JP2005231132A - Hermetically closed molded product manufacturing method - Google Patents
Hermetically closed molded product manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005231132A JP2005231132A JP2004041609A JP2004041609A JP2005231132A JP 2005231132 A JP2005231132 A JP 2005231132A JP 2004041609 A JP2004041609 A JP 2004041609A JP 2004041609 A JP2004041609 A JP 2004041609A JP 2005231132 A JP2005231132 A JP 2005231132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molded product
- prepreg
- foam
- shape
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000013518 molded foam Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- DBGIVFWFUFKIQN-UHFFFAOYSA-N (+-)-Fenfluramine Chemical compound CCNC(C)CC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 DBGIVFWFUFKIQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- OWYWGLHRNBIFJP-UHFFFAOYSA-N Ipazine Chemical compound CCN(CC)C1=NC(Cl)=NC(NC(C)C)=N1 OWYWGLHRNBIFJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、中空型の内面に敷設したプリプレグと内部型との間に配置した発泡シートの発泡圧を利用することにより、内部と外部との間が気密に形成された密閉成形品を製造する方法に関する。 The present invention manufactures a hermetic molded product in which an interior and an exterior are hermetically formed by utilizing a foaming pressure of a foam sheet disposed between a prepreg laid on an inner surface of a hollow mold and an internal mold. Regarding the method.
繊維強化樹脂複合材料は、軽量で高い剛性を有しており、ゴルフシャフト、釣り竿、テニスラケット等のスポーツ用品、自動車、航空機等の材料に用いられている。 The fiber reinforced resin composite material is lightweight and has high rigidity, and is used for materials for sports equipment such as golf shafts, fishing rods, tennis rackets, automobiles, and aircraft.
熱硬化性樹脂を用いた中空形状の繊維強化樹脂複合材料を製造する方法としては、一般にフィラメントワインディング法や、バッグ成形法が用いられている。 As a method for producing a hollow fiber-reinforced resin composite material using a thermosetting resin, a filament winding method or a bag molding method is generally used.
フィラメントワインディング法は、熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維をマンドレルに巻き付け、加熱により樹脂を硬化させた後マンドレルを引き抜くことにより成形品を製造する方法である(例えば、特許文献1参照)。フィラメントワインディング法により製造できる中空成形品は、パイプ等の簡単な形状のものに限定され、直接中空成形品を製造することはできない。 The filament winding method is a method of manufacturing a molded product by winding reinforcing fibers impregnated with a thermosetting resin around a mandrel, curing the resin by heating, and then pulling out the mandrel (for example, see Patent Document 1). Hollow molded products that can be manufactured by the filament winding method are limited to simple shapes such as pipes, and hollow molded products cannot be manufactured directly.
バッグ成形法は、中空型のキャビティ内表面にプリプレグを敷設し、その内側に配置した膨張バッグ内に流体を充填することにより変形させてプリプレグを型の内表面に密着させ、その状態で加熱することによりプリプレグを硬化させる方法である(例えば、特許文献2参照)。バッグ成形法は型の形状を変えることにより様々な形状の複合材料を製造でき、中空形状の複合材料を製造する方法として一般的な方法である。
繊維強化樹脂複合材料は、その用途によっては内部と外部との間が完全に気密に形成された形状の中空成形品が要求される場合がある。例えば、航空機用部材は軽量であることに加えて高い強度が要求されるが、内部が閉塞した密閉形状は強度の点で有利となる。 The fiber reinforced resin composite material may require a hollow molded product having a shape in which the space between the inside and the outside is completely airtight depending on the application. For example, aircraft members are required to have high strength in addition to being lightweight, but a sealed shape with the inside closed is advantageous in terms of strength.
バッグ成形法は、中空型を型締めした後プリプレグの内側に配置したバッグに流体を充填して膨張させる必要があり、流体をバッグ内に充填するための入口を型に設ける必要がある。このため、内部が完全に閉塞した密閉形状の繊維強化樹脂複合材料を製造することができない。 In the bag forming method, it is necessary to inflate a bag placed inside the prepreg after the hollow mold is clamped and to inflate it, and it is necessary to provide an inlet for filling the bag with the fluid. For this reason, it is impossible to manufacture a sealed fiber-reinforced resin composite material whose inside is completely closed.
本発明の目的は、内部と外部との間が気密に形成された形状の繊維強化樹脂複合材料を製造することができる密閉成形品の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for producing a hermetic molded product capable of producing a fiber-reinforced resin composite material having a shape in which an inside and an outside are formed airtight.
