CN102282007A - 纤维强化树脂制筒状体的制造方法及纤维强化树脂制筒状体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使成形中间体成形时容易进行拉深作业且能够抑制壁厚增大且提升强度的纤维强化树脂制筒状体及其制造方法。其中，在筒状的中间成形体(15)的宽度方向两端部一体形成朝宽度方向外侧突出且在长度方向连续的实心的把持部(23)，将上下一对保持模(11、12)的内面相接于固化的中间成形体(15)的表面，且在由保持模(11、12)夹住并压缩该把持部(23)的状态下向下游侧移动规定长度，在成形模具和型芯之间的筒状的成形间隙内插入经丝为碳纤维的浸透未固化树脂的长尺寸的碳纤维织物，且一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧拉深规定长度的同时进行加热，并将加热的筒状的中间成形体(15)依次移动到下游侧而按照规定长度进行切断。

Description

纤维强化树脂制筒状体的制造方法及纤维强化树脂制筒状体
技术领域
本发明涉及纤维强化树脂制筒状体的制造方法及纤维强化树脂制筒状体，更具体来说，涉及使成形中间体成形时的拉深作业变得容易的同时，能够抑制壁厚的增大且提升强度的纤维强化树脂制筒状体的制造方法及纤维强化树脂制筒状体。
背景技术
以往，作为X线摄影用顶板，使用纤维强化树脂制筒状体。制造这种筒状体时，在成形模具内插入型芯，且在成形模具与型芯之间形成的筒状成形空间内插入浸透未固化树脂的长尺寸的碳纤维织物，并通过一边施加张力，一边以从上游侧朝下游侧的顺序拉深规定长度，由此使筒状的中间成形体成形并加热固化之后，将固化的中间成形体依次搬运至下游侧，以切断为规定长度(参照专利文献1)。
在这个制造工序中，在将固化的中间成形体从上下夹住而保持的状态下进行拉深作业。将浸透未固化树脂的长尺寸的碳纤维织物插入成形模具并拉深时，需要一定程度大的拉深力，对应于此，有必要从上下夹住的状态下保持中间成形体。
由于中间成形体形成为中空结构，因此在进行拉深作业时，因夹住而保持的压力，容易变形。为防止这种变形，有必要增大中间成形体的形成中空部分的壁厚，因此制造出的纤维强化树脂制筒状体具有以下问题，即被制造成具有实际需要以上的壁厚的规格。
例如，将制造出的筒状体应用为CT或X线摄影用顶板时，由于壁厚变厚为必要以上，因此X线的穿透损失增大，引发无法得到精密的图像数据的问题。而且，若夹住并保持中间成形体的压力小，则无法增大拉深力，因此拉深作业将变得困难。并且，难以提高纤维强化树脂的经丝的准直度R，不利于提升制造出的筒状体的强度。
专利文献1：日本特开2003-319936公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种使成形中间体成形时的拉深作业变得容易的同时，能够抑制壁厚的增大且提升强度的纤维强化树脂制筒状体的制造方法及纤维强化树脂制筒状体。
为了达到上述目的，本发明的纤维强化树脂制筒状体的制造方法，在以直线状贯通成形模具的空间内插入型芯，并在该成形模具与型芯之间形成的筒状的成形间隙内插入至少经丝是碳纤维的浸透未固化树脂的长尺寸的碳纤维织物，并通过一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧依次拉深规定长度，由此成形为将外板与内板隔开间隔面对面设置、且连接相互的宽度方向的两端部的筒状的中间成形体，并对其进行加热固化后，将该固化的中间成形体依次运送至下游侧，并按规定长度进行切断而制造筒状体，以经过该筒状体的宽度方向中心的中心线作为基准规定的所述经丝的准直度R达到90％以上，其中，在成形所述中间成形体时，在中间成形体的宽度方向两端部一体形成朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的实心的把持部，并按照覆盖所述固化的中间成形体的表面的方式将上下一对的保持模的内面相接于该中间成形体的表面，且在由该上下一对的保持模夹住并压缩固化的所述把持部的状态下，将该上下一对的保持模向下游侧移动规定长度，在所述成形间隙内插入新的所述碳纤维织物，且一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧拉深规定长度。
