JP2001047507A - 複合材のオートクレーブ成形におけるバギング方法 - Google Patents

複合材のオートクレーブ成形におけるバギング方法

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JP2001047507A
JP2001047507A JP11223870A JP22387099A JP2001047507A JP 2001047507 A JP2001047507 A JP 2001047507A JP 11223870 A JP11223870 A JP 11223870A JP 22387099 A JP22387099 A JP 22387099A JP 2001047507 A JP2001047507 A JP 2001047507A
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JP
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rubber sheet
silicone rubber
prepreg
lower mold
bagging
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Tetsuya Nakamura
哲也 中村
Kazuyuki Tamada
和之 玉田
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Sakura Rubber Co Ltd
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Sakura Rubber Co Ltd
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  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】バギングフィルムを使用することなく,簡単に
バギングを行うことができ,工数の低減と経済性を図る
ことができる複合材のオートクレーブ成形におけるバギ
ング方法を提供することにある。 【解決手段】製品製作用の下型11の凹凸面11aに繊
維強化プラスチックからなるプリプレグ12を重ね,こ
のプリプレグ12をシリコンゴムシート13によって覆
うとともに、このシリコンゴムシート13の周囲と前記
下型11とをシール枠15によってシールし,前記下型
11とシリコンゴムシート13との間を真空引きすると
ともに,オートクレーブ法により前記プリプレグ12を
硬化させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、繊維強化プラス
チックを用いた複合材のオートクレーブ成形におけるバ
ギング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】繊維強化プラスチックを用いて建築用や
宇宙用の構造部材を複合材のオートクレーブ成形によっ
て製造する試みが行なわれている。
【0003】図5は従来の複合材のオートクレーブ成形
法を示し,図中1は製品成型用の下型であり、例えばア
ルミニウム,耐熱性エポキシ樹脂(例えばクインネート
(商品名))等によって形成されている。下型1には凹
凸面1aが形成され,この凹凸面1aには繊維強化プラ
スチックからなるプリプレグ2が重ねられている。この
プリプレグ2には離型フィルムとしてのFEPフィルム
3を介して通気性を有するブリ‐ザクロス4が重ねられ
ている。
【0004】さらに、ブリ‐ザクロス4はバギングフィ
ルム5によって覆われ、このバギングフィルム5の周囲
はシーラント6によって下型1に対してシールされてい
る。更に,バギングフィルム5の一部には真空口金7が
設けられている。
【0005】そして、下型1をオートクレーブ(図示し
ない)に収納するとともに,真空口金7を真空吸引源
(図示しない)に接続し,下型1の凹凸面1aとバギン
グフィルム5との間を真空引きしてバギングフィルム5
を下型1の凹凸面1a側に密着させるとともに,前記プ
リプレグ2を加熱硬化させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリプ
レグ2を覆うバギングフィルム5は収縮性が少ないため
に,真空引きによって下型1の凹凸面1a側に密着した
ときに成形物の凹凸に追随せずに、突っ張りやブリッジ
状になったりするという問題がある。そこで,従来にお
いては,バギングフィルム5に予め作業者が皺5aを作
り,真空引きしたときのバギングフィルム5の突っ張り
やブリッジを防ぐようにしているが、立体的な形状の複
合材を製作する際には特に,このバギング作業が面倒で
多くの工数がかかっている。さらに、バギングフィルム
5等の副資材は使い捨てであり,その都度皺5aを作る
必要があり,作業性が悪く、また不経済で環境にも悪い
という問題がある。
【0007】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、バギングフィルムを
使用することなく,簡単にバギングを行うことができ,工
数の低減と経済性及びゴミの減量を図ることができる複
合材のオートクレーブ成形におけるバギング方法を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、製品製作用の下型に繊維強化プラスチ
ックからなるプリプレグを重ね,このプリプレグをシリ
コンゴムシートによって覆うとともに、このシリコンゴ
ムシートの周囲と前記下型とをシールし,前記下型とシ
