JP6766075B2 - 引抜成形装置 - Google Patents
引抜成形装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6766075B2 JP6766075B2 JP2017561026A JP2017561026A JP6766075B2 JP 6766075 B2 JP6766075 B2 JP 6766075B2 JP 2017561026 A JP2017561026 A JP 2017561026A JP 2017561026 A JP2017561026 A JP 2017561026A JP 6766075 B2 JP6766075 B2 JP 6766075B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- fiber
- impregnated
- injection
- fibers
- 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.)
- Active
Links
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims description 104
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 266
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 204
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 204
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 127
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 127
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 48
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 42
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 37
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 10
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 9
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 9
- 210000003371 toe Anatomy 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 7
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 7
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 7
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 206010010214 Compression fracture Diseases 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 239000001476 sodium potassium tartrate Substances 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
- B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
- B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
- B29C70/523—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die and impregnating the reinforcement in the die
-
- 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
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
- B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
- B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
-
- 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
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
- B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
- B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
- B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
a)繊維を挿入するための開口を備えるインレット又はインレットプレートと、
b)挿入された繊維に樹脂を含浸させる装置と、
c)樹脂含浸繊維を成形する装置と、
d)繊維を装置内において引っ張る装置とを備え、
繊維に樹脂を含浸させる装置が、繊維を挿入するためのインレットプレートに対して中央に位置付けられた、引抜成形装置を提供する。
