CN107428960A - 含浸有树脂的纤维束的制造方法及含浸有树脂的纤维束的卷绕体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,使树脂连续地含浸在连续地行进的纤维束中,所述含浸有树脂的纤维束的制造方法至少包括如下工序:将未含浸树脂的纤维束开卷的开卷工序,使上述纤维束从充满树脂的含浸浴中通过的树脂含浸工序,和在上述树脂含浸工序后使树脂渗透至纤维束内部的含浸促进工序,至少在与大气压相比被减压的减压空间内实施含浸促进工序。本发明使用减压空间制造含浸有树脂的纤维束,该减压空间能够通过简便的设备减压,易于保持气密性,并且具有作业性良好的结构。
Description
技术领域
本发明涉及与纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastic,FRP)制容器等的制造相关的含浸有树脂的纤维束的制造方法。
背景技术
FRP是将树脂用增强纤维增强的复合材料,与铁、铝等金属材料相比轻质,且能够发挥出与金属材料同等以上的强度及刚性,因此被广泛利用。
在FRP制造中的原料阶段,通常形成多个单纤维合在一起构成的纤维束、和液态树脂这样的分别独立的形态,然后需要采用各种制造方法将纤维束和树脂复合化。作为在此过程中产生的问题之一,可以举出:纤维束与树脂的复合化不完全,在最终制品中残留有空隙。制品中的空隙在制品的强度/刚性等物性、外观等质量管理方面是重要的要素,为了减少空隙,针对材料、工艺等从多个角度进行了技术开发。
使树脂附着于纤维束并渗透至纤维束内部的工序,被特别地称为含浸工序,但是,如果仅仅使树脂附着并期待通过毛细管现象进行渗透的话,则制作能实现所期望的制造时间及空隙率的含浸有树脂的纤维束是极其困难的。
作为决定树脂向纤维束内的含浸性的因素之一,可以举出压力差。含浸性与含浸的树脂和存在于纤维束内的空气之间的压力差存在比例关系,因此,除了提高含浸树脂的加压力之外,通过减小纤维束周边的环境压力也可以提高含浸性。因此,公开了减小含浸有树脂的纤维束的制造工序整体或一部分的环境压力、提高含浸性的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭60-240435号公报
专利文献2:日本特开平5-96539号公报
专利文献3:日本特开2002-28924号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于如专利文献1所示那样将制造装置整套全部保持在减压空间内来制造含浸有树脂的纤维束的方法,由于减压空间变得巨大,所以为了提高减压度需要强力的减压设备,结果存在成本增高的可能性。
对于如专利文献2、3所示那样将含浸有树脂的纤维束制造工序的一部分进行减压的方法,需要在减压空间和常压空间之间导入导出纤维束,难以保持气密性。虽然从气密性的观点考虑形成接触式的密封结构较好,但在使纤维束通过接触式密封部时,因摩擦而易于在纤维束上产生毛刺,导致品质降低,此外由于毛刺堵塞等也变得易于停止运行。因此,多使用非接触密封部,但由于其在气密性方面差,所以为了得到充分的减压度,它们也需要强力的减压设备。
另外,作为专利文献1、2、3共同的课题,减压空间成为未考虑作业性的结构。为了进行由减压部内部的纤维卷绕、毛刺堵塞等导致的异常停机时的应对、另外为了进行将异常停机防患于未然的维护等,需要停止装置、进行分解,成为使生产率降低的主要原因。
本发明的目的在于提供一种含浸有树脂的纤维束的制造方法,所述制造方法具有能够采用简便设备进行减压、易于保持气密性、并且具有作业性良好的结构的减压空间。
用于解决课题的手段
通过如下发明,解决上述课题。
(1)含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,使树脂连续地含浸在连续行进的纤维束中,
所述含浸有树脂的纤维束的制造方法至少包括下述工序:
将未含浸树脂的纤维束开卷的开卷工序;
使所述纤维束从充满树脂的含浸浴中通过的树脂含浸工序;和
在所述树脂含浸工序后使树脂渗透至纤维束内部的含浸促进工序,
至少在与大气压相比被减压的减压空间内进行含浸促进工序,并且所述减压空间的压力低于所述开卷工序内的压力及/或进行所述树脂含浸工序的空间的压力。
