JP6541125B2 - Method of manufacturing rubber heater - Google Patents
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Description
本発明は、可撓性を有した面状発熱体であるラバーヒータ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a rubber heater which is a flexible planar heating element and a method of manufacturing the same.
電気抵抗式ヒータをシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで覆ったラバーヒータは、加熱対象物の表面形状に沿ってフレキシブルに密着させることができるという特性を有している(特許文献1、2参照)。 A rubber heater in which an electric resistance type heater is covered with a heat resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber has a characteristic that it can be brought into close contact flexibly along the surface shape of an object to be heated. reference).
しかし、上記従来のラバーヒータでは、小さな曲率半径を有する曲面では、密接させようとしても、皺がよって隙間ができ易いため、均一に加熱することが困難となっていた。 However, in the conventional rubber heater described above, even if it is attempted to closely contact a curved surface having a small radius of curvature, it is difficult to heat uniformly since a gap is easily formed due to wrinkles.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、加熱すべき物体の形状に合わせて隙間なく密着させて均一に加熱することができるラバーヒータ及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and it is an object of the present invention to provide a rubber heater which can be in close contact without gaps and uniformly heated according to the shape of an object to be heated. I assume.
本発明のラバーヒータは、被加熱物体を加熱するためのラバーヒータであって、該被加熱物体の表面形状に整合した形状を有し、内部に屈曲可能な電気抵抗式ヒータが配設されていることを特徴とする。 The rubber heater according to the present invention is a rubber heater for heating an object to be heated, which has a shape matched to the surface shape of the object to be heated, and is provided with an electric resistance heater which can be bent inside It is characterized by
本発明のラバーヒータでは、被加熱物体の表面形状に整合した形状を有しているため、被加熱物体に隙間なく密着させることができ、皺が寄ることがない。そして、この密着状態において電気抵抗式ヒータに通電することにより、被加熱物体を均一に加熱することができる。 In the rubber heater of the present invention, since it has a shape matched to the surface shape of the object to be heated, it can be brought into close contact with the object to be heated without a gap, and wrinkles will not occur. Then, the object to be heated can be uniformly heated by energizing the electric resistance type heater in the close contact state.
電気抵抗式ヒータとしては、ラバーヒータが可撓性を発揮できるものであれば特に限定はされない。このような電気抵抗式ヒータとしては、ニクロム等の金属やカーボン等の電気抵抗体を発熱体として用いたヒータを用いることができる。ヒータの形状としては、線形状でもよいし、平面形状であってもよい。また、ラバーの素材としては、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等を用いることができる。機械的強度を高めるために、ゴムを耐熱繊維で強化することも好ましい。耐熱性繊維としては特に限定はないが、例えばガラス繊維を用いることができる。 The electrical resistance heater is not particularly limited as long as the rubber heater can exhibit flexibility. As such an electrical resistance type heater, a heater using an electrical resistor such as a metal such as nichrome or carbon as a heating element can be used. The shape of the heater may be linear or planar. Moreover, as a raw material of a rubber, silicone rubber, fluorine rubber, etc. can be used, for example. In order to enhance mechanical strength, it is also preferable to reinforce the rubber with heat resistant fibers. The heat-resistant fiber is not particularly limited, and for example, glass fiber can be used.
本発明のラバーヒータは、次のように製造することができる。
すなわち、本発明のラバーヒータの製造方法は、
被加熱物体を加熱するためのラバーヒータを製造する方法であって、
該被加熱物体と同じ表面形状を有する第1成形型を用意する第1工程と、
該第1成形型の表面を硬化前のゴムで覆う第2工程と、
該硬化前のゴムの表面形状に整合する第2成形型を用意する第3工程と、
該第2成形型の表面を硬化前のゴムで覆った後、該硬化前のゴムの表面に電気抵抗式ヒータを配設する第4工程と、
該電気抵抗式ヒータを硬化前のゴムで覆い、加熱してヒータ付ゴム層とする第5工程と、
該第2成形型から該ヒータ付ゴム層を剥離する第6工程と、
該ヒータ付ゴム層を該第1成形型の表面に覆われた硬化前のゴムに被せ、該硬化前ゴムを硬化させてラバーヒータとする第7工程と
該第1成形型から該ラバーヒータを剥離する第8工程と、
を備えることを特徴とする。
The rubber heater of the present invention can be manufactured as follows.
