JP5429599B2 - 湾曲形状強化繊維積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料の製造方法 - Google Patents
湾曲形状強化繊維積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5429599B2 JP5429599B2 JP2008328120A JP2008328120A JP5429599B2 JP 5429599 B2 JP5429599 B2 JP 5429599B2 JP 2008328120 A JP2008328120 A JP 2008328120A JP 2008328120 A JP2008328120 A JP 2008328120A JP 5429599 B2 JP5429599 B2 JP 5429599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforcing fiber
- curved
- curved shape
- shape
- yarns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B11/00—Making preforms
- B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
- B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
Description
前述の平面形状が湾曲形状であり、複数の強化繊維糸条が前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に配列されており、該周方向の一方向に配列されている複数の強化繊維糸条と交差する方向によこ糸の補助糸条が配列されている湾曲形状強化繊維基材を用いて、複数の強化繊維糸条が前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に配列された湾曲周方向配向強化繊維層を形成し、
該湾曲周方向配向強化繊維層を、積層すべき複数の強化繊維層の中の少なくとも1層として積層し、
前記湾曲周方向配向強化繊維層を形成するに際し、
連続した強化繊維糸条を複数一方向に並行するように引き揃えた強化繊維糸条群と、前記強化繊維糸条と交差する方向に延在し複数の強化繊維糸条群を結束する補助糸条から構成された一方向強化繊維織物を、複数の強化繊維糸条群の一部を含みかつ該強化繊維糸条群に並行になるように切断することにより、所定の幅を有する複数の一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の一方向強化繊維糸条束を、前記湾曲周方向配向強化繊維層の平面形状を完成するまで、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に所定本数互いに隣接させて配列することにより、前記湾曲周方向配向強化繊維層を形成し、
前記湾曲周方向配向強化繊維層とは別の積層すべき強化繊維層の中の少なくとも1層を形成するに際し、
(A)前記一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と直交する方向に切断することにより複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を拡げ、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を狭めるように変形させて配置する、または、
(B)前記一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と所定の鋭角を成す方向に切断することにより複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向と所定の角度を成す方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を拡げ、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を狭めるように変形させて配置する,
ことにより前記湾曲周方向配向強化繊維層とは別の積層すべき強化繊維層の中の少なくとも1層を形成することを特徴とする方法からなる。
連続した強化繊維糸条を複数一方向に並行するように引き揃えた強化繊維糸条群と、前記強化繊維糸条と交差する方向に延在し複数の強化繊維糸条群を結束する補助糸条から構成された一方向強化繊維織物を、複数の強化繊維糸条群の一部を含みかつ該強化繊維糸条群に並行になるように切断することにより、所定の幅を有する複数の一方向強化繊維糸条束(例えば、所定の幅を有する複数のテープ状一方向強化繊維糸条束)を作製し、
該複数の一方向強化繊維糸条束を、前記湾曲周方向配向強化繊維層の平面形状を完成するまで、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に所定本数互いに隣接させて配列することができる。一方向強化繊維糸条束は、横断面矩形状のものが好ましいが、矩形以外の横断面の基材であってもよい。すなわち、この方法は、所定の幅を有する複数の一方向強化繊維糸条束を前もって作製し、それらを所定の幅を持った平板状の湾曲形状を形成できるように順次隣接させて配列していく方法である。
