JP2004090349A - Method for manufacturing fiber-reinforced resin structure and its manufacturing device - Google Patents

Method for manufacturing fiber-reinforced resin structure and its manufacturing device Download PDF

Info

Publication number
JP2004090349A
JP2004090349A JP2002253721A JP2002253721A JP2004090349A JP 2004090349 A JP2004090349 A JP 2004090349A JP 2002253721 A JP2002253721 A JP 2002253721A JP 2002253721 A JP2002253721 A JP 2002253721A JP 2004090349 A JP2004090349 A JP 2004090349A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
resin
cavity
manufacturing
reinforced resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002253721A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4380974B2 (en
Inventor
Nozomi Kawasetsu
川節  望
Kentaro Shindo
新藤 健太郎
Eiji Kato
加藤 英司
Yasutaka Kimura
木村 保貴
Tatsuya Yamamura
山村 達也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2002253721A priority Critical patent/JP4380974B2/en
Publication of JP2004090349A publication Critical patent/JP2004090349A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4380974B2 publication Critical patent/JP4380974B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a manufacturing cycle by inhibiting the generation of impregnation defects and increasing a resin injection rate. <P>SOLUTION: In the method for manufacturing the fiber-reinforced resin structure by forming a cavity 3 between the first half 2 and the second half 1 of a mold, then injecting a fluid resin into the cavity 3 and impregnating a fibrous layer 9 arranged inside the cavity 3 with the fluid resin, a guide passage 12 for guiding the fluid resin in a one-dimensional direction and a scattering passage 13 for scattering the fluid resin flow of the guide passage 12 in a two-dimensional direction crossing the flow of the guide passage 12, are formed on one side of the fibrous layer 9. In addition, a pass medium 19 for amplifying the fluidity of the fluid resin is arranged over the entire or partial area of one side of the fibrous layer 9 and the fibrous layer 9 is impregnated with the fluid resin injected into the guide passage 12 through the pass medium 19. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機の機体、風車の翼のような大型の構造物に適用することができる繊維強化樹脂構造体の製造方法及び、その製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
繊維強化樹脂(FRP)の用途は、多方面に拡がっている。カーボン繊維ロツドは、釣り竿、ゴルフパターに有用に用いられている。多層化繊維強化樹脂は、ボート、ヨットのような船体構造に有用に用いられている。
このように軽量で、かつ高強度の特性から航空機の機体、風車の翼のような大型の構造物に対する繊維強化樹脂の利用が望まれる。
【0003】
この種の構造化物体の強度の保証又はその物性の安定のためには、繊維強化樹脂の中に泡、空洞が製造プロセスで、入り込まないことが重要である。成形型の中に敷かれている繊維層に流動性樹脂を流し込んでその繊維層に流動性樹脂を含浸させる工法では、樹脂層の中に空洞が生じることがある。この空洞を層中に生じさせない技術として、真空成形方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
上記特許文献1によると、型の内面と真空フィルムで閉じられるモールドキャビティーの中は一方側で真空引きが行われ他方側から流動性樹脂が注入され、キャビティーの中で空気は流動性樹脂により置換され、泡、空洞がない繊維強化樹脂構造体が製造される技術が記載されている。
【0004】
流動性がある樹脂が繊維層に空間的に均一に分散して配分されるように、真空成形技術が改良される必要がある。そのような改良技術として、(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)が知られている。
これらの公知技術の共通点は、図12に抽象化されて概念的に示されるように、型101と真空フィルム102との間に形成されるキャビティーに格子状穴を持つ構造特にナイロンネット103を敷き、図13に示されるように、樹脂注入用ホース104に開けた多くの穴から流動性樹脂105を注入し、キャビティーの端部106から真空引き107を行い、ナイロンネット103の格子状網目を透過させて樹脂を基層の繊維マット108に含浸させることである。ナイロンネット103は、流動性樹脂の2次元の拡散均一性を与えるために用いられている。
【0005】
中空化され軽量化されるが構造上強度が高い半円筒形状、扁平楕円体中空形状(の半分)のFRP製品を製造する場合には、流動速度が均一になり難く、図13に示されるように、流動性樹脂が均一に流れず樹脂が繊維層に含浸されない未含浸部位108が発生しやすく、含浸欠陥が生じやすい。
【0006】
注入される樹脂の流動性と拡散性とを同時的に改善することにより含浸欠陥の発生を抑制することが求められる。樹脂注入速度を速くすることにより製造サイクルを短縮することが望まれる。
【0007】
そこで、樹脂注入速度の調整を容易にすることにより含浸欠陥の発生を抑制するとともに、樹脂注入速度を速くすることにより製造サイクルを短縮することができる繊維強化樹脂構造体の製造装置、及び、その製造方法を先に出願した(特願2002−167785号)。
【0008】
【特許文献1】
特開昭60−83826号公報
【特許文献2】
米国特許第4902215号明細書
【特許文献3】
米国特許第5904972号明細書
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、含浸欠陥の発生を抑制するとともに、樹脂注入速度をより速くすることにより製造サイクルを短縮することができる繊維強化樹脂構造体の製造方法及び、その製造装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを配置して、上記案内通路に注入された流動性樹脂を上記パスメディアを通して上記繊維層に含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造することにある。
また、本発明は、第1型とフィルム状の第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内を真空引きすることでキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを、繊維層の全部または一部を覆うように配置して、上記案内通路に注入された流動性樹脂を上記パスメディアを通して上記繊維層に含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造することにある。
さらに、第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記流動性樹脂の注入時に、構造体の内部に生じる未含浸部にチューブを差し込んで、真空引きすることにより、未含浸部を除去することにある。
またさらに、第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造装置において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを配置したことにある。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明による繊維強化樹脂構造体の製造装置の実施の形態は、真空用シートが不変形成形型とともに用いられる。
図1に示すように、第2型となる真空用シート(変形成形型)1は、第1型となる不変形成形型2とによりキャビテイー3を構成する。キヤビティー3は、真空ポンプ(図示しない)により減圧される。真空用シート1は、透明樹脂フィルムまたは透明樹脂シートなどで形成され、それぞれの面の法線の方向に変形自在で、透明又は半透明である。真空用シート1は、光透過性であり、作業員は、樹脂の拡散の状況を見ながら、注入位置、注入圧力を制御して、その拡散の均一性を調整することができる。
【0012】
真空用シート1には、図2に示されるように、複数の樹脂注入口4が配置されている。真空用シート1と樹脂注入口4は密着していて、真空用シート1と樹脂注入口4との間で空気漏れはない。フレキシブルである樹脂供給ホースの注入口端5は、樹脂注入口4に着脱自在である。注入ロ端5が樹脂注入口4に差し込まれれば樹脂注入口4と注入ロ端5が接続され、注入ロ端5が樹脂注入ロ4から抜かれれば樹脂注入口4と注入ロ端5が離脱される形式のカップリングが用いられている。
【0013】
図1と図3〜図5とは、本発明による繊維強化樹脂構造体の製造方法の実施の形態を示している。
第1型となる不変形成形型2は、図3に示されるように、工場の床面6に載置されている。不変形成形型2の上面には、半円筒面状の凹面7が形成されている。
図4に示されるように、凹面7に離型剤が塗られ離型剤層8が凹面7に形成されている。
【0014】
図5に示されるように、離型剤層8に繊維で形成される繊維積層9が形成される。繊維積層9は、図6に示されるように、複数層の繊維層10と複数層の発泡樹脂層11とが複合して多層化した積層構造を有している。
繊維層10の繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、炭素チューブが用いられる。
繊維層10は、通常は多層化されより強化される。繊維層10は、格子状に繊維群が延びマトリックス状に織られているマトリックス繊維から形成される。2つの繊維層10の間にサンドイッチ発泡体が介設されることが好ましい。
この繊維積層9の一面、すなわち最上層の層面には、樹脂の流動性に優れ、かつフレキシブルな素材で成形されたパスメディア19が配置されている。
【0015】
このパスメディア19としては、例えば、網、あるいは連続した空隙を有するシートなどが用いられる。このパスメディア19は、繊維積層9の全域、あるいは繊維積層9を部分的に覆うように配置され、流動性樹脂の流動性を増幅するもので、構造体の成形後には除去される。
【0016】
パスメディア19が配置された繊維積層9の最上層の層面に、案内通路12Aとなる複数の樹脂拡散促進注入口群形成樋12が配列される。複数の樹脂拡散促進注入口群形成樋12は、同一円筒面上に略等間隔で円周方向に並び、それぞれに軸方向に延びている。樹脂拡散促進注入口群形成樋12と、パスメディア19が設けられた繊維積層9との間に、樹脂拡散促進注入口群形成樋12とともに拡散通路12Bを形成する樋受け13が接合体13Aとして介設されて配置される。1つの樹脂拡散促進注入口群形成樋12に対して、1つの樋受け13が配置されている。樋受け13は、パスメディア19の上面あるいは繊維積層9の上面に接着剤で軽く固定されている。拡散通路12Bは、案内通路12Aに沿って1次元的に流動する粘性抵抗が大きい流動性樹脂の流れを、その1次元方向に直交する成分をもって多数の注入口群17から2次元方向に拡散し、案内通路12Aの流れと交叉する2次元方向に拡散させるものである。
【0017】
