JP7034849B2 - 複合材、複合材の製造方法、及び複合材の硬化方法 - Google Patents

複合材、複合材の製造方法、及び複合材の硬化方法 Download PDF

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Description

本発明は、複合材、複合材の製造方法、及び複合材の硬化方法に関するものである。
近年、曲げ応力、せん断応力等に対して優れた強度を発揮する複合材ハニカムサンドイッチパネルが、航空機等の構造材として使用されている。複合材ハニカムサンドイッチパネルは、軽量のコア材（ハニカムコア）の上下面に高強度のスキン材を配したサンドイッチ構造となっている。これらスキン材とハニカムコアとの接着には、フィルム状接着剤が使用されることがある。このような複合材ハニカムサンドイッチパネルの例としては、例えば特許文献１に記載されているものが報告されている。
雷撃による損傷を防ぐため、航空機構造に使用される複合材ハニカムサンドイッチパネルにおいては、一般に空力面に耐雷メッシュを取り付けている。従来、複合材ハニカムサンドイッチパネルへの耐雷メッシュの取り付けに当たっては、硬化前の複合材ハニカムサンドイッチパネル（以下、これを単に「複合材」と言う）において、空力面に耐雷メッシュと樹脂材料（例えばフィルム接着剤（耐雷メッシュを複合材に一体化させるための接着剤）や表面調整剤）とを適用する。
米国特許第９５３９７６９号明細書
以下、図５，６を示して、上記のような複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。図５は、従来の複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法の一例（二次接着成形）を説明するための概略図である。図５（ａ）はスキン材形成用のプリプレグが用意された状態を示す図であり、図５（ｂ）は積層されたプリプレグが硬化される状態を示す図であり、図５（ｃ）は複合材が硬化される状態を示す図である。
二次接着成形による製造方法においては、まず、図５（ａ）に示すように、上下２種類のスキン材の材料であるプリプレグ１１０を例えば３枚ずつ用意し、これらをそれぞれ積層する。次に、図５（ｂ）に示すように、積層した未硬化のプリプレグ１１１をそれぞれ別のオートクレーブバッグ１１２に封入してオートクレーブにて硬化する。これにより、プリプレグを硬化して、硬化後プリプレグ１１３を２つ得る。このとき、図中では省略しているが、２つのうち一方の硬化後プリプレグ１１３には、後述の樹脂材料１０８及び耐雷メッシュ１０７を一緒に硬化させて一体化させている。
この後、下から樹脂材料１０８、耐雷メッシュ１０７、硬化後プリプレグ１１３、第２のフィルム接着剤１０５、ハニカムコア１０２、第１のフィルム接着剤１０３、硬化後プリプレグ１１３の順に積層して複合材１０１を得る（図５（ｃ））。なお、図５（ｃ）中では分離して描いているが、樹脂材料１０８、耐雷メッシュ１０７、及び図５（ｃ）中紙面下側の硬化後プリプレグ１１３は一体化されている。得られた複合材１０１をオートクレーブバッグ１１２に封入してオートクレーブにて硬化することで、複合材ハニカムサンドイッチパネルを得ることができる。
複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造に当たっては、現状、図５に示すような二次接着成形による製造方法が一般的である。しかし、この製造方法では、オートクレーブの運転を２回以上行う必要があり、硬化するための費用が増大するという欠点があった。そこで、オートクレーブの運転回数を削減するため、図６に示すような、１回のオートクレーブにて複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造を行う１Ｓｈｏｔ成形が試みられている。以下、図６を示してこのような１Ｓｈｏｔ成形による複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。図６（ａ）は複合材が用意された状態を示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の複合材が硬化される状態を示す図である。
１Ｓｈｏｔ成形においては、図６（ａ）に示すように、図５（ｃ）の複合材１０１のうち、硬化後プリプレグ１１３を未硬化のプリプレグ１１１に替えたものを複合材１０１’として用意する。次に、図６（ｂ）に示すように、この複合材１０１’をオートクレーブバッグ１１２に封入してオートクレーブにて硬化する。これにより、１回のオートクレーブにて複合材ハニカムサンドイッチパネルを製造することができる。従って、１Ｓｈｏｔ成形であれば、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグ作業が１回となることから成形費用を削減できる。また、二次接着成形で必要となるスキン硬化後のラフトリム作業及び治具清掃作業が不要となる。
ここで、通常、複合材ハニカムサンドイッチパネルの成形に当たり、ハニカムコアの側面に圧力がかかることにより発生するコアクラッシュを低減するために、ハニカムコアの端部を斜め３０°程度に削ぎ落とす面取り（チャンファ）加工を行う。このような面取り加工を行ったハニカムコアを備える複合材を１ｓｈｏｔ成形する場合について、以下図７を示して説明する。
