JP7358504B2

JP7358504B2 - 成形方法及び成形型

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Publication number: JP7358504B2
Application number: JP2021560800A
Authority: JP
Inventors: 俊樹北澤; 正彦清水; 翔也真能
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2023-10-10
Anticipated expiration: 2039-11-26
Also published as: WO2021106074A1; EP4000911A1; EP4000911A4; US20220339853A1; JPWO2021106074A1

Description

本開示は、成形方法及び成形型、特に、特に複合材の材料である繊維シートを成形する成形方法及び成形型に関するものである。

航空機の胴体、主翼等の航空機部品は、複合材、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が用いられるものがあり、航空機部品を構成するＣＦＲＰ製の構造部材は、任意の断面形状を有している。ＣＦＲＰを成形して成形品を形成する際、繊維シート（プリプレグ等）が平坦に積層された繊維シート積層体（チャージとも呼ばれる。）が、Ｒ面を有するように屈曲されたり、緩やかな曲率を有するように湾曲されたりして成形される。これにより、任意の断面形状を有する成形品が形成される。

また、上記方法と異なり、繊維シートの積層時において、成形品の最終形状に対応する成形型に繊維シートを積層することによって、成形品を形成する場合がある。下記の特許文献１では、プリプレグが積層された複合材が成形型によって成形される技術が開示されている。

米国特許第８１４２１８１号明細書

繊維シート積層体の曲げ加工時において、繊維シート積層体の層間（繊維シート同士）を適切に滑らせながら成形する必要がある。層間が適切に滑らない場合、曲げ領域で皺（リンクル）が発生するおそれがある。また、繊維シート積層体が折り曲げ線の近傍でＲ面を有するように屈曲される場合、曲げ加工前後で繊維シート積層体に周長差が生じる。繊維シートは、繊維方向において伸縮性を有さないため、曲げ加工時に繊維が余ることによる皺が発生する可能性がある。

積層装置を用いて繊維シートを積層する場合、繊維を含むトウ又はテープが積層装置から一方向に吐出されて積層されていく。このとき、積層装置の構成によって、形成する成形品の形状と、トウ又はテープを積層できる角度の関係には制約がある。したがって、トウ又はテープを積層できる角度には限界があるため、所定角度を有する最終形状に対応する成形型に繊維シートを積層できない。例えば、９０度に屈曲したＬ字断面を有する長尺部材の内面側において、長手方向に対して４５度の方向にトウ又はテープを積層することは困難である。また、断面凹形状の場合にもトウ又はテープを積層できない。

さらに曲率を有する凸形状の場合においても、皺の発生を防止するため、比較的幅の狭いトウ又はテープを積層していく必要がある。そのため、積層にかかる時間が長時間化するという問題がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、曲げ加工時において皺の発生を抑制でき、かつ、積層にかかる時間を短縮化することが可能な成形方法及び成形型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、本開示の成形方法及び成形型は以下の手段を採用する。
すなわち、本開示に係る成形方法は、中間成形品を形成するための成形型の成形面上に繊維シートを供給し積層して中間成形品を形成する積層ステップと、前記成形面上に積層されて前記成形型に対応した形状を有する前記中間成形品に対して、前記成形品となるように曲げ加工を施す曲げ加工ステップとを備え、前記成形面は、形成する前記中間成形品に対応する形状を有し、前記成形面において第１成形面に対して第２成形面が屈曲し、前記第１成形面と前記第２成形面のなす角度は、形成する前記成形品の断面形状が有する屈曲角度よりも大きく１８０度未満である。

本開示に係る成形型は、曲げ加工が施されることによって成形品として形成される中間成形品を形成するための成形型であって、前記成形型は、成形面上に繊維シートが供給されて積層され、前記成形面は、形成する前記中間成形品に対応する形状を有し、前記成形面において第１成形面に対して第２成形面が屈曲し、前記第１成形面と前記第２成形面のなす角度は、形成する前記成形品の断面形状が有する屈曲角度よりも大きく１８０度未満である。

