JP2503167B2 - プリプレグの積層方法 - Google Patents

プリプレグの積層方法

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JP2503167B2
JP2503167B2 JP4221579A JP22157992A JP2503167B2 JP 2503167 B2 JP2503167 B2 JP 2503167B2 JP 4221579 A JP4221579 A JP 4221579A JP 22157992 A JP22157992 A JP 22157992A JP 2503167 B2 JP2503167 B2 JP 2503167B2
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laminating
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田 英 幸 山
田 雅 文 綱
倉 靖 彦 長
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Subaru Corp
Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
Fuji Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリプレグの積層方法
に係り、特に傾斜部あるいは段差部を有する積層面材料
へのプリプレグの積層方法に関する。
【0002】
【従来の技術】航空機用部品、機械構造用部品及びスポ
ーツ・レジャー用品に対して複合材料が盛んに使用され
ている。この複合材料は、炭素繊維、ガラス繊維、ボロ
ン繊維等の強化繊維に、エポキシ樹脂等を含浸させたプ
リプレグを積層してプリプレグ積層シートを形成し、こ
のプリプレグ積層シートを製品に適合する形状に切断し
てプリプレグ積層材を形成する。そして、このプリプレ
グ積層材に曲げ加工等の加工をしたのち、加圧、加熱す
ることにより複合材料による製品が製造されている。そ
して、この積層方法は、手作業によるものと、機械によ
り自動化されたものとに大別されるが、積層方法はほぼ
同じである。
【0003】ここで手作業による積層方法を図5(a)
〜(f)について説明する。プリプレグ1は、通常、シ
リコン含浸処理された離型紙2に片面が展着されてお
り、この離型紙2とプリプレグ1とよりなるプリプレグ
テープ3は、芯管4a上に巻回されプリプレグ原反ロー
ル4を形成している(図5(a)、(b)参照)。先
ず、このプリプレグ原反ロール4からプリプレグテープ
3を引出して所定の寸法及び形状に切断し、しかるの
ち、プリプレグテープ3より離型紙2を剥がし(図5
(c)参照)、離型紙2の剥がされたプリプレグ1を積
層のための基板とされ後で剥がされるプラスチックシー
ト等よりなる積層面材料5に積層する。そして、更に、
このプリプレグ1の上に所定数のプリプレグ1をその繊
維の方向を変えて(例えば、45°、90°等)積層し
(図5(d)参照)、積層面材料5の上にプリプレグ積
層シートを形成させる。次いで、積層面材料5は切断せ
ずにプリプレグ積層シートを所定の形状に切断し、しか
るのち、積層面材料5をプリプレグ積層シートより剥が
してプリプレグ積層材6を形成する(図5(e)参
照)。そして、プリプレグ積層材6を曲げ加工し、加
圧、加熱することにより図5(f)に示すような型材7
を形成する。ここで、積層面材料5が図7及び図9に示
すように傾斜部8あるいは段差部9を有する形状の場合
は、図示しない押圧部材を用いて手作業によりプリカッ
トプリプレグ10を何回も積層面材料5の傾斜部8ある
いは段差部9に倣って押圧することにより展着させる方
法、あるいは、図6に示すような巻出し部11、積層ロ
ール12、送り装置13及び巻取り部14等を備えた自
動積層装置15により、図7及び図9に示すように積層
ロール12でプリカットプリプレグ10を傾斜部8ある
いは段差部9を有する積層面材料5に押圧して展着させ
る方法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、手作業によ
る方法のものは、確実に展着させることはできるが、非
常に時間を要するとともに作業者の疲労が大きく、ま
た、自動積層装置15による方法のものは、傾斜部8の
傾斜あるいは段差部9の段差が小さいときには積層ロー
ル12の弾性変形により押圧することができるので、プ
リカットプリプレグ10が積層面材料5の傾斜部8ある
いは段差部9に倣って展着され、プリカットプリプレグ
10が積層面材料5に密着していない部分(以下、未着
部16という)が生じることはないが、傾斜部8の傾斜
あるいは段差部9の段差が大きくなると積層ロール12
は水平に設けられているために積層ロール12の弾性変
形で押圧できる範囲を越えて押圧できず、傾斜部8ある
いは段差部9の低位側と積層ロール12との間に隙間が
生じる。そして、図8及び図10に示すようにこのまま
の状態でこのプリカットプリプレグ10に並列に次のプ
