JP2588313B2 - 強化繊維材料の積層装置 - Google Patents
強化繊維材料の積層装置Info
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- JP2588313B2 JP2588313B2 JP3047613A JP4761391A JP2588313B2 JP 2588313 B2 JP2588313 B2 JP 2588313B2 JP 3047613 A JP3047613 A JP 3047613A JP 4761391 A JP4761391 A JP 4761391A JP 2588313 B2 JP2588313 B2 JP 2588313B2
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- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＦＲＭ（繊維強化金属）
等に用いる強化用繊維を水溶液中で攪拌し、この水溶液
中の強化用繊維を多孔質円筒の外周面に積層する装置に
関する。
等に用いる強化用繊維を水溶液中で攪拌し、この水溶液
中の強化用繊維を多孔質円筒の外周面に積層する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＭにてエンジンのシリンダスリーブ
を製造する方法を特開昭６３−１９９８３５号として本
出願人は提案した。斯かるシリンダスリーブは、シェル
砂からなる多孔質円筒の外周面にナイロン製の伸縮性薄
布を被せ、この多孔質円筒を強化用の短繊維が分散した
水溶液中にセットし、多孔質円筒の内側から水溶液を吸
引することで伸縮性薄布の表面に強化用の短繊維を層状
に堆積せしめ、この後ラバープレスによって所定の繊維
体積率になるように圧縮成形し同時に水分を除去し、更
に焼成して伸縮性薄布の除去と多孔質円筒の崩壊を行う
ことで繊維成形体を製造し、この繊維成形体に溶融金属
を含浸せしめることで製造する。
を製造する方法を特開昭６３−１９９８３５号として本
出願人は提案した。斯かるシリンダスリーブは、シェル
砂からなる多孔質円筒の外周面にナイロン製の伸縮性薄
布を被せ、この多孔質円筒を強化用の短繊維が分散した
水溶液中にセットし、多孔質円筒の内側から水溶液を吸
引することで伸縮性薄布の表面に強化用の短繊維を層状
に堆積せしめ、この後ラバープレスによって所定の繊維
体積率になるように圧縮成形し同時に水分を除去し、更
に焼成して伸縮性薄布の除去と多孔質円筒の崩壊を行う
ことで繊維成形体を製造し、この繊維成形体に溶融金属
を含浸せしめることで製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のシリン
ダスリーブの製造方法において、繊維の配合比率の均一
性及びシリンダスリーブの厚みの均一性はそのままエン
ジンの性能に影響するため、シリンダスリーブとなる繊
維成形体の厚み及び配合比率は均一でなければならな
い。
ダスリーブの製造方法において、繊維の配合比率の均一
性及びシリンダスリーブの厚みの均一性はそのままエン
ジンの性能に影響するため、シリンダスリーブとなる繊
維成形体の厚み及び配合比率は均一でなければならな
い。
【０００４】繊維成形体の厚みを均一なものにするに
は、水溶液中での繊維の分散が均一でなければならな
い。しかしながら、アルミナ繊維などは凝集して塊とな
りやすくこのような繊維の水溶液を用いて繊維成形体を
作ると厚みが不均一となる。
は、水溶液中での繊維の分散が均一でなければならな
い。しかしながら、アルミナ繊維などは凝集して塊とな
りやすくこのような繊維の水溶液を用いて繊維成形体を
作ると厚みが不均一となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る強化繊維材料の積層装置は、炭素繊維あるい
はアルミナ繊維を含む水溶液を溜める攪拌槽と、この攪
拌槽に投入した、ピッチ角が実質ゼロの回転羽根を上下
に離間すると共に互いに位相をずらして設けた解繊用回
転羽根と、この解繊用回転羽根を駆動するモータと、前
記解繊用回転羽根とは別個に攪拌槽に投入した、ピッチ
角が所定角である分散用回転羽根と、この分散用回転羽
根を駆動するモータと、前記攪拌槽から水溶液を隣の吸
引槽へ移す供給管と、前記吸引槽内に設けた、両端部を
板で閉じた多孔質円筒と、この多孔質円筒内の水溶液を
外部へ排出する排出管とからなり、攪拌槽の水溶液中の
炭素繊維塊又はアルミナ繊維塊を前記一対の解繊用回転
羽根で破裁して解繊すると共にこの解繊した繊維を分散
用回転羽根で水溶液中に均一に分散し、繊維を均一に分
散した水溶液を前記供給管を介して吸引槽に供給し、吸
引槽内において多孔質円筒の外周面に繊維を積層させる
ことを特徴とした。
発明に係る強化繊維材料の積層装置は、炭素繊維あるい
