JP2009160879A - Method for manufacturing fiber reinforced resin structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体形状の強化繊維樹脂からなる構造体を製造する方法であって、特に、立体形状に強化繊維基材を賦形後に、該賦形された強化繊維基材に樹脂を含浸させて製造するに好適な強化繊維樹脂構造体の方法に関する。 The present invention is a method for producing a structure composed of a three-dimensional reinforcing fiber resin, and in particular, after the reinforcing fiber base is shaped into a three-dimensional shape, the shaped reinforcing fiber base is impregnated with the resin. It is related with the method of the reinforced fiber resin structure suitable for manufacturing.
従来から、強化繊維とマトリクス樹脂(樹脂)からなる強化繊維樹脂は、金属材に比べて軽量であり、かつ、強化繊維を含むため樹脂材料に比べて機械的強度及び弾性率が高いことから、航空機、自動車、鉄道車両、船舶などの多くの分野で利用され、立体形状の構造用部材(繊維強化樹脂構造体)として利用されることが多い。 Conventionally, reinforced fiber resin consisting of reinforced fibers and matrix resin (resin) is lighter than metal materials, and has higher mechanical strength and elastic modulus than resin materials because it contains reinforced fibers, It is used in many fields such as aircraft, automobiles, railway vehicles, and ships, and is often used as a three-dimensional structural member (fiber reinforced resin structure).
繊維強化樹脂は、オートクレーブ成形法や、レジントランスファー成形法(RTM法)により成形することができるが、前記繊維強化樹脂構造体の場合は、レジントランスファー成形法により成形されることが多い。レジントランスファー成形法によれば、まず、樹脂が含浸されていない強化繊維基材を賦形型の表面に積層配置し、立体形状の強化繊維基材に賦形する。そして、賦形後の立体形状の強化繊維基材を成形型の中に配置した後、成形型内に樹脂を注入し、前記強化繊維基材に樹脂を含浸させ、繊維強化樹脂構造体を成形する。このような成形方法は、強化繊維基材を所定の形状に賦形できるため、強化繊維基材は変形し易く、また成形型内の占有時間も短いことから、大量生産に有効な成形法である。 The fiber reinforced resin can be molded by an autoclave molding method or a resin transfer molding method (RTM method). In the case of the fiber reinforced resin structure, it is often molded by a resin transfer molding method. According to the resin transfer molding method, first, a reinforcing fiber base not impregnated with a resin is laminated on the surface of the shaping mold and shaped into a three-dimensional reinforcing fiber base. Then, after placing the three-dimensional reinforcing fiber base after shaping in the mold, a resin is injected into the mold and the reinforcing fiber base is impregnated with the resin to form a fiber reinforced resin structure. To do. In such a molding method, the reinforcing fiber base material can be shaped into a predetermined shape. Therefore, the reinforcing fiber base material is easily deformed and has a short occupation time in the mold, so that it is an effective molding method for mass production. is there.
ところで、レジントランスファー成形法で成形を行う場合、立体形状に賦形した強化繊維基材を、賦形型から成形型に配置する際に、前記賦形された立体形状の強化繊維基材は樹脂が含浸されていないので、形状が変形しやすく、成形型に上手く配置することができない場合もあった。 By the way, when molding by the resin transfer molding method, when the reinforcing fiber base shaped into a three-dimensional shape is arranged from the shaping mold to the molding die, the shaped three-dimensional reinforcing fiber base is a resin. Since it was not impregnated, the shape was easily deformed, and there were cases where it could not be placed well in the mold.
