JP2008544886A5

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Publication number: JP2008544886A5
Application number: JP2008519772A
Authority: JP
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2026-07-05

Claims

比較的剛性の金型部分及び弾性変形可能な金型部分を有する金型組合せ体を使用して複合材部品を製造する方法において、
前記比較的剛性の金型部分と前記弾性変形可能な金型部分と間に形成された金型チャンバ内に繊維強化材料を配置し、前記比較的剛性の金型部分及び弾性変形可能な金型部分を互いに合わせる工程と、
流体の密度及び／又は圧力に基づく流体圧力を、少なくとも前記弾性変形可能な金型部分に加える工程と、
樹脂を前記金型チャンバに供給することにより、前記金型チャンバ内に配置された前記強化材料を湿潤する工程と、
前記金型組合せ体を振動させる工程と、
を備えた、方法。
請求項１に記載の方法において、
前記比較的剛性の金型部分は、雌金型キャビティを有する雌金型部分であり、前記弾性変形可能な金型部分は、雄金型面を有する雄金型部分であり、
繊維強化材料を前記雌金型キャビティ内に配置する工程と、
前記雄金型部分及び前記雌金型部分を互いに合わせ、前記雌金型キャビティと前記雄金型面との間に形成された金型チャンバに前記繊維強化材料を配置し、前記雄金型部分は、雄金型面を提供する外面および流体を収容するための内部部分を有する工程と、
少なくとも前記雄金型部分の前記内部部分を流体で充填し、前記流体によって流体柱圧力を前記雄金型部分の内面に加え、前記雄金型面の形態を前記金型チャンバ内に配置された前記強化材料とほぼ一致させる工程と、
樹脂供給手段によって前記金型チャンバに樹脂を供給することにより、前記金型チャンバ内に配置された強化材料を湿潤する工程と、
を備えた、方法。
請求項２に記載の方法において、
前記内部部分を充填するのに使用される前記流体の流体密度は、前記金型チャンバに供給される樹脂の流体密度に近い値となるように選択される、方法。
請求項３に記載の方法において、
前記流体を予熱することにより、前記樹脂を加熱し、この樹脂の密度を低下させる工程を更に備えた、方法。
請求項３又は４に記載の方法において、
前記樹脂を予熱し、これによって前記樹脂の密度を低下する工程を更に備えた、方法。
請求項２に記載の方法において、
前記雄金型部分の上方の前記流体の高さを大きくすることによって、前記雄金型部分の前記内面の前記流体柱圧力を上昇させる工程を更に備えた、方法。
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の方法において、
前記金型チャンバを真空状態にして、前記金型チャンバに樹脂を供給する工程を更に備えた、方法。
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の方法において、
前記金型組合せ体の両側に、均衡した流体圧力を加える工程を更に備えた、方法。
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の方法において、
前記樹脂を供給する圧力を変化させる工程を更に備えた、方法。
請求項９に記載の方法において、
流体圧力を更に変化させる工程を更に備えた、方法。
複合材部品を製造するための製造システムにおいて、
比較的剛性の金型部分及び弾性変形可能な金型部分を有する金型組合せ体と、
流体の密度及び／又は圧力に基づく流体圧力を、前記弾性変形可能な金型部分に加えるための流体圧力手段と、
前記２つの金型部分を互いに合わせたときに前記これらの金型部分間に形成される金型チャンバに樹脂を供給するための樹脂供給手段と、
前記金型組合せ体を振動させるための振動手段と、
を備えた、製造システム。
請求項１１に記載の製造システムにおいて、
前記比較的剛性の金型部分は、雌金型キャビティを有する雌金型部分であり、前記弾性変形可能な金型部分は、雄金型面を有する雄金型部分である、製造システム。
請求項１２に記載の製造システムにおいて、
前記樹脂供給手段は、前記金型チャンバと流体連通した少なくとも一つの樹脂供給ラインによって提供される、製造システム。
請求項１３に記載の製造システムにおいて、
前記樹脂供給ラインは、前記雄金型面又は前記雌金型キャビティの開口部と連通しているか、あるいは前記雄金型部分及び前記雌金型部分の外周の間に設けられた開口部に入る、製造システム。
請求項１２乃至１４のうちいずれか１項に記載の製造システムにおいて、
前記金型チャンバと流体連通した少なくとも一つの真空ラインと、