(A)上記のように構成された一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と直交する方向に切断することにより複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を拡げ、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を狭めるように変形させて配置することができる。すなわち、ある幅を持った直交切断一方向強化繊維糸条束を、強化繊維糸条が上記湾曲形状の径方向に延びるように湾曲形状の周方向に沿う方向に順次配置していく場合、単にそのまま配置したのでは、湾曲形状内の外側部位と内側部位間に周長差が存在するため、外側部位では隣接糸条束間に比較的大きな隙間が生じるおそれがあり、内側部位では隣接糸条束同士がオーバラップしたりするおそれがある。そこで上記の如く、湾曲形状内の外側部位では強化繊維糸条の間の隙間を拡げ、湾曲形状内の内側部位では強化繊維糸条の間の隙間を狭めるように糸条束を変形させて配置することにより、このようなおそれを除去できるとともに、強化繊維糸条の配置密度には差があるものの湾曲形状内の全体にわたって強化繊維糸条は切れ目なく層形態をなすように存在することができるようになる。
連続した強化繊維糸条を複数一方向に並行するように引き揃えた強化繊維糸条群と、前記強化繊維糸条と交差する方向に延在し複数の強化繊維糸条群を結束する補助糸条から構成された一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と直交する方向に切断することにより複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する前記直交切断一方向強化繊維糸条束の間に隙間を設け、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する前記直交方向一方向強化繊維糸条束の間の隙間を狭めるように配置することができる。すなわち、湾曲形状内の外側部位と内側部位間の周長差によって、隣接直交切断一方向強化繊維糸条束間にやむを得ず隙間が生じる場合にあっては、湾曲形状内の内側部位においては極力その隙間を狭めることにより、好ましくは湾曲形状内の内側部位においては隣接直交切断一方向強化繊維糸条束同士の端縁が当接する状態とすることにより、直交切断一方向強化繊維糸条束が果たすべき強度、剛性向上機能等を最大限発揮させることが可能となる。
連続した強化繊維糸条を複数一方向に並行するように引き揃えた強化繊維糸条群と、前記強化繊維糸条と交差する方向に延在し複数の強化繊維糸条群を結束する補助糸条から構成された一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と所定の鋭角を成す方向に切断することにより複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向と所定の角度を成す方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を拡げ、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を狭めるように変形させて配置することができる。
(B)上記のように構成された一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と所定の鋭角を成す方向に切断することにより複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向と所定の角度を成す方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する前記鋭角切断一方向強化繊維糸条束の間に隙間を設け、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する前記鋭角切断一方向強化繊維糸条束の間の隙間を狭めるように配置することができる。
作製された複数の強化繊維層を予め定められた所定の積層順に積層して湾曲形状強化繊維積層体を作製し、
該湾曲形状強化繊維積層体を、該積層体の長手方向と直交する積層体幅方向の断面で見て、前記湾曲形状の周縁に沿って折り曲げることにより、フランジ状部を有する形状に賦形し、
前記フランジ状部を、所定形状の成形型の両側にそれぞれ、独立して膨縮動作可能なブラダーを設け、前記成形型上に前記湾曲形状強化繊維積層体を配置し、配置された湾曲形状強化繊維積層体の各ブラダーの位置に対応する各部分を、各ブラダーの膨縮動作により前記成形型に沿う形状に賦形することにより、折り曲げ形成する、
ことを特徴とする方法からなる。
含浸した樹脂を硬化させることを特徴とする方法からなる。
図1は、本発明の一実施態様に係る湾曲形状強化繊維基材1を示している。図1に示す湾曲形状強化繊維基材1は、平面形状が幅Wで曲率半径Rの湾曲形状に形成されており、複数の(図示例では、7本の)強化繊維糸条2がこの湾曲形状の周方向3(0°方向)に沿う方向に並行に配列されており、該周方向の一方向に配列されている複数の強化繊維糸条2と交差する方向(図示例では、湾曲形状周方向3と直交する方向(90°方向))によこ糸の補助糸条4が配列されている。よこ糸の補助糸条4によって、基本的に複数の強化繊維糸条2の所定の湾曲形態が保持されているが、本実施態様では、強化繊維糸条2と並行する方向に、たて糸の補助糸条5が配列されており、このたて糸の補助糸条5と上記よこ糸の補助糸条4とは、好ましくは互いに交絡され、両補助糸条4、5によって複数の強化繊維糸条2の所定の湾曲形態が保持されている。このような湾曲形状強化繊維基材1は、例えば、複数の強化繊維糸条2を引き揃え、よこ糸の補助糸条4を配列させた状態において、湾曲形状の曲率半径Rに沿うようにテーパロールなどにより巻き出すことにより、所定の湾曲形状に形成することができる。
・強化繊維糸条:ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維糸条(24,000フィラメント、繊度1030tex、引張強度5.9GPa、引張弾性率294GPa)
・よこ糸の補助糸条:ガラス繊維糸条(繊度 4.2tex)
・たて糸の補助糸条:ガラス繊維糸条(繊度22.5tex)
・樹脂材料には次の材料から製造した粒子を用いた。
“スミカエクセル”5003P(ポリエーテルスルホン、住友化学(株)製)
“エピコート”806(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン(株)製)