在此，可以将固化的所述把持部在由上下一对的保持模夹住并压缩的状态下向下游侧移动规定长度之后，切断由该上下一对的保持模夹住的把持部。可以将切断所述把持部的部分由纤维强化树脂制的加固件来加固。可以在所述中间成形体移动方向上隔开间隔排列两个所述上下一对的保持模，并交替地进行第一移动工序和第二移动工序，以在所述成形间隙中，插入新的所述碳纤维织物，并一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧依次拉深规定长度，其中，在所述第一移动工序中，在由上游侧的上下一对的保持模夹住并压缩所述中间成形体的固化的把持部的状态下向下游侧移动规定长度，同时在由下游侧的上下一对保持模未夹住所述中间成形体的固化的把持部的状态下向上游侧移动规定长度，在所述第二移动工序中，紧接第一移动工序，在由下游侧的上下一对的保持模夹住并压缩所述中间成形体的固化的把持部的状态下向下游侧移动规定长度，同时在由上游侧的上下一对的保持模未夹住所述中间成形体的固化的把持部的状态下向上游侧移动规定长度。插入于所述成形间隙的所述碳纤维织物的张力例如为5N/mm2以上且980N/mm2以下。
本发明的纤维强化树脂制的筒状体，形成为将长尺寸的外板和内板隔开间距面对面布置、且连接相互的宽度方向的两端部的筒状体，所述外板及内板由将至少经丝是碳纤维的碳纤维织物作为主加固件的纤维强化树脂构成，且所述经丝在所述外板及内板的长度方向上分别平行地直线状排列，以通过筒状体宽度方向中心的中心线规定为基准的所述经丝的准直度R为90％以上，其中，在所述筒状体宽度方向的两端部具有朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向上连续的实心的把持部，该把持部通过所述纤维强化树脂形成为一体，所述筒状体的宽度方向两端部形成有宽度方向长度为筒状体的宽度的1.0％以上且8.0％以下的实心部分。
另外，本发明的纤维强化树脂制的筒状体，所述筒状体的宽度方向的两端部通过对预先由所述纤维强化树脂形成一体的朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的实心的把持部实施切断加工而形成。
本发明的筒状体，可以由纤维强化树脂制的加固件对所述把持部实施切断加工的部分进行加固。所述碳纤维织物可以是纬丝密度为1根/cm以下的帘子布，该帘子布的纬丝由50dtex以上且350dtex以下的有机纤维构成。也可以将所述帘子布堆叠多张，且在任意两张帘子布之间插入经丝及纬丝均由碳纤维形成的全碳纤维织物。也可以将所述全碳纤维织物按照跨过所述外板和内板的两侧的方式设置。也可以在所述外板和内板之一，插入相对其板宽更宽的所述全碳纤维织物，并将该全碳纤维织物的两端部折回到另一板侧上。
根据本发明，在使外板和内板隔开间距面对面布置、且连接相互的宽度方向的两端部的筒状的中间成形体在宽度方向两端部上，一体形成朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的实心的把持部，且使把持部形成为实心，所以可通过上下一对的保持模牢固地夹住固化的把持部。由此，不会向固化的中间成形体的形成中空的部分施加过大的压力，而可以仅在实心的把持部以充分大的压力保持而进行拉深作业。
由此，中间成形体形成中空的部分无需考虑在由上下一对保持模夹住并保持时的强度，因此可将壁厚设置为最小。与此同时，制造出的筒状体应用为CT或一般的X线摄影用顶板等时，可减低X线的透射损失，能够得到更加精密的图像数据。
而且，由于能够利用较大的压力夹住并压缩固化的把持部，相比于以往，可增大拉深力，因此拉深作业变得容易。与此同时，由于将碳纤维织物的经丝的准直度R提升至90％以上较为容易，因此有利于提升制造出的筒状体的强度。
附图说明
图1为例示本发明的纤维强化树脂制筒状体的制造工序的整体概略图；
图2为例示图1的拉深装置的侧面图；
图3为沿图2的A-A的剖视图；
图4为沿图2的B-B的剖视图；
图5为例示通过图2的拉深装置进行的拉深作业(第一移动工序)的侧面图；
图6为例示通过图2的拉深装置进行的拉深作业(第二移动工序)的侧面图；
图7为例示本发明筒状体的实施方式的剖视图；
图8为图7的俯视图；
图9为例示本发明的筒状体的另一实施方式的剖视图；
图10为例示本发明的筒状体的另一实施方式的剖视图；
图11为本发明规定的经丝的准直度R测量方法的说明图；
图12为例示本发明的筒状体的外板及内板的结构的剖视图；
图13为例示本发明的筒状体的外板及内板的其他结构的剖视图；
图14为例示本发明的筒状体的结构的剖视图。
附图标号说明
1：制造装置
2：树脂液槽
4：成形模具
4a：型芯
5：拉深装置
5a、5b：拉头
6：上下运动气缸
11：上保持模
12：下保持模
15：中间成形体
16：加热炉
17：切断机
20：顶板(筒状体)
21：外板
22：内板
23：把持部
23a：加固件
24：帘子布
25：全碳纤维织物
26：单向碳纤维片
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的纤维强化树脂制筒状体的制造方法及纤维强化树脂制筒状体。实施方式中，以筒状体应用为CT(ComputedTomography：计算机断层摄影)或一般的X线摄影的顶板的情况为例进行说明。
