JP7375227B2 - 繊維強化複合材成形装置および繊維強化複合材成形方法 - Google Patents
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Description
本開示は、繊維強化複合材成形装置および繊維強化複合材成形方法に関するものである。
従来、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維基材で樹脂を強化した繊維強化プラスチック等の繊維強化複合材が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、真空圧と大気圧の差圧を利用して、繊維基材に樹脂を含浸させるＲＴＭ（Resin Transfer Molding）を適用した繊維強化複合材の成形方法が開示されている。特許文献１では、複合材を形成する成形型であるコア材は、樹脂の通り道となる大溝と大溝から分岐した多数の小溝を有している。大溝および小溝を介して樹脂が繊維基材の面方向に拡散され、拡散された樹脂が繊維基材の厚み方向に含浸される。
溝部を有する成形型により繊維基材に樹脂を含浸させて繊維基材を硬化させた場合、溝部の形状に沿って樹脂が硬化し、繊維基材の表面に付着する。繊維基材の表面から離間させるように成形型を移動させれば、成形型は溝部の形状に沿って硬化した樹脂と干渉することはない。
しかしながら、例えば、アンダーカットを有する形状のキャビティが形成される成形型を用いる場合など、繊維基材の表面に接触した状態で成形型を移動させる必要がある場合、成形型が溝部の形状に沿って硬化した樹脂と干渉してしまう。成形型が溝部の形状に沿って硬化した樹脂と干渉すると、成形型を適切に移動させることができず、あるいは成形型を移動させることにより溝部の形状に沿って硬化した樹脂が剥離して成形された製品が傷ついてしまう可能性がある。
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、コア部を製品と干渉させずに移動させるとともに樹脂材料を繊維基材の面方向に拡散させて繊維基材の全体に含浸させることが可能な繊維強化複合材成形装置および繊維強化複合材成形方法を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る繊維強化複合材成形装置は、繊維基材を成形する第１成形面を有するコア部と、前記繊維基材を成形する第２成形面と前記コア部を収容する凹部を有する成形型と、前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を封止して密閉空間を形成する密閉部材と、前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧する吸引部と、前記吸引部により減圧される前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料を注入する樹脂注入部と、前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離間させる移動機構と、を備え、前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部が形成されており、前記移動機構は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させる。
本開示の一態様に係る繊維強化複合材成形方法は、繊維基材を成形する第１成形面を有するコア部を、前記繊維基材を成形する第２成形面を有する成形型の凹部に配置する配置工程と、前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を密閉部材により封止して密閉空間を形成する密閉工程と、前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧し、前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料を注入する樹脂注入工程と、前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離間させる移動工程と、を備え、前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部が形成されており、前記移動工程は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させる。
本開示によれば、コア部を製品と干渉させずに移動させるとともに樹脂材料を繊維基材の面方向に拡散させて繊維基材の全体に含浸させることが可能な繊維強化複合材成形装置および繊維強化複合材成形方法を提供することができる。
以下、本開示の一実施形態に係る成形装置（繊維強化複合材成形装置）１００および繊維強化複合材成形方法について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る成形装置１００を分解した状態を示す斜視図である。図２は、本開示の一実施形態に係る成形装置を組み立てた状態示す斜視図である。図３は、本開示の一実施形態に係る成形装置１００により成形された複合材を示す斜視図である。図１においては、後述するバギングフィルム３０と、吸引ライン４０と、樹脂注入ライン５０の図示を省略している。
図１および図２に示すように、本実施形態の成形装置１００は、一対のコア部１１，１２と、第１硬化型（成形型）２０と、第２硬化型２５と、バギングフィルム（密閉部材）３０と、吸引ライン（吸引部）４０と、樹脂注入ライン（樹脂注入部）５０と、移動機構６１，６２（後述する図６参照）と、を備える。
本実施形態の成形装置１００は、第１硬化型２０と第２硬化型２５との間に繊維基材ＦＢを挟んだ状態でバギングフィルム３０により繊維基材ＦＢを封止し、密閉空間ＣＳを減圧することにより密閉空間ＣＳに樹脂材料ＲＭを充填して硬化させるインフュージョン成形を実行する装置である。インフュージョン成形は、真空圧と大気圧の差圧を利用して、繊維基材に樹脂を含浸させるＲＴＭ（Resin Transfer Molding）やResin Infusionの一手法である。
