JP2018075763A - Method for manufacturing fiber-reinforced resin molded article and fiber-reinforced resin molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂管の外周面を覆うように配置された繊維強化シートにマトリックス樹脂を含浸させた状態で硬化させて樹脂管を補強した繊維強化樹脂成形品の製造方法および繊維強化樹脂成形品に関する。 The present invention relates to a method for producing a fiber reinforced resin molded product in which a fiber reinforced sheet disposed so as to cover the outer peripheral surface of a resin tube is cured in a state of being impregnated with a matrix resin and the resin tube is reinforced, and the fiber reinforced resin molded product About.
繊維強化樹脂成形品は、軽量かつ高強度という特性を有していることから、各種分野において広く使用されている。そして、繊維強化樹脂成形品の製造方法として、環境への配慮に優れたインフュージョン成形が用いられている。 Fiber reinforced resin molded products are widely used in various fields because of their light weight and high strength. And as a manufacturing method of a fiber reinforced resin molded product, infusion molding excellent in consideration for the environment is used.
例えば、特許文献1には、繊維強化基材を樹脂管に被覆させた状態で未硬化樹脂を供給して硬化させるインフュージョン成形において、シワの発生がなく、外観良好で、強度を保持させた円筒状部材の接合方法および円筒状成形体の成形方法について開示されている。
For example, in
しかしながら、上記従来の方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された方法では、例えば、一般的な2軸ガラス基材(ロービングクロス)を繊維強化基材として用いた場合には、3軸のうちの1軸方向にガラス繊維等の繊維基材がないため、繊維強化基材の端部がテーパ状の薄肉形状になりやすい。
However, the conventional method has the following problems.
That is, in the method disclosed in the above publication, for example, when a general biaxial glass substrate (roving cloth) is used as a fiber reinforced substrate, glass fibers or the like are arranged in one of the three axes. Since there is no fiber base material, the end of the fiber reinforced base material tends to have a tapered thin shape.
この場合、繊維強化樹脂成形品として使用されると、薄肉のテーパ状の端部から割れが生じやすくなり、補強部分の強度が低下してしまうおそれがある。
また、繊維強化基材の端部を直角になるように切削する方法もあるが、この場合は繊維強化基材だけでなくその下層の樹脂管まで切削してしまうおそれがある。
In this case, when used as a fiber-reinforced resin molded product, cracks are likely to occur from the thin tapered end, and the strength of the reinforcing portion may be reduced.
In addition, there is a method of cutting the end portion of the fiber reinforced base material at a right angle. However, in this case, not only the fiber reinforced base material but also the resin pipe in the lower layer may be cut.
特に、切削作業に慣れていない作業者が切削を行った場合には、誤って樹脂管を切削してしまうおそれがあるため、熟練者による作業に限定すると、生産性が低下しコストアップの要因となる。 In particular, if an operator who is not familiar with cutting work cuts the resin tube, there is a risk of cutting the resin tube by mistake. It becomes.
本発明の課題は、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することが可能な繊維強化樹脂成形品の製造方法、繊維強化樹脂成形品を提供することにある。 The subject of this invention is providing the manufacturing method of the fiber reinforced resin molded product which can suppress effectively generation | occurrence | production of the crack in the edge part of a fiber reinforced part, and a fiber reinforced resin molded product.
第1の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、熱可塑性樹脂によって形成された筒状の樹脂管と、樹脂管の外表面を覆うように配置されており熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂内に配置された強化繊維とを含む繊維強化部とを備えた繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、土手配置工程と、配置工程と、密封工程と、導入工程と、硬化工程と、切削工程と、を備えている。土手配置工程では、樹脂管の外表面に繊維強化部の基材となる繊維強化シートが配置される際にその端部となる付近に、樹脂管に巻回される円環状の補助部材を配置する。配置工程では、樹脂管の外表面上に繊維強化シートを配置する。密封工程では、配置工程において外表面上に配置された繊維強化シートと補助部材とを密封する。導入工程では、密封工程で密封された空間内に、繊維強化シートに含浸させるマトリックス樹脂を、所定の導入部から補助部材を乗り越えるまで導入する。硬化工程では、導入工程において空間内に導入されたマトリックス樹脂を硬化させる。切削工程では、補助部材が巻回された位置において、補助部材の外周面側から樹脂管の外表面に略垂直な方向に沿って補助部材が露出するまでマトリックス樹脂を切削する。 The manufacturing method of the fiber reinforced resin molded article which concerns on 1st invention is arrange | positioned so that the outer surface of the cylindrical resin tube formed with the thermoplastic resin and the resin tube may be covered, and thermosetting resin and thermosetting A method for manufacturing a fiber reinforced resin molded article comprising a fiber reinforced portion including a reinforced fiber disposed in a functional resin, a bank placement step, a placement step, a sealing step, an introduction step, and a curing step And a cutting process. In the bank placement process, an annular auxiliary member that is wound around the resin pipe is placed near the end of the fiber reinforced sheet that serves as the base material for the fiber reinforced part on the outer surface of the resin pipe. To do. In the arranging step, a fiber reinforced sheet is arranged on the outer surface of the resin tube. In the sealing step, the fiber reinforced sheet and the auxiliary member arranged on the outer surface in the arranging step are sealed. In the introducing step, the matrix resin impregnated in the fiber reinforced sheet is introduced into the space sealed in the sealing step from a predetermined introducing portion until it gets over the auxiliary member. In the curing step, the matrix resin introduced into the space in the introducing step is cured. In the cutting step, the matrix resin is cut at the position where the auxiliary member is wound until the auxiliary member is exposed along the direction substantially perpendicular to the outer surface of the resin tube from the outer peripheral surface side of the auxiliary member.
ここでは、筒状の樹脂管の外表面を繊維強化部によって覆うことで補強された繊維強化樹脂成形品の製造方法において、マトリックス樹脂を導入する前に樹脂管の周囲に補助部材を巻回し密封した後、未硬化状態のマトリックス樹脂を、補助部材を乗り越えるまで導入する。そして、マトリックス樹脂を硬化させた後、補助部材の外周面側から樹脂管の外表面に対して略垂直な方向に沿って、補助部材が露出するまで、マトリックス樹脂を切削する。 Here, in a manufacturing method of a fiber reinforced resin molded product reinforced by covering the outer surface of a cylindrical resin tube with a fiber reinforced portion, an auxiliary member is wound around the resin tube and sealed before introducing the matrix resin. After that, an uncured matrix resin is introduced until it gets over the auxiliary member. Then, after the matrix resin is cured, the matrix resin is cut along the direction substantially perpendicular to the outer surface of the resin tube from the outer peripheral surface side of the auxiliary member until the auxiliary member is exposed.
ここで、補助部材は、繊維強化部の端面の角度が所定の範囲になるように、樹脂管の外表面に巻回される円環状の部材であって、上記端面の角度の範囲は、例えば、80度以上である。 Here, the auxiliary member is an annular member wound around the outer surface of the resin tube so that the angle of the end face of the fiber reinforced portion is in a predetermined range, and the range of the angle of the end face is, for example, , 80 degrees or more.
