JP2024012803A - 接合体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】接合体の製造の簡略化に寄与する接合体の製造方法を実現する。【解決手段】本開示の一形態に係る接合体の製造方法は、樹脂が繊維に含浸した複合材を加熱して接合される接合体の製造方法であって、複数の成形型の各々に複合材を沿わせて、複数の成形型を加熱し、複数の複合材の樹脂を半硬化状態とする工程と、複数の複合材の樹脂を半硬化状態にした後に複合材が沿った状態の複数の成形型を組み合わせて加熱し、複数の複合材を接合する工程と、を備える。複合材の樹脂を半硬化状態とする際に用いる複数の成形型と、複数の複合材を接合する際に用いる複数の成形型と、は共通である。【選択図】図４
Description
本開示は、接合体の製造方法に関する。
樹脂が繊維に含浸した複合材（例えば、プリプレグ）の成形品は、高硬度及び軽量であるため、航空機などの飛行体の部品に多用されている。このような成形品を製造する場合、例えば、複合材相互を接合して接合体とされる。
例えば、特許文献１の接合体の製造方法は、繊維に含浸した樹脂を硬化させた第１の複合材に表面処理を施して極性官能基を付与し、第１の複合材における極性官能基を付与した面に、未硬化の樹脂が繊維に含浸した第２の複合材を積層して第１の複合材と共に加熱し、第１の複合材と第２の複合体とを接合することで、接合体を製造している。
ここで、特許文献２の接合体の製造方法は、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形法によって半硬化状態の樹脂が繊維に含浸した第１の複合材を、接着剤を介して未硬化の樹脂が繊維に含浸した第２の複合材に載置し、第１の複合材と第２の複合材とを加熱して接着剤を介して接合することで、接合体を製造している。
本出願人は、以下の課題を見出した。近年、接合体の製造期間を短縮するために、特許文献２の接合体の製造方法のように、接合工程の前処理として、複合材の樹脂を半硬化状態にする場合がある。
このような場合、一般的には、複合材の樹脂を半硬化状態にする際に用いられる成形型と、接合工程で用いられる成形型とは異なる。そのため、接合体の製造が煩雑になる課題を有する。
本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、接合体の製造の簡略化に寄与する接合体の製造方法を実現する。
本開示の一態様に係る接合体の製造方法は、樹脂が繊維に含浸した複合材を加熱して接合される接合体の製造方法であって、
複数の成形型の各々に前記複合材を沿わせて、前記複数の成形型を加熱し、複数の複合材の樹脂を半硬化状態にする工程と、
前記複数の複合材の樹脂を半硬化状態にした後に前記複合材が沿った状態の前記複数の成形型を組み合わせて加熱し、前記複数の複合材を接合する工程と、
を備え、
前記複数の複合材の樹脂を半硬化状態にする際に用いる前記複数の成形型と、前記複数の複合材を接合する際に用いる前記複数の成形型とは共通である。
複数の成形型の各々に前記複合材を沿わせて、前記複数の成形型を加熱し、複数の複合材の樹脂を半硬化状態にする工程と、
前記複数の複合材の樹脂を半硬化状態にした後に前記複合材が沿った状態の前記複数の成形型を組み合わせて加熱し、前記複数の複合材を接合する工程と、
を備え、
前記複数の複合材の樹脂を半硬化状態にする際に用いる前記複数の成形型と、前記複数の複合材を接合する際に用いる前記複数の成形型とは共通である。
本開示によれば、接合体の製造の簡略化に寄与する接合体の製造方法を実現することができる。
以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
先ず、本実施の形態の接合体の製造方法で製造される接合体の構成を説明する。本実施の形態では、接合体として飛行体の翼が製造されている。なお、以下の説明では、説明を明確にするために、三次元（ＸＹＺ）座標系を用いて説明する。
図１は、本実施の形態の接合体の製造方法で製造される翼をＺ軸＋側から見た図である。図２は、図１のII－II断面図である。翼１は、図１及び図２に示すように、第１の外皮２、第２の外皮３、スパ４、スリーブ５及び接着部材６を備えている。
第１の外皮２は、繊維に含浸した樹脂を硬化させた複合体から成り、図１及び図２に示すように、翼１のＺ軸＋側の外皮を構成する。第１の外皮２のＸ軸－側の端部には、切り欠き部２ａが形成されている。切り欠き部２ａは、Ｙ軸方向から見てＸ軸－側に凸状に湾曲する。