That is, the method of manufacturing a rubber heater according to the present invention is
A method of manufacturing a rubber heater for heating an object to be heated, comprising:
A first step of preparing a first mold having the same surface shape as the object to be heated;
Covering the surface of the first mold with a rubber before curing;
A third step of preparing a second mold that conforms to the surface shape of the rubber before curing;
After covering the surface of the second mold with a rubber before curing, a fourth step of arranging an electric resistance heater on the surface of the rubber before curing;
A fifth step of covering the electric resistance type heater with rubber before curing and heating it to form a rubber layer with a heater;
A sixth step of peeling the heater-attached rubber layer from the second molding die;
A seventh step of covering the uncured rubber covered with the heater-provided rubber layer on the surface of the first molding die and curing the uncured rubber to obtain a rubber heater and the rubber heater from the first molding die An eighth step of peeling;
And the like.
ここで、硬化前のゴムとしては、熱及び/又は経時変化によって硬化するものであれば、特に限定はない。例えば、硬化前のゴム板材や、硬化前の液状のゴムや、硬化前のゲル状のゴム等が挙げられる。また、硬化前のゴムとしては常温硬化型や加熱硬化型のものを用いることができる。さらに、ゴムの素材としては、シリコン系ゴムの他、フッ素系ゴムを用いることもできる。 Here, the rubber before curing is not particularly limited as long as it is cured by heat and / or aging. For example, a rubber plate material before curing, a liquid rubber before curing, a gel-like rubber before curing, and the like can be mentioned. Further, as the rubber before curing, those of a room temperature curing type and a heat curing type can be used. Furthermore, as a raw material of rubber, in addition to silicon rubber, fluorine rubber can also be used.
本発明のラバーヒータの製造方法では、
第2成形型に電気抵抗式ヒータを配設するための治具を設けられていることが好ましい。こうであれば、電気抵抗式ヒータを配設することがより容易となる。この場合の治具としては、例えば、第2成形型に立設された複数の案内ピンを治具とし、これに電気抵抗式ヒータを巻き付けたてもよい。
In the method of manufacturing a rubber heater according to the present invention,
It is preferable to provide a jig for arranging the electric resistance heater in the second molding die. If this is done, it becomes easier to dispose the electrical resistance type heater. As a jig in this case, for example, a plurality of guide pins provided upright in the second molding die may be used as a jig, and an electric resistance heater may be wound around it.
[実施例1]
実施例1のラバーヒータは、レドームの補修用に用いられるものである。レドームとは飛行機の先端を覆う砲弾形状のカバーのことであり、内部にはレーダ装置が設置されている。このため、レドームは電波が透過可能なように、ガラス繊維強化エポキシからできている。レドームに小石や鳥が当たって表面に傷がついた場合、これを補修する必要がある。補修の方法としては、傷部分を研磨した後、硬化前のガラス繊維強化エポキシで覆い、表面から加熱して硬化させることにより行う。実施例1のラバーヒータは、この時の加熱用に用いられるものである。
Example 1
The rubber heater of Example 1 is used for repairing a radome. A radome is a shell shaped cover that covers the tip of an aircraft, and a radar device is installed inside. For this reason, the radome is made of glass fiber reinforced epoxy so that radio waves can be transmitted. If pebbles or birds hit the radome and the surface is scratched, it needs to be repaired. As a method of repair, after polishing the scratched part, it is covered with a glass fiber reinforced epoxy before curing and heated from the surface for curing. The rubber heater of Example 1 is used for heating at this time.
図1に示すように、実施例1のラバーヒータ1はシリコンゴムからなり、レドーム100の表面形状に整合した形状とされており(図1左上)、レドーム100の上から隙間がないように被せることが可能とされている(図1右側)。ラバーヒータ1は、図2に示すように、内側ゴム層1aと、ニクロム線2が螺旋状に等間隔で巻かれたヒータ付ゴム層1bとが重なるように接合されている。ニクロム線2の両端は電線3に接続されている。
As shown in FIG. 1, the rubber heater 1 of Example 1 is made of silicone rubber and has a shape matched to the surface shape of the radome 100 (upper left in FIG. 1). Is made possible (Figure 1, right). As shown in FIG. 2, the rubber heater 1 is joined so that the
<ラバーヒータの製造方法>
このラバーヒータ1は次のようにして製造される。
(第1工程)
第1工程として、図3(a)に示すように、レドーム100の表面と同じ表面形状を有する帽子形状の第1成形型4を用意する。
(第2工程)
次に、第2工程として、図3(b)に示すように、第1成形型4の表面に扇型形状の加硫前ゴム板5を複数枚用意し、隙間のないように布設する。ここで加硫前ゴム板5が硬化前のゴムである。なお、加硫前ゴム板の替りに硬化前の液状あるいはゲル状のシリコンゴムを用いることもできる。
(第3工程)
一方、第1成形型4とは別に、第2工程後の布設された加硫前ゴム板5の表面形状に整合する第2成形型6を用意する(図4(c)参照)。
(第4工程)
第2成形型6の表面に複数の凹部7を設け(図4(d)参照)、凹部7に案内ピン8の一端を嵌合し他端を突出させた後、案内ピン8間に扇形状の加硫前ゴム板9を複数枚用意し、布設する(図4(e)参照)。ここで加硫前ゴム板9が硬化前のゴムである。なお、加硫前ゴム板の替りに硬化前の液状あるいはゲル状のシリコンゴムを用いることもできる。
そして、案内ピン8に沿ってニクロム線10を巻き付けてゆき、ニクロム線10の末端に電線3を接続させる(図4(f)参照)。
(第5工程)
さらに、ニクロム線10の上から扇形状の加硫前ゴム板11を複数枚用意し、布設(図4(g)参照)する。そして、真空加熱炉中で加熱することにより加硫前ゴム板11を加硫して、ヒータ付ゴム層12とする。ここで加硫前ゴム板11が硬化前のゴムである。なお、加硫前ゴム板の替りに硬化前の液状あるいはゲル状のシリコンゴムを用いることもできる。
(第6工程)
そして、第2成形型からヒータ付ゴム層12(図5上側)を剥離する。
(第7工程)
さらに、図5に示すように、ヒータ付ゴム層を第2工程終了後の加硫前ゴム板5の上に被せる。そして、真空加熱炉で加熱することによりヒータ付ゴム層12を加硫前ゴム板5に接着させる。なお、加硫前ゴム板5の替りに液状やゲル状の常温硬化型シリコンを使用すれば、真空加熱炉を使用しないで接着することが可能となる。
(第8工程)
最後に、第1成形型4からラバーヒータ1を剥離する、こうして図1左上に示す実施例1のラバーヒータ1を得る。
<Method of manufacturing rubber heater>
The rubber heater 1 is manufactured as follows.
(Step 1)
As a first step, as shown in FIG. 3A, a hat-shaped
(Step 2)
Next, as a second step, as shown in FIG. 3B, a plurality of fan-shaped
(Third step)
On the other hand, separately from the first molding die 4, a
(Step 4)
A plurality of
Then, the
(Step 5)
Further, a plurality of fan-shaped
(Step 6)
And the rubber layer 12 with a heater (FIG. 5 upper side) is peeled from a 2nd shaping | molding die.
(Step 7)
Further, as shown in FIG. 5, the heater-provided rubber layer is placed on the
(Step 8)
Finally, the rubber heater 1 is peeled off from the
<ラバーヒータの使用方法>
以上のように構成された実施例1のラバーヒータ1の使用方法について説明する。
レドーム100の破損部100a(図6a参照)をグラインダーで削った後、やすりを用いて研磨し、研摩部100bとする(図6b)。そして研摩部100bの形状よりも少し大きめに補修用の硬化前ガラス繊維強化エポキシ部材20を切り出し、研摩部100b上に載置する(図6c)。そして、図示しない離形用のフッ素樹脂膜でレドーム100の全体を覆ってから、実施例11のラバーヒータ1をレドーム100に被せる(図6d)。そして、図示しないバキュームバッグによって減圧する。これにより、ラバーヒータ1の内側が減圧され、大気圧によってラバーヒータ1が硬化前ガラス繊維強化エポキシ部材20を圧縮する(図6e)。
<How to use rubber heater>
The usage method of the rubber heater 1 of Example 1 comprised as mentioned above is demonstrated.