本開示によれば、曲げ加工時において皺の発生を抑制でき、かつ、積層にかかる時間を短縮化することが可能である。

本開示の一実施形態に係る積層装置を示す概略図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第１実施例を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第１実施例によって形成される成形品を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第２実施例を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第２実施例によって形成される成形品を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第３実施例を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第３実施例によって形成される成形品を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第４実施例を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第４実施例によって形成される成形品を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第３実施例を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形型の第４実施例を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形方法の変形例によって形成される中間成形品を示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る成形方法の変形例によって形成される成形品を示す斜視図である。成形型において一側の成形面に対して他側の成形面のなす角度θ_１と、曲げ加工前後の周長差の比率の関係を示すグラフである。

以下に、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、まず、積層装置１を用いて繊維シート３０を賦形しつつ積層することによって繊維シート積層体である中間成形品３２を形成し、形成された中間成形品３２に対して更に曲げ加工を施すことによって最終形状の成形品３４を形成する。成形品３４は、例えば、航空機構造体を構成する航空機部品であるストリンガ、スパー、フレーム、リブ等である。また、中間成形品３２は、積層装置１によって賦形されているが、成形品３４としての形状を有する前の形状を有する繊維シート積層体をいう。

本実施形態に係る成形方法に用いられる積層装置１は、図１に示すように、供給部２と、押圧部３と、加熱部４，５などを備える。積層装置１は、成形型２０に向けてプリプレグ等の繊維シート３０を１層ずつ供給し、成形型２０に載置された繊維シート３０を、押圧部３を用いて押圧し成形型２０に沿って賦形する。次に、賦形された繊維シート３０の上面に別の繊維シート３０を供給して載置し、押圧部３を用いて押圧し賦形する。この動作が１層ずつ繰り返されて、成形型２０上に複数枚の繊維シート３０が積層されて、中間成形品３２としての目標形状を有する繊維シート積層体が形成される。

繊維シート３０は、一方向に長いテープ状を有し、供給前はロール状に巻かれて、供給部２に収容される。繊維シート３０における繊維の方向は、繊維シート３０の長手方向に対して平行となるように配置される。ロール状に巻き取られた繊維シート３０は、供給部２から供給される。繊維シート３０は、合成樹脂、例えば熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が含浸されていてもよいし、合成樹脂が含浸されていなくてもよい。

供給部２は、繊維シート３０を一方向に吐出して、成形型２０に供給する。供給部２は、成形型２０の長手方向及び短手方向に沿って移動可能な構成を有する。この場合、供給部２が移動しながら、繊維シート３０を成形型２０の長手方向一端側から他端側にわたって、又は、短手方向一端側から他端側にわたって供給する。

成形型２０は、例えば図２Ａ及び図３Ａに示すように一方向に長い長尺状を有する。成形型２０は、形成する積層体の形状に応じて、長手方向に沿って断面形状が一定である場合、断面形状が変化する場合や、ねじれやコンタが形成されている場合がある。

成形型２０には、成形前の繊維シート３０が載置され、その後、押圧部３によって押圧されることにより、成形型２０の形状に応じた形に成形される。

成形型２０は、形成する成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０よりも平坦に近い角度θ_１を有する。ここで、図２Ｂ及び図３Ｂに示すように、成形品３４が第１板部３４Ａと第２板部３４Ｂを有し、第１板部３４Ａと第２板部３４Ｂが互いに接続されており、図２Ａ及び図３Ａに示すように、中間成形品３２が第１板部３２Ａと第２板部３２Ｂを有し、第１板部３２Ａと第２板部３２Ｂが互いに接続されている場合について説明する。この場合、成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０は、第１板部３４Ａの板面と第２板部３４Ｂの板面のなす角（なす角は、１８０度未満とする。）である。また、中間成形品３２の断面形状が有する屈曲角度θ_１は、第１板部３２Ａの板面と第２板部３２Ｂの板面のなす角（なす角は、１８０度未満とする。）である。成形型２０と中間成形品３２は、対応していることから、同様の屈曲角度θ_１を有する。