第２の外皮３は、繊維に含浸した樹脂を硬化させた複合体から成り、図２に示すように、翼１のＺ軸－側の外皮を構成する。第２の外皮３のＸ軸－側の端部からは、第１の外皮２の切り欠き部２ａと嵌め合わされる突出部３ａがＺ軸＋側に突出している。突出部３ａは、切り欠き部２ａと対応する形状とされており、Ｙ軸方向から見てＸ軸－側に凸状に湾曲する。
スパ４は、例えば、繊維に含浸した樹脂を硬化させた複合体から成り、翼１の補強部材を構成する。スパ４は、図２に示すように、Ｙ軸方向から見て中空の略矩形柱状である。スリーブ５は、図１に示すように、スパ４のＹ軸－側の端部に固定されており、例えば、スパ４を翼１の駆動軸に連結するための連結部である。スリーブ５は、例えば、筒形状であり、スパ４の中空部とスリーブ５の中空部とがＹ軸方向に連続している。
接着部材６は、例えば、図２に示すように、接着シートである。接着部材６は、第１の外皮２の切り欠き部２ａと第２の外皮３の突出部３ａとの間に配置されており、第１の外皮２の切り欠き部２ａと第２の外皮３の突出部３ａとを接合する。
接着部材６は、第１の外皮２のＸ軸＋側の端部と第２の外皮３のＸ軸＋側の端部との間に配置されており、第１の外皮２のＸ軸＋側の端部と第２の外皮３のＸ軸＋側の端部とを接合する。また、接着部材６は、第１の外皮２とスパ４との間、及び第２の外皮３とスパ４との間に配置されており、第１の外皮２と第２の外皮３とをスパ４及び接着部材６を介して接合する。
次に、本実施の形態の翼１の製造方法を説明する。本実施の形態では、第１の外皮２を成す第１の複合材の繊維に含浸した樹脂を半硬化状態にする際に用いる第１の成形型及び第２の外皮３を成す第２の複合材の繊維に含浸した樹脂を半硬化状態にする際に用いる第２の成形型と、第１の複合材における半硬化状態にした樹脂を硬化させると共に、第２の複合材のおける半硬化状態にした樹脂を硬化させつつ、接着部材６を硬化させて、第１の複合材と第２の複合材とを接合する際に用いる第１の成形型及び第２の成形型と、を共通に用いる。
先ず、第１の外皮２を成す第１の複合材の樹脂及び第２の外皮３を成す第２の複合材の樹脂を半硬化状態にする流れを説明する。ここで、第１の複合材及び第２の複合材は、例えば、一般的なプリプレグであり、樹脂が繊維に含浸している。
繊維は、炭素繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、若しくはガラス繊維、又はそれら何れかの組み合わせなどが組物、織物又は編物として構成されている。樹脂は、熱硬化性樹脂を含み、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、又はシリコン樹脂などである。
図３は、第１の複合材の樹脂及び第２の複合材の樹脂を半硬化状態にする際の様子を示す断面図である。なお、図３では、図を明確にするために、第１の成形型及び第２の成形型の断面部分を示すハッチングを省略している。
先ず、図３に示すように、第１の複合材１１を第１の成形型１２のキャビティー面１２ａに沿わせつつ、第１の外皮２の切り欠き部２ａを成す部分１１ａを形成する。このとき、第１の成形型１２のキャビティー面１２ａは、第１の外皮２の外表面形状と略等しい形状の凹部を備えている。そして、第１の成形型１２は、加熱部１２ｂを内蔵している。
加熱部１２ｂは、例えば、図３に示すように、第１の成形型１２を貫通する貫通部１２ｃを備えており、当該貫通部１２ｃには、熱媒体として加熱された液体又は気体が供給される。そのため、加熱部１２ｂは、貫通部１２ｃに供給される熱媒体によって直接的に第１の成形型１２を加熱する。
このように第１の複合材１１が第１の成形型１２のキャビティー面１２ａに沿った状態で、図３に示すように、第１の複合材１１のＺ軸－側の周縁部が第１の成形型１２のキャビティー面１２ａのＺ軸－側の周縁部と略一致するように配置される。
次に、図３に示すように、第１の複合材１１をパッキングシート１３で覆い、パッキングする。このとき、パッキン１４を介してパッキングシート１３の周縁部を第１の成形型１２のキャビティー面１２ａを囲むように当該第１の成形型１２に形成された溝１２ｄに嵌め入れるとよい。
一方、図３に示すように、第２の複合材１５を第２の成形型１６のキャビティー面１６ａに沿わせつつ、第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａを形成する。このとき、第２の成形型１６のキャビティー面１６ａは、第２の外皮３の外表面形状と略等しい形状の凹部を備えている。そして、第２の成形型１６は、加熱部１６ｂを内蔵している。
加熱部１６ｂは、例えば、図３に示すように、第２の成形型１６を貫通する貫通部１６ｃを備えており、当該貫通部１６ｃには、熱媒体として加熱された液体又は気体が供給される。そのため、加熱部１６ｂは、貫通部１６ｃに供給される熱媒体によって直接的に第２の成形型１６を加熱する。