はアルミナ繊維を含む水溶液を溜める攪拌槽と、この攪
拌槽に投入した、ピッチ角が実質ゼロの回転羽根を上下
に離間すると共に互いに位相をずらして設けた解繊用回
転羽根と、この解繊用回転羽根を駆動するモータと、前
記解繊用回転羽根とは別個に攪拌槽に投入した、ピッチ
角が所定角である分散用回転羽根と、この分散用回転羽
根を駆動するモータと、前記攪拌槽から水溶液を隣の吸
引槽へ移す供給管と、前記吸引槽内に設けた、両端部を
板で閉じた多孔質円筒と、この多孔質円筒内の水溶液を
外部へ排出する排出管とからなり、攪拌槽の水溶液中の
炭素繊維塊又はアルミナ繊維塊を前記一対の解繊用回転
羽根で破裁して解繊すると共にこの解繊した繊維を分散
用回転羽根で水溶液中に均一に分散し、繊維を均一に分
散した水溶液を前記供給管を介して吸引槽に供給し、吸
引槽内において多孔質円筒の外周面に繊維を積層させる
ことを特徴とした。
【０００６】
【作用】解繊用回転羽根と分散用回転羽根とをそれぞれ
個別のモータで駆動するので、 それぞれの回転速度を独
立して制御できる。従って、水溶液中の繊維が均一に分
散するように、解繊用回転羽根及び分散用回転羽根を好
適な回転速度に容易に設定することができる。 また、繊
維を均一に水溶液中に分散する攪拌装置と、多孔質円筒
の外周面に繊維を積層する積層装置とを組合わせた。こ
のように、互いの装置を組合わせることにより、一方の
装置の状況を確認しながら他方の装置を可動できるの
で、各装置を好適に可動することができる。従って、多
孔質円筒の繊維層を高精度に積層することができる。さ
らに、攪拌槽内に入れられた水溶液中の短繊維はピッチ
角がゼロの解繊用回転羽根にて絡まりがほぐされ、ほぐ
れた短繊維は所定のピッチ角の分散用回転羽根にて均一
に分散せしめられる。
個別のモータで駆動するので、 それぞれの回転速度を独
立して制御できる。従って、水溶液中の繊維が均一に分
散するように、解繊用回転羽根及び分散用回転羽根を好
適な回転速度に容易に設定することができる。 また、繊
維を均一に水溶液中に分散する攪拌装置と、多孔質円筒
の外周面に繊維を積層する積層装置とを組合わせた。こ
のように、互いの装置を組合わせることにより、一方の
装置の状況を確認しながら他方の装置を可動できるの
で、各装置を好適に可動することができる。従って、多
孔質円筒の繊維層を高精度に積層することができる。さ
らに、攪拌槽内に入れられた水溶液中の短繊維はピッチ
角がゼロの解繊用回転羽根にて絡まりがほぐされ、ほぐ
れた短繊維は所定のピッチ角の分散用回転羽根にて均一
に分散せしめられる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る強化用繊維材料
の積層装置の全体図、図２（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ
解繊用回転羽根の側面図及び平面図、図３（Ａ）及び
（Ｂ）はそれぞれ分散用回転羽根の側面図及び平面図で
ある。
説明する。ここで、図１は本発明に係る強化用繊維材料
の積層装置の全体図、図２（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ
解繊用回転羽根の側面図及び平面図、図３（Ａ）及び
（Ｂ）はそれぞれ分散用回転羽根の側面図及び平面図で
ある。
【０００８】攪拌装置１は攪拌槽２内にモータ３によっ
て回転せしめられる解繊用回転羽根４及びモータ５によ
って回転せしめられる分散用回転羽根６を臨ませてい
る。解繊用回転羽根４と分散用回転羽根６とをそれぞれ
個別のモータ３，５で駆動するので、それぞれの回転速
度を独立して制御できる。従って、水溶液中の繊維が均
一に分散するように、解繊用回転羽根４及び分散用回転
羽根６を好適な回転速度に容易に設定することができ
る。
て回転せしめられる解繊用回転羽根４及びモータ５によ
って回転せしめられる分散用回転羽根６を臨ませてい
る。解繊用回転羽根４と分散用回転羽根６とをそれぞれ
個別のモータ３，５で駆動するので、それぞれの回転速
度を独立して制御できる。従って、水溶液中の繊維が均
一に分散するように、解繊用回転羽根４及び分散用回転
羽根６を好適な回転速度に容易に設定することができ
る。
【０００９】解繊用回転羽根４は図２（Ａ）及び（Ｂ）
に示すように軸４ａに羽根４ｂ，４ｂを離間して取付
け、いずれの羽根４ｂもピッチ角が実質上ゼロとなって
いる。また分散用回転羽根６は図３（Ａ）及び（Ｂ）に
示すように軸６ａの下端に１枚の羽根６ｂを取付け、こ
の羽根６ｂのピッチ角を所定角例えば３５°程度にして
いる。
に示すように軸４ａに羽根４ｂ，４ｂを離間して取付
け、いずれの羽根４ｂもピッチ角が実質上ゼロとなって
いる。また分散用回転羽根６は図３（Ａ）及び（Ｂ）に
示すように軸６ａの下端に１枚の羽根６ｂを取付け、こ
の羽根６ｂのピッチ角を所定角例えば３５°程度にして
いる。
