体を介して吸い込んだ空気
を含む多孔性部材へ向ける。多孔性部材へ向けた裁断繊
維を噴霧ノズル36から出るバインダと共に噴霧する。
多孔性部材の回転と裁断機20による走査および噴霧ノ
ズル36は所定の厚さに付着させたバインダ被覆繊維の
一様な被覆層またはマットを与える。
Referring to FIG. 3, the process for making the structural composite is shown in flow chart form. This process includes the concept of oriented fiber and irradiation energy of the present invention. As already described, the roving yarn is drawn from the supply stage 3, cut by the cutter 20, rotated as indicated by arrow 38, and directed through the plenum structure to the porous member containing the sucked air. The cut fibers toward the porous member are sprayed together with the binder exiting from the spray nozzle 36.
Rotation of the porous member and scanning by the cutter 20 and spray nozzles 36 provide a uniform coating or mat of binder coated fibers deposited to a predetermined thickness.

【0037】図示する実施例で多孔性部材は相補的な上
部金型部分10を有する下部金型部分6であり、この下
部金型部分6は金型を閉ざすように動くので、繊維のマ
ットが予備成形品の望む寸法と形状を正確に複製する。
バインダは電磁エネルギ硬化バインダ、ここでは紫外線
エネルギ硬化バインダであり、ここでは金型部分6と1
0に組み込まれているように図示されている多数の紫外
線ランプでプレスされたマットを照らして硬化させる。
金型部分6と10は格子または一般目的で紫外線を阻止
剤を含まない透明なアクリル材のような紫外線を透過す
る材料で形成されている。
In the embodiment shown, the porous member is a lower mold part 6 having a complementary upper mold part 10, which lower mold part 6 moves so as to close the mold so that the mat of fibers is reduced. Replicate exactly the desired dimensions and shapes of the preform.
The binder is an electromagnetic energy curing binder, here an ultraviolet energy curing binder, here the mold parts 6 and 1
The pressed mat is illuminated and cured with a number of UV lamps, shown as being incorporated into a zero.
The mold portions 6 and 10 are formed of a UV transparent material, such as a grid or a clear acrylic material that does not contain UV blocking agents for general purposes.

【0038】次に、金型部分6と10を分離して金型を
開き、硬化した三次元の予備成形品を取り出す。予備成
形品はここでは44P,44CPとしてあり、このうち
排出ステージ5を経由してRTMまたはSRIM成形処
理部90へ移動する最終部材44Pの特徴を想定する
か、あるいは取付用の予備成形品44CPの特徴を想定
し、これを強化リブ、芯、カバー等のような組立品を付
ける留め付けステージ4に移動させる。
Next, the mold parts 6 and 10 are separated, the mold is opened, and a cured three-dimensional preform is taken out. The preforms here are 44P and 44CP, of which the characteristics of the final member 44P moving to the RTM or SRIM molding processing section 90 via the discharge stage 5 are assumed, or the preforms 44CP for mounting are used. Assuming features, these are moved to a fastening stage 4 for attaching assemblies such as reinforcing ribs, cores, covers and the like.

【0039】強力留め付けステーション4では、取付用
の予備成形品44CPはこれに接続する外部リブ74
(および/または内部リブ),強化部材コーナ76,芯
78およびカバー80を有し、この接続はバインダ源8
2から紫外線エネルギ硬化バインダを取付用の予備成形
品44CPやリブ74,コーナ76とカバー80の選択
された表面領域に塗布して行われる。カバー80は取付
用の予備成形品44CP内に芯78を保持し、この芯7
8は取付用の予備成形品に必ずしも仮留めする必要はな
い。芯78の目的はその後のRTM/SRIM成形処理
で材料を節約するためにある。この処理ではプラスチッ
ク材料が予備成形品の中空多孔質の壁を通過してポケッ
トまたは空洞に移動し、これが材料の過剰使用、塗布し
たプラスチックの重量の増加や硬化時間の延長を与え
る。
In the strong fastening station 4, the mounting preform 44CP has an external rib 74 connected thereto.
(And / or internal ribs), stiffener corners 76, core 78 and cover 80, the connection being made to the binder source 8
2 to 7 is performed by applying an ultraviolet energy curing binder to the preform 44CP for mounting, the ribs 74, the corners 76, and the selected surface area of the cover 80. The cover 80 holds the core 78 in the mounting preform 44CP,
8 does not necessarily need to be temporarily fastened to the preform for mounting. The purpose of the core 78 is to conserve material in subsequent RTM / SRIM molding processes. In this process, the plastic material travels through the hollow porous walls of the preform into pockets or cavities, which results in overuse of the material, increased weight of the applied plastic, and extended cure times.

