JP2730946B2 - 複合材の成形方法 - Google Patents

複合材の成形方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維強化プラスチックを積層し加圧、加熱
して硬化する複合材の成形方法に関するものである。
（従来の技術） 繊維強化プラスチックからなる複合材は軽量で、しか
も高強度を有するため、航空機などの構造部材として広
く使用されている。従来、この複合材の成形方法として
は、複合材の形状に合わせて形成された型の上に未硬化
の複合材料素材を積載し、真空バッグ成形したまま、オ
ートクレーブ中で加熱硬化させる方法が知られている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来の複合材の成形方法にあっては、
成形後、ルータービット（例えば特開昭57−107718）を
用いて余肉付形状で硬化された成形品の外形切断を行な
う必要がある。このため、特別なルーターやならい型等
の治工具が必要であるとともに、切断に要する工数が増
加するという問題点があった。
また、人体に有害な粉塵が発生するとともに、デラミ
ネーション等の不具合が生ずる可能性があるという問題
点があった。
本発明は、上記問題点を解決し、特別な治工具を必要
とせず容易に外形切断を行なうことができる複合材の成
形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） 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので
あって、型面に繊維強化プラスチックを積層し加圧、加
熱して硬化する複合材の成形方法において、前記型面
に、成形しようとする成形品の外縁側面に沿って型面か
ら切り下げられた段差側面を有する成形型を準備し、前
記型面に半硬化状態の繊維強化プラスチックを積層し、
前記段差側面に沿って刃物の刃面を移動して、積層体の
余肉を切断し、前記段差側面に当接し、かつ積層体の外
縁側面に沿う当接面を有する当板を装着し、加圧および
加熱して硬化するようにしている。
また、前記段差側面は、前記型面に形成された溝の側
面であり、前記当板は、前記溝に係合するようになって
いる。
（作用） 本発明は、型面に繊維強化プラスチックを積層し加
圧、加熱して硬化する複合材の成形方法において、前記
型面に、成形しようとする成形品の外縁側面に沿って型
面から切り下げられた段差側面を有する成形型を準備
し、前記型面に半硬化状態の繊維強化プラスチックを積
層し、前記段差側面に沿って刃物の刃面を移動して、積
層体の余肉を切断し、前記段差側面に当接し、かつ積層
体の外縁側面に沿う当接面を有する当板を装着し、加圧
および加熱して硬化するようにし、また、前記段差側面
は、前記型面に形成された溝の側面であるから、柔軟な
積層体をカッターナイフ等の一般的な工具を使用して切
断することができる。また、段差側面によって刃物を案
内することができるから、切断作業における人的影響を
排除することができ、切断精度を向上させることができ
るとともに、作業を容易に行なうことができる。また、
当板により端面の成形を行なうので、成形品の端面品質
を向上させることができる。
このようなことから、硬化後の切断作業が不要とな
り、したがって、ルーター、ならい型等の治工具及び粉
塵処理等の設備を不要とすることができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について、第１図ないし第７図
を参照して説明する。
第１図ないし第４図はＩ断面翼小骨成形型による成形
方法を示すものである。
図中符号11,11は断面略矩形状に形成された一対のマ
ンドレル（型本体）を示す。このマンドレル11,11の上
面両端部と下両端部には、それぞれ溝12,12,12,12が形
成されており、この溝12の内側の側壁13は、成形すべき
積層体の外縁の位置に形成されている。これらの４つの
溝に上面および下面から突出してそれぞれ嵌合されてい
るのは、フランジ端面成形用部品14,14,14,14である。
また、マンドレル11の上側および下側のフランジ端面
成形用部品14,14にマンドレルから所定間隔離間して配
設されているのは、フランジ外面成形用カウルプレート
15,15である。
このような成形型で成形を行なうには、まず、第１図
に示すように、対向するマンドレル11,11の上面、対向
する側面、下面に積層体16を積層する。この際、積層体
16の端部は溝12の側壁13から突出している。
次に、第２図に示すように、対向する両マンドレル1
1,11を所定の間隔にセットし、両マンドレルの上下面に
追加積層を行なう。なお、ここで追加積層の有無は設計
により異なる。その後、カッターナイフ17等の一般的な
工具を側壁13に沿って移動させ、側壁13から突出してい
る積層体16の端部を切断する。
次いで、第３図に示すように、溝部12に端面成形用部
品14を嵌合する。なお、ここで、第２図と第３図に示す
工程は、まず積層体16の４つの端部を切断した後、４つ