如图7及图8例示，本发明的顶板(筒状体)20由强化纤维树脂制造，将长尺寸的外板21及内板22隔开间距面对面布置的同时，连接相互的宽度方向两端部而形成中空形状。外板21及内板22由将至少经丝是碳纤维的碳纤维织物作为主加固件的纤维强化树脂构成，且经丝布置成在外板21及内板22的长度方向分别平行的直线状。而且，将通过顶板20的宽度方向中心的中心线CL规定为基准的经丝的准直度R达到90％以上。在图8中，以实线表示经丝、以虚线表示纬丝来模式化地表示有经丝和纬丝。
本发明中，准直度R是指采用下述的测量方法对每个顶板20的单侧面的十处进行测量并计算出的值的总和的平均值。
即，分别对顶板20的外板21及内板22在宽度方向划分十等分的各区域中，在各自宽度方向中心且长度方向中心位置，如图11所示，将通过筒状体20宽度方向中心的中心线作为基准线CL时，切出将与该基准线CL平行的长度为1m的两根直线S1、S2以40mm间隔拉开且将该直线S1、S2的两端部之间用短线T1、T2连接的细长的矩形A。
然后，对于如上切出的大小为1m×40mm的各区域的矩形A的切片(合计10个)，分别燃烧以去除树脂成分之后，夹住两端的短线T1、T2中的任一个(例如T1)，抖落未被夹部分中变成非拘束状态的碳纤维束。接着，数出受制于被夹部分的碳纤维束(经丝)的根数N1和相反侧的短线(T2)的部分残留的碳纤维束(经丝)的根数N2，并基于该N1和N2算出下述式定义的准直度。
(N2/N1)×100(％)
对上述十个切片执行这种测量和计算，并将其十个准直度的总和平均值作为本发明的准直度R。
该顶板20在宽度方向两端部具备朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的实心的把持部23，该把持部23与纤维强化树脂形成一体。通过形成把持部23，顶板20的宽度方向两端部形成宽度方向长度W1为5mm以上且30mm以下的实心部分。该实心部分的厚度T为例如4mm以上且20mm以下。
俯视顶板20则形成矩形，但应用于CT或X线摄影时，优选形成为垂直于长度方向的横截面形状弯曲成用于稳定地承载人体的弧形的扁平的筒状。
俯视顶板20时，其大小一般是长度方向范围为190～350cm，宽度方向范围为35～50cm。
该顶板20的垂直于长度方向的横截面中，外板21及内板22的上侧均弯曲成凹陷的弧形，且形成连接相互的宽度方向的两端的月牙形。而且，顶板20的长度方向的两端部安装有封盖。
如图12所示，外板21及内板22由在各经丝实质上由无捻(捻度在5T/m以下)的碳纤维束构成的两张帘子布24、24之间插入经丝和纬丝均由碳纤维束构成的全碳纤维织物25、且在这种织物中浸透热固化性树脂的状态下使其进行加热固化的纤维强化树脂构成。帘子布24的经丝与全碳纤维织物25的经丝分别平行布置在外板21及内板22的长度方向，其准直度R达到90％以上。
构成外板21及内板22的纤维强化树脂并不局限于图12的叠层结构，也可以形成为如图13所示的方式。图13的方式中，在图12的碳纤维织物的叠层结构的最外层的表面叠层单向碳纤维片26。由于单向碳纤维片26不具备经丝，因此平整性、平滑性优秀，而且通过布置在最外层，可使顶板20的外观更加良好。
本发明的顶板20也可以如图14所示地布置全碳纤维织物25。图14中，构成为内板22的两张帘子布24、24之间插入一张全碳纤维织物25。该全碳纤维织物25的宽度相比内板22的宽度更宽，并将其宽度较宽的两端部25e、25e分别朝向外板21侧折回。在该外板21，全碳纤维织物25的两端部25e、25e在介入于两张帘子布24、24之间的状态下相互重叠。而且，外板21及内板22均在最外层叠有单向碳纤维片26。
图14的顶板20中，通过插入全碳纤维织物25，提高形状稳定性，难以发生翘起或扭弯。进一步，由于该全碳纤维织物25的两端部25e、25e以跨过内板22和外板21之间的方式折叠，因此提高了顶板20的刚性。并且，通过在最外层布置单向碳纤维片26，优化了外观。
本发明的顶板20通过所述准直度R达到90％以上，优选达到95％以上，可提升作为主加固件使用的碳纤维织物中的经丝的强度利用率，其结果，能够在减少碳纤维的使用量的同时，提高顶板20的强度或刚性(特别是弯曲刚性)。而且，可降低翘起或扭弯，能够得到尺寸精度优良的顶板20。进一步，能够使纤维强化树脂中的碳纤维的纤维含量达到以往的手贴顶板无法达到的容量60％以上，不仅可以提高顶板20的强度或刚性，还可以提高顶板20的X线透射率，使摄影图像更加鲜明。
本发明中使用的碳纤维织物使用至少经丝是碳纤维的织物，优选地，其经丝的碳纤维束实质上为无捻碳纤维束。
