JP2010121197A - Method for manufacturing resin structure and apparatus for manufacturing resin structure - Google Patents

Method for manufacturing resin structure and apparatus for manufacturing resin structure Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a resin structure having a protective layer of a metal material thereon, which can enhance application efficiency and working efficiency, and to provide an apparatus for manufacturing the resin structure. <P>SOLUTION: This manufacturing method adopts a constitution having a step of forming the protective layer R formed from the metal material on the surface of a substrate B formed from a resin material by using a cold-spraying method. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、樹脂構造体の製造方法および樹脂構造体製造装置に関するものである。   The present invention relates to a resin structure manufacturing method and a resin structure manufacturing apparatus.

翼部等の部位に用いられる樹脂構造体においては、エロージョンやキャビテーション等によりその表面が磨耗等することが問題となっており、耐摩耗性を向上させるためその表面上に所定の強度を有する金属材からなる保護部材や保護層を設けることが成されている。このような樹脂構造体の製造方法として、従来では、数ミリ程度の薄い金属板に曲げ加工を施して翼形状に応じて変形させ、変形した金属板と翼部とを接着剤を介して併合させる方法が取られている。このような樹脂構造体として、特許文献1には、繊維強化プラスチックで形成された翼部の表面に、複数の金属製の保護部材を設けるものが開示されている。
特開2004−84524号公報
In resin structures used for parts such as wings, there is a problem that the surface is worn away by erosion, cavitation, etc., and a metal having a predetermined strength on the surface in order to improve wear resistance. A protective member or a protective layer made of a material is provided. As a manufacturing method of such a resin structure, conventionally, a thin metal plate of about several millimeters is bent and deformed according to the shape of the wing, and the deformed metal plate and the wing portion are combined through an adhesive. A way to make it happen. As such a resin structure, Patent Document 1 discloses a structure in which a plurality of metal protection members are provided on the surface of a wing portion formed of fiber-reinforced plastic.
JP 2004-84524 A

しかしながら、従来の樹脂構造体の製造方法では、金属板に曲げ加工を施して正確に翼形状に応じて変形させるには、技術者の技量、手間、及び時間が必要となるという施工性の問題がある。また、金属板と翼部とを併合させるための接着剤の塗布工程等は、機械による自動化が難しく作業能率の向上を図ることが難しいという問題がある。
なお、特許文献1に記載のように、保護部材を複数用いる構成であれば、保護部材を形成する金属板一つあたりの変形量が少なくなり翼形状に応じた変形が容易となるが、金属板に曲げ加工を施すという工程は従来と同様に必要であり、従来の問題点と同様に施工性の問題がある。
However, in the conventional method for manufacturing a resin structure, it is necessary to have a technician's skill, labor, and time to bend a metal plate and accurately deform it according to the blade shape. There is. In addition, the adhesive coating process for merging the metal plate and the wing part has a problem that it is difficult to automate by a machine and it is difficult to improve the work efficiency.
In addition, as described in Patent Document 1, if a configuration using a plurality of protection members is used, the amount of deformation per metal plate forming the protection member is reduced and deformation according to the blade shape is facilitated. The process of bending the plate is necessary as in the prior art, and there is a problem in workability as in the conventional problems.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、施工性及び作業効率の向上を図ることが可能な、金属材から形成される保護層を備える樹脂構造体の製造方法及び樹脂構造体製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of improving workability and work efficiency, and a method for manufacturing a resin structure including a protective layer formed from a metal material and the resin structure An object is to provide a manufacturing apparatus.

上記の課題を解決するために、本発明は、樹脂材から形成される基材の表面上に、コールドスプレー法を用いて金属材から形成される保護層を形成する保護層形成工程を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、コールドスプレー法により、金属材の粉末を作動ガスと共にノズルから高速で噴射し、固相状態のまま樹脂材の基材に衝突させることで、金属材の保護層を形成することが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention has a protective layer forming step of forming a protective layer formed from a metal material using a cold spray method on the surface of a base material formed from a resin material. Adopt the configuration.
By adopting such a configuration, in the present invention, by cold spray method, the metal material powder is jetted from the nozzle together with the working gas at a high speed, and collided with the resin material base material in the solid phase state, It becomes possible to form a protective layer of a metal material.