a)繊維をチャンバ内に挿入することと、
b)チャンバ内で、挿入された繊維内に樹脂を含浸させることと、
c)樹脂含浸繊維を成形することと、
d)チャンバ内において繊維を引っ張ることとを含み、
チャンバ内において中央から樹脂を繊維に含浸させる、方法を提供する。
引抜成形装置は、繊維を受容する受容部と、樹脂を繊維に注入する樹脂注入部と、樹脂を注入された繊維を含浸させる含浸部と、含浸された繊維を成形する成形部とを備える。これらの各部は、一体化されていることが好ましい。これらの部は、繊維が各部を連続的に前進通過するように配置される。以下、各部の構成をより詳細に説明する。
複数のフィラメントを含む繊維束(トウ)の形態の任意の繊維が、引抜成形装置に使用できる。繊維束は、炭素繊維の繊維束を含むことが好ましい。受容部が、インレット又はインレットプレート又はスプレッダを備えることが好ましい。繊維束の形態の繊維は、受容部で離間されて位置付けられることが好ましい。本発明の引抜成形装置用のインレットは、後続の部に対して繊維を受容し位置付けるための開口を備える。開口は、グリッドの形態で配置されて、繊維が配置され離間された状態でインレット内を通過できるようになっている。開口は、例えば正方形状を含む矩形状とすることができ、互いに等距離でも異なる距離でもよく、等しい又は異なる大きさを有してもよい。開口は、グリッドの形態が好ましい。繊維を広げることによって注入部において繊維を集めることができ、樹脂がより効率的に繊維内に浸透させるか濡れさせることができる。これは、フィラメントの大きさ及びパッキング(packing)のために湿潤させることが困難な場合のある炭素繊維を使用する際に有益である。有効な濡れにより、生産速度がより速くなり、樹脂の品質に影響を及ぼし得る空気に樹脂が曝される時間を減らすことにもなる。
樹脂を繊維内に注入する注入部は、樹脂注入装置を備えることができる。繊維は、インレット等の受容部を介して挿入されると、樹脂注入装置と接触する。装置は、注入装置に隣接する注入ゾーン内で繊維を収束させつつ、繊維を注入ゾーンへ案内できる。装置は、樹脂インジェクタを備えることができる。装置は、インレットに対して、又は、含浸部内の繊維の流れ方向に対して中央に位置付けられることが好ましい。中央に位置付けることによって、装置を通過するときに周囲に配置された繊維へと樹脂を注入でき、繊維が中央から外側に含浸される。これによって、空気が確実に一方向のみに移動するようになり、より効率的な含浸に繋がる。インジェクタのノズルは、樹脂の薄膜を生成するための、平坦な幅広の又は大きなアスペクト比、すなわちスロット形状を含む任意の数の形状とできる。代えて又は加えて、樹脂インジェクタは、そこから押し出される樹脂を成形する複数の出口ポートを備えることができる。例えば、それぞれが略円形状又は略スロット形状とできる3つの出口ポートを、インジェクタからの樹脂の流れが幅広い膜の形態となるように互いに隣接するように配置できる。押し出された樹脂の幅広膜とは、樹脂が繊維内に移動する距離がより短くしなければならないことを意味する。これによって、湿潤及び含浸を向上し且つその速度を高め、より高速な生産速度が可能となる。押し出された樹脂の形状は、引抜成形装置で形成すべき引抜成形品の形状と少なくとも部分的に合致することが好ましい。樹脂は、任意の熱硬化性樹脂とできるが、ポリウレタンが好ましい。
湿潤させた繊維が樹脂注入部内を移動する間、その壁によって湿潤させた繊維に圧力が加えられて、繊維を完全に湿潤させる。装置は、繊維が注入部から含浸部内を進んでいる間、樹脂が中央の注入点から外方に流れるように構成されている。装置内部の含浸部は、好ましくは樹脂含浸繊維を成形する成形部(金型)の前に、樹脂を冷却するための冷却ゾーンを備えることができる。
装置は、重量が5〜40g/m2の範囲内の軽量ファブリック材料である剥離層ファブリック又は「剥離層」又は薄層の形態の表面材を装置の1つ以上の部内に挿入するための1つ以上のインレット又はアパーチャを備えてもよい。表面材は、所望の成形品表面品質を選択するために、他のコーティング相当物も備えてもよい。装置は、表面材を挿入するための1つ以上のガイドも備えてもよい。表面材は、樹脂含浸装置への、又は樹脂含浸装置が収容されたチャンバへの入口の上側及び/又は下側から、繊維の挿入後に追加してもよい。第1の表面材を、受容部に進入している繊維の下側に設け、更なる表面材を、注入部又は含浸部を通過している繊維の上側に設けることが好ましい。表面材は、樹脂含浸繊維を成形する装置を通過するときに層がゆがむのを回避するために、例えば、樹脂注入の下流及び上流において千鳥状配置で追加してもよい。本発明に使用するのに適した薄層としては、ポリエステル薄層が挙げられる。
樹脂含浸繊維を成形する装置は、特に限定されないが、金型を備えることができる。装置は、繊維に樹脂を含浸させる装置の下流のチャンバ内部に位置付けられてもよいし、別体のハウジング内等、別に位置付けられてもよい。装置は、樹脂含浸繊維を硬化させることのできる加熱ゾーンを備えてもよい。金型は、好ましくは、加熱ゾーン内に位置付けられる。金型が固定されている必要はなく、2次元あるいは更には3次元の湾曲形状又は他の形状を実現できるように、繊維プロファイルに沿って前後に移動させることができる。成形部は、樹脂含浸繊維を矩形断面に成形するようになっていることが好ましい。
本発明に係る方法は、好ましくは、繊維を受容する受容部、樹脂を繊維内に注入する受容部、樹脂注入繊維に含浸させる含浸部、及び含浸された繊維を成形する成形部を備える装置内に繊維を挿入する段階と、樹脂含浸部において繊維に樹脂を含浸させる段階と、樹脂含浸繊維を成形する段階と、繊維を装置から引き抜く段階とを含む連続方法である。この方法は、樹脂を樹脂注入部内部に中央から注入することを含むことができる。これは、繊維に樹脂を完全に含浸させることを確実にする助けとなる。挿入された繊維は、樹脂が効率的に浸入して湿潤させることができるように樹脂注入部において収束し、受容部から注入部及び含浸部を通って成形部に進む。樹脂注入部又はその下流において、追加の樹脂を繊維に周囲から注入してもよい。