优选地，本发明中使用的碳纤维织物为帘子布24。帘子布24的特征在于相比于经丝密度，纬丝密度显著地小，相对于经丝密度达到5根/cm以上，纬丝密度为1根/cm以下，更优选地，使用纬丝密度在0.2～0.5根/cm范围之内的帘子布24。若纬丝密度大于1根/cm，则由于与纬丝的交叉，经丝上形成的单位长度的卷曲数(波形的弯曲数)增大，导致降低经丝的强度利用率。而且，若纬丝密度小于0.2根/cm，则减低防止经丝相互之间产生裂缝的作用，对经丝的均匀排列效果(均匀分散效果)降低。
用于帘子布24的纬丝可以使用与经丝相同的碳纤维，优选使用有机纤维。即，其原因在于，本发明中使用的帘子布24中的纬丝是为了通过抑制互相邻近的经丝相互之间产生裂缝、且抑制这种裂缝的传播成长而维持碳纤维织物的加固功能而使用，因此即便不具备高强度、高弹性也无妨。用于纬丝的有机纤维没有特别的限定，例如可以使用聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、芳纶纤维等。
优选地，在帘子布24的纬丝使用有机纤维的情况下，其纤维纤度在50～350dtex范围。若纤度大于350dtex，则由于对经丝的碳纤维产生大的卷曲，因而降低强度利用率。而且，若纤度小于50dtex，则对经丝的抑制裂缝作用及赋予经丝的均匀分散性效果下降。
优选地，作为碳纤维织物使用帘子布24时，叠加多张使用。而且，在叠加多张帘子布24时，在任意两张的帘子布之间插入经丝及纬丝两者由碳纤维构成的至少一张全碳纤维织物25为佳。通过插入该全碳纤维织物25，能够提高顶板20的形状稳定性，且能够抑制翘起或扭弯的发生。
而且，优选地，在如上所述的帘子布24之间插入配置的全碳纤维织物25配置成跨过外板21和内板22的宽度方向两端部且在两板之间连续。通过如上所述地跨过外板21和内板22配置，由此可增大顶板20的刚性，并能够提高形状稳定性。而且，如上所述地插入全碳纤维织物25时，在外板21及内板22之一，将宽度大于该板宽度的全碳纤维织物25朝向另一板侧插入其板侧，并将在其板的两侧延伸的两端部折回到另一板侧以构成重叠的结构为佳。
与帘子布24并用的全碳纤维织物25只要经丝及纬丝两者由碳纤维束构成，结构就不会受到特别的限定。而且，经丝密度及纬丝密度均为5根/cm以上为佳。
将碳纤维织物叠加为多层时，尤其是将帘子布24叠加为多层时，在其最外层的表面叠加单向碳纤维片26为佳。单向碳纤维片26主要以优化外观而目的，所以可以是由聚酯纤维、尼龙纤维等有机纤维构成的无纺布或纸。
碳纤维织物、单向碳纤维片26、有机纤维构成的无纺布或纸通过浸透树脂而形成为纤维强化树脂。上述树脂优选使用热固化性树脂。本发明中，如上所述，由于碳纤维织物中的经丝的强度利用率提高，因此除环氧树脂之外，还可以使用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂等。
不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂相比环氧树脂可容易赋予阻燃性。而且，不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂相比环氧树脂容易实现低收缩性，可得到尺寸稳定性更加优良的顶板。
以下，对采用本发明的制造方法制造图7及图8所示的顶板(筒状体)20的方法进行说明。本发明的制造方法使用拉深成形，能够高效率地且连续地制造出顶板20。
如图1例示，制造工序中，在筒子架上支撑有多个加固片的滚轮18，且在筒子架的支承轴上安装有制动器。由此，向从各滚轮18引出的加固片赋予制动力。
两个滚轮18组中的其中一个滚轮18组(图1的下侧)上布置有用于形成外板21的加固片组，因此配置有两个卷绕由碳纤维构成的帘子布24的滚轮18，以及一个卷绕单向碳纤维片26的滚轮18。帘子布24及单向碳纤维片26均形成为宽度大致与外板21相同。而且，帘子布24其经丝实质上是无捻的碳纤维束，纬丝使用聚酰胺纤维等有机纤维，该纬丝密度为1根/cm以下。
另一滚轮18组(图1的上侧)为配置有用来形成内板22的加固片组，配置有两个卷绕由碳纤维构成的帘子布24的滚轮18、一个卷绕全碳纤维织物25的滚轮、以及一个卷绕单向碳纤维片26的滚轮18。帘子布24由与一个滚轮18组上设置的帘子布24相同构成形成。而且，帘子布24与单向碳纤维片26形成为宽度与内板22相同，而全碳纤维织物25宽度为内板22宽度的两倍以上。
各滚轮18组的下游侧配置有填满未固化的热固化性树脂液的树脂液槽2、2。在这些树脂液槽2、2的下游侧依次布置有浸透处理部3、成形模具4、拉深装置5、加热炉16、切断机17、搬运输送机。型芯4a是截面形成月牙形的长尺寸部件，长度方向的一端连接于气缸19。型芯4a按照随着气缸19的启动在上游侧及下游侧水平进退移动的方式构成。