また、本発明では、上記樹脂材は、繊維強化プラスチックであるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、繊維強化プラスチックからなる基材の表面上に金属材の保護層が形成される樹脂構造体が得られる。
In the present invention, the resin material is a fiber reinforced plastic.
By adopting such a configuration, in the present invention, a resin structure in which a protective layer of a metal material is formed on the surface of a base material made of fiber reinforced plastic is obtained.

また、本発明では、上記基材は、翼形状を有し、上記保護層形成工程では、上記保護層を、上記翼形状の前縁湾曲部に位置する上記表面上に形成するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、翼形状において特に摩耗が懸念される前縁湾曲部に金属材の保護層が形成される樹脂構造体が得られる。
In the present invention, the base material has a wing shape, and the protective layer forming step employs a configuration in which the protective layer is formed on the surface located on the leading edge curved portion of the wing shape. To do.
By adopting such a configuration, in the present invention, a resin structure in which a protective layer made of a metal material is formed on the curved portion of the leading edge, which is particularly worried about wear in the blade shape, can be obtained.

また、本発明では、樹脂材から形成される基材を対象として、該基材の表面上に、コールドスプレー法を用いて金属材から形成される保護層を形成する保護層形成装置を有するという構成を採用する。   Moreover, in this invention, it has the protective layer formation apparatus which forms the protective layer formed from a metal material on the surface of this base material using the cold spray method for the base material formed from a resin material as an object. Adopt the configuration.

本発明によれば、樹脂材から形成される基材の表面上に、コールドスプレー法を用いて金属材から形成される保護層を形成する保護層形成工程を有するという構成を採用することによって、コールドスプレー法により、金属材の粉末を作動ガスと共にノズルから高速で噴射し、固相状態のまま樹脂材の基材に衝突させて、金属材の保護層を形成することが可能となる。このことから、樹脂構造体を製造するにあたり、施工性の問題を有する基材の形状に応じて金属板に曲げ加工を施す工程、及び作業能率の問題を有する接着剤の塗布工程が不要となる。
したがって、本発明は、施工性及び作業効率の向上を図ることが可能な、金属材の保護層を備える樹脂構造体の製造方法を提供することができる効果がある。
According to the present invention, by adopting a configuration having a protective layer forming step of forming a protective layer formed from a metal material using a cold spray method on the surface of a base material formed from a resin material, By the cold spray method, it is possible to form a metal material protective layer by injecting a metal material powder together with a working gas from a nozzle at a high speed and causing the metal material to collide with the base material of the resin material. From this, when manufacturing the resin structure, the process of bending the metal plate according to the shape of the substrate having the problem of workability and the step of applying the adhesive having the problem of work efficiency become unnecessary. .
Therefore, this invention has the effect that the manufacturing method of a resin structure provided with the protective layer of a metal material which can aim at the improvement of workability | operativity and work efficiency can be provided.

