JP4941811B2 - Manufacturing method of preform and FRP molded body - Google Patents
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Description
本発明は、プリフォーム、FRP(繊維強化プラスチックス)の製造方法に関し、とくに湾曲もしくは屈曲している面を有するプリフォーム、湾曲もしくは屈曲している面を有する板状体と強化繊維プリフォームとを一体化したプリフォーム、それらプリフォームに樹脂を含浸・硬化させて成形したFRP成形体を、容易にかつ安価に、しかも高品質をもって製造可能な方法に関する。 The present invention relates to a preform and a method for producing FRP (fiber reinforced plastics), and in particular, a preform having a curved or bent surface, a plate-like body having a curved or bent surface, and a reinforcing fiber preform. preforms with integrated, FRP molded body formed by impregnating and curing the resin on their preforms, easily and inexpensively, yet about the possible production methods with high quality.
周知の通り、軽量で高強度な素材として、FRPが各種産業分野で注目されている。特に車両や船舶、航空機、建築部材など種々の分野における構造体等として適用が拡大されてきており、今後もさらなる拡大が見込まれる素材である。 As is well known, FRP is attracting attention in various industrial fields as a lightweight and high-strength material. In particular, the application has been expanded as structures in various fields such as vehicles, ships, aircraft, and building materials, and is a material that is expected to expand further in the future.
特に高荷重がかかるようなFRP構造体は、板状部材等とそれを補強するストリンガ部材(以下、「補強部材」と呼ぶこともあり、本願では、「ストリンガ」と「補強部材」を同義語として使用する。)との一体構造として成形されることが多い。板状部材等の基材とそれを補強するストリンガとからなるFRP成形体の製造方法においては、基材とストリンガをリベットなどを用いて機械的に結合する方法が広く用いられている。しかしながら、この方法には、製造コスト面と重量面から多くの問題がある。一方、各部材を接着剤により接合する方法についても広く用いられているが、とくに接着面での層間強度が十分ではなく、また広い接着面での適用には品質確保と製造コストに問題がある。 In particular, an FRP structure that is subjected to a high load is a plate-like member or the like and a stringer member that reinforces the plate-like member (hereinafter also referred to as a “reinforcement member”. It is often molded as an integral structure. In a method of manufacturing an FRP molded body composed of a base material such as a plate-like member and a stringer that reinforces the base material, a method of mechanically connecting the base material and the stringer using a rivet or the like is widely used. However, this method has many problems in terms of manufacturing cost and weight. On the other hand, the method of joining each member with an adhesive is also widely used, but the interlayer strength on the adhesive surface is not sufficient, and there is a problem in quality assurance and manufacturing cost when applied on a wide adhesive surface. .
また、特許文献1に記載の方法では、予め硬化させた部材(例えば、ストリンガ部材)とドライプリフォームの部材(例えば、基材プリフォーム)に、熱硬化性樹脂を含浸させて2つの部材を一体化するようにしている。
Further, in the method described in
この特許文献1に記載の方法のように、ストリンガ部材を予め硬化させた部材として準備する場合には、とくにストリンガ部材を沿わせようとする基材側に厚みの変化等による表面位置の変化が有る場合、ストリンガ部材をその変化に応じた形状に予め成形しておかなければならず、変化形状が異なると、もはやその成形体には適用できない。
When preparing the stringer member as a previously cured member, as in the method described in
また、FRP成形のための樹脂含浸前の強化繊維のプリフォームの段階で、ストリンガプリフォームを予め上記のような基材表面形状の変化に対応させた形状に賦形しておくことも考えられるが、基材側の表面形状の変化に応じたストリンガプリフォームをそれぞれ形成しなければならず、個々のストリンガプリフォームとしては寸法の固定されたものとなり、汎用性はまったく無い。また、個々のストリンガプリフォームを、最終的に成形しようとするFRP成形体の表面形状等に応じてそれぞれ賦形しなければならず、自動化が困難であり、ストリンガプリフォームの製造が高コストになる。また、ステッチ等で固定された真直なストリンガプリフォームを予め上記表面形状の変化等に応じて屈曲させようとすると、屈曲時にステッチ糸による拘束のため強化繊維に折れや断列、蛇行等を生じることがある。さらに、ストリンガプリフォームを急峻な変化に対応させることが困難であり、対応できない箇所に対して強化繊維材等を充填すると、全体の重量増加を招いてしまう。 It is also conceivable that the stringer preform is pre-shaped into a shape corresponding to the change in the shape of the substrate surface as described above at the stage of preforming the reinforcing fiber before resin impregnation for FRP molding. However, stringer preforms corresponding to changes in the surface shape on the substrate side must be formed, and the individual stringer preforms have fixed dimensions, and are not versatile. In addition, each stringer preform must be shaped according to the surface shape of the FRP molded product to be finally molded, which is difficult to automate and makes stringer preforms expensive to manufacture. Become. Also, if a straight stringer preform fixed with stitches or the like is bent in advance in accordance with the change in the surface shape or the like, the reinforcing fibers will be bent, disconnected, meandered, etc. due to restraint by the stitch yarn at the time of bending. Sometimes. Furthermore, it is difficult to adapt the stringer preform to a steep change, and filling a reinforcing fiber material or the like in a location where the stringer preform cannot be accommodated increases the overall weight.
また、たとえば特許文献2には、弾性材料からなるマンドレルを使用して補強部材を成形する方法が開示されている。また、特許文献3には、剛性材料かシリコーン製のマンドレルを使用して、真空RTM(Resin Transfer Molding)法で外板と補強部材を成形する方法が示されている。さらに、特許文献4および特許文献5には、強化繊維プリフォームを予め所望の形状に成形し、その後硬化する方法が開示されている。
For example,
特許文献2、3に記載されるように、弾性材料からなるマンドレルを使用して成形を行う場合には、マンドレルが弾性変形するため、マンドレルを複雑形状に加工する必要が無く、真直なマンドレルを用いれば良いように考えられる。しかしながら、弾性材料は圧力により簡単に変形するため、成形時の寸法の安定性には劣ると言う品質上の問題がある。さらに、弾性材料は熱膨張率が高く、加熱成形においては、マンドレルの膨張が大きいため、所望する寸法を有する成形品を製造することが難しい。
As described in
また、特許文献4および特許文献5に記載されるように、予め必要とする立体形状に成形された繊維強化プリフォームを用いて、軸心方向に湾曲もしくは屈曲しているFRP製補強部材を製造することも可能ではある。しかしながら、この場合も、予め形状を賦したプリフォームを製作すると、先述した通り、複数種のプリフォームを製作する必要があるため、プリフォームの製造コストが高くなる。
In addition, as described in Patent Document 4 and
そして、これらの方法のように複数種のプリフォームやマンドレルを使用する必要がある場合は製造工程が煩雑になるという問題もある。
そこで本発明の課題は、容易に量産可能な所定断面形状の、たとえば、真直な、ストリンガプリフォームを使用し、それを表面形状が変化する、つまり、湾曲もしくは屈曲している面を有する板状体に対しても、問題を生じることなく容易に沿わせることができるようにし、目標とするFRP成形体を、安価に効率よく、かつ不要な重量増加を招くことなく、しかも高品質をもって製造できるようにした、プリフォーム、FRP成形体の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to use a straight stringer preform having a predetermined cross-sectional shape that can be easily mass-produced, for example, and having a surface shape that changes, that is, a plate shape having a curved or bent surface It is possible to easily conform to the body without causing problems, and the target FRP molded body can be manufactured with high quality without causing an unnecessary increase in weight at low cost and efficiently. An object of the present invention is to provide a method for producing a preform and an FRP molded body.
