JP2001191439A - 複合材の製造方法 - Google Patents
複合材の製造方法Info
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- JP2001191439A JP2001191439A JP2000003974A JP2000003974A JP2001191439A JP 2001191439 A JP2001191439 A JP 2001191439A JP 2000003974 A JP2000003974 A JP 2000003974A JP 2000003974 A JP2000003974 A JP 2000003974A JP 2001191439 A JP2001191439 A JP 2001191439A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度で低コストの複合材を製造でき、汎用
的な複合材の製造方法を提供する。 【解決手段】 ２次元織物４２および３次元織物４３を
並べて、両方の織物に樹脂を含浸させる。含浸した樹脂
は、同時に硬化されて一体となり、２次元織物４２と３
次元織物４３とを結合する。製品となる複合材のうちで
も特に高い強度が要求される部分に、３次元織物４３を
使用し、複合材の中でもそれほど高い強度が要求されな
い部分に、２次元織物４２を使用するなど、複合材の各
部の機能に合わせて、材料となる織物を選択することが
でき、両者を一体化させて全体として高強度でかつ低コ
ストの複合材を製造することができる。
的な複合材の製造方法を提供する。 【解決手段】 ２次元織物４２および３次元織物４３を
並べて、両方の織物に樹脂を含浸させる。含浸した樹脂
は、同時に硬化されて一体となり、２次元織物４２と３
次元織物４３とを結合する。製品となる複合材のうちで
も特に高い強度が要求される部分に、３次元織物４３を
使用し、複合材の中でもそれほど高い強度が要求されな
い部分に、２次元織物４２を使用するなど、複合材の各
部の機能に合わせて、材料となる織物を選択することが
でき、両者を一体化させて全体として高強度でかつ低コ
ストの複合材を製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機または船舶
の部品などに用いられるＦＲＰ（繊維強化プラスチッ
ク）など、繊維と樹脂とを複合させる複合材の製造方法
に関する。
の部品などに用いられるＦＲＰ（繊維強化プラスチッ
ク）など、繊維と樹脂とを複合させる複合材の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】複合材の製造方法には、２次元のプリプ
レグ（Pre-impregnatedの省略形）を使用する方法、２
次元の織物を使用する方法、３次元の織物を使用する方
法などがある。２次元プリプレグを使用する方法の場合
は、２次元プリプレグを裁断し積み重ねることで適当な
形状を形成しこれを硬化する方法である。２次元の織物
を使用する方法は、２次元の織物を裁断して積み重ねた
状態で樹脂を含浸させ硬化する方法である。３次元の織
物を使用する方法は、適当な形状の３次元の織物を織
り、これに樹脂を含浸させて硬化する方法であり、たと
えば、特公平７−２９３０４にその製造方法が記載され
ている。
レグ（Pre-impregnatedの省略形）を使用する方法、２
次元の織物を使用する方法、３次元の織物を使用する方
法などがある。２次元プリプレグを使用する方法の場合
は、２次元プリプレグを裁断し積み重ねることで適当な
形状を形成しこれを硬化する方法である。２次元の織物
を使用する方法は、２次元の織物を裁断して積み重ねた
状態で樹脂を含浸させ硬化する方法である。３次元の織
物を使用する方法は、適当な形状の３次元の織物を織
り、これに樹脂を含浸させて硬化する方法であり、たと
えば、特公平７−２９３０４にその製造方法が記載され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の２次元プリプレ
グや２次元織物を使用する２次元複合材の製造によれ
ば、硬化した複合材は繊維に平行な方向には高い強度を
示すが、面に垂直な方向（板厚方向）の強度は、面内の
繊維方向の強度に比べて低い。特に繊維を一方向に引き
そろえた２次元プリプレグの場合は、複雑な形状に対し
ては成形しにくい。２次元織物は、２次元プリプレグに
比べて、より複雑な形状に成形できるが、繊維を一方向