本発明の引抜成形装置又は方法を使用して得られた引抜成形品は、55〜65%の繊維体積含有率、好ましくは炭素繊維、および25〜35%の樹脂含有率、好ましくはポリウレタンを有することができる。
成形品は、以下の特性の1つ以上を有することができる。
(i)1.5〜15.5mm、好ましくは4.5〜10mm、より好ましくは4.5〜5.5mm、最も好ましくは4.9〜5.0mm、あるいは1〜10mmの平均厚さ、及び/又は
(ii)−2°〜2°の繊維配向、及び/又は
(iii)ISO527及びISO14126に準拠する少なくとも133GPaの平均引張圧縮弾性率、及び/又は
(iv)ISO14126に準拠する少なくとも127GPaの圧縮弾性率、及び/又は
(v)ISO527に準拠する少なくとも0.94%の線形圧縮破壊歪、及び/又は
(vi)ISO14126に準拠する少なくとも0.69%の線形圧縮破壊歪(、及び/又は
(vii)ISO14130に準拠する少なくとも52MPaの層間せん断強度。
b)樹脂を繊維内に注入する樹脂注入部と、
c)樹脂注入繊維を含浸させる含浸部と、
d)含浸された繊維を成形する成形部とを備え、
繊維が、受容部を通過した後、樹脂注入部において収束して樹脂を受容し、注入後、繊維が樹脂注入部から含浸部内を進む間、樹脂が外方へ流れる、引抜成形装置。
2.樹脂注入部が樹脂注入装置を備える、1に記載の装置。
3.樹脂注入装置が、含浸部における繊維の移動の長手方向に対して中央に、又は0.5〜2.5°、好ましくは 0.9〜1.1°の角度で、位置付けられる、1又は2に記載の装置。
4.繊維が、注入装置に隣接する注入ゾーンにおいて収束する、1〜3のいずれか一項に記載の装置。
5.注入装置が、繊維を注入ゾーンへ案内する、4に記載の装置。
6.樹脂が、繊維が注入部から含浸部内を進む間、注入ゾーンから外方に流れる、4又は5に記載の装置。
7.樹脂注入部と、含浸部と、任意で成形部とが一体化されている、1〜6のいずれか一項に記載の装置。
8.樹脂注入部と樹脂含浸部とが一体化されてチャンバを形成している、1〜7のいずれか一項に記載の装置。
9.表面材が、受容部、樹脂注入部、及び含浸部又は成形部の1つ以上において設けられ、好ましくは、第1の表面材が受容部又は樹脂注入部において付与され、更なる表面材が含浸部において設けられる、8に記載の装置。
10.表面材が、剥離層又は薄層を備え、その材料が、チャンバ壁と繊維との間において設けられ、好ましくは、第1の表面材が、受容部に進入している繊維の下側に設けられ、更なる表面材が、注入部又は含浸部を通過している繊維の上側に設けられる、8又は9に記載の装置。
11.注入部が、挿入された樹脂を繊維内に注入する装置を備える、1〜10のいずれか一項に記載の装置。
12.成形部が、樹脂含浸繊維を成形する装置又は金型を備え、その装置又は金型が、任意で、含浸された繊維を硬化させる加熱手段を備える、1〜11のいずれか一項に記載の装置。
13.受容部が、繊維を注入部に対して位置付けるインレットを備える、1〜12のいずれか一項に記載の装置。
14.インレットが、繊維トウの形態の繊維を受容するアパーチャを備える、13に記載の装置。
15.樹脂注入装置が、注入部内部の中央に位置付けられた、11〜14のいずれか一項に記載の装置。
16.成形装置及び/又はインレットが、注入部に対して中央に位置付けられた、12〜15のいずれか一項に記載の装置。
17.インレットが、可変の大きさの開口を備え、好ましくは、その開口が、振動格子構成に設けられた、13〜16のいずれか一項に記載の装置。
18.インレットが、互いに90°に配置された振動コームを備える、17に記載の装置。
19.更なる樹脂注入部を備え、その更なる注入部が、第1の注入部よりも下流に位置付けられた、1〜18のいずれか一項に記載の装置。
20.含浸部及び/又は更なる樹脂注入部が、更なる樹脂注入装置を備える、19に記載の装置。
21.含浸部が、樹脂を冷却するための冷却ゾーンを備える、1〜20のいずれか一項に記載の装置。
22.剥離層を1つ以上の部内に挿入するアパーチャを更に備える、1〜21のいずれか一項に記載の装置。
23.繊維が炭素繊維であり、繊維がトウの形態である、1〜22のいずれか一項に記載の装置。
24.樹脂がポリウレタンである、1〜23のいずれか一項に記載の装置。
25.成形された繊維が剥離層に覆われる、1〜24のいずれか一項に記載の装置。
26.受容部、樹脂注入部、含浸部及び成形部が、繊維が各部内を連続して進むように配置された、1〜25のいずれか一項に記載の装置。
27.成形部が、樹脂含浸繊維を矩形断面に成形するようになっている、1〜26のいずれか一項に記載の装置。
28.引抜成形装置用のインレット又はインレットプレートであって、インレットが、可変の大きさの1つ以上の開口を備え、好ましくは、その開口が振動格子状に配置された、インレット。
29.インレット又はインレットプレートが、互いに90°に配置された振動コームを備える、28に記載のインレット。
30.1〜24のいずれか一項に記載の引抜成形装置用のものである、28又は29に記載のインレット。
31.引抜成形樹脂強化繊維を製造する方法であって、
a)装置の繊維受容部において、繊維を受容する工程と、
a)装置の樹脂注入部において、樹脂を繊維内に注入する工程と、
b)装置の含浸部において、樹脂注入繊維に含浸させる工程と、
c)成形部又は金型部において、含浸された繊維を引抜成形品に成形する工程を含み、
受容された繊維が、樹脂注入部において収束する、方法。
32.繊維が、受容部から注入部及び含浸部を通って成形部に進む、31に記載の方法。
