JP2006289903A - Manufacturing method of hollow molding of fiber-reinforced plastic - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は繊維強化樹脂製中空成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced resin hollow molded body.
可溶性中子の外周面を繊維強化樹脂シートで覆い、この繊維強化樹脂シートにプラスチック材料を適用した後このプラスチック材料を硬化させて成形体を形成し、この成形体に排出孔を穿ち、可溶性中子を溶剤により溶解させて排出孔から排出する、繊維強化樹脂製中空成形体の製造方法が公知である(特許文献1参照)。このようにして製造される中空成形体には例えばフレームやタンクなどが挙げられる。 Cover the outer periphery of the soluble core with a fiber reinforced resin sheet, apply a plastic material to the fiber reinforced resin sheet, and then cure the plastic material to form a molded body. A manufacturing method of a fiber-reinforced resin hollow molded body in which a child is dissolved with a solvent and discharged from a discharge hole is known (see Patent Document 1). Examples of the hollow molded body thus manufactured include a frame and a tank.
しかしながら、中子を取り出さなければならないので、製造方法が複雑になるという問題点がある。また、中子を効率的に排出させるためには排出孔を大きくし又は排出孔の数を多くする必要があるので、成形体の強度が低下するおそれもある。 However, since the core must be taken out, there is a problem that the manufacturing method becomes complicated. Further, in order to efficiently discharge the core, it is necessary to enlarge the discharge holes or increase the number of discharge holes, so that the strength of the molded body may be reduced.
そこで本発明は、成形体の強度を低下させることなく簡単に実施できる繊維強化樹脂製中空成形体の製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the fiber-reinforced resin hollow molded object which can be implemented easily, without reducing the intensity | strength of a molded object.
前記課題を解決するために本発明によれば、複数の繊維強化樹脂製部材を互いに封密に結合して中空芯材を形成し、該中空芯材は該中空芯材の内部と外部とを互いに連通する連通孔を有しており、該連通孔以外の該中空芯材の外面を少なくとも部分的にプリプレグで覆い、該プリプレグを硬化させる、各段階を含んでなる、繊維強化樹脂製中空成形体の製造方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a plurality of fiber reinforced resin members are hermetically coupled to each other to form a hollow core material, and the hollow core material has an inside and an outside of the hollow core material. Fiber-reinforced resin hollow molding, comprising communication holes that communicate with each other, each step covering at least partially the outer surface of the hollow core material other than the communication holes with a prepreg, and curing the prepreg A method of manufacturing a body is provided.
成形体の強度を低下させることなく簡単に実施できる繊維強化樹脂製中空成形体の製造方法を提供することができる。 It is possible to provide a method for producing a fiber-reinforced resin hollow molded body that can be easily implemented without reducing the strength of the molded body.
図1は本発明による繊維強化樹脂(FRP)製中空成形体の製造方法を用いて製造されたFRP製中空フレーム1を示している。この中空フレーム1は平面状に拡がる面盤2上に固定されてその長手方向に延びている。また、図1に示される例では中空フレーム1の頂面に、中空フレーム1の内部と外部とを互いに連通する連通孔3が形成されている。
FIG. 1 shows an FRP hollow frame 1 manufactured using the method for manufacturing a fiber-reinforced resin (FRP) hollow molded body according to the present invention. The hollow frame 1 is fixed on a
次に、図2から図4を参照しながら、本発明による実施形態の中空フレーム1の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing the hollow frame 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、例えば二つのFRP製部材11,12が用意され、図2に示されるようにこれらFRP製成形体11,12が互いに封密に結合されて中空芯材13が形成される。
First, for example, two
図2に示されるFRP製部材11,12はそれぞれカップ状及び平板状をなしている。このように、中空芯材13を単一の部材からではなく複数の部材11,12から形成しているので、中空芯材13を簡単に形成できる。
The
FRP製部材11,12は例えば従来通り、プリプレグを型に入れ、加熱硬化することにより得ることができる。ここで、プリプレグは未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維シートであり、強化繊維にはガラス、アラミド、カーボン等を、熱硬化性樹脂にはエポキシ、ビニルエステル等をそれぞれ用いることができる。
The
FRP製部材11は例えば4層に積層されたプリプレグから形成されるのに対し、FRP製部材12は例えば1層又は2層に積層されたプリプレグから形成される。詳しくは後述するが、このようにFRP製部材12をFRP製部材11よりも薄くしているのは、FRP製部材12に可撓性を付与するためである。
The
FRP製部材11の頂部には、硬化後結合前に、例えば機械加工により直径1mm程度の連通孔14が形成される。この連通孔14は中空芯材13の内部15と外部とを連通する。なお、連通孔14を部材11,12の結合後に形成することも可能である。
A
これらFRP製部材11,12は環状をなすフランジ状結合部16において例えば速硬化型エポキシ接着剤により封密に結合される。このようにフランジ状結合部16を設けることによって、FRP製部材11,12間の正確な位置決めが不要となる。
These
なお、図2から図5まででは、プリプレグが積層された状態が概略的に示してある。 2 to 5 schematically show the state in which the prepregs are stacked.