また、本発明の課題は、前述の従来技術の問題を解決し、コスト低減を図りつつ高い寸法精度で、軸心方向に湾曲もしくは屈曲しているFRP製補強部材自体あるいは湾曲もしくは屈曲している面を有する板状体と一体化されたFRP構造体を製造することが可能なプリフォーム、FRP成形体の製造方法を提供することにある。 In addition, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to curb or bend the FRP reinforcing member itself that is curved or bent in the axial direction with high dimensional accuracy while reducing cost. An object of the present invention is to provide a preform capable of producing an FRP structure integrated with a plate-like body having a surface, and a method for producing an FRP molded body.
上記課題を解決するために、本発明に係るプリフォームの製造方法は、湾曲もしくは屈曲している面を有する、成形型、強化繊維、FRPのいずれかからなる板状体の該面上に、少なくとも片面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物が分散付与された強化繊維材の積層体からなるストリンガ用の強化繊維プリフォームを配置し、前記強化繊維プリフォームに沿わせて複数個に分割されたマンドレルを配置し、全体を密閉媒体で覆って、該密閉媒体の内部を減圧することにより、前記強化繊維プリフォームに大気圧を負荷し前記強化繊維プリフォームを前記板状体の前記面に沿うように変形させて前記板状体に密着させるとともに加熱する、または密着させた後に加温することを特徴とする方法からなる。すなわち、湾曲もしくは屈曲している面を有するストリンガプリフォーム(補強部材用プリフォーム)自体を製造する方法である。 In order to solve the above-described problem, a method for producing a preform according to the present invention has a curved or bent surface on the surface of a plate-like body made of any of a mold, a reinforcing fiber, and FRP . A reinforcing fiber preform for a stringer made of a laminate of reinforcing fiber materials dispersed and applied with a resin composition containing a thermoplastic resin as a main component at least on one side is disposed, and a plurality of reinforcing fiber preforms are arranged along the reinforcing fiber preform. By placing the divided mandrels , covering the whole with a sealing medium, and depressurizing the inside of the sealing medium, atmospheric pressure is applied to the reinforcing fiber preform, and the reinforcing fiber preform is placed on the plate-like body. It consists of a method characterized in that it is deformed along the surface and brought into close contact with the plate-like body and heated, or heated after being brought into close contact . That is, it is a method of manufacturing a stringer preform (preform for reinforcing member) itself having a curved or bent surface.
また、本発明に係るFRP成形体の製造方法は、湾曲もしくは屈曲している面を有する、成形型、強化繊維、FRPのいずれかからなる板状体の該面上に、少なくとも片面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物が分散付与された強化繊維材の積層体からなるストリンガ用の強化繊維プリフォームを配置し、前記強化繊維プリフォームに沿わせて複数個に分割されたマンドレルを配置し、全体を密閉媒体で覆って、該密閉媒体の内部を減圧することにより、前記強化繊維プリフォームに大気圧を負荷し前記強化繊維プリフォームを前記板状体の前記面に沿うように変形させて前記板状体に密着させるとともに加熱し、または密着させた後に加温し、しかる後に減圧された内部にて前記板状体に密着された前記強化繊維プリフォームに樹脂を注入してFRPを成形することを特徴とする方法からなる。すなわち、湾曲もしくは屈曲している面を有するFRP製ストリンガ(FRP製補強部材)自体を製造する方法である。 In addition, the method for producing an FRP molded body according to the present invention includes a thermoplastic resin on at least one surface of the plate-shaped body that has a curved or bent surface and is made of any of a mold, a reinforcing fiber, and FRP . A reinforcing fiber preform for a stringer made of a laminate of reinforcing fiber materials to which a resin composition containing a resin as a main component is dispersed and disposed, and a mandrel divided into a plurality of pieces along the reinforcing fiber preform. By placing and covering the whole with a sealing medium and reducing the pressure inside the sealing medium , the reinforcing fiber preform is loaded with atmospheric pressure so that the reinforcing fiber preform is along the surface of the plate-like body. is deformed into close contact with the plate-like body and Rutotomoni heated or warmed to after adhesion, the resin to the reinforcing fiber preforms in close contact with the plate-like body with internal pressure has been reduced thereafter Consists method characterized by molding the FRP by entering. In other words, this is a method of manufacturing an FRP stringer (FRP reinforcing member) itself having a curved or bent surface.