“NC−3000”(ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、日本化薬(株)製)
“TEPIC”−P(イソシアヌレート型エポキシ樹脂、日本化学工業(株)製)
“エピコート”806(23.5重量%)、NC−3000(12.5重量%)、“TEPIC”−P(4重量%)を100℃において均一になるまで混合し、エポキシ樹脂混合物を得た。次に“スミカエクセル”5003P(60重量%)、エポキシ樹脂混合物を2軸押出機にて溶融混練して相溶させた樹脂組成物を、冷凍粉砕して粒子にした。得られた粒子の平均粒子径は90μmであった(レーザー回折・散乱法を用いた(株)セイシン社製LMS34)。
図21に示す湾曲形状強化繊維基材織機161を用いて、図1に示した湾曲形状の周方向に強化繊維糸条が配列した0°配向湾曲形状強化繊維基材162を作製した。基材162の形状は、曲率半径R:3m、基材の幅:200mm、長さ:4.7mである。図21に示すように、湾曲形状強化繊維基材織機161は、強化繊維糸条163およびたて糸の補助糸条164用のヘルド165、166、筬167、よこ糸の補助糸条168を挿入するよこ糸入れ機構169、上部、下部および中間マンドレル170、171、172から構成されている。これらマンドレルの後方には、樹脂材料散布装置173および更にその後方には赤外線加熱装置(図示せず)が取り付けられており、製織された湾曲形状強化繊維基材162の上に散布された樹脂粒子174を加熱し、湾曲形状強化繊維基材162に付着できるようになっている。湾曲形状強化繊維基材162は台座175上に送り出される。ここで上部および下部のマンドレル170、171はテーパー形状を有しており、テーパー度は1/50とした。強化繊維糸条163、よこ糸およびたて糸の補助糸条164、168は、上下マンドレル170、171間に導入され、各マンドレルは製織速度に応じた速度で回転しており、強化繊維糸条163およびたて糸の補助糸条164に適切な張力をかけることができる。
実施例1と同じ材料を用いて、作製された強化繊維糸条が一方向に並行に、かつ直線状に延びるように配列され、たて糸の補助糸条は強化繊維糸条の間に並行に配列され、よこ糸の補助糸条を実質的に強化繊維糸条およびたて糸の補助糸条に対して直交するように配列して、幅1mの一方向強化繊維織物を製織した。一方向強化繊維織物の表面に、樹脂材料の目付が27g/m2となるように、樹脂材料を散布し、赤外線加熱装置を用いて、湾曲形状強化繊維基材の表面温度を180℃に加熱して、樹脂材料を付着した。この一方向強化繊維織物を用いて図3(C)に示したような90°配向湾曲形状強化繊維基材を作製した。
実施例2で準備したNCW構造を有する幅1mの一方向強化繊維織物を準備した。該一方向強化繊維織物を強化繊維糸条の配列方向に対して45°方向に切断し、さらに強化繊維糸条12本毎に強化繊維糸条間を切断して、図4に示したような12本の強化繊維糸条を有する幅200mmの強化繊維糸条束を56枚作製した。すべての強化繊維糸条束は、強化繊維糸条束間の間隔を調節して、湾曲形状に沿うように、湾曲形状の長手方向に、強化繊維糸条が重ならず且つ隙間が3mm以上生じないように配置して継ぎ合わせることにより、幅200mm、長さ4.7mの45°配向湾曲形状強化繊維基材を作製した。同様にして−45°配向湾曲形状強化繊維基材を作製した。
実施例1〜3の方法で、0°、90°、±45°配向湾曲形状強化繊維基材を作製し、積層構成[(45/0/−45/90)]3Sに基づいて積層することにより積層体を作製した。まず実施例3の方法と同様に、45°配向湾曲形状強化繊維基材を作製し、45°配向湾曲形状強化繊維基材の上に実施例1の方法にて作製した0°配向湾曲形状強化繊維基材を積層し、さらにその上に実施例3の方法と同様に−45°配向湾曲形状強化繊維基材を作製して積層し、さらにその上に実施例2の方法と同様に90°配向湾曲形状強化繊維基材を作製して積層して、[45/0/−45/90]の積層体を作製した。同様の積層を2回繰返し、12plyからなる[45/0/−45/90]3を作製した。
実施例4で作製した積層体を、自動裁断機により、曲率半径の大きい側(図3(C)で示す外側26)の湾曲形状の周縁に沿って、図22に示すように、湾曲形状強化繊維積層体181の長手方向に、幅50mm、間隔150mm、高さ50mmの形状で切り欠いた(切欠き182)。図19に示した賦形型を兼ねた曲率半径R=3mで長手方向に湾曲している成形型142の上に、積層体を配置し、さらに積層体を厚み3mmのシリコン製シートで覆い、シリコン製シートと成形型の間を気密にシールした。その後にシリコン製シートの内部を真空吸引して減圧することにより、積層体を成形型に押し付けてC形断面で長手方向に湾曲した形状に賦形した。
実施例2で準備したNCW構造を有する幅1mの一方向強化繊維織物を準備した。該一方向強化繊維織物を図2(A)のように、幅は4本のストランド(図2(A)では3本)を含む長さ4.7mの強化繊維糸条束を10枚作製した。すべての強化繊維糸条束は、湾曲形状に沿うように、湾曲形状の長手方向に、曲げながら配置した。すべての強化繊維糸条束は、強化繊維糸条が重ならず且つ隙間が3mm以上生じないように配置して継ぎ合わせることにより、幅200mm、長さ4.7mの0°配向湾曲形状強化繊維基材を作製した。作製された0°配向湾曲形状強化繊維基材は、図10に示したようなNCW構造であり、周方向の長手方向の全長に渡り、強化繊維糸条が曲率半径R=3mの周方向(0°方向)に対して、0°方向に配列していることを確認した。
実施例4で用いた0°配向湾曲形状強化繊維基材を実施例6で作製した0°配向湾曲形状強化繊維基材にする以外は、実施例4と同様の方法により、積層体を作製した。さらにこの積層体を用いて、実施例5と同様の方法によりプリフォームを作製した。プリフォームはウェブ、フランジ共に顕著なシワはなく、品位のよいプリフォームであることを確認した。