樋受け13は、図7に示されるように、上面側が波面14に又は凹凸面状に形成されている。半割り状の(半円筒状の)樹脂拡散促進注入口群形成樋12の両端面は、樋受け13の波面14に対して接平面15を形成している。接平面15は、繊維積層9の面にあり、軸方向に向く直線16に対して平行ではなく、小さい角度で傾斜していることが好ましい。樹脂拡散促進注入口群形成樋12と樋受け13との間に形成される複数の隙間の集合である注入ロ群17の1つ1つの隙間、すなわち拡散通路12Bの断面積は、互いに同じでなく、少しずつ異なっていることが好ましい。隣り合う波面14の頂点領域の間隔Djは、同じでなく少しずつ異なっていることが好ましい。断面積又は間隔のこのような相違は、樹脂拡散促進注入口群形成樋12の中に導入される流動性樹脂が隙間、すなわち拡散通路12Bから流出する量を調整して均一化する。凹凸面は、滑らかな波面14に限られず、断面上で三角形あるいは矩形等の任意の形状で形成されるジグザグ面に代替され得る。樋12と樋受け13とは一体化され得る。
【0018】
繊維積層9を形成する多層形成工程の次の工程は、繊維積層9の上にパスメディア19を配置してから繊維積層9と樹脂拡散促進注入口群形成樋12の上側に真空用シート1を被せる手作業のシート被覆工程である。不変形成形型2の両側上面にシール帯18を置いて、繊維積層9と樹脂拡散促進注入口群形成樋12とシール帯18の上側に真空用シート1が載せられる。
そして、図示されない吸引口から空気を吸い込むことにより、真空用シート1と凹面7との間の空気が吸引されて排出され、真空用シート1と凹面7の間にキヤビティー3が形成される。
【0019】
シート被覆工程の次の工程は、キヤビティー3に流動性樹脂を注入する注入工程である。図2に示される樹脂注入口4は、図8および図9に示されるように、1本の樹脂拡散促進注入口群形成樋12に1箇所又は複数箇所に配置されて設けられている。樹脂注入口4から図9矢印のように導入される流動性樹脂は、樹脂拡散促進注入口群形成樋12の中で軸方向Aに流れる(図8参照)。流動性樹脂は、樹脂拡散促進注入口群形成樋12から強い粘性抵抗を受けて樹脂拡散促進注入口群形成樋12の中で流れながら、軸方向Aと凹面7の法線に直交する両方向B1,B2に押し出されてキャビティー3に注入される(図8および図9参照)。
【0020】
上記のようにキヤビティー3は真空状態であり、流動性樹脂は真空用シート1を介して大気圧を受けて円滑にキヤビティー3に浸入する。隣り合う注入口群17から押し出される流動性樹脂の複流は、拡散し且つ混ざり合い、更に、繊維積層9に染み込むように深層まで浸透する。樹脂拡散促進注入口群形成樋12から注入された流動性樹脂は2次元的に拡散し、次に、3次元的に拡散して、パスメディア19を通して繊維積層9の中に均等に浸透し、真空引きによって空気は抜かれ、繊維積層9と繊維積層9に浸透した樹脂とから構成される繊維強化樹脂は気泡を含まない。このように高拡散率で浸透する流動性樹脂の浸透速度は速く、生産サイクルが短縮される。
【0021】
このように形成された繊維強化樹脂は、真空用シート1を介して大気圧に押されながら、自然に、又は、積極的加熱環境で硬化して、硬い繊維強化樹脂構造体に変容する。繊維強化樹脂構造体が製造された後、真空用シート1を外して、樹脂拡散促進注入口群形成樋12および樋受け13を取り除き、パスメディア19を外して、繊維強化樹脂構造体を不変形成形型2から取り出す。
【0022】
なお、上記実施の形態では、パスメディア19を繊維強化樹脂構造体製造後に、取り除いたが、繊維層と同質のガラス繊維あるいはカーボン繊維マット(フエルト)で成形することにより、繊維強化樹脂構造体の製造後にパスメディア19を取り除く必要がなくなる。この場合、パスメディア19は繊維強化樹脂構造体と完全に一体化し、補強材の一部を構成する。
これによって、製造工数が削減され、作業能率の向上を図ることができる。
このマットは、樹脂の通路確保のためには、空隙率が大きく厚いほうが望ましいが、厚すぎると繊維強化樹脂自体の材料物性を低下させる可能性があるため、目的に応じて材質を選定する。
【0023】
また、万一、樹脂注入時に繊維強化樹脂構造体の内部に図10で示したような未含浸部20が発生した場合、真空用シート1表面から繊維強化樹脂構造体の未含浸部20に対して、金属針、プラスチックチューブなどの先端が鋭利なチューブ21を差し込んで真空吸引する。その際、真空漏れを防ぐため、チューブ21を刺し込む真空用シート1表面に予め粘着性のあるシールテープ22を貼り付ける。
【0024】
上記実施の形態によると、繊維強化樹脂構造体の製造時に繊維積層9の表面にパスメディア19を配置したので、流動性樹脂の流動性を増幅することができ、流動性樹脂が均一に含浸した繊維強化樹脂構造体を製造することができる。
【0025】
なお、図11に示すように、樋受け13の板面に多数の孔13aを開けることにより、流動性樹脂を孔13aから樋受け13の下面側に通して繊維積層9に含浸させることができる。
【0026】
また、本発明の注入工程では、1本の樹脂拡散促進注入口群形成樋12の複数の注入口4の開閉度を制御して、全体的に流れ量を均一化することができる。その制御は、作業員が透明シート1の外側から流れ状況を見ながら判断することが望ましい。
さらに、実施の既述の形態のFRP構造体は、完全半円筒として記述されているが、樹脂成形技術特にインサート射出成形技術の一般的特徴として、多様に複合化される内外曲面を持つ複雑なFRP構造体の成形が可能である。そのようなFRP成形方法は、硬さと弾性(柔軟性)が同時に要求されるボート、ヨット、船舶、車体、航空機機体、船舶回転翼、風車のような曲面形成構造体のために有益に利用され得る。
【0027】
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、樹脂拡散促進注入口群形成樋12および樋受け13の数、および材質は、必要に応じて選定すれば良く、また、樋受け13は、繊維積層9全体を覆うような構造のものでも良い。さらに、パスメディア19は、繊維積層9の全体あるいは一部を覆うようなものでも良く、その厚さも材質によって任意に設定することができる。その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で、適宜、変更して実施し得ることは言うまでもない。
【0028】
【発明の効果】
以上のべたように、本発明による、繊維強化樹脂構造体の製造方法及び、その製造装置によれば、以下の効果を奏する。
請求項1において、第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを配置して、上記案内通路に注入された流動性樹脂を上記パスメディアを通して上記繊維層に含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造するので、3次元的に均一に流動性樹脂を拡散させて繊維層に含浸させることができる。
請求項2において、第1型とフィルム状の第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内を真空引きすることでキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを、繊維層の全部または一部を覆うように配置して、上記案内通路に注入された流動性樹脂を上記パスメディアを通して上記繊維層に含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造するので、3次元的に均一に流動性樹脂を拡散させて繊維層に含浸させることができる。
請求項3において、上記パスメディアに、網を用いたので、繊維層に流動性樹脂を拡散させることができる。
請求項4において、上記パスメディアに、空隙を有するシートを用いたので、繊維層に流動性樹脂を拡散させることができる。
請求項5において、上記パスメディアに、繊維層と同質のガラス繊維あるいはカーボン繊維のマットを用いたので、繊維強化樹脂構造体成形後にパスメディアを取り外す必要がない。
請求項6において、第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記流動性樹脂の注入時に、構造体の内部に生じる未含浸部にチューブを差し込んで、真空引きすることにより、未含浸部を除去するので、欠陥のない繊維強化樹脂構造体を製造することができる。
請求項7において、第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造装置において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを配置したので、3次元的に均一に流動性樹脂を拡散させて繊維層に含浸させることができる。
本発明による繊維強化樹脂構造体の製造装置は、拡散均一性がよく、次世代風車のような大型又は超大型の構造体の成形に特に好適である。
請求項8において、上記パスメディアに、繊維層と同質のガラス繊維あるいはカーボン繊維のマットを用いたので、繊維強化樹脂構造体成形後にパスメディアを取り外す必要がないことから、製造作業の能率を向上することができる。
請求項9において、上記案内通路として半円筒状の管を複数用いるとともに該管の内面側を上記繊維層に向けて配置したので、流動性樹脂の流動性を向上することができる。
請求項10において、上記拡散通路として案内通路の下部側に配置される接合体を用いるとともに、該接合体の上面に上記案内通路との間に拡散通路を形成する複数の間隙を形成したので、3次元的に均一に流動性樹脂を拡散させて繊維層に含浸させることができる。
請求項11において、上記接合体に上面が凹凸に形成された板を用いたので、低コストで流動性樹脂の拡散通路を形成することができる。
請求項12において、上記接合体の板面に上記流動性樹脂の通路となる多数の孔を形成したので、接合体の下面にも流動性樹脂を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による繊維強化樹脂構造体の製造装置を示す断面図である。
【図2】図1の樹脂注入口を示す断面図である。
【図3】本発明による繊維強化樹脂構造体の製造方法の工程を示す断面図である。
【図4】図3の次の工程を示す断面図である。
【図5】図4の次の工程を示す断面図である。
【図6】図5の部分拡大図である。
【図7】図1のX−X方向断面図である。
【図8】図1の拡大平面図である。
【図9】図8の全体を示す概念図である。
【図10】図1の接合体の変形例を示す斜視図である。
【図11】未含浸部の除去方法を示す概念図である。
【図12】従来の成形装置を示す断面図である。
【図13】図12の平面図である。
【符号の説明】
1  真空用シート(変形成形型、第2型)
2  不変形成形型(第1型)
3  キャビティー
9  繊維積層(繊維層)
10  繊維層
12  樹脂拡散促進注入口群形成樋
12A  案内通路
12B  拡散通路
13  樋受け(波板)
13A  接合体
14  波面
17  注入口群(隙間)
19  パスメディア
20  未含浸部
21  チューブ
22  シールテープ
A1  1次元方向
B1,B2  2次元方向
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure applicable to a large-sized structure such as an aircraft body and a windmill wing, and an apparatus for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Applications of fiber reinforced resin (FRP) are expanding in various fields. Carbon fiber rods are usefully used for fishing rods and golf putters. Multilayered fiber reinforced resins are usefully used in hull structures such as boats and yachts.
Because of such lightweight and high-strength characteristics, it is desired to use fiber-reinforced resin for large structures such as aircraft bodies and windmill blades.
[0003]
In order to guarantee the strength of this type of structured object or to stabilize its physical properties, it is important that bubbles and cavities do not enter the fiber reinforced resin during the manufacturing process. In a construction method in which a fluid resin is poured into a fiber layer laid in a molding die and the fiber layer is impregnated with the fluid resin, a cavity may be formed in the resin layer. A vacuum forming method is known as a technique for preventing this cavity from being generated in a layer (for example, see Patent Document 1).
According to Patent Document 1, the inside of the mold cavity closed by the vacuum film and the inner surface of the mold is evacuated on one side, and the fluid resin is injected from the other side. Describes a technique for producing a fiber-reinforced resin structure having no bubbles and no voids.