(2)如(1)所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其中,所述减压空间为真空。
(3)如(1)或(2)所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述减压空间由能在与纤维行进方向大致垂直的方向上分割成至少2个以上的隔壁形成。
(4)如(3)所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,在所述隔壁的外周面具有用于供给及/或排出纤维束的纤维束通过口。
(5)如(3)或(4)所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,在所述隔壁内部具有气密壁结构,所述气密壁结构具有供纤维束行进的纤维束通过口。
(6)如(5)所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述隔壁的外周面所具有的纤维束通过口的开口面积为所述气密壁结构所具有的纤维束通过口的开口面积以下。
(7)如(5)或(6)所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,在所述隔壁上设置有至少2个以上的将所述隔壁结构内的空气排出的真空抽吸口,其中至少1个以上设置于存在气密壁结构的部位,至少1个以上设置于不存在气密壁结构的部位。
(8)如(5)~(7)中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,设置在所述隔壁及所述气密壁上的所述纤维束通过口中的至少一个以上不在包含最上游侧的纤维通过口中的纤维束行进方向和纤维束通过口宽度方向而形成的平面上。
(9)如(5)~(8)中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述气密壁结构中形成纤维束通过口的壁端部形成为纤维束引导形状,其目的在于通过与纤维束接触而将纤维束引导至下游。
(10)如(3)~(9)中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述减压空间中,在经分割的隔壁结构彼此之间的接触面上,夹持用于保持气密的片状弹性构件而进行使用。
(11)如(3)~(10)中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述纤维束通过口为四边形。
(12)如(11)所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述隔壁结构中,纤维束通过口由所述片状弹性构件和隔壁及气密壁形成。
(13)如(3)~(12)中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述隔壁结构中,在与纤维行进方向大致垂直的方向上可分割成至少2个以上的追加导纱构件以被所述一组隔壁及气密壁夹持的方式配置,在所述追加导纱构件上形成有纤维束通过口。
(14)如(1)~(13)中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述含浸促进工序包括在限制了旋转的含浸促进棒上使纤维束通过的工序。
(15)(1)~(14)中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的卷绕体的制造方法,其特征在于,在通过所述含浸促进工序或树脂附着工序后,使用可自由移动的卷绕头将该含浸纤维束卷绕至在固定轴上进行旋转的芯轴,得到成型品。
发明效果
根据本发明,能够提供一种含浸有树脂的纤维束的制造方法,所述制造方法具有能采用简便设备减压、易于保持气密性、并且具有作业性良好的结构的减压空间。
附图说明
[图1]为本发明的含浸有树脂的纤维束的制造方法的简图。
[图2]为表示本发明的包含减压区域的制造方法的一例的简图。
[图3]为表示本发明的包含减压区域的制造方法的其它例的简图。
[图4]为表示本发明中的减压空间的实施例的立体图。
[图5]为本发明中的减压空间的实施例的剖面图。