以下、本発明に係る樹脂構造体の製造方法及び樹脂構造体装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図1及び図2は、樹脂構造体装置の一部を構成するコールドスプレー装置(保護層形成装置)を示す。
図1は、本実施形態に係るコールドスプレー装置1の概略構成を示す模式図である。
図2は、本実施形態に係るコールドスプレー部10の概略構成を示す模式図である。
コールドスプレー装置1は、コールドスプレー法を用いて基材Bの表面上に保護層Rを形成するものであり、材料粉末Aをスプレーするコールドスプレー部10と、基材Bを載置すると共に基材Bを一定温度に温度制御する基材温度調整部50等から構成される。
基材Bは、例えば、樹脂材と繊維材との複合材である繊維強化プラスチック(FRP)を対象とし、本実施形態では、繊維材として炭素繊維を用いたCFRPを選択している。
材料粉末Aは、例えば、アルミニウム(Al)、Al合金、ステンレス、タングステン・カーバイドコバルト(WC−Co)等の硬質の金属粉末が用いられ、本実施形態では、ステンレスを選択している。
Hereinafter, embodiments of a resin structure manufacturing method and a resin structure device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.1 and FIG.2 shows the cold spray apparatus (protective layer forming apparatus) which comprises some resin structure apparatuses.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a cold spray apparatus 1 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the cold spray unit 10 according to the present embodiment.
The cold spray apparatus 1 forms a protective layer R on the surface of a base material B by using a cold spray method. The cold spray device 1 sprays the material powder A, and the base material B is placed on the base. The base material temperature adjustment part 50 etc. which temperature-control the material B to fixed temperature are comprised.
The base material B is, for example, a fiber reinforced plastic (FRP) that is a composite material of a resin material and a fiber material. In the present embodiment, CFRP using carbon fiber is selected as the fiber material.
As the material powder A, for example, hard metal powder such as aluminum (Al), Al alloy, stainless steel, tungsten carbide cobalt (WC-Co), or the like is used. In this embodiment, stainless steel is selected.

コールドスプレー部10は、材料粉末Aを音速〜超音速で基材Bの表面に固相状態で衝突させて保護層Rを形成するための装置であって、図2に示すように、材料粉末Aを高圧の作動ガスGと共に噴射するスプレーガン11、所望量の材料粉末Aを作動ガスGと共にスプレーガン11に供給する粉末供給部12、作動ガスGを加熱してスプレーガン11に供給するガス加熱器13、粉末供給部12及びガス加熱器13に対して作動ガスGを供給する不図示のガス供給部等を備えている。   The cold spray unit 10 is a device for forming the protective layer R by colliding the material powder A with the surface of the base material B at a sound velocity to a supersonic velocity in a solid phase, as shown in FIG. A spray gun 11 that injects A together with a high-pressure working gas G, a powder supply unit 12 that supplies a desired amount of material powder A to the spray gun 11 together with the working gas G, and a gas that heats the working gas G and supplies it to the spray gun 11 A heater 13, a powder supply unit 12, and a gas supply unit (not shown) that supplies the working gas G to the gas heater 13 are provided.

ガス供給部から供給される高圧の作動ガスGは2つの経路に分岐され、一方の作動ガスG1はガス加熱器13を経て、室温以上に加熱された後、スプレーガン11に供給される。他方の作動ガスG2は、粉末供給部12へ送気され、キャリアガスとして材料粉末Aと共にスプレーガン11に供給される。   The high-pressure working gas G supplied from the gas supply unit is branched into two paths, and one working gas G1 is heated to room temperature or higher via the gas heater 13 and then supplied to the spray gun 11. The other working gas G2 is supplied to the powder supply unit 12 and supplied to the spray gun 11 together with the material powder A as a carrier gas.

そして、スプレーガン11に供給された作動ガスG(G1,G2)と材料粉末Aは、スプレーガン11の先端のノズル11Nを経て音速〜超音速流となり、ノズル11Nの出口から噴出される。
なお、材料粉末Aの吹き付け速度(噴射速度)は、300〜800m/s程度に設定されている。
また、作動ガスGとしては、空気、窒素、ヘリウムなどが用いられる。特に、不活性ガス(ヘリウム)が好適である。ガス圧力は、0.27〜0.69MPa程度に設定されている。
Then, the working gas G (G1, G2) and the material powder A supplied to the spray gun 11 become a sonic to supersonic flow through the nozzle 11N at the tip of the spray gun 11, and are ejected from the outlet of the nozzle 11N.
In addition, the spraying speed (injection speed) of the material powder A is set to about 300 to 800 m / s.
As the working gas G, air, nitrogen, helium, or the like is used. In particular, an inert gas (helium) is suitable. The gas pressure is set to about 0.27 to 0.69 MPa.

