JP4675384B2 - 予備含浸合成物の部品の平面領域に圧伸成形点火孔を設けるプロセス - Google Patents

Description

本発明は、予備含浸合成物の部品の平面領域、特に自動積層機によって作製された部品に、圧伸成形点火孔を設けるプロセスに関する。

重量を増加させず、最低限度のコストで剛性を増大するために、構造部品に圧伸成形点火孔を使用することは一般的である。

金属薄板に圧伸成形点火孔を設けるプロセスはこの産業で一般的であり、このプロセスは、薄板の所望の変形をその塑性変形によって達成する。

しかし剛性の連続繊維で形成された複合部品の場合、圧伸成形点火孔の所望形状への適応を可能にするメカニズムは、繊維の相対的な滑脱に基づいている。

合成物で作られた部品では、圧伸成形点火孔を設ける従来式のプロセスは、層を圧伸成形点火孔の幾何学的形状に対応させながら、一層ずつ手で重ねることから成る。このプロセスはコスト高であるが、それは、これが完全に手作業であり、皺を形成せずに圧伸成形点火孔の複雑な幾何学的形状に適応することができる材料を使用することが必要であることによる。最も適応性のあるタイプの材料は繊維で、これはテープと比べてよりコスト高であり、構造特性も低い。

本発明は、予備含浸合成物の積層部品の平面領域又は準平面領域に圧伸成形点火孔を達成する新たなプロセスであって、自動敷設機械で積層が実施される予備含浸テープを使用して作られた部品に特に適用可能なプロセスを提案する。

このタイプの部品は特に航空産業で使用されている。

このプロセスは、
圧伸成形部品の底側の最終形状を備えた雌型と、圧伸成形部品の上側の最終形状を備えた当て板との間に部品を配置し、充分に平面であるよう維持されなければならない部品の領域で皺を形成するのを防止するように、プロセスの最初から最後まで当て板に圧力を掛けるステップと、
前進速度で圧伸成形しなければならない部品の領域に雄型を当てて、上記領域が雌型の形状に適応して変形されるように、合成物の繊維の滑落中に樹脂が流れるのを可能にするステップとを含む。当て板は、部品の圧伸成形点火孔を備えた領域に対しては作用しない。

このプロセスは、プロセスを実施している間に部品に熱を加えて、材料の繊維の滑落をし易くする温度を達成するステップと、圧伸成形点火孔を設けた直後に冷却する取り扱いが必要な場合は、最後に冷却するステップとを追加として含むこともできる。

本発明の他の特徴及び利点が、その目的の例示的実施例についての、添付図面に関連した以下の詳しい記述から理解されよう。

図２及び３に表す事例で示すように、開口部７を取り囲む部品５の領域３の、Ｓ字状外形を備えた凹部から成る圧伸成形点火孔１を実施する、本発明によるプロセスの一実施例を以下に述べる。当業者には言うまでもなく、圧伸成形点火孔は別の形状を有してもよい。

圧伸成形点火孔３は部品５の平面又は準平面領域に設けられるが、準平面領域は、図３に示す部品５のような非平面形状を有してもよく、これはＣ字状断面を有するリブに対応し、そこでは本発明による圧伸成形を行う前にフランジ６が形成されている。

部品５は、圧伸成形点火孔のプロセスの型にそれが付着するのを防止するように薄いプラスチック・フィルム（図示せず）で覆われ、適切にそれを中心に配置して、雌型１１に配置されるが、雌型１１の上側は、圧伸成形プロセス中に部品に与えなければならない形状、特に圧伸成形点火孔１に対する所望の形状を備えた空洞１３を含む形状を再生する。

雄型１７と当て板１９が部品５に配置される。この当て板１９は、圧伸成形プロセスが合成物の繊維に対して起こす運動によって影響を受ける領域の全体を、圧伸成形点火孔領域そのものを除いて、覆わなくてはならない。したがって部品５は、領域３を除いて、雌型１１と当て板１９との間に封入される。