リカットプリプレグ10を展着すると積層ロール12
は、最初のプリカットプリプレグ10の未着部16の全
体は押圧しないので、押圧されていない未着部16に気
泡を発生することがあり、この状態のままでプリカット
プリプレグ10の積層を行うとプリプレグ積層シート内
に気泡が存在した状態となり、プリプレグ積層材6の剪
断強度が低下する等の問題がある。また、積層面材料5
を傾斜部8に合わせて傾斜させたり、積層ロール12を
傾斜部8に合わせて傾斜させることも可能であるが、積
層面材料5を傾斜させる場合には、積層面材料5を支持
するテーブルの構造が複雑になり、特に大きな積層面材
料5を対象とするものでは、大形のテーブルを傾斜させ
る必要があり、積層速度を上げることができず、制御も
複雑化し、さらに安全性の面でも問題を生じ、積層ロー
ル12を傾斜させる場合には、積層ロール12と共に巻
出し部11から巻取り部14までのいわゆる積層ヘッド
全体を傾斜させる必要があり、積層へッドが複雑化する
と共に大形化して重量が増加し、制御性が劣って積層速
度を上げることができないと共に制御が複雑になるなど
の問題を生じる。さらに、テーパ状の積層ロール12を
用いることも可能であるが、複数の傾斜部8に対応する
ためにはテーパ状の積層ロール12では傾斜角が連続的
または段階的に変化するときに対応することができない
等の問題があった。
【0005】本発明はこれに鑑み、積層面材料に対する
積層ロールの姿勢を変えることなく、一本の積層ロール
で傾斜部あるいは段差部を有する積層面材料にプリカッ
トプリプレグを展着する場合、未着部及び気泡を生じる
ことなく展着することができるプリプレグの積層方法を
提供することを目的としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明においては、巻出し部よりプリカットプリプレ
グと離型紙とよりなるプリカットプリプレグテープを巻
出してプリカットプリプレグを、積層面材料に対し所定
の姿勢を付与されている一本の積層ロールにより積層面
材料上に展着させるとともにこのプリカットプリプレグ
から離型紙を剥離させて巻取り部で巻取るプリプレグの
積層方法であって、プリカットプリプレグテープの巾方
向に傾斜部あるいは段差部を有する前記積層面材料への
展着において、プリカットプリプレグを前記積層面材料
の傾斜部あるいは段差部を含む上面に展着し、このプリ
カットプリプレグの低位側の前記積層面材料に対する未
着部に対応させて前記積層ロールをその積層面材料に対
する姿勢を変えることなく巾方向へ移動したのち、離型
紙を巻出し部側へ所定量巻き戻し、この離型紙を介して
前記精層ロールにより前記未着部を押圧してプリカット
プリプレグの未着部を前記積層面材料に再度押圧するこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【作用】積層面材料の傾斜部あるいは段差部にプリカッ
トプリプレグを展着し、このプリカットプリプレグの低
位側の積層面材料に対する未着部に積層面材料に対し所
定の姿勢を付与されている一本の積層ロールを移動し、
離型紙を巻出し部側へ所定量巻き戻す。しかるのち、こ
の離型紙を介して一本の積層ロールにより未着部を押圧
することによりプリカットプリプレグの未着部は積層面
材料に押圧されより確宙に貼着される。
【0008】
【実施例】以下、本発明のプリプレグの積層方法を図1
乃至図4を参照し、従来技術と同一の構成部材には同一
符号を付して説明する。
【0009】図1及び図2は、傾斜部8を有する積層面
材料5にプリカットプリプレグ10を図6に示すような
自動積層装置15の積層ロール12により展着させる場
合を示すもので、先ず、積層面材料5の傾斜部8に一本
の積層ロール12でプリカットプリプレグ10を展着す
る。ここで積層ロール12は、図2に示すように、水平
の姿勢を与えられている。次いで、離型紙2を、積層さ
れたプリカットプリプレグ10の長さ以上巻出し部側へ
巻き戻し、しかるのち、展着されているプリカットプリ
プレグ10の未着部16である積層面材料5の低位側へ
積層ロール12をその積層面材料に対する姿勢を変える
ことなく軸方向移動するとともに、図1においてプリカ
ットプリプレグ10の手前側の端部に位置させ、巻き戻
されている離型紙2を介して積層ロール12をプリカッ
トプリプレグ10の未着部16に押圧したのち、積層ロ
ール12を矢印で示すように移動させ、プリカットプリ
プレグ10の未着部16を積層面材料5に貼着させる。
これにより積層面材料5に傾斜があっても所定の圧力に
よりプリカットプリプレグ10を全巾にわたって確実に
展着することができる。
【0010】図3及び図4は、段差部9を有する積層面
材料5にプリカットプリプレグ10を積層ロール12に
より展着させる場合を示すもので、プリカットプリプレ
グ10を積層面材料5に展着したのち、未着部16であ
る段差部9の低位側のプリカットプリプレグ10を押圧
するために、積層ロール12を低位側へ軸方向移動し、
図4に示すように段差部9の竪面17に積層ロール12