[0004]
The vacuum forming technique needs to be improved so that the fluid resin is spatially and uniformly distributed and distributed in the fiber layer. As such an improved technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. H11-163, and H10-27138 are known.
The common point of these known technologies is that the structure having lattice-like holes in the cavity formed between the mold 101 and the vacuum film 102, particularly the nylon net 103, as shown in FIG. 13, as shown in FIG. 13, a flowable resin 105 is injected from many holes opened in the resin injection hose 104, and vacuum evacuation 107 is performed from the end 106 of the cavity, so that the nylon net 103 has a lattice shape. In other words, the resin is impregnated into the fiber mat 108 of the base layer through the mesh. The nylon net 103 is used to provide two-dimensional diffusion uniformity of the fluid resin.
[0005]
In the case of manufacturing a semi-cylindrical or flat ellipsoidal hollow (half) FRP product that is hollow and lightweight but has high structural strength, the flow velocity is unlikely to be uniform, as shown in FIG. In addition, the non-impregnated portion 108 where the fluid resin does not flow evenly and the resin is not impregnated into the fiber layer easily occurs, and impregnation defects easily occur.
[0006]
It is required to suppress the occurrence of impregnation defects by simultaneously improving the fluidity and the diffusivity of the injected resin. It is desired to shorten the manufacturing cycle by increasing the resin injection speed.
[0007]
Therefore, a device for manufacturing a fiber-reinforced resin structure capable of suppressing the occurrence of impregnation defects by facilitating adjustment of the resin injection speed and shortening the manufacturing cycle by increasing the resin injection speed, and The manufacturing method was previously filed (Japanese Patent Application No. 2002-167785).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-60-83826 [Patent Document 2]
US Pat. No. 4,902,215 [Patent Document 3]
US Pat. No. 5,904,972
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a fiber-reinforced resin structure capable of suppressing the occurrence of impregnation defects and shortening the production cycle by increasing the resin injection rate, and an apparatus for producing the same. I do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms a cavity with a first mold and a second mold, injects a fluid resin into the cavity, and flows into a fiber layer disposed in the cavity. In a manufacturing method for producing a fiber-reinforced resin structure by impregnating a conductive resin, a guide path for guiding the fluid resin in a one-dimensional direction on one surface side of the fiber layer; Forming a diffusion path for diffusing the flow in a two-dimensional direction intersecting with the flow of the guide path, and disposing a pass medium for amplifying the fluidity of the fluid resin in the entire area or on one side of the fiber layer; Then, the fluid resin injected into the guide passage is impregnated into the fiber layer through the pass medium to produce a fiber-reinforced resin structure.
Further, according to the present invention, a cavity is formed by a first mold and a film-shaped second mold, and a fluid resin is injected into the cavity by evacuating the cavity, and the cavity is formed in the cavity. In a manufacturing method for manufacturing a fiber reinforced resin structure by impregnating a flowable resin into an arranged fiber layer, a guide passage for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction is provided on one surface side of the fiber layer; Forming a diffusion passage for diffusing the flow of the fluid resin in the passage in a two-dimensional direction intersecting with the flow of the guide passage, so that the fluidity of the fluid resin is entirely or partially on one surface side of the fiber layer; The pass media to be amplified is arranged so as to cover all or a part of the fiber layer, and the fluid resin injected into the guide passage is impregnated into the fiber layer through the pass media to produce a fiber-reinforced resin structure. To do .
Further, a cavity is formed by the first mold and the second mold, and a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin to form a fiber-reinforced resin. In a manufacturing method for manufacturing a structure, a tube is inserted into a non-impregnated portion generated inside the structure at the time of injecting the flowable resin, and the non-impregnated portion is removed by evacuation.
Further, a cavity is formed by the first mold and the second mold, and a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin to strengthen the fiber. In a manufacturing apparatus for manufacturing a resin structure, a guide passage for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction on one surface side of the fiber layer, and a flow of the flowable resin in the guide passage intersects a flow of the guide passage. And a path medium for amplifying the fluidity of the fluid resin is formed on the entire surface or on one side of the fiber layer.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the embodiment of the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to the present invention, a vacuum sheet is used together with an undeformed mold.
As shown in FIG. 1, the vacuum sheet (deformation mold) 1 serving as the second mold forms the cavity 3 with the non-deformation mold 2 serving as the first mold. The cavity 3 is depressurized by a vacuum pump (not shown). The vacuum sheet 1 is formed of a transparent resin film or a transparent resin sheet, is deformable in the direction of the normal line of each surface, and is transparent or translucent. The vacuum sheet 1 is light-transmissive, and a worker can control the injection position and the injection pressure to adjust the uniformity of the diffusion while watching the state of diffusion of the resin.
[0012]