【0040】バインダと組立品を取付用の予備成形品4
4CPに取り付けた後、バインダを被覆し選択された領
域に多数の紫外線ランプ84,86,88を介して、あ
るいは上に説明したように、ロボットで操作される紫外
線ビームで紫外線輻射を更に当てる。
Preform 4 for mounting binder and assembly
After mounting on the 4CP, the selected area is coated with a binder and further exposed to ultraviolet radiation through a number of ultraviolet lamps 84, 86, 88 or with a robotically operated ultraviolet beam as described above.

【0041】最後に、強力留め付けは模様構造を付けた
予備成形品SPを形成し、次にこの予備成形品は排出ス
テージ5を経由してRTM/SRIM成形処理部90に
移される。
Finally, the strong fastening forms a preform SP with a patterned structure, which is then transferred via the discharge stage 5 to the RTM / SRIM processing section 90.

【0042】本出願人はこの発明を特別な実施例で説明
したが、この発明の多くの変更や改良はこの発明の核心
や範囲を逸脱することなく当業者に容易に実行できる。
しかし、特許請求の範囲に規定する発明は全てこの発明
に属することは言うまでもない。
Although the applicant has described the invention in particular embodiments, many modifications and improvements of the present invention will readily occur to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention.
However, it goes without saying that all the inventions defined in the claims belong to the invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】この発明の方法と装置で得られる利点
は、特に基本となる繊維の方向付け処理に対して照射エ
ネルギ技術を適用して、構造のある予備成形品を作製
し、同時にマットを強く仮留めするかあるいは単層のマ
ットを扱って留めるような従来の技術による方法で材料
のウェブを処理する必要性を排除できる点にある。
The advantages provided by the method and apparatus of the present invention include the use of irradiation energy techniques, particularly for the basic fiber orientation process, to produce structured preforms while simultaneously matting. This eliminates the need to treat the web of material in a conventional manner, such as by hard tacking or handling and holding a single layer mat.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 強力留め付けを含むこの発明による処理方法
を行う改良された方向付けされた繊維と照射エネルギ処
理法とその装置の模式斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of an improved oriented fiber and irradiation energy treatment method and apparatus for performing a treatment method according to the present invention including strong fastening.

【図2】 図1の方法と装置により形成された予備成形
品の斜視図である。
2 is a perspective view of a preform formed by the method and apparatus of FIG.