そして、上記角度になるように繊維強化部の端面を形成する切削工程では、補助部材の外表面側から、樹脂管の外表面に対して略直角に切削刃を近づけて切削を行う。
なお、切削工程において補助部材が露出するまで切削する際には、補助部材の外周面側の一部が切削されてもよい。
And in the cutting process which forms the end surface of a fiber reinforcement part so that it may become the said angle, it cuts by making a cutting blade approach at a substantially right angle with respect to the outer surface of a resin pipe from the outer surface side of an auxiliary member.
In addition, when cutting until an auxiliary member is exposed in a cutting process, a part of the outer peripheral surface side of the auxiliary member may be cut.
これにより、導入工程において導入された未硬化状態のマトリックス樹脂が、補助部材の高さ分だけ堰き止められるとともに、補助部材を乗り越えるまでマトリックス樹脂が導入・硬化される。そして、補助部材の外周面側から補助部材が露出するまで切削することで、補助部材によって堰き止められたマトリックス樹脂の部分と切削された部分とが、繊維強化部の所望の角度を持つ端部として形成される。 As a result, the uncured matrix resin introduced in the introducing step is blocked by the height of the auxiliary member, and the matrix resin is introduced and cured until it gets over the auxiliary member. Then, by cutting from the outer peripheral surface side of the auxiliary member until the auxiliary member is exposed, the portion of the matrix resin blocked by the auxiliary member and the cut portion have the desired angle of the fiber reinforced portion Formed as.
よって、繊維強化部の端部において、樹脂管の表面まで切削されることなく所望の角度の端部を形成することができるとともに、マトリックス樹脂がテーパ状に広がって薄肉化したまま硬化してしまうことを抑制することができる。
この結果、樹脂管の外表面を覆うように配置される繊維強化部の端部から割れが生じにくい繊維強化樹脂成形品を製造することができる。
Therefore, at the end portion of the fiber reinforced portion, an end portion having a desired angle can be formed without being cut to the surface of the resin tube, and the matrix resin spreads in a taper shape and is cured while being thinned. This can be suppressed.
As a result, it is possible to manufacture a fiber reinforced resin molded product that is less likely to be cracked from the end of the fiber reinforced portion disposed so as to cover the outer surface of the resin tube.
第2の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、第1の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、繊維強化シートは、シート状の繊維を積層して形成されている。 A method for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to the second invention is a method for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to the first invention, wherein the fiber-reinforced sheet is formed by laminating sheet-like fibers. Yes.
ここでは、シート状の繊維を積層して形成される繊維強化シートを用いて、樹脂管を補強している。
これにより、複数のシート状の繊維を含む繊維強化シートを用いて、効果的に樹脂管の所望の部分を補強することができる。
Here, the resin tube is reinforced using a fiber reinforced sheet formed by laminating sheet-like fibers.
Thereby, the desired part of a resin pipe can be effectively reinforced using the fiber reinforced sheet containing a plurality of sheet-like fibers.
第3の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、第1または第2の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、補助部材は、樹脂管の表面から1.0mm以上、繊維強化シートの厚みの90%以下の厚みを有している。 The method for producing a fiber-reinforced resin molded product according to the third invention is a method for producing a fiber-reinforced resin molded product according to the first or second invention, wherein the auxiliary member is 1.0 mm or more from the surface of the resin tube. The thickness of the fiber reinforced sheet is 90% or less.
ここでは、樹脂管の外表面に巻回される補助部材の高さが所定の範囲内になるように形成されている。
ここで、補助部材の高さが所定の範囲よりも高い場合には、成形時にマトリックス樹脂が補助部材を乗り越えにくくなるおそれがある。
Here, the height of the auxiliary member wound around the outer surface of the resin tube is formed within a predetermined range.
Here, if the height of the auxiliary member is higher than a predetermined range, the matrix resin may not easily get over the auxiliary member during molding.
一方、補助部材の高さが所定の範囲よりも低い場合には、成形時にマトリックス樹脂も薄く広がってしまい、繊維強化部の端部がテーパ状の薄肉になりやすい。また、マトリックス樹脂を硬化させた後、補助部材の外周面側から補助部材が露出するまで切削する際に、樹脂管まで切削してしまうおそれがある。 On the other hand, when the height of the auxiliary member is lower than the predetermined range, the matrix resin also spreads thinly at the time of molding, and the end of the fiber reinforced portion tends to be tapered and thin. Further, when the matrix resin is cured and then cut from the outer peripheral surface side of the auxiliary member until the auxiliary member is exposed, the resin pipe may be cut.
これにより、上記範囲になるように形成された補助部材を用いることで、マトリックス樹脂が補助部材を適度に乗り越えた状態で硬化させることができる。さらに、繊維強化部の端部が薄肉化されることを抑制しつつ、樹脂管の表面が切削されてしまうことを防止することができる。 Thereby, by using the auxiliary member formed so as to be in the above range, the matrix resin can be cured in a state of overcoming the auxiliary member appropriately. Furthermore, it is possible to prevent the surface of the resin tube from being cut while suppressing the end portion of the fiber reinforced portion from being thinned.
第4の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、第1から第3の発明のいずれか1つに係る繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、補助部材は、樹脂管の軸心方向に沿って形成された貫通孔を有している。 A method for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to a fourth invention is a method for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to any one of the first to third inventions, wherein the auxiliary member is a shaft of a resin tube. It has a through hole formed along the center direction.
ここでは、樹脂管の外表面に巻回される補助部材に、樹脂管の軸心方向に沿って貫通孔が形成されている。
ここで、導入工程において導入されたマトリックス樹脂は、補助部材によって堰き止められるとともに、補助部材を乗り越えるまで導入される。このとき、軸心方向に沿って補助部材に形成された貫通孔を介して、マトリックス樹脂が補助部材を乗り越えた側へ移動する。なお、補助部材に形成された貫通孔は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
Here, a through hole is formed in the auxiliary member wound around the outer surface of the resin tube along the axial direction of the resin tube.
Here, the matrix resin introduced in the introduction step is blocked by the auxiliary member and is introduced until it gets over the auxiliary member. At this time, the matrix resin moves to the side over the auxiliary member through the through hole formed in the auxiliary member along the axial direction. In addition, the through-hole formed in the auxiliary member may be single or plural.
これにより、貫通孔を介して、マトリックス樹脂が補助部材を乗り越えた側へマトリックス樹脂が移動することで、補助部材を乗り越えた側へマトリックス樹脂をスムーズに導入することができる。
この結果、切削工程時に、補助部材の外周面側からマトリックス樹脂を切削した場合でも、所望の角度を有する端面を繊維強化部の端部に形成することができる。
Thereby, the matrix resin can be smoothly introduced to the side over the auxiliary member by moving the matrix resin over the auxiliary member to the side over the auxiliary member through the through hole.
As a result, even when the matrix resin is cut from the outer peripheral surface side of the auxiliary member during the cutting process, an end surface having a desired angle can be formed at the end of the fiber reinforced portion.
第5の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、第1から第4の発明のいずれか1つに係る繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、補助部材は、樹脂管よりも軟質の材料によって形成されている。 A method for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to a fifth invention is a method for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to any one of the first to fourth inventions, wherein the auxiliary member is more than a resin tube. It is made of a soft material.
ここでは、樹脂管の外表面に巻回される補助部材として、樹脂管よりも軟質の材料を用いて形成された部材を用いる。
これにより、切削工程において補助部材を切削しやすくすることができるとともに、樹脂管の外表面に補助部材を巻回する作業が容易になる。
Here, as an auxiliary member wound around the outer surface of the resin tube, a member formed using a material softer than the resin tube is used.