As shown in FIG. 2, a plurality of resin inlets 4 are arranged in the vacuum sheet 1. The vacuum sheet 1 and the resin inlet 4 are in close contact with each other, and there is no air leakage between the vacuum sheet 1 and the resin inlet 4. The inlet end 5 of the flexible resin supply hose is detachable from the resin inlet 4. When the injection end 5 is inserted into the resin injection opening 4, the resin injection opening 4 is connected to the injection end 5, and when the injection end 5 is removed from the resin injection end 4, the resin injection opening 4 and the injection end 5 are detached. A type of coupling is used.
[0013]
1 and 3 to 5 show an embodiment of a method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to the present invention.
As shown in FIG. 3, the non-deformable molding die 2 serving as the first die is placed on the floor 6 of the factory. A semi-cylindrical concave surface 7 is formed on the upper surface of the undeformed mold 2.
As shown in FIG. 4, a release agent is applied to the concave surface 7 and a release agent layer 8 is formed on the concave surface 7.
[0014]
As shown in FIG. 5, a fiber laminate 9 made of fibers is formed on the release agent layer 8. As shown in FIG. 6, the fiber laminate 9 has a laminated structure in which a plurality of fiber layers 10 and a plurality of foamed resin layers 11 are combined to form a multilayer.
As the fiber of the fiber layer 10, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, and carbon tube are used.
The fiber layer 10 is usually multilayered and reinforced. The fiber layer 10 is formed from matrix fibers in which a group of fibers extends in a lattice and is woven in a matrix. Preferably, a sandwich foam is interposed between the two fiber layers 10.
On one surface of the fiber laminate 9, that is, on the uppermost layer surface, a pass media 19 formed of a flexible material having excellent fluidity of the resin is disposed.
[0015]
As the path medium 19, for example, a net or a sheet having continuous voids is used. The pass media 19 is arranged so as to partially cover the entire area of the fiber laminate 9 or the fiber laminate 9 and amplify the fluidity of the fluid resin, and is removed after the structure is formed.
[0016]
On the uppermost layer surface of the fiber laminate 9 on which the pass media 19 is arranged, a plurality of resin diffusion promoting injection port group forming gutters 12 serving as guide passages 12A are arranged. The plurality of resin diffusion promoting injection port group forming gutters 12 are circumferentially arranged at substantially equal intervals on the same cylindrical surface, and each extend in the axial direction. A gutter tray 13 which forms a diffusion passage 12B together with the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 between the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 and the fiber laminate 9 provided with the pass media 19 serves as a joined body 13A. It is interposed and arranged. One gutter receiver 13 is arranged for one resin diffusion promotion injection port group forming gutter 12. The gutter receiver 13 is lightly fixed to the upper surface of the pass media 19 or the upper surface of the fiber laminate 9 with an adhesive. The diffusion passage 12B two-dimensionally diffuses the flow of the flowable resin having a large viscous resistance flowing one-dimensionally along the guide passage 12A from the large number of inlet groups 17 with a component orthogonal to the one-dimensional direction. Are diffused in a two-dimensional direction crossing the flow of the guide passage 12A.
[0017]
As shown in FIG. 7, the gutter receiver 13 has an upper surface formed on the corrugated surface 14 or an uneven surface. Both end surfaces of the half-split (semi-cylindrical) resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 form a tangent plane 15 to the wavefront 14 of the gutter receiver 13. Preferably, the tangent plane 15 is on the plane of the fiber stack 9 and is not parallel to the axial line 16 but is inclined at a small angle. Each of the gaps of the injection roller group 17, which is a group of a plurality of gaps formed between the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 and the gutter tray 13, that is, the cross-sectional area of the diffusion passage 12B is the same. It is preferred that they are slightly different. It is preferable that the distance Dj between the apex regions of the adjacent wavefronts 14 is not the same but slightly different. Such a difference in the cross-sectional area or the interval makes the amount of the flowable resin introduced into the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 out of the gap, that is, the diffusion passage 12B, to be uniform. The uneven surface is not limited to the smooth wave surface 14, but may be replaced by a zigzag surface formed in an arbitrary shape such as a triangle or a rectangle on the cross section. The gutter 12 and the gutter tray 13 can be integrated.
[0018]
The next step of the multilayer forming step of forming the fiber laminate 9 is to place the pass media 19 on the fiber laminate 9 and then place the vacuum sheet 1 on the fiber laminate 9 and the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12. This is a manual sheet covering step for covering. The sealing sheet 18 is placed on both upper surfaces of the undeformed mold 2, and the vacuum sheet 1 is placed on the fiber lamination 9, the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12, and the sealing sheet 18.
Then, by sucking air from a suction port (not shown), air between the vacuum sheet 1 and the concave surface 7 is sucked and discharged, and the cavity 3 is formed between the vacuum sheet 1 and the concave surface 7.
[0019]
The next step after the sheet covering step is an injection step of injecting a fluid resin into the cavity 3. As shown in FIGS. 8 and 9, the resin injection port 4 shown in FIG. 2 is provided at one or a plurality of locations in one resin diffusion promoting injection port group forming gutter 12. The flowable resin introduced from the resin inlet 4 as shown by an arrow in FIG. 9 flows in the axial direction A in the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 (see FIG. 8). The fluid resin receives strong viscous resistance from the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 and flows through the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 while flowing in the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 in both directions B1 orthogonal to the axial direction A and the normal to the concave surface 7. , B2 and injected into the cavity 3 (see FIGS. 8 and 9).