本実施形態の成形装置１００は、一例として、図３に示す複合材（繊維強化複合材）２００を成形する。図３に示す複合材２００は、例えば、航空機の胴体を補強する補強材として用いられる部材である。複合材２００は、Ｙ軸方向に沿って延びる長尺状であり、第１繊維基材ＦＢ１と第２繊維基材ＦＢ２と第３繊維基材ＦＢ３に樹脂材料ＲＭを含浸させた後に樹脂材料ＲＭを硬化させることにより形成される。
図３に示すように、第１繊維基材ＦＢ１は、Ｙ軸方向に沿って延びる長尺状であり、ＸＹ平面と平行に配置される面とＹＺ平面と平行に配置される面とを端部で連結した断面視が略Ｌ字形に形成される部材である。第２繊維基材ＦＢ２は、第１繊維基材ＦＢ１よりも小さく、Ｙ軸方向に沿って延びる長尺状であり、ＸＹ平面と平行に配置される面とＹＺ平面と平行に配置される面とを端部で連結した断面視が略Ｌ字形に形成される部材である。
第３繊維基材ＦＢ３は、ＸＺ平面と平行に配置される略三角形の部材であり、第２繊維基材ＦＢ２の略Ｌ字形部分と端面が接触する部材である。第３繊維基材ＦＢ３は、第２繊維基材ＦＢ２の略Ｌ字形部分の形状が維持されるように補強する部材である。第２繊維基材ＦＢ２は、第３繊維基材ＦＢ３により補強された状態で、第１繊維基材ＦＢ１の略Ｌ字形部分の形状が維持されるように補強する部材である。
繊維基材ＦＢ（第１繊維基材ＦＢ１，第２繊維基材ＦＢ２，第３繊維基材ＦＢ３）は、例えば、炭素繊維，ガラス繊維等の強化繊維材料により形成されるシートを複数層に渡って積層した部材である。また、繊維基材ＦＢは、樹脂材料ＲＭが予め含浸されたプリプレグや部分的に含浸したプリプレグでも良く、プリプレグと強化繊維材料の組み合わせでも良い。樹脂材料ＲＭは、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェノール、シアネートエステル、ポリイミド等の熱硬化性樹脂材料である。
以下の説明において、樹脂材料ＲＭは、熱硬化性樹脂材料とするが、例えば、熱可塑性樹脂を用いてもよい。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）等である。
図３に示す複合材２００において、第３繊維基材ＦＢ３は、略Ｌ字形の第１繊維基材ＦＢ１および第２繊維基材ＦＢ２の面と直交するようにＸＺ平面と平行に配置される。本実施形態の成形装置１００は、第１繊維基材ＦＢ１と第２繊維基材ＦＢ２と第３繊維基材ＦＢ３とを組み合わせた形状の複合材２００を成形するために、第１硬化型２０に凹部２１を設け、凹部２１に収容されるコア部１１およびコア部１２を用いる。コア部１１およびコア部１２を凹部２１に挿入した状態で複合材２００を成形することにより、複合材２００の成形中に繊維基材ＦＢの形状を維持することができる。
コア部１１およびコア部１２は、第３繊維基材ＦＢ３を挟んだ状態で、第１硬化型２０の凹部２１に収容される部材である。コア部１１は、第３繊維基材ＦＢ３を成形する成形面（第１成形面）１１ａを有する。コア部１２は、第３繊維基材ＦＢ３を成形する成形面（第１成形面）１２ａを有する。
コア部１１の成形面１１ａは、図３に示す第３繊維基材ＦＢ３のＸＺ平面と平行な端面ＦＢ３ａ（図３において隠れる面）を成型する面である。コア部１２の成形面１２ａは、図３に示す第３繊維基材ＦＢ３のＸＺ平面と平行な端面ＦＢ３ｂ（図３において隠れない面）を成型する面である。コア部１１およびコア部１２は、密閉空間ＣＳが真空状態となった場合でも一定の形状を保持することができる硬度を有する部材である。
図１に示すように、第１硬化型２０は、略直方体に形成されており、長手方向ＬＤの中央領域の角部に形成された凹部２１を有する。第１硬化型２０は、密閉空間ＣＳが真空状態となった場合でも一定の形状を保持することができる硬度を有する材料により形成されている。
第１硬化型２０は、第１繊維基材ＦＢ１を成形する成形面２０ａと、第１繊維基材ＦＢ１を成形する成形面２０ｂと、を有する。第１硬化型２０の成形面２０ａには、第１繊維基材ＦＢ１に樹脂材料ＲＭを拡散するための複数の溝部２２ａが形成されている。第１硬化型２０の成形面２０ｂには、第１繊維基材ＦＢ１に樹脂材料ＲＭを拡散するための複数の溝部２２ｂが形成されている。
第２硬化型２５は、長手方向ＬＤに沿って延びるとともに断面視が略Ｌ字形に形成されている。第２硬化型２５は、密閉空間ＣＳが真空状態となった場合でも一定の形状を保持することができる硬度を有する部材である。
第２硬化型２５は、第１繊維基材ＦＢ１を成形する成形面２５ａと、第１繊維基材ＦＢ１を成形する成形面２５ｂと、を有する。第２硬化型２５の成形面２５ａには、第１繊維基材ＦＢ１に樹脂材料ＲＭを拡散するための複数の溝部（図示略）が形成されている。第２硬化型２５の成形面２５ｂには、第１繊維基材ＦＢ１に樹脂材料ＲＭを拡散するための複数の溝部（図示略）が形成されている。
図２に示すように、バギングフィルム３０は、凹部２１にコア部１１およびコア部１２が収容された第１硬化型２０および第２硬化型２５に繊維基材ＦＢを封止して密閉空間ＣＳを形成する部材である。バギングフィルム３０は、例えば、ナイロンを主成分とする樹脂材料により形成される。バギングフィルム３０は、第１硬化型２０の成形面２０ａおよび成形面２０ｂの全周を覆うように第１硬化型２０に対してシーラントテープＳＴにより接合される。
図２に示すように、吸引ライン４０は、一端が真空ポンプ等の吸引源３２０に接続され、他端が密閉空間ＣＳに接続される管体である。吸引ライン４０は、吸引源３２０と密閉空間ＣＳとを接続することにより、密閉空間ＣＳに存在する空気を吸引して密閉空間ＣＳから排出し、密閉空間ＣＳの圧力を大気圧より低い圧力（例えば、真空圧）に減圧することができる。