さらに、本発明に係るFRP成形体の製造方法は、湾曲もしくは屈曲している面を有する板状体の該面上にストリンガが設けられたFRP成形体を製造するに際し、前記板状体を強化繊維、FRPのいずれかから構成し、前記板状体の前記面上に、少なくとも片面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物が分散付与された強化繊維材の積層体からなる前記ストリンガ用の強化繊維プリフォームを配置し、前記ストリンガ用強化繊維プリフォームに沿わせて複数個に分割されたマンドレルを配置し、全体を密閉媒体で覆って、該密閉媒体の内部を減圧することにより、前記ストリンガ用強化繊維プリフォームに大気圧を負荷し前記ストリンガ用強化繊維プリフォームを前記板状体の前記面に沿うように変形させて前記板状体に密着させるとともに加熱し、または密着させた後に加温し、しかる後に減圧された内部にて、少なくとも前記板状体に密着された前記ストリンガ用強化繊維プリフォームに樹脂を注入してFRPを成形することを特徴とする方法からなる。すなわち、湾曲もしくは屈曲している面を有するFRP製ストリンガ(FRP製補強部材)を備えたFRP成形体を製造する方法である。この方法においても、上記板状体を強化繊維からなる構成とすることもできるし、板状体がFRPやスチール、アルミ、インバー等の他の材料からなる構成とすることもできる。 Furthermore, the manufacturing method of the FRP molded body according to the present invention reinforces the plate-shaped body when manufacturing the FRP molded body in which a stringer is provided on the surface of the plate-shaped body having a curved or bent surface. For the stringer comprising a laminate of reinforcing fiber materials composed of any one of fiber and FRP, and having a resin composition containing a thermoplastic resin as a main component dispersed on at least one surface of the plate-like body. The reinforcing fiber preform is arranged, a mandrel divided into a plurality of pieces is arranged along the stringer reinforcing fiber preform, the whole is covered with a sealing medium, and the inside of the sealing medium is decompressed, Rutoto deformed so by close contact with the plate-like body along the load reinforced fiber preform for the stringer atmospheric pressure to the reinforcing fiber preform for the stringer on the surface of the plate-like body It warmed to after heating, or contact made at inside thereof is depressurized thereafter, to mold the FRP by injecting at least the plate-like body in contact resinous reinforcing fiber preform for the stringers It consists of a characteristic method. That is, it is a method of manufacturing an FRP molded body provided with an FRP stringer (FRP reinforcing member) having a curved or bent surface. Also in this method, the plate-like body can be made of a reinforcing fiber, or the plate-like body can be made of another material such as FRP, steel, aluminum, or invar.
上記のような本発明に係るプリフォーム、FRP成形体の製造方法においては、上記強化繊維プリフォームの上記板状体の上記面に沿うように変形される前の形状が、真直に延びる形状からなることが好ましい。真直に延びる強化繊維プリフォームは、容易に低コストで大量生産でき、それを用いて効率よく、かつ、精度良く所定目標形状を有するプリフォーム、FRP成形体を製造することが可能になる。 In the preform and FRP molded body manufacturing method according to the present invention as described above, the shape of the reinforcing fiber preform before being deformed along the surface of the plate-like body is from a shape extending straight. It is preferable to become. The straight fiber reinforced preform can be easily mass-produced at low cost, and it is possible to produce a preform and FRP molded body having a predetermined target shape efficiently and accurately using the preform.
また、上記樹脂組成物が、強化繊維材に対し0.1〜30重量%の範囲内で分散付与されていることが好ましい。 Further, the resin composition, it is preferably dispersed granted in the range of 0.1 to 30 wt% relative to the reinforcing fiber material.
上記強化繊維プリフォームの強化繊維としては特に限定されないが、炭素繊維を含む場合に本発明はとくに有効である。 The reinforcing fiber of the reinforcing fiber preform is not particularly limited, but the present invention is particularly effective when carbon fiber is included.
本発明に係る方法は、上記板状体の上記面が、1/10〜1/200の範囲の傾きを有する部位を含んでいる場合にも十分に対応できる。 The method according to the present invention can sufficiently cope with a case where the surface of the plate-like body includes a portion having an inclination in a range of 1/10 to 1/200.
本発明に係る方法は、上記板状体の上記面が、厚み方向に5mm以下の表面変位を有する部位を含んでいる場合にも十分に対応できる。 The method according to the present invention can sufficiently cope with a case where the surface of the plate-like body includes a portion having a surface displacement of 5 mm or less in the thickness direction.
本発明に係る上記のような方法においては、上記マンドレルとしては、上記板状体の上記面の形状に沿った形状を有するものを使用することもでき、強化繊維プリフォームが上記板状体の上記面に沿って変形するように、複数個に分割されたものを使用することができる。複数個に分割されたマンドレルを使用すると、マンドレル自体の製作も容易で安価に製造でき、かつ、成形の際の取扱性の向上、および、自由度の増大を図ることが可能になり、とくに好ましい。 In the method as described above according to the present invention, as the mandrel, it is also possible to use those having a shape along the shape of the surface of the plate-like body, the reinforcing fiber preforms of the plate-like body to deform along the surface, it is possible to use those which are divided into a plurality. When a mandrel divided into a plurality of parts is used, the mandrel itself can be manufactured easily and inexpensively, and it is possible to improve the handleability during molding and increase the degree of freedom, which is particularly preferable. .
また、上記複数個に分割されたマンドレルを使用する場合には、複数個に分割されたマンドレルを、隣接するマンドレル間に空隙が生じるように強化繊維プリフォームに併設することが好ましい。 Moreover, when using the said mandrel divided | segmented into plurality, it is preferable to arrange | position the mandrel divided | segmented into plurality to a reinforcement fiber preform so that a space | gap may arise between adjacent mandrels.
また、マンドレル間に空隙固定手段を設け、この空隙固定手段によりマンドレル間の空隙の大きさを一定範囲に維持することが好ましい。空隙固定手段としては、たとえば、スペーサ部材を配置することができる。 Further, it is preferable to provide a gap fixing means between the mandrels and maintain the size of the gap between the mandrels in a certain range by the gap fixing means. As the gap fixing means, for example, a spacer member can be arranged.
この場合、上記スペーサ部材とマンドレルとの接触面積が、マンドレルの横断面積の1/2以下であることが好ましい。また、スペーサ部材は、マンドレルとの接触面が曲面であることが好ましい。また、スペーサ部材に凸部を設け、該凸部に嵌合する凹部を上記マンドレルに設けることも好ましい。さらに、スペーサ部材とマンドレルとを一体化することもできる。 In this case, the contact area between the spacer member and the mandrel is preferably ½ or less of the cross-sectional area of the mandrel. Further, the spacer member preferably has a curved contact surface with the mandrel. Moreover, it is also preferable to provide a convex part in a spacer member and to provide the said mandrel with the recessed part fitted to this convex part. Further, the spacer member and the mandrel can be integrated.
また、前記空隙固定手段が複数個に分割されたマンドレルを可動に連結する連結部材であって、該連結部材によりマンドレル間の空隙の大きさを一定範囲に維持する構成とすることもできる。 Further, the gap fixing means may be a connecting member that movably connects the mandrels divided into a plurality of parts, and the connecting member maintains the size of the gap between the mandrels within a certain range.