[图6]为本发明中的减压空间的实施例的其它剖面图。
[图7]为减压空间隔壁上的纤维束通过口的实施例的正面图。
[图8]为减压空间隔壁上的纤维束通过口的其它实施例的正面图。
[图9]为减压空间隔壁上的纤维束通过口的其它实施例的正面图。
[图10]为减压空间内具有气密壁的实施例的剖面图。
[图11]为减压空间内具有气密壁的实施例的其它剖面图。
[图12]为实施例中的气密壁上的纤维束通过口的实施例的正面图。
[图13]为实施例中的气密壁上的纤维束通过口的其它实施例的正面图。
[图14]为实施例中的气密壁上的纤维束通过口的其它实施例的正面图。
[图15]为表示减压空间内具有气密壁的实施例中的吸气口配置的例子的剖面图。
[图16]为表示减压空间内具有气密壁的实施例中的纤维通过口配置的例子的剖面图。
[图17]为图16中的区域412的部分放大图。
[图18]为表示本发明的含浸有树脂的纤维束的卷绕体的制造方法的简图。
具体实施方式
以下,详细地说明本发明。
<工序概要>
使用图1所示的工序图,针对本发明涉及的含浸有树脂的纤维束的制造方法进行说明。本制造工序的构成如下:至少包含将未含浸树脂的纤维束开卷的开卷工序100、使上述纤维束从充满树脂的树脂浴中通过的含浸工序200、使树脂渗透至纤维束中的含浸促进工序300。
<开卷工序>
开卷工序100的构成如下:至少包括纤维束线轴101和开卷辊102。
<开卷辊>
对于将从纤维束线轴101开卷的纤维束1引导至含浸工序200的开卷辊102的数量而言,从受制造设备布置制约的观点、经济性的观点考虑,选择对于各制造装置来说最适合的数量。对于开卷辊102的轴方向而言,与纤维束行进方向垂直是重要的,纤维束线轴101的轴方向和轴方向可以一致,也可以垂直,也可以为扭曲的位置。
<纤维>
作为本制造方法中使用的增强纤维,可以将作为FRP的增强纤维通常使用的玻璃纤维等无机纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维等有机纤维等各种增强纤维以单体或多种组合的形式使用。
<含浸工序>
含浸工序200的构成如下:至少包含保持树脂2的含浸浴201、导入辊202、树脂含浸辊203和导出辊204。
<含浸浴的构造>
在图中所示的利用含浸辊的方式中,纤维束1通过导入辊202后,通过含浸辊203,通过导出辊204,被输送至下一工序即含浸促进工序300。配置成含浸浴201内被树脂2填满、含浸辊203从树脂2中通过,由此使树脂附着在辊表面。结果,树脂2附着在通过含浸辊203上的纤维束1上,树脂含浸至纤维束中。
<导入/导出辊>
图1的实施方式中导入辊202及导出辊204分别有1个,但并不特别地限制于此,也可以以分别为多个辊组的形式构成。对于辊相互的位置关系,也没有特别限制,可以以各种方式实施,对于多个导入辊202及含浸辊203及导出辊204的旋转轴方向,优选配置成全部为相同的方向,其原因在于能够防止纤维束1的扭曲、折叠。
<其它含浸方法>
另外,利用含浸辊方式进行的含浸工序只不过是含浸方法的一例。例如,可以采用使纤维束直接从树脂中通过的浸渍方式、将纤维束导入含浸模具内并在模具内部排出经另行计量的树脂的定量排出方式等多种方法,只要目的是使规定量的树脂附着及含浸于纤维束的工序即可。
<树脂>
对于树脂2而言,根据最终制品的用途、装置环境、制品要求特性,可以选择环氧、不饱和聚酯等热固性树脂、或聚酰胺等热塑性树脂,但没有特别的限制。从作业性、能量消耗量的观点考虑,优选环氧树脂等热固性树脂,其原因在于,能够大致在树脂温度低的状态下实施含浸工序,故而作业性好。
<树脂粘度>
从含浸性的观点考虑,含浸树脂的粘度小时较好,但过低时,在树脂充分地含浸至纤维束中之前滴落,有可能无法保持规定的树脂含量,因此适当的粘度是必需的。具体而言,优选在10~2000mPa·s的范围内。更优选为100~1100mPa·s的范围。
<含浸促进工序>
含浸促进工序300可以以各种含浸促进方式实施,但优选构成为至少包含多个含浸促进棒301。含浸促进棒301优选以限制棒的绕轴线方向旋转的状态使用。
<由含浸促进棒产生的作用>