に引きそろえた２次元プリプレグに比べると強度が低
い。３次元織物は、板厚方向にも繊維で補強されていて
高い強度を有するが、所定の形状に部品１点ごとに織る
必要があるため、一般にコストが高くなり、複合材の製
造コストを引き上げてしまう。
グや２次元織物を使用する２次元複合材の製造によれ
ば、硬化した複合材は繊維に平行な方向には高い強度を
示すが、面に垂直な方向（板厚方向）の強度は、面内の
繊維方向の強度に比べて低い。特に繊維を一方向に引き
そろえた２次元プリプレグの場合は、複雑な形状に対し
ては成形しにくい。２次元織物は、２次元プリプレグに
比べて、より複雑な形状に成形できるが、繊維を一方向
に引きそろえた２次元プリプレグに比べると強度が低
い。３次元織物は、板厚方向にも繊維で補強されていて
高い強度を有するが、所定の形状に部品１点ごとに織る
必要があるため、一般にコストが高くなり、複合材の製
造コストを引き上げてしまう。
【０００４】本発明の目的は、高強度で低コストの複合
材を製造でき、複雑な形状にも成形できる複合材の製造
方法を提供することである。
材を製造でき、複雑な形状にも成形できる複合材の製造
方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維を２次元
または３次元に織った第１織物、および繊維を３次元に
織った第２織物を並べる工程と、第１織物および第２織
物に樹脂を含浸させる工程と、樹脂を硬化して、第１織
物および第２織物を一体化させる工程とを含むことを特
徴とする複合材の製造方法である。
または３次元に織った第１織物、および繊維を３次元に
織った第２織物を並べる工程と、第１織物および第２織
物に樹脂を含浸させる工程と、樹脂を硬化して、第１織
物および第２織物を一体化させる工程とを含むことを特
徴とする複合材の製造方法である。
【０００６】本発明に従えば、第１織物および第２織物
として、それぞれ２次元織物および３次元織物を並べる
か、またはそれぞれ３次元織物および別の３次元織物を
並べるかして、両方の織物に樹脂を含浸させる。含浸し
た樹脂は、同時に硬化されて、第１織物と第２織物とを
一体化させる。
として、それぞれ２次元織物および３次元織物を並べる
か、またはそれぞれ３次元織物および別の３次元織物を
並べるかして、両方の織物に樹脂を含浸させる。含浸し
た樹脂は、同時に硬化されて、第１織物と第２織物とを
一体化させる。
【０００７】たとえば、製品となる複合材のうちでも特
に高い強度が要求される部分に、第２織物として３次元
織物を使用し、複合材の中でもそれほど高い強度が要求
されない部分および複雑な形状の部分に、第１織物とし
て２次元織物を使用する。このように、複合材の各部の
機能に合わせて、材料となる織物を選択することがで
き、第１織物と第２織物とを一体化させて、全体として
高強度でかつ低コストの複合材を製造することができ、
複雑な形状を有する部分があっても成形することができ
る。
に高い強度が要求される部分に、第２織物として３次元
織物を使用し、複合材の中でもそれほど高い強度が要求
されない部分および複雑な形状の部分に、第１織物とし
て２次元織物を使用する。このように、複合材の各部の
機能に合わせて、材料となる織物を選択することがで
き、第１織物と第２織物とを一体化させて、全体として
高強度でかつ低コストの複合材を製造することができ、
複雑な形状を有する部分があっても成形することができ
る。
【０００８】また、製造しようとする複合材が、別の製
品の材料である３次元織物と、さらに別の製品の材料で
ある３次元織物と、を組合わせることによって製造でき
る場合など、織物を組合わせることで新たな製品の材料
となり得る場合に、本発明では、それらの３次元織物同
士を一体化させるので、様々な形状の３次元織物を用い
て複合材を製造することができる。これによって、材料
として新たな３次元織物を用意しなくても、新たな複合
材を製造することができ、すなわち、汎用的な複合材の
製造方法を実現することができる。
品の材料である３次元織物と、さらに別の製品の材料で
ある３次元織物と、を組合わせることによって製造でき
る場合など、織物を組合わせることで新たな製品の材料
となり得る場合に、本発明では、それらの３次元織物同
士を一体化させるので、様々な形状の３次元織物を用い
て複合材を製造することができる。これによって、材料
として新たな３次元織物を用意しなくても、新たな複合
材を製造することができ、すなわち、汎用的な複合材の
製造方法を実現することができる。
【０００９】また本発明は、繊維を２次元または３次元