図２に示すように、樹脂注入ライン５０は、吸引ライン４０により減圧される密閉空間ＣＳに封止された繊維基材ＦＢに対して樹脂材料ＲＭを注入する管体である。樹脂注入ライン５０は、一端が樹脂材料ＲＭを供給する供給源３３０に接続され、他端が密閉空間ＣＳに接続される。樹脂注入ライン５０は、供給源３３０と密閉空間ＣＳとを接続することにより、吸引ライン４０により減圧された密閉空間ＣＳに対して、供給源３３０から樹脂材料ＲＭを供給することができる。
次に、本実施形態に係る複合材成形方法について図面を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る複合材成形方法を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１（組立工程）において、コア部１１およびコア部１２に第３繊維基材ＦＢ３が挟まれ、かつ第２繊維基材ＦＢ２がコア部１１およびコア部１２に接触した状態となるように組み立てる。
ステップＳ１０２（配置工程）において、ステップＳ１０１で組み立てられたコア部１１およびコア部１２を、第２繊維基材ＦＢ２および第３繊維基材ＦＢ３とともに第１硬化型２０の凹部２１に配置する。その後、第１硬化型２０の成形面２０ａおよび成形面２０ｂに接触するように第１繊維基材ＦＢ１を第１硬化型２０に配置する。その後、成形面２５ａおよび成形面２５ｂが第１繊維基材ＦＢ１と接触するように第２硬化型２５を配置する。
ステップＳ１０３（密閉工程）において、繊維基材ＦＢを第１硬化型２０および第２硬化型２５に封止して密閉空間ＣＳを形成する。具体的には、第１硬化型２０の全周を覆うように第１硬化型２０に対してシーラントテープＳＴによりバギングフィルム３０を接合し、密閉空間ＣＳを形成する。ステップＳ１０３の密閉工程が完了すると、図２に示す状態となる。
なお、ステップＳ１０３において、バギングフィルム３０とを繊維基材ＦＢとの間に、離型フィルム，ピールプライ，ブリーザーなどの副資材を必要に応じて配置してもよい。また、バギングフィルム３０により密閉空間ＣＳを形成するのは一例であり、例えば、第１硬化型２０に配置された繊維基材ＦＢを覆うように他の硬化型（図示略）を上方に配置し、第１硬化型２０と他の硬化型とにより密閉空間ＣＳを形成するようにしてもよい。
ステップＳ１０３（密閉工程）において、密閉空間ＣＳが形成されると、樹脂材料ＲＭの供給源３３０に接続される樹脂注入ライン５０と密閉空間ＣＳとが連通した状態となる。また、密閉空間ＣＳが形成されると、吸引源３２０に接続される吸引ライン４０と密閉空間ＣＳとが連通した状態となる。
ステップＳ１０４（注入工程）において、ステップＳ１０２（密閉工程）により形成された密閉空間ＣＳの空気を吸引して密閉空間ＣＳを減圧するとともに密閉空間ＣＳに封止された繊維基材ＦＢに対して樹脂材料ＲＭを注入する。具体的には、吸引源３２０を作動させ、吸引ライン４０を介して密閉空間ＣＳに存在する空気を密閉空間ＣＳから排出し、密閉空間ＣＳの圧力を大気圧より低い真空状態か真空状態に近い圧力まで減圧する。
その後、供給源３３０を樹脂注入ライン５０へ樹脂材料ＲＭを供給可能な状態とし、樹脂注入ライン５０と減圧された密閉空間ＣＳとの圧力差により、樹脂材料ＲＭを密閉空間ＣＳへ注入する。密閉空間ＣＳに注入された樹脂材料ＲＭは、樹脂注入ライン５０から樹脂材料ＲＭが注入される領域から吸引ライン４０により吸引される領域へ導かれる際に繊維基材ＦＢに含浸する。
ステップＳ１０４（注入工程）においては、密閉空間ＣＳが真空状態か真空状態に近い圧力まで減圧されるため、繊維基材ＦＢとそれに含浸した樹脂材料ＲＭが大気圧により加圧される。
ステップＳ１０５（硬化工程）において、ステップＳ１０４（注入工程）により繊維基材ＦＢに対して注入された熱硬化性の樹脂材料ＲＭを、加熱部（図示略）により熱硬化温度以上に加熱し、樹脂材料ＲＭを硬化させる。
なお、熱可塑性の樹脂材料ＲＭを用いる場合、ステップＳ１０５（硬化工程）においては、加熱部による加熱を行わない。ステップＳ１０５においては、樹脂材料ＲＭが軟化温度よりも十分に低くなるように樹脂材料ＲＭを冷却する。
ステップＳ１０６（取り外し工程）において、ステップＳ１０４（硬化工程）において硬化した樹脂材料ＲＭと繊維基材ＦＢとを含む複合材２００を成形装置１００から取り外す。具体的には、バギングフィルム３０と第１硬化型２０とを接合するシーラントテープＳＴを除去し、第１硬化型２０からバギングフィルム３０を取り外す。
次に、バギングフィルム３０が取り外された第１硬化型２０から第２硬化型２５を取り外す。その後に、コア部１１およびコア部１２が取り付けられた状態の複合材２００（繊維基材ＦＢに樹脂材料ＲＭが含侵して硬化した製品）を第１硬化型２０から取り外す。
図５は、成形装置１００により成形された複合材２００を第１硬化型２０から取り外した状態を示す斜視図である。図５に示すように、複合材２００には、コア部１１およびコア部１２が取り付けられた状態となっている。図６は、図５に示すコア部１１，１２を移動機構６１，６２により移動させた状態を示す斜視図である。
図６に示すように、ステップＳ１０７（移動工程）において、移動機構６１により、コア部１１の成形面１１ａにより成形されて硬化した樹脂材料ＲＭを含む第３繊維基材ＦＢ３から成形面１１ａを離間させる。また、ステップＳ１０７において、移動機構６２により、コア部１２の成形面１２ａにより成形されて硬化した樹脂材料ＲＭを含む第３繊維基材ＦＢ３から成形面１２ａを離間させる。
ステップＳ１０７において、移動機構６１は、成形面１１ａが第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａに接触した状態を維持しながら成形面１１ａに形成される溝部（第１溝部）１１ｂが延びる所定方向ＰＤに沿ってコア部１１を移動させる。また、ステップＳ１０７において、移動機構６２は、成形面１２ａが第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂに接触した状態を維持しながら成形面１２ａに形成される溝部（第１溝部）１２ｂが延びる所定方向ＰＤに沿ってコア部１２を移動させる。
