JP2005270996A - 湾曲ハニカムパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハニカムコアと面板とがパネル全面にわたって均一に接着した接着強度が高い弯曲ハニカムパネルを簡単な操作で製造する方法を提供する。
【解決手段】湾曲形状の治具１８の上に、まず治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板４を載置し、該面板の上に、治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた枠体２で側面を囲んだハニカムコア１を載置し、更にその上に治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板５を載置して積層し、次いで吸引口３から吸引して枠体内部を減圧することによって、面板４，５をハニカムコア１及び枠体２に密着させると共にこの積層物を治具１８の弯曲面ａに密接させ、この状態で予め施した接着剤の接着能を発揮させ、ハニカムコアと面板とを接着させる湾曲ハニカムパネルの製造方法である。
【選択図】図２

Description

本発明は、船舶、車両、建築等の構造材や断熱材として使用されているハニカムパネル、すなわち芯材の金属ハニカムの両面に面板が接着されているパネルであって、該ハニカムパネルが湾曲した形状を有する湾曲パネルの製造方法に関する。

ハニカムパネルは、アルミニウム箔などの金属箔からなるハニカムコアの表裏両面にアルミニウム板などからなる面板を接着剤で接着して一体化したものである。ハニカムパネルは、軽量で剛性に優れるなどの性能を有するため、建物の内外装、ドアなどの建築分野において使用されている。

従来、ハニカムコアに面板を接着してハニカムパネルを製造する場合、一般に、ハニカムコアの両面に接着剤を介して面板を配置し、面板をハニカムコアに密着させた状態で加熱し接着剤の接着能を発揮させ、面板をハニカムコアに接着させて製造している。この製造方法においては、面板をハニカムコアに接着させるとき、面板とハニカムコアとが接触していない部分が存在すると、その部分は未接着状態となり品質のよいハニカムパネルが得られないから、接着時には、面板とハニカムコアとを全面にわたって密着していることが要求される。そこで、従来、面板とハニカムコアの両面に接着剤を介して面板を配置し、これを熱板の間に挟んでプレスで加圧、加熱して接着剤の接着能を発揮させ、ハニカムパネルと面板とを接着する方法が行われている。しかし、このプレスを用いて加圧してハニカムコアに面板を密着させる方法は、外側からパネル全面に均一な荷重を加える必要があり、全面にわたり均質なハニカムパネルを得るのが難しいという問題点がある。

そこで、本出願人らは、先に、ハニカムコアの両面に面板を接着剤で接着してハニカムパネルを製造する方法において、ハニカムコアの側面を枠体で囲み、その両面にハニカムコア及び枠体の全面にわたる面板を位置させ、次いで枠体内部を減圧して面板をハニカムコア及び枠体に密着させ、この密着状態で予め施した接着剤の接着能を発揮させ、ハニカムコアと面板とを接着させるハニカムパネルの製造方法を提案した（特許文献１）。この方法によると全面にわたり均質なハニカムパネルを簡単な操作で得ることができる。

また、ハニカムパネルを船舶、車両、建築等の構造材として使用する場合、湾曲した形状、例えばドーム型の形状のハニカムパネルが要求されることがある。この湾曲したハニカムパネルは、従来は、上記の如くして製造したハニカムパネルを所定の湾曲形状の金型を用いプレス加工して成形していた。この方法では、一旦仕上げたハニカムパネルを二次加工するため、作業が煩雑になり、また一旦仕上げたハニカムパネルを加工するため、損傷しないように注意深く作業する必要がある。

特願２００２−１９０７０３号

本発明は、ハニカムコアと面板とがパネル全面にわたって均一に接着した接着強度が高い弯曲ハニカムパネルを簡単な操作で製造する方法を提供することを目的とする。

本発明は、湾曲形状の治具の上に、まず治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板を載置し、該面板の上に、治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた枠体で側面を囲んだハニカムコアを載置し、更にその上に治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板を載置して積層し、次いで枠体内部を減圧することによって、面板をハニカムコア及び枠体に密着させると共に上記の積層物を治具に密接させ、この状態で予め施した接着剤の接着能を発揮させ、ハニカムコアと面板とを接着させることを特徴とする湾曲ハニカムパネルの製造方法である。

上記の製造方法において、枠体の面板との接触面に凹状の溝を設け、この溝に接着剤を充填して、枠体と面板の密着性を良くしてもよい。また、枠体の外周部に凹状の溝を設け、このこの溝にオーリングを装着して減圧時の密封性を良くしてもよい。また、枠体の外周面にＴ溝型ボスを設け、枠体内の減圧時に枠体に掛かる荷重をＴ溝型ボスで受けるようにしてもよい。

