CN107428033B - 片状增强纤维基材、预成型体及纤维增强树脂成型品 - Google Patents

片状增强纤维基材、预成型体及纤维增强树脂成型品 Download PDF

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Abstract

本发明提供制作纤维增强树脂成型品时的废弃部分少、且增强用增强纤维基材的位置偏离小的片状增强纤维基材、预成型体、及纤维增强树脂成型品。一种片状增强纤维基材,其特征在于,将增强纤维束以使其长度方向成为一个方向的方式并丝而配置,使相邻的增强纤维束的位置彼此束缚从而保持片状的形态,在所述片状增强纤维基材内,部分地增加增强纤维的配置量,每单位面积的增强纤维配置重量不一致。

Description

片状增强纤维基材、预成型体及纤维增强树脂成型品
技术领域
本发明涉及作为纤维增强树脂成型品的基材的片状增强纤维基材、使用了该片状增强纤维基材的预成型体、及纤维增强树脂成型品。
背景技术
近年来,纤维增强树脂(Fiber Reinforced Plastic:FRP)中,使用了碳纤维的碳纤维增强树脂(Carbon Fiber Reinforced Plastic:CFRP)轻质且强度、刚性等机械特性优异。因此,纤维增强树脂构件在运输用设备中的应用正在不断发展。
作为纤维增强树脂成型品的制造方法,树脂传递成型(RTM)法受到瞩目,其应用在不断发展。RTM法中,能够以连续纤维的形态使用增强纤维,因此,制成的纤维增强树脂成型品的机械特性(例如刚性、强度)高。另外,与以往的使用了高压釜的纤维增强树脂构件的成型方法相比,RTM法能够以更短的生产周期(cycle time)成型出纤维增强树脂成型品,生产率优异。
RTM法中,通常使用:(i)以平纹织物、斜纹织物等形态将增强纤维束织造而得到的织物基材;或者(ii)使用辅助纱将平行地并丝而配置的增强纤维束利用缝合(stitching)等方法进行接合而使得形态得以保持的无褶皱(non-crimp)基材。这些织物基材、无褶皱基材均具有预先制作的、以恒定的宽度及单位面积重量(每单位面积的重量)沿长度方向连续的增强纤维基材的形态。
并且,根据所期望的纤维增强树脂成型品的形状、物性,可从增强纤维基材中以若干种切割图案切出裁切基材。切割图案基本上具有将经成型的纤维增强树脂成型品的形状展开为平面而得到的形状。配置多片裁切基材并进行层合,以使得各裁切基材的增强纤维的取向成为预先设定的方向,并且,增强纤维的配置量成为预先设定的量。
在所期望的纤维增强树脂成型品为立体形状的情况下,使用赋形用的模具,将层合体赋形为与纤维增强树脂成型品大致相同的形状。此时,使用增强纤维基材上的粘合剂等而将形状固定,形成预成型体。进而,将该预成型体配置在成型模具内,合上成型模具,然后将环氧树脂等液态树脂注入成型模具内而使树脂含浸于预成型体中,使树脂固化。结果,纤维增强树脂成型品得以完成。
上述方法中,从具有恒定的宽度、沿长度方向连续的增强纤维基材中切出具有规定的切割图案形状的裁切基材。因此,位于切割图案外侧的不需要的部分的增强纤维基材不形成成型构件。因此,在切割图案的形状为无法高效地从增强纤维基材切出裁切基材的形状的情况下,不需要的部分的比例增多。结果,材料的成品率显著降低,构件的制造成本升高。
为了解决上述课题,例如专利文献1的技术中,在片状基底材料上的具有规定形状(相当于切割图案的形状)的区域并列地配置多根增强纤维束并进行粘接,从而制造具有所述区域的形状的预成型体制作用基材。专利文献1的技术中,使用增强纤维直接制作具有相当于裁切基材的形状的增强纤维基材,而并不是从预先设置的增强纤维基材以规定的切割图案切出裁切基材。因此,专利文献1的技术中,不存在将裁切基材切出工序,能够减少材料的废弃量。
另一方面,为了更有效地利用轻质且机械特性优异这样的纤维增强树脂成型品的特性,存在根据纤维增强树脂成型品的要求特性而部分地提高强度、刚性的情况。具体而言,在纤维增强树脂成型品的一部分中,增加增强纤维的量。这种情况下,通常多采用下述方法:从预先形成的具有恒定的宽度及单位面积重量的增强纤维基材切出具有要增强的部位的形状的增强用裁切基材,将其附加性地层合于裁切基材。
为了实现纤维增强树脂成型品中的合适的增强,存在要求将增强用裁切基材配置于增强纤维基材层合体的内层的情况。通过这种方法进行增强时,由于从预先形成的增强纤维基材切出增强用的裁切基材,因此,除裁切基材以外的部分成为不需要的部分,结果,材料成品率恶化。尤其是对于增强用的裁切基材而言,通常多为比纤维增强树脂成型品整体小的形状。因此,在具有将纤维增强树脂成型品的形状展开为平面而得到的形状的裁切基材的层合时,附加小的增强用裁切基材的操作不仅繁杂,而且生产率也差。此外,部分地配置的增强用裁切基材在赋形时容易偏离,从而难以以稳定的品质进行生产。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开第2014-159099号公报
发明内容
发明所要解决的课题
因此,(i)要求在制作纤维增强树脂成型品时不使废弃部分变多、不使材料成品率恶化的片状增强纤维基材。(ii)要求在进行用于部分地提高纤维增强树脂成型品的机械特性的增强时、不会由于切出增强用增强纤维基材而使材料成品率恶化的片状增强纤维基材。(iii)要求能够容易地实现将增强用增强纤维基材配置于需要的位置、而不发生位置偏离的状态的片状增强纤维基材。
用于解决课题的手段
本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而作出的,并能够以以下的方式实现。
(1)片状增强纤维基材,其特征在于,将增强纤维束以使其长度方向成为一个方向的方式并丝而配置,使相邻的增强纤维束的位置彼此束缚从而保持片状的形态,在所述片状增强纤维基材内,部分地增加增强纤维的配置量,每单位面积的增强纤维配置重量不一致。
(2)片状增强纤维基材,其特征在于,将增强纤维束以使其长度方向成为一个方向的方式并丝而配置从而形成层,将所述层以使得增强纤维束的长度方向不同的方式层合2层以上,使相邻的增强纤维束的位置彼此束缚从而保持片状的形态,在所述片状增强纤维基材内,部分地增加增强纤维的配置量,每单位面积的增强纤维配置重量不一致。
(3)如(1)或(2)所述的片状增强纤维基材,其中,所述片状增强纤维基材的外周形状呈现出根据纤维增强树脂成型品的形状而确定的任意形状,所述纤维增强树脂成型品是使用所述片状增强纤维基材作为增强纤维而形成的,所述增强纤维配置重量不一致的部位根据所述纤维增强树脂成型品的设计要求而确定。