本発明者は鋭意研究の結果、中空型の内部に、従来のバッグに代えて、加熱により発泡する樹脂からなる発泡シートと型の内部空間形状とほぼ同じ形状の内部型とを配置することにより、内部と外部との間が気密に形成された密閉成形品が容易に製造できることを見出し本発明を完成するに到った。 As a result of diligent research, the present inventor has placed a foam sheet made of resin that foams by heating and an internal mold having almost the same shape as the interior space of the mold in place of the conventional bag in the hollow mold. The inventors have found that a hermetic molded product in which the interior and the exterior are hermetically formed can be easily manufactured, and have completed the present invention.
上記課題を解決する本発明は、以下に記載するものである。 The present invention for solving the above problems is described below.
〔1〕 中空分割型の内表面から型の中心に向かうに従って、プリプレグ、発泡シート、その内部に前記分割型の内部形状に倣った内部型を収納して型締めし、次いで分割型を加熱することにより前記発泡シートを発泡させるとともにプリプレグを硬化させる密閉成形品の製造方法。 [1] From the inner surface of the hollow split mold toward the center of the mold, the prepreg, the foam sheet, and the internal mold following the internal shape of the split mold are housed in the prepreg, the foam sheet, and the mold is clamped, and then the split mold is heated. A process for producing a hermetic molded product in which the foamed sheet is foamed and the prepreg is cured.
〔2〕 中空分割型の形状が、内部と外部との間が気密に形成された形状である〔1〕に記載の密閉成形品の製造方法。 [2] The method for producing a hermetic molded product according to [1], wherein the shape of the hollow split mold is an airtight shape between the inside and the outside.
〔3〕 内部型が、発泡樹脂からなる成形発泡体である〔1〕に記載の密閉成形品の製造方法。 [3] The method for producing a hermetic molded product according to [1], wherein the internal mold is a molded foam made of a foamed resin.
〔4〕 内部型が、中空分割型の内部空間形状の0.7〜0.8倍の体積を有するものである〔1〕に記載の密閉成形品の製造方法。 [4] The method for producing a hermetic molded product according to [1], wherein the internal mold has a volume 0.7 to 0.8 times the internal space shape of the hollow split mold.
本発明によれば、成形品の形状が従来のバッグ成形法では製造することができない内部と外部との間が気密に形成された密閉形状であっても、容易に繊維強化樹脂複合材料からなる密閉成形品を得ることができる。内部型として発泡樹脂からなる成形発泡体を使用することにより、軽量で高強度の密閉成形品を製造することが可能である。 According to the present invention, even if the shape of the molded product is a hermetically sealed shape formed between the inside and the outside which cannot be manufactured by the conventional bag molding method, it is easily made of a fiber reinforced resin composite material. A sealed molded product can be obtained. By using a molded foam made of a foamed resin as the internal mold, it is possible to produce a lightweight and high-strength sealed molded product.
以下、図1を参照して本発明の密閉成形品の製造方法について説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the hermetic molded product of the present invention will be described with reference to FIG.
まず、上型16、下型18で形成する分割型100の内表面にプリプレグ2、4を敷設する(図1(a))。分割型100は、断面が楕円形の内部が外部を連通していない閉塞した中空型である。プリプレグ4は上型16に貼り付けられ、上型16の下端面と揃えて切断してある。一方、プリプレグ2は、下型18に貼り付けられ、下型18の上端面よりも上方に突き出て切断された突出部5を有する。プリプレグ2、4としては、炭素繊維等の強化繊維を一方向に引き揃えたシートにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたものが例示できる。
First, the
次いで、下型18に敷設したプリプレグ2の内面上に、発泡シート6、発泡体からなる内部型10、発泡シート8を順次重ねて配置する(図1(b))。内部型10の形状は、分割型100の内部空間形状に倣った形状である。
Next, the
発泡シート6、8としては、加熱時に発泡して膨張する樹脂フィルムであれば特に制限することなく公知のものを用いることができるが、冷却後に発泡体からなる内部型10とプリプレグ2、4とを接着するものが好ましい。更に、発泡シート6、8は、100〜130℃程度で硬化するものが好ましい。加熱による発泡シート6、8の発泡倍率としては、1.75〜2.5倍であることが好ましい。本発明において好ましく用いることができる発泡シートとしては、例えば、Redux 212−NA(チバガイギー社製)等の変性エポキシ樹脂からなるシートを挙げることができる。