雄型１７は、雌型の形状１１を備えた部品５を形成すること、特に空洞１３の形状を備えたその領域３を形成することに関与している。雄型１７は最初に部品５の上に持ち上げられなければならないが、これはバネ１５によって雌型１１でそれを支持することによって達成される。

雄型１７は、部品５に当てられるその側に圧伸成形点火孔１の最終形状を有することができ、又は図４及び５で示すように、部品２１が、圧伸成形点火孔が始まる領域２３の部分と接触し始め、徐々に変形してゆき、最後に雌型１１の空洞１３に対して部品５の領域３に均一に圧力を及ぼすように、部品２１が変形可能な材料から作られた部品５と接触してもよい。

以上に述べたことの後に、この圧伸成形点火孔のプロセスは、以下の、
部品５が当て板１９と雌型１１との間で封入され、圧縮されて皺の形成を防止するように、圧力Ｐ１を当て板１９に掛けるステップと、
高粘性樹脂で予備含浸された材料を使用する場合には、適切な温度を達成するまで熱を加えて樹脂の粘度を下げて、繊維が相互の間で滑落するのをし易くするステップと、
最後に雌型での完全な対応を達成して圧伸成形点火孔１を形成するまで、部品の領域３の幾何学的形状が変化するにつれて、部品５の内部の繊維が滑落するのを可能にするような速度で雄型７が部品５の上で移動するように、圧力Ｐ２を雄型１７に掛けるステップと、
部品５を加熱してしまっており、それに続く取り扱いが必要な場合には、部品５を室温まで冷却して、部品５をその最初の堅さに戻すステップとによって実施される。

添付の請求項によって画定される範囲内で構成される修正形態は、上述の好ましい実施例に入れることができる。

本発明によるプロセスの開始部分を示す図である。 本発明のプロセスの目的に従って２つの圧伸成形点火孔を設けた後の図１の部分を示す図である。 最初にフランジが形成され、その後に圧伸成形点火孔が本発明のプロセスの目的に従って作られる部品を示す図である。 本発明による圧伸成形点火孔のプロセスを実施するために使用される部品及びデバイスの、プロセスを始める際の概略図である。 プロセスを完了する際の部品及び上記デバイスの概略図である。

Claims (4)

1. 予備含浸合成物から作られた部品（５）の平面領域又は準平面領域に、圧伸成形点火孔（１）を形成するプロセスであって、以下の、
   ａ）圧伸成形しなければならない、当て板（１９）によって覆われない領域（３）を除いて、圧伸成形部品の底側の最終形状を備えた雌型（１１）と、圧伸成形部品の上側の最終形状を備えた前記当て板（１９）との間に前記部品（５）を配置し、実質的に平面であるよう維持されなければならない部品（５）の領域で皺を形成するのを防止するように、前記プロセスの最初から最後まで前記当て板（１９）に圧力を掛けるステップと、
   ｂ）前進速度で圧伸成形しなければならない前記部品（５）の前記領域（３）に雄型（１７）を当てて、合成物の繊維の滑落中に樹脂が流れるのを可能にして、前記部品（３）を前記雌型（１１）の形状に適応させて変形することができるようにするステップとを含むことを特徴とするプロセス。
2. 前記部品（５）と接触する前記雄型（１７）の部分は、前記圧伸成形点火孔（１）の最終形状を備えて構成され、前記プロセス中に変形しないことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記部品（５）と接触する前記雄型（１７）の部分は変形可能であって、前記雌型（１１）の形状に適応するように圧伸成形しなければならない前記部品（５）の領域（３）に対してそれが圧力を均等に及ぼすことができるようにすることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記部品（５）に熱を加えて樹脂の温度を達成して、材料の繊維の滑落をし易くするステップと、任意選択で前記部品（５）を最後に冷却するステップとをも含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。

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