図７は図６（ｂ）の複合材１０１’の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。図７に示すように、ハニカムコア１０２の端部に面取り加工を施した場合、この端部が傾斜した形状となるため、ハニカムコア１０２の端部の先端に向かうにつれて、未硬化のプリプレグ１１１がハニカムコア１０２の端部の形状になじみにくくなる。また、このハニカムコア１０２の端部は傾斜した形状になっているため、端部の先端に相対的にオートクレーブの圧力がかかりにくい部分が生じてしまう。このような複合材１０１’について１Ｓｈｏｔ成形を行うと、ハニカムコア１０２の先端の相対的にオートクレーブ圧力がかかりにくい箇所で、最外層に配置した樹脂材料１０８が溜まる（接着剤溜り１１４が生じる）ことがある。接着剤溜り１１４が生じてしまうと、この接着剤溜り１１４によりスキン材（図７中、紙面下側の未硬化のプリプレグ１１１）の繊維が屈曲（リンクル）してしまい、得られる複合材ハニカムサンドイッチパネルの強度低下が生じてしまうという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる複合材及び複合材の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備えており、前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間、又は前記ハニカムコアと前記第１のスキン材との間及び前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間の両方に、前記ハニカムコアの端部の先端に重なるようにフィラーが配置されている複合材を提供する。
本発明の複合材においては、ハニカムコアと第２のスキン材との間、又はハニカムコアと第１のスキン材との間及びハニカムコアと第２のスキン材との間の両方に、ハニカムコアの端部の先端に重なるようにフィラーが配置されている。航空機構造に使用される複合材においては、一般に空力面に耐雷メッシュと樹脂材料を適用する。この複合材において、特にハニカムコアの端部に面取り加工を施す場合、この端部の先端に相対的にオートクレーブの圧力がかかりにくい部分が生じてしまう。この状態で複合材を硬化させると、この部分において、最外層に配置した樹脂材料（例えばフィルム接着剤や表面調整剤）が溜まってしまう（接着剤溜りが生じる）ことがある。接着剤溜りが生じてしまうと、スキン材の繊維が屈曲（リンクル）し、強度低下を招く恐れがある。ここで、本発明のように、ハニカムコアと第１のスキン材との間（ハニカムコアの端部の上部）にフィラーが配置されていれば、フィラーを介してオートクレーブの圧力が、接着剤溜りが生じる部分に伝達されやすくなるため、接着剤溜りの発生を抑制することができる。また、ハニカムコアと第２のスキン材との間（ハニカムコアの端部の下部）にフィラーが配置されていれば、フィラーの剛性により接着剤溜りを抑え込む効果が得られるため、スキン材の屈曲を抑制できる。このように複合材にフィラーが配置されていれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。従って、本発明の複合材であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
前記複合材において、前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間に配置されている前記フィラーは、前記ハニカムコアの端部の先端のみに重なるように配置され、水平視で、前記ハニカムコアの端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが前記複合材の外側にはみ出している。
上記のようにハニカムコアと第２のスキン材との間にフィラーが配置されていれば、スキン材の屈曲を十分に抑制できる。また、フィラーの大きさを適度な大きさに設定できるので、複合材が過度に重くなることを抑制することができる。
前記複合材において、前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されていることが好ましい。
上記のように、本発明では、フィルム接着剤を使用して２つのスキン材をハニカムコアに接着させることができる。
前記複合材において、前記ハニカムコアの端部は、前記第２のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されていることが好ましい。
上記のように、本発明においては、ハニカムコアの端部に面取り加工を施すことができる。
また、本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備えている複合材を準備する準備工程と、前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間、又は前記ハニカムコアと前記第１のスキン材との間及び前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間の両方に、前記ハニカムコアの端部の先端に重なるようにフィラーを配置する配置工程と、を有する複合材の製造方法を提供する。