(4)如(1)或(2)所述的片状增强纤维基材,其中,所述片状增强纤维基材的外周形状呈现出根据具有立体形状的纤维增强树脂成型品的形状而确定的任意形状,所述纤维增强树脂成型品是使用所述片状增强纤维基材作为增强纤维而形成的,所述增强纤维配置重量不一致的部位是在根据所述纤维增强树脂成型品的形状而对片状增强纤维基材进行赋形时、随着其变形从而增强纤维配置重量减少的部位。
(5)如(1)至(4)中任一项所述的片状增强纤维基材,其中,将相邻的所述增强纤维束的位置彼此束缚的手段为树脂成分粘合剂。
(6)如(1)至(4)中任一项所述的片状增强纤维基材,其中,将相邻的所述增强纤维束的位置彼此束缚的手段为利用辅助纱进行的缝合。
(7)增强纤维基材预成型体,其是使用包含至少1片以上(1)至(6)中任一项所述的片状增强纤维基材的2片以上的增强纤维基材,以立体形状进行赋形并进行形状固定而形成的,所述增强纤维基材预成型体是部分地增加了增强纤维的配置量而得到的增强纤维基材预成型体。
(8)纤维增强树脂成型品,其是使基体树脂含浸于(7)所述的部分地增加了增强纤维的配置量而得到的增强纤维基材预成型体中并进行固化而形成的。
另外,本发明也能够以以下的方式实现。
(1)根据本发明的一个方式,可提供用于形成纤维增强树脂成型品的片状增强纤维基材。所述片状增强纤维基材具有第一层,所述第一层包含以长度方向大致相同的方式配置的多根增强纤维束,其中,相邻的所述增强纤维束在至少一部分中彼此束缚。所述第一层具有:第1部分,所述第1部分包含多根所述增强纤维束;和第2部分,所述第2部分包含多根所述增强纤维束,且每单位面积的增强纤维的重量多于所述第1部分。
根据上述形态,能够使用预先包含增强纤维的重量多的部分而构成的片状增强纤维基材来形成纤维增强树脂成型品,而无需经过切出工序。因此,能够减少在制作纤维增强树脂成型品时被废弃的材料。另外,能够在不增加被废弃的材料的情况下实现纤维增强树脂成型品的增强。此外,在纤维增强树脂成型品的成型时,能够对正确的位置进行增强。
(2)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中还具有第二层,所述第二层包含以长度方向大致相同的方式配置的多根增强纤维束,其中,相邻的增强纤维束在至少一部分中彼此束缚;所述第一层和第二层以各自包含的多根增强纤维束的长度方向彼此不同的方式层合;所述第二层中包含的至少一部分增强纤维束在至少一部分中被所述第一层中包含的增强纤维束束缚;所述第二层具有:第3部分,所述第3部分的至少一部分配置于与所述第一部分重叠的位置,且所述第3部分包含多根所述增强纤维束;第4部分,所述第4部分的至少一部分配置于与所述第2部分重叠的位置,且所述第4部分包含多根所述增强纤维束,且每单位面积的所述增强纤维的重量多于所述第3部分。
上述形态中,片状增强纤维基材以包含多层的方式构成。因此,能够减少为了形成纤维增强树脂成型品而将片状增强纤维基材进行层合时的工序的数量。
(3)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述第一层还包含:第1部分层,所述第1部分层被设置于所述第1部分和所述第2部分,且每单位面积的所述增强纤维的重量是恒定的;和第2部分层,所述第2部分层被设置于所述第2部分,而未被设置于所述第1部分,且每单位面积的所述增强纤维的重量是恒定的。
为上述形态时,通过多次进行使用了相同的增强纤维束的操作,能够在片状增强纤维基材中形成第1部分和第2部分。因此,容易形成第1部分和第2部分。
(4)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述第2部分中的所述增强纤维束比所述第1部分中的所述增强纤维束更粗。
作为上述形态,能够针对片状增强纤维基材的一部分而增加增强纤维的量。
(5)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述第2部分中的所述多根增强纤维束以比所述第1部分中的所述多根增强纤维束的间隔更窄的间隔进行配置。
为上述形态时,通过在使用相同的增强纤维束的同时改变增强纤维束的配置间隔,能够在片状增强纤维基材中形成第1部分和第2部分。因此,可容易地形成第1部分和第2部分。
(6)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述片状增强纤维基材具有根据所述纤维增强树脂成型品的形状而确定的外周形状,所述第1部分及所述第2部分根据所述纤维增强树脂成型品的设计要求而确定。
为上述形态时,能够根据纤维增强树脂成型品的设计要求,针对片状增强纤维基材的一部分而增加增强纤维的量。
(7)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述第2部分是在所述纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分,所述部位的强度和刚性中的至少一者大于所述第1部分构成的部位。
为上述形态时,在纤维增强树脂成型品中,能够针对与要求高强度、高刚性的部位对应的部分而增加片状增强纤维基材的增强纤维的量。
(8)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述片状增强纤维基材具有根据所述纤维增强树脂成型品的形状而确定的外周形状,所述第2部分为下述部位,在根据所述纤维增强树脂成型品的形状而对所述片状增强纤维基材进行赋形时,伴随所述片状增强纤维基材的变形,所述部位的每单位面积的增强纤维的重量减少。
为上述形态时,能够预先在形成片状增强纤维基材时在对应的部位增加增强纤维的量,以使得在伴随片状增强纤维基材的变形从而每单位面积的增强纤维的重量减少的部位,每单位面积的增强纤维的重量较之其他部位而言不会大幅度减少。
(9)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述第2部分是在所述纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分,所述部位具有的曲率大于所述第1部分构成的部位的曲率。
纤维增强树脂成型品中曲率大的部位是预期会在纤维增强树脂成型品的形成时大幅度地变形并伸长的部位。为上述那样的形态时,能够预先在形成片状增强纤维基材时在对应的部位增加增强纤维的量,以使得在上述那样的部位,每单位面积的增强纤维的重量较之其他部位而言不会大幅度减少。
(10)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,利用树脂粘合剂将相邻的所述增强纤维束彼此束缚。
为上述形态时,能够针对片状增强纤维基材内的任意方向而将接近的增强纤维束容易地束缚。