【００１０】また攪拌槽２内には繊維水溶液７が満たさ
れている。強化用の繊維としては例えば炭素繊維或いは
アルミナ繊維があり、これら繊維を攪拌槽２内で均一に
分散した後、供給管８を介して吸引槽９内に供給する。
れている。強化用の繊維としては例えば炭素繊維或いは
アルミナ繊維があり、これら繊維を攪拌槽２内で均一に
分散した後、供給管８を介して吸引槽９内に供給する。
【００１１】吸引槽９内には上下面を板１０，１０で閉
塞された多孔質円筒１１がセットされ、外部の吸引装置
で多孔質円筒１１を通して繊維水溶液を吸引することで
多孔質円筒１１の表面に繊維層１２が形成される。繊維
を均一に水溶液中に分散する攪拌装置１と、多孔質円筒
１１の外周面に繊維を積層する積層装置とを組合わせた
ので、一方の装置の状況を確認しながら他方の装置を可
動できる。従って、各装置を好適に可動して多孔質円筒
１１の繊維層を高精度に積層することができる。 この
後、ラバープレスによって所定の繊維体積率になるよう
に圧縮成形し同時に水分を除去し、更に焼成して伸縮性
薄布の除去と多孔質円筒の崩壊を行うことで繊維成形体
を製造し、この繊維成形体に溶融金属を含浸せしめるこ
とで繊維強化金属を製造する。
塞された多孔質円筒１１がセットされ、外部の吸引装置
で多孔質円筒１１を通して繊維水溶液を吸引することで
多孔質円筒１１の表面に繊維層１２が形成される。繊維
を均一に水溶液中に分散する攪拌装置１と、多孔質円筒
１１の外周面に繊維を積層する積層装置とを組合わせた
ので、一方の装置の状況を確認しながら他方の装置を可
動できる。従って、各装置を好適に可動して多孔質円筒
１１の繊維層を高精度に積層することができる。 この
後、ラバープレスによって所定の繊維体積率になるよう
に圧縮成形し同時に水分を除去し、更に焼成して伸縮性
薄布の除去と多孔質円筒の崩壊を行うことで繊維成形体
を製造し、この繊維成形体に溶融金属を含浸せしめるこ
とで繊維強化金属を製造する。
【００１２】図４は水溶液中の未解繊量と解繊時間との
関係を回転羽根のピッチ角との関係で示したグラフであ
り、このグラフからはピッチ角が０°に近い方が解繊時
間が短いことが分る。これは、ピッチ角が０°に近い方
が繊維塊を破裁する効果が高いことによる。
関係を回転羽根のピッチ角との関係で示したグラフであ
り、このグラフからはピッチ角が０°に近い方が解繊時
間が短いことが分る。これは、ピッチ角が０°に近い方
が繊維塊を破裁する効果が高いことによる。
【００１３】一方、図５は解繊用回転羽根又は分散用回
転羽根で攪拌した場合の繊維質量（濃度）のバラツキを
示すグラフであり、このグラフからは分散性を高めるに
はある程度のピッチ角が必要であることが分る。
転羽根で攪拌した場合の繊維質量（濃度）のバラツキを
示すグラフであり、このグラフからは分散性を高めるに
はある程度のピッチ角が必要であることが分る。
【００１４】したがって、繊維水溶液を効率良く短時間
でしかも均一に分散せしめるには解繊用回転羽根４又は
分散用回転羽根６を単独で用いていたのでは駄目で、両
者を同時に又は時間をずらせて使用することが必要とな
る。
でしかも均一に分散せしめるには解繊用回転羽根４又は
分散用回転羽根６を単独で用いていたのでは駄目で、両
者を同時に又は時間をずらせて使用することが必要とな
る。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
解繊用回転羽根と分散用回転羽根とをそれぞれ個別のモ
ータで駆動するので、それぞれの回転速度を独立して制
御できる。従って、水溶液中の繊維が均一に分散するよ
うに、解繊用回転羽根及び分散用回転羽根を好適な回転
速度に容易に設定することができる。 また、繊維を均一
に水溶液中に分散する攪拌装置と、多孔質円筒の外周面
に繊維を積層する積層装置とを組合わせた。このよう
に、互いの装置を組合わせることにより、一方の装置の
状況を確認しながら他方の装置を可動できるので、各装
置を好適に可動することができる。従って、多孔質円筒
の繊維層を高精度に積層することができる。 さらに、強
化用繊維材料を攪拌するにあたり、解繊用回転羽根と分
散用回転羽根によって繊維のほぐしと繊維の分散とをそ
れぞれ分担して行うようにしたので、効率的に短時間の
うちに繊維を均一に分散せしめることができる。したが
って、製造される製品の厚み等の寸法精度が大幅に向上
する。特にＦＲＭ製品は鋳造後に切削などによって寸法
出しすることが困難なため、本発明装置は極めて有効で
ある。
解繊用回転羽根と分散用回転羽根とをそれぞれ個別のモ
ータで駆動するので、それぞれの回転速度を独立して制
御できる。従って、水溶液中の繊維が均一に分散するよ
うに、解繊用回転羽根及び分散用回転羽根を好適な回転
速度に容易に設定することができる。 また、繊維を均一
に水溶液中に分散する攪拌装置と、多孔質円筒の外周面
に繊維を積層する積層装置とを組合わせた。このよう
