JP2012245623A - 多孔質型を用いた複合材の成形方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成形型に配置した繊維基材に、注入した樹脂を含浸させて複合材を得る成形法において、前記成形型を、微細孔を備えた通気性の多孔質成形型から形成すると共に、当該多孔質成形型の前記繊維基材に対向する面と当該繊維基材との間に、気体は通過可能であるが樹脂はブロックされる微細孔を備えた多孔質層を設け、前記多孔質成形型の微細孔を介して当該多孔質成形型を通して真空吸引を行うことで、注入した樹脂を繊維基材に含浸させる。
【選択図】図1
Description
Molding)などのインフュージョン成形を用いて、成形・製造される。その際、形や面の精度や繊維の真直性を高めるために、剛性材を型として成形される。真空成形やRTM成形などの際に真空引きを行うことで、樹脂含浸促進やボイド低減を試みているが、ボイドの残留が生じるなどの問題点があり、製造性や品質に課題が残っている。
成形型に配置した繊維基材に、注入した樹脂を含浸させて複合材を得る成形法において、
前記成形型を、微細孔を備えた通気性の多孔質成形型から形成すると共に、当該多孔質成形型の前記繊維基材に対向する面と当該繊維基材との間に、気体は通過可能であるが樹脂はブロックされる微細孔を備えた多孔質層を設け、
前記多孔質成形型の微細孔を介して当該多孔質成形型を通して真空吸引を行うことで、注入した樹脂を繊維基材に含浸させる複合材の成形方法、である。
1つの態様では、前記多孔質膜の微細孔の平均孔径は、1μm以下(>0)であり、例えば、1nm〜1μmの範囲である。なお、「平均孔径」は、多孔質膜が有する多数の微細孔は、孔寸法にばらつきはあるものの、ばらつきの程度(分散)はある範囲内にまとまっていることを前提としており、例えば、樹脂が通過してしまうような意図しない大きな孔が1つないし数個存在する場合は含まない。
1つの態様では、前記多孔質型の微細孔の平均孔径は、1μm〜100μmの範囲、入手容易性を考えると、10μm〜100μmの範囲である。
1つの態様では、前記多孔質型の微細孔の孔径は、前記多孔質膜の微細孔の孔径よりも大きい。
1つの態様では、前記多孔質膜は前記多孔質型の面に接触(固定していても、固定していなくてもよい)している。
気体は通過可能であるが樹脂はブロックされる多孔質層は、多孔質型と別体であっても、一体であってもよい。後者の場合、多孔質型の繊維基材に対向する面に、多孔質層が一体的に形成される。
成形型に配置した繊維基材に樹脂を含浸させて複合材を得る成形装置において、
前記繊維基材が配置され、前記樹脂が注入される密閉空間と、
微細孔を備えた多孔質材から形成されており、前記繊維基材に対向する第1面と、前記密閉空間に面していない第2面と、を有している多孔質型と、
前記多孔質成形型の前記第1面と前記繊維基材との間に配置され、気体は通過可能であるが、樹脂はブロックされる微細孔を備えた多孔質層と、
前記多孔質成形型の前記第2面に連通されている真空手段と、
前記密閉空間内で、前記繊維基材の多孔質成形型の第1面に対向する部位と反対側の空間に樹脂を導入する手段と、
を備え、前記多孔質型の微細孔を介して当該多孔質型を通して第2面側から真空吸引を行うことで、当該多孔質型の第1面側に減圧空間を形成し、前記導入した樹脂を繊維基材に含浸させる、ものである。
上記成形方法における限定事項は全て成形装置に適用し得るものである。
以下の条件で、従来VaRTM法と、本実施形態に係るRTM法と、の比較実験を行った。
試験片サイズ:100mm×100mm
繊維基材:東レ製T700-12K平織材
樹脂:主剤…ナガセカムテックス製XNR6815
硬化剤…ナガセカムテックス製XNH6815
配合重量比率…主剤:硬化剤=100:27
粘度(混合後、常温):0.26Pa・S
硬化条件:常温(約20℃)で24時間以上
多孔質型:ポーラスアルミMETAPOR(登録商標)(グレード:HDD210A、材質:アルミニウム、孔径:平均12μm、密度:1.9g/cm2、気孔率:16%、剛性:約10GPa)から製作。成形面はドライ磨きにより平滑面とした。
多孔質膜:ミリポアメンブレンフィルタ(グレード:VSWP、孔径:25nm、膜厚:105μm)
Claims (8)
- 成形型に配置した繊維基材に、注入した樹脂を含浸させて複合材を得る成形法において、
前記成形型を、微細孔を備えた通気性の多孔質成形型から形成すると共に、当該多孔質成形型の前記繊維基材に対向する面と当該繊維基材との間に、気体は通過可能であるが樹脂はブロックされる微細孔を備えた多孔質層を設け、
前記多孔質成形型の微細孔を介して当該多孔質成形型を通して真空吸引を行うことで、注入した樹脂を繊維基材に含浸させる複合材の成形方法。 - 前記多孔質層の微細孔の平均孔径は、1μm以下(>0)である、請求項1に記載の成形方法。
- 前記多孔質層は、粘度1Pa・s以下の樹脂をブロックする、請求項1、2いずれかに記載の成形方法。
- 前記多孔質層は、多孔質膜である、請求項1〜3いずれか1項に記載の成形方法。
- 前記多孔質層は、前記多孔質型と一体化されている、請求項1〜4いずれか1項に記載の成形方法。
- 前記多孔質型の微細孔の平均孔径は、100μm以下(>0)である、請求項1〜5いずれか1項に記載の成形方法。
- 前記多孔質型の微細孔の平均孔径は、10μm〜100μmの範囲である、請求項6に記載の成形法。
- 成形型に配置した繊維基材に樹脂を含浸させて複合材を得る成形装置において、
前記繊維基材が配置され、前記樹脂が注入される密閉空間と、
微細孔を備えた多孔質材から形成されており、前記繊維基材に対向する第1面と、前記密閉空間に面していない第2面と、を有している多孔質型と、
前記多孔質成形型の前記第1面と前記繊維基材との間に配置され、気体は通過可能であるが、樹脂はブロックされる微細孔を備えた多孔質層と、
前記多孔質成形型の前記第2面に連通されている真空手段と、
前記密閉空間内で、前記繊維基材の多孔質成形型の第1面に対向する部位と反対側の空間に樹脂を導入する手段と、
を備え、前記多孔質型の微細孔を介して当該多孔質型を通して第2面側から真空吸引を行うことで、当該多孔質型の第1面側に減圧空間を形成し、前記導入した樹脂を繊維基材に含浸させる複合材の成形装置。
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