ここで、成形面１２ａに形成される溝部１２ｂについて説明する。図７は、第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂと接触するコア部１２の成形面１２ａを示す図である。図８は、第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｃと接触するコア部１２の側面１２ｃを示す図である。図９は、第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｄと接触するコア部１２の底面１２ｄを示す図である。
図７に示すように、コア部１２の成形面１２ａには、ＸＺ平面と平行な面において所定方向ＰＤに延びるともに樹脂材料ＲＭが流通する溝部１２ｂが形成されている。溝部１２ｂは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより成形面１２ａにより成形される第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図８に示すように、コア部１２の側面１２ｃには、ＹＺ平面と平行な面においてＺ軸方向に延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する溝部１２ｅが形成されている。溝部１２ｅは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより側面１２ｃにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｃに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図９に示すように、コア部１２の底面１２ｄには、ＸＹ平面と平行な面においてＸ軸方向に延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する溝部１２ｆが形成されている。溝部１２ｆは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより底面１２ｄにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｄに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図６に示すように、コア部１２の成形面１２ａに形成される溝部１２ｂに対応する形状が端面ＦＢ３ｂに形成され、コア部１２の側面１２ｃに形成される溝部１２ｅに対応する形状が側面ＦＢ３ｃに形成され、コア部１２の底面１２ｄに形成される溝部１２ｆに対応する形状が上面ＦＢ３ｄに形成される。
そして、ステップＳ１０７（移動工程）において、移動機構６２は、成形面１２ａが第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂに接触した状態を維持しながら成形面１２ａに形成される溝部（第１溝部）１２ｂが延びる所定方向ＰＤに沿ってコア部１２を移動させる。これは、溝部１２ｂの形状に沿って硬化した樹脂材料ＲＭが第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂに付着して、溝部１２ｂと噛み合った状態となっているからである。コア部１２が移動する方向と溝部１２ｂが延びる所定方向ＰＤとが一致するため、コア部１２が移動する際に，溝部１２ｂと第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂに形成される突起形状の樹脂材料ＲＭとが干渉しない。
次に、成形面１１ａに形成される溝部１１ｂについて説明する。図１０は、第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａと接触するコア部１１の成形面１１ａを示す図である。図８は、第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｅと接触するコア部１１の側面１１ｃを示す図である。図９は、第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｆと接触するコア部１１の底面１１ｄを示す図である。
図１０に示すように、コア部１１の成形面１１ａには、ＸＺ平面と平行な面において所定方向ＰＤに延びるともに樹脂材料ＲＭが流通する溝部１１ｂが形成されている。溝部１１ｂは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより成形面１１ａにより成形される第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図８に示すように、コア部１１の側面１１ｃには、ＹＺ平面と平行な面においてＺ軸方向に延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する溝部１１ｅが形成されている。溝部１１ｅは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより側面１１ｃにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｅに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図９に示すように、コア部１１の底面１１ｄには、ＸＹ平面と平行な面においてＸ軸方向に延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する溝部１１ｆが形成されている。溝部１１ｆは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより底面１１ｄにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｆに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