例えば、成形品３４として、図２Ｂ及び図３Ｂに示すように、９０度に屈曲したＬ型断面又はＣ型断面を有する長尺部材を形成する場合、図２Ａ及び図３Ａに示すように、中間成形品３２の断面形状が有する屈曲角度θ_１は、形成する成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０よりも大きく１８０度未満である。中間成形品３２は、成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０（例えば９０度）よりも大きい屈曲角度θ_１を有する。

これに対応して、成形型２０の成形面２２Ａ，２２Ｂは、形成する中間成形品３２に対応する形状を有する。例えば、成形型２０において、中間成形品３２の断面形状が有する屈曲角度θ_１と同様の角度、すなわち、一側の成形面２２Ａに対して他側の成形面２２Ｂのなす角度もθ_１となる。成形型２０において一側の成形面２２Ａに対して他側の成形面２２Ｂのなす角度θ_１が、例えば１５０度以上、より好ましくは１６０度以上である場合、成形型２０の成形面２２Ａ，２２Ｂは平坦に近くなり、繊維シート３０の積層時に、幅広のトウ又はテープで積層することができる。成形型２０において一側の成形面２２Ａに対して他側の成形面２２Ｂのなす角度θ_１は、最終的に形成される成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０よりも大きく１８０度未満である。なお、成形面２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ本開示に係る第１成形面、第２成形面の一例である。

押圧部３は、例えばローラであり、成形型２０に載置された繊維シート３０を押圧し、繊維シート３０を成形型２０に沿って賦形させる。押圧部３は、成形型２０や繊維シート３０に対して所定の押圧力が付与されるように駆動される。また、押圧部３は、成形型２０の長手方向及び短手方向に沿って移動可能であり、押圧部３が移動しながら繊維シート３０を押圧することによって、長尺状の繊維シート３０を一端から他端にかけて賦形、すなわち、成形型２０に沿って馴染ませることができる。

加熱部４，５は、繊維シート３０又は成形型２０を加熱する。加熱部４，５は、例えば、赤外線、温風、又は、レーザー光などによって、対象物を加熱する。

加熱部４は、供給部２よりも移動方向前方に設置され、成形型２０、成形型２０に載置される前の繊維シート３０、又は、成形型２０において既に成形されている繊維シート３０を加熱する。加熱部５は、供給部２よりも移動方向後方に設置され、成形型２０に載置される前の繊維シート３０を加熱する。これにより、繊維シート３０が成形型２０に載置される前、又は、押圧部３を用いて繊維シート３０を賦形する前において、繊維シート３０又は成形型２０が加熱される。温度上昇によって、繊維シート３０の粘着性が向上するため、繊維シート３０間同士の接着性が高まる。

また、加熱部（図示せず。）は、押圧部３を外部から加熱してもよい。または、押圧部３の内部に加熱部（図示せず。）を設け、押圧部３を発熱させてもよい。これにより、押圧部３を用いて繊維シート３０を押圧する際、押圧部３が加熱されて又は押圧部３が発熱するため、繊維シート３０の可塑性が高まり、温度上昇によって、繊維シート３０の粘着性が向上するため、繊維シート３０間同士の接着性が高まる。

曲げ加工装置（図示せず。）は、形成された中間成形品３２としての繊維シート積層体に対して、最終形状の成形品３４となるように曲げ加工を施す。曲げ加工装置は、例えば、最終形状に対応した形状を有する成形型や、繊維シート積層体を押圧するローラ、繊維シート積層体を加熱する加熱部などを備える。また、曲げ加工装置は、ローラによって賦形する場合に限られず、繊維シート積層体にブラダーバッグを被せて外側から加圧するものでもよいし、内側を真空引きして加工するものでもよい。

次に本実施形態に係る繊維シート３０の成形方法について説明する。
まず、供給部２が繊維シート３０を吐出し、繊維シート３０を成形型２０に供給する。供給部２は、所定の方向で成形型２０の一端側から他端側へ移動しつつ、繊維シート３０を供給する。供給部２から供給された繊維シート３０は、成形型２０上に載置される。また、押圧部３は、供給部２と共に、成形型２０の一端側から他端側へ移動しつつ、繊維シート３０を押圧する。