33.繊維が、注入装置に隣接する注入ゾーンにおいて収束する、31又は32に記載の方法。
34.注入部が、注入装置を備え、その装置が、繊維を注入ゾーンに案内する、33に記載の方法。
35.繊維が注入部から含浸部内を進む間、樹脂が注入ゾーンから外方に流れる、33又は34に記載の方法。
36.注入部、含浸部、又は成形部の1つ以上において、剥離層を設けることを含む、31〜35のいずれか一項に記載の方法。
37.それらの部がチャンバを形成し、チャンバ壁と繊維との間において、剥離層を設けることを含む、36に記載の方法。
38.繊維を、順序通りに各部を通して、好ましくは繊維トウの形態に引き抜く工程を含む、31〜37のいずれか一項に記載の方法。
39.トウの形態の繊維が、受容部において離間して位置付けられる、31〜38のいずれか一項に記載の方法。
40.樹脂含浸繊維を成形する前に、表面材を繊維に追加することを更に含む、31〜39のいずれか一項に記載の方法。
41.含浸された繊維が、表面材に完全に覆われる、40に記載の方法。
42.表面材が完全に湿潤されず、湿潤した表面材に対する未含浸表面材の割合を計算して判定した場合に、好ましくは90%未満含浸され、より好ましくは50〜90%含浸され、更により好ましくは30〜70%含浸され、及び/又はそれらの組み合わせの範囲内で含浸される、40又は41に記載の方法。
43.樹脂流量が、0.05〜1kg/分、好ましくは0.1〜0.5kg/分、より好ましくは0.1〜0.4kg/分の範囲内、及び/又は上述の範囲の組み合わせ内である、31〜42のいずれか一項に記載の方法。
44.それらの部における繊維の押出量が、0.1〜2.5メートル/分、好ましくは0.5〜1.2メートル/分の範囲内である、31〜43のいずれか一項に記載の方法。
45.樹脂含浸繊維を成形する前に、樹脂含浸繊維を冷却することを更に含む、31〜44のいずれか一項に記載の方法。
46.成形された樹脂含浸繊維を、150〜250℃、好ましくは170〜200℃の範囲内の温度で硬化させる、31〜45のいずれか一項に記載の方法。
47.ASTM E337に準拠して測定した場合に、10〜80%、好ましくは20%〜65%、より好ましくは40〜65%、及び/又は上述の値を組み合わせた範囲内の相対湿度を有する、温度と湿度が制御された部屋で行う、31〜46のいずれか一項に記載の方法。
48.1〜30のいずれか一項に記載の装置を使用する、31〜47のいずれか一項に記載の方法。
49.31〜47のいずれか一項に記載の方法で、又は、1〜30のいずれか一項に記載の装置を用いて得られる引抜成形品。
50.ASTM D3171により測定した場合に、成形品が、55〜85%の繊維体積含有率及び15〜45%の樹脂含有率、好ましくは60〜75%の繊維体積含有率及び40〜25%の樹脂含有率、及び/又は上述の範囲の組み合わせを有する、49に記載の引抜成形品。
51.成形品が、
(i)1.5〜15.5mm、好ましくは4.5〜5.5mm、より好ましくは4.9〜5.0mm、更により好ましくは4.5〜10mmの平均厚さ、及び/又は、
(ii)−2°〜2°の繊維配向、及び/又は、
(iii)ISO527及びISO14126に準拠して少なくとも133GPaの平均引張・圧縮弾性率、及び/又は、
(iv)ISO14126に準拠して少なくとも127GPaの圧縮弾性率、及び/又は、
(v)ISO527に準拠して少なくとも0.94%の線形圧縮破壊歪、及び/又は、
(vi)ISO14126に準拠して少なくとも0.69の線形圧縮破壊歪、及び/又は、
(vii)ISO14130に準拠して少なくとも52MPaの層間せん断強度
の特性の1つ以上を有する、49又は50に記載の引抜成形品。
52.風力タービンにおける、49〜51のいずれか一項に記載の引抜成形品の使用。
53.含浸ゾーンが、注入ゾーンよりも小さい体積又は寸法を有し、好ましくは、含浸ゾーンの後に、体積又は寸法が徐々に増大するバッファゾーンが続く、1〜27のいずれか一項に記載の装置。
54.剥離層等の表面材のガイドが、装置に組み込まれ、好ましくは装置の内部側に機械加工された、1〜27のいずれか一項に記載の装置。
Claims (24)
- a)繊維を受容する受容部と、
b)前記受容部に受容された前記繊維内に樹脂を注入する注入部と、
c)前記注入部で前記繊維に注入された樹脂を含浸させて含浸された繊維を形成する含浸部と、
d)前記含浸部で形成された前記含浸された繊維を成形する成形部と
を備える引抜成形装置であって、
前記繊維が、前記受容部を通過した後、前記注入部において収束して樹脂を受容し、注入後、前記繊維が前記注入部から前記含浸部を進む間、注入部分から周囲に配置された繊維に前記樹脂が外方へ流れるように、前記引抜成形装置が構成され、
前記受容部が、振動格子状に配置された可変の大きさの開口を有するインレットを備える、引抜成形装置。 - 前記注入部が、樹脂注入装置を備え、該樹脂注入装置は、前記受容部に受容された繊維が、前記注入装置に隣接する注入ゾーンにおいて収束するように構成される、請求項1に記載された引抜成形装置。
- 前記注入部と前記含浸部とが一体化されている、請求項1又は請求項2に記載された引抜成形装置。
- 前記成形部が、前記注入部および前記含浸部と一体化されている、請求項3に記載された引抜成形装置。
- 前記含浸部が、前記成形部まで延在するその長さに沿って、断面積が減少する、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載された引抜成形装置。
- 前記含浸部の少なくとも2つの対向する壁が、その長さに沿って略連続的に湾曲して収束している、請求項5に記載された引抜成形装置。
- 前記含浸部の少なくとも2つの対向する壁が、その長さに沿って、前記含浸部の軸線に対して異なる角度の一連の2つ以上の線形セグメントに収束する、請求項5に記載された引抜成形装置。