図1に戻り、基材温度調整部50は、基材Bを載置すると共に基材Bを加熱可能な加熱プレート52と、加熱プレート52内に埋め込まれている加熱ヒータ54と、加熱プレート52の温度を検出する温度センサ56と、温度センサ56の検出結果に基づいて加熱ヒータ54を作動させる温度制御部58等から構成されている。   Returning to FIG. 1, the base material temperature adjusting unit 50 places the base material B and heats the base material B, the heater 54 embedded in the heating plate 52, and the heating plate 52. A temperature sensor 56 for detecting the temperature of the heater, a temperature control unit 58 for operating the heater 54 based on the detection result of the temperature sensor 56, and the like.

加熱プレート52としては、熱伝導率が高い材料、例えば、銅やアルミニウム等が好適に用いられる。
加熱ヒータ54としては、高周波コイル(高周波誘導加熱装置)が好適に用いられる。
交流電源に接続された加熱ヒータ54(高周波コイル)を作動させると、加熱プレート52の表面付近に高密度のうず電流が発生し、そのジュール熱で加熱プレート52が誘導加熱するようになっている。
As the heating plate 52, a material having high thermal conductivity, such as copper or aluminum, is preferably used.
As the heater 54, a high frequency coil (high frequency induction heating device) is preferably used.
When the heater 54 (high frequency coil) connected to the AC power source is operated, a high-density eddy current is generated near the surface of the heating plate 52, and the heating plate 52 is induction-heated by the Joule heat. .

温度センサ56としては、熱電対が好適に用いられる。加熱プレート52に埋め込んだ温度センサ56(熱電対)により加熱プレート52の温度を検出する。加熱プレート52の温度は、基材Bの加熱温度とほぼ等しいので、この温度を基材Bの加熱温度とみなすことができる。
したがって、温度制御部58は、温度センサ56の検出結果に基づいて加熱ヒータ54を制御することで、基材Bを所望の温度に加熱・維持することが可能となっている。
A thermocouple is preferably used as the temperature sensor 56. The temperature of the heating plate 52 is detected by a temperature sensor 56 (thermocouple) embedded in the heating plate 52. Since the temperature of the heating plate 52 is substantially equal to the heating temperature of the base material B, this temperature can be regarded as the heating temperature of the base material B.
Therefore, the temperature control unit 58 can heat and maintain the base material B at a desired temperature by controlling the heater 54 based on the detection result of the temperature sensor 56.

続いて、上記構成のコールドスプレー装置1の動作(保護層形成工程)について説明する。   Subsequently, the operation (protective layer forming step) of the cold spray device 1 having the above-described configuration will be described.

先ず、加熱プレート52上に、基材Bを載置する。基材Bは常温で載置されても良いし、加熱ヒータ54を作動させ、加熱プレート52からの熱伝導により基材Bを所定温度(例えば、100℃程度)まで加熱された状態で載置されても良い。次に、コールドスプレー部10を作動させ、材料粉末Aを基材Bの表面にスプレーし、基材B上に保護層Rを形成する。   First, the base material B is placed on the heating plate 52. The base material B may be placed at room temperature, or the heater 54 is operated and placed in a state where the base material B is heated to a predetermined temperature (for example, about 100 ° C.) by heat conduction from the heating plate 52. May be. Next, the cold spray part 10 is operated, the material powder A is sprayed on the surface of the base material B, and the protective layer R is formed on the base material B.