に織った織物、および繊維に樹脂を含浸させて半硬化さ
せて成るプリプレグを並べる工程と、織物に樹脂を含浸
させる工程と、樹脂を硬化して、織物およびプリプレグ
を一体化させる工程とを含むことを特徴とする複合材の
製造方法である。
に織った織物、および繊維に樹脂を含浸させて半硬化さ
せて成るプリプレグを並べる工程と、織物に樹脂を含浸
させる工程と、樹脂を硬化して、織物およびプリプレグ
を一体化させる工程とを含むことを特徴とする複合材の
製造方法である。
【００１０】本発明に従えば、２次元織物およびプリプ
レグを並べるか、または３次元織物およびプリプレグを
並べるかして、織物に樹脂を含浸させる。このとき、含
浸した樹脂はプリプレグに接触する。次に、織物に含浸
した樹脂、およびプリプレグに予め含浸して半硬化して
いた樹脂が、同時に硬化されて一体となり、織物とプリ
プレグとを結合する。このように、ドライ繊維としての
織物とプリプレグとを組合わせるので、さらに多様な製
品の形状または機能に合わせて、複合材を製造すること
ができる。
レグを並べるか、または３次元織物およびプリプレグを
並べるかして、織物に樹脂を含浸させる。このとき、含
浸した樹脂はプリプレグに接触する。次に、織物に含浸
した樹脂、およびプリプレグに予め含浸して半硬化して
いた樹脂が、同時に硬化されて一体となり、織物とプリ
プレグとを結合する。このように、ドライ繊維としての
織物とプリプレグとを組合わせるので、さらに多様な製
品の形状または機能に合わせて、複合材を製造すること
ができる。
【００１１】具体的には、複雑形状を有する部分には２
次元織物を、高い強度を必要とする部分には３次元織物
を、平面的形状で面内に高い強度が必要な部分には２次
元プリプレグを適用することで、２次元織物、３次元織
物、２次元プリプレグの特徴を生かした一体成形部品を
低コストで製造することができる。
次元織物を、高い強度を必要とする部分には３次元織物
を、平面的形状で面内に高い強度が必要な部分には２次
元プリプレグを適用することで、２次元織物、３次元織
物、２次元プリプレグの特徴を生かした一体成形部品を
低コストで製造することができる。
【００１２】また本発明は、繊維を２次元または３次元
に織った織物、および繊維に樹脂を含浸させて硬化させ
て成るプリキュア部材を並べる工程と、織物に樹脂を含
浸させる工程と、樹脂を硬化して、織物およびプリキュ
ア部材を一体化させる工程とを含むことを特徴とする複
合材の製造方法である。
に織った織物、および繊維に樹脂を含浸させて硬化させ
て成るプリキュア部材を並べる工程と、織物に樹脂を含
浸させる工程と、樹脂を硬化して、織物およびプリキュ
ア部材を一体化させる工程とを含むことを特徴とする複
合材の製造方法である。
【００１３】本発明に従えば、２次元織物およびプリキ
ュア部材を並べるか、または３次元織物およびプリキュ
ア部材を並べるかして、織物に樹脂を含浸させる。この
とき、含浸した樹脂はプリキュア部材に接触する。次
に、織物に含浸した樹脂は硬化されてプリキュア部材と
一体になり、織物とプリキュア部材とを結合する。この
ように、ドライ繊維としての織物とプリキュア部材とを
組合わせるので、さらに多様な製品の形状または機能に
合わせて、複合材を製造することができる。
ュア部材を並べるか、または３次元織物およびプリキュ
ア部材を並べるかして、織物に樹脂を含浸させる。この
とき、含浸した樹脂はプリキュア部材に接触する。次
に、織物に含浸した樹脂は硬化されてプリキュア部材と
一体になり、織物とプリキュア部材とを結合する。この
ように、ドライ繊維としての織物とプリキュア部材とを
組合わせるので、さらに多様な製品の形状または機能に
合わせて、複合材を製造することができる。
【００１４】また本発明は、繊維に樹脂を含浸させて半
硬化させて成る第１プリプレグ、および３次元織物に樹
脂を含浸させて半硬化させて成る第２プリプレグを並べ
る工程と、樹脂を硬化して、第１プリプレグおよび第２
プリプレグを一体化させる工程とを含むことを特徴とす
る複合材の製造方法である。
硬化させて成る第１プリプレグ、および３次元織物に樹
脂を含浸させて半硬化させて成る第２プリプレグを並べ
る工程と、樹脂を硬化して、第１プリプレグおよび第２
プリプレグを一体化させる工程とを含むことを特徴とす
る複合材の製造方法である。
【００１５】本発明に従えば、第１プリプレグおよび第
２プリプレグに予めそれぞれ含浸していた樹脂は、同時
に硬化されて一体となり、第１プリプレグと第２プリプ