コア部１１の成形面１１ａに形成される溝部１１ｂに対応する形状が端面ＦＢ３ａに形成され、コア部１１の側面１１ｃに形成される溝部１１ｅに対応する形状が側面ＦＢ３ｅに形成され、コア部１１の底面１１ｄに形成される溝部１１ｆに対応する形状が上面ＦＢ３ｆに形成される。
そして、ステップＳ１０７（移動工程）において、移動機構６１は、成形面１１ａが第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａに接触した状態を維持しながら成形面１１ａに形成される溝部（第１溝部）１１ｂが延びる所定方向ＰＤに沿ってコア部１１を移動させる。これは、溝部１１ｂの形状に沿って硬化した樹脂材料ＲＭが第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａに付着して、溝部１１ｂと噛み合った状態となっているからである。コア部１１が移動する方向と溝部１１ｂが延びる所定方向ＰＤとが一致するため、コア部１１が移動する際に，溝部１１ｂと第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａに形成される突起形状の樹脂材料ＲＭとが干渉しない。
以上で説明したステップＳ１０７においては、移動機構６１がコア部１１を移動させるとともに移動機構６２がコア部１２を移動させるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、作業者が素手あるいは治具（図示略）を介してコア部１１を保持し、移動機構６１と同様にコア部１１を移動させるようにしてもよい。同様に、作業者が素手あるいは治具（図示略）を介してコア部１２を保持し、移動機構６２と同様にコア部１２を移動させるようにしてもよい。
次に、本実施形態の変形例のコア部１１Ａ，１２Ａと、変形例のコア部１１Ａ，１２Ａを移動させる移動工程について説明する。変形例のコア部１１Ａは、前述したコア部１１とは表面に形成される溝部の形状が異なっている。
ここで、コア部１２Ａを移動させる所定方向ＰＤｂについて説明する。図１１は、コア部１１Ａ，１２Ａを移動機構６１，６２により移動させた状態を示す斜視図である。図１２は、第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂと接触するコア部１２Ａの成形面１２Ａａを示す図である。図１３は、第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｃと接触するコア部１２Ａの側面１２Ａｃを示す図である。図１４は、第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｄと接触するコア部１２Ａの底面１２Ａｄを示す図である。
図１２に示すように、コア部１２Ａの成形面１２Ａａには、ＸＺ平面と平行な面においてＺ軸に沿って延びるともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１２Ａｂ１と、Ｘ軸に沿って延びるともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１２Ａｂ２とが形成されている。溝部１２Ａｂ１および溝部１２Ａｂ２は、樹脂材料ＲＭを流通させることにより成形面１２Ａａにより成形される第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ｂに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図１３に示すように、コア部１２Ａの側面１２Ａｃには、ＹＺ平面と平行な面においてＹ軸と平行な所定方向ＰＤｂに沿って延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１２Ａｅが形成されている。溝部１２Ａｅは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより側面１２Ａｃにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｃに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図１４に示すように、コア部１２Ａの底面１２Ａｄには、ＸＹ平面と平行な面においてＹ軸と平行な所定方向ＰＤｂに沿って延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１２Ａｆが形成されている。溝部１２Ａｆは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより底面１２Ａｄにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｄに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図１１に示すように、コア部１２Ａの成形面１２Ａａに形成される溝部１２Ａｂ１，１２Ａｂ２に対応する形状が端面ＦＢ３ｂに形成され、コア部１２Ａの側面１２Ａｃに形成される溝部１２Ａｅに対応する形状が側面ＦＢ３ｃに形成され、コア部１２Ａの底面１２Ａｄに形成される溝部１２Ａｆに対応する形状が上面ＦＢ３ｄに形成される。
そして、ステップＳ１０７（移動工程）において、移動機構６２は、側面１２Ａｃが第３繊維基材ＦＢ３の側面ＦＢ３ｃに接触した状態を維持しながら側面１２Ａｃに形成される溝部（第１溝部）１２Ａｅが延びる所定方向ＰＤｂに沿ってコア部１２Ａを移動させる。このとき、移動機構６２は、底面１２Ａｄが第３繊維基材ＦＢ３の上面ＦＢ３ｄに接触した状態を維持しながら底面１２Ａｄに形成される溝部（第１溝部）１２Ａｆが延びる所定方向ＰＤｂに沿ってコア部１２Ａを移動させる。