より詳しくは、図2に示すように、作動ガスG1はガス加熱器13を経て、室温以上に加熱された後、スプレーガン11に供給される。作動ガスG2は、粉末供給部12へ送気され、キャリアガスとして材料粉末Aと共にスプレーガン11に供給される。
そして、スプレーガン11に供給された作動ガスG(G1,G2)と材料粉末Aは、スプレーガン11の先端のノズル11Nを経て音速〜超音速流となり、ノズル11Nの出口から噴出される。
ノズル11Nの出口から噴出した材料粉末Aは、固体のまま基材Bに衝突する。そして、高速で基材Bに衝突した材料粉末Aは、塑性変形して基材Bに付着(保護層Rを形成)する。また、材料粉末Aが基材Bに衝突した際に運動エネルギーが熱エネルギーに変わり、材料によっては材料表面が融点を超え結合し強固な密着力を得ることができる。
More specifically, as shown in FIG. 2, the working gas G <b> 1 passes through the gas heater 13 and is heated to room temperature or higher, and then supplied to the spray gun 11. The working gas G2 is supplied to the powder supply unit 12 and supplied to the spray gun 11 together with the material powder A as a carrier gas.
Then, the working gas G (G1, G2) and the material powder A supplied to the spray gun 11 become a sonic to supersonic flow through the nozzle 11N at the tip of the spray gun 11, and are ejected from the outlet of the nozzle 11N.
The material powder A ejected from the outlet of the nozzle 11N collides with the base material B while remaining solid. The material powder A colliding with the base material B at high speed is plastically deformed and adheres to the base material B (forms a protective layer R). Further, when the material powder A collides with the base material B, the kinetic energy changes to thermal energy, and depending on the material, the material surface exceeds the melting point and can be bonded to obtain a strong adhesion.

このように、コールドスプレー部10は、材料粉末Aを溶融またはガス化させること無く、作動ガスGと共に音速〜超音速流で固相状態のまま基材Bに衝突させて保護層Rを形成することができる。
これによって得た保護層Rは、緻密で密度が高く、且つ、硬質の耐摩耗性を有する層を形成する。特に、材料粉末Aを加熱して溶融させないので、酸化や熱変質が殆どないという優れた性質を有する。また、材料粉末Aは、融点以下の低温度で噴射されるため、樹脂材から形成される基材Bに熱変形を与えることなく、保護層Rを形成することができる。
このようにして、基板Bの表面上に保護層Rが形成された樹脂構造体100が得られる。
In this manner, the cold spray unit 10 forms the protective layer R by causing the material powder A to collide with the base material B in the solid state in the sonic to supersonic flow together with the working gas G without melting or gasifying the material powder A. be able to.
The protective layer R thus obtained forms a dense, high-density and hard wear-resistant layer. In particular, since the material powder A is not heated and melted, it has an excellent property that there is almost no oxidation or thermal alteration. Moreover, since the material powder A is injected at a low temperature below the melting point, the protective layer R can be formed without subjecting the base material B formed of a resin material to thermal deformation.
Thus, the resin structure 100 in which the protective layer R is formed on the surface of the substrate B is obtained.

また、上記構成のコールドスプレー装置1を用いて、図3に示すような樹脂構造体100を形成することが可能である。
この樹脂構造体100は、翼形状を有する基材Bと、翼形状の前縁湾曲部101に位置する表面上に保護層Rが形成されている。このような樹脂構造体100を形成する場合は、例えば、固定具を用いて基材Bを加熱プレート上に固定し、前縁湾曲部101に沿ってスプレーガン11を走査させる。あるいは、スプレーガン11が固定ならば、基材Bをスプレーガン11に対して相対的に移動させ、前縁湾曲部101に沿って保護層Rを形成する方法が採られることとなる。
上記コールドスプレー法を用いることで、図3に示す如く、基材Bが複雑な3次元形状を有していても、その形状に沿って材料粉末Aが衝突して、その形状に応じた一定の厚さの耐摩耗性を有する保護層Rを形成することが可能となり、また、保護層Rと基材Bとを接着剤を必要とせずに併合させることが可能となる。
Moreover, it is possible to form the resin structure 100 as shown in FIG. 3 using the cold spray apparatus 1 of the said structure.
In this resin structure 100, a protective layer R is formed on the surface of the base material B having a wing shape and the front edge curved portion 101 of the wing shape. In the case of forming such a resin structure 100, for example, the base material B is fixed on the heating plate using a fixture, and the spray gun 11 is scanned along the leading edge curved portion 101. Alternatively, if the spray gun 11 is fixed, a method of moving the base material B relative to the spray gun 11 and forming the protective layer R along the leading edge curved portion 101 is adopted.
By using the cold spray method, as shown in FIG. 3, even if the base material B has a complicated three-dimensional shape, the material powder A collides along the shape, and the constant amount according to the shape. It is possible to form a protective layer R having a wear resistance with a thickness of 5 mm and to combine the protective layer R and the base material B without requiring an adhesive.