成形型２０上の所定の領域全てにわたって、繰り返し一端側から他端側へ繊維シート３０が供給され押圧されると、１層目の繊維シート３０の成形が完了する。

次に、供給部２と押圧部３は、１層目とは異なる方向又は同一の方向で成形型２０の一端側から他端側へ移動しつつ、繊維シート３０を既に載置された繊維シート３０の上に供給しつつ、繊維シート３０を押圧する。１層目の繊維シート３０上の所定の領域全てにわたって、繰り返し一端側から他端側へ繊維シート３０が供給され押圧されると、２層目の繊維シート３０の成形が完了する。

上述した動作が繰り返されて必要層数の繊維シート３０が積層され成形されると、中間成形品３２が形成されて、繊維シート３０の積層成形が完了する。

次に、曲げ加工装置によって、形成された中間成形品３２としての繊維シート３０に対して、最終形状の成形品３４となるように曲げ加工が施される。

以下、本実施形態に係る成形方法に用いられる成形型２０の実施例について説明する。
例えば、成形型２０は、図２Ａに示すように、下向きに窪んだ凹形状を有する凹型である。図２Ｂに示すように、最終形状の成形品３４が、断面がＬ字形状を有する場合、成形型２０は、下向きに窪んだ凹形状を有し、かつ、形成する成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０よりも平坦に近い角度θ_１を有する。従来、９０度に近い凹型に対して、積層装置では、繊維シート３０を積層できない場合があった。例えば、９０度に屈曲したＬ字断面を有する長尺部材の内面側において、長手方向に対して４５度の方向にトウ又はテープを積層することは困難である。これに対して、本実施形態によれば、成形型２０の屈曲角度が平坦に近い角度θ_１であるため、積層装置１によって繊維シート３０を積層していくことができる。積層装置１による積層が可能となることから、効率良く成形品３４を形成できる。

また、成形型２０は、図３Ａに示すように、上向きに突出した凸形状を有する凸型である。図３Ｂに示すように、最終形状の成形品３４が、断面がＣ型形状を有する場合、成形型２０は、上向きに突出した凸形状を有し、かつ、形成する成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０よりも平坦に近い角度θ_１を有する。従来、９０度の屈曲角度を有する成形型に対して繊維シート３０を積層する場合、積層装置の方向を変更する際に時間がかかり、積層速度が遅くなっていた。これに対して、本実施形態によれば、成形型２０の屈曲角度が平坦に近い角度θ_１であるため、積層速度を遅くすることなく、平坦に積層する場合とほぼ同じ積層速度で積層できる。したがって、効率良く成形品３４を形成できる。

さらに、成形型２０は、図４Ａ及び図５Ａに示すように、長手方向に沿って曲率を有する型でもよい。図４Ａでは、長手方向において上向きに湾曲した曲率を有する凸型の成形型２０を示す。図４Ｂに示すように、最終形状の成形品３４は、断面がＣ型形状を有し、かつ、長手方向において上向きに湾曲した曲率を有する。

図６では、長手方向において上向きに湾曲した曲率を有し、成形品３４を成形するための凸型の成形型４０を用いて繊維シート積層体を賦形する例を示す。従来の方法では、平坦な繊維シート積層体３６に対して曲げ加工を施して、成形型４０に沿って賦形して成形品３４を形成していた。これに対して、本実施形態に係る成形方法では、中間成形品３２に対して曲げ加工を施して、成形型４０に沿って賦形して成形品３４を形成する。