このような点を鑑みて、立体形状の強化繊維樹脂構造体は、例えば、図3に示す方法によって製造されている。具体的には、まず、図3(a)に示すように、複数の稜線21を有する立体形状の賦形型20と、シート状の強化繊維基材30とを準備する。次に、図3(b)に示すように、複数の稜線32を有する立体形状の強化繊維基材31となるように、賦形型20の表面22にシート状の強化繊維基材30を変形させて積層配置する。
In view of such points, the three-dimensional reinforcing fiber resin structure is manufactured, for example, by the method shown in FIG. Specifically, first, as shown in FIG. 3A, a three-
図3(b)に示す工程の後、図3(c)に示すように、立体形状の強化繊維基材31の表面に、例えば、粉末状の樹脂41を上方からふりかける(配置する)。この状態で、図3(d)に示すように、強化繊維基材31が配置された賦形型20を、例えば温風を熱源とした加熱炉60内に配置し、前記樹脂41を強化繊維基材31に含浸させて、強化繊維基材の強度を上げる。その後、図3(e)に示すように、温風の加熱炉60内から賦形型20を取り出し、賦形型20から強化繊維基材31を取り外す。
After the step shown in FIG. 3B, as shown in FIG. 3C, for example, a
さらに、図3(f)に示すように、上型51と下型52からなる成形型50に、立体形状の強化繊維基材31を配置し、樹脂42を注入して強化繊維基材31に樹脂42を含浸させ、その後、成形型50から脱型し、繊維強化樹脂構造体100を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 3 (f), a three-dimensional reinforcing
このような繊維強化樹脂構造体100の製造方法によれば、図3(c)及び(d)に示すように、シート状の強化繊維基材30のバインダー樹脂として、粉末状の樹脂41を強化繊維基材31に含浸させて仮止めを行なうので、立体形状の強化繊維基材31は形状が崩れ難く、容易に賦形型20から強化繊維基材31を取り外し、成形型50に乗せ替えることができる。
According to such a manufacturing method of the fiber reinforced
また、別の繊維強化樹脂構造体の製造方法として、賦形型に強化繊維基材を配置時に、耐水ベニアなどの補強板を強化繊維基材の上に配置して、強化繊維基材を立体形状に賦形し、立体形状の強化繊維基材に対して樹脂を含浸させることにより繊維強化樹脂構造体を製造する方法が提案されている。 As another method for producing a fiber reinforced resin structure, when a reinforcing fiber base material is placed in a shaping mold, a reinforcing plate such as a water-resistant veneer is placed on the reinforcing fiber base material so that the reinforcing fiber base material is three-dimensional. A method of manufacturing a fiber-reinforced resin structure by forming a shape and impregnating a three-dimensional reinforcing fiber base with a resin has been proposed.
しかし、図3に示す方法により、繊維強化樹脂構造体を製造する場合には、賦形型ごとに、加熱炉内に入れて、賦形型までも加熱するため、バインダーとなる樹脂の加熱時間が長くかかり、製造コストが高くなる傾向にあった。 However, when a fiber-reinforced resin structure is manufactured by the method shown in FIG. 3, the heating time of the resin serving as the binder is increased because each shaping mold is placed in a heating furnace and heated to the shaping mold. It took a long time and the manufacturing cost tended to be high.
そこで、加熱時間を短時間にした場合には、強化繊維基材に充分に樹脂が含浸せず補強が充分でないこともあり、例えば特許文献1に記載の如く、補強板を用いて、強化繊維基材を賦形することは有効な手段であるとも考えられる。しかし、このように製造した場合であっても、補強板を用いることによる製造コストの増加は避けることが難しく、さらには、製造された繊維強化樹脂構造体には補強板を含むため、所望の機械的強度及び物性を得ることは難しい場合があった。 Therefore, when the heating time is set to a short time, the reinforcing fiber base material is not sufficiently impregnated with the resin and the reinforcement may not be sufficient. For example, as described in Patent Document 1, a reinforcing fiber is used to reinforce the reinforcing fiber. It is considered that shaping the substrate is an effective means. However, even when manufactured in this way, it is difficult to avoid an increase in manufacturing cost due to the use of the reinforcing plate. Further, since the manufactured fiber-reinforced resin structure includes the reinforcing plate, a desired plate is obtained. It was sometimes difficult to obtain mechanical strength and physical properties.
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、短時間でかつ安価に繊維強化樹脂からなる繊維強化樹脂構造体を製造する方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a fiber-reinforced resin structure made of a fiber-reinforced resin in a short time and at a low cost.
