JP2006181813A

JP2006181813A - 周波数選択板を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2006181813A
Application number: JP2004376566A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Yotsukura; 隆太四ツ倉; Tomosuke Tanaka; 友輔田中
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】積層体に反応樹脂材料を均一に含浸させて、周波数選択板を組込んだ大型の繊維強化プラスチックパネルを容易に製造することが出来る周波数選択板を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】ゴム状弾性シート６上の積層体Ｗの側面にテーパ付きのダム１２を配置すると共に、吸引側にはエアウィーブ１３ａで覆ったスパイラル状のホース１３を配設し、積層体Ｗの全体を樹脂材料投入口７と、前記ホース１３に接続した吸引パイプ８を周縁部に配設したフィルム状のバキュームバック９で覆い、周縁部をベース部材５上に接着テープ１０等で密閉する。その後、バキュームバック９内の積層体Ｗをバキューム配管８に接続したバキュームポンプＰで均一にバッキュームし、内部を真空状態にした状態で樹脂材料供給タンク１１に接続する樹脂材料投入口７から積層体の繊維強化樹脂シート４に常温硬化型の反応樹脂材料Ｑを供給して均一に含浸させ、反応樹脂材料Ｑの反応熱により含浸硬化させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、周波数選択板（frequency selective surface)を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法にかかわり、更に詳しくは艦船用レドーム（ＡＥＭ／Ｓ：エンクローズドマスト）等に使用される周波数選択板を積層した大型のハニカムサンドイッチパネルをバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ：Vacuum-assisted Resin Transfer Molding) により製造する周波数選択板を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法に関するものである。

従来、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）パネル等の樹脂成形物を製造する場合、樹脂トランスファー成形法（ＲＴＭ）またはバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）が知られているが、特に船舶等の分野では近年大型船体の繊維強化プラスチックパネル化の開発に伴って、大型樹脂成形物はオートクレーブ法に入れて成形するには限度があるため、バキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）による繊維強化プラスチックパネルの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。

また、近年では艦船の上構マスト部のステルス化（レーダー等に捕捉され難くする）のために、周波数選択板（FSS ：frequency selective surface)を適用した艦船用レドーム（ＡＥＭ／Ｓ：エンクローズドマスト）の開発も進んでいる。

然しながら、艦船用レドームは、スキン材にＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）を使用したハニカムコアサンドイッチパネル構造をしており、パネルを組み合わせた多面体構造になっている上、オートクレーブの硬化設備では成型出来ない大きなサイズであることから、製造が大変であり、更に上記のような周波数選択板を艦船用レドームに組込んだ成形方法は未だ提案されていないのが現実である。
特開２００１−９６６１１号公報

この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、積層体に反応樹脂材料を均一に含浸させて、周波数選択板を組込んだ大型の繊維強化プラスチックパネルを容易に製造することが出来る周波数選択板を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、繊維補強基材、周波数選択板を表裏面に接着した非金属材料から成るハニカムコア、繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバッキュームした状態で積層体の一方から反応樹脂材料を供給すると共に、積層体の他方から反応樹脂材料を均一に吸引させて、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を均一に含浸させると共に硬化させることを要旨とするものである。

ここで、前記バキュームバックで覆った積層体の他方にスパイラル状のホースを配設し、このホースに所定の間隔で複数本の吸引パイプを接続して反応樹脂材料を均一に吸引するものである。また、前記ハニカムコアは、芳香族ポリアミド繊維、発泡材、シンタクチックフォーム、木材から選ばれた一つを使用するものである。

このような製造方法により、周波数選択板を組込んだ大型の繊維強化プラスチックパネルを容易に製造することが出来るものである。

この発明は、上記のように金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、繊維補強基材、周波数選択板を表裏面に接着した非金属材料から成るハニカムコア、繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバッキュームした状態で積層体の一方から反応樹脂材料を供給すると共に、積層体の他方から反応樹脂材料を均一に吸引させて、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を均一に含浸させると共に硬化させるので、周波数選択板を組込んだ大型の繊維強化プラスチックパネルをバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）による容易に製造することが出来、更に、バキューム樹脂トランスファー成形法で、ハニカムコア材として、樹脂や木材等に比べて安価で、軽量な芳香族ポリアミドハニカムコア（ノーメックス（登録商標）ハニカムコア）を使用することが出来る効果がある。

また、バキューム樹脂トランスファー成形法でハニカムサンドイッチパネルを製造する際、反応樹脂材料が熱容量の大きい金属製のベース部材に直接接触することがなく、この結果、反応樹脂材料の反応熱が金属製のベース部材に吸熱されることがなく樹脂成形物の硬化不良を有効に防止することが出来る効果がある。

以下、添付図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。

図１は、この発明を実施した周波数選択板を組込んだハニカムサンドイッチパネルの分解斜視図、図２はこの発明のハニカムサンドイッチパネルの斜視図を示し、このハニカムサンドイッチパネルは、非金属材料により成形したハニカムコア１の表裏面に、フィルム状のエポキシ系接着材から成る接着剤２を介して特定の周波数を透過、または遮断する周波数選択板３（FSS ：frequency selective surface)を積層すると共に、その周波数選択板３の表面に繊維強化樹脂シート４を一体的に積層して積層体Ｗを構成するものである。

