JP2011168009A - プリフォームの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも(1)接着材料を表面に付与した、予め所定形状に裁断したシート状強化繊維基材を準備する工程、(2)強化繊維基材を成形型へ搬送する工程、(3)強化繊維基材を成形型の下型上に配置する工程、(4)下型上の強化繊維基材を分割上型でプレスすることにより所定形状に賦形する工程、(5)強化繊維基材の積層体を加熱することにより接着材料を軟化または溶融させて強化繊維基材同士を接着する工程、(6)接着材料を冷却により固化させて強化繊維基材同士を一体化して積層体の賦形形状を目標とする所定形状に固定する工程、(7)賦形された積層体を脱型する工程を有するプリフォームの製造方法。
【選択図】図1
Description
(1)加熱または加熱および加圧により接着機能を発現可能な接着材料を表面に付与した、予め所定形状に裁断したシート状強化繊維基材を準備する工程
(2)前記準備された強化繊維基材を成形型へ搬送する工程
(3)搬送されてきた強化繊維基材を成形型の下型上の所定位置に配置する工程
(4)下型上に配置された強化繊維基材を順次にまたは所定枚数積層された形態にて分割形態の上型でプレスすることにより所定形状に賦形する工程
(5)所定形状に賦形されつつある、または所定形状に賦形された強化繊維基材の積層体を加熱することにより前記接着材料を軟化または溶融させ、軟化または溶融された接着材料を介して積層体中の強化繊維基材同士を接着する工程
(6)前記接着材料を冷却により固化させ、固化された接着材料を介して積層体中の強化繊維基材同士を一体化して積層体の賦形形状を目標とする所定形状に固定する工程
(7)所定形状に賦形された積層体を脱型する工程。
本発明に係るプリフォームの製造方法は、前述したように、少なくとも以下の工程を有している。
(1)加熱または加熱および加圧により接着機能を発現可能な接着材料を表面に付与した、予め所定形状に裁断したシート状強化繊維基材を準備する工程(以下、準備工程(1)と言うこともある。)
(2)上記準備された強化繊維基材を成形型(本発明では、プリフォームの賦形型を成形型と呼ぶこととする。)へ搬送する工程(以下、搬送工程(2)と言うこともある。)
(3)搬送されてきた強化繊維基材を成形型の下型上の所定位置に配置する工程(以下、配置工程(3)と言うこともある。)
(4)下型上に配置された強化繊維基材を順次にまたは所定枚数積層された形態にて分割形態の上型でプレスすることにより所定形状に賦形する工程(以下、賦形工程(4)と言うこともある。)
(5)所定形状に賦形されつつある、または所定形状に賦形された強化繊維基材の積層体を加熱することにより上記接着材料を軟化または溶融させ、軟化または溶融された接着材料を介して積層体中の強化繊維基材同士を接着する工程(以下、接着工程(5)と言うこともある。)
(6)上記接着材料を冷却により固化させ、固化された接着材料を介して積層体中の強化繊維基材同士を一体化して積層体の賦形形状を目標とする所定形状に固定する工程(以下、形状固定工程(6)と言うこともある。)
(7)所定形状に賦形された積層体を脱型する工程(以下、脱型工程(7)と言うこともある。)。
1a〜1c 強化繊維基材
2 ストッカー
2a〜2e ストッカー
3 接着材料
4 強化繊維束
5 補助糸
6 ロボットハンド
7、7a、7b、7c、7d、7e 成形型
8 予備積層工程を経る搬送経路
9、9a、9b、9c 下型
10、10a、10b、10c 上型
10a、10b、10c 分割上型
11 積層体
12 加熱域
13 ピン
14 ロボットハンド
15 吸引源
16 吸引要素
21、25 強化繊維基材
22、23、26、27 強化繊維束
24 接着材料
28、29 接着材料からなる糸条
31 強化繊維基材
31a〜31h 基材
32 ステッチ針
33 ステッチ糸
41,42 他の組み付け部材
51 予備積層すべき強化繊維基材群
52,66 可撓性シート状物
53 予備積層台
54 位置規制板
55 接着材料
61,62 腕
63 クランプ手段
64 枠状部材
65 クランプ具
67 真空吸引源
71 袖部材
72 強化繊維基材以外の部材
81a、81b、83a、83b、86、89 切り込み線
82a、82b、84a、84b、85、87、88 強化繊維基材
91、91a、91b、91c、91d 分割上型
101a、101b、101c、101d 強化繊維基材
102 追加の強化繊維基材
103 プリフォーム
104a、104b、104c プリフォーム各部分
111 脱型されたプリフォーム
112 トリミング台
113 ロボットハンド
114 丸刃
115 レーザー照射手段
116 レーザー
121 プリフォーム
122 下型
123 上型
124 不要部
125 パッド
126 駆動手段
127 カッター
128 溝
Claims (40)
- 少なくとも以下の工程を有することを特徴とするプリフォームの製造方法。
(1)加熱または加熱および加圧により接着機能を発現可能な接着材料を表面に付与した、予め所定形状に裁断したシート状強化繊維基材を準備する工程
(2)前記準備された強化繊維基材を成形型へ搬送する工程
(3)搬送されてきた強化繊維基材を成形型の下型上の所定位置に配置する工程
(4)下型上に配置された強化繊維基材を順次にまたは所定枚数積層された形態にて分割形態の上型でプレスすることにより所定形状に賦形する工程
(5)所定形状に賦形されつつある、または所定形状に賦形された強化繊維基材の積層体を加熱することにより前記接着材料を軟化または溶融させ、軟化または溶融された接着材料を介して積層体中の強化繊維基材同士を接着する工程
(6)前記接着材料を冷却により固化させ、固化された接着材料を介して積層体中の強化繊維基材同士を一体化して積層体の賦形形状を目標とする所定形状に固定する工程
(7)所定形状に賦形された積層体を脱型する工程。 - 前記接着材料は、前記強化繊維基材の表面に、粒子状または繊維状の形態で付与されている、請求項1に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(1)において、前記強化繊維基材を強化繊維基材の種類ごとにストッカー上に積み重ねておく、請求項1または2に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(2)において、強化繊維基材を一枚づつ成形型へ搬送する、請求項1〜3のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(2)において、強化繊維基材を複数枚重ねた形態のものも成形型へ搬送する、請求項1〜3のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(1)と工程(2)の間に、強化繊維基材を複数枚重ねる予備積層工程を有する、請求項5に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記予備積層工程において、重ねられた強化繊維基材同士を部分的に固着する、請求項6に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(2)において、強化繊維基材を上下からクランプして搬送する、請求項1〜7のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(2)において、強化繊維基材を静電吸着またはエアー吸引による吸着により保持する、請求項1〜8のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 可撓性シート状物を介して静電吸着またはエアー吸引による吸着を行う、請求項9に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(3)において、搬送されてきた強化繊維基材を成形型の下型上に配置するに際し、保持手段を用いて強化繊維基材を下型に対して一枚づつまたは所定枚数積層された形態にて所定の位置に保持させる、請求項1〜10のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記保持手段が、下型の少なくとも中央部上面に形成された平面部を有する、請求項11に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記保持手段が、下型から上方に向けて延びるピンを有する、請求項11に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(3)において、搬送されてきた強化繊維基材を成形型の下型上の所定位置に順次配置するに際し、強化繊維基材以外の部材も配置する、請求項1〜13のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(3)または前記工程(4)において、成形型の下型上に所定数枚の強化繊維基材の積層体を形成するに際し、該積層体中の少なくともいずれか一枚の強化繊維基材として、切り込み線が付与された強化繊維基材を用いる、請求項1〜14のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 切り込み線が付与された強化繊維基材を複数枚用いる、請求項15に記載のプリフォームの製造方法。
- 切り込み線が付与された強化繊維基材が隣接する場合、切り込み線同士の位置または角度の少なくとも一つを互いにずらす、請求項16に記載のプリフォームの製造方法。
- 切り込み線が付与された強化繊維基材の間に切り込み線のない強化繊維基材を介在させる、請求項16に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(4)において、分割上型を同時に作動させ下型上に配置された強化繊維基材を一括してプレスする、請求項1〜18のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(4)において、分割上型を順次に作動させ下型上に配置された強化繊維基材の各部位を順次プレスする、請求項1〜18のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 下型上に配置された強化繊維基材の中央部から周辺部に向けて順次プレスする、請求項21に記載のプリフォームの製造方法。
- 強化繊維基材の各部位を順次プレスするに際し、プレスごとのプレスに用いる分割上型のプレス面積を所定の面積に制御する、請求項20または21に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(4)において、下型、上型を備えた成形型を一組設け、該一つの成形型内で所定の最終枚数の強化繊維基材からなる積層体を賦形する、請求項1〜22のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(4)において、下型、上型を備えた成形型を複数組設け、下型上に配置される強化繊維基材を各成形型に対して順次移送し、最終の成形型内で所定の最終枚数の強化繊維基材からなる積層体を賦形する、請求項1〜22のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 一つの成形型内で賦形された積層体のみを次の成形型に移送し、該次の成形型内でさらに強化繊維基材を積層して賦形する、請求項24に記載のプリフォームの製造方法。
- 一つの成形型内で賦形された積層体のみを下型とともに次の成形型に移送する、請求項24または25に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(5)において、前記工程(4)における上型の型締めを行った後、型締め状態の保持段階で成形型内の積層体を加熱する、請求項1〜26のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(5)において、前記工程(4)における上型の型締めとともに積層体を加熱を開始し、型締め状態の保持段階で成形型内の積層体の加熱を続行する、請求項1〜26のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(5)において、一組の下型、上型を備えた成形型にて、所定枚数の強化繊維基材が積層された積層体を加熱し、加熱後に前記積層体上にさらに強化繊維基材を積層してその積層体を加熱することを繰り返す、請求項1〜28のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(5)において、下型、上型を備えた成形型を複数組設け、一組の成形型内で所定枚数の強化繊維基材が積層された積層体を加熱した後、該積層体を次の成形型内に移送し前記積層体上にさらに強化繊維基材を積層してその積層体を加熱する、請求項1〜28のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記積層体の加熱と前記さらに強化繊維基材を積層した積層体の加熱との間に、別の部材を介在させる、請求項29または30に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(5)において、現在成形型内にある賦形された積層体の全体を同時に加熱する、請求項1〜31のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(5)において、前記順次プレスされた部位を順次加熱する、請求項20〜31のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(6)において、前記接着材料の冷却、固化を、前記上型の型開け後に行う、請求項1〜33のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(6)において、前記接着材料の冷却、固化を、前記上型の型締め状態で行う、請求項1〜33のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 少なくとも前記工程(4)〜(6)を繰り返し、前記接着材料を介して積層体中の強化繊維基材同士を一体化して積層体の賦形形状を最終的に目標とする所定形状に固定する、請求項1〜35のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 繰り返し行われる少なくとも前記工程(4)〜(6)における条件を、積層される強化繊維基材に応じてあるいは積層される強化繊維基材群に応じて変更する、請求項36に記載のプリフォームの製造方法。
- 複数種の強化繊維基材または強化繊維基材群を積層する、請求項1〜37のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(7)で脱型された積層体の周囲の不要部をトリミングする、請求項1〜38のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記工程(3)〜(6)のいずれかの工程中に積層体の周囲の不要部をトリミングする、請求項1〜39のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
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