特許文献1に記載の方法にて、積層構成[(45/0/−45/90)]3Sの積層体を作製して評価した。繊維束配列用治具は、直径310mm、高さ300mmの円筒形状であり、高さ50mmおよび250mmの円周方向に48mm間隔でピンが配列されている。
2 強化繊維糸条
3 湾曲形状の周方向
4 よこ糸の補助糸条
5 たて糸の補助糸条
11 テープ状の強化繊維糸条束
12 湾曲テープ状強化繊維糸条束
13 0°配向湾曲形状強化繊維基材
21 強化繊維糸条束
22 扇状強化繊維糸条束
23 90°配向湾曲形状強化繊維基材
24 強化繊維糸条間の隙間
25 湾曲形状の径方向内側
26 湾曲形状の径方向外側
27 強化繊維糸条束間の隙間
31 強化繊維糸条束
32 変形強化繊維糸条束
33 鋭角配向湾曲形状強化繊維基材
34 強化繊維糸条間の隙間
35 湾曲形状の径方向内側
36 湾曲形状の径方向外側
37 強化繊維糸条束間の隙間
41a 0°配向基材
41b 90°配向基材
41c 45°配向基材
42 湾曲形状基材
51 0°配向湾曲形状強化繊維基材
52 0°配向湾曲形状強化繊維基材
53 鋭角配向湾曲形状強化繊維基材
61 一方向強化繊維織物
62 強化繊維糸条
63 よこ糸の補助糸条
64 たて糸の補助糸条
65 樹脂材料
71 湾曲形状強化繊維積層体
72、72a、72b、72c、72d 強化繊維層
81、91、101 プリフォーム
82a、82b、92a、92b、102a、102b フランジ状部
83、93、104 ウエブ部
102a’ 分割フランジ状部
103 空間
111 賦形型
112 湾曲形状強化繊維積層体
113 弾力性シート
114 シーラント
115 真空吸引手段
116 大気圧
117 C形断面プリフォーム
118 熱媒の流路
121 チャンバー
122、123 成形型としてのマンドレル
124 湾曲形状強化繊維積層体
125、126 ブラダー
127 大気
128 積層体の一方側の端部
129 積層体の他方側の端部
130 Z形断面プリフォーム
131、132、141、151 プリフォーム
142 成形型
143 バッグ材
152 下型
153 上型
154 両面型からなる成形型
161 湾曲形状強化繊維基材織機
162 0°配向湾曲形状強化繊維基材
163 強化繊維糸条
164 たて糸の補助糸条
165、166 ヘルド
167 筬
168 よこ糸の補助糸条
169 よこ糸入れ機構
170、171、172 マンドレル
173 樹脂材料散布装置
174 樹脂粒子
175 台座
181 湾曲形状強化繊維積層体
182 切欠き
191 強化繊維層
192 うねり
Claims (12)
- 平面形状が湾曲形状である平板状の強化繊維層を複数積層して積層体を製造するに際し、
平面形状が湾曲形状であり、複数の強化繊維糸条が前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に配列されており、該周方向の一方向に配列されている複数の強化繊維糸条と交差する方向によこ糸の補助糸条が配列されている湾曲形状強化繊維基材を用いて、複数の強化繊維糸条が前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に配列された湾曲周方向配向強化繊維層を形成し、
該湾曲周方向配向強化繊維層を、積層すべき複数の強化繊維層の中の少なくとも1層として積層し、
前記湾曲周方向配向強化繊維層を形成するに際し、
連続した強化繊維糸条を複数一方向に並行するように引き揃えた強化繊維糸条群と、前記強化繊維糸条と交差する方向に延在し複数の強化繊維糸条群を結束する補助糸条から構成された一方向強化繊維織物を、複数の強化繊維糸条群の一部を含みかつ該強化繊維糸条群に並行になるように切断することにより、所定の幅を有する複数の一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の一方向強化繊維糸条束を、前記湾曲周方向配向強化繊維層の平面形状を完成するまで、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に所定本数互いに隣接させて配列することにより、前記湾曲周方向配向強化繊維層を形成し、
前記湾曲周方向配向強化繊維層とは別の積層すべき強化繊維層の中の少なくとも1層を形成するに際し、
(A)前記一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と直交する方向に切断することにより複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を拡げ、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を狭めるように変形させて配置する、または、
(B)前記一方向強化繊維織物を、強化繊維糸条と所定の鋭角を成す方向に切断することにより複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を作製し、
該複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向と所定の角度を成す方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を拡げ、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する強化繊維糸条の間の隙間を狭めるように変形させて配置する,
ことにより前記湾曲周方向配向強化繊維層とは別の積層すべき強化繊維層の中の少なくとも1層を形成することを特徴とする湾曲形状強化繊維積層体の製造方法。 - 前記湾曲周方向配向強化繊維層とは別の積層すべき強化繊維層の中の少なくとも1層を形成するに際し、
前記複数の直交切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する前記直交切断一方向強化繊維糸条束の間に隙間を設け、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する前記直交方向一方向強化繊維糸条束の間の隙間を狭めるように配置する、請求項1に記載の湾曲形状強化繊維積層体の製造方法。 - 前記湾曲周方向配向強化繊維層とは別の積層すべき強化繊維層の中の少なくとも1層を形成するに際し、
