JP4140041B2 - 繊維強化樹脂製品の成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、繊維強化樹脂製品の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば水ジェット推進艇の船体等の繊維強化樹脂製品（特許文献１）は、型内に繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、繊維マットに樹脂を流して含浸させて成形される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４０４９１号公報（第１〜８頁、図１〜図１２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような加工上の問題から型を用いた加工は、一枚の繊維マットでできる大きさの製品を作っており、マットの大きさの制約を受けることから、大型成形品が作りにくかった。
【０００５】
これは、図１５に示すように、繊維マット１００，１０１を端部同士で重ね合せると、重ね合せた部分の注入樹脂の流れが悪くなり欠陥が生じやすい。また、図１６に示すように、繊維マットの重ね合せた部分を突き当てに変更した場合、補強が足りなくなり強度低下を招いていた。
【０００６】
さらに、型内に繊維マットを入れた後に、樹脂を注入して製品を作っているため、注入口と排出口を調整して樹脂が円滑に流れるように調整しているが、製品の形が複雑になるに連れてそのコントロールがしにくい等の問題がある。
【０００７】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを円滑にすることが可能な繊維強化樹脂製品の成形方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より高い密度の表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの端部の一方側の表面繊維層を切欠き接続部を形成する工程と、
複数枚の前記繊維マットをその接続部同士を重ね合わせて前記複数枚の繊維マットを成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記複数枚の繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程と、
を有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１０】
この請求項１に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の切欠き接続部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記繊維マットをその接続部同士を重ね、この重ね合わせ部を連結したことを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１２】
この請求項２に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に連結することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より密な表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
複数枚の前記繊維マットの端部同士を樹脂を流す連結繊維マットで繋ぎ合わせ、この繋ぎ合わせた複数枚の繊維マット同士を繋ぎ合わせ部で重ねて成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記複数枚の繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１４】
この請求項３に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を樹脂を流す連結繊維マットで縫い合わせる簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に繋ぎ合わせることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より密な表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの端部に貫通孔を形成する工程と、
複数枚の前記繊維マットの端部同士を前記貫通孔を重ね合わせて前記複数枚の繊維マットを成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１６】
この請求項４に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔により、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記繊維マットの端部同士の重ねた前記貫通孔に、樹脂を流す部材を挿入して連結したことを特徴とする請求項４に記載の繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１８】
この請求項５に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔に樹脂を流す部材を挿入して連結することで、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。また、樹脂を流す部材で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より高い密度の表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの表面に樹脂の流れ道を作る部材を設けて成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記繊維マットを挟み込み、この繊維マットの前記流れ道を作る部材の部分を押圧し、この押圧部分に沿った樹脂の流れ道を作る工程と、
前記繊維マットに樹脂を注入し、前記織維マットに前記樹脂の流れ道に沿って樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００２０】
この請求項６に記載の発明によれば、織維マットを流れる樹脂の方向を制御することで、樹脂が円滑に流れ複雑な形状の製品を作ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の繊維強化樹脂製品の成形方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。
【００２２】
図１は水ジェット推進艇のアッパーハルの平面図、図２は水ジェット推進艇のアッパーハルの側面図である。
【００２３】