【図3】 この発明の方向付けされた繊維と照射エネル
ギ処理法を用いて構造上の複合体を作製する処理の流れ
図である。
FIG. 3 is a flow chart of a process for making a structural composite using the oriented fiber and irradiation energy processing methods of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成形ステージ 2 塗布ステージ 3 供給ステージ 4 強力留め付けステージ 5 排出ステージ 6 第一金型部分(下部の金型部
分) 7 プレナム(空気充満室) 8 表面 10 第二金型部分(上部の金型
部分) 12 金型開閉機構 14,54 ロボット 20 裁断機 22,24,26 粗紡糸 28 管 28′ 出口ポート 32 バインダ 34 ポンプ 36,48 噴霧ノズル 40,42,43 ランプ 44,44P,44CP 予備成形品 46 強化材挿入部 50 ポンプ 52 貯蔵容器 60 コンベヤ 74 リブ 76 強化角部 78 芯 80 カバー 90 成形処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molding stage 2 Application stage 3 Supply stage 4 Strong fastening stage 5 Discharge stage 6 First mold part (lower mold part) 7 Plenum (air filled chamber) 8 Surface 10 Second mold part (upper mold) 12) Mold opening / closing mechanism 14, 54 Robot 20 Cutting machine 22, 24, 26 Roving 28 Tube 28 'Exit port 32 Binder 34 Pump 36, 48 Spray nozzle 40, 42, 43 Lamp 44, 44P, 44CP Preformed product 46 Reinforcement Insertion Section 50 Pump 52 Storage Container 60 Conveyor 74 Rib 76 Reinforced Corner 78 Core 80 Cover 90 Molding Processing Section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D04H 1/00 - 18/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) D04H 1/00-18/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 多孔性の第一金型部分とプレス用の第二
金型部分を有し、両方の金型部品が閉じると、予備成形
品の望む三次元形状となり、互いに傾けて配置された内
側角部と外側角部を形成している内面を備えた分離可能
な金型を用いて固い三次元構造の予備成形品を作製する
方法において、以下の工程、 強化材料の繊維を短い長さに裁断し、 電磁エネルギ硬化バインダを裁断した繊維に噴霧して、
繊維間の隙間を塞ぐことなく、バインダで繊維を少なく
とも部分的に被覆し、 裁断しバインダで部分的に被覆した繊維を多孔性の第一
金型部分に進め、同時に第一金型部分を通過するように
空気流を指向させ、この空気流で繊維を第一金型部分の
表面に向けさせて所定の厚さに表面全体に付着させ、 第二金型部分を閉め、バインダを被覆し裁断した繊維を
プレスして、閉じた金型の内側角部と外側角部を橋絡し
ている繊維が閉じた金型の角部で決まる望む形状に変形
するように、閉じた金型のプレス用の第二金型部分と多
孔性の第一金型部分の間で予備成形品の望む三次元形状
にし、 バインダを被覆しプレスした繊維に電磁エネルギを当
て、その間に閉じた金型の中でバインダを硬化させ、繊
維を結合させて固い三次元構造の予備成形品を作製し、 金型を開き、 固い三次元構造の予備成形品を金型から取り出す、 から成ることを特徴とする方法。
1. A mold having a porous first mold part and a second mold part for pressing, wherein when both mold parts are closed, the desired three-dimensional shape of the preform is obtained and is arranged inclined to one another. In a method of making a preform having a solid three-dimensional structure using a separable mold having an inner surface forming an inner corner portion and an outer corner portion, the following steps are performed. Then, the electromagnetic energy curing binder is sprayed on the cut fibers,
At least partially cover the fiber with the binder without closing the gap between the fibers, cut and advance the fiber partially covered with the binder to the porous first mold part, and at the same time, pass through the first mold part The air flow is directed so that the fibers are directed toward the surface of the first mold part and adhere to the entire surface to a predetermined thickness, the second mold part is closed, and the binder is coated and cut. Press the closed fiber so that the fibers bridging the inner and outer corners of the closed mold deform into the desired shape determined by the corners of the closed mold. The desired three-dimensional shape of the preform between the second mold part and the porous first mold part, applying electromagnetic energy to the coated and pressed fibers in the closed mold. Hardens the binder and binds the fibers to form a solid three-dimensional preform Papermaking, the mold is opened, wherein the consisting of extracts preforms rigid three-dimensional structure from the mold.
【請求項2】 更に、電磁エネルギ硬化バインダの噴霧
工程は、裁断した繊維を多孔性の金型部分に進める工程
の間に同時にバインダを噴霧し、繊維を裁断して進めて
いる間に被覆する工程であることを特徴とする請求項1
に記載の方法。
2. The step of spraying the electromagnetic energy-curable binder further comprises spraying the binder simultaneously during the step of advancing the cut fibers to the porous mold portion, and coating the fibers while cutting and advancing the fibers. 2. A process according to claim 1, wherein
The method described in.
【請求項3】 更に、電磁エネルギ硬化バインダの噴霧
工程は、裁断した繊維を金型部分に進めた後にバインダ
を裁断した繊維に噴霧する工程であることを特徴とする
請求項1に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the step of spraying the electromagnetic energy-curing binder is a step of advancing the cut fibers to a mold portion and then spraying the binder on the cut fibers. .
【請求項4】 バインダを噴霧する工程と電磁エネルギ
を当てる工程はそれぞれ、紫外線エネルギ硬化バインダ
を裁断した繊維に噴霧する工程と、金型中のプレスした
繊維に紫外線輻射を当てる工程であることを特徴とする
請求項1に記載の方法。
4. The step of spraying a binder and the step of applying electromagnetic energy are respectively a step of spraying an ultraviolet energy curing binder onto the cut fibers and a step of applying ultraviolet radiation to the pressed fibers in a mold. The method of claim 1, wherein the method comprises:
【請求項5】 更に、固い三次元構造の予備成形品を強
力留め付け位置に移動させる工程と、紫外線エネルギ硬
化バインダを予備成形品の少なくとも一つの選択された
領域に塗布する工程と、組立品を移動させて、少なくと
も一つの選択されたバインダ被覆領域で予備成形品に密
接させる工程と、少なくとも一つの前記選択されたバイ
ンダ被覆領域に紫外線エネルギを放射してバインダを硬
化させ、組立品を予備成形品に取り付ける工程とを有す