(11)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,利用辅助纱将相邻的所述增强纤维束缝合。
采用上述形态时,通过适当设定缝合的方法,能够针对片状增强纤维基材内的任意方向而将接近的增强纤维束束缚。
(12)可以为以下形态:上述方式的片状增强纤维基材中,所述增强纤维束由碳纤维构成。
根据这种形态的片状增强纤维基材,能够形成轻质的纤维增强树脂成型品。
(13)根据本发明的其他方式,可提供预成型体。所述预成型体包含2片以上的增强纤维基材,其中,所述2片以上的增强纤维基材包含上述形态的片状增强纤维基材,并且,所述2片以上的增强纤维基材被赋形为立体形状并进行形状固定。
上述形态中,增强纤维基材以包含多片片状增强纤维基材的方式构成。因此,能够减少为了形成纤维增强树脂成型品而将片状增强纤维基材进行层合时的工序的数量。
(14)根据本发明的其他方式,可提供纤维增强树脂成型品。所述纤维增强树脂成型品包含上述形态的预成型体,其中,所述预成型体含浸有经固化的基体树脂。
为上述形态时,能够得到高精度地设计有增加了增强纤维的量的部位的纤维增强树脂成型品。
(15)根据本发明的其他方式,可提供使用片状增强纤维基材生产纤维增强树脂成型品的方法。所述方法具有形成单元层的工序,所述形成单元层的工序具有下述工序:以长度方向大致相同的方式配置多根增强纤维束的工序;和使相邻的所述增强纤维束在至少一部分中彼此束缚的工序。所述配置多根增强纤维束的工序包括形成下述第1部分和第2部分的工序,所述第1部分包含多根所述增强纤维束,所述第2部分包含多根所述增强纤维束,且每单位面积的增强纤维的重量多于所述第1部分。
为上述形态时,能够使用预先包含增强纤维的重量多的部分而构成的片状增强纤维基材来形成纤维增强树脂成型品,无需经过切出工序。因此,能够减少在制作纤维增强树脂成型品时被废弃的材料。另外,能够在不增加被废弃的材料的情况下实现纤维增强树脂成型品的增强。此外,在纤维增强树脂成型品的成型时,能够对正确的位置进行增强。
(16)可以为以下形态:上述方式的方法中,还具有下述工序:形成多个所述单元层的工序,所述工序中,反复进行形成所述单元层的工序从而形成彼此重叠的多个所述单元层,并且,彼此之间的所述多根增强纤维束的长度方向不同;和使所述多个单元层中的一个单元层中包含的至少一部分增强纤维束与所述多个单元层中的另一个单元层中包含的至少一部分增强纤维束在至少一部分中彼此束缚的工序;在所述多个单元层中的至少两个单元层中,各单元层的所述第1部分的至少一部分彼此重叠,各单元层的所述第2部分的至少一部分彼此重叠。
上述形态中,片状增强纤维基材以包含多层的方式构成。因此,能够减少为了形成纤维增强树脂成型品而将片状增强纤维基材进行层合时的工序的数量。
(17)可以为以下形态:上述方式的方法中,形成所述单元层的工序包括下述工序:将每单位面积的所述增强纤维的重量为恒定的第1部分层设置于所述第1部分和所述第2部分的工序;和将每单位面积的所述增强纤维的重量为恒定的第2部分层设置于所述第2部分、而不设置于所述第1部分的工序。
(18)可以为以下形态:上述方式的方法中,形成所述第2部分的工序包括下述工序:使用比形成所述第1部分的所述增强纤维束更粗的所述增强纤维束来形成所述第2部分。
(19)可以为以下形态:上述方式的方法中,形成所述第2部分的工序包括下述工序:以比形成所述第1部分的所述多根增强纤维束的间隔更窄的间隔配置所述多根增强纤维束。
(20)可以为以下形态:上述方式的方法中,还具有下述工序:根据所述纤维增强树脂成型品的形状来确定所述片状增强纤维基材的外形形状的工序;和根据所述纤维增强树脂成型品的设计要求来确定所述第1部分及所述第2部分的工序。
需要说明的是,可以为以下形态:上述方式的方法中,还包括将下述部分确定为所述第2部分的工序,所述部分是在所述纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分,所述部位的强度和刚性中的至少一者大于所述第1部分构成的部位。
(21)可以为以下形态:上述方式的方法中,还具有下述工序:根据所述纤维增强树脂成型品的形状来确定所述片状增强纤维基材的外形形状的工序;和规定下述部位并将其确定为所述第2部分的工序,在根据所述纤维增强树脂成型品的形状对所述片状增强纤维基材进行赋形时,伴随所述片状增强纤维基材的变形,所述部位的每单位面积的增强纤维的重量减小。
需要说明的是,上述方式的方法中,还包括将下述部分确定为所述第2部分的工序,所述部分是在所述纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分,所述部位具有的曲率大于所述第1部分构成的部位的曲率。
(22)可以为以下形态:上述方式的方法中,利用树脂粘合剂对相邻的所述增强纤维束进行束缚。
(23)可以为以下形态:上述方式的方法中,通过利用辅助纱进行的缝合对相邻的所述增强纤维束进行束缚。
发明效果
如上所述,根据本发明涉及的片状增强纤维基材,可预先在必需的部分增加或减少增强纤维的的配置量,因此,每单位面积的增强纤维配置重量变得不一致,能够简便地制作部分地增强的纤维增强树脂成型品,而无需另行制作增强构件而配置于层合构成中。
另外,外周形状为根据纤维增强树脂成型品的形状而确定的任意形状,因此,能够避免由于增强纤维基材的切出而导致的材料成品率的降低。
进而,在根据纤维增强树脂成型品的形状而对增强纤维基材进行赋形的情况下,由于平面的基材变形为立体形状,因此,在变形后部分地产生增强纤维束的配置量减少的部位,这种情况下,通过预先在该部位大量地设定增强纤维束的配置量,从而能够制作即使在变形后也仍然配置有必需量的增强纤维的纤维增强树脂成型品。
附图说明
[图1]为表示本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材1a的俯视图。
[图2]为表示制作片状增强纤维基材1a的增强纤维束配置装置200的一例的立体图。
[图3A]为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的一种方式的俯视图。
[图3B]为表示通过图3A的束缚方法而进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。
[图4A]为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的另一方式的俯视图。
[图4B]为表示通过图4A的束缚方法而进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。
