JP6836474B2 - 可撓性マンドレル、複合材部品の製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
尚、複合材の強化繊維は、炭素繊維以外にもガラス繊維、ボロン繊維、アラミド繊維なども同様に適用可能である。
まず複合材部品の成形に用いられる可撓性マンドレルの構成について説明する。図1は本発明の少なくとも一実施形態に係る可撓性マンドレル1を示す斜視図であり、図2は図1の断面図である。図1及び図2では、同形状を有する一対の可撓性マンドレル1(以下、それぞれを区別して述べる場合には、それぞれ「第1の可撓性マンドレル1A」及び「第2の可撓性マンドレル1B」と称する)とともに、成形対象物である複合材部品2がともに示されている。
続いて上記構成を有する可撓性マンドレル1を用いた複合材部品2の製造方法について説明する。図5は、本発明の少なくとも一実施形態に係る複合材部品2の製造方法を工程毎に示すフローチャートである。
このような本体3は、例えば略直方体形状の中実なバルク体として形成される。
尚、第2の材料として金属材料が用いられる場合には、熱伝導層7は例えば溶射によって形成される。
2 複合材部品
3 本体
4 接触面
6 非接触面
7 熱伝導層
8 穴部
12 充填材
Claims (12)
- 熱硬化性樹脂を含む複合材を成形するための可撓性マンドレルであって、
第1の材料を含む本体と、
前記第1の材料より高い熱伝導率を有する第2の材料を含み、前記本体の少なくとも一部を覆うように形成された熱伝導層と、
を備え、
前記熱伝導層は、前記可撓性マンドレルのうち成形時に前記複合材に接触する接触面から前記複合材に接触しない非接触面に至るように延在し、
前記第2の材料は繊維方向における熱伝導率が他の方向に比べて優れるように熱伝導性に異方性を有する繊維材料を含み、
前記第2の材料は、前記繊維方向が前記接触面から前記非接触面に向かうように構成される、可撓性マンドレル。 - 前記熱伝導層は前記本体の周方向全体を囲む、請求項1に記載の可撓性マンドレル。
- 前記繊維材料はPITCH系CFRPである、請求項1又は2に記載の可撓性マンドレル。
- 前記第1の材料はPAN系CFRPである、請求項1から3のいずれか一項に記載の可撓性マンドレル。
- 前記熱伝導層は2mm未満の厚さを有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の可撓性マンドレル。
- 前記本体には内側に向けて少なくとも一つの穴部が形成される、請求項1から5のいずれか一項に記載の可撓性マンドレル。
- 前記穴部は前記本体のうち前記非接触面側に設けられる、請求項6に記載の可撓性マンドレル。
- 前記穴部を充填する充填材を更に備え、
前記充填材は前記第1の材料より高い熱伝導率を有する、請求項6又は7に記載の可撓性マンドレル。 - 一対の可撓性マンドレルを用いて熱硬化性樹脂を含む複合材を成形することにより、複合材部品を製造するための方法であって、
第1の材料を用いて、前記可撓性マンドレルの本体を形成する工程と、
前記第1の材料より高い熱伝導率を有する第2の材料を用いて、前記可撓性マンドレルのうち成形時に前記複合材に接触する接触面から前記複合材に接触しない非接触面に至るまで、前記本体の少なくとも一部を覆うように熱伝導層を形成する工程と、
前記熱伝導層が形成された前記可撓性マンドレルの間に前記複合材を介在させ、熱硬化処理を実施する工程と、
を備え、
前記第2の材料は繊維方向における熱伝導率が他の方向に比べて優れるように熱伝導性に異方性を有する繊維材料を含み、
前記熱伝導層は、前記繊維方向が前記接触面から前記非接触面に向かうように形成される、複合材部品の製造方法。 - 前記本体に前記熱伝導層を形成する前に、前記本体の内側に向けて穴部を形成する工程を更に備える、請求項9に記載の複合材部品の製造方法。
- 前記熱伝導層は金属材料を溶射することにより形成される、請求項9又は10に記載の複合材部品の製造方法。
- 一対の可撓性マンドレルを用いて熱硬化性樹脂を含む複合材を成形することにより、複合材部品を製造するための方法であって、
第1の材料を用いて、前記可撓性マンドレルの本体を形成する工程と、
前記第1の材料より高い熱伝導率を有する第2の材料を用いて、前記可撓性マンドレルのうち成形時に前記複合材に接触する接触面から前記複合材に接触しない非接触面に至るまで、前記本体の少なくとも一部を覆うように熱伝導層を形成する工程と、
前記熱伝導層が形成された前記可撓性マンドレルの間に前記複合材を介在させ、熱硬化処理を実施する工程と、
を備え、
前記熱伝導層は金属材料を溶射することにより形成される、複合材部品の製造方法。
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