レグとを結合する。このように、３次元織物に予め樹脂
が含浸されてプリプレグ状態になっており、通常の２次
元プリプレグと組合わせて使用するときに樹脂含浸の工
程が不要になって製造が容易になる。
２プリプレグに予めそれぞれ含浸していた樹脂は、同時
に硬化されて一体となり、第１プリプレグと第２プリプ
レグとを結合する。このように、３次元織物に予め樹脂
が含浸されてプリプレグ状態になっており、通常の２次
元プリプレグと組合わせて使用するときに樹脂含浸の工
程が不要になって製造が容易になる。
【００１６】また本発明は、繊維を２次元または３次元
に織った織物、繊維に樹脂を含浸させて半硬化させて成
るプリプレグ、および繊維に樹脂を含浸させて硬化させ
て成るプリキュア部材を並べる工程と、織物に樹脂を含
浸させる工程と、樹脂を硬化して、織物、プリプレグお
よびプリキュア部材を一体化させる工程とを含むことを
特徴とする複合材の製造方法である。
に織った織物、繊維に樹脂を含浸させて半硬化させて成
るプリプレグ、および繊維に樹脂を含浸させて硬化させ
て成るプリキュア部材を並べる工程と、織物に樹脂を含
浸させる工程と、樹脂を硬化して、織物、プリプレグお
よびプリキュア部材を一体化させる工程とを含むことを
特徴とする複合材の製造方法である。
【００１７】本発明に従えば、２次元織物とプリプレグ
とプリキュア部材とを並べるか、または３次元織物とプ
リプレグとプリキュア部材とを並べるかして、織物に樹
脂を含浸させる。このとき、含浸した樹脂はプリプレグ
やプリキュア部材に接触する。次に、織物に含浸した樹
脂は硬化されてプリプレグやプリキュア部材と一体にな
り、織物とプリプレグとプリキュア部材とを結合する。
このように、ドライ繊維としての織物とプリプレグとプ
リキュア部材とを組合わせるので、さらに多様な製品の
形状または機能に合わせて、複合材を製造することがで
きる。
とプリキュア部材とを並べるか、または３次元織物とプ
リプレグとプリキュア部材とを並べるかして、織物に樹
脂を含浸させる。このとき、含浸した樹脂はプリプレグ
やプリキュア部材に接触する。次に、織物に含浸した樹
脂は硬化されてプリプレグやプリキュア部材と一体にな
り、織物とプリプレグとプリキュア部材とを結合する。
このように、ドライ繊維としての織物とプリプレグとプ
リキュア部材とを組合わせるので、さらに多様な製品の
形状または機能に合わせて、複合材を製造することがで
きる。
【００１８】なお、前記プリプレグは、たとえば複数の
繊維を互いに平行かつ全体が面状になるように束ねて樹
脂を含浸させて半硬化させたもの、または、２次元織物
に樹脂を含浸させて半硬化させたものなどである。さら
に、前記プリキュア部材は、２次元織物を複数積重ねて
樹脂を含浸させて硬化させたものなどである。
繊維を互いに平行かつ全体が面状になるように束ねて樹
脂を含浸させて半硬化させたもの、または、２次元織物
に樹脂を含浸させて半硬化させたものなどである。さら
に、前記プリキュア部材は、２次元織物を複数積重ねて
樹脂を含浸させて硬化させたものなどである。
【００１９】また本発明は、前記プリプレグは、３次元
織物に樹脂を含浸させて半硬化させて構成されることを
特徴とする。
織物に樹脂を含浸させて半硬化させて構成されることを
特徴とする。
【００２０】本発明に従えば、プリプレグに３次元織物
を使用することで、高い強度の複合材を製造することが
できる。
を使用することで、高い強度の複合材を製造することが
できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態を
示す断面図である。成型治具１２ａは土台部３１および
蓋部３２を備え、土台部３１の表面には、凹所３１ａが
形成されている。その凹所３１ａに複数の２次元織物４
２および３次元織物４３を並べて載置し、土台部３１の
上から蓋部３２を被せて、ボルトなどで固定する。土台
部３１に蓋部３２を固定したときに、蓋部３２の下面
と、土台部３１の凹所３１ａとの間に形成された内部空
間３６は、密閉される。この内部空間３６は、製品とな
る複合材に対応する形状を成し、内部空間３６に載置さ
れた２次元織物４２、および３次元織物４３の形状を保
持する。
示す断面図である。成型治具１２ａは土台部３１および
蓋部３２を備え、土台部３１の表面には、凹所３１ａが
形成されている。その凹所３１ａに複数の２次元織物４
２および３次元織物４３を並べて載置し、土台部３１の
上から蓋部３２を被せて、ボルトなどで固定する。土台
部３１に蓋部３２を固定したときに、蓋部３２の下面