前記課題を解決すべく、本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法は、賦形型の表面に強化繊維基材を配置して、前記強化繊維基材を複数の稜線を有する立体形状に賦形し、前記立体形状の強化繊維基材に対して樹脂を含浸させることにより繊維強化樹脂からなる構造体を製造するための製造方法であって、該製造方法は、前記賦形型の表面に前記強化繊維基材を配置後、少なくとも前記強化繊維基材の稜線に沿って前記樹脂を配置する工程と、前記強化繊維基材の各稜線に対して所定の間隔をあけてヒータを並設し、該ヒータにより前記稜線に配置された樹脂を加熱して、該樹脂を前記強化繊維基材の前記稜線に含浸させる工程と、を少なくとも含む。 In order to solve the above problems, a method for producing a fiber reinforced resin structure according to the present invention includes a reinforcing fiber base disposed on a surface of a shaping mold, and the reinforcing fiber base is formed into a three-dimensional shape having a plurality of ridge lines. A manufacturing method for manufacturing a structure made of a fiber reinforced resin by shaping and impregnating a resin into the three-dimensional reinforcing fiber base, the manufacturing method comprising the surface of the shaping mold After arranging the reinforcing fiber base material, the step of arranging the resin along at least the ridge line of the reinforcing fiber base material, and a heater arranged in parallel at a predetermined interval with respect to each ridge line of the reinforcing fiber base material And heating the resin disposed on the ridge line by the heater to impregnate the ridge line of the reinforcing fiber base with the resin.
本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法によれば、立体形状の強化繊維基材の稜線に配置した樹脂のみを部分的に加熱するだけでよいので、従来の如く強化繊維基材全体を加熱する方法に比べて、より安価かつ短時間に繊維強化樹脂構造体を製造することができる。また、強化繊維基材の稜線に沿って樹脂が含浸されることにより補強されるので、賦形型から、中間製造品である立体形状の強化繊維基材の賦形形状を崩すことなく、取り外すことができる。この結果、効率良く繊維強化樹脂構造体を製造することができる。 According to the method for manufacturing a fiber reinforced resin structure according to the present invention, it is only necessary to partially heat only the resin disposed on the ridge line of the three-dimensional reinforced fiber base material. Compared to the heating method, the fiber-reinforced resin structure can be manufactured at a lower cost and in a shorter time. Further, since the resin is reinforced by being impregnated with the resin along the ridge line of the reinforcing fiber base material, it is removed from the shaping mold without destroying the shaping shape of the three-dimensional reinforcing fiber base material which is an intermediate product. be able to. As a result, a fiber reinforced resin structure can be manufactured efficiently.
また本発明にいう「ヒータ」は、稜線に配置された樹脂の加熱する温度を調整することができる加熱装置であれば、特に限定されるものではなく、例えば、電熱線を利用した加熱装置や遠赤外線を利用した加熱源などを挙げることができる。 In addition, the “heater” referred to in the present invention is not particularly limited as long as it is a heating device capable of adjusting the temperature at which the resin disposed on the ridge line is heated. For example, a heating device using a heating wire, A heating source using far-infrared rays can be used.
また、強化繊維基材の各稜線に対して所定の間隔をあけてヒータを配置する場合には、強化繊維基材の稜線に沿って、該稜線と略平行となるように、一定の間隔をあけて棒状のヒータを稜線に対して並べて配設(並設)し、この棒状のヒータを用いて前記加熱を行うことがより好ましい。この結果、稜線上に配置された樹脂をより均一に加熱することができ、製造工程の短縮化を図ることができる。 In addition, when the heater is disposed with a predetermined interval with respect to each ridge line of the reinforcing fiber base, a certain interval is set along the ridge line of the reinforcing fiber base so as to be substantially parallel to the ridge line. It is more preferable that a bar-shaped heater is opened and arranged (arranged) side by side with respect to the ridgeline, and the heating is performed using this bar-shaped heater. As a result, the resin disposed on the ridge line can be heated more uniformly, and the manufacturing process can be shortened.
また、本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法において、前記ヒータが、前記立体形状の強化繊維基材の稜線に沿った形状のフレームに配置されており、前記ヒータによる加熱を、前記賦形型上の強化繊維基材に前記フレームを覆いながら行なうことがより好ましい。 In the method for manufacturing a fiber reinforced resin structure according to the present invention, the heater is disposed on a frame having a shape along a ridge line of the three-dimensional reinforced fiber base material, and heating by the heater is applied to the reinforced resin structure. More preferably, the reinforcing fiber substrate on the mold is covered with the frame.
本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法によれば、フレームは、立体形状の強化繊維基材の稜線に沿った形状であり、この形状のフレームにヒータが取り付けられているので、同時に、強化繊維基材の稜線に配置された樹脂を含浸させることができる。 According to the method for manufacturing a fiber-reinforced resin structure according to the present invention, the frame has a shape along the ridge line of the three-dimensional reinforcing fiber base, and a heater is attached to the frame of this shape. The resin disposed on the ridge line of the reinforcing fiber base can be impregnated.