纤维束1一边以Z状挂在多个含浸促进棒301上一边从工序中通过。含浸有树脂的纤维束的制造工序中,通常对纤维束1赋予张力,因此,从含浸促进棒301通过时,纤维束1在其厚度方向上受到来自含浸促进棒301的反作用力。在该反作用力的作用下,在上述含浸工序200中已附着于纤维束1的树脂2的向纤维束中的进一步含浸(渗透)得以被促进,可以将残留在纤维束1中的空隙置换为树脂2。
<工序速度>
关于纤维束1的行进速度,从生产率的观点考虑,优选为0.1~300m/min的范围。过快时,无法确保含浸时间,有可能导致产品品质降低。另外,纤维束的行进阻力变大,由于每单位时间的纤维行进量增加而导致毛刺的产生量增加等,不追加维护则有可能引起断线等故障。
<减压的定义>
接下来,记载关于本发明的特征之一即减压空间400的详细内容。此处,所谓减压,是指降低至比周围空间的大气压小的压力。表示减压大小的减压度可以以减压空间中的压力来表示,优选为0~750mmHg的范围。更优选为真空(0mmHg以上76mmHg以下),此时能够进一步促进含浸,故而优选。
<减压空间所占的区域>
对于减压空间400所占的区域而言,至少收纳含浸促进工序300是重要的。例如,如图2所示,减压空间可以进一步收纳含浸工序200,或进一步收纳开卷工序100(无图示),或者也可以如图3所示仅收纳含浸促进工序300。
<由减压获得的效果>
通过将工序内减压,被含浸的树脂2的压力与残留在纤维束1中的空气之间的压力差变大。结果,含浸被促进,因此能够得到空隙少的含浸有树脂的纤维束。特别是,由于对树脂含浸的贡献度大的树脂含浸促进工序300在减压下实施,所以能够有效地提高含浸性。
<减压机构>
对于得到减压空间400的减压机构,没有特别的限制,例如,如图2~4所示那样通过设置在减压空间中的真空抽吸口401,利用例如通常的真空泵(无图示)等吸出空间中的空气,由此能够得到减压空间400。
<减压空间>
接下来,针对本发明的特征之一、即形成减压空间400的减压空间隔壁的优选实施方式进行如下说明。图4中通过立体图表示实施例。
本发明中的减压空间400通过在与纤维束行进方向大致垂直的方向上可分割的隔壁402、403与外部空间隔离,保持被减压的空间。隔壁402、403的外周面上具有纤维束通过口405,其由将纤维束1导入减压空间400内的入口和将纤维束从减压空间400内导出的出口构成。另外,隔壁402、403的至少任一方具有用于得到减压空间的至少1个以上的真空抽吸口401。对于减压空间400内而言,如图6所示,至少收纳含浸促进机构(本实施例中为多个含浸促进棒301)是重要的。
<空间隔壁>
隔壁402、403的材质、尺寸没有特别的限制,可以选择与所期望的减压度、收纳物相适应的材质、尺寸。优选设置为与内部收纳物相适的最小限的大小,其原因在于能够高效地提高减压度,故而理想。
<隔壁的分割结构>
另外,在隔壁402、403对置而固定的连结面上,为了保持气密性优选设置密封结构。例如,可以如图4所示那样形成如下结构:在隔壁402、403分别设置凸缘部404,在两者之间配置密封件(packing)后进行连结。另外,对隔壁的分割数也没有特殊的限制,但为如图4所示的2分割结构这样的分割数尽可能少的方式时,易于保持减压空间的气密性,能够高效地提高减压度,故而优选。
<密封件>
作为所用的密封件,只要是能够实现保持减压空间气密性的目的即可,没有特殊的限制,优选使用不会因与纤维束1接触时划伤纤维束1、或与树脂2反应等而对制品造成不良影响的、具有适度的弹性的弹性构件。作为弹性构件的例子,例如可以举出有机硅橡胶,厚度为0.2~10mm、硬度为20~90°的有机硅橡胶具有适度的弹性及作业性,为优选。
<由分割结构所获得的效果>
通过形成能够容易地将减压空间隔壁分解的结构,针对收纳在减压空间内的含浸促进棒301上的纤维卷绕、毛刺在纤维束通过口405的堆积等、可能成为制造停止的预兆的故障,变得易于采取预防措施,针对已经引起的故障,变得易于处置,因此,可以提高生产率。
<纤维束通过口405>
对于纤维束通过口405,如图5所示,优选在入口侧/出口侧均形成仅仅足以供纤维束1通过的最小限度的开口面积。另外,如图6所示,优选在不含纤维束通过口405的区域中不设置纤维束通过口这样的开口部。结果,由于除了纤维束通过口405以外均不与外部空间连通,所以能够将减压空间400内的减压度保持在更高水平。