As the
発泡体からなる内部型10の材質としては、加熱発泡させた樹脂であって、後工程において発泡シートを発泡させてプリプレグを加圧する際に発泡圧をプリプレグに伝える程度の圧縮強さと、耐熱性を有するものであれば公知のものを用いることができる。本発明において好ましく用いることができる発泡体としては、ロハセル31、同51、同71、同110(以上、サンワトレーディング社製)等のポリメタクリルイミド硬質発泡体を挙げることができる。発泡体は成形後に成形品の一部となるので、軽量であることが好ましい。
The material of the
次いで、プリプレグ2の突出部5をプリプレグ4の周縁とオーバーラップさせて分割型100を閉じた後、分割型100を型締めする(図1(c))。これにより、プリプレグ2、4、発泡シート6、8、内部型10は、分割型100の内部に、分割型100の内表面から型の中心に向かってこの順序で収納される。この状態で、型ごと全体を加熱する。加熱により、発泡シート6、8が発泡し、プリプレグ2、4は分割型100の内側から外部方向に向って加圧され分割型100の内表面に密着する。
Next, after the protruding
プリプレグ2、4が加熱硬化した後、分割型100から取り出して密閉成形品1を得る(図1(d))。密閉成形品1は、加熱硬化したプリプレグ2、4からなる殻状に形成された繊維強化樹脂層12の内部に、発泡樹脂層14と、発泡体からなる内部型10を有している。発泡シート6、8は加熱により発泡して発泡樹脂層14を形成し、内部型10とともに密閉成形品1を構成する要素となる。
After the
なお、プリプレグ2、4としては公知のプリプレグを制限なく用いることができる。
As the
上記説明においては、プリプレグ2の周縁に突出部5を形成し、型締めの際にプリプレグ4の周縁と突出部5とをオーバーラップさせて密閉成形品の成形を行ったが、発泡シート6、8が接着性を有するものである場合には、突出部5を設けずにプリプレグ2及び4の周縁端部同士を付き合わせて端部を接着させてもよい。
In the above description, the
発泡体からなる内部型10は、成形前の体積を分割型100の内部空間形状の0.7〜0.8倍程度とすることが好ましい。また、その形状は、発泡シートの発泡圧によりプリプレグ全体を内側から加圧できる程度に形成されていれば特に制限されないが、分割型100の内部空間形状の0.85〜0.95倍程度の縮尺の相似形であることが好ましい。
The
内部型10としては、分割型の内部形状に合わせて切り出した発泡樹脂をそのまま成形発泡体として使用することも可能であるが、プレスにより予備成形した成形発泡体を好ましく用いることができる。
As the
プリプレグを加熱硬化させる際の加熱温度としては、100〜130℃程度とすることが好ましい。 The heating temperature when the prepreg is heat-cured is preferably about 100 to 130 ° C.
更に、上記例においては2つの分割型を用いて説明したが、分割型の分割数は任意である。また、分割型の断面形状も任意とすることができる。上記例においては、分割型として内部が外部を連通していない閉塞した中空型を用いたが、発泡シートの発泡圧によりプリプレグを加圧できるものであれば閉塞した中空型に限定することなく使用できる。更に、内部型として発泡体を用いたが、これに限られず任意の材料で構成できる。 Furthermore, although the above example has been described using two divided types, the number of divided types is arbitrary. Moreover, the sectional shape of the split type can also be arbitrary. In the above example, a closed hollow type in which the inside does not communicate with the outside is used as the split type, but it can be used without being limited to the closed hollow type as long as the prepreg can be pressurized by the foaming pressure of the foam sheet. it can. Furthermore, although the foam was used as the internal mold, it is not limited to this and can be composed of any material.
実施例1
上型と下型からなる分割型のキャビティ内表面にプリプレグを敷設し、プリプレグ上に発泡シート(Redux212-NA、チバガイギー社製)1枚を重ねて配置した。敷設したプリプレグの積層構造は、型の内表面側の表層から順にW-3101/Q-195(±45)1ply/W-3101/Q-195(0/90)1ply(以上、東邦テナックス社製)とした。その後、内部型(ロハセル31IG、サンワトレーディング社製)を分割型が形成するキャビティ内に配置し、上型と下型とを型締めした。分割型及び成形材料を硬化炉内に入れ、80℃で30分加熱した後、130℃で2時間加熱し、プリプレグを加熱硬化させてローターブレードを得た。
Example 1
A prepreg was laid on the inner surface of a split mold consisting of an upper mold and a lower mold, and one foam sheet (Redux212-NA, manufactured by Ciba-Geigy) was placed on the prepreg. Laminated structure of prepreg is W-3101 / Q-195 (± 45) 1ply / W-3101 / Q-195 (0/90) 1ply (above, manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.) ). Thereafter, an internal die (Rohacell 31IG, manufactured by Sanwa Trading Co., Ltd.) was placed in the cavity formed by the split die, and the upper die and the lower die were clamped. The split mold and the molding material were placed in a curing furnace and heated at 80 ° C. for 30 minutes, and then heated at 130 ° C. for 2 hours to heat and cure the prepreg to obtain a rotor blade.