また、上記のように複数個に分割されたマンドレルが直方体である場合、該直方体の高さをH、前記板状体の湾曲もしくは屈曲している面の変形高さをT、変形長さをLとしたとき、上記マンドレル間の空隙の大きさをH×T/L以上に設定することが好ましい。 Further, when the mandrel divided into a plurality of pieces as described above is a rectangular parallelepiped, the height of the rectangular parallelepiped is H, the deformation height of the curved or bent surface of the plate-like body is T, and the deformation length is When L is set, the size of the gap between the mandrels is preferably set to H × T / L or more.
前記のようなFRP成形体の製造方法においては、前記密閉媒体の内部を減圧して成形するにあたり、該密閉媒体の内圧と大気圧との差圧を利用して該密閉媒体の内部に樹脂を注入し、該樹脂を硬化してFRPを成形することが好ましい。 In the method for producing an FRP molded body as described above, when molding the inside of the sealed medium by reducing the pressure, a resin is put inside the sealed medium by utilizing a differential pressure between the internal pressure of the sealed medium and the atmospheric pressure. The FRP is preferably molded by pouring and curing the resin.
このような本発明に係るプリフォーム、FRP成形体の製造方法においては、上記強化繊維プリフォームは、たとえば、I型、T型、C型、L型、Z型、J型から選ばれた横断面形状を有するものに形成できる。 In such a method for producing a preform or FRP molded body according to the present invention, the reinforcing fiber preform is, for example, a crossing selected from I type, T type, C type, L type, Z type, and J type. It can be formed to have a surface shape.
本発明におけるプリフォームは、上記のような方法により製造されたものからなる。また、本発明におけるFRP成形体は、上記のような方法により製造されたものからなる。 Preform definitive to the present invention consists of those produced by the method as described above. Also, FRP molded definitive to the present invention consists of those produced by the method as described above.
本発明によれば、たとえば所定の一定断面形状の真直なストリンガプリフォームを用い、それを無理なく適切に変形させて板状体の湾曲もしくは屈曲した面に沿わせて密着させることができるようになる。個々の成形体形状に対応させることなく、容易に大量生産可能な真直なストリンガプリフォームを用いることができるため、プリフォームの製造、ひいてはFRP成形体の製造の低コスト化をはかることができる。 According to the present invention, for example, a straight stringer preform having a predetermined constant cross-sectional shape is used, and it can be appropriately deformed without difficulty so as to be brought into close contact with the curved or bent surface of the plate-like body. Become. Since it is possible to use a straight stringer preform that can be easily mass-produced without adapting to the shape of each molded body, it is possible to reduce the cost of manufacturing a preform and, consequently, an FRP molded body.
また、急峻な厚み変化等にも対応できるようになるため、プリフォーム、ひいてはFRP成形体の重量低減をはかることもできる。 Moreover, since it becomes possible to cope with a steep thickness change, the weight of the preform, and thus the FRP molded body, can be reduced.
また、ストリンガプリフォームを板状体の表面形状に沿わせて良好に密着させることができ、板状体側に厚み変化等があってもそれを良好に吸収できるため、高品質のFRP成形体を得ることができる。 In addition, the stringer preform can be adhered well along the surface shape of the plate-like body, and even if there is a thickness change etc. on the plate-like body side, it can be absorbed well. Obtainable.
さらに、マンドレルを用い、特に複数個に分割されたマンドレルを用いれば、寸法精度を高めつつもマンドレルの構成および製造プロセスを簡易化でき、コストを抑えて軸心方向に湾曲もしくは屈曲しているプリフォーム、FRP成形体を容易に精度良く製造することができる。 In addition, if a mandrel is used, especially a mandrel divided into a plurality of parts, the mandrel configuration and manufacturing process can be simplified while improving the dimensional accuracy, and the curve is bent or bent in the axial direction at a reduced cost. A reformed and FRP molded product can be easily and accurately manufactured.
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに、さらに詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係るプリフォームの製造方法を示している。図1は、湾曲もしくは屈曲した面(以下、第1の表面と言うこともある。)を有する板状体としての、平板状の基材部に横断面形状がI型のストリンガ部を一体に成形するFRP成形体用のプリフォームの製造を行う場合を示している。本実施態様では、板状体とストリンガ部とを一体化したFRP成形体用のプリフォームの製造を行う場合を示しているが、ストリンガ部用プリフォームだけを製造する場合にも、本実施態様に係る方法を同様に適用できる。図1において、その(A)に示すように、1は横断面形状がI型の真直に延びる、強化繊維からなるストリンガプリフォームを示している。このような真直なストリンガプリフォーム1は、容易に賦形できるものであり、容易に大量生産できる。
In the following, the present invention will be described in more detail with preferred embodiments.
FIG. 1 shows a method for manufacturing a preform according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an example of a stringer part having an I-shaped cross-sectional shape integrated with a flat base material part as a plate-like body having a curved or bent surface (hereinafter also referred to as a first surface). The case where the preform for the FRP molded body to be molded is manufactured is shown. In this embodiment, the case where the preform for the FRP molded body in which the plate-like body and the stringer part are integrated is shown, but the present embodiment can be applied to the case where only the stringer part preform is manufactured. The method according to can be similarly applied. In FIG. 1, as shown in FIG. 1A,