コア部１２Ａを所定方向ＰＤｂに沿って移動させているのは、溝部１２Ａｅおよび溝部１２Ａｆの形状に沿って硬化した樹脂材料ＲＭが第３繊維基材ＦＢ３の側面ＦＢ３ｃおよび上面ＦＢ３ｄに付着して、溝部１２Ａｅおよび溝部１２Ａｆと噛み合った状態となっているからである。
コア部１２Ａが移動する方向と溝部１２Ａｅおよび溝部１２Ａｆが延びる所定方向ＰＤｂとが一致するため、コア部１２Ａが移動する際に，溝部１２Ａｅと第３繊維基材ＦＢ３の側面ＦＢ３ｃに形成される突起形状の樹脂材料ＲＭとが干渉しない。同様に、コア部１２Ａが移動する際に，溝部１２Ａｆと第３繊維基材ＦＢ３の上面ＦＢ３ｄに形成される突起形状の樹脂材料ＲＭとが干渉しない。
次に、コア部１１Ａを移動させる所定方向ＰＤａについて説明する。図１５は、第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａと接触するコア部１１Ａの成形面１１Ａａを示す図である。図１３は、第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｅと接触するコア部１１Ａの側面１１Ａｃを示す図である。図１４は、第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｆと接触するコア部１１Ａの底面１１Ａｄを示す図である。
図１５に示すように、コア部１１Ａの成形面１１Ａａには、ＸＺ平面と平行な面においてＺ軸に沿って延びるともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１１Ａｂ１と、Ｘ軸に沿って延びるともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１１Ａｂ２とが形成されている。溝部１１Ａｂ１および溝部１１Ａｂ２は、樹脂材料ＲＭを流通させることにより成形面１１Ａａにより成形される第３繊維基材ＦＢ３の端面ＦＢ３ａに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図１３に示すように、コア部１１Ａの側面１１Ａｃには、ＹＺ平面と平行な面においてＹ軸と平行な所定方向ＰＤａに沿って延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１１ｅが形成されている。溝部１１Ａｅは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより側面１１Ａｃにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の側面ＦＢ３ｅに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
図１４に示すように、コア部１１Ａの底面１１Ａｄには、ＸＹ平面と平行な面においてＹ軸と平行な所定方向ＰＤａに沿って延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する複数の溝部１１Ａｆが形成されている。溝部１１Ａｆは、樹脂材料ＲＭを流通させることにより底面１１Ａｄにより成形される第２繊維基材ＦＢ２の上面ＦＢ３ｆに樹脂材料ＲＭを拡散させる。
コア部１１Ａの成形面１１Ａａに形成される溝部１１Ａｂ１，１１Ａｂ２に対応する形状が端面ＦＢ３ａに形成され、コア部１１Ａの側面１１Ａｃに形成される溝部１１Ａｅに対応する形状が側面ＦＢ３ｅに形成され、コア部１１Ａの底面１１Ａｄに形成される溝部１１Ａｆに対応する形状が上面ＦＢ３ｆに形成される。
そして、ステップＳ１０７（移動工程）において、移動機構６１は、側面１１Ａｃが第３繊維基材ＦＢ３の側面ＦＢ３ｅに接触した状態を維持しながら側面１１Ａｃに形成される溝部（第１溝部）１１Ａｅが延びる所定方向ＰＤａに沿ってコア部１１Ａを移動させる。このとき、移動機構６１は、底面１１Ａｄが第３繊維基材ＦＢ３の上面ＦＢ３ｆに接触した状態を維持しながら底面１１Ａｄに形成される溝部（第１溝部）１１Ａｆが延びる所定方向ＰＤａに沿ってコア部１１Ａを移動させる。
コア部１１Ａを所定方向ＰＤａに沿って移動させているのは、溝部１１Ａｅおよび溝部１１Ａｆの形状に沿って硬化した樹脂材料ＲＭが第３繊維基材ＦＢ３の側面ＦＢ３ｅおよび上面ＦＢ３ｆに付着して、溝部１１Ａｅおよび溝部１１Ａｆと噛み合った状態となっているからである。
コア部１１Ａが移動する方向と溝部１１Ａｅおよび溝部１１Ａｆが延びる所定方向ＰＤａとが一致するため、コア部１１Ａが移動する際に，溝部１１Ａｅと第３繊維基材ＦＢ３の側面ＦＢ３ｅに形成される突起形状の樹脂材料ＲＭとが干渉しない。同様に、コア部１１Ａが移動する際に、溝部１１Ａｆと第３繊維基材ＦＢ３の上面ＦＢ３ｆに形成される突起形状の樹脂材料ＲＭとが干渉しない。
次に、第１硬化型２０の凹部２１へ導かれた樹脂材料ＲＭを、コア部１１およびコア部１２を介して第３繊維基材ＦＢ３に導く構造について説明する。図１６は、第１硬化型２０の凹部２１を上方からみた平面図であり、一対のコア部１１，１２を配置した状態を示す。
図１に示すように、第１硬化型２０の成形面２０ａには、複数の溝部２２ａが形成されている。長手方向ＬＤにおいて、凹部２１と対応する位置に配置される溝部２２ａに導かれた樹脂材料ＲＭは、溝部２２ａを介して凹部２１に導かれる。
図１６に示す第１硬化型２０の凹部２１の上面（接触面）２１ａは、コア部１１の底面１１ｄおよびコア部１２の底面１２ｄと接触する面である。上面２１ａには、凹部２１とコア部１１，１２との間に樹脂材料ＲＭを流通させる溝部（第３溝部）２１ｂが形成されている。
図１６に示すように、コア部１１は、凹部２１の上面２１ａから第３繊維基材ＦＢ３へ向けて樹脂材料ＲＭを流通させる溝部（第２溝部）１１ｇを有する。コア部１２は、凹部２１の上面２１ａから第３繊維基材ＦＢ３へ向けて樹脂材料ＲＭを流通させる溝部（第２溝部）１２ｇを有する。
コア部１１は、溝部１１ｇの上面２１ａ側の端部が溝部２１ｂと連通するように凹部２１に配置される。コア部１２は、溝部１２ｇの上面２１ａ側の端部が溝部２１ｂと連通するように凹部２１に配置される。溝部１１ｇおよび溝部１２ｇにより、凹部２１の上面２１ａから第３繊維基材ＦＢ３へ向けて樹脂材料ＲＭを流通させる流路が形成される。この流路により、第１硬化型２０の凹部２１へ導かれた樹脂材料ＲＭを、コア部１１およびコア部１２を介して第３繊維基材ＦＢ３に導くことができる。