- 前記含浸部の軸線に対する前記線形セグメントの角度が、その長さに沿って前記成形部の方向に減少する、請求項7に記載された引抜成形装置。
- 前記含浸部の軸線に対して角度の異なる前記2つ以上の線形セグメントの少なくとも2つの間に、前記含浸セクションの軸線に対して略平行な線形セクションが存在する、請求項7又は請求項8に記載された引抜成形装置。
- 前記含浸部の少なくとも2つの対向する壁がそれぞれ、前記含浸部の軸線に対して略垂直な壁セクションを含む、請求項5から請求項9までのいずれか一項に記載された引抜成形装置。
- 前記略垂直壁セクションが、前記成形部に隣接する前記含浸部の略端部に位置付けられた、請求項10に記載された引抜成形装置。
- 前記略垂直壁セクションが、部分的に前記含浸部の長さに沿って位置付けられた、請求項10に記載された引抜成形装置。
- 前記樹脂注入部が、前記樹脂注入部内部の中央に位置付けられた樹脂注入装置を備える、請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載された引抜成形装置。
- 前記注入部が、少なくとも1つの樹脂注入ノズルを備える、請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載された引抜成形装置。
- 表面材を1つ以上の部内に挿入するためのアパーチャを更に備える、請求項1から請求項14までのいずれか一項に記載された引抜成形装置。
- 引抜成形装置用のインレットであって、
前記インレットが、振動格子状に配置された可変の大きさの開口を備えるインレット。 - 引抜成形樹脂強化繊維を製造する方法であって、
a)装置の繊維受容部で、繊維を受容する工程であって、前記繊維受容部が、振動格子状に配置された可変の大きさの開口を有するインレットを備える、繊維を受容する工程と、
b)前記装置の樹脂注入部で、樹脂を前記繊維内に注入する工程と、
c)前記装置の含浸部で、前記樹脂を注入された繊維を含浸させる工程と、
d)成形部又は金型部で、前記含浸された繊維を引抜成形品に成形する工程とを含み、
樹脂を受けるために前記受容された繊維を、前記樹脂注入部において収束させ、前記繊維が前記樹脂注入部から前記含浸部を進む間、注入部分から周囲に配置された繊維に前記樹脂が外方へ流れる、方法。 - 前記装置が、請求項1から請求項15までのいずれか一項に記載の引抜成形装置である、請求項17に記載された方法。
- 前記樹脂注入部、前記含浸部又は前記成形部の1つ以上に表面材を設けることを含む、請求項17または請求項18に記載された方法。
- 表面材が千鳥上配置で提供される、請求項19に記載された方法。
- 樹脂含浸繊維を成形する前に、表面材を前記繊維に追加することを更に含む、請求項17または請求項18に記載された方法。
- 前記含浸された繊維が、表面材により完全に覆われる、請求項21に記載された方法。
- 前記表面材が、薄層又は剥離層を含む、請求項19から請求項22までのいずれか一項に記載された方法。
- 樹脂が、前記薄層又は剥離層を通って前記繊維内に注入される、請求項23に記載された方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP15155136.3 | 2015-02-13 | ||
EP15155136 | 2015-02-13 | ||
EP15201578.0 | 2015-12-21 | ||
EP15201578 | 2015-12-21 | ||
PCT/EP2016/052856 WO2016128485A2 (en) | 2015-02-13 | 2016-02-10 | Pultrusion apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018506459A JP2018506459A (ja) | 2018-03-08 |
JP6766075B2 true JP6766075B2 (ja) | 2020-10-07 |
Family
ID=55353196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017561026A Active JP6766075B2 (ja) | 2015-02-13 | 2016-02-10 | 引抜成形装置 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10618200B2 (ja) |
EP (2) | EP3351362B1 (ja) |
JP (1) | JP6766075B2 (ja) |
KR (1) | KR20170117538A (ja) |
CN (1) | CN107405842B (ja) |
BR (1) | BR112017017422A2 (ja) |
DK (1) | DK3256300T3 (ja) |
ES (2) | ES2816373T3 (ja) |
GB (2) | GB2544215A (ja) |
MX (1) | MX2017010399A (ja) |
PL (2) | PL3256300T3 (ja) |
WO (1) | WO2016128485A2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3068286B1 (fr) * | 2017-06-30 | 2020-12-11 | Centre Techn Ind Mecanique | Installation et procede de pultrusion de materiau composite en bande |