[图5A]为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的另一方式的俯视图。
[图5B]为表示通过图5A的束缚方法而进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。
[图6A]为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的又一方式的俯视图。
[图6B]为表示通过图6A的束缚方法而进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。
[图7]为表示部分地增加片状增强纤维基材的增强纤维的量的方法的一种方式的剖视图。
[图8]为表示部分地增加片状增强纤维基材的增强纤维的量的方法的另一方式的剖视图。
[图9]为表示部分地增加片状增强纤维基材的增强纤维的量的方法的又一方式的剖视图。
[图10]为表示制造纤维增强树脂成型品时的处理的流程图。
[图11]为表示本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材1b的俯视图。
[图12]为表示本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材1c的俯视图。
[图13]为表示将增强纤维基材层合而形成增强纤维基材层合体6的处理的示意图。
[图14]为表示增强纤维基材层合体6的立体图。
[图15]为表示比较例中的增强纤维基材层合体6C的形成方法的示意图。
具体实施方式
A.片状增强纤维基材的构成:
图1示出了本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材1a。本发明的实施方式的片状增强纤维基材1a中,以长度方向Ld成为大致相同的方向的方式将增强纤维束2并丝而配置。结果,片状增强纤维基材1a通过并丝而配置的增强纤维束2从而形成为片状。
使用的增强纤维束2只要能够用作纤维增强树脂的增强纤维即可,不受特别限定。例如,作为增强纤维束2,可使用碳纤维、玻璃纤维等。尤其是在使用了碳纤维的情况下,能够得到轻质且机械特性优异的纤维增强树脂构件,因而是优选的。另外,也可将材质、种类不同的数种增强纤维束组合而使用。
图2为表示制作片状增强纤维基材1a的增强纤维束配置装置200的一例的立体图。增强纤维束配置装置200具有:配置台205,其能够沿X轴方向移动,并且支承增强纤维束;配置头(head)210,其将增强纤维束配置于配置台205上。配置头210能够相对于配置台205沿Y轴方向及Z轴方向移动。X轴方向、Y轴方向及Z轴方向彼此垂直。
通过这样的构成,配置头210能够将增强纤维束送出至配置台205上的任意位置,并且,能够在配置台205上的任意位置将送出的增强纤维束切断。需要说明的是,Y轴方向与增强纤维束的送出方向一致。结果,在配置台205上,沿Y轴方向并列地配置增强纤维束。
增强纤维束2通过例如图2所示那样的增强纤维束配置装置200而被排列成片状,所述增强纤维束配置装置200将增强纤维束2沿一个方向拉出,并将其配置于配置台205上。图2中,例示了能够将增强纤维束2沿一个方向并丝而配置的装置。但是,也可使用能够将增强纤维束沿任意方向进行配置的装置。为了以低成本制作片状增强纤维基材,优选使用具有简单结构的、廉价且高速的设备。另外,同时拉出多根增强纤维束2而进行配置时,能够更高效地制作片状增强纤维基材。
在规定的位置对排列的各增强纤维束2的各端部进行切割。结果,排列的增强纤维束2整体成为外周具有规定形状的片状。该外周形状是根据作为对象的纤维增强树脂成型品的形状而确定的。原则上,排列的增强纤维束2的外周形状为将具有立体形状的纤维增强树脂成型品的形状展开为平面而得到的形状。但是,考虑到使片状增强纤维基材变形为立体形状时片材的各部分的变化,从制品品质、材料成品率提高的观点考虑,优选为对展开为平面而成的形状简单地进行了稍许修正而得到的形状。
对于排列的增强纤维束2而言,通过至少使相邻的增强纤维束2彼此束缚位置,从而保持片状的形态。增强纤维束2的束缚方法不受限定,可使用基于树脂成分粘合剂的粘接。需要说明的是,本说明书中所称的“束缚”包括大体上不允许彼此位置移动的方式、和允许彼此位置在规定范围内移动的方式。
图3A为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的一种方式的俯视图。图3B为表示通过图3A的束缚方法进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。需要说明的是,图3A~图6B中,例示了各种片状增强纤维基材中应用的结构,并不限于图1所示的片状增强纤维基材1a。因此,图3A~图6B中,以标记“1”来表示片状增强纤维基材。
如图3A及图3B所示的那样,将增强纤维束2并丝而配置,散布粉末状的树脂粘合剂8,然后,施加热使粉末熔融,并使其冷却固化。结果,能够将相邻的增强纤维束2的一部分彼此粘接。
需要说明的是,图3B中,增强纤维束2b以比其他增强纤维束2更窄的间隔进行配置,结果,成为具有较之其他增强纤维束2的剖面形状而言宽度更窄、且厚度更厚的剖面形状的增强纤维束。图4B、图5B及图6B中也同样。需要说明的是,本说明书中,增强纤维束2不仅表示具有较之增强纤维束2b而言宽度更宽、且厚度更薄的剖面形状的增强纤维束,而且还表示包括增强纤维束2b在内的全部增强纤维束。
图4A为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的另一方式的俯视图。图4B为表示通过图4A的束缚方法进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。如图4A及图4B所示的那样,将增强纤维束2并丝而配置,散布熔融树脂,然后进行冷却,使其以纤维状的形态固化,由此也能够将相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚。图4A及图4B中,以标记9来表示以纤维状的形态固化的树脂。
进而,将预先在表面赋予了树脂成分的增强纤维束2并丝而配置,使树脂成分熔融,然后使其固化,由此也能够将相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚。