本発明の複合材の製造方法においては、配置工程において、ハニカムコアと第２のスキン材との間、又はハニカムコアと第１のスキン材との間及びハニカムコアと第２のスキン材との間の両方に、ハニカムコアの端部の先端に重なるようにフィラーを配置する。航空機構造に使用される複合材においては、一般に空力面に耐雷メッシュと樹脂材料を適用する。この複合材において、特にハニカムコアの端部に面取り加工を施す場合、この端部の先端に相対的にオートクレーブの圧力がかかりにくい部分が生じてしまう。この状態で複合材を硬化させると、この部分において、最外層に配置した樹脂材料（例えばフィルム接着剤や表面調整剤）が溜まってしまう（接着剤溜りが生じる）ことがある。接着剤溜りが生じてしまうと、スキン材の繊維が屈曲（リンクル）し、強度低下を招く恐れがある。ここで、本発明のように、ハニカムコアと第１のスキン材との間（ハニカムコアの端部の上部）にフィラーを配置すれば、フィラーを介してオートクレーブの圧力が、接着剤溜りが生じる部分に伝達されやすくなるため、接着剤溜りの発生を抑制することができる。また、ハニカムコアと第２のスキン材との間（ハニカムコアの端部の下部）にフィラーを配置すれば、フィラーの剛性により接着剤溜りを抑え込む効果が得られるため、スキン材の屈曲を抑制できる。このように複合材にフィラーを配置すれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。従って、本発明の複合材の製造方法であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
前記配置工程において、前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間に、前記ハニカムコアの端部の先端のみに重なるように、かつ、水平視で、前記ハニカムコアの端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが前記複合材の外側にはみ出すように前記フィラーを配置する。
上記のようにハニカムコアと第２のスキン材との間にフィラーを配置すれば、スキン材の屈曲を十分に抑制できる。また、フィラーの大きさを適度な大きさに設定できるので、製造する複合材が過度に重くなることを抑制することができる。
前記準備工程において、前記複合材として、前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されているものを準備することが好ましい。
上記のように、本発明では、フィルム接着剤を使用して２つのスキン材をハニカムコアに接着させることができる。
前記準備工程において、前記複合材として、前記ハニカムコアの端部に、前記第２のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されているものを準備することが好ましい。
上記のように、本発明においては、ハニカムコアの端部に面取り加工を施すことができる。
また、本発明は、上述の複合材を一括で硬化する複合材の硬化方法を提供する。
本発明の複合材は、一括で硬化を行って成形（１Ｓｈｏｔ成形）しても、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを十分に抑制することができる。従って、１Ｓｈｏｔ成形を行うことで、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグで硬化する作業が１回となるため、成形費用も削減できる。また、二次接着成形で必要となる、スキン材硬化後のラフトリム作業と治具清掃作業とが不要になるため、簡便である。
本発明の複合材及び複合材の製造方法であれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。
本発明の第１実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る複合材の構成を説明するための斜視図である。 従来の複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、（ａ）スキン材形成用のプリプレグが用意された状態を示す図、（ｂ）積層したプリプレグが硬化される状態を示す図、及び（ｃ）複合材が硬化される状態を示す図である。 従来の複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法の別の一例を説明するための概略図であり、（ａ）複合材が用意された状態を示す図、及び（ｂ）図６（ａ）の複合材が硬化される状態を示す図である。 図６（ｂ）の複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。
以下、本発明に係る複合材及び複合材の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔複合材〕
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る複合材について、図１，４を用いて説明する。
図４は、本実施形態に係る複合材の構成を説明するための斜視図である。
図４に示すように、本実施形態に係る複合材１は、ハニカムコア２と、第１のフィルム接着剤３と、第１のスキン材４と、第２のフィルム接着剤５と、第２のスキン材６と、耐雷メッシュ７と、樹脂材料８と、を備えている。具体的には、第１のフィルム接着剤３はハニカムコア２の一方の面（上面）に配置され、第１のスキン材４は第１のフィルム接着剤３を介してハニカムコア２に接着される。一方、第２のフィルム接着剤５はハニカムコア２の一方の面とは反対側の面（下面）に配置され、第２のスキン材６は第２のフィルム接着剤５を介してハニカムコア２に接着される。そして、耐雷メッシュ７は第２のスキン材６のハニカムコア２に接着される面とは反対側の面上に配置されており、樹脂材料８は耐雷メッシュ７の第２のスキン材６側とは反対側の面に配置されている。樹脂材料８としては、例えばフィルム接着剤や表面調整剤が挙げられる。