Thereby, while being able to make it easy to cut an auxiliary member in a cutting process, the operation | work which winds an auxiliary member around the outer surface of a resin pipe becomes easy.
第6の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、第5の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、補助部材は、ゴム、ウレタン、シリコンのうちいずれか1つを用いて形成されている。 A manufacturing method of a fiber reinforced resin molded product according to a sixth invention is a manufacturing method of a fiber reinforced resin molded product according to the fifth invention, wherein the auxiliary member is made of any one of rubber, urethane, and silicon. It is formed using.
ここでは、上記補助部材が、例えば、ゴム、ウレタン、シリコン等の弾性を有する材料によって形成される。
これにより、補助部材を樹脂管の外表面に巻回しやすくなるとともに、マトリックス樹脂に悪影響を及ぼすことのない材質の補助部材を用いて、上述した繊維強化樹脂の端面を形成することができる。
Here, the auxiliary member is formed of an elastic material such as rubber, urethane, or silicon.
This makes it possible to easily wind the auxiliary member around the outer surface of the resin tube and to form the end face of the above-described fiber reinforced resin using an auxiliary member made of a material that does not adversely affect the matrix resin.
第7の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、第1から第6の発明のいずれか1つに係る繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、補助部材は、マトリックス樹脂と反応しない樹脂を用いて形成されている。 A manufacturing method of a fiber reinforced resin molded product according to a seventh invention is a manufacturing method of a fiber reinforced resin molded product according to any one of the first to sixth inventions, wherein the auxiliary member reacts with the matrix resin. The resin is not used.
ここでは、上記補助部材が、樹脂導入装置によって導入される未硬化状態のマトリックス樹脂と化学的に反応しない材料によって形成されている。
ここで、補助部材の材質としては、例えば、熱硬化性樹脂によって形成されるマトリックス樹脂と反応しないゴム等を用いることができる。
Here, the auxiliary member is formed of a material that does not chemically react with the uncured matrix resin introduced by the resin introduction device.
Here, as the material of the auxiliary member, for example, rubber that does not react with the matrix resin formed of a thermosetting resin can be used.
これにより、マトリックス樹脂を導入して硬化させる際に、マトリックス樹脂が補助部材と反応して、上記所定の角度の端面が形成されにくくなることを抑制することができる。 Thereby, when the matrix resin is introduced and cured, it is possible to suppress the matrix resin from reacting with the auxiliary member and becoming difficult to form the end face having the predetermined angle.
第8の発明に係る繊維強化樹脂成形品は、熱可塑性樹脂によって形成された筒状の樹脂管と、繊維強化部と、端面と、を備えている。繊維強化部は、樹脂管の外表面を覆うように配置されており、熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂内に配置された強化繊維とを含む。端面は、樹脂管を覆うように配置された繊維強化部における端部に設けられており、樹脂管の外表面に対して80度以上の角度になるように配置されている。 A fiber-reinforced resin molded article according to an eighth aspect includes a cylindrical resin tube formed of a thermoplastic resin, a fiber-reinforced portion, and an end surface. The fiber reinforced portion is arranged so as to cover the outer surface of the resin tube, and includes a thermosetting resin and a reinforcing fiber arranged in the thermosetting resin. The end surface is provided at an end portion of the fiber reinforced portion disposed so as to cover the resin tube, and is disposed so as to have an angle of 80 degrees or more with respect to the outer surface of the resin tube.
ここでは、筒状の樹脂管の外表面を繊維強化部によって覆うことで補強された繊維強化樹脂成形品において、樹脂管の外表面に対して繊維強化部の端面が所定の角度(80度以上)になるように配置されている。 Here, in the fiber reinforced resin molded product reinforced by covering the outer surface of the cylindrical resin tube with the fiber reinforced portion, the end surface of the fiber reinforced portion is at a predetermined angle (80 degrees or more) with respect to the outer surface of the resin tube. ).
ここで、上記角度の端面は、例えば、繊維強化樹脂成形品の製造工程において、樹脂管の周囲に巻回される補助部材によって、未硬化状態の熱硬化性樹脂を堰き止めて硬化させることで形成される。 Here, the end face of the above-mentioned angle is obtained by, for example, blocking and curing the uncured thermosetting resin by an auxiliary member wound around the resin pipe in the manufacturing process of the fiber reinforced resin molded product. It is formed.
これにより、繊維強化部の端部において、薄肉化することなく、十分な厚みを確保することができる。
よって、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することができるため、繊維強化部によって補強された部分の強度低下を効果的に防止することができる。
Thereby, sufficient thickness is securable in the edge part of a fiber reinforcement part, without thinning.
Therefore, since generation | occurrence | production of the crack in the edge part of a fiber reinforced part can be suppressed effectively, the strength reduction of the part reinforced with the fiber reinforced part can be prevented effectively.
本発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することができる。 According to the method for manufacturing a fiber-reinforced resin molded product according to the present invention, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks at the end of the fiber-reinforced portion.
本発明の一実施形態に係る繊維強化樹脂成形品30およびその製造方法、製造装置について、図1〜図11を用いて説明すれば以下の通りである。
(繊維強化樹脂成形品30)
本実施形態に係る繊維強化樹脂成形品30は、図1に示す分岐管(樹脂管)10の外表面の一部を、図2に示す繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに樹脂を含浸させた状態で覆うように固定されており、継手として使用される。
The fiber-reinforced resin molded
(Fiber-reinforced resin molded product 30)
The fiber reinforced resin molded
分岐管10は、図1に示すように、平面視において略T字形状を有する樹脂製の配管であって、繊維強化樹脂成形品30のベース部分を構成する。
なお、分岐管10の詳細な構成については、後段にて詳述する。
As shown in FIG. 1, the
The detailed configuration of the
繊維強化部21,22は、図2に示すように、分岐管10における分岐部分を補強するために設けられている。そして、繊維強化部21,22は、それぞれ4枚の繊維強化シート21a〜21d、繊維強化シート22a〜22dに後述するマトリックス樹脂50(図9等参照)を含浸させた状態で硬化させることによって形成されている。
なお、繊維強化部21,22の詳細な構成については、後段にて詳述する。
As shown in FIG. 2, the fiber reinforced
The detailed configuration of the fiber reinforced
(分岐管10)
分岐管10は、例えば、300mm〜1500mmの直径を有する円筒状の樹脂管であって、図1に示すように、円筒状の主管11と、円筒状の枝管12とを有している。
(Branch pipe 10)
The
なお、分岐管10の材質は、樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)およびポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。
The material of the
主管11は、分岐管10において主管部分として機能する部分であって、図1中において略水平方向に沿って配置されており、軸心X1を有している。
枝管12は、主管11の長手方向における略中央部分から分岐するように形成された支管部分であって、図1中において略鉛直方向に沿って配置されており、軸心X2を有している。
The
The
ここで、図1に示すように、主管11から枝分かれした枝管12を含む分岐管10のような形状の樹脂管においては、特に、主管11と枝管12との連結部分付近の強度を補強することが要求される場合がある。
Here, as shown in FIG. 1, in the resin pipe shaped like the