图5A为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的其他方式的俯视图。图5B为表示通过图5A的束缚方法进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。图5A及图5B的片状增强纤维基材1具有在第一层1La之上形成有第二层1Lb而得到的双层结构。通过采用这样的构成,能够减少为形成纤维增强树脂成型品而将许多片状增强纤维基材1进行层合时的工序。另外,形成片状增强纤维基材1时的层的数量通常少于将片状增强纤维基材1进行层合时的片状增强纤维基材1的数量。因此,能够将片状增强纤维基材1内的各层之间的位置高精度地对齐。由此,通过使片状增强纤维基材为上述项的构成,能够提高形成的纤维增强树脂成型品内的各层之间的位置的精度。
如图5A及图5B所示的那样,通过使用辅助纱10将并丝而配置的增强纤维束2缝合,从而也能够进行接合。辅助纱10的材料不受限定,可使用玻璃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维等。只要能够将相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚即可,纱的种类、接合方法等不受限定。
这样的利用缝合将增强纤维束2接合的方法在如图5B所示那样将2层以上的增强纤维层合时尤其有效。图5B的构成可通过以下方式实现:以增强纤维束2的长度方向Ld成为彼此不同的方向的方式,将以增强纤维的长度方向Ld成为一个方向的方式并丝而配置而形成的层层合2层以上,使相邻的增强纤维束2及相互重叠的增强纤维束2的位置彼此束缚。
如上所述,通过形成使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚从而保持形态的片状增强纤维基材1,能够降低在将片状增强纤维基材1搬运并进行层合时形态发生变化的可能性。另外,将基材1赋形为纤维增强树脂成型品的形状时,能够降低各增强纤维束2散乱地移动而使基材1分解的可能性。即,可得到同时实现了操作性和赋形性的片状增强纤维基材1。
需要说明的是,若增强纤维束2彼此的束缚力过弱,则操作性恶化。另一方面,在增强纤维束2彼此的束缚力过强的情况下,会对将片状增强纤维基材1进行赋形时的片状增强纤维基材1的变形造成不良影响,因而不优选。因此,使束缚力适度的束缚方式和条件是优选的。
需要说明的是,图5B的例子中,第一层1La的第2部分3中的增强纤维的量与第1部分4中的增强纤维的量相等。但是,还优选的是,在第一层1La中,以第2部分3中的增强纤维的量多于第1部分4中的增强纤维的量的方式配置增强纤维束。为了将上述方式中的第一层1La的第1部分4及第2部分3、与第二层1Lb的第1部分4及第2部分3进行区分,本说明书中,有时将第二层1Lb的第1部分和第2部分分别称为“第3部分”、“第4部分”。第二层1Lb的第3部分设置于与第一层1La的第1部分4重叠的范围内。第二层1Lb的第4部分设置于与第一层1La的第2部分3重叠的范围内。
图6A为表示在片状增强纤维基材1中使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的方法的又一方式的俯视图。图6B为表示通过图6A的束缚方法进行了束缚的片状增强纤维基材1的结构的剖视图。如图6A及图6B所示的那样,有通过将配置的增强纤维束2与布状物、网状物贴合从而产生增强纤维束2之间的束缚力的方法。此处,将布状物11贴合于增强纤维束2。
作为布状物11,可使用例如无纺布、机织物、编织物等。贴附于增强纤维束2的物体只要在二维方向上具有规定的大小(面积)、且能够与排列的增强纤维束2粘接即可。布状物、网状物的材质不受特别限定。在使用热塑性树脂材料作为布状物、网状物的材质的情况下,通过使树脂软化或者熔融,能够产生束缚力。或者,也可使用粘接剂而将布状物、网状物与增强纤维束2进行粘贴。布状物、网状物的单位面积重量小,对纤维增强树脂成型品的物性的影响小。另外,变形性优异的布状物、网状物不易妨碍片状增强纤维基材1的赋形性,因此是优选的。
在使用通过树脂成分的粘合剂将增强纤维束2彼此束缚的方法的情况下(参见图3A~图4B)、或者在使用热塑性的布状物、网状物将增强纤维束2彼此束缚的情况下(参见图6A、图6B),将层合的片状增强纤维基材1赋形为构件形状时,树脂成分的粘合剂或热塑性的布状物、网状物也可作为用于保持所述形状的层间粘合剂而发挥功能。
本发明的实施方式的片状增强纤维基材1中,优选使增强纤维的配置量部分地增量。对于部分地增量的部位3而言,以对应于纤维增强树脂构件的设计要求中需要增强机械特性(强度、刚性等)的部位的方式进行设置。将部分地增加增强纤维的配置量时的一种方式示于图1。图1中,片状增强纤维基材1a中,以第1部分4的形式示出每单位面积的增强纤维的重量小的部分,以第2部分3的形式示出每单位面积的增强纤维的重量大于第1部分4的部分。
但是,部分地增加增强纤维的配置量的方式不限于图1的方式。片状增强纤维基材1a中需要进行增强的部位是根据构件的设计要求而确定的,有周边部、中央部、局部等各种方式。例如,可将在纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分作为片状增强纤维基材1a的第2部分3,所述部位的强度大于片状增强纤维基材1a的第1部分4构成的部位。另外,可将在纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分作为片状增强纤维基材1a的第2部分3,所述部位的刚性大于片状增强纤维基材1a的第1部分4构成的部位。需要说明的是,“强度”可在相同条件下对纤维增强树脂成型品的对象部分施加负荷、然后缓缓增大负荷时,根据对象部分被破坏时的负荷的大小进行评价。另外,“刚性”可根据在相同条件下对纤维增强树脂成型品的对象部分施加负荷时的、对象部分的变形量进行评价。
另外,可将在纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分作为片状增强纤维基材1a的第2部分3,所述部位具有的曲率大于片状增强纤维基材1a的第1部分4构成的部位的曲率。在由片状增强纤维基材1a形成立体的纤维增强树脂成型品的情况下,曲率越大的部分在成型时大幅度变形(伸长)的可能性越高。因此,这样的部分中,增强纤维的密度有可能降低。通过实施上述那样的处理,能够降低在曲率大的部分处增强纤维的密度降低的可能性。
需要说明的是,也存在增强部位涵盖了大部分片状增强纤维的情况。这种情况下,也可理解为在片状增强纤维基材中部分的增强纤维的配置量被减少,即,在第1部分4处减少。
图7为表示部分地增加片状增强纤维基材的增强纤维的量的方法的一种方式的剖视图。图7中,示意性地示出了与图1的A-A剖面对应的剖面的结构。需要说明的是,图7~图9并未准确地反映各部分的尺寸。图7~图9中也例示了可在各种片状增强纤维基材中应用的结构,并不限于图1所示的片状增强纤维基材1a。因此,图7~图9中,也以标记“1”表示片状增强纤维基材。