の端面18を沿わせるようにし、離型紙2を介して積層
ロール12によりプリカットプリプレグ10の未着部1
6を貼着する。
【0011】なお、傾斜部8の傾斜が大きくて未着部1
6に対して積層ロール12の一回の押圧で未着部16が
解消できない場合は、積層ロール12を傾斜部8の低位
側へ少しずつずらして押圧することを繰返すことにより
未着部16を解消させることができる。したがって、こ
れにより積層面材料5に段差があっても所定の圧力によ
りプリカットプリプレグ10を展着することができる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるプリプ
レグの積層方法は、積層面材料に対して所定の姿勢を与
えられている一本の積層ロールにより傾斜部あるいは段
差部を有する積層面材料の傾斜部あるいは段差部にプリ
カットプリプレグを展着し、このプリカットプリプレグ
の低位側の積層面材料に対する未着部に積層ロールをそ
の積層面材料に対する姿勢を変えることなく移動し、巻
き戻された離型紙を介して積層ロールを未着部に押圧す
るようにしたので、プリカットプリプレグの未着部は再
び積層ロールにより押圧され積層面材料に確実に貼着さ
れる。したがって、気泡のない安定した高品質のプリプ
レグ積層シートを提供することができるとともに、一本
の積層ロールをその積層面材料に対する姿勢を変えるこ
となく巾方向へ移動させるだけの簡単で安価な方法によ
り目的を達成することができる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリプレグの積層方法を傾斜部を有す
る積層面材料に適用した場合の斜視図。
【図2】図1の正面図。
【図3】本発明のプリプレグの積層方法を段差部を有す
る積層面材料に適用した場合の斜視図。
【図4】図3の正面図。
【図5】プリプレグの積層方法の工程を示す斜視図。
【図6】プリプレグの自動積層装置の側面図。
【図7】傾斜部を有する積層面材料にプリカットプリプ
レグを積層する積層方法を示す斜視図。
【図8】傾斜部を有する積層面材料にプリカットプリプ
レグを積層する従来の積層方法を示す斜視図。
【図9】段差部を有する積層面材料にプリカットプリプ
レグを積層する積層方法を示す斜視図。
【図10】段差部を有する積層面材料にプリカットプリ
プレグを積層する従来の積層方法を示す斜視図。
【符号の説明】
2 離型紙 5 積層面材料 8 傾斜部 9 段差部 10 プリカットプリプレグ 12 積層ロール 15 自動積層装置 16 未着部
フロントページの続き (72)発明者 長 倉 靖 彦 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (56)参考文献 特開 昭60−65033(JP,A) 特公 昭62−25107(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】巻出し部よりプリカットプリプレグと離型
    紙とよりなるプリカットプリプレグテープを巻出してプ
    リカットプリプレグを、積層面材料に対し所定の姿勢を
    付与されている一本の積層ロールにより積層面材料上に
    展着させるとともにこのプリカットプリプレグから機型
    紙を剥離させて巻取り部で巻取るプリプレグの積層方法
    であって、プリカットプリプレグテープの巾方向に傾斜
    部あるいは段差部を有する前記積層面材料への展着にお
    いて、プリカットプリプレグを前記積層面材料の傾斜部
    あるいは段差部を含む上面に展着し、このプリカットプ
    リプレグの低位側の前記積層面材料に対する未着部に対
    応させて前記積層ロールをその積層面材料に対する姿勢
    を変えることなく巾方向へ移動したのち、離型紙を巻出
    し部側へ所定量巻き戻し、この離型紙を介して前記積層
    ロールにより前記未着部を押圧してプリカットプリプレ
    グの未着部を前記積層面材料に再度押圧することを特徴
    とするプリプレグの積層方法。
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EP3812118B1 (en) * 2018-06-20 2023-07-26 Mitsubishi Chemical Corporation Prepreg sheet and manufacturing method therefor, fiber-reinforced composite material molded article and manufacturing method therefor, and method for manufacturing preform

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JPH0699511B2 (ja) * 1985-07-25 1994-12-07 三井石油化学工業株式会社 オレフインの連続重合法

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