JP6607553B2 - ＶａＲＴＭ工法におけるシール構造 - Google Patents
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Description
本発明は、ＶａＲＴＭ（Vacuum Assisted Resin Transfer Molding：真空樹脂含浸製造）工法におけるシール構造に関する。
ＶａＲＴＭ工法とは、強化繊維基材（ガラス繊維やカーボン繊維等）等の複合材からなる被成形物を成形する工法の一つであり、成形型上に積層した被成形物を真空バッグフィルムで覆い密封し、真空バッグフィルム内を真空状態とすることで、真空バッグフィルム内に樹脂を注入し、被成形物に対して樹脂含浸を行うものである。
ＶａＲＴＭ工法では、真空バッグフィルム内を真空状態とするために、一端部が真空バッグフィルムと成形型との間に挿入され、他端部が吸引ポンプに接続される吸引管を設ける。また、真空バッグフィルム内に樹脂を注入するために、一端部が真空バッグフィルム内と成形型との間に挿入され、他端部が樹脂容器に挿入される樹脂注入管を設ける。
真空バッグフィルムと成形型との間の縁にはシーラントが設けられており、樹脂注入管及び吸引管の上記一端部の挿入部分も、このシーラントにより隙間を埋めることで、真空バッグフィルム内を密封している（例えば下記特許文献１参照）。
真空バッグフィルム内を真空状態とする際、樹脂注入管及び吸引管の上記挿入部分のシーラントが真空バッグフィルム内に引き込まれ、シーラントが極端に変形し、隙間が発生してしまうことがある。
樹脂注入管の上記挿入部分に隙間が発生すると、気泡が樹脂中に混入するおそれがある。また、吸引管の上記挿入部分に隙間が発生すると、吸引効果が低下することで真空バッグフィルム内の真空度が低下する。これによって、被成形物の品質に悪影響を及ぼしてしまう。
このような問題を解決するため、樹脂注入管、吸引管に代えてチューブポートを設けることも考えられる。しかしながら、チューブポートの場合、同じものを繰り返し使うことになるため、定期的に掃除しなければならず、余計な手間がかかる。また、製造工程の変更等によって樹脂注入管の位置を変更しなければならない場合に、チューブポートは取り外しにくいため位置を変更することが難しく、不便である。
本発明は、このような技術的状況に鑑みてなされたものであり、真空バッグフィルム内を真空状態とする際に、シーラントにより真空バッグフィルム内の密閉状態を確実に保持することができる、ＶａＲＴＭ工法におけるシール構造を提案することを目的とする。
上記課題を解決する第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造は、
成形型上において真空バッグフィルムにより被成形物を覆い、該成形型と該真空バッグフィルムとの縁を第１シーラントにより接着し、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した吸引管より、該真空バッグフィルム内の空気を吸引することで、該真空バッグフィルム内を真空状態とし、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した樹脂注入管より、該真空バッグフィルム内に樹脂を注入することにより、該被成形物に対し樹脂含浸を行うＶａＲＴＭ工法におけるシール構造であって、
前記樹脂注入管及び前記吸引管の周面を、前記第１シーラント上に設けた第２シーラントにより密封し、該第２シーラントにおける前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記第１シーラントとの間に第１拡大部を形成した
ことを特徴とする。
成形型上において真空バッグフィルムにより被成形物を覆い、該成形型と該真空バッグフィルムとの縁を第１シーラントにより接着し、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した吸引管より、該真空バッグフィルム内の空気を吸引することで、該真空バッグフィルム内を真空状態とし、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した樹脂注入管より、該真空バッグフィルム内に樹脂を注入することにより、該被成形物に対し樹脂含浸を行うＶａＲＴＭ工法におけるシール構造であって、
前記樹脂注入管及び前記吸引管の周面を、前記第１シーラント上に設けた第２シーラントにより密封し、該第２シーラントにおける前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記第１シーラントとの間に第１拡大部を形成した
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第２の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造は、
上記第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造において、
前記第２シーラントにおける前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記真空バッグフィルムとの間に第２拡大部を形成した
ことを特徴とする。
上記第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造において、
前記第２シーラントにおける前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記真空バッグフィルムとの間に第２拡大部を形成した