作为部分地增加增强纤维的配置量的方法,如图7所示的那样,可采用以下方法:在使增强纤维增量的第2部分3中,使配置增强纤维束2b的间距变窄。图7的方式中,在第2部分3中增强纤维束2b的间隔小,因此,与第1部分4的增强纤维束2的剖面形状相比,增强纤维束2b的剖面形状成为宽度更窄、且厚度更厚的形状。
图8为表示部分地增加片状增强纤维基材的增强纤维的量的方法的另一方式的剖视图。图8中,示意性地示出了与图1的A-A剖面对应的剖面的结构。如图8所示的那样,也可采用下述方法:在使增强纤维增量的第2部分3中将增强纤维束2重叠而配置等,由此提高增强纤维束2的配置密度。结果,片状增强纤维基材1具有:设置于第1部分4和第2部分3的第1部分层SL1;和设置于第2部分3、而未设置于第1部分4的第2部分层SL2、SL2。由于第1部分层SL1和第2部分层SL2是使用相同的增强纤维束2而形成的,因此,每单位面积的增强纤维的重量均为恒定,且为相等的值。
或者,有以下方法:加宽在第1部分4处配置增强纤维束2的间距,或者不在第1部分4处配置增强纤维束2,由此形成相对地部分增加增强纤维的配置量的状态。
图9为表示部分地增加片状增强纤维基材的增强纤维的量的方法的又一方式的剖视图。图9中,示意性地示出了与图1的A-A剖面对应的剖面的结构。如图9所示的那样,可采用以下方法:作为配置于第2部分3的增强纤维束2c,使用构成增强纤维束的单纱数量比配置于第1部分4的增强纤维束2多的、所谓的粗纱。
需要说明的是,相反地,也可采用以下方法:作为配置于第1部分4的增强纤维束,使用构成增强纤维束的单纱数量比配置于第2部分3的增强纤维束少的细纱。另外,也可组合使用参照图7~图9进行说明的以上方法中的2种以上的方法。
B.片状增强纤维基材的制造:
在形成本发明的实施方式的片状增强纤维基材时,如图3A~图4B、及图7~图9那样,以增强纤维的长度方向Ld成为一个方向的方式并丝而配置,并将增强纤维彼此束缚,由此能够形成片状增强纤维基材1。上述片状增强纤维基材包含1层增强纤维1La。
另一方面,在形成本发明的实施方式的片状增强纤维基材时,也可进行以下操作:(i)以增强纤维束2的长度方向Ld成为彼此不同的方向的方式,将以增强纤维的长度方向Ld成为一个方向的方式并丝而配置而形成的层层合2层以上;(ii)使相邻的增强纤维束2及相互重叠的增强纤维束2的位置彼此束缚。例如,图5A及图5B中,示出了增强纤维束2的方向Ld不同的第一层1La和第二层1Lb。
此处的“相邻”,不仅是指将相同的片状增强纤维基材中的增强纤维束2大致平行地排列并且相邻的状态,而且还包括下述状态:在将片状增强纤维基材进行层合时,构成彼此接触的两片片状增强纤维基材(图5B的1La、1Lb)的增强纤维束彼此相邻(在层合方向上相邻)。即,所谓增强纤维束“相邻”,是表示两根增强纤维束的关系,是表示在这两根增强纤维束之间不存在其他的增强纤维束的关系。
另外,所谓“相互重叠的增强纤维束”,不限于在层合方向上相邻的两根增强纤维束的关系,还表示由在层合方向上相邻的增强纤维束的聚集而构成的3根以上增强纤维束的群组的关系。
上述情况下,作为将相邻的增强纤维束及相互重叠的增强纤维束的位置彼此束缚的手段,可与上述同样地,使用基于树脂粘合剂的方法(参见图3A~图4B)、基于使用了辅助纱的缝合的方法(参见图5A、图5B)等。
通过将一片片状增强纤维基材制成将增强纤维束2的长度方向彼此不同的2层以上的层进行层合而成的结构(参见图5A、图5B),能够获得以下那样的效果。即,在层合多片片状增强纤维基材而形成增强纤维基材并进而将增强纤维基材进行层合时,能够减少层合操作的次数。另外,由于在一片片状增强纤维基材内将2个不同方向的增强纤维束2彼此束缚,因此,将增强纤维基材进行成型而得到预成型体时,能够降低片状增强纤维基材散开、或增强纤维束2的位置偏离的可能性,结果能够更稳定地保持增强纤维基材的形态。
具有上述多层结构的片状增强纤维基材的制作可通过以下所述的方式而实现。第一方式中,将增强纤维束2沿一个方向并丝而配置,然后在其上以成为其他方向的方式将增强纤维束2并丝而配置。然后,使增强纤维束2的位置彼此束缚。
第二方式中,准备处于将增强纤维束2沿一个方向并丝而配置、并使相邻的增强纤维束2的位置彼此束缚的状态的中间产品。然后,将上述中间产品层叠2层以上后,通过粘合剂或缝合等使相互重叠的增强纤维束2的位置彼此束缚,从而得到具有多层结构的片状增强纤维基材。
需要说明的是,在纤维增强树脂成型品的设计中,还优选进行如以下这样的处理。即,在根据纤维增强树脂成型品的形状进行赋形时,由于平面形状变形为立体形状,因此,构成片状增强纤维基材的增强纤维束2的位置发生偏离,结果有时导致增强纤维的配置量减少。在增强纤维基材中,预先确定预期会发生上述情况的部分。然后,在与增强纤维基材的上述位置对应的片状增强纤维基材的位置,预先使增强纤维的配置量多于其他位置(参见图7~图9)。
将增强纤维基材赋形为凹凸大的形状时,作为赋形的结果,增强纤维的配置量在增强纤维基材的一部分中减少,结果存在无法得到与设计一致的机械特性的情况。但是,通过进行如上述那样的处理,从而在赋形后也可确保必需量的增强纤维配置量,因此,能够呈现出与设计一致的机械特性。
将包含至少1片上述的片状增强纤维基材的2片以上片状增强纤维基材进行层合,形成增强纤维基材,然后赋形为与纤维增强树脂成型品大致相同的形状并进行形状固定,由此可制作预成型体。
通过进行这样的处理,从而即使不在层合体内以高的位置精度配置增强构件,也仍然能够简便地制作在必要的部位配置有必需量的增强纤维的预成型体。
本发明的实施方式的纤维增强树脂成型品是使用上述的片状增强纤维基材、预成型体进行成型的。
以下,参照附图,对具体的纤维增强树脂成型品的生产方法进行说明。
图10为表示制造纤维增强树脂成型品时的处理的流程图。步骤S10中,形成片状增强纤维基材。具体而言,步骤S12中,使用图2所示的增强纤维束配置装置200,以长度方向Ld大体一致的方式将增强纤维束排列而配置。此时,利用参照图7~图9进行说明的方法中的1种以上的方法配置增强纤维束,以使得第2部分3中的增强纤维的量多于第1部分4中的增强纤维的量(也参见图1)。
然后,步骤S12中,利用参照图3A~图6B进行说明的方法中的1种以上的方法,使相邻的增强纤维束彼此束缚。结果,形成了例如构成图1所示的片状增强纤维基材1a的单元层1La。
图10的步骤S10中,实施1次以上单元层的形成(步骤S12)。在实施2次以上单元层的形成时,在与已形成的单元层1La重叠的区域中形成新的1层以上的单元层。例如,在与已经形成的单元层1La的区域一致的区域中,形成新的1层以上的单元层。新形成的单元层中的至少一层包含配置与已形成的单元层1La的增强纤维束2的配置(即长度方向Ld的方向)不同的增强纤维束2。需要说明的是,步骤S10中形成的多个单元层可包含增强纤维束的配置彼此相同的2层以上的单元层。