本発明方法によると、湾曲したハニカムパネルを効率よく製造することができる。そして、得られた湾曲ハニカムパネルは、面板とハニカムコアとが強固に接着しており、全面にわたり均質である。すなわち、所定の湾曲形状の治具の上に、治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板を載置し、該面板の上に、治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた枠体で囲んだハニカムコアを載置し、更にその上に治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板を載置して積層し、枠体内を減圧させることによって、大気圧加重でハニカムコアと枠体及び両面の面板とが均一に密着し、それと同時にこの積層物は治具に密接し治具の弯曲形状とおりの形状になる。この状態で予め施した接着剤を加熱などで硬化させることによって、ハニカムコアと面板とがパネル全面にわたって均一に接着した接着強度が良い湾曲ハニカムパネルを一遍に製造できる。また、枠体に溝を形成し、この溝に接着剤を充填して使用したり、枠体にオーリングを付けることによって、枠体と面板との接触面の操作時の空気の漏れをシールすることができ、枠体内の減圧維持ができる。

図を用いて本発明方法を説明する。図１は、ハニカムコア１の各側面を枠体２で囲んだ状態を示す斜視図である。ハニカムコア１には、通常は、アルミニウム箔などの金属箔で作られたものが用いられる。枠体２は、アルミニウムなどの金属製が好ましい。枠体の断面形状は任意であるが、四角柱で中空部を有するものが好ましい。３は枠体内部を減圧するときの吸引口で、減圧時には真空ポンプに繋ながれる。そして、この枠体は治具の形状に合わせて弯曲している。

図２は、所定の形状に湾曲した歪曲部ａを有する治具１８の上に、治具の弯曲部ａの形状に合わせて弯曲させた面板４を載置し、該面板４の上に、図１に示す枠体２で囲んだハニカムコア１を載置し、更にその上に、治具の弯曲部ａの形状に合わせて弯曲させた面板５を載置して積層した状態を示す断面図である。図３は、図２の右端部分を拡大した断面図である。３は吸引口である。９はバルブであり、６は接着剤である。７は枠体２の中空部、８は枠体２に穿たれた孔であり、ハニカムコア１内の空間と枠体２の中空部７、更には吸引口３との間に空気が流通できるようにするため設けられている。ハニカム１と面板４、５及び枠体２とが接する部分には接着剤６を存在させる。接着剤は、面板に施しても、ハニカムコア及び枠体に施しても、その両方に施してもよい。接着剤としては、エポキシ系、フェノール系、ポリウレタン系などの熱硬化性接着剤が好ましく用いられる。

図２に示した状態で、吸引口３に繋いだ真空ポンプを作動させる。ハニカムコアの空間部が減圧されるため、大気圧荷重が面板に作用し、ハニカムコアと面板を均一な荷重で圧着する。そのため、全面にわたってハニカムコアと面板とが均一に密着し、それと共に面板４は治具１８の弯曲面ａに密接する。この状態で全体を加熱する。予め面板のハニカムコア圧着面に塗布しておいた接着剤とハニカムコアが作用してフィレット（接着剤のコア側面への立ち上がり）が形成され、両面の面板４、５がハニカムコア１及び枠体２に良好に密着する。この密着状態で全体の加熱を続けて接着剤６の硬化及び養生を行って、ハニカムコア１と面板４及び面板５とがそれぞれ強固に接着する。この接着によってハニカムコア１が治具１８の弯曲面ａの弯曲形状で固定し、所定の歪曲形状のハニカムパネルが得られる。

図４は本発明の他の態様を示した断面図である。枠体２で囲んだハニカムコア１の両面に、面板４及び面板５を位置させるが、この枠体２の面板４及び面板５と接する面に凹状の溝１０が設けられている。そして、その溝１０の中には接着剤１１が充填されている。このように、枠体２に溝１０を設け、この溝１０に接着剤１１を充填しておくことによって、接着剤１１がシール材の作用をするため、枠体で囲まれた枠体内部を減圧するとき、枠体２と面板４、５との隙間から空気が侵入するのが防げるので、減圧操作、ひいては枠体２と面板４、５との密着が円滑にできる。

図４において、１２、１３は枠体の外周部に設けた凹状の溝である。この凹状の溝は、上縁部及び下縁部に設けられている。この凹状の溝１２と面板４との間隙、及び凹状の溝１３と面板５との間隙の間にオーリング１４を装着する。このオーリングの装着によって、枠体で囲まれた枠体内部を減圧するとき、枠体２と面板４、５との隙間から空気が侵入するのが防げるので、減圧操作、ひいては枠体２と面板４、５との密着が円滑にできる。上記の溝１０に接着剤１１を充填する手段とオーリングを装着する手段とは、共に施してもよいし、どちらか一方のみを施してもよい。