前記複数の鋭角切断一方向強化繊維糸条束を、各糸条束の強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向と所定の角度を成す方向に延びるように、前記湾曲形状の周方向に沿う方向に配置するとともに、前記湾曲形状内の外側部位においては、互いに隣接する前記鋭角切断一方向強化繊維糸条束の間に隙間を設け、前記湾曲形状内の内側部位においては、互いに隣接する前記鋭角切断一方向強化繊維糸条束の間の隙間を狭めるように配置する、請求項1または2に記載の湾曲形状強化繊維積層体の製造方法。 - 平面形状が湾曲形状である平板状の複数の強化繊維層として、
平面形状が湾曲形状であり、複数の強化繊維糸条が前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に配列されており、該周方向の一方向に配列されている複数の強化繊維糸条と交差する方向によこ糸の補助糸条が配列されている湾曲形状強化繊維基材を用いて形成され、強化繊維糸条が前記湾曲形状の周方向に沿う方向に並行に配列されてなる湾曲周方向配向強化繊維層と、強化繊維糸条が前記湾曲形状の径方向に沿う方向に並行に配列された強化繊維層および/または強化繊維糸条が前記湾曲形状の周方向に対する角度が鋭角となる方向に並行に配列された強化繊維層とを作製し、
作製された複数の強化繊維層を予め定められた所定の積層順に積層して湾曲形状強化繊維積層体を作製し、
該湾曲形状強化繊維積層体を、該積層体の長手方向と直交する積層体幅方向の断面で見て、前記湾曲形状の周縁に沿って折り曲げることにより、フランジ状部を有する形状に賦形し、
前記フランジ状部を、所定形状の成形型の両側にそれぞれ、独立して膨縮動作可能なブラダーを設け、前記成形型上に前記湾曲形状強化繊維積層体を配置し、配置された湾曲形状強化繊維積層体の各ブラダーの位置に対応する各部分を、各ブラダーの膨縮動作により前記成形型に沿う形状に賦形することにより、折り曲げ形成する、
ことを特徴とする、プリフォームの製造方法。 - 前記フランジ状部を賦形した状態で、前記湾曲形状強化繊維積層体を所定時間加熱することによりプリフォームの賦形形態を固定する、請求項4に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記フランジ状部を、前記湾曲形状強化繊維積層体幅方向の両側で折り曲げ形成する、請求項4または5に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記湾曲形状強化繊維積層体幅方向の両側で折り曲げ形成すべきフランジ状部形成部のうち、前記湾曲形状の曲率半径が大きい側の湾曲形状の周縁に沿って折れ曲げ形成すべきフランジ状部形成部を、予め前記積層体の長手方向に複数のフランジ状部形成部に分割するとともに隣接する分割フランジ状部形成部間に空間を形成した後、各分割フランジ状部形成部を折り曲げてフランジ状部を有する形状に賦形する、請求項6に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記フランジ状部を、所定形状の成形型上に前記湾曲形状強化繊維積層体を配置し、該湾曲形状強化繊維積層体上に弾力性を有するシートを被せて該湾曲形状強化繊維積層体を密封し、シート内部を減圧しシート外部との差圧によってシートで湾曲形状強化繊維積層体を前記成形型に沿わせて該成形型に向けて押圧することにより、折り曲げ形成する、請求項4〜7のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記フランジ状部を、所定形状の両面型内に前記湾曲形状強化繊維積層体を配置し、該両面型内で前記湾曲形状強化繊維積層体を押圧することにより、折り曲げ形成する、請求項4〜7のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 請求項4〜9のいずれかに記載のプリフォームの製造方法により賦形されたプリフォームに樹脂を含浸し、
含浸した樹脂を硬化させることを特徴とする、繊維強化樹脂複合材料の製造方法。 - 前記賦形されたプリフォームを成形型上に配置し、該プリフォームをバッグ材で覆って内部を密閉し、密閉された内部を吸引により減圧して減圧された内部に樹脂を注入し、注入された樹脂をプリフォームに含浸させ、含浸された樹脂を硬化させる、請求項10に記載の繊維強化樹脂複合材料の製造方法。
- 前記賦形されたプリフォームを両面型からなる成形型内に配置し、該成形型内に樹脂を注入し、注入された樹脂をプリフォームに含浸させ、含浸された樹脂を硬化させる、請求項10に記載の繊維強化樹脂複合材料の製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008328120A JP5429599B2 (ja) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | 湾曲形状強化繊維積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料の製造方法 |
ES09700834T ES2739464T3 (es) | 2008-01-11 | 2009-01-08 | Proceso para producir base de fibra de refuerzo de forma curva |
CA 2711928 CA2711928A1 (en) | 2008-01-11 | 2009-01-08 | Reinforcing fiber substrate of curved shape, layered product using the same, preform, fiber-reinforced resin composite material, and processes for producing those |