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第３の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造は、
上記第２の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造において、
前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管の周方向に前記第２シーラントを複数層重ねるように巻き付けることで、前記第１拡大部及び前記第２拡大部を形成した
ことを特徴とする。
上記第２の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造において、
前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管の周方向に前記第２シーラントを複数層重ねるように巻き付けることで、前記第１拡大部及び前記第２拡大部を形成した
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第４の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造は、
上記第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造において、
前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管を前記第１シーラントから引き離すように、前記第２シーラントを延伸させて、前記第１拡大部を形成した
ことを特徴とする。
上記第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造において、
前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管を前記第１シーラントから引き離すように、前記第２シーラントを延伸させて、前記第１拡大部を形成した
ことを特徴とする。
本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造によれば、真空バッグフィルム内を真空状態とする際に、シーラントにより真空バッグフィルム内の密閉状態を確実に保持することができる。
以下、本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造について、図１，６〜８を用いて説明する。図６はＶａＲＴＭ工法を行う装置の上面図（真空バッグフィルムは省略）、図７はＶａＲＴＭ工法を行う装置の断面図、図８は図６，７のＡ‐Ａ矢視図である。
図６，７に示すように、ＶａＲＴＭ工法を行う装置は、成形型１１と、成形型１１上において被成形物１０を覆う真空バッグフィルム１２と、真空バッグフィルム１２内の空気を吸引するための吸引管１４と、真空バッグフィルム１２内に樹脂を注入するための樹脂注入管１３とを備え、真空バッグフィルム１２内を真空状態として、樹脂を被成形物１０に含浸させる。
成形型１１と真空バッグフィルム１２との間の縁にシーラント（第１シーラント）１５を設けることで、成形型１１と真空バッグフィルム１２との縁を接着し、これによって被成形物１０を密封状態としている。
シーラント１５上の任意の位置には管挿入部用シーラント１６が接着されて設けられている。図６〜８に示すように、樹脂注入管１３及び吸引管１４の一端部は、それぞれシーラント１５と管挿入部用シーラント１６とに挟まれるようにして、成形型１１と真空バッグフィルム１２との間に挿入されている（図６，７では、樹脂注入管１３及び吸引管１４の他端部を省略している。実際には、樹脂注入管１３の他端部は樹脂容器に挿入され、吸引管１４の他端部は真空ポンプに挿入される）。なお、図８では樹脂注入管１３側のみを示しているが、吸引管１４側も同様である。
このような管挿入部用シーラント１６では、真空バッグフィルム１２内を真空状態とする際、図７の破線矢印で示す如く、管挿入部用シーラント１６及びその近傍のシーラント１５が真空バッグフィルム１２内に引き込まれるようにしてずれてしまい、シーラントが極端に変形し、隙間が発生してしまう可能性がある。
そこで、本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造では、管挿入部用シーラントの形状を変更することで、真空バッグフィルム内を真空状態とする際の隙間の発生を防ぐようにしている。
本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造を説明する断面図（図６，７のＡ‐Ａ矢視断面に対応）である図１に示すように、本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造では、樹脂注入管１３及び吸引管１４の周面を、第１シーラント１５上に設けた管挿入部用シーラント（第２シーラント）１によって密封する。
管挿入部用シーラント１における、樹脂注入管１３とシーラント１５との間に、第１拡大部１ａを形成する。すなわち、本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造では、成形型１１から樹脂注入管１３までのシーラント厚（管挿入部用シーラント１及びシーラント１５の総厚）を大きくする。
これにより、管挿入部用シーラント１及びシーラント１５が、真空バッグフィルム１２内を真空状態とする際の負圧により引っ張られると、第１拡大部１ａすなわちシーラント厚の大きい部分周辺が撓む。したがって、管挿入部用シーラント１及びその近傍のシーラント１５の極端な変形を抑制し、隙間の発生を防止することができる。