このように第２の複合材１５が第２の成形型１６のキャビティー面１６ａに沿った状態で、図３に示すように、第２の成形型１６のＸ軸－側の端部から第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａがＺ軸＋側に突出すると共に、第２の複合材１５における第２の外皮３の外表面を成す部分のＺ軸＋側の周縁部が第２の成形型１６のキャビティー面１６ａのＺ軸＋側の周縁部と略一致するように配置される。
次に、図３に示すように、第２の複合材１５をパッキングシート１７で覆い、パッキングする。このとき、パッキン１８を介してパッキングシート１７の周縁部を第２の成形型１６のキャビティー面１６ａを囲むように当該第２の成形型１６に形成された溝１６ｄに嵌め入れるとよい。
また、第２の複合材１５をパッキングした際に、第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａを所定の形状に保持するために、図３に示すように、第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａをＸ軸＋側からマンドレルなどの押圧部材１９によって支持するとよい。
このとき、パッキングシート１７は、図３に示すように、第２の複合材１５をパッキングした際に、第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａ、押圧部材１９及び第２の複合材１５における第２の外皮３の外表面を成す部分の押圧部材１９が配置されていない領域を覆う。
次に、図３に示すように、第１の成形型１２のキャビティー面１２ａと第２の成形型１６のキャビティー面１６ａとをＺ軸方向で対向するように配置して組み合わせる（即ち、型締めする）。
そして、第１の成形型１２における加熱部１２ｂの貫通部１２ｃ及び第２の成形型１６における加熱部１６ｂの貫通部１６ｃに熱媒体を供給して、第１の成形型１２及び第２の成形型１６を加熱し、第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂を半硬化状態にする。
このように本実施の形態の第１の成形型１２及び第２の成形型１６は、加熱部１２ｂ、１６ｂを内蔵しているため、オートクレープ成形などのように第１の成形型１２及び第２の成形型１６を間接的に加熱（即ち、第１の成形型１２及び第２の成形型１６の外部から加熱）する場合に比べて、直接的に加熱することができる。そのため、第１の成形型１２及び第２の成形型１６の温度制御が容易である。
ここで、半硬化状態とは、第１の複合材１１及び第２の複合材１５の表面に官能基が残った状態であり、例えば、第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂の硬化度が６０～８０％程度（好ましくは７０％）である。
但し、第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂の硬化度は、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び接着部材６の材質や、第１の複合材１１及び第２の複合材１５のシワの発生具合などを考慮して、適宜、設定することができる。なお、硬化度は、例えば、示差走査熱分析（ＤＳＣ）によって取得したヒートフロー曲線に基づいて測定することができる。
このとき、パッキングシート１３、１７は夫々、第１の成形型１２及び第２の成形型１６に形成された真空引き孔（図示を省略）を介して真空引きされているとよい。これにより、第１の複合材１１及び第２の複合材１５にボイドなどの発生を抑制することができる。
また、第１の複合材１１と第２の複合材１５と押圧部材１９とで囲まれた空間Ｓ１を加圧して、押圧部材１９をＸ軸－側に押し込むことで、押圧部材１９のＸ軸＋側への変位を抑制するとよい。これにより、第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａを所定の形状に保持することができる。なお、空間Ｓ１にインナーバックなどを配置し、当該インナーバックに気体を供給することで押圧部材１９をＸ軸－側に押し込んでもよい。
その後、第１の成形型１２と第２の成形型１６とを組み合わせた状態を解除し、パッキングシート１３、１７を除去すると、第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂を半硬化状態にする工程が終了する。
次に、第１の複合材１１と第２の複合材１５とを接合する流れを説明する。図４は、第１の複合材と第２の複合材とを接合する様子を示す断面図である。なお、図４では、図を明確にするために、第１の成形型及び第２の成形型の断面部分を示すハッチングを省略している。