[0020]
As described above, the cavity 3 is in a vacuum state, and the fluid resin receives the atmospheric pressure via the vacuum sheet 1 and smoothly enters the cavity 3. The double flow of the fluid resin extruded from the adjacent inlet groups 17 diffuses and mixes, and further penetrates deep into the fiber laminate 9. The fluid resin injected from the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 diffuses two-dimensionally, then three-dimensionally, and evenly penetrates into the fiber laminate 9 through the pass media 19, Air is evacuated by evacuation, and the fiber reinforced resin composed of the fiber laminate 9 and the resin that has permeated the fiber laminate 9 does not contain air bubbles. As described above, the penetration rate of the fluid resin that penetrates at a high diffusion rate is high, and the production cycle is shortened.
[0021]
The fiber reinforced resin formed in this manner is cured naturally or in an aggressively heated environment while being pushed to the atmospheric pressure through the vacuum sheet 1, and is transformed into a hard fiber reinforced resin structure. After the fiber-reinforced resin structure is manufactured, the vacuum sheet 1 is removed, the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 and the gutter receiver 13 are removed, the pass media 19 is removed, and the fiber-reinforced resin structure is not deformed. Take out from the mold 2.
[0022]
In the above embodiment, the pass media 19 was removed after the fiber-reinforced resin structure was manufactured. However, the fiber-reinforced resin structure was formed by molding with glass fiber or carbon fiber mat (felt) of the same quality as the fiber layer. It is not necessary to remove the pass media 19 after manufacturing. In this case, the pass media 19 is completely integrated with the fiber reinforced resin structure, and forms a part of the reinforcing material.
As a result, the number of manufacturing steps can be reduced, and work efficiency can be improved.
It is preferable that the mat has a large porosity and a large thickness in order to secure a passage for the resin. However, if the mat is too thick, the material properties of the fiber-reinforced resin itself may be reduced. Therefore, the material is selected according to the purpose.
[0023]
Also, in the event that an unimpregnated portion 20 as shown in FIG. 10 occurs inside the fiber reinforced resin structure at the time of resin injection, the unimpregnated portion 20 of the fiber reinforced resin structure is applied from the surface of the vacuum sheet 1. Then, a tube 21 having a sharp tip such as a metal needle or a plastic tube is inserted and vacuum suction is performed. At this time, in order to prevent a vacuum leak, an adhesive seal tape 22 is pasted on the surface of the vacuum sheet 1 into which the tube 21 is stabbed.
[0024]
According to the above embodiment, since the pass media 19 is arranged on the surface of the fiber laminate 9 at the time of manufacturing the fiber reinforced resin structure, the fluidity of the fluid resin can be amplified, and the fluid resin is uniformly impregnated. A fiber reinforced resin structure can be manufactured.
[0025]
In addition, as shown in FIG. 11, by forming a large number of holes 13 a in the plate surface of the gutter tray 13, the fluid resin can be passed from the holes 13 a to the lower surface side of the gutter tray 13 to impregnate the fiber laminate 9. .
[0026]
In addition, in the injection step of the present invention, the degree of opening and closing of the plurality of injection ports 4 of one resin diffusion promotion injection port group forming gutter 12 can be controlled to make the flow amount uniform as a whole. It is desirable that the operator makes the judgment while watching the flow situation from outside the transparent sheet 1.
Furthermore, although the FRP structure of the embodiment described above is described as a full semi-cylinder, as a general feature of the resin molding technique, particularly the insert injection molding technique, a complex structure having variously complex inner and outer curved surfaces is known. The molding of the FRP structure is possible. Such an FRP molding method is beneficially used for a curved surface forming structure such as a boat, a yacht, a ship, a vehicle body, an aircraft fuselage, a ship rotor blade, or a windmill where hardness and elasticity (flexibility) are required at the same time. obtain.
[0027]
The present invention is not limited to only the above-described embodiment. For example, the number and material of the resin diffusion promoting inlet group forming gutter 12 and the gutter receiver 13 may be selected as necessary. Further, the gutter tray 13 may have a structure that covers the entire fiber laminate 9. Further, the pass medium 19 may cover the whole or a part of the fiber laminate 9, and its thickness can be arbitrarily set depending on the material. In addition, it goes without saying that the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the present invention.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure and the apparatus for manufacturing the same according to the present invention, the following effects can be obtained.
2. The method according to claim 1, wherein a cavity is formed by the first mold and the second mold, a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin. In the manufacturing method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure, a guide passage for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction is provided on one surface side of the fiber layer, and the flow of the flowable resin in the guide passage is controlled by a flow of the guide passage. And a diffusion path for diffusing in a two-dimensional direction intersecting with the flow path, and a path medium for amplifying the fluidity of the fluid resin is disposed in the whole area or one part on one surface side of the fiber layer, and is provided in the guide path. Since the fiber layer is impregnated with the injected fluid resin through the pass media to produce the fiber reinforced resin structure, the fluid resin can be three-dimensionally uniformly diffused and impregnated into the fiber layer.
