JP2685490B2 - 複合材製成形型の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複合材製成形型の製造方法に係り、特に、
航空機用複合材成形品を成形する成形型として使用して
最適で、加工のリードタイムの短縮と加工コストの低減
等を図った複合材製成形型の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、上記成形型の製造方法は、金属又は石膏等を母
型材とし、これに製造すべき成形型に合わせた加工を施
して母型を形成し、この母型の表面に、必要に応じて離
型材及び表面コート材を塗布した後、プリプレグ材等の
複合材を密着させつつ積層し、この積層した複合材を加
熱・加圧することにより硬化させて成形し、しかる後に
母型を離型させ、更に必要に応じて成形型のモールド面
に仕上げ加工を施して良好なモールド面を有する成形型
を製造するものであった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例において、母型材として金
属を使用し、母型を金属製とした場合、金属に成形型の
形状に合わせた加工を施して母型を形成することがかな
り困難で、加工コストの増大に繋がってしまうばかりで
なく、この加工が困難な分、ツーリング・ツール加工の
リードタイムが長くなって、結果的には成形型製作のリ
ードタイムが長くなってしまう。更に、例えば、航空機
用等、成形型が大きくなれば、これに伴って母型も大き
くなり、母型の重量が増大してハンドリング性が悪化し
てしまうといった問題点があった。

また、母型材として石膏を使用し、母型を石膏製をし
た場合、この石膏の表面にラッカを塗布して表面調整を
したり、内部の水分を除去する必要がある等、リードタ
イムがかなり長くなってしまうといった問題点があっ
た。

本発明は上記に鑑み、加工コストが低く、リードタイ
ムの短い軽量な母型を用いて、確実にしかもハンドリン
グ性を向上させて複合材製成形型を製作することができ
る複合材製成形型の製造方法を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明における複合材製成
形型の製造方法は、耐熱性及び耐圧性を有する高密度発
泡材に製造すべき成形型の形状に合わせた切削加工を施
して母型を形成し、母型の表面に離型フィルムを貼着
し、母型の離型フィルムの上に密着させて複合材を積層
し、積層した複合材をオートクレーブ内で加圧加熱処理
し、硬化して成形された複合材を上記母型から離型し、
離型した成形複合材を切削加工してモールド面を得るこ
とを特徴とする。

（作用） 上記のように構成した本発明によれば、高密度発泡材
は、一般に加工が非常に容易で、且つ軽量であるため、
安価にしかも比較的短時間で母型を製作することができ
るとともに、成形型製作時のハンドリング性を向上させ
て確実に複合材製成形がた製作することができる。

（実施例） 以下、実施例について図面を参照して説明する。

先ず、第１図（イ）で示すように、耐熱性及び耐圧性
を有する高密度発泡材１を母型材として、これにフライ
ス盤等のカッタ２による機械加工により、又はカッタナ
イフ３及びやすり４を用いた手作業により加工を施し
て、第２図に示すような成形型の形状に合わせた母型５
を形成する。

この母型５は、下記のようにこの表面に積層する複合
材８の厚さ分だけ小さめの形状に形成して、最終の成形
型11が複合材８の厚さ分だけ一様に大きくなってしまう
ことを防止する。

このように高密度発泡材１により母型５を形成するこ
とにより、高密度発泡材１は一般に加工が非常に容易
で、且つ軽量であるため、母型５を安価にしかも比較的
短時間で製作するとともに、以下の作業のハンドリング
性を向上させることができる。

そして、第２図に示すように、加工後の母型５を金属
製の定盤６の上面に載置して固定し、これにより気密性
が得られるようにする。

次に、第３図に示すように、上記母型５の表面に下記
の複合材８の中の樹脂が母型５の内部に流入してしまう
ことを防止するとともに、複合材８の母型５への食い込
みを防止し、更に母型５の離型性の向上を図るためにFE
Pフィルム等の離型フィルム７を貼着する。

しかる後、第４図に示すように、この上に成形型の材
料となるプリプレグ材等の複合材８を積層し、バギング
材９を被せるとともに、このバギング材９の周囲と上記
定盤６との間にシール材10を介在させ、真空吸引を施す
ことにより、上記積層した複合材８を離型フィルム７を
介して母型５の表面に密着させる。

そして、この状態でオートクレーブ等により上記複合
材８に加熱及び加圧を施して、これを硬化させて成形
し、これによって上記複合材８で成形型11を構成した
後、第５図に示すように、この成形型11から母型５を離
型フィルム７ごと離型させて完成品とするのである。

なお、第６図に示すように、上記成形後の成形型11の
モールド面11aに、カッタ12による研削等の表面仕上げ
加工を施すことにより、複合材製の成形型としての最終
的なモールド面11aを得るようにすることができる。

（発明の効果） 本発明は上記のような構成であるので、母型は一般に
切削加工が非常に容易で、且つ軽量な高密度発泡材で構
成される。従って、この母型を安価にしかも比較的短時
間で製作することができ、これによって、成形型の加工
コストを低減させるとともにリードタイムの短縮を図
り、更に成形型の製作の際のハンドリング性の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を工程順に示すもので、第１図
（イ）及び（ロ）は夫々異なる母型を製作する状態を示
す斜視図、第２図は母型を定盤の上に載置する状態を示
す斜視図、第３図はこの上に離型フィルムを貼着させる
状態を示す斜視図、第４図はこの上に複合材を積層して
バギング材を被せた状態の要部を示す断面図、第５図は
母型を離型した時の要部を示す断面図、第６図は表面仕
上げを施している状態を示す一部切断の斜視図である。 １…高密度発泡材、５…母型、７…離型フィルム、８…
複合材、９…バギング材、11…成形型、11a…同モール
ド面。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐熱性及び耐圧性を有する高密度発泡材に
   製造すべき成形型の形状に合わせた切削加工を施して母
   型を形成し、母型の表面に離型フィルムを貼着し、母型
   の離型フィルムの上に密着させて複合材を積層し、積層
   した複合材をオートクレーブ内で加圧加熱処理し、硬化
   して成形された複合材を上記母型から離型し、離型した
   成形複合材を切削加工してモールド面を得ることを特徴
   とする複合材製成形型の製造方法。