先ず、別途、樹脂が繊維に含浸した第３の複合材２０をスパ４の形状に成形して加熱し、第３の複合材２０の樹脂を半硬化状態にする。そして、第３の複合材２０のＹ軸－側の端部にスリーブ５を固定する。
次に、図４に示すように、樹脂が半硬化状態の第１の複合材１１がキャビティー面１２ａに沿った状態の第１の成形型１２の溝１２ｄにパッキン１４を嵌め入れ、樹脂が半硬化状態の第２の複合材１５がキャビティー面１６ａに沿った状態の第２の成形型１６の溝１６ｄにパッキン１８を嵌め入れる。そして、第１の成形型１２と第２の成形型１６とを組み合わせつつ、第１の複合材１１と第２の複合材１５との間の所定の位置に第３の複合材２０を介在させる。但し、パッキン１４又はパッキン１８の何れかを省略してもよい。
このとき、第３の複合材２０は、第１の複合材１１と第２の複合材１５との間でＹ軸方向に延在し、例えば、第３の複合材２０のＹ軸＋側の端部が第１の複合材１１と第２の複合材１５とで囲まれた空間内で開口した状態で配置されている。そして、スリーブ５は、第１の成形型１２及び第２の成形型１６に形成された収容部に収容される。
また、第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａを第１の複合材１１における第１の外皮２の切り欠き部２ａを成す部分１１ａに嵌め入れると共に、第１の複合材１１における第１の外皮２の切り欠き部２ａを成す部分１１ａと第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａとの間に接着部材６を介在させる。
それと共に、第１の複合材１１のＸ軸＋側の部分と第２の複合材１５のＸ軸＋側の部分との間に接着部材６を介在させる。また、第１の複合材１１と第３の複合材２０との間、及び第２の複合材１５と第３の複合材２０との間に接着部材６を介在させる。
ここで、接着部材６は、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂と等しい官能基を備えているとよい。また、第１の複合材１１における接着部材６と接触する領域、第２の複合材１５における接着部材６と接触する領域、及び第３の複合材２０における接着部材６と接触する領域には、プラズマ処理又はコロナ処理などの官能基を付与する表面処理を施すとよい。
次に、第１の成形型１２における加熱部１２ｂの貫通部１２ｃ及び第２の成形型１６における加熱部１６ｂの貫通部１６ｃに熱媒体を供給して、第１の成形型１２及び第２の成形型１６を加熱し、第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂を完全硬化させつつ、接着部材６を硬化させて第１の複合材１１、第２の複合材１５及び第３の複合材２０を接合する。但し、本実施の形態では、第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂を完全硬化させる工程と、接着部材６を硬化させる工程と、を同時に実施しているが、別工程として、例えば、接着部材６を硬化させる工程の後に第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂を完全硬化させる工程を実施してもよい。
これにより、第１の外皮２と第２の外皮３とスパ４とが接合された翼１を製造することができる。このように本実施の形態では、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂を半硬化状態にした後に、第１の複合材１１と第２の複合材１５との間に第３の複合材２０を介在させて接合する。
そのため、例えば、オートクレープ成形などによって第１の複合材１１、第２の複合材１５及び第３の複合材２０を成形しつつ接合する場合に比べて、第１の複合材１１、第２の複合材１５及び第３の複合材２０のシワの発生を抑制することができる。
また、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂が半硬化状態の場合、第１の複合材１１、第２の複合材１５及び第３の複合材２０の表面に官能基が残っている。そのため、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂が完全硬化状態の場合に比べて、少ない接着部材６を介して第１の複合材１１と第２の複合材１５、第１の複合材１１と第３の複合材２０、及び第２の複合材１５と第３の複合材２０とを強固に接合することができ、その結果、翼１を軽量化することができる。
しかも、第３の複合材２０の樹脂が半硬化状態であるので、第３の複合材２０を第１の複合材１１と第２の複合材１５との間に介在させた際に変形させることができ、第３の複合材２０の成形誤差や寸法誤差などの誤差を吸収することができる。