この実施の形態では、繊維強化樹脂製品１の一例として、水ジェット推進艇のアッパーハルを示す。この繊維強化樹脂製品１のアッパーハルは、成形型内で繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、繊維マットに樹脂を流して含浸させて成形される。
【００２４】
図３乃至図５は繊維強化樹脂製品の成形を示し、図３は成形型を開いた状態を示す断面図、図４は成形型を閉じた状態を示す断面図、図５は成形型に繊維マットを配置した状態を示す斜視図、図６は複数枚の繊維マットの接続部を示す図である。
【００２５】
この実施の形態では、上型１０と下型１１からなる成形型を用い、図３に示すように、下型１１に繊維マット１２を置いて張力調整部材１５により張力調整を行ない、下型１１に上型１０を挿入する。
【００２６】
図４に示すように、上型１０と下型１１の成形型内で繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を圧力により、あるいは減圧により注入し、繊維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００２７】
この成形型内に、図５及び図６に示すように、複数枚の繊維マット１２をその接続部同士を重ねて配置し、この繊維マット１２として、例えばガラス繊維のマットを用いる。この繊維マット１２は、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂ，１２ｂとからなる。
【００２８】
中間繊維層１２ａは、例えばニット編みのガラス繊維で構成され、表面繊維層１２ｂ，１２ｂは、例えばガラス繊維のかたまりで構成され、樹脂１４を流して含浸させるときの樹脂１４の流れは中間繊維層１２ａが表面繊維層１２ｂ，１２ｂより速くなっている。
【００２９】
この繊維マット１２は、その端部の一方側の表面繊維層１２ｂを切欠き接続部１２ｃを形成し、この接続部１２ｃの切欠きは幅方向に溝状に形成される。この複数枚の繊維マット１２をその接続部同士を重ね、この重ね合わせ部を紐２０で連結し、複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置する。
【００３０】
図４に示すように、成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は中間繊維層１２ａに沿って繊維マット１２全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００３１】
そして、複数枚の繊維マット１２をその接続部１２ｃ同士を重ね、この重ね合わせ部を紐２０で連結した部分では、樹脂１４が一方の繊維マット１２の接続部１２ｃの切欠き１２ｃ１から、他方の繊維マット１２の接続部１２ｃの切欠き１２ｃ１に円滑に流れ、他方の織維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００３２】
このように、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部を紐２０で連結する簡単な構造で、繊維マット１２に含浸させる樹脂１４の流れを複数枚の繊維マット１２間で円滑にすることが可能である。かつ、繊維マット１２の端部同士を強固に連結することができ、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００３３】
図７は複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。この実施の形態は、図５及び図６の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態の繊維マット１２は、その端部の切欠き接続部１２ｃが一方側の表面繊維層１２ｂを先端まで切欠き段状に形成されている。この複数枚の繊維マット１２は、その接続部同士を切欠き接続部１２ｃの中間繊維層１２ａが重ねるようにし、この重ね合わせ部を紐２０で連結し、複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置する。繊維マット１２に含浸させる樹脂１４の流れが、複数枚の繊維マット１２間では、切欠き接続部１２ｃの中間繊維層１２ａによって円滑である。
【００３４】
この図５及び図６の実施の形態と、図７の実施の形態とでは、繊維マット１２をその接続部同士を重ね、この重ね合わせ部を紐２０で連結したが、紐２０で連結することに限定されない。また、複数枚の繊維マット１２をその接続部同士を重ね合わせて複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置するだけで、紐２０等で連結しないでもよい。
【００３５】
図８は複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【００３６】
この実施の形態でも、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂ，１２ｂとからなる繊維マット１２を用いる。複数枚の繊維マット１２の端部同士を樹脂１４を流す連結繊維マット２１で繋ぎ合わせ、この繋ぎ合わせた複数枚の繊維マット１２同士を繋ぎ合わせ部で重ねて成形型内に配置する。樹脂１４を流す連結繊維マット２１は、表面繊維層１２ｂ，１２ｂの密度より低いものであればよいが、中間繊維層１２ａの密度と同程度の密度のものが好ましい。
【００３７】
成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は中間繊維層１２ａに沿って繊維マット１２全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００３８】
そして、複数枚の繊維マット１２の端部同士を樹脂１４を流す連結繊維マット２１で繋ぎ合わせ、この繋ぎ合わせた複数枚の繊維マット１２同士を繋ぎ合わせ部で重ねた部分では、樹脂１４が一方の繊維マット１２の端部から、他方の繊維マット１２の端部に樹脂１４を流す連結繊維マット２１を介して円滑に流れ、他方の織維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００３９】
このように、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部を樹脂１４を流す連結繊維マット２１で縫い合わせる簡単な構造で、繊維マット１２に含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット１２間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マット１２の端部同士を強固に繋ぎ合わせることができる。
【００４０】
図９は複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【００４１】
この実施の形態でも、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂ，１２ｂとからなる繊維マット１２を用いる。複数枚の繊維マット１２の端部同士を重ね、この重ね合わせ部に貫通孔２２を設け、この貫通孔２２に、樹脂を流す部材である連通開口２３ａを有する可撓性パイプ２３を挿入して連結して複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置する。
【００４２】
成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は中間繊維層１２ａに沿って繊維マット１２全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００４３】
そして、複数枚の繊維マット１２の端部同士を重ね、この重ね合わせ部に設けた貫通孔２２に挿入した可撓性パイプ２３の連通開口２３ａに案内されて樹脂１４が流れる。このように、樹脂１４が一方の繊維マット１２の端部から、他方の繊維マット１２の端部に円滑に流れ、他方の織維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００４４】
このように、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔２２に挿入した可撓性パイプ２３によって、繊維マット１２に含浸させる樹脂１４の流れを複数枚の繊維マット１２間で円滑にすることが可能である。この可撓性パイプ２３は、上型１０と下型１１からなる成形型を閉じた時に変形することができればよく、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００４５】
この実施の形態の樹脂を流す部材は、連通開口２３ａを有する可撓性パイプ２３で構成したが、これに限定されず、網目のパイプでみ、あるいは繊維棒等でも良い。また、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔２２に樹脂を流す部材を挿入して連結するものに限定されず、複数枚の繊維マット１２の端部同士を貫通孔２２を重ね合わせて複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置するようにしてもよい。
【００４６】
図１０乃至図１４は繊維強化樹脂製品の成形方法の他の実施の形態を示し、図１０は成形型に配置した繊維マットの斜視図、図１１は成形型の平面部分に配置される繊維マットの平面図、図１２は成形型の立ち面部分に配置される繊維マットの平面図、図１３は図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図、図１４は繊維マットの立ち面部分と平面部分の樹脂の流れ道を示す図である。
【００４７】
この実施の形態では、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂとからなる繊維マット１２を用い、この繊維マット１２の表面に樹脂１４の流れ道を作る部材である紐３０，３１を設けて成形型内に配置する。
【００４８】
成形型の平面部分に配置される繊維マット１２には、樹脂１４の流れ道を作る紐３０が表面繊維層１２ｂに設けられる。この紐３０は、所定間隔で、図１０、図１１及び図１４に示すように、交互にずらして連続した樹脂１４の流れ道３２を作るように配置する。
【００４９】
成形型の立ち面部分に配置される繊維マット１２には、樹脂１４の流れ道を作る紐３１が表面繊維層１２ｂに設けられる。この紐３０は、所定間隔で、図１０、図１２及び図１４に示すように、一方方向に樹脂１４の流れ道３３を作るように配置する。
【００５０】
成形型内に繊維マット１２を挟み込むと、図１３に示すように、繊維マット１２が押圧され、中間繊維層１２ａが潰れ、加圧後の圧縮率を変える。このように、流れ道を作る紐３０，３１の部分を押圧すると、中間繊維層１２ａが潰れて押圧部分に沿った所定幅Ｗ１，Ｗ２の樹脂１４の流れ道３２，３３を作ることができる。
【００５１】
成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、図１０に示すように、注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により平面部分の表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は、連続した樹脂１４の流れ道３２に沿って中間繊維層１２ａ全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００５２】
そして、立ち面部分の中間繊維層１２ａに浸透し、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は、一方方向の樹脂１４の流れ道３３に沿って中間繊維層１２ａ全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００５３】
このように、繊維マット１２に樹脂１４を注入し、織維マット１２に樹脂１４の流れ道３２，３３に沿って樹脂１４を流して含浸させて製品を成形し、織維マット１２上を流れる樹脂１４の方向を制御することで、樹脂１４が円滑に流れ複雑な形状の製品を作ることができる。
【００５４】
【発明の効果】
前記したように、請求項１に記載の発明では、繊維マットの端部同士の切欠き接続部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００５５】
請求項２に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に連結することができる。
【００５６】
請求項３に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を樹脂を流す連結繊維マットで縫い合わせる簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に繋ぎ合わせることができる。
【００５７】
請求項４に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔により、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００５８】
請求項５に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔に樹脂を流す部材を挿入して連結することで、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。また、樹脂を流す部材で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００５９】
請求項６に記載の発明では、織維マットを流れる樹脂の方向を制御することで、樹脂が円滑に流れ複雑な形状の製品を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水ジェット推進艇のアッパーハルの平面図である。
【図２】水ジェット推進艇のアッパーハルの側面図である。
【図３】成形型を開いた状態を示す断面図である。
【図４】成形型を閉じた状態を示す断面図である。
【図５】成形型に繊維マットを配置した状態を示す斜視図である。
【図６】複数枚の繊維マットの接続部を示す図である。
【図７】複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【図８】複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【図９】複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【図１０】成形型に配置した繊維マットの斜視図である。
【図１１】成形型の平面部分に配置される繊維マットの平面図である。
【図１２】成形型の立ち面部分に配置される繊維マットの平面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】繊維マットの立ち面部分と平面部分の樹脂の流れ道を示す図である。
【図１５】従来の複数枚の繊維マットの端部同士を重ねて樹脂を流す状態を示す図である。
【図１６】従来の複数枚の繊維マットの端部同士を突き当てて樹脂を流す状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 繊維強化樹脂製品
１０ 上型
１１ 下型
１２ 繊維マット
１２ａ 中間繊維層
１２ｂ 表面繊維層
１２ｃ 接続部
１３ 注入孔
１４ 樹脂
２０ 紐
２１ 樹脂１４を流す連結繊維マット
２２ 貫通孔
２３ 可撓性パイプ
３０，３１ 樹脂１４の流れ道を作る紐
３２，３３ 樹脂１４の流れ道
【発明の属する技術分野】
この発明は、繊維強化樹脂製品の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば水ジェット推進艇の船体等の繊維強化樹脂製品（特許文献１）は、型内に繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、繊維マットに樹脂を流して含浸させて成形される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４０４９１号公報（第１〜８頁、図１〜図１２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような加工上の問題から型を用いた加工は、一枚の繊維マットでできる大きさの製品を作っており、マットの大きさの制約を受けることから、大型成形品が作りにくかった。
【０００５】
これは、図１５に示すように、繊維マット１００，１０１を端部同士で重ね合せると、重ね合せた部分の注入樹脂の流れが悪くなり欠陥が生じやすい。また、図１６に示すように、繊維マットの重ね合せた部分を突き当てに変更した場合、補強が足りなくなり強度低下を招いていた。
【０００６】
さらに、型内に繊維マットを入れた後に、樹脂を注入して製品を作っているため、注入口と排出口を調整して樹脂が円滑に流れるように調整しているが、製品の形が複雑になるに連れてそのコントロールがしにくい等の問題がある。
【０００７】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを円滑にすることが可能な繊維強化樹脂製品の成形方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より高い密度の表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの端部の一方側の表面繊維層を切欠き接続部を形成する工程と、
複数枚の前記繊維マットをその接続部同士を重ね合わせて前記複数枚の繊維マットを成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記複数枚の繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程と、
を有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１０】
この請求項１に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の切欠き接続部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記繊維マットをその接続部同士を重ね、この重ね合わせ部を連結したことを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１２】
この請求項２に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に連結することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より密な表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
複数枚の前記繊維マットの端部同士を樹脂を流す連結繊維マットで繋ぎ合わせ、この繋ぎ合わせた複数枚の繊維マット同士を繋ぎ合わせ部で重ねて成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記複数枚の繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１４】
この請求項３に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を樹脂を流す連結繊維マットで縫い合わせる簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に繋ぎ合わせることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より密な表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの端部に貫通孔を形成する工程と、
複数枚の前記繊維マットの端部同士を前記貫通孔を重ね合わせて前記複数枚の繊維マットを成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１６】
この請求項４に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔により、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記繊維マットの端部同士の重ねた前記貫通孔に、樹脂を流す部材を挿入して連結したことを特徴とする請求項４に記載の繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００１８】
この請求項５に記載の発明によれば、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔に樹脂を流す部材を挿入して連結することで、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。また、樹脂を流す部材で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より高い密度の表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの表面に樹脂の流れ道を作る部材を設けて成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記繊維マットを挟み込み、この繊維マットの前記流れ道を作る部材の部分を押圧し、この押圧部分に沿った樹脂の流れ道を作る工程と、
前記繊維マットに樹脂を注入し、前記織維マットに前記樹脂の流れ道に沿って樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法である。
【００２０】
この請求項６に記載の発明によれば、織維マットを流れる樹脂の方向を制御することで、樹脂が円滑に流れ複雑な形状の製品を作ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の繊維強化樹脂製品の成形方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。
【００２２】
図１は水ジェット推進艇のアッパーハルの平面図、図２は水ジェット推進艇のアッパーハルの側面図である。
【００２３】
この実施の形態では、繊維強化樹脂製品１の一例として、水ジェット推進艇のアッパーハルを示す。この繊維強化樹脂製品１のアッパーハルは、成形型内で繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、繊維マットに樹脂を流して含浸させて成形される。
【００２４】
図３乃至図５は繊維強化樹脂製品の成形を示し、図３は成形型を開いた状態を示す断面図、図４は成形型を閉じた状態を示す断面図、図５は成形型に繊維マットを配置した状態を示す斜視図、図６は複数枚の繊維マットの接続部を示す図である。
【００２５】
この実施の形態では、上型１０と下型１１からなる成形型を用い、図３に示すように、下型１１に繊維マット１２を置いて張力調整部材１５により張力調整を行ない、下型１１に上型１０を挿入する。
【００２６】
図４に示すように、上型１０と下型１１の成形型内で繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を圧力により、あるいは減圧により注入し、繊維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００２７】
この成形型内に、図５及び図６に示すように、複数枚の繊維マット１２をその接続部同士を重ねて配置し、この繊維マット１２として、例えばガラス繊維のマットを用いる。この繊維マット１２は、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂ，１２ｂとからなる。
【００２８】
中間繊維層１２ａは、例えばニット編みのガラス繊維で構成され、表面繊維層１２ｂ，１２ｂは、例えばガラス繊維のかたまりで構成され、樹脂１４を流して含浸させるときの樹脂１４の流れは中間繊維層１２ａが表面繊維層１２ｂ，１２ｂより速くなっている。
【００２９】
この繊維マット１２は、その端部の一方側の表面繊維層１２ｂを切欠き接続部１２ｃを形成し、この接続部１２ｃの切欠きは幅方向に溝状に形成される。この複数枚の繊維マット１２をその接続部同士を重ね、この重ね合わせ部を紐２０で連結し、複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置する。
【００３０】
図４に示すように、成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は中間繊維層１２ａに沿って繊維マット１２全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００３１】
そして、複数枚の繊維マット１２をその接続部１２ｃ同士を重ね、この重ね合わせ部を紐２０で連結した部分では、樹脂１４が一方の繊維マット１２の接続部１２ｃの切欠き１２ｃ１から、他方の繊維マット１２の接続部１２ｃの切欠き１２ｃ１に円滑に流れ、他方の織維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００３２】
このように、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部を紐２０で連結する簡単な構造で、繊維マット１２に含浸させる樹脂１４の流れを複数枚の繊維マット１２間で円滑にすることが可能である。かつ、繊維マット１２の端部同士を強固に連結することができ、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００３３】
図７は複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。この実施の形態は、図５及び図６の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態の繊維マット１２は、その端部の切欠き接続部１２ｃが一方側の表面繊維層１２ｂを先端まで切欠き段状に形成されている。この複数枚の繊維マット１２は、その接続部同士を切欠き接続部１２ｃの中間繊維層１２ａが重ねるようにし、この重ね合わせ部を紐２０で連結し、複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置する。繊維マット１２に含浸させる樹脂１４の流れが、複数枚の繊維マット１２間では、切欠き接続部１２ｃの中間繊維層１２ａによって円滑である。
【００３４】
この図５及び図６の実施の形態と、図７の実施の形態とでは、繊維マット１２をその接続部同士を重ね、この重ね合わせ部を紐２０で連結したが、紐２０で連結することに限定されない。また、複数枚の繊維マット１２をその接続部同士を重ね合わせて複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置するだけで、紐２０等で連結しないでもよい。
【００３５】
図８は複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【００３６】
この実施の形態でも、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂ，１２ｂとからなる繊維マット１２を用いる。複数枚の繊維マット１２の端部同士を樹脂１４を流す連結繊維マット２１で繋ぎ合わせ、この繋ぎ合わせた複数枚の繊維マット１２同士を繋ぎ合わせ部で重ねて成形型内に配置する。樹脂１４を流す連結繊維マット２１は、表面繊維層１２ｂ，１２ｂの密度より低いものであればよいが、中間繊維層１２ａの密度と同程度の密度のものが好ましい。
【００３７】
成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は中間繊維層１２ａに沿って繊維マット１２全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００３８】
そして、複数枚の繊維マット１２の端部同士を樹脂１４を流す連結繊維マット２１で繋ぎ合わせ、この繋ぎ合わせた複数枚の繊維マット１２同士を繋ぎ合わせ部で重ねた部分では、樹脂１４が一方の繊維マット１２の端部から、他方の繊維マット１２の端部に樹脂１４を流す連結繊維マット２１を介して円滑に流れ、他方の織維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００３９】
このように、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部を樹脂１４を流す連結繊維マット２１で縫い合わせる簡単な構造で、繊維マット１２に含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット１２間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マット１２の端部同士を強固に繋ぎ合わせることができる。
【００４０】
図９は複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【００４１】
この実施の形態でも、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂ，１２ｂとからなる繊維マット１２を用いる。複数枚の繊維マット１２の端部同士を重ね、この重ね合わせ部に貫通孔２２を設け、この貫通孔２２に、樹脂を流す部材である連通開口２３ａを有する可撓性パイプ２３を挿入して連結して複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置する。
【００４２】
成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、上型１０の注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は中間繊維層１２ａに沿って繊維マット１２全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００４３】
そして、複数枚の繊維マット１２の端部同士を重ね、この重ね合わせ部に設けた貫通孔２２に挿入した可撓性パイプ２３の連通開口２３ａに案内されて樹脂１４が流れる。このように、樹脂１４が一方の繊維マット１２の端部から、他方の繊維マット１２の端部に円滑に流れ、他方の織維マット１２に樹脂１４を流して含浸させて製品を成形する。
【００４４】
このように、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔２２に挿入した可撓性パイプ２３によって、繊維マット１２に含浸させる樹脂１４の流れを複数枚の繊維マット１２間で円滑にすることが可能である。この可撓性パイプ２３は、上型１０と下型１１からなる成形型を閉じた時に変形することができればよく、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００４５】
この実施の形態の樹脂を流す部材は、連通開口２３ａを有する可撓性パイプ２３で構成したが、これに限定されず、網目のパイプでみ、あるいは繊維棒等でも良い。また、繊維マット１２の端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔２２に樹脂を流す部材を挿入して連結するものに限定されず、複数枚の繊維マット１２の端部同士を貫通孔２２を重ね合わせて複数枚の繊維マット１２を成形型内に配置するようにしてもよい。
【００４６】
図１０乃至図１４は繊維強化樹脂製品の成形方法の他の実施の形態を示し、図１０は成形型に配置した繊維マットの斜視図、図１１は成形型の平面部分に配置される繊維マットの平面図、図１２は成形型の立ち面部分に配置される繊維マットの平面図、図１３は図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図、図１４は繊維マットの立ち面部分と平面部分の樹脂の流れ道を示す図である。
【００４７】
この実施の形態では、中間繊維層１２ａと、この中間繊維層１２ａの両側に設けられて中間繊維層１２ａの密度より高い密度の表面繊維層１２ｂとからなる繊維マット１２を用い、この繊維マット１２の表面に樹脂１４の流れ道を作る部材である紐３０，３１を設けて成形型内に配置する。
【００４８】
成形型の平面部分に配置される繊維マット１２には、樹脂１４の流れ道を作る紐３０が表面繊維層１２ｂに設けられる。この紐３０は、所定間隔で、図１０、図１１及び図１４に示すように、交互にずらして連続した樹脂１４の流れ道３２を作るように配置する。
【００４９】
成形型の立ち面部分に配置される繊維マット１２には、樹脂１４の流れ道を作る紐３１が表面繊維層１２ｂに設けられる。この紐３０は、所定間隔で、図１０、図１２及び図１４に示すように、一方方向に樹脂１４の流れ道３３を作るように配置する。
【００５０】
成形型内に繊維マット１２を挟み込むと、図１３に示すように、繊維マット１２が押圧され、中間繊維層１２ａが潰れ、加圧後の圧縮率を変える。このように、流れ道を作る紐３０，３１の部分を押圧すると、中間繊維層１２ａが潰れて押圧部分に沿った所定幅Ｗ１，Ｗ２の樹脂１４の流れ道３２，３３を作ることができる。
【００５１】
成形型内に複数枚の繊維マット１２を挟み込んで、図１０に示すように、注入孔１３から樹脂１４を注入すると、この樹脂１４が圧力により、あるいは減圧により平面部分の表面繊維層１２ｂから内部の中間繊維層１２ａに浸透する。繊維マット１２は、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は、連続した樹脂１４の流れ道３２に沿って中間繊維層１２ａ全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００５２】
そして、立ち面部分の中間繊維層１２ａに浸透し、中間繊維層１２ａの密度より表面繊維層１２ｂの密度が高いから中間繊維層１２ａに浸透した樹脂１４は、一方方向の樹脂１４の流れ道３３に沿って中間繊維層１２ａ全体に流れ、徐々に表面繊維層１２ｂにも浸透する。
【００５３】
このように、繊維マット１２に樹脂１４を注入し、織維マット１２に樹脂１４の流れ道３２，３３に沿って樹脂１４を流して含浸させて製品を成形し、織維マット１２上を流れる樹脂１４の方向を制御することで、樹脂１４が円滑に流れ複雑な形状の製品を作ることができる。
【００５４】
【発明の効果】
前記したように、請求項１に記載の発明では、繊維マットの端部同士の切欠き接続部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００５５】
請求項２に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を連結する簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に連結することができる。
【００５６】
請求項３に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部を樹脂を流す連結繊維マットで縫い合わせる簡単な構造で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能であり、かつ繊維マットの端部同士を強固に繋ぎ合わせることができる。
【００５７】
請求項４に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔により、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。
【００５８】
請求項５に記載の発明では、繊維マットの端部同士の重ね合わせ部に設けた貫通孔に樹脂を流す部材を挿入して連結することで、強度低下を招くことなく大型な繊維強化樹脂製品を成形することができる。また、樹脂を流す部材で、繊維マットに含浸させる樹脂の流れを複数枚の繊維マット間で円滑にすることが可能である。
【００５９】
請求項６に記載の発明では、織維マットを流れる樹脂の方向を制御することで、樹脂が円滑に流れ複雑な形状の製品を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水ジェット推進艇のアッパーハルの平面図である。
【図２】水ジェット推進艇のアッパーハルの側面図である。
【図３】成形型を開いた状態を示す断面図である。
【図４】成形型を閉じた状態を示す断面図である。
【図５】成形型に繊維マットを配置した状態を示す斜視図である。
【図６】複数枚の繊維マットの接続部を示す図である。
【図７】複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【図８】複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【図９】複数枚の繊維マットの他の実施の形態の接続部を示す図である。
【図１０】成形型に配置した繊維マットの斜視図である。
【図１１】成形型の平面部分に配置される繊維マットの平面図である。
【図１２】成形型の立ち面部分に配置される繊維マットの平面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】繊維マットの立ち面部分と平面部分の樹脂の流れ道を示す図である。
【図１５】従来の複数枚の繊維マットの端部同士を重ねて樹脂を流す状態を示す図である。
【図１６】従来の複数枚の繊維マットの端部同士を突き当てて樹脂を流す状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 繊維強化樹脂製品
１０ 上型
１１ 下型
１２ 繊維マット
１２ａ 中間繊維層
１２ｂ 表面繊維層
１２ｃ 接続部
１３ 注入孔
１４ 樹脂
２０ 紐
２１ 樹脂１４を流す連結繊維マット
２２ 貫通孔
２３ 可撓性パイプ
３０，３１ 樹脂１４の流れ道を作る紐
３２，３３ 樹脂１４の流れ道
Claims (6)
- 中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より高い密度の表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの端部の一方側の表面繊維層を切欠き接続部を形成する工程と、
複数枚の前記繊維マットをその接続部同士を重ね合わせて前記複数枚の繊維マットを成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記複数枚の繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程と、
を有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法。 - 前記繊維マットをその接続部同士を重ね、この重ね合わせ部を連結したことを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂製品の成形方法。
- 中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より密な表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
複数枚の前記繊維マットの端部同士を樹脂を流す連結繊維マットで繋ぎ合わせ、この繋ぎ合わせた複数枚の繊維マット同士を繋ぎ合わせ部で重ねて成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記複数枚の繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法。 - 中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より密な表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの端部に貫通孔を形成する工程と、
複数枚の前記繊維マットの端部同士を前記貫通孔を重ね合わせて前記複数枚の繊維マットを成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記繊維マットを挟み込んで樹脂を注入し、前記織維マットに樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法。 - 前記繊維マットの端部同士の重ねた前記貫通孔に、樹脂を流す部材を挿入して連結したことを特徴とする請求項４に記載の繊維強化樹脂製品の成形方法。
- 中間繊維層と、この中間繊維層の両側に設けられて前記中間繊維層の密度より高い密度の表面繊維層とからなる繊維マットを用い、
前記繊維マットの表面に樹脂の流れ道を作る部材を設けて成形型内に配置する工程と、
前記成形型内に前記繊維マットを挟み込み、この繊維マットの前記流れ道を作る部材の部分を押圧し、この押圧部分に沿った樹脂の流れ道を作る工程と、
前記繊維マットに樹脂を注入し、前記織維マットに前記樹脂の流れ道に沿って樹脂を流して含浸させて製品を成形する工程とを有することを特徴とする繊維強化樹脂製品の成形方法。
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