但是,通过将单元层的形成重复进行(步骤S12)而形成的多个单元层之中,至少2层以上的单元层中,增强纤维的量多的第2部分3存在于至少一部分彼此重叠的位置。另外,至少2层以上的单元层中,增强纤维的量少的第1部分4存在于至少一部分彼此重叠的位置。优选的是,具有第1部分4和第2部分3的多个单元层在层合方向上进行投影时,各单元层的第1部分4和第2部分3分别一致。
并且,步骤S10中,所形成的多个单元层中的一个单元层1La中包含的至少一部分的增强纤维束、与另一个单元层1Lb中包含的至少一部分的增强纤维束在至少一部分被彼此束缚(例如,参见图5A及图5B)。通过上述操作,可形成包含1个以上的单元层的片状增强纤维基材1。
将图10的步骤S10实施1次以上。实施2次以上步骤S10时新形成的片状增强纤维基材中的至少一者包含配置与已形成的片状增强纤维基材的增强纤维束的配置(即长度方向Ld的方向)不同的增强纤维束。需要说明的是,步骤S10中形成的多片片状增强纤维基材可包含增强纤维束的配置彼此相同的2片以上片状增强纤维基材。
但是,通过将步骤S10重复进行而形成的多片片状增强纤维基材(参见图1、图11、及图12)之中,至少2片以上的片状增强纤维基材中,增强纤维的量多的第2部分3存在于将这些片状增强纤维基材层合时至少一部分彼此重叠的位置。另外,至少2片以上的片状增强纤维基材中,增强纤维的量少的第1部分4存在于将这些片状增强纤维基材层合时至少一部分彼此重叠的位置。
图11为表示本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材1b的俯视图。图12为表示本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材1c的俯视图。片状增强纤维基材1b、1c与图1所示的片状增强纤维基材1a相比,增强纤维束2的方向不同。片状增强纤维基材1b、1c的其他方面与片状增强纤维基材1a相同。片状增强纤维基材1a~1c的剖面结构如图8所示的那样。需要说明的是,图11及图12中,对于与图1所示的构成对应的构成,标注相同的标记来表示。在层合方向上进行投影时,片状增强纤维基材1a~1c的第1部分4和第2部分3分别一致。
图10的步骤S20中,将步骤S10中形成的片状增强纤维基材(参见图1、图11、及图12)进行层合。结果,形成增强纤维基材。需要说明的是,片状增强纤维基材1d与片状增强纤维基材1a~1c相比,增强纤维束2的方向不同。片状增强纤维基材1d的其他方面与片状增强纤维基材1a相同。对于片状增强纤维基材1a、1b、1c、1d而言,第2部分3被配置于彼此重复的位置。因此,增强纤维基材中,与这些第2部分3对应的特定部位包含比其他部位更多的增强纤维。
需要说明的是,仅实施1次步骤S10时,步骤S20中形成的增强纤维基材等同于步骤S10中形成的片状增强纤维基材。即,上述情况下,步骤S20中未进行处理。
将图10的步骤S10和步骤S20的组合实施1次以上。结果,形成1片以上的增强纤维基材。
图13为表示将增强纤维基材层合而形成增强纤维基材层合体6的处理的示意图。此处,图10的步骤S20中形成的增强纤维基材表示片状增强纤维基材1a、1b、1c、1d中的任一种形态、即在步骤S20中未实施片状增强纤维基材的层合的情况的例子。
图10的步骤S30中,如图13所示的那样,将步骤S20中形成的增强纤维基材(片状增强纤维基材1a、1b、1c、1d)进行层合。结果,形成增强纤维基材层合体6。
图14为表示增强纤维基材层合体6的立体图。作为增强纤维基材的片状增强纤维基材1a、1b、1c、1d中,第2部分3被配置于彼此重复的位置。因此,增强纤维基材层合体6中,与这些第2部分3对应的特定部位包含比其他部位更多的增强纤维。
图10的步骤S30中,进一步使用模具对增强纤维基材层合体6进行赋形。即,在不进行切割等除去加工的情况下将增强纤维基材层合体6从平面形状成型为三维形状。并且,利用粘合剂,对增强纤维基材层合体6的形状进行形状固定。结果,形成预成型体。
步骤S40中,将预成型体配置在成型模具内。然后,在合上成型模具后,向成型模具内注入环氧树脂等液态树脂。该树脂作为完成品的纤维增强树脂成型品中的基体树脂而发挥功能。
步骤S50中,将含浸于预成型体中的树脂进行固化。结果,形成纤维增强树脂成型品。本说明书中,将在纤维增强树脂成型品内固定增强纤维的相对位置的树脂称为“基体树脂”。除了图10的S50中使用的树脂以外,基体树脂也包括图10的S10、S20、S40中使用的树脂。
图15为表示比较例中的增强纤维基材层合体6C的形成方法的示意图。比较例中,将具有大致相同的外形形状的裁切基材1p、1q、1r、1s进行层合。并且,为了增强作为完成品的纤维增强树脂成型品的一部分,根据要增强的部位的形状,进一步层合用于增强的裁切基材12p~12t。用于增强的裁切基材12p~12t通过从预先形成的具有恒定的宽度及单位面积重量的增强纤维基材中切出而形成。
上述形态中,从预先形成的具有恒定的宽度及单位面积重量的增强纤维基材切出用于增强的裁切基材12p~12t。因此,产生了未使用的基材,材料的成品率低。
但是,本实施方式的片状增强纤维基材中,无论是根据纤维增强树脂成型品的形状而确定外形的片状增强纤维基材的层,还是为了进行增强而配置的结构,均是以不经过切出工序的方式形成的(参见图2)。因此,(i)能够减少在制作纤维增强树脂成型品时被废弃的材料。(ii)能够在不增加被废弃的材料的情况下实现纤维增强树脂成型品的增强。
另外,形成具有第1部分和第2部分的层结构后,将这些外形形状大体一致的层结构进行层合(参见图13)。因此,(iii)在纤维增强树脂成型品的成型时,能够降低用于增强的增强纤维基材发生位置偏离的可能性。
产业上的可利用性
本发明的实施方式涉及的片状增强纤维基材可适用于以高品质高效地制造轻质且机械特性优异的纤维增强树脂成型品。
附图标记说明
1、1a、1b、1c、1d…片状增强纤维基材
1La…单元层(第一层)
1Lb…单元层(第二层)
1p、1q、1r、1s…裁切基材
2、2b、2c…增强纤维束
3…第2部分
4…第1部分
6…增强纤维基材层合体
6C…增强纤维基材层合体
8…树脂粘合剂
9…纤维状树脂
10…辅助纱
11…布状物
12p~12t…裁切基材
200…增强纤维束配置装置
205…配置台
210…配置头
Ld…增强纤维的长度方向
SL1…第1部分层
SL2…第2部分层

Claims (21)

1.片状增强纤维基材,其用于形成纤维增强树脂成型品,