図１６において、凹部２１の上面２１ａに形成される溝部２１ｂは、凹部２１の長手方向ＬＤの中央部分に向けて延びるように形成されるものであったが、他の態様であってもよい。例えば、図１７に示すように溝部２１ｂを形成してもよい。
図１７は、変形例の第１硬化型２０の凹部２１を上方からみた平面図であり、一対のコア部１１，１２を配置した状態を示す。図１７に示すように、凹部２１の上面２１ａに形成される複数の溝部２１ｂは、同一方向に向けて延びるように形成されるものであってよい。この場合、複数の溝部２１ｂの少なくともいずれかは、コア部１１の溝部１１ｇおよびコア部１２の溝部１２ｇの端部と連通するように配置される。
以上説明した本実施形態の成形装置１００が奏する作用及び効果について説明する。
本実施形態の成形装置１００によれば、繊維基材ＦＢをコア部１１，１２の成形面１１ａ，１２ａおよび第１硬化型２０の成形面２０ａ，２０ｂに配置し、第１硬化型２０の凹部２１にコア部１１，１２が収容された第１硬化型２０にバギングフィルム３０により繊維基材ＦＢを封止して密閉空間ＣＳを形成し、密閉空間ＣＳの空気を吸引して密閉空間ＣＳを減圧することにより、密閉空間ＣＳに樹脂材料ＲＭが注入される。密閉空間ＣＳに注入された樹脂材料ＲＭは、樹脂注入ライン５０から樹脂材料ＲＭが注入される領域から吸引ライン４０により吸引される領域へ導かれる際に繊維基材ＦＢに含浸する。
本実施形態の成形装置１００によれば、繊維基材ＦＢをコア部１１，１２の成形面１１ａ，１２ａおよび第１硬化型２０の成形面２０ａ，２０ｂに配置し、第１硬化型２０の凹部２１にコア部１１，１２が収容された第１硬化型２０にバギングフィルム３０により繊維基材ＦＢを封止して密閉空間ＣＳを形成し、密閉空間ＣＳの空気を吸引して密閉空間ＣＳを減圧することにより、密閉空間ＣＳに樹脂材料ＲＭが注入される。密閉空間ＣＳに注入された樹脂材料ＲＭは、樹脂注入ライン５０から樹脂材料ＲＭが注入される領域から吸引ライン４０により吸引される領域へ導かれる際に繊維基材ＦＢに含浸する。
本実施形態の成形装置１００によれば、コア部１１，１２の成形面１１ａ，１２ａに所定方向ＰＤに延びるとともに樹脂材料ＲＭが流通する溝部１１ｂ，１２ｂが形成されている。溝部１１ｂ，１２ｂを樹脂材料ＲＭが流通することにより、コア部１１，１２の成形面１１ａ，１２ａにより成形される繊維基材ＦＢの面に樹脂材料ＲＭが確実に拡散する。一方、溝部１１ｂ，１２ｂに残存する樹脂材料が硬化すると、溝部１１ｂ，１２ｂの形状に沿って硬化した樹脂材料ＲＭが繊維基材ＦＢの表面に付着し、溝部１１ｂ，１２ｂと噛み合った状態となる。
本実施形態の成形装置１００によれば、移動機構６１，６２は、成形面１１ａ，１２ａが繊維基材ＦＢに接触した状態を維持しながら溝部１１ｂ，１２ｂが延びる所定方向ＰＤに沿ってコア部１１，１２を移動させる。コア部１１，１２が移動する方向と溝部１１ｂ，１２ｂが延びる所定方向ＰＤとが一致するため、コア部１１，１２が移動する際に溝部１１ｂ，１２ｂと製品の表面に形成される突起形状の樹脂材料とが干渉しない。したがって、コア部１１，１２を製品と干渉させずに移動させるとともに樹脂材料ＲＭを繊維基材ＦＢの面方向に拡散させて繊維基材ＦＢの全体に含浸させることができる。
また、本実施形態の成形装置１００によれば、凹部２１の上面２１ａから繊維基材ＦＢに向けて樹脂材料ＲＭを流通させる溝部１１ｇ，１２ｇの上面２１ａ側の端部が、上面２１ａに形成される溝部２１ｂと連通するため、溝部２１ｂを流通する樹脂材料ＲＭを、溝部１１ｇ，１２ｇを介して繊維基材ＦＢへ確実に導くことができる。
以上説明した実施形態に記載の繊維強化複合材成形装置は、例えば以下のように把握される。
本開示に係る繊維強化複合材成形装置は、繊維基材（ＦＢ）を成形する第１成形面（１１ａ，１２ａ）を有するコア部（１１，１２）と、前記繊維基材を成形する第２成形面（２０ａ，２０ｂ）と前記コア部を収容する凹部（２１）を有する成形型（２０）と、前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を封止して密閉空間（ＣＳ）を形成する密閉部材（３０）と、前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧する吸引部（４０）と、前記吸引部により減圧される前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料（ＲＭ）を注入する樹脂注入部（５０）と、前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離間させる移動機構（６１，６２）と、を備え、前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部（１１ｂ，１２ｂ）が形成されており、前記移動機構は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させる。
本開示に係る繊維強化複合材成形装置は、繊維基材（ＦＢ）を成形する第１成形面（１１ａ，１２ａ）を有するコア部（１１，１２）と、前記繊維基材を成形する第２成形面（２０ａ，２０ｂ）と前記コア部を収容する凹部（２１）を有する成形型（２０）と、前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を封止して密閉空間（ＣＳ）を形成する密閉部材（３０）と、前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧する吸引部（４０）と、前記吸引部により減圧される前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料（ＲＭ）を注入する樹脂注入部（５０）と、前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離間させる移動機構（６１，６２）と、を備え、前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部（１１ｂ，１２ｂ）が形成されており、前記移動機構は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させる。