さらに、本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法において、前記稜線に配置する樹脂として、パウダー状の樹脂を用いることがより好ましい。本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法によれば、パウダー状の樹脂を用いることにより、少なくとも、立体形状の強化繊維基材の稜線に樹脂を容易に配置することができ、製造時間の短縮化を図ることができる。 Furthermore, in the method for manufacturing a fiber reinforced resin structure according to the present invention, it is more preferable to use a powdery resin as the resin disposed on the ridgeline. According to the method for manufacturing a fiber reinforced resin structure according to the present invention, by using a powdered resin, at least the resin can be easily arranged on the ridge line of the three-dimensional reinforcing fiber base, and the manufacturing time can be reduced. Shortening can be achieved.
また、パウダー状の樹脂を配置する場合には、スプレーなどにより、パウダー状の樹脂を強化繊維基材に吹き付けることがより好ましい。このような吹きつけにより、立体形状の強化繊維基材の稜線に確実かつ均一に樹脂を配置することができる。 Moreover, when arrange | positioning powdery resin, it is more preferable to spray powdery resin on a reinforced fiber base material by spray etc. By such spraying, the resin can be reliably and uniformly arranged on the ridge line of the three-dimensional reinforcing fiber base.
また、本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法は、前記樹脂として、熱硬化性樹脂を用い、前記ヒータによる加熱を、前記樹脂の熱硬化開始温度未満で行なうことがより好ましい。 Moreover, the manufacturing method of the fiber reinforced resin structure which concerns on this invention uses a thermosetting resin as said resin, and it is more preferable to perform the heating by the said heater below the thermosetting start temperature of the said resin.
本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法によれば、強化繊維基材の稜線に配置する樹脂として未硬化の熱硬化性樹脂を用いて、未硬化の熱硬化性樹脂が熱硬化を開始する温度未満、すなわち未硬化温度領域内で、熱硬化性樹脂を加熱して一時的に軟化させ、強化繊維基材の稜線に軟化した樹脂を強化繊維基材に含浸させることができる。この結果、成形型において、繊維強化樹脂構造体を成形する際に、繊維強化樹脂構造体を構成する樹脂と、強化繊維基材の稜線に含浸した樹脂とが、均一に強化繊維基材に含浸されるので、より品質の高い繊維強化樹脂構造体を得ることができる。 According to the method for manufacturing a fiber reinforced resin structure according to the present invention, an uncured thermosetting resin starts thermosetting using an uncured thermosetting resin as a resin disposed on the ridge line of the reinforcing fiber base. The thermosetting resin can be heated and temporarily softened within a temperature range below the temperature at which the reinforcing fiber substrate is softened, and the reinforced fiber base material can be impregnated with the softened resin on the ridge line of the reinforcing fiber base material. As a result, when the fiber reinforced resin structure is molded in the mold, the resin constituting the fiber reinforced resin structure and the resin impregnated in the ridge line of the reinforcing fiber base are uniformly impregnated in the reinforcing fiber base. Therefore, a fiber reinforced resin structure with higher quality can be obtained.
より好ましくは、本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法において、強化繊維基材の稜線に配置する樹脂と、前記立体形状の強化繊維基材に対して成形型内で含浸させる樹脂とが、例えばエポキシ系樹脂などの同種の熱硬化性樹脂を用いることがより好ましい。このように同種の熱硬化性樹脂を用いることにより、繊維強化樹脂構造体はより均質な繊維強化樹脂により構成され、製造された繊維強化樹脂構造体の機械的強度をより安定させることができる。 More preferably, in the method for producing a fiber-reinforced resin structure according to the present invention, a resin disposed on the ridge line of the reinforcing fiber base and a resin impregnated in the mold for the three-dimensional reinforcing fiber base For example, it is more preferable to use the same type of thermosetting resin such as an epoxy resin. Thus, by using the same kind of thermosetting resin, the fiber reinforced resin structure is composed of a more homogeneous fiber reinforced resin, and the mechanical strength of the manufactured fiber reinforced resin structure can be further stabilized.