3. The cavity according to claim 2, wherein a cavity is formed by the first mold and the film-shaped second mold, and a fluid resin is injected into the cavity by evacuating the cavity, and is disposed in the cavity. A method of manufacturing a fiber-reinforced resin structure by impregnating a flowable resin into a fibrous layer, wherein a guide path for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction is provided on one side of the fiber layer; And a diffusion passage for diffusing the flow of the flowable resin in a two-dimensional direction intersecting with the flow of the guide passage, and amplifying the flowability of the flowable resin in the entire area or partially on one surface side of the fiber layer. The pass media to be disposed is arranged so as to cover all or a part of the fiber layer, and the fluid resin injected into the guide passage is impregnated into the fiber layer through the pass media to produce a fiber reinforced resin structure. So Dimensionally uniformly the fluid resin is diffused can be impregnated into the fiber layer.
In claim 3, since a net is used for the pass medium, the fluid resin can be diffused in the fiber layer.
In the fourth aspect, since a sheet having a gap is used for the pass medium, the fluid resin can be diffused in the fiber layer.
In the fifth aspect, since a mat of glass fiber or carbon fiber of the same quality as the fiber layer is used for the pass medium, it is not necessary to remove the pass medium after molding the fiber-reinforced resin structure.
7. The method according to claim 6, wherein a cavity is formed by the first mold and the second mold, a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin. In the manufacturing method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure, when the flowable resin is injected, a tube is inserted into an unimpregnated portion generated inside the structure, and the unimpregnated portion is removed by vacuuming. , A fiber-reinforced resin structure free of the resin can be produced.
8. The method according to claim 7, wherein a cavity is formed by the first mold and the second mold, a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin. In a manufacturing apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin structure, a guide passage for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction is provided on one surface side of the fiber layer, and the flow of the flowable resin in the guide passage is guided by a flow of the guide passage. And a diffusion path for diffusing in a two-dimensional direction intersecting with the flow path, and a pass medium for amplifying the fluidity of the fluid resin is disposed in the entire area or partially on one surface side of the fiber layer. The fluid resin can be uniformly diffused and impregnated in the fiber layer.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The apparatus for producing a fiber-reinforced resin structure according to the present invention has excellent diffusion uniformity and is particularly suitable for forming a large-sized or ultra-large-sized structure such as a next-generation wind turbine.
In claim 8, since the pass media is made of glass fiber or carbon fiber mat of the same quality as the fiber layer, there is no need to remove the pass media after molding the fiber reinforced resin structure, thereby improving the efficiency of the manufacturing operation. can do.
In the ninth aspect, since a plurality of semi-cylindrical tubes are used as the guide passages and the inner surface side of the tubes is arranged toward the fiber layer, the fluidity of the fluid resin can be improved.
In claim 10, since a joined body disposed on the lower side of the guide passage is used as the diffusion passage and a plurality of gaps forming a diffusion passage between the guide passage and the upper surface of the joined body are formed, The fibrous layer can be impregnated into the fibrous layer by diffusing the fluid resin uniformly in three dimensions.
In the eleventh aspect, since a plate having an uneven upper surface is used for the joined body, a diffusion path for the flowable resin can be formed at low cost.
In the twelfth aspect, since a large number of holes serving as passages for the flowable resin are formed in the plate surface of the joined body, the flowable resin can be supplied also to the lower surface of the joined body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a resin injection port of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing steps of a method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a step subsequent to FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view showing a step subsequent to FIG. 4;
FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 5;
FIG. 7 is a sectional view taken along the line XX of FIG. 1;
FIG. 8 is an enlarged plan view of FIG. 1;
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the whole of FIG. 8;
FIG. 10 is a perspective view showing a modification of the joined body of FIG.
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a method of removing an unimpregnated portion.
FIG. 12 is a sectional view showing a conventional molding apparatus.
FIG. 13 is a plan view of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Vacuum sheet (deformation mold, second mold)
2 Non-deformable mold (first mold)
3 cavity 9 fiber lamination (fiber layer)
Reference Signs List 10 fibrous layer 12 resin diffusion promotion inlet group formation gutter 12A guide passage 12B diffusion passage 13 gutter tray (corrugated plate)
13A Joint 14 Wavefront 17 Inlet group (gap)
19 pass media 20 unimpregnated part 21 tube 22 seal tape A1 one-dimensional direction B1, B2 two-dimensional direction