次いで、図3に示されるように、中空芯材13の側面が例えば2層のプリプレグ17により覆われ、中空芯材13の底面が例えば4層のプリプレグ18により覆われ、これにより中空芯材13とプリプレグ17,18とからなる未硬化品19が形成される。この場合、プリプレグ17の底端とプリプレグ18とが互いに接触し、それにより中空芯材13の結合部16がプリプレグ17,18により覆われるようになっている。
Next, as shown in FIG. 3, the side surface of the
中空芯材13の頂面も、プリプレグにより覆ってもよい。ただし、この場合には、連通孔14が閉鎖されないようにする必要がある。
The top surface of the
なお、図3及び図4では、各図面を参照して新たに説明される部材等が実線で示され、すでに説明した部材等が破線で示されている。 3 and 4, members and the like that are newly described with reference to the drawings are indicated by solid lines, and the members and the like that have already been described are indicated by broken lines.
次いで、図4に示されるように、プリプレグ18を下にして、未硬化品19が面盤2上に配置される。なお、面盤2に代えて、型上に未硬化品19を配置することもできる。
Next, as shown in FIG. 4, the
次いで、連通孔14を除いて未硬化品19全体がポリアミド、ナイロン等の薄いフィルムないしバッグ20により覆われる。この場合、面盤2上に設けられたシールテープ21と、連通孔14周りに設けられたシールテープ22とによって目止めされる。
Next, the entire
フィルム22には減圧ポート23が設けられており、この減圧ポート23に真空ポンプ(図示しない)が接続されてフィルム22内が減圧される。これにより、未硬化品19内の空気が除去される。
The
次いで、フィルム22内を減圧したまま、面盤2及び未硬化品19がオートクレーブ(図示しない)に投入されて加圧及び加熱条件化でプリプレグ17,18が加熱硬化される。このようにして、中空フレーム1が製造される。なお、中空芯材13の連通孔14は中空フレーム1の連通孔3を構成する。
Next, with the inside of the
ところで、面盤2上に配置されたプリプレグ18は中空フレーム1のいわゆる背面を構成することになる。従来の例えば中子を用いて中空フレームを製造する場合には、この背面にはオートクレーブ内の高圧がほとんど作用しないので、背面が平坦でない等の不具合が生ずるおそれがあった。
By the way, the
これに対し、上述した本発明の実施形態によれば、連通孔14を介して中空芯材13の内部15(図2)に高圧が作用し、中空芯材13は硬化済みであるので、この高圧が中空芯材13外に漏れることがない。その上で、FRP製部材12が可撓性を備えているので、プリプレグ18に高圧を作用させることができる。その結果、中空フレーム1の背面を平坦にできる等、背面の良好な品質を確保することができる。
On the other hand, according to the above-described embodiment of the present invention, a high pressure acts on the inside 15 (FIG. 2) of the
一方、本発明の実施形態によれば、中空フレーム1を製造するために、上型を必要としない。従って、製造設備を簡素化することができる。 On the other hand, according to the embodiment of the present invention, no upper die is required to manufacture the hollow frame 1. Therefore, the manufacturing facility can be simplified.
パールボード(商品名)を型として、カーボン/エポキシプリプレグ(東邦テナックス社製、W3101/Q−112J)を4層積層し、130℃で2時間加熱硬化させ、FRP製部材11を得た。次いで、FRP製部材11の頂面に直径1mmの連通孔14をボール盤により形成した。一方、アルミ平板上に、カーボン/エポキシプリプレグ(東邦テナックス社製、W3101/Q−112J)を2層積層し、130℃で2時間加熱硬化させ、FRP製部材12を得た。
Four layers of carbon / epoxy prepreg (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., W3101 / Q-112J) were laminated using a pearl board (trade name) as a mold, and heat cured at 130 ° C. for 2 hours to obtain a
これらFRP製部材11,12を速硬化型エポキシ接着剤を用いて互いに結合し、中空芯材13を得た。
These
次いで、中空芯材13の各側面にプリプレグ17としてカーボン/エポキシプリプレグ(東邦テナックス社製、W3101/Q−112J)を2層積層した。一方、平板状の型上にプリプレグ18としてカーボン/エポキシプリプレグ(東邦テナックス社製、W3101/Q−112J)を4層積層した。
Next, two layers of carbon / epoxy prepreg (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., W3101 / Q-112J) as a
次いで、FRP製部材12が接触面となるように、中空芯材13をプリプレグ17と共に、プリプレグ18上に配置した。
Next, the
プリプレグ18の外周を囲むように、型上にシールテープ21を配置し固定した。また、中空芯材13の連通孔14の周りにもシールテープ22を配置し固定した。
A
次いで、連通孔14を除いて、中空芯材13及びプリプレグ17,18をナイロン製バッグ20で覆い、上述のシールテープ21,22で固定した。次いで、バッグ20に真空ラインを接続し、真空ポンプで減圧し、30分放置した。
Next, except for the
次いで、減圧したまま、中空芯材13及びプリプレグ17,18をオートクレーブ内に投入し、6気圧、130℃で2時間、加圧及び加熱硬化し、中空フレーム1を得た。
Next, with the pressure reduced, the
1 中空フレーム
2 面盤
3 連通孔
11,12 FRP製部材
13 中空芯材
17,18 プリプレグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
A plurality of fiber reinforced resin members are hermetically bonded to each other to form a hollow core material, and the hollow core material has a communication hole that communicates the inside and the outside of the hollow core material. A method for producing a fiber-reinforced resin hollow molded body comprising the steps of covering at least partially the outer surface of the hollow core material other than the holes with a prepreg and curing the prepreg.
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JP2008168489A (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | Method of manufacturing frp hollow structure |
CN108484198A (en) * | 2018-04-03 | 2018-09-04 | 湖南南方搏云新材料股份有限公司 | A kind of preparation method of carbon/carbon composite cored slab |
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