また、上述したように第１の成形型１２及び第２の成形型１６は、加熱部１２ｂ、１６ｂを内蔵しているため、オートクレープ成形などのように第１の成形型１２及び第２の成形型１６を間接的に加熱する場合に比べて、第１の成形型１２及び第２の成形型１６を直接的に加熱することができる。そのため、第１の成形型１２及び第２の成形型１６の温度制御が容易である。
また、接着部材６が、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂と等しい官能基を備えている場合、接着部材６と、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂と、の官能基が異なる場合に比べて、第１の複合材１１と第２の複合材１５との間、第１の複合材１１と第３の複合材２０との間、及び第２の複合材１５と第３の複合材２０との間の接合力を向上させることができる。
また、第１の複合材１１における接着部材６と接触する領域、第２の複合材１５における接着部材６と接触する領域、及び第３の複合材２０における接着部材６と接触する領域にプラズマ処理又はコロナ処理などの官能基を付与する表面処理を施している場合、第１の複合材１１と第２の複合材１５との間、第１の複合材１１と第３の複合材２０との間、及び第２の複合材１５と第３の複合材２０との間の接合力を一層、向上させることができる。
ここで、図４に示すように、第１の複合材１１と第２の複合材１５と第３の複合材２０とで囲まれたＸ軸－側の空間Ｓ２にインナーバック２１を配置しておき、当該インナーバック２１を加圧することで、第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａを第１の複合材１１における第１の外皮２の切り欠き部２ａを成す部分１１ａに押し付けるとよい。
これにより、第１の複合材１１における第１の外皮２の切り欠き部２ａを成す部分１１ａと、第２の複合材１５における第２の外皮３の突出部３ａを成す部分１５ａと、の間の接着部材６の剥がれの発生を抑制することができる。
このとき、第３の複合材２０の内部の空間Ｓ３及び第１の複合材１１と第２の複合材１５と第３の複合材２０とで囲まれたＸ軸＋側の空間Ｓ４を加圧して、インナーバック２１の加圧に伴う第３の複合材２０のＸ軸＋側への変位を抑制するとよい。
ちなみに、第１の成形型１２及び第２の成形型１６におけるスリーブ５が収容される収容部に連通するように、第１の成形型１２又は第２の成形型１６に形成された気体供給孔からスリーブ５及び第３の複合材２０を介して空間Ｓ３、Ｓ４に気体を供給するとよい。
このように本実施の形態の翼１の製造方法は、第１の複合材１１の樹脂及び第２の複合材１５の樹脂を半硬化状態にする際に用いる第１の成形型１２及び第２の成形型１６と、第１の複合材１１と第２の複合材１５とを接合する際に用いる第１の成形型１２及び第２の成形型１６と、を共通に用いる。そのため、樹脂を半硬化状態にする工程と、複合材を接合する工程と、で異なる成形型を用いる場合に比べて、翼１の製造を簡略化することができる。
しかも、第１の成形型１２及び第２の成形型１６が加熱部１２ｂ、１６ｂを内蔵している場合、オートクレープ成形などのように第１の成形型１２及び第２の成形型１６を間接的に加熱する場合に比べて、第１の成形型１２及び第２の成形型１６を直接的に加熱することができる。そのため、第１の成形型１２及び第２の成形型１６の温度制御が容易であり、翼１の製造を容易化することができる。
また、接着部材６が、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂と等しい官能基を備えている場合、接着部材６と、第１の複合材１１の樹脂、第２の複合材１５の樹脂及び第３の複合材２０の樹脂と、の官能基が異なる場合に比べて、第１の複合材１１と第２の複合材１５との間、第１の複合材１１と第３の複合材２０との間、及び第２の複合材１５と第３の複合材２０との間の接合力を向上させることができる。
本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態では、第３の複合材２０の樹脂を半硬化状態にして第１の複合材１１と第２の複合材１５との間に介在させたが、第３の複合材２０の樹脂を完全硬化状態にして第１の複合材１１と第２の複合材１５との間に介在させてもよい。
例えば、上記実施の形態では、第１の複合材１１、第２の複合材１５及び第３の複合材２０を接合する際に空間Ｓ２にインナーバック２１を配置した形態を説明したが、第１の成形型１２及び第２の成形型１６に比べて熱膨張率が大きいマンドレルなどの押圧部材を空間Ｓ２に配置してもよい。