また、ハニカムコア１の側面を囲んだ枠体２の所望の箇所に、面板締め付け用クランプを設け、枠体２で囲んだハニカムコア１の両面に面板４、５を位置させたときに、面板４、５を面板締め付け用クランプでハニカムコア及び枠体に圧着してもよい。図５はその一例を示す断面図である。図５において、１５は面板締め付け用クランプで、１６は締め付け用のハンドルである。締め付け用のハンドル１６を螺回することで、面板４及び面板５を枠体２に圧着する。そして、この圧着した状態で上記の減圧操作を行なう。面板４、５を枠体２に圧着しているので、減圧操作による枠体２及びハニカムコア１と面板４及び面板５との密着を円滑に行うことができる。上記のクランプとしては、従来既知の種々のタイプのものが用いられる。

更に、上記の減圧操作して枠体内を減圧すると、面板４、５がハニカムコア１及び枠体２と密着するが、それと共に枠体２に内側に引き込まれる荷重が掛かる。この荷重が強くなると、枠体２に歪み生じることがある。これを防ぐため、枠体２の外周面の所望の箇所にＴ溝型ボスを設け、枠体内の減圧時に枠体に掛かる荷重をＴ溝型ボスで受けるようにするのが好ましい。図６は、その一例を示す断面図である。１７は枠体の外周面に設けたＴ溝型ボスである。１８は治具で、１９は架台に固定した支柱である。２０は支持棒であり、支柱１９に螺合され、その先端は枠体の外周面に設けたＴ溝型ボスに嵌合している。減圧操作時に支持棒２０が、枠体２の内側への荷重を受けるので、枠体２の歪みを防ぐことができる。

本発明の製造方法においては、枠体内部を減圧して面板４及び面板５をそれぞれハニカムコア１及び枠体２に密着させ、この密着状態で予め施した接着剤６の接着能を発揮させ、ハニカムコア１と面板４及び面板５とを接着する。この接着剤の接着能を発揮させるには、通常、密着させた状態で全体を加熱することにより行う。密着させた状態で加熱することによって、ハニカムコア１と面板４及び面板５とが接着する。そして、この接着状態で接着剤を硬化させることによって強固な接着が行える。

枠体内部を減圧して面板４及び面板５をそれぞれハニカムコア１及び枠体２に密着させ、この密着状態で全体を加熱するには、面状ヒーターを用いるのが好ましい。図７はその一例を示す断面図である。図７において、１８は治具である。２１は面状ヒーター、２２、２３は断熱材である。先ず、治具１８の上に断熱材２２を置き、その上に面状ヒーター２１を置く。この面状ヒーター２１の上に、面板４及び面板５をそれぞれハニカムコア１及び枠体２に密着させ状態で載置する。次いで、面板４の上に断熱材２３を置く。そして、面状ヒーターに通電することで、接着剤を加熱して接着させ、更に加熱を続けることで接着剤を硬化させ、養生させ、接着を強固にして作業を完了する。

上記の方法では、枠体内部を減圧して面板４及び面板５をそれぞれハニカムコア１及び枠体２に密着させ、この密着状態で全体を加熱して接着剤の接着能を発揮させているが、全体を加熱しながら、枠体内部を減圧して面板４及び面板５をそれぞれハニカムコア１及び枠体２に密着させて接着させてもよい。

本発明の製造過程を示す斜視図。 本発明の製造過程を示す断面図。 本発明の製造過程を示す一部拡大断面図。 本発明の製造過程の他の態様を示す断面図。 本発明の製造過程の他の態様を示す断面図。 本発明の製造過程の他の態様を示す断面図。 本発明の製造過程を示す断面図。

符号の説明

１ ハニカムコア、２ 枠体、３ 吸引口、４，５ 面板、６ 接着剤、
７ 枠体の中空部、１０ 溝、１１ 接着剤、１４ オーリング、
１５ クランプ、１７ Ｔ溝型ボス、１８ 治具、２１ 面状ヒーター、
２２，２３ 断熱材

Claims (4)

1. 湾曲形状の治具の上に、まず治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板を載置し、該面板の上に、治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた枠体で側面を囲んだハニカムコアを載置し、更にその上に治具の弯曲形状に合わせて弯曲させた面板を載置して積層し、次いで枠体内部を減圧することによって、面板をハニカムコア及び枠体に密着させると共に上記の積層物を治具に密接させ、この状態で予め施した接着剤の接着能を発揮させ、ハニカムコアと面板とを接着させることを特徴とする湾曲ハニカムパネルの製造方法。
2. 枠体の面板との接触面に凹状の溝を設け、この溝に接着剤を充填することを特徴とする請求項１記載の湾曲ハニカムパネルの製造方法。
3. 枠体の外周部に凹状の溝を設け、このこの溝にオーリングを装着することを特徴とする請求項１又は２記載の湾曲ハニカムパネルの製造方法。
4. 枠体の外周面にＴ溝型ボスを設け、枠体内の減圧時に枠体に掛かる荷重をＴ溝型ボスで受けることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の湾曲ハニカムパネルの製造方法。
   

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