得られたローターブレードの平面図を図2に、側面図を図3に示す。ローターブレード20は、正面図が略四辺形の板状に形成された繊維強化樹脂複合材料で、その一端側に回転軸となるシャフトを挿入するための孔22を有している。図2に示すa−a線における断面図を図4に示す。ローターブレード20のa−a線における断面形状は、中央が膨らんだ流線形で、最外層を形成する繊維強化樹脂層24の内部に、発泡樹脂層26と発泡体からなる内部型28とを包含する。
The top view of the obtained rotor blade is shown in FIG. 2, and the side view is shown in FIG. The
ローターブレード20は、回転中心と回転先端とを結ぶ方向の最大長さが20cm、比重0.9であった。
The
比較例1
内部型に代えて発泡シートを6枚積層して用いた以外は、実施例1と同様にしてローターブレードを製造した。得られた成形品の比重は1.25であった。
Comparative Example 1
A rotor blade was manufactured in the same manner as in Example 1 except that six foam sheets were laminated and used instead of the internal mold. The specific gravity of the obtained molded product was 1.25.
1 密閉成形品
2、4 プリプレグ
5 突出部
6、8 発泡シート
10 内部型
12 繊維強化樹脂層
14 発泡樹脂層
16 上型
18 下型
100 分割型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing molded
Claims (4)
The method for producing a hermetic molded product according to claim 1, wherein the internal mold has a volume 0.7 to 0.8 times the internal space shape of the hollow split mold.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004041609A JP2005231132A (en) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | Hermetically closed molded product manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004041609A JP2005231132A (en) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | Hermetically closed molded product manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005231132A true JP2005231132A (en) | 2005-09-02 |
Family
ID=35014574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004041609A Pending JP2005231132A (en) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | Hermetically closed molded product manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005231132A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007176050A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toho Tenax Co Ltd | Molding method for frp molded article with foam core |
CN110678306A (en) * | 2017-09-25 | 2020-01-10 | 三菱重工业株式会社 | Composite blade forming method, composite blade and composite blade forming die |
-
2004
- 2004-02-18 JP JP2004041609A patent/JP2005231132A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007176050A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toho Tenax Co Ltd | Molding method for frp molded article with foam core |
CN110678306A (en) * | 2017-09-25 | 2020-01-10 | 三菱重工业株式会社 | Composite blade forming method, composite blade and composite blade forming die |
CN110678306B (en) * | 2017-09-25 | 2021-11-26 | 三菱重工业株式会社 | Composite blade forming method, composite blade and composite blade forming die |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11383458B2 (en) | Epoxy core with expandable microspheres | |
US6820654B2 (en) | High performance composite tubular structures | |
CA2718456C (en) | Blade constructs and methods of forming blade constructs | |
BR112013005430B1 (en) | methods for forming composite parts with integrated reinforcements | |
AU2001266906A1 (en) | High performance composite tubular structures | |
KR20120080175A (en) | An improved method of and apparatus for making a composite material | |
NZ211458A (en) | Forming composite plastics:plastics material moulded between plastically deformable metal sheets | |
KR20130138809A (en) | Methods and systems for co-bonding or co-curing composite parts using a rigid/malleable smp apparatus | |
US3205288A (en) | Method of manufacture of hollow reinforced plastic articles | |
JP5096107B2 (en) | Manufacturing method of resin structure | |
US7931839B2 (en) | Method of manufacturing composite single-tubed structures having ports | |
JP2005231132A (en) | Hermetically closed molded product manufacturing method | |
JP2954266B2 (en) | Manufacturing method of hollow body made of fiber reinforced thermosetting resin | |
JPH11192991A (en) | Structure of frp monocock frame for bicycle and its manufacture | |
JPH0698953A (en) | Golf club and its production | |
JP4508618B2 (en) | Bag molding method | |
JP2568150B2 (en) | Racket frame | |
US20070275800A1 (en) | Composite hockey stick system | |
JPH05177014A (en) | Racket frame for badminton and its manufacture | |
JP2022038508A (en) | Method of manufacturing fibre-reinforced plastic moulding | |
JPH0474644A (en) | Manufacture of lightweight composite molding | |
JP2020124810A (en) | Manufacturing method of structure and structures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061211 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090908 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100112 |