对于纤维束通过口405的形状,只要纤维束1可通过即可,没有特别的限制,可以适用各种形态。例如,如图7所示,可以仅在隔壁402或403上设置成切口状、或打穿的孔状,其形状可以为长方形,也可以为圆形。或者,也可以形成组合结构,即,在隔壁402、403上分别设成切口状,将双方组合,从而形成纤维束通过口405。或者,如图8所示,也可以经由为了提高气密性而导入的隔壁密封用弹性构件450,形成纤维束通过口405。
<导纱构件的使用>
进而,如图9所示,形成由隔壁402、403夹持导纱构件420、421的结构,可以在导纱构件420、421上设置纤维束通过口405。对于导纱构件420、421而言,与隔壁402、403同样地形成可分割的结构,可以提高生产率,为优选。另外,为了提高气密性,也可以在导纱构件420、421之间插入导纱构件密封用弹性构件451进行使用。对于设置在隔壁402、403上的用于收纳导纱构件420、421的切口,可以为无缝隙地仅收纳导纱构件420、421的大小,也可以为以夹持隔壁密封用弹性构件450的状态无缝隙地收纳导纱构件420、421的大小。
对于设置在导纱构件420、421上的纤维束通过口405,也应用与隔壁402、403同样的处理手段。即,可以形成如下结构:在导纱构件420、421中的任一者上形成切口状或打穿的孔穴状、或者将设置在两者上的切口形状组合,由此形成纤维束通过口405。另外,可以形成如下结构:经由导纱构件密封用弹性构件451形成纤维束通过口405。
通过使用导纱构件420、421,从而与通常较导纱构件420、421大的隔壁402、403相比,能够进行更精密的加工,因此,能够形成尺寸精度高的纤维束通过口。
<开口面积的优选范围>
对于纤维束通过口405而言,重要的是,从抑制毛刺产生的观点考虑,优选纤维束通过口405与纤维束1为非接触式。优选的是,纤维束通过口405的大小分别相对于纤维束的宽度和厚度而言控制在1.2~20倍的范围。通过形成这样的最小限度的开口面积,能够将外部空气从纤维束通过口405向减压空间400内的流入最小化,提高气密性。另外,形成最小限度的大小的结果,含浸工序200中附着的纤维束上的树脂2易于附着在纤维束通过口404的边界部,因此,存在于纤维束1与纤维束通过口405之间的间隙被树脂密封,由此可以期待进一步提高气密性。
<气密壁>
作为减压空间400的结构,更优选在减压空间400中设置多个气密壁406及407,如此能进一步提高空间内的减压度。如图10所示,可以以从隔壁402、403双方延伸而对置的方式设置气密壁406、407,如图11所示,也可以设置例如仅从隔壁402的一侧延伸的气密壁406。对于气密壁的个数,没有特殊的限制,可以基于内部收纳物、所期望的减压度进行选择。
<气密壁上的纤维束通过口>
另外,在气密壁406、407上,优选具有用于供纤维通过的纤维束通过口405。对于开口的范围,优选基于与隔壁402、403相同的构思实施。具体而言,从保持气密性的观点考虑,纤维束通过口405优选如下设置:形成仅仅足以供纤维束1通过的最小限度的开口面积,在不存在纤维束通过口405的区域中不设置开口部,以使开口面积为最小限度。对于形状,也同样,如图12所示,例如可以仅在一侧的气密壁406上设置成切口状,也可以设置成孔状,还可以以跨越两侧的气密壁406、407的方式设置。或者,如图13所示,也可以经由为了提高气密性而导入的隔壁密封用弹性构件450形成纤维束通过口405。
<插入导纱构件时>
对于插入有导纱构件420、421的结构,也可以基于相同的构思实施。如图14所示,对于设置在气密壁406、407上的用于收纳导纱构件420、421的切口,既可以形成无间隙地仅收纳导纱构件420、421的大小,也可以形成以夹持隔壁密封用弹性构件450的状态无间隙地收纳导纱构件420、421的大小。
<由气密壁所获得的效果>
通过设置气密壁406、407,在外部空间与内部收纳物附近之间连通的区域变小,空气流入的阻力变大,因此,内部收纳物附近的减压度提高,能够提高含浸性。
<气密壁与隔壁的开口部面积的关系及抽吸口配置>