DE102018121852A1 (de) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Blattfedern in Faserverbundbauweise und Strangziehvorrichtung |
US11441001B1 (en) * | 2018-11-29 | 2022-09-13 | University Of Tennessee Research Foundation | Process to manufacture carbon fiber intermediate products in-line with carbon fiber production |
WO2020200431A1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | Thyssenkrupp Elevator Innovation And Operations Ag | Core impregnator and method of producing a composite elevator belt using a tapered core impregnator |
CN110281551B (zh) * | 2019-07-15 | 2020-04-03 | 嵊州摩天自动化设备有限公司 | 一种适用于风电叶片主梁用碳纤维拉挤板材的生产设备 |
CN116096557A (zh) | 2020-09-08 | 2023-05-09 | 科思创德国股份有限公司 | 一种制备聚氨酯拉挤复合材料的方法 |
EP3995300A1 (en) | 2020-11-09 | 2022-05-11 | Covestro Deutschland AG | A method for preparing a pultruded polyurethane composite |
KR20230130954A (ko) | 2022-03-04 | 2023-09-12 | 김미경 | 섬유강화복합성형물 제조용 인발성형장치 |
KR20240033957A (ko) | 2022-09-06 | 2024-03-13 | 주식회사 신성소재 | 주입식 인발성형용 금형 장치 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3556888A (en) * | 1967-06-23 | 1971-01-19 | Glastrusions | Pultrusion machine and method |
NL8104019A (nl) | 1981-08-28 | 1983-03-16 | Jan Bos | Werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen uit gewapende kunststof. |
DE3341790A1 (de) * | 1983-11-15 | 1985-05-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum abziehen von aufgewickelten elementen |
US4877471A (en) * | 1984-08-24 | 1989-10-31 | The Boeing Company | Method and apparatus for delivering a resin-impregnated, multifilament band |
US5174844A (en) * | 1986-11-26 | 1992-12-29 | Industrial Technology Research Institute | Method and means for making pultruded fiber reinforced articles |
FR2610864B1 (fr) * | 1987-02-18 | 1989-06-16 | Atochem | Procede de fabrication de profiles de polymere thermoplastique par pultrusion - appareillage - produits obtenus |
BR8907382A (pt) * | 1988-04-19 | 1991-04-23 | Donald E Burg | Casco de embarcacao aperfeicoado,membro de proa e membro de vedacao movel posterior |
US5114633A (en) * | 1991-05-16 | 1992-05-19 | Shell Oil Company | Method for the resin-impregnation of fibers |
ATE131113T1 (de) * | 1991-05-16 | 1995-12-15 | Shell Int Research | Harz-imprägnierung von fasern. |
JPH0550516A (ja) * | 1991-08-23 | 1993-03-02 | Sekisui Jushi Co Ltd | 引抜成形における樹脂含浸方法 |
JPH05220745A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-08-31 | Monsanto Co | 繊維に樹脂を含浸させた複合材料の製造方法、その装置及び製造された複合材料 |
JP3132910B2 (ja) * | 1992-08-07 | 2001-02-05 | 積水化学工業株式会社 | 板状成形体製造装置における樹脂液散布ノズル |