に、互いの装置を組合わせることにより、一方の装置の
状況を確認しながら他方の装置を可動できるので、各装
置を好適に可動することができる。従って、多孔質円筒
の繊維層を高精度に積層することができる。 さらに、強
化用繊維材料を攪拌するにあたり、解繊用回転羽根と分
散用回転羽根によって繊維のほぐしと繊維の分散とをそ
れぞれ分担して行うようにしたので、効率的に短時間の
うちに繊維を均一に分散せしめることができる。したが
って、製造される製品の厚み等の寸法精度が大幅に向上
する。特にＦＲＭ製品は鋳造後に切削などによって寸法
出しすることが困難なため、本発明装置は極めて有効で
ある。
【図１】本発明に係る強化用繊維材料の積層装置の全体
図
図
【図２】解繊用回転羽根の側面図及び平面図
【図３】分散用回転羽根の側面図及び平面図
【図４】回転羽根のピッチ角と解繊との関係を示すグラ
フ
フ
【図５】回転羽根のピッチ角と繊維の分散性との関係を
示すグラフ
示すグラフ
１…攪拌装置、２…攪拌槽、３，５…モータ、４…解繊
用回転羽根、６…分散用回転羽根、７…繊維水溶液、８
…供給管、９…吸引槽、１０…板、１１…多孔質円筒、
１２…繊維層。
用回転羽根、６…分散用回転羽根、７…繊維水溶液、８
…供給管、９…吸引槽、１０…板、１１…多孔質円筒、
１２…繊維層。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素繊維あるいはアルミナ繊維を含む水
溶液を溜める攪拌槽と、この攪拌槽に投入した、ピッチ
角が実質ゼロの回転羽根を上下に離間すると共に互いに
位相をずらして設けた解繊用回転羽根と、この解繊用回
転羽根を駆動するモータと、前記解繊用回転羽根とは別
個に攪拌槽に投入した、ピッチ角が所定角である分散用
回転羽根と、この分散用回転羽根を駆動するモータと、
前記攪拌槽から水溶液を隣の吸引槽へ移す供給管と、前
記吸引槽内に設けた、両端部を板で閉じた多孔質円筒
と、この多孔質円筒内の水溶液を外部へ排出する排出管
とからなり、攪拌槽の水溶液中の炭素繊維塊又はアルミ
ナ繊維塊を前記一対の解繊用回転羽根で破裁して解繊す
ると共にこの解繊した繊維を分散用回転羽根で水溶液中
に均一に分散し、繊維を均一に分散した水溶液を前記供
給管を介して吸引槽に供給し、吸引槽内において多孔質
円筒の外周面に繊維を積層させることを特徴とした強化
繊維材料の積層装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047613A JP2588313B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 強化繊維材料の積層装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047613A JP2588313B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 強化繊維材料の積層装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268034A JPH04268034A (ja) | 1992-09-24 |
| JP2588313B2 true JP2588313B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=12780078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047613A Expired - Fee Related JP2588313B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 強化繊維材料の積層装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588313B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2161394A (en) * | 1984-07-06 | 1986-01-15 | Pilkington Brothers Plc | Mixer for mixing fibres into a slurry |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3047613A patent/JP2588313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04268034A (ja) | 1992-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961028 |
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