分岐管10では、主管11の軸心X1、枝管12の軸心X2を含む面を中心面Dとすると、分岐管10における繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dによって強化される外表面は、中心面Dによって2つに領域に分割される。そして、分岐管10の2分割された外表面は、その一方の外表面(第1被覆面)13aと、他方(図2のドット部分)の外表面(第2被覆面)13bと、を含むように構成される。
In the
そこで、本実施形態の繊維強化樹脂成形品30では、一方の外表面13aが繊維強化部21によって覆われるように固定されるとともに、他方の外表面13bが繊維強化部22によって覆われるように固定される。
Therefore, in the fiber reinforced resin molded
(繊維強化部21,22)
繊維強化部21,22は、図2に示すように、繊維を含む繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに、後述するマトリックス樹脂50(図9等参照)を含浸させた状態でマトリックス樹脂50を硬化させることで、分岐管10における主管11と枝管12との連結部分を強化する。つまり、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dは、繊維強化部21,22の基材となる。
(Fiber reinforced
As shown in FIG. 2, the fiber reinforced
繊維強化シート21a〜21dおよび繊維強化シート22a〜22dは、それぞれが略四角形のシート状部材を4枚組み合わせて構成されている。
なお、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに含まれる繊維としては、例えば、ガラス繊維を用いることができる。また、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dは、織布であってもよいし不織布であってもよい。
Each of the fiber reinforced
In addition, as a fiber contained in the fiber reinforced
繊維強化部21は、上述した分岐管10の外表面のうち、外表面13a側を覆うように固定されることで、分岐管10の一方の外表面を補強する。そして、繊維強化部21は、図2に示すように、枝管12部分を覆うように固定される繊維強化シート21aと、主管11部分を覆うように固定される3枚の繊維強化シート21b〜21dと、を有している。
The fiber reinforced
繊維強化シート21aは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート21aは、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート21a〜21dのうち、最初に分岐管10の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート21aは、図3に示すように、主管11と枝管12との連結部付近における枝管12側に配置される。
The fiber reinforced
繊維強化シート21bは、繊維強化シート21aと同様に、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート21bは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート21a〜21dのうち、2番目に分岐管10の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート21bは、図3に示すように、主管11と枝管12との連結部付近における主管11側であって、図2中の左寄りの位置に配置される。
The fiber reinforced
繊維強化シート21cは、繊維強化シート21aと同様に、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート21cは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート21a〜21dのうち、3番目に分岐管10の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート21cは、図3に示すように、主管11と枝管12との連結部付近における主管11側であって、図2中の右寄りの位置に配置される。
The fiber reinforced
繊維強化シート21dは、繊維強化シート21aと同様に、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート21dは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート21a〜21dのうち、最後に分岐管10の外表面(主管11と枝管12との連結部付近)に被せられる。より具体的には、繊維強化シート21dは、図2および図3に示すように、主管11と枝管12との連結部上であって、図2における枝管12の直下の位置に配置される。
The fiber reinforced
なお、各繊維強化シート21a〜21dが互いに隣接する部分には、図4(a)に示すように、互いに重ね合わされた部分(重なり部23a〜23c)が形成される。
重なり部23aは、図4(a)に示すように、分岐管10の外表面上に、最初に配置された繊維強化シート21a上に、最後に配置された繊維強化シート21dの端部が重ね合わせるように配置された部分である。
In addition, the part (overlapping
As shown in FIG. 4A, the overlapping
重なり部23bは、図4(a)に示すように、分岐管10の外表面上に、2番目に配置された繊維強化シート21b上に、最後に配置された繊維強化シート21dの端部が重ね合わせるように配置された部分である。
As shown in FIG. 4A, the overlapping portion 23 b has an end portion of the fiber reinforced
重なり部23cは、図4(a)に示すように、分岐管10の外表面上に、3番目に配置された繊維強化シート21c上に繊維強化シート21dの端部が重ね合わせるように配置された部分である。
As shown in FIG. 4A, the overlapping portion 23c is arranged on the outer surface of the
繊維強化部22は、上述した分岐管10の外表面のうち、外表面13b側を覆うように固定されることで、分岐管10の他方の外表面を補強する。そして、繊維強化部22は、図2に示すように、枝管12部分を覆うように固定される繊維強化シート22aと、主管11部分を覆うように固定される3枚の繊維強化シート22b〜22dと、を有している。
The fiber reinforced
本実施形態の繊維強化樹脂成形品30では、上述した繊維強化シート21a〜21dが外表面13a上に被せられた状態で固定された後、繊維強化シート22a〜22dが外表面13b上に被せられた状態でマトリックス樹脂50が含浸され、外表面13b上に固定される。
In the fiber reinforced resin molded
繊維強化シート22aは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート22aは、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート22a〜22dのうち、最初に分岐管10の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート22aは、繊維強化シート21aと同様に、主管11と枝管12との連結部付近における枝管12側に配置される。
The fiber reinforced
繊維強化シート22bは、繊維強化シート22aと同様に、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート22bは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート22a〜22dのうち、2番目に分岐管10の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート22bは、繊維強化シート21bと同様に、主管11と枝管12との連結部付近における主管11側に配置される。
The fiber reinforced
繊維強化シート22cは、繊維強化シート22aと同様に、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート22cは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート22a〜22dのうち、3番目に分岐管10の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート22cは、繊維強化シート21cと同様に、主管11と枝管12との連結部付近における主管11側に配置される。
The fiber reinforced
繊維強化シート22dは、繊維強化シート22aと同様に、複数のガラス繊維シートを積層して構成されている。そして、繊維強化シート22dは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、4枚の繊維強化シート22a〜22dのうち、最後に分岐管10の外表面(主管11と枝管12との連結部付近)に被せられる。より具体的には、繊維強化シート22dは、繊維強化シート21dと同様に、主管11と枝管12との連結部上に配置される。
The fiber reinforced
なお、詳しい説明は省略するが、各繊維強化シート22a〜22dが互いに隣接する部分には、上述した繊維強化シート21a〜21dが互いに隣接する部分と同様に、互いに重ね合わされた部分が形成されるものとする。
In addition, although detailed description is abbreviate | omitted, in the part which each fiber reinforced sheet |
ここで、繊維強化シート22a〜22dは、上述したように、繊維強化シート21a〜21dが2分割された外表面13a上に固定された後、残りの外表面13b上に固定される。
Here, as described above, the fiber reinforced
このとき、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dが分岐管10の外表面に固定された状態では、図4(b)に示すように、互いに重ね合わされた部分(重なり部24a)が形成される。
At this time, in the state where the fiber reinforced
重なり部(第1重なり部)24aは、図4(b)に示すように、主管11の軸心X1と枝管12の軸心X2とを含む中心面Dと分岐管10の外表面とが交差する外表面13a,13bの境界部分において、繊維強化シート21a上に繊維強化シート22aの端部が重ね合わせるように配置されている。そして、重なり部24aは、後述するインフュージョン成形(図6参照)を行う際に、繊維強化シート21aおよび繊維強化シート22aの自由端となる。
As shown in FIG. 4B, the overlapping portion (first overlapping portion) 24a has a central plane D including the axis X1 of the
なお、本実施形態では、上述した繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dを分岐管10の外表面に固定する方法として、後述するインフュージョン成形システム40を用いて、マトリックス樹脂50を繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに含浸させて硬化させる方法が用いられる。
In the present embodiment, as a method for fixing the above-described fiber reinforced
また、本実施形態の繊維強化樹脂成形品30は、図4(b)に示すように、繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cにおける重なり部23a〜23cとは反対側の端部に設けられた端面25を備えている。
Moreover, as shown in FIG.4 (b), the fiber reinforced resin molded
なお、繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cにおける重なり部23a〜23cとは反対側の端部には、それぞれほぼ同じ形状を有する端面25が設けられている。
ここでは、これらの端面25の1つとして、枝管12の外表面13a上に固定された繊維強化シート21aの端面25を例として挙げて説明する。
In addition, the
Here, as one of these end surfaces 25, the
端面25は、図5に示すように、繊維強化シート21aの端部に、分岐管10の外表面13aに対して所定の角度αで形成されている。
ここで、所定の角度αは、80度以上になるように設定されている。
As shown in FIG. 5, the
Here, the predetermined angle α is set to be 80 degrees or more.