US5492583A (en) * | 1992-11-16 | 1996-02-20 | Geotek, Inc. | Apparatus and method for in-line coating of pultrusion profiles |
JP3339163B2 (ja) * | 1994-02-16 | 2002-10-28 | 東レ株式会社 | プリプレグの製造装置および製造方法 |
JPH07266439A (ja) * | 1994-03-30 | 1995-10-17 | Sekisui Chem Co Ltd | 表面層を有する引抜成形品の製造方法及び製造装置 |
JP3532629B2 (ja) * | 1994-09-22 | 2004-05-31 | 住友化学工業株式会社 | 長繊維強化樹脂構造物の製造装置及び製造方法 |
US5540797A (en) * | 1995-03-24 | 1996-07-30 | Wilson; Maywood L. | Pultrusion apparatus and process |
US5747075A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-05 | Owens-Corning Fiberglas Technology Inc. | Apparatus for resin ipregnated pultrusion |
JP4568449B2 (ja) * | 2000-09-26 | 2010-10-27 | 積水化学工業株式会社 | 長繊維強化樹脂成形体の製造方法及び製造装置 |
CN1266196C (zh) * | 2002-03-08 | 2006-07-26 | 欧文斯科尔宁格公司 | 连续的单纤维薄毡粘合剂体系 |
CN1819903A (zh) * | 2004-07-08 | 2006-08-16 | 大赛璐化学工业株式会社 | 长纤维增强的树脂结构体的拉引装置及产生该结构体的方法 |
DE102008064676B4 (de) * | 2008-05-30 | 2016-03-10 | Daimler Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils |
DE102012013448A1 (de) * | 2012-07-05 | 2014-05-08 | Daimler Ag | Faserbündel-Führungseinrichtung zur Anordnung in einer Pultrusionsvorrichtung und Pultrusionsvorrichtung mit einer solchen Faserbündel-Führungseinrichtung |
FR2999111B1 (fr) * | 2012-12-06 | 2015-06-05 | Structil | Dispositif d'impregnation, unite de fabrication d'un profile creux par pultrusion comprenant un tel dispositif et procede de fabrication correspondant |
FR3003195B1 (fr) | 2013-03-15 | 2015-07-31 | Faurecia Automotive Composites | Procede et dispositif de realisation d'un profile en materiau thermoplastique renforce par des fibres, comprenant une etape de mise en tension des fibres au cours de leur impregnation |
-
2016
- 2016-02-10 GB GB1701866.4A patent/GB2544215A/en not_active Withdrawn
- 2016-02-10 WO PCT/EP2016/052856 patent/WO2016128485A2/en active Application Filing
- 2016-02-10 ES ES18161629T patent/ES2816373T3/es active Active
- 2016-02-10 PL PL16704191T patent/PL3256300T3/pl unknown
- 2016-02-10 KR KR1020177025854A patent/KR20170117538A/ko unknown
- 2016-02-10 BR BR112017017422-7A patent/BR112017017422A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2016-02-10 DK DK16704191T patent/DK3256300T3/da active
- 2016-02-10 US US15/548,903 patent/US10618200B2/en active Active
- 2016-02-10 MX MX2017010399A patent/MX2017010399A/es unknown
- 2016-02-10 EP EP18161629.3A patent/EP3351362B1/en active Active
- 2016-02-10 ES ES16704191T patent/ES2750609T3/es active Active
- 2016-02-10 EP EP16704191.2A patent/EP3256300B1/en active Active
- 2016-02-10 JP JP2017561026A patent/JP6766075B2/ja active Active