リコンゴムシートとの間を真空引きするとともに,オー
トクレーブ法により前記プリプレグを硬化させることを
特徴とする複合材のオートクレーブ成形におけるバギン
グ方法にある。
【0009】前記シリコンゴムシートの周囲は好ましく
は,下型の形状に倣った形状の剛性を有するシール枠に
よって押さえ固定されていることを特徴とする。
【0010】更に好ましくは,前記シリコンゴムシート
は、放熱性シリコンゴムであることを特徴とする。更に
好ましくは、前記シリコンゴムシートは、成形品の3次
元的形状に追随するような形状にあらかじめ成型されて
いることを特徴とする。
【0011】前記構成によれば, 下型をオートクレーブ
に収納するとともに,下型とシリコンゴムシートとの間
を真空引きしながら加熱することにより,シリコンゴム
シートが下型側に密着し、プリプレグを下型の形状に倣
った形状に加熱硬化させることができる。
【0012】また、パイプ状中子型に繊維強化プラスチ
ックからなるプリプレグを積層し,このプリプレグをシ
リコンゴム袋に収納してシールするとともに、このシリ
コンゴム袋を真空引きするとともに,オートクレーブ法
により前記プリプレグを硬化させることを特徴とする複
合材のオートクレーブ成形におけるバギング方法にあ
る。
【0013】前記構成によれば,複数本の繊維強化プラ
スチックからなるパイプを同時に成形することができ
る。また、前記繊維強化プラスチックからなるプリプレ
グは、常温硬化型の樹脂を用い、シリコンゴムシートを
用いて成形する真空成形法を用いる成形方法でもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0015】図1〜図3は第1の実施形態を示し、図1
に示す,11は建築用や宇宙用の製品成型用の下型を示
し、例えばアルミニウム,耐熱性エポキシ樹脂(例えば
クインネート(商品名))等によって形成されている。
下型11の上面には凹凸面11aが形成され,この凹凸
面11aには繊維強化プラスチックからなるプリプレグ
12が重ねられている。このプリプレグ12にはこれよ
りサイズの大きいシリコンゴムシート13が重ねられて
いる。このシリコンゴムシート13は,金属粉末を混入
した、熱伝導率の良い放熱性シリコンゴムを用いること
によりオートクレーブ成形時のシリコンゴムによる物温
が上昇し難くなるのを防止できる。さらに,シリコンゴ
ムシート13の一部には真空口金14が設けられ,真空
吸引源(図示しない)に接続できるようになっている。
【0016】また,シリコンゴムシート13の上部には
シリコンゴムシート13の周縁部を下型11の周縁部に
押さえ固定するシール枠15が設けられている。このシ
ール枠15は金属等の剛性を有する材料によってシリコ
ンゴムシート13の周縁部に沿う矩形枠状に形成されて
いるとともに,下型11の凹凸面11aの形状に倣って
凹凸面15aを有している。
【0017】さらに、シール枠15にはトグルリンク機
構を有する複数個のワンタッチクランプ16が取り付け
られており,これらワンタッチクランプ16は下型11
の外周壁に設けられたフック17と係脱可能である。
【0018】次に, 複合材のオートクレーブ成形におけ
るバギング方法について説明する。下型11の凹凸面1
1aに繊維強化プラスチックからなるプリプレグ12を
重ね,このプリプレグ12を覆うようにシリコンゴムシ
ート13を重ねる。次に,シリコンゴムシート13の周
縁部にシール枠15を載せ,複数のワンタッチクランプ
16を下型11のフック17に係合すると、シリコンゴ
ムシート13の周囲は下型11の凹凸面11aに対して
シールされる。
【0019】次に,前述のようにセットした下型11を
オートクレーブ(図示しない)に収納するとともに,真
空口金14を真空吸引源(図示しない)に接続し,下型
11の凹凸面11aとシリコンゴムシート13との間を
真空引きしてシリコンゴムシート13を下型11の凹凸
面11a側に密着させるとともに,前記プリプレグ12
を加熱硬化させる。このとき、シリコンゴムシート13
は真空吸引によって適当に伸縮してプリプレグ12を介
して凹凸面11aに密着する際には突っ張りやブリッジ
が発生せず、また、突っ張りを防止するための皺を作業
者が形成しなくても下型11の凹凸面11aの形状に倣
った凹凸形状の複合材を成形することができる。
【0020】成形後,ワンタッチクランプ16をフック
17から外すことにより,シール枠15を下型11から
分離でき,またシリコンゴムシート13を複合材から剥
離することにより複合材を取出すことができるため、複
合材の取出しも容易であるとともに,シリコンゴムシー
ト13を繰り返し使用でき,経済的であり、かつゴミの
減量にもつながり、環境負荷も低減できる。
【0021】なお,前記実施の形態においては,シリコン
ゴムシート13は可撓性を有する平板状のものを使用し
たが,下型11の凹凸面11aの形状に倣った形状に成
形したものを使用してもよい。すなわち、基本的には従
来のオートクレーブ成形と同様であり,図3に示すよう
に,下型18の凹凸面18aの凹凸面18aにシリコン
ゴム19を2〜5mm程度の厚さに貼り付け,オートク
レーブまたはオーブンに収納して加硫することにより簡
単に成形できる。このように, 下型18の凹凸面18a
の形状に倣った形状のシリコンゴムシート20を使用す
ることにより,セットが容易であるとともにシールが確
実に行えるという効果がある。
【0022】また、成形物が部分的に厚かったり、シリ
コンゴムシート13を成形物の形状に厳密に合わせたい
という場合には、通常のバギングフィルムを用いて成形
した成形品を1つ作り、これを下型18の上に載せ、そ
の上にシリコンゴム19を2〜5mm程度の厚さに貼り