本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法によれば、短時間でかつ安価に繊維強化樹脂構造体を製造できると共に、製造された繊維強化樹脂構造体は、繊維強化樹脂のみからなるので、所望の機械的強度及び物性を得ることができる。 According to the method for producing a fiber reinforced resin structure according to the present invention, a fiber reinforced resin structure can be produced in a short time and at a low cost, and the produced fiber reinforced resin structure is composed of only a fiber reinforced resin. Desired mechanical strength and physical properties can be obtained.
以下に、図面を参照して、本発明に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法の一実施形態に基づいて説明する。 Below, with reference to drawings, it explains based on one embodiment of the manufacturing method of the fiber reinforced resin structure concerning the present invention.
図1は、本実施形態に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法の全体工程図を示すものであり、図2は、図1(d)に示す工程の詳細を説明するための図である。 FIG. 1 shows an overall process diagram of a method for producing a fiber-reinforced resin structure according to this embodiment, and FIG. 2 is a diagram for explaining the details of the process shown in FIG.
本実施形態に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法は、図1(a)〜(h)に示す各工程を少なくとも含み、特に、レジントランスファー成形法に好適な繊維強化樹脂構造体の製造方法である。 The method for producing a fiber reinforced resin structure according to the present embodiment includes at least the steps shown in FIGS. 1A to 1H, and in particular, a method for producing a fiber reinforced resin structure suitable for the resin transfer molding method. is there.
具体的には、まず、図1(a)に示すように、賦形型20と、シート状の強化繊維基材30とを準備する。賦形型20は、複数の稜線21を有する立体形状であって、強化繊維基材30を後述する立体形状の強化繊維基材31Aに賦形するための型である。また、賦形型20は、製造すべき繊維強化樹脂構造体と略同じ形状を有し、繊維強化樹脂構造体の内面と略同じ大きさを有している。
Specifically, first, as shown in FIG. 1A, a shaping
このような、賦形型20は、後述するように、強化繊維基材30を賦形型20の表面22に配置することができ、さらに、後述するヒータ12の加熱により熱変形しないものであれば、金属、樹脂などその材質は特に限定されない。
As will be described later, the shaping die 20 can be provided with the reinforcing
また、シート状の強化繊維基材30は、繊維強化樹脂の機械的強度を強化するための樹脂強化用の繊維からなる。よって、強化繊維基材30は、繊維強化樹脂構造体を成形した際に所望の強度を保つことができると共に、後述する工程(図1(b)の基材配置工程)において、所望の形状に変形させて、賦形型20の表面22に積層配置し易いものが好ましい。
Further, the sheet-like reinforcing
例えば、強化繊維基材30を構成する繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、スチール繊維、PBO繊維、又は高強度ポリエチレン繊維などの繊維が挙げられる。
For example, examples of the fibers constituting the reinforcing
また、強化繊維基材30は、前記繊維からなる織布、不織布いずれであってもよく、織布である場合には、その織り方としては、平織、綾織、朱子織などの織組織からなる基材であってもよく、強化繊維を一方向に引き揃えた複数層を隣接する層の繊維軸が30°〜90°程度ずれるように交差積層させた、いわゆる多軸の繊維構造の基材であってもよい。
The reinforcing
次に、図1(b)に示すように、準備したシート状の強化繊維基材30を変形させて、賦形型20の表面22に積層して配置する(基材配置工程)。このようにして、賦形型20の表面にシート状の強化繊維基材30を変形させて、積層配置することにより、シート状の強化繊維基材30は、賦形型20に表面22に倣う。これにより、シート状の強化繊維基材30から立体形状の強化繊維基材31Aに賦形することができ、立体形状の強化繊維基材31Aには、賦形型20の稜線21に沿って複数の稜線32が形成される。
Next, as shown in FIG.1 (b), the prepared sheet-like reinforcing
次に、賦形型の表面22に前記強化繊維基材を配置後、図1(c)に示すように、少なくとも立体形状の強化繊維基材31Aの稜線32に沿って、樹脂41を配置する。樹脂41は、立体形状の強化繊維基材31Aを賦形型20から取り外す際に、強化繊維基材31Aの形状が崩れないように、強化繊維基材31Aを補強するための樹脂である。
Next, after arranging the reinforcing fiber base on the