ハニカムコア２の端部は、後述するように、第２のスキン材６側に傾斜するように面取り加工が施されている。また、第１のスキン材４及び第２のスキン材６は、未硬化のプリプレグを例えば複数枚積層したものである。
次に、図１を示して本実施形態に係る複合材１における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の構成について具体的に説明する。図１は本実施形態に係る複合材１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。図１に示すように、ハニカムコア２の端部は、第２のスキン材６側に例えば３０°傾斜するように面取り加工が施されている。そして、第２のフィルム接着剤５と第２のスキン材６との間には、ハニカムコア２の面取り加工が施された端部の先端に重なるようにフィラー９が配置されている。具体的には、第２のフィルム接着剤５と第２のスキン材６との間に配置されているフィラー９は、水平視で、ハニカムコア２の端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが複合材１（特にはハニカムコア２の端部の先端）の外側にはみ出している。
フィラー９の材料としては、特に限定されないが、複合材料（例えばＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＧＦＲＰ（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等）、フィルム接着剤、樹脂材料等を挙げることができる。また、フィラー９の硬化状態は硬化済みであっても未硬化であっても良い。また、フィラー９の積層数（ｐｌｙ数）は、生じると予測される接着剤溜りの高さに応じて決定されるが、フィラー９の厚みが０．３ｍｍ／ｐｌｙ以下の場合、１～３ｐｌｙ程度が望ましい。また、フィラー９を複数枚重ねて適用する場合、ｐｌｙ毎の長さは同じであっても、異なっても良い。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材１においては、ハニカムコア２と第２のスキン材６との間に、ハニカムコア２の端部の先端に重なるようにフィラー９が配置されている。本実施形態のように、ハニカムコア２と第２のスキン材６との間（ハニカムコア２の端部の下部）にフィラー９が配置されていれば、フィラー９の剛性により接着剤溜りを抑え込む効果が得られるため、スキン材（第２のスキン材６）の屈曲を抑制できる。このように複合材１にフィラー９が配置されていれば、複合材１の硬化時において、第２のスキン材６の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。従って、本実施形態の複合材１であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
また、本実施形態では、フィラー９が、水平視で、ハニカムコア２の端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが複合材１の外側にはみ出している。このようにフィラー９が配置されていれば、第２のスキン材６の屈曲を十分に抑制できる。また、フィラー９の大きさを適度な大きさに設定できるので、複合材１が過度に重くなることを抑制することができる。
なお、以上に説明した第１実施形態においては、フィラー９が、水平視で、ハニカムコア２の端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが複合材１の外側にはみ出している場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。具体的には、接着剤溜りが発生するハニカムコア２の端部の先端近傍に重なってさえいれば，フィラー９の長さは特に限定されない。
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図２を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、フィラー９の代わりに、第１のフィルム接着剤３と第１のスキン材４との間にフィラー９’が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図２は、本実施形態に係る複合材２１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材２１においては、第１のフィルム接着剤３と第１のスキン材４との間には、ハニカムコア２の面取り加工が施された端部の先端に重なるようにフィラー９’が配置されている。なお、このフィラー９’としては、上記した第１実施形態におけるフィラー９と同様のものであればよい。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材２１においては、ハニカムコア２と第１のスキン材４との間に、ハニカムコア２の端部の先端に重なるようにフィラー９’が配置されている。本実施形態のように、ハニカムコア２と第１のスキン材４との間（ハニカムコア２の端部の上部）にフィラー９’が配置されていれば、フィラー９’を介してオートクレーブの圧力が、接着剤溜りが生じる部分に伝達されやすくなる。これにより、接着剤溜りの発生を抑制することができる。このように複合材２１にフィラー９’が配置されていれば、複合材２１の硬化時において、第２のスキン材６の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。従って、本実施形態の複合材２１であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、フィラー９に加え、第２実施形態のフィラー９’も配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１，第２実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図３は、本実施形態に係る複合材３１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材３１においては、第１のフィルム接着剤３と第１のスキン材４との間、及び第２のフィルム接着剤５と第２のスキン材６との間に、それぞれフィラー９，９’が配置されている。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材３１においては、ハニカムコア２と第１のスキン材４との間、ハニカムコア２と第２のスキン材６との間の両方に、ハニカムコア２の端部の先端に重なるようにフィラー９，９’が配置されている。本実施形態のように、ハニカムコア２と第１のスキン材４との間（ハニカムコア２の端部の上部）にフィラー９が配置されていれば、フィラー９を介してオートクレーブの圧力が、接着剤溜りが生じる部分に伝達されやすくなる。これにより、接着剤溜りの発生を抑制することができる。また、ハニカムコア２と第２のスキン材６との間（ハニカムコア２の端部の下部）にフィラー９’が配置されていれば、フィラー９’の剛性により接着剤溜りを抑え込む効果が得られるため、第２のスキン材６の屈曲を抑制できる。このように複合材３１にフィラー９，９’が配置されていれば、複合材３１の硬化時において、第２のスキン材６の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。従って、本実施形態の複合材３１であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
以上説明したような本発明の複合材は、一括で硬化することができる。本発明の複合材であれば、一括で硬化を行って成形（１Ｓｈｏｔ成形）しても、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを十分に抑制することができる。従って、１Ｓｈｏｔ成形を行うことで、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグで硬化する作業が１回となるため、成形費用も削減できる。また、二次接着成形で必要となる、スキン材硬化後のラフトリム作業と治具清掃作業とが不要になるため、簡便である。
また、以上説明したような本発明の複合材は、将来民間機用舵面構造、将来ヘリ・宇宙往還機用パネル、航空機用床材、新交通及び鉄道車両の床材・フレーム材等、軽量・高剛性の複合材ハニカムサンドイッチパネルを必要とする製品に好適に適用可能である。
〔複合材の製造方法〕
次に、本発明の複合材の製造方法の一実施形態について説明する。
本発明の複合材の製造方法は、準備工程と、配置工程と、を有する。準備工程では、上述した本発明の複合材を準備する。配置工程では、ハニカムコアと第１のスキン材との間、又はハニカムコアと第２のスキン材との間、もしくはこれらの両方に、ハニカムコアの端部の先端に重なるようにフィラーを配置する。
なお、以下では、図１，４に示す複合材１の製造に当たり、本発明の複合材の製造方法を適用する場合を一例として説明するが、これに限定されない。
（準備工程）
準備工程においては、上述した第１実施形態の複合材１を準備する。ここでは一例として、図４に示す複合材１を準備し、以下の工程を行う。
（配置工程）
配置工程においては、図１に示すように、第２のフィルム接着剤５と第２のスキン材６との間に、ハニカムコア２の面取り加工が施された端部の先端に重なるようにフィラー９を配置する。
この配置工程においては、具体的には、図１に示すように、第２のフィルム接着剤５と第２のスキン材６との間に、水平視で、ハニカムコア２の端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが複合材１の外側にはみ出すようにフィラー９を配置する。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材１の製造方法においては、配置工程において、ハニカムコア２と第２のスキン材６との間に、ハニカムコア２の端部の先端に重なるようにフィラー９を配置する。本実施形態のように、ハニカムコア２と第２のスキン材６との間（ハニカムコア２の端部の下部）にフィラー９を配置すれば、フィラー９の剛性により接着剤溜りを抑え込む効果が得られるため、スキン材（第２のスキン材６）の屈曲を抑制できる。このように複合材１にフィラー９を配置すれば、複合材１の硬化時において、第２のスキン材６の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。従って、本実施形態の複合材１の製造方法であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
なお、以上に説明した本発明の複合材の製造方法の一実施形態においては、第２のフィルム接着剤５と第２のスキン材６との間のみにフィラー９を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図２に示すように第１のフィルム接着剤３と第１のスキン材４との間のみにフィラー９’を設けてもよいし、図３に示すように第１のフィルム接着剤３と第１のスキン材４との間、及び第２のフィルム接着剤５と第２のスキン材６との間の両方にそれぞれフィラー９，９’を設けてもよい。また、これらの形態に限定されない。
また、以上に説明した本発明の複合材及び複合材の製造方法の一実施形態においては、第１のフィルム接着剤３と第２のフィルム接着剤５とを使用する場合を一例として説明したが、これらの２つのフィルム接着剤を使用しない態様としてもよい。このようにすれば、フィルム接着剤が不要となるので、コストを下げることができる。また、上記２つのフィルム接着剤を使用しない態様とした場合においても、１Ｓｈｏｔ成形で成形を行うことができる。このとき、ハニカムコアに２つのスキン材（未硬化のプリプレグ）が直接接着される。
また、以上に説明した本発明の複合材及び複合材の製造方法の一実施形態においては、ハニカムコア２の端部に面取り加工する場合を一例として説明したが、面取り加工は行わなくてもよい。ハニカムコアに面取り加工を行わない場合においても、上記のような接着剤溜りが生じることが予想されるが、本発明のようにフィラーを設ければ、このような接着剤溜りの発生を抑制することができる。
１，２１，３１ 複合材
２ ハニカムコア
３ 第１のフィルム接着剤
４ 第１のスキン材
５ 第２のフィルム接着剤
６ 第２のスキン材
７ 耐雷メッシュ
８ 樹脂材料
９，９’ フィラー

Claims (7)

  1. ハニカムコアと、
    該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、
    前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、
    前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、
    該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備える複合材において、
    前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間、又は前記ハニカムコアと前記第１のスキン材との間及び前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間の両方に、前記ハニカムコアの端部の先端に重なるようにフィラーが配置されており、
    前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間に配置されている前記フィラーは、前記ハニカムコアの端部の先端のみに重なるように配置され、水平視で、前記ハニカムコアの端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが前記複合材の外側にはみ出していることを特徴とする複合材。
  2. 前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、
    前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合材。
  3. 前記ハニカムコアの端部は、前記第２のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合材。
  4. ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備えている複合材を準備する準備工程と、
    前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間、又は前記ハニカムコアと前記第１のスキン材との間及び前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間の両方に、前記ハニカムコアの端部の先端に重なるようにフィラーを配置する配置工程と、
    を有し、
    前記配置工程において、前記ハニカムコアと前記第２のスキン材との間に、前記ハニカムコアの端部の先端のみに重なるように、かつ、水平視で、前記ハニカムコアの端部の先端に重なる部分の長さと同等以下の長さが前記複合材の外側にはみ出すように前記フィラーを配置することを特徴とする複合材の製造方法。
  5. 前記準備工程において、前記複合材として、前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されているものを準備することを特徴とする請求項４に記載の複合材の製造方法。
  6. 前記準備工程において、前記複合材として、前記ハニカムコアの端部に、前記第２のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されているものを準備することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の複合材の製造方法。
  7. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の複合材を一括で硬化することを特徴とする複合材の硬化方法。
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