これにより、繊維強化シート21aの端部が薄肉化することなく、十分な厚みを確保することができる。よって、繊維強化シート21aの端部における割れの発生を効果的に抑制することができる。
Thereby, sufficient thickness can be ensured, without the edge part of the fiber reinforced sheet |
この結果、繊維強化シート21aによって補強された部分の強度低下を効果的に防止することができる。
なお、主管11および枝管12の外表面13a,13bに対して所定の角度αを有する端面25を形成する方法については、後段の製造方法の説明において詳述する。
As a result, it is possible to effectively prevent the strength reduction of the portion reinforced by the fiber reinforced
In addition, the method of forming the
(インフュージョン成形システム40)
インフュージョン成形システム40は、図6に示すように、気密性フィルム41、シール材42a,42b、樹脂導入装置43、減圧装置44、補助部材45a,45b,45c、およびスパイラル部材47を備えている。
(Infusion molding system 40)
As shown in FIG. 6, the
気密性フィルム41は、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dによって被覆された状態の分岐管10の外表面における補助部材45a〜45cを含む範囲を覆うために用いられる。
The
これにより、気密性フィルム41によって形成された外表面13a,13bとの間の空間を、減圧装置44によって減圧することができる。
シール材42aは、気密性フィルム41と、気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13a,13bとの間の空間を密封するために、図6に示すように、主管11の両端および枝管12の端部の計3箇所に設けられた吸入口側にそれぞれ配置されている。
Thereby, the space between the
As shown in FIG. 6, the sealing
シール材42bは、気密性フィルム41と、気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13a,13bとの間の空間にマトリックス樹脂50を導入するために設けられた導入部であって、排気口側に配置されている。そして、シール材42bは、マトリックス樹脂50を導入しない間、気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13a,13bとの間の空間を密封する。そして、シール材42bは、図6に示すように、主管11の略中央に設けられた排気口の周囲を覆うように配置されている。
The sealing
樹脂導入装置43は、後述する繊維強化樹脂成形品30の製造方法(インフュージョン成形)において、気密性フィルム41と気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13a,13bとの間の空間を減圧した状態で、マトリックス樹脂50を導入する。
The
ここで、樹脂導入装置43によって導入されるマトリックス樹脂50としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
減圧装置44は、図6に示すように、主管11の両端および枝管12の端部の計3箇所に設けられた吸入口に対応するように3つ設けられている。そして、減圧装置44は、それぞれの吸入口を介して、上記マトリックス樹脂50を導入する前の段階で、気密性フィルム41と気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13a,13bとの間の空間を減圧する。
Here, as the
As shown in FIG. 6, three
このとき、気密性フィルム41と気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13a,13bとの間の空間は、シール材42a,42bによって密閉されている。
よって、減圧装置44は、気密性フィルム41と気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13a,13bとの間の空間に配置された繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dを、外表面13a,13bに貼り付けた状態にすることができる。
At this time, the space between the
Therefore, the
補助部材45a,45b,45cは、主管11および枝管12の外周面に巻回される円環状の部材であって、主管11および枝管12よりも軟質で弾性を有するゴムによって成形されている。そして、補助部材45a〜45cは、繊維強化樹脂成形品30の繊維強化部21,22(繊維強化シート21a〜21c,22a〜22c)の端部に形成される端面25が、主管11および枝管12の外表面13a,13bに対して所望の角度(80度以上)になるように形成するために使用される。
The
具体的には、補助部材45a,45b,45cは、図7に示すように、主管11の両端部、および枝管12における主管11との連結部とは反対側の端部の計3箇所に設けられている。そして、補助部材45a,45b,45cは、それぞれ主管11および枝管12の外周面を周方向に沿って配置されている。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
そして、補助部材45a,45b,45cは、厚みd2(外表面13a,13bからの高さ)が、1.0mm以上であって繊維強化シート21a,21b,21cの厚みd1の90%以下の範囲になるように形成されている(図9参照)。
The
これにより、補助部材45a,45b,45cは、後述する製造方法において、未硬化状態で導入されたマトリックス樹脂50および繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cの端部を、所定の位置において一旦、堰き止めることができる。
As a result, the
そして、樹脂導入装置43からさらにマトリックス樹脂50が導入されることで、補助部材45a〜45cを乗り越えた位置まで、マトリックス樹脂50が導入される(図9参照)。
Then, the
そして、補助部材45a〜45cは、後述する製造工程に含まれるステップS7,S13(第1・第2切削工程)において、切削刃51(図10(a)等参照)によって、マトリックス樹脂50によって覆われた部分が露出するまで切削される。
The
これにより、補助部材45a〜45cによって堰き止められ、ステップS7,S13(第1・第2切削工程)において切削されたマトリックス樹脂50および繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cの端部は、外表面13a,13bに対して略直角の端面25を、それぞれ形成することができる。
Thereby, the end portions of the
すなわち、端面25は、上述した所定の角度α(80度以上)の角度を有する。
さらに、補助部材45a〜45cは、厚みd2(外表面13a,13bからの高さ)が、1.0mm以上であって繊維強化シート21a,21b,21cの厚みd1の90%以下の範囲になるように形成されている(図9参照)。
That is, the
Further, the
ここで、補助部材45a〜45cの厚さd2が、繊維強化シート21a〜21cの厚さd1の90%を越える場合には、成形時にマトリックス樹脂50が補助部材45a〜45cを乗り越えにくくなり、図9に示す状態になるまでマトリックス樹脂50を導入することが困難になるおそれがある。
Here, when the thickness d2 of the
一方、補助部材45a〜45cの厚さd2が、1.0mm未満である場合には、マトリックス樹脂50の導入時において、マトリックス樹脂50を堰き止めて端面25を形成することができない。このため、マトリックス樹脂50が薄く広がってしまい、繊維強化部21の端部がテーパ状の薄肉になりやすい。
On the other hand, when the thickness d2 of the
また、マトリックス樹脂50を硬化させた後、補助部材45a〜45cの外周面側から補助部材45a〜45cが露出するまで切削する際に、主管11および枝管12の外表面13a,13bまで切削してしまうおそれがある。
In addition, after the
これにより、上記範囲になるように形成された補助部材45a〜45cを用いることで、マトリックス樹脂50が補助部材45a〜45cを適度に乗り越えた状態で硬化させることができる。さらに、繊維強化部21の端部が薄肉化されることを抑制しつつ、主管11および枝管12の外表面13a,13bが切削されてしまうことを防止することができる。
Thereby, by using the
また、補助部材45a〜45cは、上述のように、ゴムによって形成されている。
これにより、不飽和ポリエステル樹脂等からなるマトリックス樹脂50と補助部材45a〜45cのゴムとが反応することがないため、補助部材45a〜45cによって堰き止められたマトリックス樹脂50に悪影響を及ぼすことを回避することができる。
Further, the
This prevents the
また、補助部材45a〜45cが、主管11および枝管12よりも軟質なゴムによって形成されているため、後述する切削工程において切削加工しやすいという利点がある。
さらに、補助部材45a〜45cが弾性材料(ゴム)によって形成されているため、図7に示すように、分岐管10の主管11および枝管12の外表面13a,13bに巻回して配置する際に、補助部材45a〜45cを伸ばしながら所定の位置へ取り付けることができる。
Further, since the
Further, since the
また、ゴムの弾性によって、外表面13a,13bを締め付けることができるため、未硬化のマトリックス樹脂50の漏れ出し等を防止することができる。
なお、補助部材45a〜45は、繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cの端部の移動を堰き止めるために機能していればよく、マトリックス樹脂50のみを含む部分がテーパ状に形成されていてもよい。
Moreover, since the
In addition, the