PCT/JP2009/050105 WO2009088029A1 (ja) | 2008-01-11 | 2009-01-08 | 湾曲形状強化繊維基材、およびそれを用いた積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料とそれらの製造方法 |
US12/812,331 US20100285265A1 (en) | 2008-01-11 | 2009-01-08 | Reinforcing fiber substrate of curved shape, layered product using the same, preform, fiber-reinforced resin composite material, and processes for producing those |
EP09700834.6A EP2233625B1 (en) | 2008-01-11 | 2009-01-08 | Process for producing reinforcing fiber base of curved shape |
CN200980101906XA CN101910493B (zh) | 2008-01-11 | 2009-01-08 | 弯曲形状强化纤维基材、及使用其的层合体、预成型体、纤维强化树脂复合材料和它们的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008328120A JP5429599B2 (ja) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | 湾曲形状強化繊維積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010150685A JP2010150685A (ja) | 2010-07-08 |
JP5429599B2 true JP5429599B2 (ja) | 2014-02-26 |
Family
ID=42570068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008328120A Expired - Fee Related JP5429599B2 (ja) | 2008-01-11 | 2008-12-24 | 湾曲形状強化繊維積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5429599B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11491719B2 (en) | 2019-01-31 | 2022-11-08 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Shaping apparatus |
KR102464662B1 (ko) * | 2022-05-18 | 2022-11-10 | 황희영 | 선 공정 프리폼 돔 캡을 적용한 압력용기 제조방법 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8632653B2 (en) | 2005-05-03 | 2014-01-21 | The Boeing Company | Method of manufacturing curved composite structural elements |
US9278484B2 (en) * | 2008-04-17 | 2016-03-08 | The Boeing Company | Method and apparatus for producing contoured composite structures and structures produced thereby |
US8480393B2 (en) * | 2008-06-13 | 2013-07-09 | Lockheed Martin Corporation | Vacuum-assisted resin transfer molding process with reusable resin distribution line |
JP5665573B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2015-02-04 | 三菱重工業株式会社 | 繊維強化プラスチック板及びその製造方法 |
JP5796732B2 (ja) * | 2011-03-16 | 2015-10-21 | 三菱レイヨン株式会社 | 繊維強化シート及びその製造方法、並びに繊維強化複合材料 |
JP5614384B2 (ja) * | 2011-07-26 | 2014-10-29 | 株式会社豊田自動織機 | 強化繊維シート、繊維強化複合材、及び強化繊維シートの製造方法、並びに繊維強化複合材の製造方法 |
US9205634B2 (en) * | 2013-05-16 | 2015-12-08 | The Boeing Company | Composite structure and method |
JP2015091930A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-05-14 | 三菱レイヨン株式会社 | 装具用板材料、装具および装具の製造方法 |
US20150355111A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-10 | Hexcel Corporation | Tracers for use in compression molding of unidirectional discontinuous fiber composite molding compound |
US10456960B2 (en) * | 2015-07-24 | 2019-10-29 | The Boeing Company | Systems and methods for incrementally forming a composite part |
DE102016109284B3 (de) * | 2016-05-20 | 2017-03-23 | Cotesa Gmbh | Bogenförmige Faserverbundkunststoff-Preform und Verfahren zur Herstellung gekrümmter Profile |
JP6771265B2 (ja) * | 2016-07-08 | 2020-10-21 | 日産自動車株式会社 | プリフォーム、該プリフォームの製造方法、及び上記プリフォームを用いた繊維強化プラスチック。 |
WO2018168202A1 (ja) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | 株式会社Subaru | 繊維材の賦形装置及び繊維材の賦形方法 |
DE102017212860B4 (de) * | 2017-07-26 | 2020-07-09 | Premium Aerotec Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Faservorformlings aus einem bi- oder multidirektionalen Faserhalbzeug |
DE102017223875A1 (de) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Premium Aerotec Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Faservorformlings |
JP7285043B2 (ja) | 2018-01-25 | 2023-06-01 | 中日本高速道路株式会社 | プレキャストコンクリート版の接合構造 |
JP6719495B2 (ja) * | 2018-03-06 | 2020-07-08 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法、複合材成形方法及び複合材 |
WO2019230106A1 (ja) | 2018-06-01 | 2019-12-05 | 株式会社Ihi | プリプレグから繊維強化プラスチックを製造する方法 |
JP7096106B2 (ja) | 2018-08-28 | 2022-07-05 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 |
JP7193282B2 (ja) | 2018-09-14 | 2022-12-20 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 |
JP7104615B2 (ja) | 2018-12-12 | 2022-07-21 | 株式会社Subaru | 繊維の幅調整装置、繊維の幅調整方法及び複合材成形方法 |
JP7264267B2 (ja) | 2019-10-03 | 2023-04-25 | 株式会社Ihi | プリプレグから繊維強化プラスチック結合体を製造する方法 |
JP7404499B2 (ja) * | 2020-02-28 | 2023-12-25 | 三菱重工業株式会社 | 積層体および複合材製造方法 |
JP7240559B2 (ja) | 2020-03-31 | 2023-03-15 | 川崎重工業株式会社 | 航空機部品の中間生成品の製造方法および航空機部品 |
CN114248463A (zh) * | 2020-09-21 | 2022-03-29 | 江苏金风科技有限公司 | 纤维织物及其治具和制造方法 |
KR102416125B1 (ko) * | 2021-06-22 | 2022-07-04 | 한국재료연구원 | 구조 복합재 제조 장치 및 제조 방법 |
CN114474773A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-05-13 | 常州启赋安泰复合材料科技有限公司 | 一种弓形等截面制件的预成型方法 |
FR3133335A1 (fr) * | 2022-03-14 | 2023-09-15 | Safran Aircraft Engines | Procédé de fabrication d’une pièce et d’une éprouvette |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7138167B2 (en) * | 2002-08-12 | 2006-11-21 | Shikibo Ltd. | Preform precursor for fiber-reinforced composite material, preform for fiber-reinforced composite material, and method of manufacturing the precursor and the preform |
AU2003262050B2 (en) * | 2002-11-14 | 2009-07-02 | Toray Industries, Inc. | Reinforcing fiber substrate, composite material and method for producing the same |
JP2005288785A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toray Ind Inc | プリフォームの製造方法 |
JP4819340B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2011-11-24 | 丸八株式会社 | 強化繊維積層接合装置 |