首先，根据拉深装置5的拉深作业，从各滚轮18组受到制动的同时引出的帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26的加固片组通过树脂液槽2、2，并被赋予未固化的热固化性树脂液。
然后，一侧滚轮18组侧的帘子布24由引导部14a贴近型芯4a的表面(图1中的下侧面)。接着，从另一侧滚轮18组引出的宽度较宽的全碳纤维织物25其两端部通过弯折引导部14c被向下弯折的同时通过引导部14b重叠于最初贴近型芯4a表面(图1的下侧面)的上述帘子布24表面。
然后，在浸透处理部3的入口，一侧滚轮18组侧的帘子布24和单向碳纤维片26以帘子布24侧为内侧叠加于上述全碳纤维织物25的弯折部之上。而且，另一侧滚轮18组的帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26的加固片组贴近型芯4a的相反侧(图1的上侧面)。
浸透处理部3由上模和下模构成，在其内侧以直线形贯通前后而形成截面为月牙形的空间。通过在该空间内贯穿型芯4a，在型芯4a的周围形成环状的拉深间隙。该拉深间隙的间隙宽度稍大于下游侧的成形模具4的成形间隙的间隙宽度。
浸透处理部3在树脂液槽2、2中粘附了树脂液的帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26沿着型芯4a的表面通过拉深间隙时，使树脂液浸透到各自的内部。而且，在浸透处理部3的出口侧，将帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26预成形为截面呈月牙形的叠层状态。在该预成形中，由于帘子布24及全碳纤维织物25分别具有纬丝，因此这些纬丝会对经丝组施加横向偏移阻力，使其在宽度方向均匀分布的同时，根据拉深装置5的拉深作业，形成在长度方向平行对齐的状态。
成形模具4与浸透处理部3相同地由上模4和下模构成，在其内侧截面为月牙形的空间以直线形贯通前后的同时，内置有加热装置(加热器)。通过使型芯4a贯通该空间，在型芯4a的周围形成环状的成形间隙。型芯4a贯通成形模具4，其前端到达至稍微越过成形模具4的下游侧端面的位置。
在成形模具4中，通过使预成形成截面为月牙形的帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26的叠层体以贴近型芯4a的方式通过成形间隙，且由拉深装置5拉深的同时，利用加热器加热固化，成形如图3、图4所示的截面为月牙形的扁平筒状的中间成形体15。
如此，在成形模具4的成形间隙插入至少经丝是碳纤维的浸透未固化树脂的长尺寸的碳纤维织物，并一边施加张力一边从上游侧向下游侧依次拉深规定长度。由此，形成外板与内板隔开间距而面对面布置的同时其宽度方向的两端部相互连接的筒状的中间成形体15并进行加热固化。该中间成形体15的宽度方向15的两端部一体形成有朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的把持部23、23。
在进行该成形加工时，插入成形间隙之前的碳纤维织物的张力优选为在5N/mm2以上且980N/mm2以下。即，在成形模具4的入口侧的帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26的张力可以为5～980N/mm2，优选为10～490N/mm2，进一步优选为10～300N/mm2。通过施加这种张力，在浸透处理部3和成形模具4之间，可以将在浸透处理部3预成形为截面呈月牙形的帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26内的碳纤维束平直地对齐，能够使应用于顶板20时的经丝的准直度R达到90％以上。
最初将帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26设置在浸透处理部3和成形模具4时，使型芯4a从成形模具4及浸透处理部3拔出至上游侧的状态，并在使帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26通过贯通成形模具4及浸透处理部的空间之后再插入型芯4a时，能够简单地进行设定。
拉深装置5用于连续拉深固化后的中间成形体15，通过其拉深作业，在成形模具4的上游侧对于帘子布24、全碳纤维织物25、单向碳纤维片26产生较大的张力，使在长度方向延伸的经丝等以平直地对齐。
如图2～图4例示，拉深装置5在中间成形体15的移动方向上隔开间隔前后排列一对拉头5a、5b。各个拉头5a、5b在下板10的底面具备移动滚轮13a，上游侧拉头5a以底座13的前后方向中间点为界线往复移动于上游侧的半个行程之间，下游侧拉头5b往复移动于下游侧的半个行程之间。
各个拉头5a、5b在下板10上直立设置有四根支柱8，并在各个支柱8的上端固定有保持板7。在保持板7上安装有上下运动气缸6，并在向下延伸的气缸杆的前端上连接有上板9。在上板9中贯穿有四根支柱8，且通过上下运动气缸6的动作，上板9上下移动。
上板9的下面安装有上保持模11，下板10的上面安装有下保持模12。上保持模11的下面的截面形状形成为与固化的中间成形体15的内板侧(图3、图4中的上侧)的外形大致相同的圆弧状。下保持模12的上面的截面形状形成为与固化的中间成形体15的外板侧(图3、图4的下侧)的外形大致相同的圆弧状。
这上下一对的保持模11、12使圆弧状的表面相互面对面地布置。通过上下运动气缸6的动作，上保持模11以靠近下保持模12的方式移动，且以远离下保持模12的方式移动。由此，在上保持模11与下保持模12接触而组合时，通过上下一对的保持模11、12的内面，形成与固化的中间成形体15大致相同截面的月牙形的空间。
在进行拉深作业时，首先如图5所示，使安装于上游侧拉头5a的上保持模11向下方移动，按照用上下一对保持模11、12的内面以环状覆盖固化的中间成形体15的表面的方式使上下一对保持模11、12的内面与该表面接触的同时，通过上下一对保持模11、12夹住固化的把持部23、23而使把持部23、23变成被压缩的状态。
此时，该中间成形体15的形成中空的部分的表面仅处于与上下一对保持模11、12的内面轻轻地接触的程度，处于实质上未受压力的状态。在此状态下，将拉头5a向下游侧移动规定长度。例如，将拉头5a的下游侧端部移动至底座13的前后方向的中间点。
使上保持模11向下移动的上下运动气缸6的压缩力例如为2200kgf左右，将此压缩力除以上保持模11(下保持模12)与中间成形体15接触的俯视的面积而算出的平均压力为12×104Pa～15×104Pa(1.2kgf/cm2～1.5kgf/cm2)左右。实际上，由于作用于把持部23、23的压力大于其他部分，因此把持部23、23被相比上述平均压力更大的压力压缩。
而且，上游侧的拉头5a如上所述地移动时，向上移动安装在下游侧拉头5b的上保持模11，由此使通过该拉头5b的上下一对保持模11、12固化的把持部23、23不处于夹住状态。并且，在此状态下，使拉头5b向上游侧移动规定长度。例如，将拉头5b的上游侧端部移动至底座13的前后方向的中间点。
上述上游侧拉头5a及下游侧拉头5b的动作即是第一移动工序。通过该第一移动工序的上游侧拉头5a的动作，在浸透处理部3的拉深间隙和成形模具4的成形间隙插入浸透未固化的热固化性树脂液的新的碳纤维织物，并一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧拉深规定长度。
接着第一移动工序，执行第二移动工序。首先，如图6所示，使下游侧拉头5b的上保持模11向下移动，按照用上下一对保持模11、12的内面以环状覆盖固化的中间成形体15的表面的方式使上下一对保持模11、12的内面与该表面接触的同时，通过上下一对保持模11、12夹住固化的把持部23、23而使把持部23、23变成被压缩的状态。此时，该中间成形体15的形成中空的部分的表面仅处于与上下一对保持模11、12的内面轻轻地接触的程度，实质上处于未受压力的状态。在此状态下，将拉头5b向下游侧移动规定长度。例如，将拉头5b的下游侧端部移动至底座13的前后方向的端部。
而且，下游侧的拉头5b如上所述地移动时，向上移动安装在上游侧拉头5a的上保持模11，由此使固化的把持部23、23处于不被该拉头5a的上下一对保持模11、12夹住的状态。并且，在此状态下，使拉头5a向上游侧移动规定长度。例如，将拉头5b的上游侧端部移动至底座13的前后方向的端部。
上述的上游侧拉头5a及下游侧拉头5b的动作即是第二移动工序。通过该第二移动工序的下游侧拉头5b的动作，在浸透处理部3的拉深间隙及成形模具4的成形间隙插入浸透未固化的热固化性树脂液的新的碳纤维织物，并一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧拉深规定长度。此时，拉深速度例如为0.2m/分钟～0.5m/分钟左右。
交替地进行第一移动工序和第二移动工序，在浸透处理部3的拉深间隙及成形模具4的成形间隙插入浸透未固化的热固化性树脂液的新的碳纤维织物，并一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧依次拉深规定长度。
如此，按照通过成形模具4的成形间隙的方式被拉深而成形并固化的中间成形体15依次被输送至下游侧，经过根据拉深装置5的第一移动工序及第二移动工序被输送到加热炉16。对加热炉16并没有特别的限定，可使用公知的任何一种。在加热炉16中对通过成形模具4固化的中间成形体15进行再加热而进行精加工处理，以大致完成中间成形体15的固化的同时，清除内部的形变以稳定形态。
将完成精加工处理的中间成形体15依次输送至下游侧，通过切断机17切断为规定长度，并通过搬运输送机搬出。被切断为规定长度的中间成形体15形成为顶板20并在长度方向两端部被装配封盖。
本发明中，在成形筒状的中间成形体15时，在宽度方向两端部一体形成有朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的实心的把持部23、23。由此，能够通过安装于拉深装置5的拉头5a、5b的上下一对的保持模11、12牢固地夹住固化的把持部23、23。由此，固化的中间成形体15的形成中空的部分不会受到过大的压力，能够仅对实心的把持部23、23施加充分大的压力而保持以进行拉深作业。
因此，中间成形体15的形成中空的部分不必考虑由上下一对保持模11、12夹住而保持时的强度，能够最小化中间成形体15，尤其是顶板20的壁厚。由此，在将制造出的顶板20应用为CT或一般的X线摄影用顶板时，能够减低X线的透过损失。据此，能够得到精密的图像数据，能够实现更加精密且清晰的图像摄影。
在浸透处理部3的拉深间隙和成形模具4的成形间隙，由于还进行排出所插入的部件中含有的空气的空气排出，因而以拉深插入部件的方式进行拉深。因此，虽然拉深作业需要某种程度以上的拉深力，但根据本发明，由于能够通过上下一对的保持模11、12利用较大的压力夹住固化的把持部23、23，因此能够相比以往增大拉深力，因此拉深作业变得容易。与此同时，碳纤维织物的经丝的准直度能够容易提升至90％以上，有利于提高制造出的顶板20的强度。
为了通过上下一对的保持模11、12能够牢固、稳定地夹住把持部23对其压缩，在中间成形体15(顶板20)的宽度方向两端部形成的实心部分的宽度方向长度优选为中间成形体15(顶板20)的宽度的1.0％以上且8％以下，更加优选为1.0％以上且6.5％以下。
而且，使安装于拉头5a、5b的上下一对的保持模11、12相接而组合时，在由上下一对的保持模11、12的内面所形成的空间中，宽度方向两端部的空间(相当于把持部23、23的空间)的高度尺寸设定为固化的把持部23、23的厚度的80％～90％为佳。由此，无需对固化的中间成形体15的形成中空的部分施加过大的压力，容易仅对实心的把持部23、23施加充分大的压力而保持。
图9例示本发明的筒状体的另一实施方式。该实施方式与图7、图8所例示的实施方式不同点仅在于宽度方向两端部的规格，由于其他规格都相同，因此仅对不同点进行说明。
在该实施方式中，通过切断装置对图7、图8的顶板20的宽度方向两端部实施切断加工而去除把持部23。即，将中间成形体15以通过安装于拉深装置5的拉头5a、5b的上下一对的保持模11、12夹住并压缩的状态移动至下游侧之后，切断由上下一对的保持模11、12夹住的把持部23、23。
通过该切断加工，顶板20两端部的实心部分的长度W2达到2mm～7mm左右。由此，在用作CT用顶板20时，具有能够降低伪影的优点。
伪影是指，在对顶板20之上的被摄影者从外周侧在周向的整个周围进行摄影时，根据周向位置的不同直线前进的X线所通过的顶板20(外板21及内板22)的总厚度不同为起因而发生的现象。即，在直线前进的X线通过的顶板20(外板21及内板22)的总厚度大的周向位置，X线的透过损失变大，使得顶板20的一部分作为虚像而被图像摄影。因此，若顶板20的宽度方向两端部存在如同把持部23的实心部分，则在某个周向位置的X线的损失会变大，虚像容易被图像摄影，难以实现精密的图像摄影。
根据图9的顶板20，虽然能够减低伪影的不良影响，但由于碳纤维织物的纬丝被分断，导致顶板20的强度会降低一些。因此，如图10例示，对于切断把持部23的部分，也可以利用后安装的纤维强化树脂制的加固件23a进行加固。加固件23a可使用应用于顶板20的相同规格的纤维强化树脂，还可以使用不同规格的纤维强化树脂。
加固件23a的厚度为0.5mm～1.0mm左右，相对于把持部23的被切断的宽度更小。由此，在提高顶板20的强度的同时能够减低伪影的不良影响。
对于CT用顶板20来说，由于对尺寸的限制较大，因此采用图9、图10的实施方式是非常有利的。
本发明的筒状体除了应用为CT或一般的X线摄影用顶板之外，还可以例示用于容纳在X线摄影时用来感知透射人体的X线的胶片的容纳壳体。这种胶片中设置有可感知X线的元件，基于该元件的感知数据，制作出图像数据，并在显示器中显示X线摄影图像。

Claims (12)

1.一种纤维强化树脂制筒状体的制造方法，其特征在于，在以直线状贯通成形模具的空间内插入型芯，并在该成形模具与型芯之间形成的筒状的成形间隙内插入至少经丝是碳纤维的浸透未固化树脂的长尺寸的碳纤维织物，并通过一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧依次拉深规定长度，由此成形将外板与内板隔开间隔面对面设置、且连接相互的宽度方向的两端部的筒状的中间成形体，并对其进行加热固化后，将该固化的中间成形体依次运送至下游侧并按规定长度进行切断而制造筒状体，以经过该筒状体的宽度方向中心的中心线作为基准规定的所述经丝的准直度R达到90％以上，其中，