前記金型チャンバに対して少なくとも実質的に気密のシールを提供するため、前記雌金型部分と前記雄金型部分との間に設けられたシール手段と、
を更に備えた、製造システム。
請求項１５に記載の製造システムにおいて、
前記真空ラインは、前記雄金型面又は前記雌金型キャビティの開口部と連通しているか、あるいは前記雌金型部分及び前記雄金型部分の外周の間に設けられた開口部に入る、製造システム。
請求項１２乃至１６のうちのいずれか一項に記載の製造システムにおいて、
前記雄金型部分は、少なくとも実質的にゴム又は他の弾性変形可能な材料で形成されている、製造システム。
請求項１２乃至１７のうちのいずれか一項に記載の製造システムにおいて、
前記雄金型部分は所定の材料から形成されているか、あるいは前記雄金型部分は、前記複合材部品を完全に硬化させたとき、当該複合材部品から容易に分離する雄金型面の表面を有する、製造システム。
複合材部品を製造するための製造システムにおいて、
金型組合せ体を含み、該金型組合せ体は、
雌金型キャビティを有する比較的剛性の雌金型部分と、
前記雌金型キャビティの周囲を取り囲む、樹脂を内部に供給できるリングチャンバを含むリング部分及び前記リングチャンバに樹脂を供給するための樹脂供給手段を有する、周囲部分と、
弾性変形可能な材料で形成された、外側の雄金型面及び液体を収容するための内部部分を有する雄金型部分と、
前記雄金型部分及び前記雌金型部分を互いに合わせたとき、前記雌金型キャビティと前記雄金型面との間に形成された金型チャンバと、
前記金型チャンバ内を真空にするための真空生成手段と、
前記金型組合せ体を振動させるための振動手段と、
を備えた、製造システム。
請求項１９に記載の製造システムにおいて、
前記リングチャンバは、前記雄金型部分を取り囲み且つ支持する比較的剛性の周囲リングフランジによって形成され、前記リングフランジは、前記雌金型キャビティを取り囲む周囲部分と係合する、製造システム。
請求項２０に記載の製造システムにおいて、
前記リングチャンバに対して少なくとも実質的に気密のシールを提供するための、前記リングフランジと前記リング部分との間に設けられたシール手段、例えば弾性シールリブを更に備えた、製造システム。
請求項１９乃至２１のうちいずれか１項に記載の製造システムにおいて、
一連の樹脂ラインが、前記チャンバに沿って分配された複数の箇所で、樹脂を前記リングチャンバに供給する、製造システム。
請求項１９乃至２１のうちいずれか１項に記載の製造システムにおいて、
単一の樹脂供給ラインが前記リングチャンバと平行に延びており、前記供給ラインには、このラインに沿って間隔が隔てられた一連の流出ラインが設けられており、これらの流出ラインから樹脂を前記リングチャンバ内に排出できる、製造システム。
請求項１９乃至２３のうちのいずれか一項に記載の製造システムにおいて、
前記真空生成手段は、真空ポンプ及び少なくとも一つの真空ラインを含む、製造システム。
請求項２４に記載の製造システムにおいて、
前記真空ラインのうちの第１真空ラインが前記金型チャンバと連通しており、前記真空ラインのうちの第２真空ラインが前記リングチャンバと連通しており、前記第１及び第２の真空ラインの両方によって生成された真空状態を制御するバルブが設けられている、製造システム。
請求項２５に記載の製造システムにおいて、
高圧ガスのパルスを前記リングチャンバに定期的に供給するための加圧ガス供給手段を更に備えた、製造システム。
請求項１９乃至２６のうちのいずれか一項に記載の製造システムにおいて、
樹脂の液面高さが、樹脂を更に供給することを必要とする低点に達したとき、及び樹脂をこれ以上供給する必要がない高点に達したときの各々を決定するため、前記リングチャンバ内に設けられた上下の樹脂センサを更に備えた、製造システム。
請求項１９乃至２７のうちのいずれか一項に記載の製造システムにおいて、
前記雌金型部分は、第１圧力チャンバを形成するため、第１ハウジング上で浮動するよう支持されており、前記雄金型部分は、第２圧力チャンバを形成するため、第２ハウジング上に支持されている、製造システム。
請求項２８に記載の製造システムにおいて、
前記圧力チャンバの各々を通して高温の流体を循環させるための流体循環手段を更に備えた、製造システム。
請求項２９に記載の製造システムにおいて、
前記流体循環手段は、高温で又は少なくとも比較的低温で流体を循環させる、製造システム。
請求項１１乃至３０のうちのいずれか一項に記載の製造システムにおいて、
前記弾性変形可能な金型部分は外面を有し、一連のチャンネルが前記外面に設けられている、製造システム。
請求項３１に記載の製造システムにおいて、
前記チャンネルは、前記外面の少なくとも大部分に亘ってメッシュ状のパターンで設けられている、製造システム。
請求項３１又は３２に記載の製造システムにおいて、
前記チャンネルは、前記弾性変形可能な金型部分に十分に高い流体が加えられたとき、平らになる、製造システム。