したがって、上述した本実施形態によれば、樹脂材から形成される基材Bの表面上に、コールドスプレー法を用いて金属材から形成される保護層Rを形成する保護層形成工程を有するという構成を採用することによって、コールドスプレー法により、金属材の粉末を作動ガスGと共にノズル11Nから高速で噴射し、固相状態のまま樹脂材の基材Bに衝突させて、金属材の保護層Rを形成することが可能となる。このことから、樹脂構造体100を製造するにあたり、施工性の問題を有する基材Bの形状に応じて金属板に曲げ加工を施す工程、及び作業能率の問題を有する接着剤の塗布工程が不要となる。
したがって、本発明は、施工性及び作業効率の向上を図ることが可能な、金属材の保護層Rを備える樹脂構造体100の製造方法を提供することができる効果がある。
Therefore, according to this embodiment mentioned above, it has the protective layer formation process which forms the protective layer R formed from a metal material on the surface of the base material B formed from a resin material using a cold spray method. By adopting the structure, the metal material powder is sprayed at high speed from the nozzle 11N together with the working gas G by the cold spray method, and collides with the resin material base material B in the solid state, thereby protecting the metal material protective layer. R can be formed. From this, when manufacturing the resin structure 100, the process of bending the metal plate according to the shape of the base material B having the problem of workability and the application process of the adhesive having the problem of work efficiency are unnecessary. It becomes.
Therefore, this invention has the effect that the manufacturing method of the resin structure 100 provided with the protective layer R of a metal material which can aim at the improvement of workability and work efficiency can be provided.

また、本発明では、上記樹脂材は、繊維強化プラスチックであるという構成を採用することによって、繊維強化プラスチックからなる基材Bの表面上に金属材の保護層Rが形成される樹脂構造体100が得られる。   Further, in the present invention, the resin structure 100 in which the protective layer R of the metal material is formed on the surface of the base material B made of the fiber reinforced plastic by adopting a configuration in which the resin material is a fiber reinforced plastic. Is obtained.

また、本発明では、基材Bは、翼形状を有し、上記保護層形成工程では、保護層Rを、上記翼形状の前縁湾曲部101に位置する上記表面上に形成するという構成を採用することによって、翼形状において特に摩耗が懸念される前縁湾曲部101に金属材の保護層Rが形成される樹脂構造体100が得られる。   In the present invention, the base material B has a wing shape, and in the protective layer forming step, the protective layer R is formed on the surface located on the wing-shaped leading edge curved portion 101. By adopting, the resin structure 100 in which the protective layer R of the metal material is formed on the leading edge curved portion 101 in which the blade shape is particularly worried about wear can be obtained.

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、基材B及び材料粉末Aは、保護層Rの剥離防止の観点から、コールドスプレー装置1で形成した保護層Rと基材Bとの熱膨張係数の差が小さくなるものを選定及び組合せするのが望ましい。また、熱膨張係数の差が大きい場合には、本実施形態のように基材Bの樹脂材全体の加熱、もしくは、保護層Rの形成後に急冷しないよう、ガス加熱器13を経て加熱された作動ガスG1のみを形成後の保護層Rに供給し続けて、徐々に冷却する方法を採用することが望ましい。   For example, the base material B and the material powder A are selected and combined so that the difference in thermal expansion coefficient between the protective layer R and the base material B formed by the cold spray device 1 is small from the viewpoint of preventing the protective layer R from peeling off. It is desirable to do. When the difference in thermal expansion coefficient is large, the entire resin material of the base material B is heated as in the present embodiment, or heated through the gas heater 13 so as not to be rapidly cooled after the protective layer R is formed. It is desirable to employ a method in which only the working gas G1 is continuously supplied to the formed protective layer R and gradually cooled.