Claims (12)

第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを配置して、上記案内通路に注入された流動性樹脂を上記パスメディアを通して上記繊維層に含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造することを特徴とする繊維強化樹脂構造体の製造方法。A cavity is formed by the first mold and the second mold, a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin to form a fiber-reinforced resin structure. And a guide passage for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction on one surface side of the fiber layer, and a two-dimensional crossing of the flow of the flowable resin in the guide passage with the flow of the guide passage. Forming a diffusion path for diffusing the fluid in the direction, and arranging a pass medium for amplifying the fluidity of the fluid resin in the entire area or one side of the one surface side of the fiber layer, and the fluidity injected into the guide passage. A method for producing a fiber-reinforced resin structure, comprising producing a fiber-reinforced resin structure by impregnating the fiber layer with a resin through the pass medium. 第1型とフィルム状の第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内を真空引きすることでキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを、繊維層の全部または一部を覆うように配置して、上記案内通路に注入された流動性樹脂を上記パスメディアを通して上記繊維層に含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造することを特徴とする繊維強化樹脂構造体の製造方法。A cavity is formed by the first mold and the second mold in the form of a film, and a fluid resin is injected into the cavity by evacuating the inside of the cavity, and a fiber layer arranged in the cavity is formed. In a manufacturing method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure by impregnating a flowable resin, a guide path for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction is provided on one surface side of the fiber layer; A diffusion path for diffusing the flow of the fluid in a two-dimensional direction intersecting with the flow of the guide path, and a pass medium for amplifying the flowability of the flowable resin, in whole or partially on one surface side of the fiber layer, The fiber layer is disposed so as to cover all or a part of the fiber layer, and the flowable resin injected into the guide passage is impregnated into the fiber layer through the pass medium to produce a fiber reinforced resin structure. Fiber reinforced Method for producing a fat structure. 上記パスメディアに、網を用いたことを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化樹脂構造体の製造方法。The method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to claim 1, wherein a net is used as the pass medium. 上記パスメディアに、空隙を有するシートを用いたことを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化樹脂構造体の製造方法。The method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to claim 1, wherein a sheet having a void is used as the pass medium. 上記パスメディアに、繊維層と同質のガラス繊維あるいはカーボン繊維のマットを用いたことを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化樹脂構造体の製造方法。The method for producing a fiber-reinforced resin structure according to claim 1 or 2, wherein a mat of glass fiber or carbon fiber of the same quality as the fiber layer is used for the pass media. 第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造方法において、上記流動性樹脂の注入時に、構造体の内部に生じる未含浸部にチューブを差し込んで、真空引きすることにより、未含浸部を除去することを特徴とする繊維強化樹脂構造体の製造方法。A cavity is formed by the first mold and the second mold, a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin to form a fiber-reinforced resin structure. In the method for producing a fiber-reinforced resin, the non-impregnated portion is removed by inserting a tube into an unimpregnated portion generated inside the structure at the time of injecting the flowable resin, and evacuating the tube. The method of manufacturing the structure. 第1型と第2型とでキャビティーを形成し、このキャビティー内に流動性樹脂を注入し、該キャビティー内に配置された繊維層に流動性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂構造体を製造する製造装置において、上記繊維層の一面側に、上記流動性樹脂を1次元方向に案内する案内通路と、該案内通路の上記流動性樹脂の流れを案内通路の流れと交叉する2次元方向に拡散させる拡散通路とを形成し、上記繊維層の一面側の全域または部分的に、上記流動性樹脂の流動性を増幅するパスメディアを配置したことを特徴とする繊維強化樹脂構造体の製造装置。A cavity is formed by the first mold and the second mold, a fluid resin is injected into the cavity, and a fiber layer disposed in the cavity is impregnated with the fluid resin to form a fiber-reinforced resin structure. A guide passage for guiding the flowable resin in a one-dimensional direction on one surface side of the fiber layer, and a two-dimensional crossing of the flow of the flowable resin in the guide passage with the flow of the guide passage. Forming a diffusion path for diffusing in the direction, and a pass medium for amplifying the fluidity of the fluid resin is disposed on the entire surface or on one side of the fiber layer, manufacturing device. 上記パスメディアに、繊維層と同質のガラス繊維あるいはカーボン繊維のマットを用いたことを特徴とする請求項7に記載の繊維強化樹脂構造体の製造装置。8. The apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to claim 7, wherein a glass fiber or carbon fiber mat of the same quality as the fiber layer is used for the pass media. 上記案内通路として半円筒状の管を複数用いるとともに該管の内面側を上記繊維層に向けて配置したことを特徴とする請求項7に記載の繊維強化樹脂構造体の製造装置。8. The apparatus for producing a fiber-reinforced resin structure according to claim 7, wherein a plurality of semi-cylindrical tubes are used as the guide passages, and the inner surfaces of the tubes are arranged toward the fiber layers. 上記拡散通路として案内通路の下部側に配置される接合体を用いるとともに、該接合体の上面に上記案内通路との間に拡散通路を形成する複数の間隙を形成したことを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂構造体の製造装置。A joint body disposed below the guide passage is used as the diffusion passage, and a plurality of gaps forming a diffusion passage between the joint body and the guide passage are formed on an upper surface of the joint body. An apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to any one of claims 7 to 9. 上記接合体に上面が凹凸に形成された板を用いたことを特徴とする請求項7ないし10のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂構造体の製造装置。The apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to any one of claims 7 to 10, wherein a plate having an uneven upper surface is used for the joined body. 上記接合体の板面に上記流動性樹脂の通路となる多数の孔を形成したことを特徴とする請求項10または11に記載の繊維強化樹脂構造体の製造装置。The apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to claim 10 or 11, wherein a large number of holes serving as passages for the flowable resin are formed in a plate surface of the joined body.
JP2002253721A 2002-08-30 2002-08-30 Manufacturing method of fiber reinforced resin structure and manufacturing apparatus thereof Expired - Lifetime JP4380974B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002253721A JP4380974B2 (en) 2002-08-30 2002-08-30 Manufacturing method of fiber reinforced resin structure and manufacturing apparatus thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002253721A JP4380974B2 (en) 2002-08-30 2002-08-30 Manufacturing method of fiber reinforced resin structure and manufacturing apparatus thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004090349A true JP2004090349A (en) 2004-03-25
JP4380974B2 JP4380974B2 (en) 2009-12-09