このような真直なストリンガプリフォーム1に対して、本実施態様では、図1(B)に示すように、後述の基材の第1の表面の形状に沿った形状に屈曲した(とくに、平板状基材の厚み変化に合わせて屈曲した)マンドレル2が準備される。このマンドレル2は一対(2本)準備され、図1(C)に示すように、マンドレル2がI型横断面形状のストリンガプリフォーム1の両側のI型内に装着され、ストリンガプリフォーム1とマンドレル2との組合せ状態の組合せ体3とされる。この組合せ体3では、ストリンガプリフォーム1はまだ真直に延びたままの状態にあり、I型内に装着された各マンドレル2とストリンガプリフォーム1の上下の内面との間には、マンドレル2の屈曲に対応して隙間が断続的に形成されている。
With respect to such a
図1(D)に示すように、下型a4(本例では、定盤)の上に、厚み変化を有する(図の上面である第1の表面5aの位置が面方向に変化している)板状体としての平板状基材プリフォーム5が配置され、その上に、上記組合せ体3が配置され、これら全体がバッグ材6で覆われその周囲がシール材7でシールされて内部が密閉される。これら一連の操作によって、プリフォーム賦形(成形)の準備が完了する。この段階では、ストリンガプリフォーム1はまだ真直に延びたままの状態にあり、該ストリンガプリフォーム1の下面と、表面位置が変化している基材プリフォーム5の上面との間には断続的に隙間が形成されている。
As shown in FIG. 1D, the thickness changes on the lower mold a4 (the surface plate in this example) (the position of the
そして、図1(E)に示すように、バッグ材6で覆われた内部が真空引きにより減圧され、該減圧およびバッグ材6の収縮により、真直に延びていたストリンガプリフォーム1が、表面位置が変化している基材プリフォーム5の上面の形状およびそれと同じ形状を有し両側に装着されていたマンドレル2の形状に沿って変形され、基材プリフォーム5の上面およびマンドレル2に密着される。このとき、図示の如く、加熱を伴う加熱工程を併用すると、ストリンガプリフォーム1は一層容易に所望形状に沿いやすくなる。とくに、後述の如く、ストリンガプリフォーム1を強化繊維材の積層体に構成し、強化繊維材に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物を分散付与している場合には、その樹脂組成物が適切に軟化あるいは溶融され、積層形態を維持しつつ上記のような表面変化形状に良好に沿わせることが可能になる。
Then, as shown in FIG. 1 (E), the
このようにして、ストリンガプリフォーム1が、基材プリフォーム5の表面形状に沿った形状で、該基材プリフォーム5に良好に密着され、目標とするFRP成形用プリフォームが形成される。真直なストリンガプリフォーム1を用いてそれを屈曲等により基材プリフォーム5の表面に沿わせるので、目標とする形状のプリフォームの製造が容易になり、低コスト化をはかることができる。つまり、同一断面形状の真直なストリンガプリフォーム1を製造して、それを図1に示したようなプリフォーム製造プロセスに供すればよいので、予めストリンガプリフォームを屈曲等により所定形状に形成する方法に比べ、大幅な低コスト化をはかることができる。また、同一断面形状の真直なストリンガプリフォーム1を用いて異なる表面形状の基材プリフォーム5に対しても所望のプリフォームを形成できることから、プリフォーム製造の連続化、自動化も容易になる。したがって、この面からも、一層の低コスト化をはかることができる。さらに、この方法では、基材プリフォーム5の表面が前述したような比較的急峻な表面の傾きや厚み変化を有する場合にも、十分に対応できるようになり、ストリンガプリフォーム1の断面としては必要最小限のサイズでよく、また、ストリンガプリフォーム1と基材プリフォーム5との間に余分な強化繊維材を充填する必要もないことから、全体としての軽量化もはかれる。
In this way, the
このように形成されたプリフォームを用いて、例えば図2に示すようにFRP成形体が製造される。FRP成形体の製造に際しては、上記プリフォーム形成に用いた下型a4等をそのまま使用してもよいし、別の成形型を用いて成形してもよい。また、上記マンドレルをそのままI型断面部両側の保持成形型として用いることも可能であり、別の成形型を用いて成形してもよい。さらに上記バッグ材をそのまま用いることも可能であり、別のバッグ材を用いて成形してもよい。 Using the preform formed in this way, for example, as shown in FIG. 2, an FRP molded body is manufactured. In manufacturing the FRP molded body, the lower mold a4 and the like used for the preform formation may be used as they are, or may be molded using another mold. Further, the mandrel can be used as it is as a holding mold on both sides of the I-shaped cross section, and may be molded using another mold. Further, the bag material can be used as it is, and may be molded using another bag material.
図2に示すFRP成形体の製造方法においては、上記のように目標とする屈曲形状に賦形されたストリンガプリフォーム1と、該ストリンガプリフォーム1が表面に密着された基材プリフォーム5とからなる所定形状のプリフォーム11が、平板状の下型b12上に配置され、必要に応じた数だけの他の成形型が配置されるとともに、樹脂を良好に拡散させるための樹脂拡散媒体13および成形後の剥離のためのピールプライ14が配置され、これらの全体がバッグ材15で覆われその周囲がシール材16でシールされて内部が密閉される。密閉された内部が真空ポンプ17により減圧された後、樹脂ポット18に収容されていたFRPのマトリックス樹脂が注入され、樹脂拡散媒体13を介して拡散されるとともにプリフォーム11の全体にわたって強化繊維内に含浸される。樹脂含浸後に、所定の温度にて樹脂が硬化され、脱型されるとともに必要に応じてピールプライ14および樹脂拡散媒体13が剥離除去され、所定のFRP成形体が取り出される。
In the manufacturing method of the FRP molded body shown in FIG. 2, the
前述の如く、FRP成形前のプリフォーム11の段階で、ストリンガプリフォーム1が基材プリフォーム5と良好に密着されているので、図3に示すような目標とする最終形状のFRP成形体21が精度よく成形され、かつ高品質のFRPを低コストで得ることができるようになる。
As described above, since the
なお、上記実施態様では、バッグ材15を用いた真空引きによるFRP成形の例を示したが、前記マンドレル2をFRP成形にそのまま使用する場合や、FRP成形の際にマンドレルと同様の形状を有するI型断面保持型を使用する場合には、必ずしもバッグ材15を用いた真空引きによるFRP成形による必要はなく、所定の型内への樹脂の加圧注入による成形法を採用することも可能である。
In the above embodiment, an example of FRP molding by vacuuming using the
なお、上記実施態様では、ストリンガプリフォーム1自体、それを用いて成形されたFRP製ストリンガ自体に関しても、基材プリフォーム5と同一形状の板状部材を配置し、成形段階で板状部材を剥離させることで、同様に製造できる。
In the above embodiment, the
本発明において、プリフォームの強化繊維については、特に限定されるものではないが、例えば、ガラス繊維などの無機繊維、あるいは、炭素繊維、アラミド繊維、その他有機繊維が挙げられる。とくに本発明は、ストリンガプリフォームの屈曲化時に、折れや断列、蛇行等が生じやすい強化繊維を使用している場合に有効である。なかでも、構造体としての軽量性、強度に優れる炭素繊維が含まれている強化繊維を使用することがより好ましい。 In the present invention, the reinforcing fibers of the preform are not particularly limited, and examples thereof include inorganic fibers such as glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, and other organic fibers. In particular, the present invention is effective when a reinforcing fiber that is likely to be bent, disconnected, or meandered when a stringer preform is bent is used. Especially, it is more preferable to use the reinforced fiber containing the carbon fiber which is excellent in the lightweight property as a structure, and intensity | strength.
また、プリフォームが強化繊維材を複数層積み重ねた構造である場合、成形品の強化繊維材の層間強度を向上させ、プリフォームの寸法を安定化させる点から、少なくとも片面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物が分散付与された強化繊維材を複数層積み重ねた構造であることが好ましい。その場合、樹脂組成物が、強化繊維材に対し0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20重量%の範囲内で分散付与されていることが望ましい。層間が強化されることにより力学特性が向上するだけでなく、プリフォームのタック機能を有しており、繊維含有率が高く寸法精度に優れるプリフォームを形成しやすい。そして、プリフォームの精度向上により、FRP成形体の力学特性の向上と寸法精度の安定をはかることができる。また、図1(E)に示したようにプリフォームの加熱工程を設けることにより、プリフォームを成す強化繊維材間の樹脂組成物が軟化し、容易にストリンガプリフォームが基材プリフォームの表面形状に沿いやすくなって該プリフォームの形状が容易に変化できるため、強化繊維に折れや断列、蛇行等が生じにくくなって、目標とするプリフォームが一層容易にかつ良好に得られるようになり、最終的にはFRP成形体の品質向上につなげることができる。さらに、この熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物は、ストリンガプリフォームと基材プリフォームとの間にも分散付与されていることが好ましい。これらの間に樹脂組成物が分散付与されることにより、FRP成形の際のマトリックス樹脂の流動の妨げることなく、両部間の接合の強度を向上させる効果が得られる。 In addition, when the preform has a structure in which a plurality of layers of reinforcing fiber materials are stacked, a thermoplastic resin is mainly used on at least one surface from the viewpoint of improving the interlayer strength of the reinforcing fiber material of the molded product and stabilizing the dimensions of the preform. A structure in which a plurality of reinforcing fiber materials, to which the resin composition as a component is dispersed and applied, is stacked is preferable. In that case, it is desirable that the resin composition is dispersed and applied to the reinforcing fiber material in the range of 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 20% by weight. Strengthening the interlayer not only improves mechanical properties, but also has a preform tack function, and easily forms a preform with a high fiber content and excellent dimensional accuracy. Further, by improving the accuracy of the preform, it is possible to improve the mechanical properties of the FRP molded body and stabilize the dimensional accuracy. Also, as shown in FIG. 1 (E), by providing a preform heating step, the resin composition between the reinforcing fiber materials forming the preform is softened, and the stringer preform is easily attached to the surface of the base preform. The shape of the preform can be easily changed along the shape, so that the reinforcing fiber is less likely to bend, break, meander, etc., so that the target preform can be obtained more easily and better. As a result, the quality of the FRP molded product can be improved. Furthermore, it is preferable that the resin composition containing the thermoplastic resin as a main component is dispersed and applied between the stringer preform and the base material preform. By dispersing and imparting the resin composition between them, the effect of improving the bonding strength between the two parts can be obtained without hindering the flow of the matrix resin during FRP molding.
次に、本発明の別の実施態様に係る方法、とくに、複数個に分割されたマンドレルを用いたFRP成形体(本実施態様では、FRP製補強部材と言うこともある。)の製造方法の一工程を、図4に斜視図として示す。図5は、本実施態様に係るFRP製補強部材の製造方法の一工程を示す側面図である。図6は、本実施態様に係るFRP製補強部材の製造方法における成形工程を示す概略構成図である。 Next, a method according to another embodiment of the present invention, particularly, a method for manufacturing an FRP molded body using a mandrel divided into a plurality of parts (in this embodiment, sometimes referred to as an FRP reinforcing member). One process is shown as a perspective view in FIG. FIG. 5 is a side view showing one step of the method of manufacturing the FRP reinforcing member according to this embodiment. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a molding process in the method for manufacturing an FRP reinforcing member according to this embodiment.
本発明は、たとえば図9に示すような軸心方向に湾曲もしくは屈曲しているFRP製補強部材80を製造する方法に関する。従来は、たとえば図8に示すような、元々屈曲しているマンドレル70に予め所望の形状に強化繊維を配置して、補強部材用プリフォームを形成した後、樹脂を含浸して、図9に示すようなFRP製補強部材80が製造されていた。本発明に係る製造方法においては、まず、たとえば図5(a)に示すように、軸心方向に湾曲もしくは屈曲している面を有する板状体31のその湾曲面もしくは屈曲面の上に補強部材の強化繊維プリフォーム32を配置し、その強化繊維プリフォーム32の上に、長手方向に複数個に分割されたマンドレル33a〜33cを併設する。ここで、マンドレル33a〜33cは、板状体31の湾曲面もしくは屈曲面に対応するように長手方向に分割し、また、隣接するマンドレル間に空隙を設けるように配置する。なお、マンドレル33a〜33cは、上述したように強化繊維プリフォーム32を板状体31の上に配置した状態で併設配置してもよいし、また、強化繊維プリフォーム32を板状体31の上に配置する前に予め強化繊維プリフォーム32に併設させておいておいてもよい。
The present invention relates to a method of manufacturing an
次に、板状体上に配置された強化繊維プリフォーム32およびマンドレル33a〜33cの全体を、図6に示すように、ナイロン製バギングフィルムなどの密閉媒体43で覆う。このとき、強化繊維プリフォーム32の上部には成形治具37を配置し、強化繊維プリフォーム32とマンドレル33との間には、離型材としてのピールプライ35、樹脂拡散媒体36を配置する。そして、密閉媒体43の内部を真空ポンプ44により減圧する。その結果、密閉媒体43内の圧力と大気圧との差圧により強化繊維プリフォーム32及びマンドレル33a〜33cには大気圧が負荷され、マンドレル33a〜33cは高さ方向に荷重を受ける。そして、板状体31の形状に追従して隣接するマンドレル間に形成される空隙形状が図5(b)に示すように変形し、プリフォーム32もマンドレル33a〜33cに追従して軸心方向に湾曲もしくは屈曲する。その後、図6に示すように、密閉媒体内の圧力と大気圧の差圧を利用して強化繊維プリフォーム32に樹脂46を注入、含浸、硬化させて補強部材を成形する。このとき、VaRTM(Vacuum assisted Resin Transfer Molding)成形方法がコストの点から好ましい
Next, the entire reinforcing
本発明によれば、板状体31の湾曲面や屈曲面に沿って変形するように複数個に分割されただけの単純な形状のマンドレルを使用するため、複雑な形状のマンドレルを製作する必要が無くなり、初期コストを安価にできる。また、複雑な形状のマンドレルの場合には、期的に寸法検査を実施し、変形が生じていれば修正などの加工をする必要があったが、マンドレルの構成が簡易化できるため、マンドレルの管理コストも削減することが可能となる。さらに、マンドレルの材質を自由に選択することができるため、補強部材を高い寸法精度で製造することができる。したがって、本発明により、FRP製補強部材を安価でかつ高い寸法精度で得ることが可能となる。