と、土台部３１の凹所３１ａとの間に形成された内部空
間３６は、密閉される。この内部空間３６は、製品とな
る複合材に対応する形状を成し、内部空間３６に載置さ
れた２次元織物４２、および３次元織物４３の形状を保
持する。
【００２２】土台部３１には、内部空間３６とレジンポ
ット３３とを連結する樹脂注入管３４が設けられてお
り、レジンポット３３には、液状の熱硬化性樹脂が溜め
られている。このレジンポット３３に、窒素ガスを送込
むことによって、レジンポット３３内が加圧され、液状
の熱硬化型樹脂が内部空間３６に向かって送出される。
なお、レジンポット３３内の加圧は、ピストン等の機械
的作動であっても良い。内部空間３６に送られた樹脂
は、内部空間３６に配置された２次元織物４２および３
次元織物４３に含浸する。一方、蓋部３２には樹脂排出
管３５が設けられており、内部空間３６から外部に内部
空間３６に存在した空気および余分な樹脂を排出する。
ット３３とを連結する樹脂注入管３４が設けられてお
り、レジンポット３３には、液状の熱硬化性樹脂が溜め
られている。このレジンポット３３に、窒素ガスを送込
むことによって、レジンポット３３内が加圧され、液状
の熱硬化型樹脂が内部空間３６に向かって送出される。
なお、レジンポット３３内の加圧は、ピストン等の機械
的作動であっても良い。内部空間３６に送られた樹脂
は、内部空間３６に配置された２次元織物４２および３
次元織物４３に含浸する。一方、蓋部３２には樹脂排出
管３５が設けられており、内部空間３６から外部に内部
空間３６に存在した空気および余分な樹脂を排出する。
【００２３】また、成型治具１２ａには、樹脂を加熱す
るためのヒータ３７が設けられており、２次元織物４２
および３次元織物４３に樹脂を含浸させた後、成型治具
１２ａを介して樹脂を加熱して、硬化する。これによっ
て、２次元織物４２と３次元織物４３とは一体となり、
複合材が完成する。なお、樹脂を加熱する方法として、
ホットプレス等の外部熱源を使用しても良い。
るためのヒータ３７が設けられており、２次元織物４２
および３次元織物４３に樹脂を含浸させた後、成型治具
１２ａを介して樹脂を加熱して、硬化する。これによっ
て、２次元織物４２と３次元織物４３とは一体となり、
複合材が完成する。なお、樹脂を加熱する方法として、
ホットプレス等の外部熱源を使用しても良い。
【００２４】図２（ａ）は図１の２次元織物４２を示す
平面図であり、図２（ｂ）はその断面図であり、図３は
図１の３次元織物４３を示す斜視図である。図２に示す
２次元織物４２は、長い繊維を２次元の互いに直交する
Ｘ方向およびＹ方向に織込んだ織物であり、一般に、ク
ロスと呼ばれるものである。図３に示す３次元織物４３
は、長い繊維を互いに直交するＸ方向、Ｙ方向で形成さ
れる面内およびその面に直交するＺ方向に織込んだ織物
である。
平面図であり、図２（ｂ）はその断面図であり、図３は
図１の３次元織物４３を示す斜視図である。図２に示す
２次元織物４２は、長い繊維を２次元の互いに直交する
Ｘ方向およびＹ方向に織込んだ織物であり、一般に、ク
ロスと呼ばれるものである。図３に示す３次元織物４３
は、長い繊維を互いに直交するＸ方向、Ｙ方向で形成さ
れる面内およびその面に直交するＺ方向に織込んだ織物
である。
【００２５】なお、図１では２次元織物４２を第１織物
として用い、３次元織物４３を第２織物として用いてい
るが、第１実施形態では、第１織物および第２織物の両
方に３次元織物を用いてもよい。
として用い、３次元織物４３を第２織物として用いてい
るが、第１実施形態では、第１織物および第２織物の両
方に３次元織物を用いてもよい。
【００２６】図４は、本発明の第２実施形態を示す断面
図である。図４の成型治具１２ｂは、図１の成型治具１
２ａのうちの土台部３１に相当する土台部のみで構成さ
れる。この成型治具１２ｂ上に、３次元織物４３および
複数のプリプレグ５２を積重ねたものが並べて載置され
る。プリプレグ５２は、図２に示した構造の２次元織物
４２に樹脂を含浸させて半硬化させて成る。３次元織物
４３およびプリプレグ５２は、シリコンマンドレル２４
によって上方から押圧され、さらにその上から可撓性の
バッグ２５によって覆われる。バッグ２５の周縁部と、
成型治具１２ｂの上面とは、シール５７によって密着さ
れ、バッグ２５の内部は密閉される。
図である。図４の成型治具１２ｂは、図１の成型治具１
２ａのうちの土台部３１に相当する土台部のみで構成さ
れる。この成型治具１２ｂ上に、３次元織物４３および