所述片状增强纤维基材具有第一层,所述第一层包含以长度方向大致相同的方式配置的多根增强纤维束,其中,相邻的所述增强纤维束在至少一部分中彼此束缚,
所述第一层具有:
第1部分,所述第1部分包含多根所述增强纤维束;和
第2部分,所述第2部分包含多根所述增强纤维束,且每单位面积的增强纤维的重量多于所述第1部分,
其中,所述第一层还包含:
第1部分层,所述第1部分层被设置于所述第1部分和所述第2部分,且每单位面积的所述增强纤维的重量是恒定的;和
第2部分层,所述第2部分层被设置于所述第2部分,而未被设置于所述第1部分,且每单位面积的所述增强纤维的重量是恒定的。
2.如权利要求1所述的片状增强纤维基材,其还具有第二层,所述第二层包含以长度方向大致相同的方式配置的多根增强纤维束,其中,相邻的增强纤维束在至少一部分中彼此束缚,
所述第一层和第二层以各自包含的多根增强纤维束的长度方向彼此不同的方式层合,
所述第二层中包含的至少一部分增强纤维束在至少一部分中被所述第一层中包含的增强纤维束束缚,
所述第二层具有:
第3部分,所述第3部分的至少一部分配置于与所述第1部分重叠的位置,且所述第3部分包含多根所述增强纤维束;和
第4部分,所述第4部分的至少一部分配置于与所述第2部分重叠的位置,且所述第4部分包含多根所述增强纤维束,且每单位面积的所述增强纤维的重量多于所述第3部分。
3.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,
所述第2部分中的所述增强纤维束比所述第1部分中的所述增强纤维束更粗。
4.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,
所述第2部分中的所述多根增强纤维束以比所述第1部分中的所述多根增强纤维束的间隔更窄的间隔进行配置。
5.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,
所述片状增强纤维基材具有根据所述纤维增强树脂成型品的形状而确定的外周形状,
所述第1部分及所述第2部分根据所述纤维增强树脂成型品的设计要求而确定。
6.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,
所述第2部分是在所述纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分,所述部位的强度和刚性中的至少一者大于所述第1部分构成的部位。
7.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,
所述片状增强纤维基材具有根据所述纤维增强树脂成型品的形状而确定的外周形状,
所述第2部分为下述部位,在根据所述纤维增强树脂成型品的形状而对所述片状增强纤维基材进行赋形时,伴随所述片状增强纤维基材的变形,所述部位的每单位面积的增强纤维的重量减少。
8.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,
所述第2部分是在所述纤维增强树脂成型品中构成下述部位的部分,所述部位具有的曲率大于所述第1部分构成的部位的曲率。
9.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,利用树脂粘合剂将相邻的所述增强纤维束彼此束缚。
10.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,利用辅助纱将相邻的所述增强纤维束缝合。
11.如权利要求1或2所述的片状增强纤维基材,其中,所述增强纤维束由碳纤维构成。
12.预成型体,其包含2片以上的增强纤维基材,其中,
所述2片以上的增强纤维基材包含权利要求1至11中任一项所述的片状增强纤维基材,并且,所述2片以上的增强纤维基材被赋形为立体形状并进行形状固定。
13.纤维增强树脂成型品,其包含权利要求12所述的预成型体,其中,所述预成型体含浸有经固化的基体树脂。
14.使用片状增强纤维基材生产纤维增强树脂成型品的方法,其具有形成单元层的工序,
所述形成单元层的工序具有下述工序:
以长度方向大致相同的方式配置多根增强纤维束的工序;和
使相邻的所述增强纤维束在至少一部分中彼此束缚的工序,
所述配置多根增强纤维束的工序包括形成下述第1部分和第2部分的工序,
所述第1部分包含多根所述增强纤维束,
所述第2部分包含多根所述增强纤维束,且每单位面积的增强纤维的重量多于所述第1部分,
其中,形成所述单元层的工序包括下述工序:
将每单位面积的所述增强纤维的重量为恒定的第1部分层设置于所述第1部分和所述第2部分的工序;和
将每单位面积的所述增强纤维的重量为恒定的第2部分层设置于所述第2部分、而不设置于所述第1部分的工序。
15.如权利要求14所述的方法,其还具有下述工序:
形成多个所述单元层的工序,所述工序中,反复进行形成所述单元层的工序从而形成彼此重叠的多个所述单元层,并且,彼此之间的所述多根增强纤维束的长度方向不同;和
使所述多个单元层中的一个单元层中包含的至少一部分增强纤维束与所述多个单元层中的另一个单元层中包含的至少一部分增强纤维束在至少一部分中彼此束缚的工序,
在所述多个单元层中的至少两个单元层中,
各单元层的所述第1部分的至少一部分彼此重叠,
各单元层的所述第2部分的至少一部分彼此重叠。
16.如权利要求14或15所述的方法,其中,
形成所述第2部分的工序包括下述工序:使用比形成所述第1部分的所述增强纤维束更粗的所述增强纤维束来形成所述第2部分。
17.如权利要求14或15所述的方法,其中,
形成所述第2部分的工序包括下述工序:以比形成所述第1部分的所述多根增强纤维束的间隔更窄的间隔配置所述多根增强纤维束。
18.如权利要求14或15所述的方法,所述方法还具有下述工序:
根据所述纤维增强树脂成型品的形状来确定所述片状增强纤维基材的外形形状的工序;和
根据所述纤维增强树脂成型品的设计要求来确定所述第1部分及所述第2部分的工序。
19.如权利要求14或15所述的方法,所述方法还具有下述工序:
根据所述纤维增强树脂成型品的形状来确定所述片状增强纤维基材的外形形状的工序;和
规定下述部位并将其确定为所述第2部分的工序,在根据所述纤维增强树脂成型品的形状对所述片状增强纤维基材进行赋形时,伴随所述片状增强纤维基材的变形,所述部位的每单位面积的增强纤维的重量减小。
20.如权利要求14或15所述的方法,其中,利用树脂粘合剂对相邻的所述增强纤维束进行束缚。
21.如权利要求14或15所述的方法,其中,通过利用辅助纱进行的缝合对相邻的所述增强纤维束进行束缚。
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