さらに、本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造では、図１に示すように、管挿入部用シーラント１における、樹脂注入管１３と真空バッグフィルム１２との間に、管挿入部用シーラント１の第２拡大部１ｂを形成するものとしてもよい。すなわち、本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造では、樹脂注入管１３から真空バッグフィルム１２までのシーラント厚を大きくするようにしてもよい。
これにより、管挿入部用シーラント１及びシーラント１５が、真空バッグフィルム１２内を真空状態とする際の負圧により引っ張られると、第１拡大部１ａ周辺と共に第２拡大部１ｂも撓み、管挿入部用シーラント１及びその近傍のシーラント１５の極端な変形をより抑制し、隙間の発生をより防止することができる。
なお、図１では樹脂注入管１３側の管挿入部用シーラント１に着目して説明したが、吸引管１４側にも同様の管挿入部用シーラントを設ける。
以上が本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造についての説明である。以下、本発明に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造について、実施例により具体的に説明する。
［実施例１］
本発明の実施例１に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造について、図２，３を用いて説明する。図２は本発明の実施例１に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造を説明する断面図（図６，７のＡ‐Ａ矢視断面に対応）、図３は図２を横から見た断面図（図６のＢ‐Ｂ矢視断面に対応）である。
本発明の実施例１に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造について、図２，３を用いて説明する。図２は本発明の実施例１に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造を説明する断面図（図６，７のＡ‐Ａ矢視断面に対応）、図３は図２を横から見た断面図（図６のＢ‐Ｂ矢視断面に対応）である。
本発明の実施例１に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造では、図２，３に示すように、管挿入部用シーラント２をテープ状のものとし、樹脂注入管１３の上記一端部の周方向に管挿入部用シーラント２を複数層重ねるように巻き付けることで、第１拡大部２ａ（図１の第１拡大部１ａに対応）及び第２拡大部２ｂ（図１の第２拡大部１ｂに対応）を形成する。
第１拡大部２ａを形成することにより、成形型１１から樹脂注入管１３までのシーラント厚が、従来に比べて大きくなる。また、第２拡大部２ｂを形成することにより、真空バッグフィルム１２から樹脂注入管１３までのシーラント厚の幅が、従来に比べて大きくなる。
これにより、管挿入部用シーラント２及びシーラント１５が、真空バッグフィルム１２内を真空状態とする際の負圧により引っ張られると、図３中に二点鎖線で示すように、第１拡大部２ａ及び第２拡大部２ｂが撓む。したがって、管挿入部用シーラント２及びその近傍のシーラント１５の極端な変形を抑制し、隙間の発生を防止することができる。
なお、上述では樹脂注入管１３側の管挿入部用シーラント２に着目して説明したが、吸引管１４側にも同様の管挿入部用シーラントを設ける。
［実施例２］
本発明の実施例２に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造について、図４，５を用いて説明する。図４は本発明の実施例２に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造を説明する断面図（図６，７のＡ‐Ａ矢視断面に対応）、図５は図４を横から見た断面図（図６のＢ‐Ｂ矢視断面に対応）である。
本発明の実施例２に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造について、図４，５を用いて説明する。図４は本発明の実施例２に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造を説明する断面図（図６，７のＡ‐Ａ矢視断面に対応）、図５は図４を横から見た断面図（図６のＢ‐Ｂ矢視断面に対応）である。
本発明の実施例２に係るＶａＲＴＭ工法におけるシール構造では、図４，５に示すように、管挿入部用シーラント３をテープ状のものとし、樹脂注入管１３を成形型１１から（上方すなわち真空バッグフィルム１２側へ）引き離すように、管挿入部用シーラント３を延伸させることで、第１拡大部３ａ（図１の第１拡大部１ａに対応）を形成する。
第１拡大部３ａを形成することにより、成形型１１及び真空バッグフィルム１２から樹脂注入管１３までのシーラント厚が、従来に比べて大きくなる。
これにより、管挿入部用シーラント３及びシーラント１５が、真空バッグフィルム１２内を真空状態とする際の負圧により引っ張られると、図５中に二点鎖線で示すように、第１拡大部３ａが撓む。したがって、管挿入部用シーラント３及びその近傍のシーラント１５の極端な変形を抑制し、隙間の発生を防止することができる。
また、被成形物１０が凸状の成形型１１の上に配置され、被成形物１０の位置が第１シーラント１５よりも比較的高い場合に、本実施例のように、樹脂注入管１３あるいは樹脂排出管(図示を省略)も高くすることができ、流路抵抗を上げず、効率よく、被成形物１０に樹脂を注入することが出来る。
なお、上述では樹脂注入管１３側の管挿入部用シーラント３に着目して説明したが、吸引管１４側にも同様の管挿入部用シーラントを設ける。