複数のプリプレグ５２を積重ねたものが並べて載置され
る。プリプレグ５２は、図２に示した構造の２次元織物
４２に樹脂を含浸させて半硬化させて成る。３次元織物
４３およびプリプレグ５２は、シリコンマンドレル２４
によって上方から押圧され、さらにその上から可撓性の
バッグ２５によって覆われる。バッグ２５の周縁部と、
成型治具１２ｂの上面とは、シール５７によって密着さ
れ、バッグ２５の内部は密閉される。
【００２７】成型治具１２ｂには、レジンポット１１に
接続された樹脂注入管５５が設けられており、このレジ
ンポット１１から樹脂注入管５５を介して成型治具１２
ｂに樹脂が送られ、３次元織物４３に樹脂が含浸する。
この時、樹脂の注入圧力はオートクレーブ内圧よりも低
くする。なお、レジンポット１１内の加圧は、ピストン
等の機械的作動によるものでもよい。
接続された樹脂注入管５５が設けられており、このレジ
ンポット１１から樹脂注入管５５を介して成型治具１２
ｂに樹脂が送られ、３次元織物４３に樹脂が含浸する。
この時、樹脂の注入圧力はオートクレーブ内圧よりも低
くする。なお、レジンポット１１内の加圧は、ピストン
等の機械的作動によるものでもよい。
【００２８】また、成型治具１２ｂには、樹脂排出管５
６も設けられており、３次元織物４３内に存在した空気
および余分な樹脂を排出する。樹脂の注入後の成型治具
１２ｂは、オートクレーブ５８内で加熱加圧される。こ
れによって、３次元織物４３に含浸した樹脂は、硬化さ
れて３次元織物４３およびプリプレグ５２を一体化させ
る。
６も設けられており、３次元織物４３内に存在した空気
および余分な樹脂を排出する。樹脂の注入後の成型治具
１２ｂは、オートクレーブ５８内で加熱加圧される。こ
れによって、３次元織物４３に含浸した樹脂は、硬化さ
れて３次元織物４３およびプリプレグ５２を一体化させ
る。
【００２９】なお、第２実施形態では、３次元織物４３
の代わりに、２次元織物を複数積重ねたものを用いても
よい。また、プリプレグ５２として、複数の繊維を１方
向に平行に束ねて樹脂を含浸させて半硬化されたものを
用いてもよいし、３次元織物に樹脂を含浸させて半硬化
させたものを用いてもよい。さらに、シリコンマンドレ
ル２４を使用しない方法も可能であり、その場合、３次
元織物４３およびプリプレグ５２は、直接バッグ２５に
よって覆われる。
の代わりに、２次元織物を複数積重ねたものを用いても
よい。また、プリプレグ５２として、複数の繊維を１方
向に平行に束ねて樹脂を含浸させて半硬化されたものを
用いてもよいし、３次元織物に樹脂を含浸させて半硬化
させたものを用いてもよい。さらに、シリコンマンドレ
ル２４を使用しない方法も可能であり、その場合、３次
元織物４３およびプリプレグ５２は、直接バッグ２５に
よって覆われる。
【００３０】図５は、本発明の第３実施形態を示す断面
図である。図５の成型治具１２ｃは、図４の成型治具１
２ｂと同様に、図１の成型治具１２ａの土台部３１に相
当する土台部のみで構成される。ただし、樹脂注入管お
よび樹脂排出管は設けられていない。この成型治具１２
ｃ上に、第１プリプレグ６１および第２プリプレグ６２
が並べて載置される。このとき、プリプレグ６１および
第２プリプレグ６２の間に樹脂から成る接着剤を適用す
る場合もある。第１プリプレグ６１は、２次元織物に樹
脂を含浸させて半硬化させたものでありまたは、複数の
繊維を互いに平行かつ全体が面状になるように束ねて樹
脂を含浸させて、半硬化させたもの、第２プリプレグ６
２は、３次元織物に樹脂を含浸させて完全に硬化させた
ものである。
図である。図５の成型治具１２ｃは、図４の成型治具１
２ｂと同様に、図１の成型治具１２ａの土台部３１に相
当する土台部のみで構成される。ただし、樹脂注入管お
よび樹脂排出管は設けられていない。この成型治具１２
ｃ上に、第１プリプレグ６１および第２プリプレグ６２
が並べて載置される。このとき、プリプレグ６１および
第２プリプレグ６２の間に樹脂から成る接着剤を適用す
る場合もある。第１プリプレグ６１は、２次元織物に樹
脂を含浸させて半硬化させたものでありまたは、複数の
繊維を互いに平行かつ全体が面状になるように束ねて樹
脂を含浸させて、半硬化させたもの、第２プリプレグ６
２は、３次元織物に樹脂を含浸させて完全に硬化させた
ものである。
【００３１】成型治具１２ｃ上に載置された第１プリプ
レグ６１および第２プリプレグ６２は、可撓性のバッグ
６３によって覆われる。この状態で、成型治具１２ｃを
オートクレーブ６５内で加熱加圧する。これによって、