在成形所述中间成形体时，在中间成形体的宽度方向两端部一体形成朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的实心的把持部，并按照覆盖所述固化的中间成形体的表面的方式将上下一对的保持模的内面相接于该中间成形体的表面，且在由该上下一对的保持模夹住并压缩固化的所述把持部的状态下，将该上下一对的保持模向下游侧移动规定长度，在所述成形间隙内插入新的所述碳纤维织物，且一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧拉深规定长度。
2.如权利要求1所述的纤维强化树脂制筒状体的制造方法，其特征在于，将固化的所述把持部在由上下一对的保持模夹住并压缩的状态下向下游侧移动规定长度之后，切断由该上下一对的保持模夹住的把持部。
3.如权利要求2所述的纤维强化树脂制筒状体的制造方法，其特征在于，将切断所述把持部的部分由纤维强化树脂制的加固件来加固。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的纤维强化树脂制筒状体的制造方法，其特征在于，在所述中间成形体移动方向上隔开间隔排列两个所述上下一对的保持模，并交替地进行第一移动工序和第二移动工序，以在所述成形间隙中，插入新的所述碳纤维织物，并一边施加张力，一边从上游侧朝下游侧依次拉深规定长度，其中，在所述第一移动工序中，在由上游侧的上下一对的保持模夹住并压缩所述中间成形体的固化的把持部的状态下向下游侧移动规定长度，同时在由下游侧的上下一对保持模未夹住所述中间成形体的固化的把持部的状态下向上游侧移动规定长度，在所述第二移动工序中，紧接第一移动工序，在由下游侧的上下一对的保持模夹住并压缩所述中间成形体的固化的把持部的状态下向下游侧移动规定长度，同时在由上游侧的上下一对的保持模未夹住所述中间成形体的固化的把持部的状态下向上游侧移动规定长度。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的纤维强化树脂制筒状体的制造方法，其特征在于，插入于所述成形间隙的所述碳纤维织物的张力为5N/mm2以上且980N/mm2以下。
6.一种纤维强化树脂制的筒状体，其特征在于，形成为将长尺寸的外板和内板隔开间距面对面布置、且连接相互的宽度方向的两端部的筒状体，所述外板及内板由将至少经丝是碳纤维的碳纤维织物作为主加固件的纤维强化树脂构成，且所述经丝在所述外板及内板的长度方向上分别平行地直线状排列，以通过筒状体宽度方向中心的中心线规定为基准的所述经丝的准直度R为90％以上，其中，
在所述筒状体宽度方向的两端部具有朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向上连续的实心的把持部，该把持部通过所述纤维强化树脂形成为一体，所述筒状体的宽度方向两端部形成有宽度方向长度为筒状体的宽度的1.0％以上且8.0％以下的实心部分。
7.一种纤维强化树脂制的筒状体，其特征在于，形成为将长尺寸的外板和内板隔开间距面对面布置、且连接相互的宽度方向的两端部的筒状体，所述外板及内板由将至少经丝是碳纤维的碳纤维织物作为主加固件的纤维强化树脂构成，且所述经丝在所述外板及内板的长度方向上分别平行地直线状排列，以通过筒状体宽度方向中心的中心线规定为基准的所述经丝的准直度R为90％以上，其中，
所述筒状体的宽度方向的两端部通过对预先由所述纤维强化树脂形成一体的朝宽度方向外侧突出的同时在长度方向连续的实心的把持部实施切断加工而形成。
8.如权利要求7所述的纤维强化树脂制的筒状体，其特征在于，由纤维强化树脂制的加固件对所述把持部实施切断加工的部分进行加固。
9.如权利要求6至8中的任一项所述的纤维强化树脂制的筒状体，其特征在于，所述碳纤维织物是纬丝密度为1根/cm以下的帘子布，该帘子布的纬丝由50dtex以上且350dtex以下的有机纤维构成。
10.如权利要求9所述的纤维强化树脂制的筒状体，其特征在于，将所述帘子布堆叠多张，且在任意两张帘子布之间插入经丝及纬丝均由碳纤维形成的全碳纤维织物。
11.如权利要求10所述的纤维强化树脂制的筒状体，其特征在于，将所述全碳纤维织物按照跨过所述外板和内板的两侧的方式设置。
12.如权利要求11所述的纤维强化树脂制的筒状体，其特征在于，在所述外板和内板之一，插入相对其板宽更宽的所述全碳纤维织物，并将该全碳纤维织物的两端部折回到另一板侧上。
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