図６に示すように、成形品３４が長手方向において上向きに湾曲した曲率を有する場合、平坦な繊維シート積層体３６を曲げる曲げ加工の結果、曲げ加工前の繊維シート積層体３６の端部３６ａの長さ（周長）と、曲げ加工後の繊維シート積層体である成形品３４の端部３４ａの長さ（周長）に差（周長差）が生じる。繊維シート３０の繊維は伸縮性を有さないことから、成形品３４が長手方向において上向きに湾曲している場合、繊維シート３０の繊維は曲げ領域において圧縮される。その結果、繊維の余りが繊維シート３０において皺となる。これに対し、本実施形態に係る成形方法によって、中間成形品３２に対して曲げ加工を施す場合、曲げ加工前の中間成形品３２の端部３２ａの長さ（周長）と、曲げ加工後の成形品３４の端部３４ａの長さ（周長）の差である周長差が短くなるため、成形時の繊維余りが低減され、皺の発生を抑制できる。

図５Ａでは、長手方向において下向きに湾曲した曲率を有する凸型の成形型２０を示す。図５Ｂに示すように、最終形状の成形品３４は、断面がＣ型形状を有し、かつ、長手方向において下向きに湾曲した曲率を有する。

図７では、長手方向において下向きに湾曲した曲率を有し、成形品３４を成形するための凸型の成形型４０を用いて繊維シート積層体を賦形する例を示す。従来の方法では、平坦な繊維シート積層体３６に対して曲げ加工を施して、成形型４０に沿って賦形して成形品３４を形成していた。これに対して、本実施形態に係る成形方法では、中間成形品３２に対して曲げ加工を施して、成形型４０に沿って賦形して成形品３４を形成する。

図７に示すように、成形品３４が長手方向において下向きに湾曲した曲率を有する場合においても、平坦な繊維シート積層体３６を曲げる曲げ加工の結果、曲げ加工前の繊維シート積層体３６の端部３６ａの長さ（周長）と、曲げ加工後の繊維シート積層体である成形品３４の端部３４ａの長さ（周長）に差（周長差）が生じる。繊維シート３０の繊維は伸縮性を有さないことから、成形品３４が長手方向において下向きに湾曲している場合、繊維シート３０の繊維は曲げ領域において引っ張られる。その結果、最も引張力を受ける部分で、繊維が切断される前に繊維が直線状に突っ張るため、その他の部分で繊維が余り、その余りが繊維シート３０において皺となる。これに対し、本実施形態に係る成形方法によって、中間成形品３２に対して曲げ加工を施す場合、曲げ加工前の中間成形品３２の端部３２ａの長さ（周長）と、曲げ加工後の成形品３４の端部３４ａの長さ（周長）の差である周長差が短くなるため、成形時の繊維余りが低減され、皺の発生を抑制できる。

図９には、成形型２０において一側の成形面２２Ａに対して他側の成形面２２Ｂのなす角度θ_１（図４Ａ及び図５Ａ参照）と、曲げ加工前後の周長差の比率の関係を示す。なす角度θ_１が１８０度である場合、すなわち、成形型２０の断面形状において屈曲部がなく、平坦な繊維シート積層体３６を曲げる場合、周長差が一番長い。そして、なす角度θ_１が９０度に近くなるにつれて、すなわち、成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０に近くなるにつれて、周長差が短い。したがって、曲げ加工前後の周長差を短くするためには、成形型２０において一側の成形面２２Ａに対して他側の成形面２２Ｂのなす角度θ_１を小さくして、成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０に近づければよい。

以上、本実施形態によれば、成形型２０によって形成される中間成形品３２の断面形状が有する屈曲角度は、最終的に形成される成形品３４の断面形状が有する屈曲角度θ_０よりも大きく１８０度未満である。そして、成形型２０上に積層されて成形型２０に対応した形状に形成された繊維シート３０、すなわち、中間成形品３２に対して、成形品３４となるように曲げ加工が施される。これにより、平坦な繊維シート３０に対して成形品３４となるように曲げ加工を施す場合と比べて、発生する層間すべり量が低減する。

また、成形型２０において一側の成形面２２Ａに対して他側の成形面２２Ｂのなす角度θ_１が、例えば１２０度以上、より好ましくは１６０度以上である場合、繊維シート３０の積層時に、幅広のトウ又はテープで積層することができる。その結果、積層にかかる時間を短縮化できる。