の端面成形部品14,…を溝12,…に嵌合させてもよく、ま
た、積層体16の１つの端部を切断後その溝12に端面成形
部品14を嵌合し、その後他の３ヶ所について切断と嵌合
をくり返してもよい。
次に、カウルプレート15,15をそれぞれ上面側、下面
側の端面成形部品14,14にセットする。
その後、真空バックを行ないオートクレーブにて加
圧、加熱して硬化させて成形を行なう。この際、加圧に
よってフランジ端面成形用部品14は溝の側壁13、底壁18
に押し付けられ、これらの面によって位置決めされる。
このように、上記実施例にあっては、溝12の内側の側
壁13を成形品の外縁位置に形成し、硬化前にこの側壁13
に沿って刃物17を移動させることによって積層体16を切
断するようにしているから、柔軟な積層体16を切断する
ことができ、したがってカッターナイフ17等の一般的な
工具を使用することができる。また、側壁13によって刃
物を案内することができるから、切断作業における人的
影響を排除することができ、切断精度を向上させること
ができるとともに、作業を容易に行なうことができる。
なお、側壁13に対するカッター17の傾斜による多少の切
り残し、切り込み等はフランジ端面成形用部品により規
制されるとともに、硬化時の加熱による樹脂流動等によ
り補正され、硬化後の品質への影響は殆どない。
また、切断形状は、使用する刃物が追従可能な範囲で
自由に設定することができ、したがって設計の自由を拡
大することができる。
このようなことから、硬化後の切断作業が不要とな
り、したがって、ルーター、ならい型等の治工具および
粉塵処理等の設備を不要とすることができる。
さらに、硬化後の作業を減少させることができるの
で、不具合発生要因を削減することができる。
次に、他の実施例について説明する。
第５図は開口部を有する板状部品の外形及び開口部の
切断に適用した例であって、マンドレル21の上面22に、
この上面22から下方へ切り込まれた側壁23を形成し、こ
の側壁23を含む溝24もしくは段差部25に端面成形用部品
26,27を係合させたものである。そして、側壁23に沿っ
てカッターナイフ28等を移動させて積層体29を切断す
る。
第６図は、Ｃ断面を有する部品への適用例であって、
切断形状により平板状の端面成形部品31を使用する場合
である。この場合にも、マンドレル32の下面に沿ってカ
ッター33を移動させることによって、積層体34の切断を
行なう。
第７図は、板状部品の外周に余肉を設ける場合の例で
あり、図中符号41はマンドレルを示し、符号42は端面成
形用部品を示す。そして、調整シム43により切断面とし
ての側壁44を45へ移動させて、カッター46等で切断す
る。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明においては、柔軟な状態
の積層体を切断することができ、したがってカッターナ
イフ等の一般的な工具を使用することができる。また、
刃物を案内することができるから、切断精度を向上させ
ることができる。このようなことから、硬化後の切断作
業を必要としない。したがって、余分な治工具を必要と
せず、また粉塵処理等を不要とすることができるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第４図はＩ断面翼小骨成形型による成形方
法を順を追って示す断面図、第５図は板状部品の外形及
び開口部の切断に本発明を適用した例を示す断面図、第
６図はＣ断面を有する部品への適用例を示す断面図、第
７図は板状部品の外周に余肉を設ける場合の適用例を示
す断面図である。 11…マンドレル、12…溝、13…側壁、14…フランジ端面
成形用部品、15…カウルプレート、16…積層体、17…カ
ッターナイフ、21…マンドレル、23…側壁、24…溝、25
…段差部、26,27…端面成形用部品、28…カッターナイ
フ、29…積層体、31…端面成形用部品、32…マンドレ
ル、33…カッター、34…積層体、41…マンドレル、42…
端面成形用部品、43…調整シム、44,45…側壁、46…カ
ッター。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】型面に繊維強化プラスチックを積層し加
    圧、加熱して硬化する複合材の成形方法において、前記
    型面に、成形しようとする成形品の外縁側面に沿って型
    面から切り下げられた段差側面を有する成形型を準備
    し、前記型面に半硬化状態の繊維強化プラスチックを積
    層し、前記段差側面に沿って刃物の刃面を移動して、積
    層体の余肉を切断し、前記段差側面に当接し、かつ積層
    体の外縁側面に沿う当接面を有する当板を装着し、加圧
    および加熱して硬化することを特徴とする複合材の成形
    方法。
  2. 【請求項２】前記段差側面は、前記型面に形成された溝
    の側面であり、前記当板は、前記溝に係合していること
    を特徴とする請求項１記載の複合材の成形方法。
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