また、樹脂41は、少なくとも稜線32に配置することができるのであれば、例えば、シート状の樹脂、パウダー状の樹脂、稜線32と略同一の長さの棒状の樹脂等を挙げることができるが、より好ましい樹脂は、パウダー状の樹脂である。該樹脂を用いることにより、例えばスプレーによる吹付けにより、立体形状の強化繊維基材31Aの稜線32に樹脂41を容易に配置することができる。
In addition, as long as the
また、樹脂41は、繊維強化樹脂構造体の強化繊維樹脂を構成する樹脂、すなわち、成形型内において強化繊維基材31Aに含浸される樹脂42と同種の樹脂であることが好ましく、未硬化の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれの樹脂であってもよいが、より好ましくは、熱硬化性樹脂である。
The
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、シリコーン系樹脂、マレイミド系樹脂、ビニルエステル系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、シアネート系樹脂、又はポリイミド系樹脂等の樹脂を挙げられることができ、強化繊維と合わせて所定の強度を保つことができるのであれば、特にその種類は限定されるものではない。そして、前記同種の樹脂とは、上記に例示した樹脂の系が同じ熱硬化性樹脂をいう。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, silicone resins, maleimide resins, vinyl ester resins, unsaturated polyester resins, cyanate resins, and polyimides. A resin such as a resin may be used, and the type of the resin is not particularly limited as long as a predetermined strength can be maintained together with the reinforcing fiber. And the said kind of resin means the thermosetting resin with the same resin system illustrated above.
次に、図1(d)に示すように、少なくとも稜線32に配置されたパウダー状の樹脂41を強化繊維基材31Aの稜線32に含浸させ、稜線32に沿って樹脂41を形成し、強化繊維基材31Aの補強を行なう。
Next, as shown in FIG. 1 (d), at least the
具体的には、図2に示すように、賦形型20の稜線21に沿った形状、より好ましくは、立体形状の強化繊維基材31Aの稜線32に沿った形状のフレーム10を準備する。フレーム10は、少なくとも各稜線32に対応する棒状部11を有しており、各棒状部11には、フレーム10の内部方向を加熱可能なように、稜線32と略同等の長さの棒状のヒータ12が配置されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, a
そして、図2に示すように、フレーム10を賦形型20上の強化繊維基材31Aに覆う。これにより、強化繊維基材31Aの各稜線32に対して所定の間隔をあけて、ヒータ12が稜線32に対して並設される。この状態で、ヒータ12を用いて、稜線32に配置された樹脂41を加熱して、樹脂41を強化繊維基材31Aの稜線32に含浸させる。
Then, as shown in FIG. 2, the
これにより、樹脂41が含浸された稜線32は、他の含浸していない強化繊維基材31A部分に比べて機械的強度を向上させることができる。また、フレーム10は、棒状部11により立体形状の強化繊維基材31Aの稜線32に沿った形状であり、各棒状部11にフレーム10の内部方向に向かってヒータ12が配置されているので、同時に、強化繊維基材31Aの各稜線32に配置された樹脂を、強化繊維基材の稜線32に含浸させることができる。
Thereby, the
ここで、パウダー状の樹脂41に熱硬化性樹脂を用いた場合には、熱硬化性樹脂が少なくとも強化繊維基材に含浸可能な温度以上、かつ熱硬化を開始する温度未満、すなわち未硬化温度領域内で加熱して、熱硬化性樹脂を強化繊維基材に含浸可能なように軟化させることが望ましい。
Here, when a thermosetting resin is used for the
このように、樹脂41の加熱温度を上述する温度領域となるように調整する場合、強化繊維基材31Aの各稜線32の近傍に、温度計測器を設置し、該温度計測器の計測温度が前記温度領域となるように、ヒータ12の発熱温度を調整することがより好ましい。この温度領域において加熱することにより、後述する成形型内に注入する樹脂42により、稜線32に含浸した樹脂41も軟化し、注入した樹脂42は、立体形状の強化繊維基材31に確実に含浸され、均質かつ高品質の繊維強化樹脂構造体100を得ることができる。
Thus, when adjusting the heating temperature of
そして、図1(e)に示すように、稜線部分にのみ樹脂が含浸されて補強された強化繊維基材31Aから、フレーム10を取り除く。さらに、図1(f)に示すように、賦形型20から強化繊維基材31Aを取り外す。このとき、図1(g)に示すように、賦形型20から成形型50に立体形状の強化繊維基材31Aを移動させる際に、強化繊維基材31Aの稜線32は樹脂41が含浸されて補強されているので、その賦形形状は殆ど崩れることはない。
Then, as shown in FIG. 1 (e), the
さらに、図1(h)に示すように、立体形状に賦形された強化繊維基材31Aを、下型52に配置すると共に、上型51により型締めする。そして、加熱された樹脂42を成形型50内に注入し、強化繊維基材に樹脂を含浸させる。さらに、注入する樹脂として未硬化の熱硬化性樹脂を用いた場合には、樹脂を硬化開始温度よりも高い温度で加熱し、その後冷却し、繊維強化樹脂構造体40を得ることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 1 (h), the reinforcing
本実施形態に係る繊維強化樹脂構造体の製造方法によれば、稜線32に配置した樹脂41のみを部分的に加熱するだけでよいので、従来の方法に比べて、より安価かつ短時間に繊維強化樹脂構造体を製造することができる。また、強化繊維基材31Aの稜線32を補強しているので、賦形型20から中間製造品である立体形状の強化繊維基材31Aの賦形形状を崩すことなく取り外すことができるので、より品質のよい繊維強化樹脂構造体40を製造することができる。