According to the present invention, a mandrel having a simple shape that is simply divided into a plurality of parts so as to be deformed along a curved surface or a bent surface of the plate-
また、本発明によれば、強化繊維プリフォーム32としては、板状体31に沿った方向(軸心方向)にわたって真直な形状のものを用いることができる。従来はたとえば予め所望の形状に賦形したプリフォームを使用する必要があったが、本発明の場合には、板状体31に沿った方向に真直な形状の強化繊維プリフォーム32であっても、マンドレルの変形によって強化繊維プリフォーム32が追従して変形するために、真直な強化繊維プリフォームを使用することが可能となる。
Further, according to the present invention, the reinforcing
本発明において板状体31は上述したように成形型として使用することが可能であるが、その場合、材質としては、FRP、スチール、アルミ、インバーなどを使用することができる。また、板状体31と強化繊維プリフォーム32とを最終的に一体化して補強部材とする場合には、強化繊維プリフォーム32と同材質のFRPであることが接着の点から好ましい。
In the present invention, the plate-
マンドレル33a〜33cの材質は特に限定されるものではないが、例えば、アルミ、インバー、スチール、アルミなどの剛性材料を使用することが、寸法精度安定化の点から好ましい。加熱成形の場合には、熱膨張の影響を考慮すれば、インバーやCFRPなどの低熱膨張率の材料を使用することがより好ましい。
The material of the
そして、上述した態様ではマンドレル33a〜33cとして複数個に分割された直方体のマンドレルを使用し、かつ、隣接するマンドレル間に空隙を設けるように配置しているが、この空隙の大きさが一定範囲内になるように制御することが好ましい。直方体マンドレルの高さをH、板状体1の湾曲もしくは屈曲している面の変形高さをT、変形長さをLとしたとき、空隙の大きさがH×T/L以上になるように設定することが好ましい。ここで、空隙の大きさは、板状体31の長手方向の長さであり、マンドレルの高さHは、板状体31の長手方向に対して垂直な方向の長さである。また、湾曲もしくは屈曲している面の変形高さTおよび変形長さLは、板状体31の非平面部分の高さおよび長さであって、板状体31の長手方向に対して垂直な方向の長さ、および、板状体31の長手方向の長さである。空隙4の大きさをH×T/L以上に設定することにより、マンドレルが変形部に応じて追従しやすくなり、強化繊維プリフォーム32をより精度良く変形することが可能となる。そして、空隙の大きさは10mm以下にすることがより好ましい。マンドレル間の空隙が大きすぎる場合、空隙に強化繊維プリフォーム32の強化繊維が入り込みやすく、その場合、FRP製補強部材に成形した後、表面に凹凸が生じ、表面平滑度が低下する。また、強化繊維の局所的に屈曲してしまい、FRP製補強部材の強度が低下しやすくもなる。
And in the aspect mentioned above, although the rectangular parallelepiped mandrel is used as the
そして、このように空隙の大きさを一定の範囲内にするには、図7に示すように、マンドレル間にスペーサー部材50や連結部材60などの空隙固定手段を設けることが好ましい。図7(a)、(b)は、マンドレル間にスペーサ部材50を配置して空隙の大きさを一定範囲内に維持しているものであり、これにより安定した寸法精度で成形することが可能となる。
And in order to make the magnitude | size of a space | gap in a fixed range in this way, as shown in FIG. 7, it is preferable to provide space | gap fixing means, such as the
スペーサ部材50の材質としては、シリコーンなどの弾性部材を用いて変形性を持たせても良いが、例えばアルミ、スチール、FRP、インバーなどの剛性部材を使用し、前記スペーサ部材とマンドレルの接触面積をマンドレルの断面積の1/2以下とし、スペーサ部材50を支点としてマンドレルが変形させることもできる。
The
スペーサ部材50の形状については特に限定されるものではなく、マンドレルに接触する面が平面であっても曲面であってもよいが、曲面にすることによりマンドレルの変形を滑らかすることができ、寸法精度を安定させることができる。また、スペーサ部材50は、マンドレルと一体化されていてもよい。スペーサ部材50がマンドレルと一体化されることにより、スペーサの位置が固定されるため、マンドレル間の隙間を安定して制御することができ、FRP製補強部材の寸法精度を安定化できる。
The shape of the
さらに、図7(c)に一例を示すように、スペーサ部材50に凸部51を設け、その凸部に嵌合する凹部52(嵌合孔)を隣接するマンドレルに設けてもよい。このように嵌合させることでマンドレル間の相対的な位置精度が向上し、FRP製補強部材の寸法精度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 7C, for example, a
また、マンドレル間の空隙固定手段としては、図7(d)に示すような連結部材60であってもよい。連結部材60により隣接するマンドレルを可動に連結することで、マンドレル間の隙間の大きさを制御するだけでなく、マンドレル間の相対的な位置精度が向上する。また、連結部を可動状態にすることにより、大気圧の負荷によりマンドレルが容易に変形できるため、より寸法精度の高いFRP製補強部材を得ることができる。
Further, as a gap fixing means between the mandrels, a connecting
次に、とくに上記のような複数個に分割されたマンドレルを使用する場合の実施例について説明する。 Next, an embodiment in the case of using a mandrel divided into a plurality of parts as described above will be described.
<実施例1>
断面形状がI型の強化繊維プリフォームを次の手段で賦形した。まず、炭素繊維(東レ(株)製T800S)の一方向織物にポリエーテルスルホン(PES)とエポキシからなる高靱性化粒子を分散付与した強化繊維基材を切断し、疑似等方性配向になるように8ply積層し、断面が100mm×50mmで長さが500mm、各角が径5mmのR加工した直方体マンドレルの3つの面にしわが生じないように沿わせて賦形し、ナイロン製バギングフィルムで密閉して真空引きした後、60℃で一時間加熱して、C型プリフォームを形成した。これを2つ形成し、得られた2つのC型プリフォームを互いに背中合わせにし、両者の間の曲面部に生じる空洞部に東レ(株)製炭素繊維T800Sの一方向織物を詰めて、最後に同じ高靱性化粒子を分散付与した東レ(株)製炭素繊維織物を疑似等方に8ply積層した100mm×500mmの積層体を背中合わせにしたC型プリフォームの上下両面に重ねて、再びバギングフィルムで密閉して真空引きし、60℃で1時間加熱して、長手方向に真直な形状のI型の強化繊維補強部材プリフォームを賦形した。
<Example 1>
A reinforcing fiber preform having an I-shaped cross section was shaped by the following means. First, a reinforced fiber base material obtained by dispersing and imparting toughening particles made of polyethersulfone (PES) and epoxy to a unidirectional woven fabric of carbon fiber (T800S manufactured by Toray Industries, Inc.) is cut into a quasi-isotropic orientation. 8ply laminated, shaped along the three sides of the R-processed rectangular parallelepiped mandrel with a cross section of 100mm x 50mm, length of 500mm, and each corner 5mm in diameter so that no wrinkles occur. After sealing and evacuating, it was heated at 60 ° C. for 1 hour to form a C-type preform. Two of these were formed, and the obtained two C-shaped preforms were back-to-back with each other, and a unidirectional woven fabric made of carbon fiber T800S manufactured by Toray Industries, Inc. was packed into the hollow portion formed in the curved surface portion between the two. Overlay the top and bottom surfaces of a C-shaped preform with back-to-back laminates of 100mm x 500mm made of carbon fiber fabric made by Toray Industries, Inc. with the same toughening particles dispersed and applied 8ply in a pseudo-isotropic manner, and again with a bagging film Sealed, evacuated, and heated at 60 ° C. for 1 hour to form an I-type reinforcing fiber reinforcing member preform having a straight shape in the longitudinal direction.