例えば、上記実施の形態の接着部材６は、接着シートで構成したが、接着シートに限らず、複合体の成形品を接合する際に用いられる接着部材を用いることができ、ペースト状、又はフィルム状であってもよい。また、複合材相互を当該複合材の樹脂で接合できる場合は、接着部材６を省略してもよい。
例えば、上記実施の形態では、第１の成形型１２の加熱部１２ｂ及び第２の成形型１６の加熱部１６ｂは、熱媒体として気体や液体を供給して加熱する構成とされているが、第１の成形型１２及び第２の成形型１６を直接的に加熱することができる構成であればよく、例えば、第１の成形型１２及び第２の成形型１６に埋め込まれた電熱線などを備えるヒータでもよい。
例えば、上記実施の形態では、接合体として翼１を製造したが、複合材相互を接合して製造される接合体であればよい。そのため、接合体の形状に応じて、複合材や成形型の数は、適宜、変更することができる。また、接合体の形状に応じて、複合材の樹脂を半硬化状態にする際に複数の成形型を組み合わせなくてもよい。
例えば、上記実施の形態では、第３の複合材２０の樹脂を半硬化状態にして第１の複合材１１と第２の複合材１５との間に介在させたが、第３の複合材２０の樹脂を完全硬化状態にして第１の複合材１１と第２の複合材１５との間に介在させてもよい。
例えば、上記実施の形態では、第１の複合材１１、第２の複合材１５及び第３の複合材２０を接合する際に空間Ｓ２にインナーバック２１を配置した形態を説明したが、第１の成形型１２及び第２の成形型１６に比べて熱膨張率が大きいマンドレルなどの押圧部材を空間Ｓ２に配置してもよい。
例えば、上記実施の形態の接着部材６は、接着シートで構成したが、接着シートに限らず、複合体の成形品を接合する際に用いられる接着部材を用いることができ、ペースト状、又はフィルム状であってもよい。また、複合材相互を当該複合材の樹脂で接合できる場合は、接着部材６を省略してもよい。
例えば、上記実施の形態では、第１の成形型１２の加熱部１２ｂ及び第２の成形型１６の加熱部１６ｂは、熱媒体として気体や液体を供給して加熱する構成とされているが、第１の成形型１２及び第２の成形型１６を直接的に加熱することができる構成であればよく、例えば、第１の成形型１２及び第２の成形型１６に埋め込まれた電熱線などを備えるヒータでもよい。
例えば、上記実施の形態では、接合体として翼１を製造したが、複合材相互を接合して製造される接合体であればよい。そのため、接合体の形状に応じて、複合材や成形型の数は、適宜、変更することができる。また、接合体の形状に応じて、複合材の樹脂を半硬化状態にする際に複数の成形型を組み合わせなくてもよい。
１ 翼、２ 第１の外皮、３ 第２の外皮、４ スパ、６ 接着部材、１１ 第１の複合材、１２ 第１の成形型、１５ 第２の複合材、１６ 第２の成形型、１９ 押圧部材、２０ 第３の複合材
Claims (5)
- 樹脂が繊維に含浸した複合材を加熱して接合される接合体の製造方法であって、
複数の成形型の各々に前記複合材を沿わせて、前記複数の成形型を加熱し、複数の複合材の樹脂を半硬化状態にする工程と、
前記複数の複合材の樹脂を半硬化状態にした後に前記複合材が沿った状態の前記複数の成形型を組み合わせて加熱し、前記複数の複合材を接合する工程と、
を備え、
前記複数の複合材の樹脂を半硬化状態にする際に用いる前記複数の成形型と、前記複数の複合材を接合する際に用いる前記複数の成形型とは共通である、接合体の製造方法。 - 前記複数の成形型には、当該成形型を加熱する加熱部が内蔵されており、
前記成形型を加熱する際に、前記加熱部によって前記成形型を加熱する、請求項１に記載の接合体の製造方法。 - 前記複数の成形型の各々に前記複合材を沿わせた後であって、前記複数の複合材の樹脂を半硬化状態にするために前記複数の成形型を加熱する前に、前記複数の成形型を組み立てる工程と、
前記複合材の樹脂を半硬化状態にした後に、前記複数の成形型を組み合わせた状態を解除する工程と、
前記複数の複合材を接合するために前記複数の成形型を組み合わせる際に対向する複合材の間に、繊維に含浸した樹脂が半硬化状態又は完全硬化状態で予め設定された形状に成形された複合材を含む補強部材を介在させる工程と、
を備え、
前記複数の複合材を接合するために前記複数の成形型を加熱した際に、前記対向する複合材と前記補強部材とを接合する、請求項１又は２に記載の接合体の製造方法。 - 接合される複合材の間に接着部材を介在させる工程を備え、
前記複合材の樹脂と前記接着部材とは、等しい官能基を備える、請求項１又は２に記載の接合体の製造方法。 - 前記接合体は、飛行体の翼である、請求項１又は２に記載の接合体の製造方法。
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