上述した実施形態では、曲げ領域と他の非曲げ領域に関わらず、繊維シート積層体である中間成形品３２の各層間の層間接着力が一定である場合について説明したが、本開示はこの例に限定されない。図８Ａには中間成形品３２を示し、図８Ｂには、図８Ａに示した中間成形品３２に対して曲げ加工が施されて形成された成形品３４を示す。繊維シート３０を積層して中間成形品３２を形成する工程において、図８Ａに示すように、曲げ加工が施される曲げ領域（フォーミングエリア）Ａ以外の非曲げ領域Ｂの層間接着力が、曲げ領域Ａの層間接着力よりも高くなるように調整される。すなわち、曲げ領域Ａでは層間接着力を弱くし、非曲げ領域Ｂでは層間接着力を強くする。

これにより、曲げ加工時において、曲げ領域Ａで層間すべりが適切に発生しやすくなり、フォーミング性が向上する。その結果、図８Ｂに示すように、成形品３４の曲げ領域Ａにおいて皺の発生を抑制できる。また、層間接着力が比較的高い非曲げ領域Ｂでは、積層時に発生する繊維シート３０の剥がれを防ぐことができ、積層性が向上する。さらに、層間接着力が比較的高い非曲げ領域Ｂでは、ハンドリング時の層間剥がれを防ぐことができ、ハンドリング性が向上する。

以上説明した実施形態に記載の成形方法は例えば以下のように把握される。
本開示に係る成形方法は、中間成形品（３２）を形成するための成形型（２０）の成形面（２２Ａ，２２Ｂ）上に繊維シート（３０）を供給し積層して前記中間成形品を形成する積層ステップと、前記成形面上に積層されて前記成形型に対応した形状を有する前記中間成形品に対して、成形品（３４）となるように曲げ加工を施す曲げ加工ステップとを備え、前記成形面は、形成する前記中間成形品に対応する形状を有し、前記成形面において第１成形面（２２Ａ）に対して第２成形面（２２Ｂ）が屈曲し、前記第１成形面と前記第２成形面のなす角度は、形成する前記成形品の断面形状が有する屈曲角度よりも大きく１８０度未満である。

この構成によれば、中間成形品を形成するための成形型の成形面上に繊維シートが供給されて、繊維シートが積層される。成形面は、形成する中間成形品に対応する形状を有し、成形面において第１成形面に対して第２成形面が屈曲し、第１成形面と第２成形面のなす角度は、形成する成形品の断面形状が有する屈曲角度よりも大きく１８０度未満である。これにより、成形品の断面形状が有する屈曲角度よりも大きな屈曲角度を有する中間成形品が形成される。そして、成形型上に積層されて成形型に対応した形状に形成された繊維シート、すなわち、中間成形品に対して、成形品となるように曲げ加工が施される。これにより、平坦な繊維シートに対して成形品となるように曲げ加工を施す場合と比べて、発生する層間すべり量が低減する。
なお、成形型は、下向きに窪んだ凹形状を有する凹型、上向きに突出した凸形状を有する凸型のいずれの場合にも適用できる。

本開示に係る成形方法において、前記成形型は、前記断面形状を含む切断面に対して交差する方向において曲率を有してもよい。

この構成によれば、成形型に対応した形状に形成された中間成形品は、断面形状を含む切断面に対して交差する方向において曲率を有する。断面形状を含む切断面に対して交差する方向において曲率を有する場合、平坦な繊維シートに対して成形品となるように曲げ加工が施されたとき、曲げ加工前後において、繊維シートに周長差が生じて圧縮力又は引張力が負荷されるため、皺が発生する。これに対して、中間成形品に対して成形品となるように曲げ加工が施される場合、平坦な繊維シートに比べて、生じる周長差が低減するため、負荷される圧縮力又は引張力も低下する。したがって、曲げ加工による皺の発生が抑制される。

本開示に係る成形方法において、積層された前記繊維シートに付与する層間接着力を調整する調整ステップを備え、前記調整ステップは、前記繊維シートにおいて曲げ加工が施される曲げ領域以外の非曲げ領域の前記層間接着力が、前記曲げ領域の前記層間接着力よりも高くなるように、前記層間接着力を調整してもよい。