本発明は、ＶａＲＴＭ工法におけるシール構造として好適である。
１，２，３ 管挿入部用シーラント（第２シーラント）
１ａ，２ａ，３ａ 第１拡大部
１ｂ，２ｂ 第２拡大部
１０ 被成形物
１１ 成形型
１２ 真空バッグフィルム
１３ 樹脂注入管
１４ 吸引管
１５ シーラント（第１シーラント）
１６ （従来の）管挿入部用シーラント
１ａ，２ａ，３ａ 第１拡大部
１ｂ，２ｂ 第２拡大部
１０ 被成形物
１１ 成形型
１２ 真空バッグフィルム
１３ 樹脂注入管
１４ 吸引管
１５ シーラント（第１シーラント）
１６ （従来の）管挿入部用シーラント
Claims (6)
- 成形型上において真空バッグフィルムにより被成形物を覆い、該成形型と該真空バッグフィルムとの縁を第１シーラントにより接着し、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した吸引管より、該真空バッグフィルム内の空気を吸引することで、該真空バッグフィルム内を真空状態とし、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した樹脂注入管より、該真空バッグフィルム内に樹脂を注入することにより、該被成形物に対し樹脂含浸を行うＶａＲＴＭ工法におけるシール構造であって、
前記樹脂注入管及び前記吸引管の周面を覆うことで密封し、前記第１シーラント上に設けた第２シーラントを備え、
前記第２シーラントは、前記樹脂注入管及び前記吸引管の前記第１シーラント側の端部である一端部と前記第１シーラントとの間に形成された第１拡大部を有することを特徴とするＶａＲＴＭ工法におけるシール構造。 - 前記第２シーラントは、前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記真空バッグフィルムとの間に形成された第２拡大部を有し、
前記第２拡大部は、前記樹脂注入管及び前記吸引管の側端部から該側端部と対向する前記真空バッグフィルムまでの距離よりも、前記樹脂注入管及び前記吸引管の前記一端部とは反対側の端部である他端部から該他端部と対向する前記真空バッグフィルムまでの距離の方が長くなるように、形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＶａＲＴＭ工法におけるシール構造。 - 前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管の周方向に前記第２シーラントを複数層重ねるように巻き付けることで、前記第１拡大部及び前記第２拡大部を形成したことを特徴とする請求項２に記載のＶａＲＴＭ工法におけるシール構造。
- 前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管を前記第１シーラントから引き離すように、前記第２シーラントを延伸させて、前記第１拡大部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のＶａＲＴＭ工法におけるシール構造。
- 成形型上において真空バッグフィルムにより被成形物を覆い、該成形型と該真空バッグフィルムとの縁を第１シーラントにより接着し、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した吸引管より、該真空バッグフィルム内の空気を吸引することで、該真空バッグフィルム内を真空状態とし、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した樹脂注入管より、該真空バッグフィルム内に樹脂を注入することにより、該被成形物に対し樹脂含浸を行うＶａＲＴＭ工法におけるシール構造であって、
前記樹脂注入管及び前記吸引管の周面を、前記第１シーラント上に設けた第２シーラントにより密封し、該第２シーラントにおける前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記第１シーラントとの間に第１拡大部を形成し、
前記第２シーラントにおける前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記真空バッグフィルムとの間に第２拡大部を形成し、
前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管の周方向に前記第２シーラントを複数層重ねるように巻き付けることで、前記第１拡大部及び前記第２拡大部を形成したことを特徴とするＶａＲＴＭ工法におけるシール構造。 - 成形型上において真空バッグフィルムにより被成形物を覆い、該成形型と該真空バッグフィルムとの縁を第１シーラントにより接着し、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した吸引管より、該真空バッグフィルム内の空気を吸引することで、該真空バッグフィルム内を真空状態とし、該成形型と該真空バッグフィルムとの間に挿入した樹脂注入管より、該真空バッグフィルム内に樹脂を注入することにより、該被成形物に対し樹脂含浸を行うＶａＲＴＭ工法におけるシール構造であって、
前記樹脂注入管及び前記吸引管の周面を、前記第１シーラント上に設けた第２シーラントにより密封し、該第２シーラントにおける前記樹脂注入管及び前記吸引管と前記第１シーラントとの間に第１拡大部を形成し、
前記第２シーラントをテープ状とし、前記樹脂注入管を前記第１シーラントから引き離すように、前記第２シーラントを延伸させて、前記第１拡大部を形成したことを特徴とするＶａＲＴＭ工法におけるシール構造。
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