对于位于隔壁402、403上的及位于气密壁406、407上的纤维束通过口405的开口面积的关系而言,可以全部为相同大小,但也可以使设置在隔壁402、403上的纤维束通过口405的开口面积最小,随着向减压空间400的中央接近而变大。通过使与外部空间接近的区域的开口面积小,能够保持气密性。另外,开口部小时,存在毛刺易于堆积的倾向,通过将面积小的开口部设置在外部空间侧,更易于除去毛刺,维护性优异。
另外,如图15所例示,通过形成在气密壁结构内设置至少1个以上的真空抽吸口408、在气密壁结构外设置至少1个以上的真空抽吸口409的结构,能够更加有效地抑制来自外部空间的空气流入,提高减压度。
<纤维通过口的Z状配置>
或者,如图16所示那样形成如下结构:在隔壁402、403、气密壁406、407及导纱构件420、421上设置的全部的纤维束通过口405中,至少1个以上的纤维束通过口411不在包含最上游侧的纤维束通过口410处的纤维束行进方向和纤维束宽度方向而形成的平面上,即,如将图16的区域412放大的图即图17所示,形成各个中心线413、414不一致的结构,由此能够更高效地抑制来自外部空间的空气流入,使减压度提高。
应用本结构时,在纤维束1行进的同时纤维束1与纤维通过口的一部分接触是不可避免的,因此,优选的是,进行接触的部位形成纤维束引导形状,其目的在于以不卡住或损伤纤维束的方式将其引导至工序下游。例如,如图17所示,可以使形成纤维通过口的气密壁406、407的端部为带圆弧的形状,将表面粗糙度设在算术平均粗糙度Ra=0.6~25的范围。或者也可以形成配置有纤维束引导用弹性构件452的结构。
<纤维束引导用弹性构件>
作为所用的纤维束引导用弹性构件452所要求的特性,与上述的隔壁密封用弹性构件450及导纱构件密封用弹性构件451同样,优选为具有适度弹性的弹性构件,与纤维束1接触时不会损伤纤维束1或与树脂2反应等而对制品造成不良影响。作为弹性构件的例子,例如可以举出有机硅橡胶,厚度0.2~10mm、硬度20~90°的有机硅橡胶具有适度的弹性及作业性,为优选。另外,隔壁密封用弹性构件450及导纱构件密封用弹性构件451也可以形成为一体。
<从制造工序通过后的利用用途>
通过本发明的制造工序制造的含浸有树脂的纤维束可以通过多种方法加工成最终制品的形态。例如,对已含浸的树脂施加各种追加工序,形成半固化状态,经预浸料坯化后,先卷绕至线轴上,再采用另外的含浸有树脂的纤维束的卷取体制造装置得到最终制品形状。
<卷绕工序>
另外,如图18所示,也可以在同一工序上在含浸促进工序300后设置卷绕工序500,作为制造含浸有树脂的纤维束的卷取体的工序。卷绕工序500的构成中至少包含相对于芯轴的卷绕头501、搭载在卷绕头上的多个卷绕辊502、为卷绕对象物的芯轴503。
<卷绕工序的动作概要>
已从树脂含浸促进工序通过的纤维束1从固定在卷绕头501上的卷绕辊502中通过而被卷绕。相对于在固定于空间上的轴上旋转的芯轴503,卷绕头501基于根据卷取体所要求的特性而设计的纤维束卷绕量/卷绕角度,自由地移动位置,由此向芯轴上实施卷绕,制造含浸有树脂的纤维束的卷取体。
<卷取后>
在含浸有树脂的纤维束的卷取体中,卷绕工序后,经过树脂固化工序及包括对剩余部进行修整的附加加工等的润饰工序,形成最终产品。对于固化工序而言,既可以不从卷绕工序移开、在相同场所进行,也可以从卷绕工序移开在其它场所进行。
产业上的可利用性
本发明的含浸有树脂的纤维束作为纤维增强塑料制容器的材料等可以被广泛利用。
符号说明
1:纤维束
2:树脂
100:开卷工序
101:纤维束线轴
102:开卷辊
200:含浸工序
201:含浸浴
202:导入辊
203:含浸辊
204:导出辊
300:含浸促进工序
301:含浸促进棒
400:减压空间
401:真空抽吸口
402:隔壁1
403:隔壁2
404:凸缘部
405:纤维束通过口
406:气密壁1
407:气密壁2
408:真空抽吸口1
409:真空抽吸口2
410:纤维束通过口1
411:纤维束通过口2
412:区域
413:中心线1
414:中心线2
420:导纱构件1
421:导纱构件2
450:隔壁密封用弹性构件
451:导纱构件密封用弹性构件
452:纤维束引导用弹性构件
500:卷绕工序
501:卷绕头
502:卷绕辊
503:芯轴
Claims (15)