さらに、本実施形態では、補助部材45a〜45cに、主管11および枝管12の軸心X1,X2方向に沿って形成された複数の貫通孔46(図9等参照)が形成されている。
貫通孔46は、主管11および枝管12の外表面に巻回された円環状の補助部材45a〜45cにおいて、周方向に複数設けられている。
Further, in the present embodiment, the
A plurality of through
これにより、樹脂導入装置43から密閉空間内に導入されたマトリックス樹脂50が、スムーズに補助部材45a〜45cを乗り越えた位置まで導入された状態を形成することができる。
As a result, it is possible to form a state in which the
スパイラル部材47は、図6に示すように、平面視において略T字状に配置されており、樹脂導入装置43から導入されたマトリックス樹脂50が所望の方向へ移動していくことを促進するために設けられている。
As shown in FIG. 6, the
これにより、スパイラル部材47によって、樹脂導入装置43から導入されたマトリックス樹脂50は、減圧装置44が設置された三方向へ流れていくように誘導することができる(図6の2点鎖線の矢印方向参照)。
Accordingly, the
これにより、マトリックス樹脂50は、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに十分に含浸されるとともに、補助部材45a〜45cを乗り越えた状態とすることができる。
なお、インフュージョン成形システム40を用いた繊維強化樹脂成形品30の製造方法については、以下で詳細に説明する。
Thereby, the
In addition, the manufacturing method of the fiber reinforced resin molded
<繊維強化樹脂成形品30の製造方法>
本実施形態の繊維強化樹脂成形品30の製造方法について、図8〜図11を用いて説明すれば以下の通りである。
<Method for producing fiber-reinforced resin molded
It will be as follows if the manufacturing method of the fiber reinforced resin molded
なお、図9〜図11では、繊維強化シート21aの端部における補助部材45aの部分の切削工程を示しているが、他の繊維強化シート21b,21cの端部における補助部材45b,45cの部分の切削工程も同様に実施される。
9 to 11 show the cutting process of the
本実施形態の繊維強化樹脂成形品30は、図6に示すインフュージョン成形システム40を用いて、図8に示すフローチャートに従って製造される。
すなわち、ステップS1では、インフュージョン成形システム40における所定の位置へセットされた分岐管10の外表面における主管11および枝管12の端部の位置に補助部材45a〜45c(図7参照)が取り付けられる(土手配置工程)。
The fiber reinforced resin molded
That is, in step S1,
ここで、補助部材45a〜45cは、主管11および枝管12の外表面における、繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cの端部となる位置(端面25が形成される位置)に取り付けられる。
Here, the
次に、ステップS2では、分岐管10の外表面における、中心面Dによって2つの領域に分割された一方の領域(外表面13a)上に、繊維強化部21,22の基材となる4枚の繊維強化シート21a〜21dが配置される(第1配置工程)。
Next, in step S2, on the outer surface of the
ここで、4枚の繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dは、複数のシートが積層されたガラス繊維を含んでおり、マトリックス樹脂50が含浸されて硬化する前の繊維強化部21,22の基材である。
Here, the four fiber reinforced
次に、ステップS3では、外表面13a上に4枚の繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dおよび補助部材45a〜45cが配置された分岐管10の領域を、気密性フィルム41とシール材42a,42bとを用いて密封する(第1密封工程)。
Next, in step S3, the region of the
次に、ステップS4では、3箇所に設けられた吸入口を介して、3つの減圧装置44を用いて、気密性フィルム41と気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13aとの間の空間を減圧する(第1減圧工程)。
Next, in step S4, the
次に、ステップS5では、減圧された状態の気密性フィルム41と気密性フィルム41によって覆われた分岐管10の外表面13aとの間の空間に、マトリックス樹脂50を導入する(第1導入工程)。
Next, in step S5, the
これにより、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dには、マトリックス樹脂50が含浸されていく。そして、繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cの端部付近では、繊維強化シート21a〜21c,22a〜22cとマトリックス樹脂50とが補助部材45a〜45cによって、一旦堰き止められるとともに、マトリックス樹脂50が補助部材45a〜45cを乗り越えた位置まで導入される。
As a result, the fiber reinforced
ここで、補助部材45a〜45cには、図9等に示すように、それぞれ主管11および枝管12の軸心X1,X2方向に平行に形成された複数の貫通孔46が形成されている。
貫通孔46は、主管11および枝管12の外表面に巻回された円環状の補助部材45a〜45cにおいて、周方向において複数設けられている。
Here, as shown in FIG. 9 and the like, the
A plurality of through
これにより、樹脂導入装置43から密閉空間内に導入されたマトリックス樹脂50が、補助部材45a〜45cを乗り越えた位置まで導入された状態を容易に形成することができる。
Thereby, it is possible to easily form a state in which the
なお、このとき、導入されたマトリックス樹脂50は、補助部材45a〜45cと互いに化学的な反応を生じさせない材料によって形成されている。
よって、マトリックス樹脂50の導入時に、マトリックス樹脂50が補助部材45a〜45cと反応してしまうことはない。
At this time, the introduced
Therefore, when the
次に、ステップS6では、4枚の繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに含浸したマトリックス樹脂50を硬化させる(第1硬化工程)。
ここで、マトリックス樹脂50を硬化させる際には、マトリックス樹脂50の硬化温度、性質等に応じて、熱を加えてもよいし、加えなくてもよい。
Next, in step S6, the
Here, when the
これにより、減圧工程において気密性フィルム41内の空間が減圧され、4枚の繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dが分岐管10の外表面13aにシワもなく密着した状態で、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに含浸したマトリックス樹脂50を硬化させることができる。
Thereby, the space in the
この結果、ステップS1〜ステップS6までの工程において、分岐管10の上半分(外表面13a)側に、4枚の繊維強化シート21a〜21dが貼り付けられた状態で一体化される。
As a result, in the process from step S1 to step S6, the four fiber reinforced
このとき、繊維強化シート21aにおける重なり部23a〜23cとは反対側の端部では、補助部材45a〜45c上にマトリックス樹脂50が覆いかぶさった状態で、マトリックス樹脂50が硬化される(図9参照)。
At this time, at the end of the fiber reinforced
次に、ステップS7では、図10(a)に示すように、切削刃51を用いて、補助部材45aの部分における切削が行われる(第1切削工程)。
具体的には、補助部材45aの外表面側を覆っているマトリックス樹脂50の部分を切削するために、補助部材45aの外周面側から、分岐管10の外表面に略垂直な方向に沿ってマトリックス樹脂50が切削される。
Next, in step S7, as shown in FIG. 10A, cutting is performed at the
Specifically, in order to cut the portion of the
このとき、図10(b)に示すように、外表面側からマトリックス樹脂50が切削されていき、補助部材45aが露出する位置まで切削されると、第1切削工程が終了する。
そして、第1切削工程が終了した後には、図11に示すように、マトリックス樹脂50の端面25が形成される。
At this time, as shown in FIG. 10B, when the
And after a 1st cutting process is complete | finished, as shown in FIG. 11, the
ここで、端面25は、上述した所定の角度α(80度以上)になるように形成されている。
これにより、繊維強化シート21a,21b,21cのそれぞれの端部において、図5に示す所定の角度αの端面25を形成することができる。
Here, the
Thereby, the
なお、ここで形成される端面25は、ガラス繊維を含む繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dの厚みが確保されていればよく、マトリックス樹脂50だけを含む部分がテーパ状に薄肉化された状態で硬化した構成であってもよい。
In addition, the