付けて、オートクレーブまたはオーブンに収納して加硫
する。
【0023】図4は第2の実施形態を示し,繊維強化プ
ラスチックからなるパイプを成形する方法を示す。第1
の実施形態と同様のシリコンゴムシートによって形成し
たシリコンゴム袋21は,扁平状でその一端側に開口部
22が設けられているとともに,一部に真空口金23が
設けられている。
【0024】このシリコンゴム袋21の開口部22から
繊維強化プラスチックからなるプリプレグ24を積層し
た複数本のパイプ状中子型25を平行に並べて収納し,
シリコンゴム袋21の開口部22をワンタッチシール金
具26によってシールする。
【0025】そして、第1の実施形態と同様に真空引き
するとともに,オートクレーブに収納して加熱硬化する
ことにより,複数本の繊維強化プラスチックからなるパ
イプを同時に成形することができる。また、シリコンゴ
ム袋21は繰り返し使用でき,経済的である。
【0026】なお,前記各実施形態においては,波状の複
合材成形品及びパイプ状の複合材成形品を成形する場合
について説明したが、複合材成形品の形状及び構造は限
定されるものではなく,型の形状によって任意の形状の
複合材成形品を成形することができる。
【0027】また、製品製作用の下型の成形面またはパ
イプ状中子型に、常温硬化型の樹脂からなるプリプレグ
を重ね、このプリプレグをシリコンゴムシートによって
覆って成形する,いわゆる真空成形法を用いる成形方法
でもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3の発
明によれば, 下型をオートクレーブに収納するととも
に,下型とシリコンゴムシートとの間を真空引きしなが
ら加熱することにより,シリコンゴムシートが下型側に
密着し、プリプレグを下型の形状に倣った形状に加熱硬
化させることができる。従って,従来のように,バギング
フィルムを使用することなく,簡単にバギングを行うこ
とができ,工数の低減と経済性を図ることができる。
【0029】請求項4によれば, 複数本の繊維強化プラ
スチックからなるパイプを同時に成形することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態を示し、複合材のオ
ートクレーブ成形におけるバギング方法を説明するため
の分解斜視図。
【図2】同実施形態を示し、下型にプリプレグ及びシリ
コンゴムシートをセットした状態の縦断側面図。
【図3】同実施形態の変形例を示し,シリコンゴムシー
トの成形法を示す縦断側面図。
【図4】この発明の第2の実施形態を示し、複数本の繊
維強化プラスチックからなるパイプを同時に成形する方
法を示す斜視図。
【図5】従来の複合材のオートクレーブ成形におけるバ
ギング方法を説明するための縦断側面図。
【符号の説明】
11…下型 12…プリプレグ 13…シリコンゴムシート 15…シール枠 21…シリコンゴム袋 22…開口部 24…プリプレグ 25…パイプ状中子型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F205 AA25 AA45 AD05 AD08 HA14 HA23 HA33 HA35 HB01 HB12 HF05 HF30 HF37 HK01 HK04 HK05 4F208 AA25 AA45 AD05 AD08 MA01 MB01 MB22 MC02 MJ22 MJ29 MK08 MW01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製品製作用の下型の成形面に繊維強化プ
    ラスチックからなるプリプレグを重ね,このプリプレグ
    をシリコンゴムシートによって覆うとともに、このシリ
    コンゴムシートの周囲と前記下型とをシールし,前記下
    型とシリコンゴムシートとの間を真空引きするととも
    に,オートクレーブ法により前記プリプレグを硬化させ
    ることを特徴とする複合材のオートクレーブ成形におけ
    るバギング方法。
  2. 【請求項2】 前記シリコンゴムシートの周囲は,下型
    の形状に倣った形状の剛性を有するシール枠によって押
    さえシールされていることを特徴とする請求項1記載の
    複合材のオートクレーブ成形におけるバギング方法。
  3. 【請求項3】 前記シリコンゴムシートは、放熱性シリ
    コンゴムであることを特徴とする請求項1または2記載
    の複合材のオートクレーブ成形におけるバギング方法。
  4. 【請求項4】 前記シリコンゴムシートは、成形品の3
    次元的形状に追随するような形状にあらかじめ成型され
    ていることを特徴とする請求項1または2記載の複合材
    のオートクレーブ成形におけるバギング方法。
  5. 【請求項5】 パイプ状中子型に繊維強化プラスチック
    からなるプリプレグを積層し,このプリプレグをシリコ
    ンゴム袋に収納してシールするとともに、このシリコン
    ゴム袋を真空引きするとともに,オートクレーブ法によ
    り前記プリプレグを硬化させることを特徴とする複合材
    のオートクレーブ成形におけるバギング方法。
  6. 【請求項6】 製品製作用の下型の成形面またはパイプ
    状中子型に、常温硬化型の樹脂からなるプリプレグを重
    ね、このプリプレグをシリコンゴムシートによって覆っ
    て成形する真空成形法を用いる成形方法。
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Cited By (6)

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