第１プリプレグ６１の半硬化した樹脂と、第２プリプレ
グ６２の半硬化と樹脂とが硬化して、第１プリプレグ６
１および第２プリプレグ６２を一体化する。
レグ６１および第２プリプレグ６２は、可撓性のバッグ
６３によって覆われる。この状態で、成型治具１２ｃを
オートクレーブ６５内で加熱加圧する。これによって、
第１プリプレグ６１の半硬化した樹脂と、第２プリプレ
グ６２の半硬化と樹脂とが硬化して、第１プリプレグ６
１および第２プリプレグ６２を一体化する。
【００３２】また、第１〜第３実施形態では、ドライ繊
維、プリプレグおよびプリキュア部材の中から、２個の
部材を組合わせているが、これらすべてを組合わせて複
合材を製造してもよい。
維、プリプレグおよびプリキュア部材の中から、２個の
部材を組合わせているが、これらすべてを組合わせて複
合材を製造してもよい。
【００３３】さらに、第１〜第３実施形態の繊維とし
て、無機系のガラス、炭素、ボロン、アルミナ、チタン
酸カリウム、シリカなど、または有機系のアラミド、ビ
ニロン、アクリルなどが使用され、樹脂としては、熱硬
化性の不飽和ポリエステル、エポキシ、フェノール、シ
リコン、アクリルなどが使用される。
て、無機系のガラス、炭素、ボロン、アルミナ、チタン
酸カリウム、シリカなど、または有機系のアラミド、ビ
ニロン、アクリルなどが使用され、樹脂としては、熱硬
化性の不飽和ポリエステル、エポキシ、フェノール、シ
リコン、アクリルなどが使用される。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１織物
および第２織物を一体化させることで、全体として高強
度でかつ低コストの複合材を製造することができ、汎用
的な複合材の製造方法を実現できる。
および第２織物を一体化させることで、全体として高強
度でかつ低コストの複合材を製造することができ、汎用
的な複合材の製造方法を実現できる。
【００３５】また、ドライ繊維としての織物とプリプレ
グとを組合わせるか、ドライ繊維としての織物とプリキ
ュア部材とを組合わせるか、またはドライ繊維としての
織物とプリプレグとプリキュア部材とを組合わせること
によって、さらに多様な製品の形状または機能に合わせ
て、複合材を製造することができる。
グとを組合わせるか、ドライ繊維としての織物とプリキ
ュア部材とを組合わせるか、またはドライ繊維としての
織物とプリプレグとプリキュア部材とを組合わせること
によって、さらに多様な製品の形状または機能に合わせ
て、複合材を製造することができる。
【００３６】さらに、プリプレグまたはプリキュア部材
に３次元織物を使用することで、高強度の複合材を製造
することができる。
に３次元織物を使用することで、高強度の複合材を製造
することができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１の２次元織物４２を示す平面
図であり、図２（ｂ）はその断面図である。
図であり、図２（ｂ）はその断面図である。
【図３】図１の３次元織物４３を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す断面図である。
１１，３３ レジンポット １２ａ〜１２ｃ 成型治具 ２４ シリコンマンドレル ２５，６３ バッグ ３１ 土台部 ３２ 蓋部 ３６ 内部空間 ４２ ２次元織物 ４３ ３次元織物 ５２，６１ プリプレグ ５８，６５ オートクレーブ ６２ プリキュア部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 徹 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工業 株式会社岐阜工場内 (72)発明者 小野原 薫 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工業 株式会社岐阜工場内 Ｆターム(参考） 4F100 AA19 AA20 AA33 AD11 AG00 AK21 AK25 AK33 AK44 AK47 AK52 AK53 BA02 DG12A DG12B DH01A DH01B EJ081 EJ082 EJ821 EJ822
Claims (6)
- 【請求項１】 繊維を２次元または３次元に織った第１
織物、および繊維を３次元に織った第２織物を並べる工
程と、 第１織物および第２織物に樹脂を含浸させる工程と、 樹脂を硬化して、第１織物および第２織物を一体化させ