この構成によれば、積層された繊維シートに付与する層間接着力が調整される。また、前記繊維シートにおいて曲げ加工が施される曲げ領域以外の非曲げ領域の層間接着力が、曲げ領域の層間接着力よりも高くなるように、繊維シートが積層される。これにより、曲げ領域での層間接着力が比較的低くなることによって、曲げ加工時に層間を適切に滑らせることができ、皺の発生を抑制できる。また、層間接着力が比較的高い非曲げ領域では、積層時やハンドリング時の剥がれを防止できる。

本開示に係る成形方法において、前記成形品は、第１板部（３４Ａ）と、前記第１板部に接続された第２板部（３４Ｂ）とを有し、前記成形品の断面形状が有する前記屈曲角度は、前記第１板部の板面と前記第２板部の板面のなす角である。

本開示に係る成形型は、下向きに窪んだ凹形状を有する凹型である。

本開示に係る成形型は、上向きに突出した凸形状を有する凸型である。

１：積層装置
２：供給部
３：押圧部
４，５：加熱部
２０：成形型
２２Ａ：成形面（第１成形面）
２２Ｂ：成形面（第２成形面）
３０：繊維シート
３２：中間成形品
３２Ａ：第１板部
３２Ｂ：第２板部
３４：成形品
３４Ａ：第１板部
３４Ｂ：第２板部
３６：繊維シート積層体
４０：成形型
Ａ：曲げ領域
Ｂ：非曲げ領域

Claims

中間成形品を形成するための成形型の成形面上において、該成形面上に供給された複数の繊維シートを積層して前記中間成形品を形成する積層ステップと、
前記成形面上に積層されて前記成形型に対応した形状を有する前記中間成形品に対して、成形品となるように曲げ加工を施す曲げ加工ステップと、
を備え、
前記成形面は、形成する前記中間成形品に対応する形状を有し、
前記成形面において第１成形面に対して第２成形面が屈曲し、前記第１成形面と前記第２成形面のなす角度は、形成する前記成形品の断面形状が有する屈曲角度よりも大きく１８０度未満であって、
前記第２成形面は、前記曲げ加工ステップで曲げ加工が施される曲げ領域と接触する面であり、
前記第１成形面は、前記曲げ領域以外の非曲げ領域と接触する面であり、
前記成形型の前記第１成形面は、前記断面形状を含む切断面に対して交差する方向において曲率を有する成形方法。
積層された前記繊維シートに付与する層間接着力を調整する調整ステップを備え、
前記調整ステップは、前記繊維シートにおいて曲げ加工が施される前記曲げ領域以外の非曲げ領域の前記層間接着力が、前記曲げ領域の前記層間接着力よりも高くなるように、前記層間接着力を調整する請求項１に記載の成形方法。
前記成形品は、第１板部と、前記第１板部に接続された第２板部とを有し、前記成形品の前記断面形状が有する前記屈曲角度は、前記第１板部の板面と前記第２板部の板面のなす角である請求項１又は２に記載の成形方法。
曲げ加工が施されることによって成形品として形成される中間成形品を形成するための成形型であって、
前記成形型は、成形面上において、該成形面上に供給された複数の繊維シートが積層され、
前記成形面は、形成する前記中間成形品に対応する形状を有し、
前記成形面において第１成形面に対して第２成形面が屈曲し、前記第１成形面と前記第２成形面のなす角度は、形成する前記成形品の断面形状が有する屈曲角度よりも大きく１８０度未満であって、
前記第２成形面は、曲げ加工が施される曲げ領域と接触する面であり、
前記第１成形面は、前記曲げ領域以外の非曲げ領域と接触する面であり、前記断面形状を含む切断面に対して交差する方向において曲率を有する成形型。
前記成形型は、下向きに窪んだ凹形状を有する凹型である請求項４に記載の成形型。
前記成形型は、上向きに突出した凸形状を有する凸型である請求項４に記載の成形型。