1.含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,使树脂连续地含浸在连续行进的纤维束中,
所述含浸有树脂的纤维束的制造方法至少包括下述工序:
将未含浸树脂的纤维束开卷的开卷工序;
使所述纤维束从充满树脂的含浸浴中通过的树脂含浸工序;和
在所述树脂含浸工序后使树脂渗透至纤维束内部的含浸促进工序,
至少在与大气压相比被减压的减压空间内进行含浸促进工序,并且所述减压空间的压力低于所述开卷工序内的压力及/或进行所述树脂含浸工序的空间的压力。
2.如权利要求1所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其中,所述减压空间为真空。
3.如权利要求1或2所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述减压空间由能在与纤维行进方向大致垂直的方向上分割成至少2个以上的隔壁形成。
4.如权利要求3所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,在所述隔壁的外周面具有用于供给及/或排出纤维束的纤维束通过口。
5.如权利要求3或4所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,在所述隔壁内部具有气密壁结构,所述气密壁结构具有供纤维束行进的纤维束通过口。
6.如权利要求5所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述隔壁的外周面所具有的纤维束通过口的开口面积为所述气密壁结构所具有的纤维束通过口的开口面积以下。
7.如权利要求5或6所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,在所述隔壁上设置有至少2个以上的将所述隔壁结构内的空气排出的真空抽吸口,其中至少1个以上设置于存在气密壁结构的部位,至少1个以上设置于不存在气密壁结构的部位。
8.如权利要求5~7中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,设置在所述隔壁及所述气密壁上的所述纤维束通过口中的至少一个以上不在包含最上游侧的纤维通过口中的纤维束行进方向和纤维束通过口宽度方向而形成的平面上。
9.如权利要求5~8中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述气密壁结构中形成纤维束通过口的壁端部形成为纤维束引导形状,其目的在于通过与纤维束接触而将纤维束引导至下游。
10.如权利要求3~9中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述纤维束通过口为四边形。
11.如权利要求3~10中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述减压空间中,在经分割的隔壁结构彼此之间的接触面上,夹持用于保持气密的片状弹性构件而进行使用。
12.如权利要求11所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述隔壁结构中,纤维束通过口由所述片状弹性构件和隔壁及气密壁形成。
13.如权利要求3~12中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述隔壁结构中,在与纤维行进方向大致垂直的方向上可分割成至少2个以上的追加导纱构件以被所述一组隔壁及气密壁夹持的方式配置,在所述追加导纱构件上形成有纤维束通过口。
14.如权利要求1~13中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的制造方法,其特征在于,所述含浸促进工序包括在限制了旋转的含浸促进棒上使纤维束通过的工序。
15.权利要求1~14中任一项所述的含浸有树脂的纤维束的卷绕体的制造方法,其特征在于,在通过所述含浸促进工序后,使用可自由移动的卷绕头将该含浸纤维束卷绕至在固定轴上进行旋转的芯轴,得到成型品。
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