According to the manufacturing method of the fiber reinforced resin structure according to the present embodiment, it is only necessary to partially heat only the
また、従来の如く補強板等を用いずに、賦形用の樹脂41と成形用の樹脂42を同種の樹脂を用いて、繊維強化樹脂構造体を製造したので、均質な繊維強化樹脂からなる構造体を得ることができる。
Further, since the fiber reinforced resin structure is manufactured by using the same type of
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本発明に含まれるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail using drawing, a concrete structure is not limited to this embodiment, Even if there is a design change in the range which does not deviate from the gist of the present invention. These are included in the present invention.
10:フレーム、11:各棒状部、12:ヒータ、20:賦形型、21:賦形型の表面、22:賦形型の稜線、30:シート状の強化繊維基材、31A:立体形状の強化繊維基材、32:稜線、40:繊維強化樹脂構造体、41:強化繊維基材の稜線に配置する樹脂、42:樹脂、50:成形型、51:上型、52:下型、60:加熱炉 10: Frame, 11: Each rod-shaped part, 12: Heater, 20: Shaped mold, 21: Surface of shaped mold, 22: Ridge line of shaped mold, 30: Reinforced fiber base material in sheet form, 31A: Solid shape Reinforced fiber base material, 32: ridge line, 40: fiber reinforced resin structure, 41: resin disposed on the ridge line of the reinforced fiber base material, 42: resin, 50: molding die, 51: upper die, 52: lower die, 60: heating furnace
Claims (4)
該製造方法は、前記賦形型の表面に前記強化繊維基材を配置後、少なくとも前記強化繊維基材の稜線に沿って前記樹脂を配置する工程と、
前記強化繊維基材の各稜線に対して所定の間隔をあけてヒータを並設し、該ヒータにより前記稜線に配置された樹脂を加熱して、該樹脂を前記強化繊維基材の前記稜線に含浸させる工程と、を少なくとも含むことを特徴とする繊維強化樹脂構造体の製造方法。 A fiber is formed by arranging a reinforcing fiber base on the surface of a shaping mold, shaping the reinforcing fiber base into a three-dimensional shape having a plurality of ridge lines, and impregnating the three-dimensional reinforcing fiber base with a resin. A manufacturing method for manufacturing a structure made of reinforced resin,
The manufacturing method includes a step of disposing the resin along at least a ridge line of the reinforcing fiber substrate after disposing the reinforcing fiber substrate on the surface of the shaping mold;
A heater is arranged in parallel with each ridge line of the reinforcing fiber base, and the resin disposed on the ridge line is heated by the heater, and the resin is applied to the ridge line of the reinforcing fiber base. And a step of impregnating the fiber-reinforced resin structure.
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JP2014510178A (en) * | 2011-04-08 | 2014-04-24 | フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | An apparatus and method for producing a fiber preform, which is a preform in particular for producing a fiber-reinforced plastic member |
CN109397722A (en) * | 2018-11-30 | 2019-03-01 | 深圳寰球乐飞技术有限公司 | A kind of connection method and connection structure of the prefabricated web and blade shell of wind electricity blade |
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2008
- 2008-01-09 JP JP2008002443A patent/JP2009160879A/en active Pending
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