る工程とを含むことを特徴とする複合材の製造方法。 - 【請求項２】 繊維を２次元または３次元に織った織
物、および繊維に樹脂を含浸させて半硬化させて成るプ
リプレグを並べる工程と、 織物に樹脂を含浸させる工程と、 樹脂を硬化して、織物およびプリプレグを一体化させる
工程とを含むことを特徴とする複合材の製造方法。 - 【請求項３】 繊維を２次元または３次元に織った織
物、および繊維に樹脂を含浸させて硬化させて成るプリ
キュア部材を並べる工程と、 織物に樹脂を含浸させる工程と、 樹脂を硬化して、織物およびプリキュア部材を一体化さ
せる工程とを含むことを特徴とする複合材の製造方法。 - 【請求項４】 繊維に樹脂を含浸させて半硬化させて成
る第１プリプレグ、および３次元織物に樹脂を含浸させ
て半硬化させて成る第２プリプレグを並べる工程と、 樹脂を硬化して、第１プリプレグおよび第２プリプレグ
を一体化させる工程とを含むことを特徴とする複合材の
製造方法。 - 【請求項５】 繊維を２次元または３次元に織った織
物、繊維に樹脂を含浸させて半硬化させて成るプリプレ
グ、および繊維に樹脂を含浸させて硬化させて成るプリ
キュア部材を並べる工程と、 織物に樹脂を含浸させる工程と、 樹脂を硬化して、織物、プリプレグおよびプリキュア部
材を一体化させる工程とを含むことを特徴とする複合材
の製造方法。 - 【請求項６】 前記プリプレグは、３次元織物に樹脂を
含浸させて半硬化させて構成されることを特徴とする請
求項１、３、４、５のいずれかに記載の複合材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003974A JP3320051B2 (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003974A JP3320051B2 (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 複合材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001191439A true JP2001191439A (ja) | 2001-07-17 |
| JP3320051B2 JP3320051B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=18532821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003974A Expired - Lifetime JP3320051B2 (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 複合材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3320051B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009507689A (ja) * | 2005-09-12 | 2009-02-26 | ヨーロピアン・エアロノーティック・ディフェンス・アンド・スペース・カンパニー・イーエーディーエス・フランス | Ｒｔｍ複合体部品の製法及びその方法で得られた複合体部品 |
| KR101561287B1 (ko) | 2014-02-12 | 2015-10-16 | 도레이첨단소재 주식회사 | 표면보호층을 이용한 ｒｔｍ 성형방법 |
-
2000
- 2000-01-12 JP JP2000003974A patent/JP3320051B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009507689A (ja) * | 2005-09-12 | 2009-02-26 | ヨーロピアン・エアロノーティック・ディフェンス・アンド・スペース・カンパニー・イーエーディーエス・フランス | Ｒｔｍ複合体部品の製法及びその方法で得られた複合体部品 |
| KR101561287B1 (ko) | 2014-02-12 | 2015-10-16 | 도레이첨단소재 주식회사 | 표면보호층을 이용한 ｒｔｍ 성형방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3320051B2 (ja) | 2002-09-03 |
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