US8632653B2 (en) * | 2005-05-03 | 2014-01-21 | The Boeing Company | Method of manufacturing curved composite structural elements |
JP2007118598A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Toray Ind Inc | プリフォームの製造方法および製造装置 |
-
2008
- 2008-12-24 JP JP2008328120A patent/JP5429599B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11491719B2 (en) | 2019-01-31 | 2022-11-08 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Shaping apparatus |
KR102464662B1 (ko) * | 2022-05-18 | 2022-11-10 | 황희영 | 선 공정 프리폼 돔 캡을 적용한 압력용기 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010150685A (ja) | 2010-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5429599B2 (ja) | 湾曲形状強化繊維積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料の製造方法 | |
WO2009088029A1 (ja) | 湾曲形状強化繊維基材、およびそれを用いた積層体、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料とそれらの製造方法 | |
EP1419875B1 (en) | Reinforcing fiber substrate and composite material obtained therefrom | |
JP5309561B2 (ja) | プリフォーム用の強化繊維基材積層体の製造方法、プリフォームの製造方法および強化繊維プラスチックの製造方法 | |
US11421089B2 (en) | Prepreg sheet, method for manufacturing same, unit layer with a covering material, method for manufacturing fiber-reinforced composite, and fiber-reinforced composite | |
JP4318381B2 (ja) | 繊維強化複合材からなる胴体構造体の製造方法、及びそれにより製造される胴体構造体 | |
JP5357154B2 (ja) | 複合材料からなる湾曲部材の製造方法 | |
EP3386743B1 (en) | Composite grid structure | |
US20060048890A1 (en) | Production method of annular, fiber-reinforced composite structure, and annular frame constituted by such structure for aircraft fuselages | |
JP4899692B2 (ja) | 強化繊維織物とその製造方法 | |
EP3812118B1 (en) | Prepreg sheet and manufacturing method therefor, fiber-reinforced composite material molded article and manufacturing method therefor, and method for manufacturing preform | |
JP3911410B2 (ja) | 複合材製品の製造方法 | |
KR20120091168A (ko) | 직조 모재, 복합물 및 그 제조방법 | |
EP3536840B1 (en) | Composite material reinforcement substrate, composite material, and production method for composite material reinforcement substrate | |
CN113272108A (zh) | 预成型体的制造方法和复合材料成型品的制造方法及模具 | |
JP4341419B2 (ja) | プリフォームの製造方法および複合材料の製造方法 | |
JP6938987B2 (ja) | 強化繊維基材の製造方法、強化繊維プリフォームの製造方法および繊維強化複合材料成形体の製造方法 | |
JP2005262818A (ja) | 強化繊維基材、プリフォームおよび強化繊維基材の製造方法 | |
JP4576942B2 (ja) | プリフォームの製造方法およびプリフォームの製造装置 | |
JP2004276355A (ja) | プリフォームおよびそのプリフォームを用いた繊維強化樹脂複合体の製造方法 | |
EP3536839B1 (en) | Composite material reinforcement substrate, composite material, and production method for composite material reinforcement substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131121 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5429599 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |