JP6640583B2 - 複合材の成形装置及び複合材の成形方法 - Google Patents
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Description
実施形態1に係る複合材の成形装置1は、熱硬化樹脂を繊維に含浸させた繊維強化プラスチックである複合材を成形する装置である。複合材は、例えば、航空機の機体等を構成する部品として使用されており、部品としては、例えば、機体の尾翼が適用される。なお、複合材は、例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastic)が用いられており、複合材は、炭素繊維に熱硬化樹脂を含浸させたプリプレグを積層して積層体とし、この積層体を硬化させることにより成形される。
次に、図5を参照して、実施形態2に係る成形装置80について説明する。なお、実施形態2では、重複した記載を避けるべく、実施形態1と異なる部分について説明し、実施形態1と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図5は、実施形態2に係る複合材の成形装置を模式的に示す断面図である。
11 本体部
12 複合材層
12a 成形面
13 加熱部
14 光ファイバ温度センサ
15 制御装置
25 表面側炭素発泡体
26 裏面側炭素発泡体
27 接着剤層
28 接着剤層
31 第1加熱ヒータ
32 第2加熱ヒータ
33 第3加熱ヒータ
34 第4加熱ヒータ
40 溝
41 伝熱セメント
42 炭素発泡部材
43 接着剤
51 制御部
52 記憶部
61 目標成形温度に関するデータ
62 相関関係に関するデータ
63 熱応答に関するデータ
80 成形装置(実施形態2)
E1〜E4 加熱領域
Claims (6)
- 複合材を成形する複合材の成形装置において、
本体部と、
前記本体部の表面を被覆し、前記複合材を成形する成形面が形成される表層と、
前記表層に埋設される線状の光ファイバ温度センサと、
前記本体部の内部に設けられる加熱部と、
前記光ファイバ温度センサによる計測温度に基づいて、前記加熱部を制御する制御装置と、を備え、
前記光ファイバ温度センサは、前記成形面と平行な面内において、平面的に配置され、
前記制御装置は、
前記複合材の実温度と前記光ファイバ温度センサにより計測される計測温度との相関関係と、
前記加熱部の加熱量に対する前記成形面への熱応答と、
前記複合材の目標成形温度と、を予め記憶しており、
前記光ファイバ温度センサにより計測される前記計測温度に基づいて、前記相関関係から前記複合材の実温度を算出し、
前記算出した前記複合材の前記実温度と、予め記憶された前記複合材の前記目標成形温度との温度差分を算出し、
前記温度差分が小さくなるように、前記熱応答に基づいて、前記加熱部を制御することを特徴とする複合材の成形装置。 - 前記加熱部は、前記成形面上に設定される複数の加熱領域のそれぞれにおいて加熱可能となっており、
前記制御装置は、複数の前記加熱領域において前記加熱部による加熱量を制御することを特徴とする請求項1に記載の複合材の成形装置。 - 前記光ファイバ温度センサは、その一部が前記成形面内において最高温度となる位置に設けられ、その他の一部が前記成形面内において最低温度となる位置に設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の複合材の成形装置。
- 前記表層は、繊維強化複合材により形成される複合材層であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の複合材の成形装置。
- 前記本体部は、炭素発泡体を含んで構成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の複合材の成形装置。
- 複合材を成形する複合材の成形方法において、
前記複合材を成形する成形面が形成される表層に埋設される光ファイバ温度センサによって計測される計測温度を取得する計測温度取得工程と、
前記複合材の実温度と前記光ファイバ温度センサにより計測される計測温度との相関関係に基づいて、前記複合材の実温度を取得する実温度取得工程と、
前記複合材の目標成形温度を取得する目標成形温度取得工程と、
前記目標成形温度と前記実温度との温度差分を算出する差分算出工程と、
前記温度差分が小さくなるように、前記複合材への加熱量を制御する加熱制御工程と、を備えることを特徴とする複合材の成形方法。
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