前記ハニカムコア１としては、非金属材料である芳香族ポリアミド（ノーメックス（登録商標））の他、樹脂材、発泡材、シンタクチックフォーム、木材から選ばれた一つにより構成し、この実施形態では、樹脂や木材等に比べて安価で、軽量な芳香族ポリアミド繊維により形成したハニカムコアを使用する。また、前記接着剤２としては、フィルム状のエポキシ系接着材を使用する。

また、周波数選択板３（FSS ：frequency selective surface)は、軽金属板により形成され、また特定の周波数を透過、または遮断するために、例えば、同一形状の金属製小片（パッチと呼称されている）をアレイ状に並べたり、同一形状の穴（アパチャと呼称されている）を金属板からアレイ状にくり貫いた構造を形成して使用するものである。

次に、上記のような周波数選択板３を組込んだ大型のハニカムサンドイッチパネルをバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）により製造する方法を図３及び図４を参照しながら説明する。

先ず、金属製のベース部材５上にゴム状弾性シート６を敷設し、このゴム状弾性シート上６に、繊維強化樹脂シート４（繊維補強基材）、周波数選択板３を接着剤２を介して表裏面に接着した非金属材料から成るハニカムコア１（芳香族ポリアミドハニカムコア）を載置し、更に繊維強化樹脂シート４（繊維補強基材）を少なくとも一層以上順次積層させて積層体Ｗを形成する。

その後、ゴム状弾性シート６上の積層体Ｗの側面にテーパ付きのダム１２を配置すると共に、吸引側にはエアウィーブ１３ａで覆ったスパイラル状のホース１３を配設し、積層体Ｗの全体を樹脂材料投入口７と、前記ホース１３に接続した吸引パイプ８を周縁部に配設したフィルム状のバキュームバック９で覆い、周縁部をベース部材５上に接着テープ１０等で密閉する。

その後、バキュームバック９内の積層体Ｗをバキューム配管８に接続したバキュームポンプＰで均一にバッキュームし、内部を真空状態にした状態で樹脂材料供給タンク１１に接続する樹脂材料投入口７から積層体の繊維強化樹脂シート４に常温硬化型の反応樹脂材料Ｑ（例えば、ビニールエステル等の熱可塑性材料）を供給して均一に含浸させ、反応樹脂材料Ｑの反応熱により含浸硬化させる。

このように、反応樹脂材料Ｑを均一な圧力で均一に供給して含浸硬化させるので、反応樹脂材料Ｑが熱容量の大きい金属製のベース部材５に直接接触することがなく、この結果、樹脂成形物Ｗの発熱した反応熱が金属製のベース部材５に吸熱されることがなく硬化不良を有効に防止することが出来ると共に、むらの無い製品を製造することが出来るものである。

また、ゴム状弾性シート６は、樹脂材料に対する離型効果もあるため、予め離型剤を塗布する必要がなく、金属製モールドや金属製プレートから樹脂成形物Ｗを円滑に離型または剥離させることが出来る。この結果、生産性の向上を図ることも可能となる。

更に、ゴム状弾性シート６は、樹脂材料に対する離型効果もあるため、予め離型剤を塗布する必要がなく、金属製モールドや金属製プレートから樹脂成形物Ｗを円滑に離型または剥離させることが出来る。この結果、生産性の向上を図ることも可能となる。

このように、大型の繊維強化樹脂成形物を製造する場合、上記のようなエアウィーブ１３ａで覆ったスパイラル状のホース１３を使用して反応樹脂材料Ｑを抽出させることで、時間差を持たせて樹脂材料の注入を行うことが出来、均一に反応樹脂材料Ｑを含浸させることが出来るものである。

なお、この発明の実施例としては、
例えば、
繊維強化樹脂成形物から成る積層体Ｗの大きさ（タテ×ヨコ×厚さ）：４ｍ×７ｍ×１０ｍｍ
バッキューム手段８による吸引圧力：０．１Ｍｐａ
反応樹脂材料Ｑの供給手段６からの樹脂材料の供給量：４２０kg
なお、流量は始めは多く、徐々に少なくなるようにするものである。

この発明を実施した周波数選択板を組込んだハニカムサンドイッチパネルの分解斜視図である。この発明のハニカムサンドイッチパネルの斜視図である。この発明のハニカムサンドイッチパネルの製造方法を実施したバキューム樹脂トランスファー成形装置の拡大平面図である。図３のＡ−Ａ矢視一部拡大断面図である。

符号の説明

１ハニカムコア２接着剤
３周波数選択板４繊維強化樹脂シート
５ベース部材６ゴム状弾性シート
７樹脂材料投入口８バキューム配管
９バキュームバック１０接着テープ
１１樹脂材料供給タンク
１２テーパ付きのダム
１３ａエアウィーブ１３ホース
Ｑ常温硬化型の反応樹脂材料Ｗ積層体

Claims

金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、繊維補強基材、周波数選択板を表裏面に接着した非金属材料から成るハニカムコア、繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバッキュームした状態で積層体の一方から反応樹脂材料を供給すると共に、積層体の他方から反応樹脂材料を均一に吸引させて、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を均一に含浸させると共に硬化させる周波数選択板を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法。
前記バキュームバックで覆った積層体の他方にスパイラル状のホースを配設し、このホースに所定の間隔で複数本の吸引パイプを接続して反応樹脂材料を均一に吸引する請求項１に記載の周波数選択板を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法。
前記ハニカムコアを、芳香族ポリアミド繊維、発泡材、シンタクチックフォーム、木材から選ばれた一つを使用する請求項１または２に記載の周波数選択板を積層したハニカムサンドイッチパネルの製造方法。