よって、補助部材45a〜45cは、ガラス繊維を含む繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dの移動を堰き止めることが重要であって、マトリックス樹脂50は流動性を確保できれば樹脂部分がテーパ状に薄肉化した状態で硬化した構成であってもよい。
Therefore, it is important for the
なお、第1切削工程において切削された後、マトリックス樹脂50の導入部から見て補助部材45aを乗り越えた部分で硬化した不要部分50aは、図11に示すように、切削後に除去される。
In addition, after cutting in the first cutting step, the
次に、ステップS8(第2配置工程)、ステップS9(第2密封工程)、ステップS10(第2減圧工程)、ステップS11(第2導入工程)、ステップS12(第2硬化工程)およびステップS13(第2切削工程)では、分岐管10の外表面13b側において、上述したステップS2〜ステップS7と同様の工程が実施される。
Next, step S8 (second arrangement step), step S9 (second sealing step), step S10 (second decompression step), step S11 (second introduction step), step S12 (second curing step), and step S13 In the (second cutting process), the same processes as those in steps S2 to S7 described above are performed on the
これにより、分岐管10の外表面13a,13bを2段階に分けて繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dによって覆った繊維強化樹脂成形品30を得ることができる。
Thereby, the fiber reinforced resin molded
そして、分岐管10の外表面13b側においても、外表面13a側と同様に、マトリックス樹脂50の端部に、所望の角度αを有する端面25を形成することができる。
このため、分岐管10を構成する主管11および枝管12の3つの端部において、それぞれ外表面13a,13bに対して所定の角度αを有するマトリックス樹脂50の端面を形成することができる。
And the
Therefore, the end surfaces of the
この結果、分岐管10を繊維強化部21,22によって補強した繊維強化樹脂成形品30において、繊維強化シート21a〜21cの端部が薄肉化することなく、十分な厚みを確保することができる。よって、繊維強化シート21a〜21cの端部における割れの発生を効果的に抑制することができる。
As a result, in the fiber reinforced resin molded
[他の実施形態]
以上、本発明の一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く、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
上記実施形態では、図1に示すように、平面視において略T字状の分岐管10の外表面に、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dを覆うことで補強された繊維強化樹脂成形品30を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図12に示す略L字状の樹脂管、あるいは単純形状の1本の樹脂管の外表面を、繊維強化シートで覆うことで補強された繊維強化樹脂成形品であってもよい。
図12に示す略L字状の樹脂管110における外表面における、第1管部111の軸心X11、第2管部112の軸心X12を含む中心面Dによって分割された一方を外表面(第1被覆面)113a、他方(図7のドット部分)を他方の外表面(第2被覆面)113bとすると、外表面113a,113bに固定された繊維強化シートの端部が上述した角度範囲になるように切削加工されることで、上記と同様の効果を得ることができる。
(A)
In the said embodiment, as shown in FIG. 1, the fiber reinforced resin molded product reinforced by covering the fiber reinforced
For example, a substantially L-shaped resin tube shown in FIG. 12 or a fiber-reinforced resin molded product reinforced by covering the outer surface of a simple resin tube with a fiber-reinforced sheet may be used.
One of the outer surfaces of the substantially L-shaped
(B)
上記実施形態では、分岐管10の軸心方向に沿って形成された貫通孔46を有する補助部材を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、貫通孔のない中実構造の補助部材を用いてもよい。
(B)
In the said embodiment, the example using the auxiliary member which has the through-
For example, a solid auxiliary member having no through hole may be used.
(C)
上記実施形態では、ゴムによって形成された補助部材45a〜45cを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ウレタン、シリコン等、弾性を有し切削可能な他の材料によって形成された補助部材を用いてもよい。
さらに、切削可能な硬質樹脂、FRP、木材等を樹脂管の周囲に巻回して、補助部材として用いてもよい。この場合には、補助部材は、樹脂管に対して、いわゆる嵌め殺しによって取り付けられていればよい。
(C)
In the said embodiment, the example using the
For example, you may use the auxiliary member formed with the other material which has elasticity and can cut, such as urethane and a silicon | silicone.
Further, a hard resin that can be cut, FRP, wood or the like may be wound around the resin tube and used as an auxiliary member. In this case, the auxiliary member may be attached to the resin tube by so-called fitting.
(D)
上記実施形態では、4枚の繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dを用いて、分岐管10の外表面を半分ずつ覆うように固定して繊維強化樹脂成形品30を製造する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、1枚の繊維強化シートによって樹脂管の外表面を1周するように覆って固定した繊維強化樹脂成形品であってもよい。
(D)
In the said embodiment, the example which manufactures the fiber reinforced resin molded
For example, it may be a fiber reinforced resin molded article that is covered and fixed so as to make one round of the outer surface of the resin tube with one fiber reinforced sheet.
(E)
上記実施形態では、繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dに含まれる繊維素材として、ガラス繊維を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
繊維強化シートに含まれる繊維素材は、ガラス繊維に限定されるものではなく、例えば、金属繊維その他の無機繊維;カーボン繊維、アラミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、塩化ビニル繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリスチレン繊維、およびアセテート繊維その他の有機合成繊維;麻および竹その他の天然繊維;ならびにレーヨンその他の再生繊維等から選択して用いられてもよい。
また、上述した繊維強化シートに含まれる繊維素材は、1種類の繊維素材が単独で用いられてもよいし、複数種類の繊維素材が組み合わされて用いられてもよい。
(E)
In the said embodiment, the example using glass fiber was given and demonstrated as the fiber raw material contained in the
The fiber material contained in the fiber reinforced sheet is not limited to glass fiber. For example, metal fiber and other inorganic fibers; carbon fiber, aramid fiber, polyvinyl alcohol fiber, vinyl chloride fiber, acrylic fiber, polyester fiber, polyurethane Fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polystyrene fibers, acetate fibers and other organic synthetic fibers; hemp and bamboo and other natural fibers; rayon and other regenerated fibers may be used.