Family

ID=32059645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002253721A Expired - Lifetime JP4380974B2 (en) 2002-08-30 2002-08-30 Manufacturing method of fiber reinforced resin structure and manufacturing apparatus thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4380974B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006130733A (en) * 2004-11-04 2006-05-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The Manufacturing method of fiber reinforced resin molded product
WO2008018493A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Rtm forming apparatus and rtm forming method
JP2008521649A (en) * 2004-11-30 2008-06-26 エルエム・グラスファイバー・アクティーゼルスカブ Method and apparatus for manufacturing fiber composite molded article by vacuum injection method
JP2012192542A (en) * 2011-03-15 2012-10-11 Toray Ind Inc Rtm molding device and molding method
JP2013032014A (en) * 2012-10-01 2013-02-14 Mitsubishi Electric Corp Apparatus for manufacturing fiber-reinforced resin molding

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121245A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-09 Faserverbund Innovations UG (haftungsbeschränkt) Resin pipe with peripheral openings

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006130733A (en) * 2004-11-04 2006-05-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The Manufacturing method of fiber reinforced resin molded product
JP2008521649A (en) * 2004-11-30 2008-06-26 エルエム・グラスファイバー・アクティーゼルスカブ Method and apparatus for manufacturing fiber composite molded article by vacuum injection method
JP4921380B2 (en) * 2004-11-30 2012-04-25 エルエム・グラスファイバー・アクティーゼルスカブ Method and apparatus for manufacturing fiber composite molded article by vacuum injection method
WO2008018493A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Rtm forming apparatus and rtm forming method
KR101036785B1 (en) * 2006-08-08 2011-05-25 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 Rtm forming apparatus and rtm forming method
US8501070B2 (en) 2006-08-08 2013-08-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Resin transfer molding device and resin transfer molding method
US8506278B2 (en) 2006-08-08 2013-08-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Resin transfer molding device and resin transfer molding method
US8647095B2 (en) 2006-08-08 2014-02-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Resin transfer molding device and resin transfer molding method
US8652381B2 (en) 2006-08-08 2014-02-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Resin transfer molding device and resin transfer molding method
JP2012192542A (en) * 2011-03-15 2012-10-11 Toray Ind Inc Rtm molding device and molding method
JP2013032014A (en) * 2012-10-01 2013-02-14 Mitsubishi Electric Corp Apparatus for manufacturing fiber-reinforced resin molding

Also Published As

Publication number Publication date
JP4380974B2 (en) 2009-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5322920B2 (en) Vacuum RTM molding method
JP5604445B2 (en) Process and apparatus for making composite structures
JP5533743B2 (en) Manufacturing method of fiber reinforced plastic
JP4365660B2 (en) Manufacturing method of fiber reinforced resin structure and manufacturing apparatus thereof
US20090051076A1 (en) Method and Apparatus for Providing polymer to be Used at Vacuum Infusion
US20090273111A1 (en) Method of making a wind turbine rotor blade
US20050249937A1 (en) Molded laminate and manufacturing method thereof
US8852495B2 (en) Method for producing a component made of a composite material and associated device
US20100201045A1 (en) Evacuation process for use in a method for producing a composite structure
WO2018030470A1 (en) Method for producing fiber-reinforced resin molded articles
JP6591661B2 (en) Manufacturing method of composite material
US8945450B2 (en) Apparatus and method for manufacturing fiber reinforced plastic structure
JP2004090349A (en) Method for manufacturing fiber-reinforced resin structure and its manufacturing device
JP2004130723A (en) Method of manufacturing fiber-reinforced resin structure and manufacturing device using this method
JP2002307463A (en) Method for producing fiber-reinforced resin
JP2012513914A (en) Process and apparatus for manufacturing composite structures
JP3680041B2 (en) Equipment for manufacturing fiber reinforced resin structures
JP4761178B2 (en) Method for manufacturing FRP large planar body
JP2012245623A (en) Method and device of molding composite material using porous mold
JP5010528B2 (en) Manufacturing apparatus and manufacturing method for fiber reinforced resin structure
JP2004188750A (en) Method for producing fiber-reinforced plastic material
JP5906082B2 (en) Method for producing resin impregnated material
JP2020116771A (en) Molding method
JP5638492B2 (en) Fiber-reinforced plastic structure and method for manufacturing the same
JP5738061B2 (en) FRP structure manufacturing method and manufacturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050318

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050517

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070530

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070614

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20070907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090730

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090915

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4380974

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term