本発明の実施形態に係るコールドスプレー装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of a cold spray device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るコールドスプレー部の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the cold spray part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る樹脂構造体を示す図である。It is a figure which shows the resin structure which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

B…基材、R…保護層、1…コールドスプレー装置(保護層形成装置)、100…樹脂構造体、101…前縁湾曲部   B ... Base material, R ... Protective layer, 1 ... Cold spray device (protective layer forming device), 100 ... Resin structure, 101 ... Leading edge curved portion

Claims (6)

樹脂材から形成される基材の表面上に、コールドスプレー法を用いて金属材から形成される保護層を形成する保護層形成工程を有することを特徴とする樹脂構造体の製造方法。   A method for producing a resin structure comprising a protective layer forming step of forming a protective layer formed from a metal material on a surface of a base material formed from a resin material using a cold spray method. 前記樹脂材は、繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項1に記載の樹脂構造体の製造方法。   The method for producing a resin structure according to claim 1, wherein the resin material is a fiber reinforced plastic. 前記基材は、翼形状を有し、
前記保護層形成工程では、前記保護層を、前記翼形状の前縁湾曲部に位置する前記表面上に形成することを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂構造体の製造方法。
The substrate has a wing shape,
3. The method for producing a resin structure according to claim 1, wherein, in the protective layer forming step, the protective layer is formed on the surface positioned at the wing-shaped leading edge curved portion.
樹脂材から形成される基材を対象として、該基材の表面上に、コールドスプレー法を用いて金属材から形成される保護層を形成する保護層形成装置を有することを特徴とする樹脂構造体製造装置。   A resin structure characterized by having a protective layer forming device for forming a protective layer formed from a metal material on the surface of the base material using a cold spray method on the surface of the base material formed from a resin material Body manufacturing equipment. 前記樹脂材は、繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項4に記載の樹脂構造体製造装置。   The resin structure manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the resin material is a fiber reinforced plastic. 前記基材は、翼形状を有し、
前記保護層形成装置は、前記保護層を、前記翼形状の前縁湾曲部に位置する前記表面上に形成することを特徴とする請求項4または5に記載の樹脂構造体製造装置。
The substrate has a wing shape,
The said protective layer forming apparatus forms the said protective layer on the said surface located in the front-edge curved part of the said wing | blade shape, The resin structure manufacturing apparatus of Claim 4 or 5 characterized by the above-mentioned.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56133461A (en) * 1980-03-25 1981-10-19 Toyota Motor Corp Production of parts made of composite material
JP2003034003A (en) * 2001-04-12 2003-02-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Composite structure comprising resin and fragile material and method for manufacturing the same
JP2004084524A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Blade of fan, and method for reinforcing fan and blade of fan
JP2006289364A (en) * 2005-04-14 2006-10-26 United Technol Corp <Utc> Method and system for forming functionally gradient material using cold spray
JP2007063582A (en) * 2005-08-29 2007-03-15 Fujifilm Corp Film-forming method and film-forming apparatus
JP2007246967A (en) * 2006-03-15 2007-09-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for imparting electric conductivity to surface of molding and molding having electrically conductive surface

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56133461A (en) * 1980-03-25 1981-10-19 Toyota Motor Corp Production of parts made of composite material
JP2003034003A (en) * 2001-04-12 2003-02-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Composite structure comprising resin and fragile material and method for manufacturing the same
JP2004084524A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Blade of fan, and method for reinforcing fan and blade of fan
JP2006289364A (en) * 2005-04-14 2006-10-26 United Technol Corp <Utc> Method and system for forming functionally gradient material using cold spray
JP2007063582A (en) * 2005-08-29 2007-03-15 Fujifilm Corp Film-forming method and film-forming apparatus
JP2007246967A (en) * 2006-03-15 2007-09-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for imparting electric conductivity to surface of molding and molding having electrically conductive surface

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