Moreover, as for the fiber material contained in the fiber reinforced sheet mentioned above, one type of fiber material may be used independently, and a plurality of types of fiber materials may be used in combination.
(F)
上記実施形態では、分岐管10の外表面上に繊維強化シート21a〜21d,22a〜22dを固定するために第1・第2導入工程において導入されるマトリックス樹脂50として、不飽和ポリエステル樹脂(熱硬化性樹脂)を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
第1・第2導入工程において導入されるマトリックス樹脂として、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、およびシリコン樹脂等の他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。
(F)
In the said embodiment, unsaturated polyester resin (heat | fever) is used as the
As the matrix resin to be introduced in the first and second introduction processes, other thermosetting resins such as acrylic resin, vinyl ester resin, alkyd resin, amino resin, epoxy resin, urethane resin, phenol resin, and silicon resin are used. May be.
(G)
上記実施形態では、平面視において略T字状に配置されており、樹脂導入装置43から導入されたマトリックス樹脂が所望の方向へ移動していくことを促進するためのスパイラル部材47を用いたインフュージョン成形システム40によって、繊維強化樹脂成形品30を製造する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図13に示すように、スパイラル部材を用いることなく、3箇所の減圧装置44側からマトリックス樹脂を導入してもよい(図13の1点鎖線の矢印方向参照)。
この場合には、3方向からマトリックス樹脂が導入されるため、密閉空間内にマトリックス樹脂を充填させる効率をより向上させることができる。
(G)
In the above-described embodiment, it is arranged in a substantially T shape in plan view, and an inline using a
For example, as shown in FIG. 13, matrix resin may be introduced from the three
In this case, since the matrix resin is introduced from three directions, the efficiency of filling the matrix resin in the sealed space can be further improved.
本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法は、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することができるという効果を奏することから、樹脂管の外表面に繊維強化部を設けて補強された繊維強化樹脂成形品の製造方法に対して広く適用可能である。 The method for producing a fiber-reinforced resin molded article of the present invention has an effect that the occurrence of cracks at the end of the fiber-reinforced portion can be effectively suppressed, so that a fiber-reinforced portion is provided on the outer surface of the resin tube. The present invention is widely applicable to a method for manufacturing a reinforced fiber reinforced resin molded product.
10 分岐管(樹脂管)
11 主管
12 枝管
13a 外表面
13b 外表面
21 繊維強化部
21a〜21d 繊維強化シート
22 繊維強化部
22a〜22d 繊維強化シート
23a,23b,23c 重なり部
24a 重なり部
25 端面
30 繊維強化樹脂成形品
40 インフュージョン成形システム
41 気密性フィルム
42a シール材(吸入口側)
42b シール材(排気口側)
43 樹脂導入装置
44 減圧装置
45a〜45c 補助部材
46 貫通孔
47 スパイラル部材
50 マトリックス樹脂
50a 不要部分
51 切削刃
110 樹脂管
111 第1管部
112 第2管部
113a 外表面
113b 外表面
d1,d2 厚み
D 中心面
S ステップ
X1,X2 軸心(管軸)
X11,X12 軸心(管軸)
10 Branch pipe (resin pipe)
DESCRIPTION OF
42b Sealing material (exhaust port side)
43
X11, X12 axis (tube axis)
Claims (8)
前記樹脂管の外表面に前記繊維強化部の基材となる繊維強化シートが配置される際にその端部となる付近に、前記樹脂管に巻回される円環状の補助部材を配置する土手配置工程と、
前記樹脂管の外表面上に前記繊維強化シートを配置する配置工程と、
前記配置工程において前記外表面上に配置された前記繊維強化シートと前記補助部材とを密封する密封工程と、
前記密封工程で密封された空間内に、前記繊維強化シートに含浸させるマトリックス樹脂を、所定の導入部から前記補助部材を乗り越えるまで導入する導入工程と、
前記導入工程において前記空間内に導入された前記マトリックス樹脂を硬化させる硬化工程と、
前記補助部材が巻回された位置において、前記補助部材の外周面側から前記樹脂管の外表面に略垂直な方向に沿って前記補助部材が露出するまで前記マトリックス樹脂を切削する切削工程と、
を備えている繊維強化樹脂成形品の製造方法。 Fiber reinforcement including a cylindrical resin tube formed of a thermoplastic resin, a thermosetting resin arranged to cover an outer surface of the resin tube, and a reinforcing fiber arranged in the thermosetting resin A method for producing a fiber-reinforced resin molded product comprising a portion,
A bank in which an annular auxiliary member wound around the resin pipe is disposed in the vicinity of the end when a fiber reinforced sheet serving as a base material of the fiber reinforced section is disposed on the outer surface of the resin pipe. The placement process;
An arrangement step of arranging the fiber reinforced sheet on the outer surface of the resin pipe;
A sealing step of sealing the fiber reinforced sheet and the auxiliary member arranged on the outer surface in the arrangement step;
Introducing the matrix resin impregnated into the fiber reinforced sheet into the space sealed in the sealing step until the auxiliary member is overcome from a predetermined introduction portion;
A curing step of curing the matrix resin introduced into the space in the introduction step;
A cutting step of cutting the matrix resin until the auxiliary member is exposed along a direction substantially perpendicular to the outer surface of the resin pipe from the outer peripheral surface side of the auxiliary member at a position where the auxiliary member is wound;
A method for producing a fiber-reinforced resin molded article comprising:
請求項1に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 The fiber reinforced sheet is formed by laminating sheet-like fibers.
The manufacturing method of the fiber reinforced resin molded product of Claim 1.
請求項1または2に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 The auxiliary member has a thickness of 1.0 mm or more from the surface of the resin tube and 90% or less of the thickness of the fiber reinforced sheet.
The manufacturing method of the fiber reinforced resin molded product of Claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 The auxiliary member has a through-hole formed along the axial direction of the resin tube.
The manufacturing method of the fiber reinforced resin molded product of any one of Claim 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 The auxiliary member is formed of a softer material than the resin tube.
The manufacturing method of the fiber reinforced resin molded product of any one of Claim 1 to 4.
請求項5に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 The auxiliary member is formed using any one of rubber, urethane, and silicon.
The manufacturing method of the fiber reinforced resin molded product of Claim 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 The auxiliary member is formed using a resin that does not react with the matrix resin.
The manufacturing method of the fiber reinforced resin molded product of any one of Claim 1 to 6.
前記樹脂管の外表面を覆うように配置されており、熱硬化性樹脂と前記熱硬化性樹脂内に配置された強化繊維とを含む繊維強化部と、
前記樹脂管を覆うように配置された前記繊維強化部における端部に設けられており、前記樹脂管の外表面に対して80度以上の角度になるように配置された端面と、
を備えている繊維強化樹脂成形品。
A cylindrical resin tube formed of thermoplastic resin;
A fiber reinforced portion that is disposed so as to cover the outer surface of the resin tube, and includes a thermosetting resin and a reinforcing fiber disposed in the thermosetting resin;
Provided at an end of the fiber reinforced portion disposed so as to cover the resin tube, and an end surface disposed at an angle of 80 degrees or more with respect to the outer surface of the resin tube;
A fiber-reinforced resin molded product.
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