ることを特徴とする請求項4に記載の方法。
5. The method of claim 5, further comprising: moving the rigid three-dimensional preform to a strong fastening position; applying an ultraviolet energy curable binder to at least one selected area of the preform; Moving the at least one selected binder-coated area into close contact with the preform; and radiating ultraviolet energy to the at least one selected binder-coated area to cure the binder and pre-assemble the assembly. 5. The method of claim 4, further comprising the step of attaching to a molded article.
【請求項6】 固い三次元構造の予備成形品を作製する
装置において、 一方の金型部分が他方の金型部分の内面に対して相補的
となる内面を有し、両方の相補的な内面が予備成形品の
何れの内側角部や外側角部をも含む望む三次元構造の予
備成形品を複製し、前記第一金型部分の内面が多孔性で
あるためこの金型部分を通過する空気流を支援し、両方
の金型部分が少なくとも内面のとこで所定の電磁輻射に
対して透過性である材料である、第一と第二の金型部分
から成る分離可能な金型、 第一金型部分を通過するように空気流を指向させ、繊維
を第一金型部分の表面に向けさせて所定の厚さに表面全
体に付着させる手段、 強化材料を短い繊維に裁断する裁断手段および裁断した
繊維を前記第一金型部分の上に排出して第一金型部分を
通過する空気流でそこに保持する排出手段とを含む強化
材料を供給する強化材料供給部、 前記所定の電磁輻射に応答して硬化するバインダを供給
するバインダ源、 前記バインダ源に接続し、繊維間の隙間を塞ぐことな
く、裁断した繊維にバインダを噴霧して少なくとも部分
的に被覆する噴霧手段、 内側角部と外側角部を橋絡している繊維を閉じた金型の
角部の望む形状に変形するように、バインダを被覆し裁
断した繊維をプレスして両方の金型部分の間で望む三次
元構造の予備成形品にするため分離可能な金型部分を閉
ざす手段、 バインダを被覆しプレスした繊維に電磁エネルギを当
て、閉じた金型中でバインダを硬化させ、繊維を接着し
固い三次元構造の予備成形品を形成する手段、 金型を開ける手段、 固い三次元構造の予備成形品を金型から取り出す手段、 から成ることを特徴とする固い三次元構造の予備成形品
を作製する装置。
6. An apparatus for making a rigid three-dimensional structure preform, wherein one mold portion has an inner surface that is complementary to an inner surface of the other mold portion, and both complementary inner surfaces. Replicates the desired three-dimensional structure of the preform, including any inner or outer corners of the preform, and passes through the mold portion because the inner surface of the first mold portion is porous. A separable mold consisting of first and second mold parts, wherein the mold part is a material that supports airflow and is transparent to predetermined electromagnetic radiation at least on the inner surface, Means for directing the air flow through one mold part, directing the fibers to the surface of the first mold part and adhering the entire surface to a predetermined thickness, cutting means for cutting the reinforcing material into short fibers And the cut fibers are discharged onto the first mold part and pass through the first mold part A reinforcing material supply unit for supplying a reinforcing material including discharge means to be retained therein by an air flow; a binder source for supplying a binder that cures in response to the predetermined electromagnetic radiation; Spraying means for spraying a binder onto the cut fibers at least partially without closing the gaps, and forming the corners of the mold that closes the fibers bridging the inner and outer corners into the desired shape Means for closing the separable mold parts so as to deform and press the cut and cut fibers into a preform of the desired three-dimensional structure between the two mold parts; Applying electromagnetic energy to the stiffened fibers, curing the binder in a closed mold, bonding the fibers to form a solid three-dimensional structure preform, opening the mold, rigid three-dimensional structure preform From the mold Apparatus for producing a preform of the rigid three-dimensional structure characterized by comprising means from issuing Ri.
【請求項7】 噴霧手段は繊維を裁断する間に繊維に噴
霧して金型に入れるために配置されていることを特徴と
する請求項6に記載の固い三次元構造の予備成形品を作
製する装置。
7. The preform of claim 6, wherein the spraying means is arranged for spraying the fibers into the mold while cutting the fibers. Equipment to do.
【請求項8】 噴霧手段は金型中に繊維を置いた後に繊
維に噴霧するために配置されていることを特徴とする請
求項6に記載の固い三次元構造の予備成形品を作製する
装置。
8. Apparatus according to claim 6, wherein the spraying means is arranged for spraying the fibers after placing the fibers in the mold. .
【請求項9】 前記バインダ源は紫外線エネルギに応答
して硬化するバインダを供給し、金型部分は紫外線エネ
ルギを透過する材料で形成されていることを特徴とする
請求項6に記載の三次元構造の予備成形品を作製する装
置。
9. The three-dimensional structure of claim 6, wherein the binder source provides a binder that cures in response to ultraviolet energy, and wherein the mold portion is formed of a material that transmits ultraviolet energy. Equipment for producing preforms with a structure.
【請求項10】 紫外線エネルギ硬化バインダを金型か
ら受け取った予備成形品の少なくとも一つの選択された
領域に塗布する手段と、組立品を移動させて、バインダ
を被覆した少なくとも一つの選択された領域で予備成形
品に密着させる手段と、前記選択されたバインダを被覆
した領域に紫外線エネルギを放射させてバインダを硬化
させ、組立品を予備成形品に取り付ける手段とを有する
ことを特徴とする請求項9に記載の固い三次元構造の予
備成形品を作製する装置。
10. A means for applying an ultraviolet energy curable binder to at least one selected area of the preform received from the mold, and moving the assembly to at least one selected area coated with the binder. And means for irradiating the selected binder-coated area with ultraviolet energy to cure the binder and attach the assembly to the preform. An apparatus for producing a preform having a solid three-dimensional structure according to claim 9.
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