After grinding the damaged
そして、ニクロム線10に通電し、加熱する。こうしてラバーヒータ1によって硬化前ガラス繊維強化エポキシ部材20を押し付けながら加熱することにより、硬化前ガラス繊維強化エポキシ部材20は重合して研摩部100bに確実に接着される。こうして接着を行なった後、真空ポンプによる排気及びラバーヒータ1への通電を停止し、ラバーヒータ1を撤去し、表面をグラインダーや紙やすりで研磨して修理が完了する。
このラバーヒータ1は、レドーム100の表面形状に整合する形状とされているため、レドーム100の表面全体に密着して均一に加熱することができるため、補修箇所における硬化前ガラス繊維強化エポキシ部材20の重合反応もムラなく均一に行うことができる。このため、補修の信頼性も高いものとなる。また、ニクロム線10の両側からシリコンゴムによって挟まれた形状とされており、均一な厚さを有しているため、折れ曲がりやすい部分がなく、ニクロム線10が断線し難い。
Then, the
Since this rubber heater 1 is shaped to conform to the surface shape of the
[比較例1]
比較例1のラバーヒータは、実施例1における第3工程から第6工程を行って得られたヒータ付ゴム層(図5上側)であり、実施例1における第7工程は行われていない。このため、案内ピン8が嵌合されていた部分はゴムが薄くなっており、その部分で屈曲し易く、ニクロム線が断線しやすい。また、このラバーヒータを用いて加熱する際、加熱が不均一となりやすい。
Comparative Example 1
The rubber heater of Comparative Example 1 is a rubber layer with a heater (upper side in FIG. 5) obtained by performing the third to sixth steps in Example 1, and the seventh step in Example 1 is not performed. Therefore, the rubber is thin at the portion where the
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。 The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the above-mentioned invention. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the scope of the claims.
本発明のラバーヒータは、加熱すべき物体の形状に合わせて隙間なく密着させて均一に加熱することができる。このため、FRPの破損個所の硬化前ガラス繊維強化エポキシを用いた修理や、FRP成形品の作製に等に好適に用いることができる。 The rubber heater according to the present invention can be in close contact without gaps and uniformly heated according to the shape of the object to be heated. For this reason, it can be suitably used for repair using a glass fiber reinforced epoxy before curing of a broken part of FRP, for production of an FRP molded product, and the like.
1…ラバーヒータ
100…レドーム(被加熱物体)
1a…内側ゴム層
1b…ヒータ付ゴム層
4…第1成形型
6…第2成形型
5,9…加硫前ゴム板(硬化前のゴム)
8…案内ピン(治具)
10…ニクロム線(電気抵抗式ヒータ)
1 ...
DESCRIPTION OF
8: Guide pin (jig)
10 ... Nichrome wire (electrical resistance heater)
Claims (3)
該被加熱物体と同じ表面形状を有する第1成形型を用意する第1工程と、
該第1成形型の表面を硬化前のゴムで覆う第2工程と、
該硬化前のゴムの表面形状に整合する第2成形型を用意する第3工程と、
該第2成形型の表面を硬化前のゴムで覆った後、該硬化前のゴムの表面に電気抵抗式ヒータを配設する第4工程と、
該電気抵抗式ヒータを硬化前のゴムで覆い、加熱してヒータ付ゴム層とする第5工程と、
該第2成形型から該ヒータ付ゴム層を剥離する第6工程と、
該ヒータ付ゴム層を該第1成形型の表面に覆われた硬化前のゴムに被せ、該硬化前ゴムを硬化させてラバーヒータとする第7工程と
該第1成形型から該ラバーヒータを剥離する第8工程と、
を備えるラバーヒータの製造方法。 A method of manufacturing a rubber heater for heating an object to be heated, comprising:
A first step of preparing a first mold having the same surface shape as the object to be heated;
Covering the surface of the first mold with a rubber before curing;
A third step of preparing a second mold that conforms to the surface shape of the rubber before curing;
After covering the surface of the second mold with a rubber before curing, a fourth step of arranging an electric resistance heater on the surface of the rubber before curing;
A fifth step of covering the electric resistance type heater with rubber before curing and heating it to form a rubber layer with a heater;
A sixth step of peeling the heater-attached rubber layer from the second molding die;
A seventh step of covering the uncured rubber covered with the heater-provided rubber layer on the surface of the first molding die and curing the uncured rubber to obtain a rubber heater and the rubber heater from the first molding die An eighth step of peeling;
Method of manufacturing a rubber heater comprising:
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