次に、図5に示すように屈曲面を有するアルミ製板状治具(板状体)のその屈曲面上に、長手方向に真直な形状の上記I型の強化繊維プリフォームを配置した。そして、断面が100mm×50mmで、各角を径5mmのR加工した長さが200mm、100mm、200mmの3つのアルミ製直方体マンドレルを、板状治具の各屈曲部でそれぞれ1mmの空隙が生じるように、強化繊維プリフォーム上に配置した。つぎに、そして、ピールプライとしてナイロン製タフタ、樹脂拡散媒体としてポリプロピレン製メッシュ材、密閉媒体としてナイロン製バギングフィルムを用いて、図6に示すように強化繊維プリフォームを密閉した。なお、強化繊維プリフォームの周りにはシーラントを配置した。 Next, as shown in FIG. 5, the I-type reinforcing fiber preform having a straight shape in the longitudinal direction was placed on the bent surface of an aluminum plate-shaped jig (plate-shaped body) having a bent surface. Then, three aluminum cuboid mandrels having a cross-section of 100 mm × 50 mm and R-processed lengths of 200 mm, 100 mm, and 200 mm each having a diameter of 5 mm, each having a 1 mm gap at each bent portion of the plate-like jig. Was placed on a reinforced fiber preform. Next, using a nylon taffeta as the peel ply, a polypropylene mesh material as the resin diffusion medium, and a nylon bagging film as the sealing medium, the reinforcing fiber preform was sealed as shown in FIG. A sealant was disposed around the reinforcing fiber preform.
その後、密閉媒体内部を真空吸引し、差圧によりバギングフィルムに大気圧を負荷した。この結果、マンドレルは、板状治具の形状に沿って動き、I型の強化繊維プリフォームもそれに追従し、図5(b)に示すような形状に変形した。その後、60℃まで昇温してエポキシ樹脂を注入し、樹脂注入完了後に130℃に昇温して2時間放置、冷却して一次硬化させ、FRP製補強部材を治具から取り出した。このFRP製補強部材を180℃に昇温したオーブンに入れて2時間放置し、硬化させ目標とするFRP製補強部材を完成させた。 Thereafter, the inside of the sealed medium was vacuumed and atmospheric pressure was applied to the bagging film by differential pressure. As a result, the mandrel moved along the shape of the plate-shaped jig, and the I-type reinforcing fiber preform followed the shape, and was deformed into a shape as shown in FIG. Thereafter, the temperature was raised to 60 ° C. and an epoxy resin was injected. After completion of the resin injection, the temperature was raised to 130 ° C., left for 2 hours, cooled and primarily cured, and the FRP reinforcing member was taken out from the jig. The FRP reinforcing member was placed in an oven heated to 180 ° C. and allowed to stand for 2 hours to be cured to complete the target FRP reinforcing member.
FRP製補強部材の変形部の形状、各部の板厚を測定した結果、屈曲部の形状は、設計寸法に対して、長手に垂直な方向に±0.1mm以内の精度であり、また、各部断面の板厚のばらつきは±0.05mm以内の精度であり、高精度な寸法で成形出来ることが確認された。 As a result of measuring the shape of the deformed part of the FRP reinforcing member and the plate thickness of each part, the shape of the bent part is accurate to within ± 0.1mm in the direction perpendicular to the longitudinal direction with respect to the design dimension, and the cross section of each part The variation of the plate thickness is within ± 0.05mm, and it was confirmed that it can be molded with high precision dimensions.
また、得られたFRP製補強部材の断面を切断して状態を観察した結果、ボイドや、局所的な樹脂リッチや繊維うねりなどの強度上に問題となる不具合が無いことが確認された。 Moreover, as a result of observing the state by cutting a cross section of the obtained FRP reinforcing member, it was confirmed that there were no problems that caused problems such as voids, local resin richness, and fiber waviness.
本発明は、車両、船舶、航空機、あるいは建築部材など種々の分野に用いられるFRP製補強部材の製造に適用することがより特徴を発揮できる点から好ましいが、その他の産業用途、スポーツ用途など、広範囲なFRP成形体の製造に適用が可能である。 The present invention is preferable from the point that it can be more applicable to the manufacture of FRP reinforcing members used in various fields such as vehicles, ships, aircraft, or building members, but other industrial uses, sports uses, etc. It can be applied to manufacture a wide range of FRP molded products.
1 ストリンガプリフォーム
2 マンドレル
3 組合せ体
4 下型a
5 板状体としての平板状基材プリフォーム
5a 第1の表面
6 バッグ材
7 シール材
11 プリフォーム
12 下型b
13 樹脂拡散媒体
14 ピールプライ
15 バッグ材
16 シール材
17 真空ポンプ
18 樹脂ポット
19 マトリックス樹脂
21 FRP成形体
31 板状体
32 強化繊維プリフォーム
33a〜33b 分割マンドレル
34 空隙
35 ピールプライ
36 樹脂拡散媒体
37 成形治具
38 注入口
39 吸引口
42 シーラント
43 密閉媒体
44 真空ポンプ
46 樹脂
50 スペーサ部材
51 凸部
52 凹部(嵌合孔)
60 連結部材
70 従来例のマンドレル
80 軸方向に屈曲しているFRP製補強部材
1 Stringer preform 2
5
13
60 connecting
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