- 2016-02-10 CN CN201680009679.8A patent/CN107405842B/zh active Active
- 2016-02-10 GB GB1602411.9A patent/GB2536787B/en active Active
- 2016-02-10 PL PL18161629T patent/PL3351362T3/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2544215A (en) | 2017-05-10 |
ES2750609T3 (es) | 2020-03-26 |
EP3351362A1 (en) | 2018-07-25 |
MX2017010399A (es) | 2018-04-26 |
US20180021983A1 (en) | 2018-01-25 |
WO2016128485A2 (en) | 2016-08-18 |
US10618200B2 (en) | 2020-04-14 |
GB201701866D0 (en) | 2017-03-22 |
WO2016128485A3 (en) | 2016-10-06 |
ES2816373T3 (es) | 2021-04-05 |
CN107405842B (zh) | 2019-12-06 |
EP3256300B1 (en) | 2019-08-28 |
KR20170117538A (ko) | 2017-10-23 |
DK3256300T3 (da) | 2019-11-18 |
JP2018506459A (ja) | 2018-03-08 |
BR112017017422A2 (pt) | 2018-04-03 |
EP3256300A2 (en) | 2017-12-20 |
EP3351362B1 (en) | 2020-07-15 |
GB201602411D0 (en) | 2016-03-23 |
CN107405842A (zh) | 2017-11-28 |
GB2536787B (en) | 2019-09-04 |
PL3256300T3 (pl) | 2020-06-15 |
PL3351362T3 (pl) | 2021-01-11 |
GB2536787A (en) | 2016-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6766075B2 (ja) | 引抜成形装置 | |
US8329280B2 (en) | Chopped fiber bundle, molding material, and fiber reinforced plastic, and process for producing them | |
US10576663B2 (en) | Process and device for the production of a fibre-composite material | |
US8859089B2 (en) | Reinforced hollow profiles | |
KR102334459B1 (ko) | 연속섬유 보강 열가소성 수지 복합재료 및 그 제조방법 | |
US20070013096A1 (en) | Multistage method and apparatus for continuously forming a composite article | |
US20090071593A1 (en) | Pultrusion Apparatus and Method | |
CN106273554B (zh) | 用于制造复合增强构件的装置和方法 | |
KR102338004B1 (ko) | 섬유 복합 재료의 제조 방법 및 장치 | |
Zin et al. | A review on the fabrication method of bio-sourced hybrid composites for aerospace and automotive applications | |
EP3275921A1 (en) | Impregnated prepreg comprising reinforcing fibers | |
KR102204244B1 (ko) | 섬유강화 복합재료 제조용 복합섬유 원단 및 이를 이용한 섬유강화 복합재료의 성형방법 | |
JP6773397B2 (ja) | 複合物における透過性及び繊維体積率を制御するためのポリマーナノ粒子 | |
CN104890254B (zh) | 用于制造风力涡轮的部件的方法 | |
KR102344943B1 (ko) | 연속섬유 복합재 제조장치 | |
JPH07266440A (ja) | 繊維強化樹脂成形体の製造方法およびその製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171222 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200324 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200624 |
|
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: 20200818 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200916 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6766075 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |