JP2016107628A - 曲面状サンドイッチ構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に開示されている曲面状サンドイッチ構造の製造方法において、プリプレグは、オートクレーブで加熱及び加圧して成形する必要がある。また、プリプレグは、常温で所望の寸法精度に加工してもプリプレグの成形温度及び成形圧により、サンドイッチ構造は変形してしまう。この結果、成形後に所望の寸法が得られないという問題があった。
本実施の形態1における曲面状FRPサンドイッチ構造体について、図1および図2を用いて説明する。図1は、曲面状FRPサンドイッチ構造体を示す斜視図である。また、図2は、図1の曲面状FRPサンドイッチ構造体を示す断面図である。
図4に示すように、先ず、凸型成形型5の凸型曲面部5a全体及び凸型成形型5の側面部5bに離型処理を施した後、少なくとも1層の第1繊維クロス6aを積層する。本実施の形態1では、2層の第1繊維クロス6aを積層した例を示している。
先ず、図11に示すように、第1曲面表皮部2aの上面に接着用樹脂14を塗布する。接着用樹脂14は、常温で液状の樹脂であれば特に限定されるものではない。ただし、常温で硬化可能なビニルエステル樹脂が好ましく、さらには第1のFRP表皮材2の成形に使用した注入用樹脂13と同種の樹脂が好ましい。
先ず、図15に示すように、凸型成形型5の軸線方向について、発泡コア材4及びリブ部2bを覆うように、少なくとも1層の第2繊維クロス6bを積層する。第2繊維クロス6bは、発泡コア材4の凸型曲面4bに沿うように広げて伸ばしながら積層する。ここで、第2繊維クロス6bは、第1表皮材成形工程に用いた第1繊維クロス6aと同じものである。
したシーラント9aで密封し、吸引口12を真空ポンプに接続することで、第2のFRP表皮材3を成形する第2成形装置ができる。
図21に示すように、バリ15は、凸型成形型5の軸線方向について、図20で示されている第1リブ部2b及び第2リブ部3bが接着している部分のうち、第1曲面表皮部2aの凹面を、所望の鏡面精度を満たす凹面に沿って延長した面よりも下方の部分である。従って、バリ15は、凸型成形型5の側面部5bに沿って成形され、かつ凸型成形型5の軸線方向に沿って伸びて形成されている。
先の実施の形態1では、凸型成形型5の凸型曲面部5aの形状が、球面である例について説明した。これに対して、本実施の形態2では、凸型曲面部5aの形状が、回転放物面である例について説明する。
先の実施の形態1では、凸型成形型5の凸型曲面部5aの形状が、球面である例について説明した。これに対して、本実施の形態3では、凸型曲面部5aの形状が、柱面である例について説明する。
Claims (5)
- 所望の鏡面精度を有する凸型曲面部と、上記凸型曲面部を鉛直上方に向けたとき、上記凸型曲面部の外周部から下方に伸びる側面部とを有する凸型成形型を用いて、繊維強化プラスチックの表皮材により発泡コア材の周囲を覆うことで一体化して成形される、曲面状サンドイッチ構造体の製造方法であって、
上記凸型成形型の上に第1繊維クロスを積層する際に、上記第1繊維クロスの端部を上記側面部に固定することで、上記凸型曲面部に上記第1繊維クロスを展張させながら密着させる前工程の後、樹脂を上記第1繊維クロス内に含浸させて硬化させることで、上記凸型曲面部上に成形された第1曲面表皮部と、上記側面部に成形された第1リブ部とを有する第1の表皮材を成形する第1表皮材成形工程、
上記凸型曲面部上で成形された上記第1曲面表皮部の上面形状に沿う曲面状で、外周部が上記第1リブ部まで達している形状として予め加工された上記発泡コア材を、上記第1曲面表皮部上に接着させるコア材接着工程、
上記発泡コア材における上記第1曲面表皮部と接触している面を除く面に相当する上面部及び外周部を覆うように第2繊維クロスを積層する際に、上記第2繊維クロスの端部を上記第1リブ部に固定することで、上記発泡コア材の上記上面部及び上記外周部に上記第2繊維クロスを展張させながら密着させた後、樹脂を上記第2繊維クロス内に含浸させて硬化させることで、上記発泡コア材の上記上面部上に成形された第2曲面表皮部と、上記発泡コア材の上記外周部から上記第1リブ部上にわたって成形された第2リブ部とを有する第2の表皮材を成形する第2表皮材成形工程、及び
上記凸型成形型の上記側面部において上記第1リブ部と上記第2リブ部とが積層して形成された部分であり、かつ、上記第1曲面表皮部の鉛直下方に突出した部分を、上記第1曲面表皮部における上記凸型曲面部と接する曲面に沿って除去する突出部除去工程
を備える
曲面状サンドイッチ構造体の製造方法。 - 上記発泡コア材の外周部は、幅を有する外周面である
請求項1に記載の曲面状サンドイッチ構造体の製造方法。 - 上記発泡コア材の厚みは、全面に渡り一定である
請求項2に記載の曲面状サンドイッチ構造体の製造方法。 - 上記凸型曲面部が球面である場合、上記第1表皮材成形工程における上記前工程は、
上記球面の中心を原点として設定し、上記原点を通り、上記球面の径方向に沿って直交する2つの基準軸を設定し、上記2つの基準軸のそれぞれに沿った上記第1繊維クロスの2本の繊維束を、上記側面部に仮止めする工程、
上記2本の繊維束間の上記第1繊維クロスを、上記2本の繊維束間の中間方向に向かって広げて伸ばすことで、上記第1繊維クロスを上記凸型曲面部に密着させる工程、及び
上記密着させる工程の後、上記第1リブ部における上記第1繊維クロスの鉛直方向の高さが一定となるように、上記第1繊維クロスの余分な部分を切り落とした後、上記第1繊維クロスを上記側面部に仮止めする工程
を有する
請求項1から3のいずれか1項に記載の曲面状サンドイッチ構造体の製造方法。 - 上記凸型曲面部が回転軸に対して斜めに切り取られた回転放物面である場合、上記第1表皮材成形工程における上記前工程は、
鉛直上方について、上記外周部から最も離れた上記凸型曲面部の点を原点として設定し、上記原点を通り、上記回転放物面の対称面に平行な第1軸と、上記第1軸に直交する第2軸とを2つの基準軸に設定し、上記2つの基準軸のそれぞれに沿った上記第1繊維クロスの2本の繊維束を、上記凸型曲面部に仮止めする工程、
上記2本の繊維束間の上記第1繊維クロスを、上記2本の繊維束間の中間方向に向かって広げて伸ばすことで、上記第1繊維クロスを上記凸型曲面部に密着させる工程、及び
上記密着させる工程の後、上記第1リブ部における上記第1繊維クロスの鉛直方向の高さが一定となるように、上記第1繊維クロスの余分な部分を切り落とした後、上記第1繊維クロスを上記側面部に仮止めする工程
を有する
請求項1から3のいずれか1項に記載の曲面状サンドイッチ構造体の製造方法。
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