本開示に係る繊維強化複合材成形装置によれば、繊維基材をコア部の第１成形面および成形型の第２成形面に配置し、成形型の凹部にコア部が収容された成形型に密閉部材により繊維基材を封止して密閉空間を形成し、密閉空間の空気を吸引して密閉空間を減圧することにより、密閉空間に樹脂材料が注入される。密閉空間に注入された樹脂材料は、樹脂注入部から樹脂材料が注入される領域から吸引部により吸引される領域へ導かれる際に繊維基材に含浸する。
本開示に係る繊維強化複合材成形装置によれば、コア部の第１成形面に所定方向に延びるとともに樹脂材料が流通する第１溝部が形成されている。第１溝部を樹脂材料が流通することにより、コア部の第１成形面により成形される繊維基材の面に樹脂材料が確実に拡散する。一方、第１溝部に残存する樹脂材料が硬化すると、第１溝部の形状に沿って硬化した樹脂材料が繊維基材の表面に付着し、第１溝部と噛み合った状態となる。
本開示に係る繊維強化複合材成形装置によれば、移動機構は、第１成形面が繊維基材に接触した状態を維持しながら第１溝部が延びる所定方向に沿ってコア部を移動させる。コア部が移動する方向と第１溝部が延びる所定方向とが一致するため、コア部が移動する際に第１溝部と製品の表面に形成される突起形状の樹脂材料とが干渉しない。したがって、コア部を製品と干渉させずに移動させるとともに樹脂材料を繊維基材の面方向に拡散させて繊維基材の全体に含浸させることが可能な繊維強化複合材成形装置を提供することができる。
本開示に係る繊維強化複合材成形装置において、前記コア部は、前記凹部の接触面（２１ａ）から前記繊維基材へ向けて前記樹脂材料を流通させる第２溝部（１１ｇ，１２ｇ）を有し、前記成形型は、前記接触面に形成されるとともに前記樹脂材料を流通させる第３溝部（２１ｂ）を有し、前記コア部は、前記第２溝部の前記接触面側の端部が前記第３溝部と連通するように前記凹部に配置される構成が好ましい。
本構成に係る繊維強化複合材成形装置によれば、凹部の接触面から繊維基材に向けて樹脂材料を流通させる第２溝部の接触面側の端部が、接触面に形成される第３溝部と連通するため、第３溝部を流通する樹脂材料を、第２溝部を介して繊維基材へ確実に導くことができる。
本構成に係る繊維強化複合材成形装置によれば、凹部の接触面から繊維基材に向けて樹脂材料を流通させる第２溝部の接触面側の端部が、接触面に形成される第３溝部と連通するため、第３溝部を流通する樹脂材料を、第２溝部を介して繊維基材へ確実に導くことができる。
以上説明した実施形態に記載の繊維強化複合材成形方法は、例えば以下のように把握される。
本開示に係る繊維強化複合材成形方法は、繊維基材を成形する第１成形面を有するコア部を、前記繊維基材を成形する第２成形面を有する成形型の凹部に配置する配置工程（Ｓ１０２）と、前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を密閉部材により封止して密閉空間を形成する密閉工程（Ｓ１０３）と、前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧し、前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料を注入する樹脂注入工程（Ｓ１０４）と、前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離間させる移動工程（Ｓ１０７）と、を備え、前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部が形成されており、前記移動工程は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させる。
本開示に係る繊維強化複合材成形方法は、繊維基材を成形する第１成形面を有するコア部を、前記繊維基材を成形する第２成形面を有する成形型の凹部に配置する配置工程（Ｓ１０２）と、前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を密閉部材により封止して密閉空間を形成する密閉工程（Ｓ１０３）と、前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧し、前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料を注入する樹脂注入工程（Ｓ１０４）と、前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離間させる移動工程（Ｓ１０７）と、を備え、前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部が形成されており、前記移動工程は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させる。
本開示に係る繊維強化複合材成形方法によれば、繊維基材をコア部の第１成形面および成形型の第２成形面に配置し、成形型の凹部にコア部が収容された成形型に密閉部材により繊維基材を封止して密閉空間を形成し、密閉空間の空気を吸引して密閉空間を減圧することにより、密閉空間に樹脂材料が注入される。密閉空間に注入された樹脂材料は、樹脂注入部から樹脂材料が注入される領域から吸引部により吸引される領域へ導かれる際に繊維基材に含浸する。
本開示に係る繊維強化複合材成形方法によれば、コア部の第１成形面に所定方向に延びるとともに樹脂材料が流通する第１溝部が形成されている。第１溝部を樹脂材料が流通することにより、コア部の第１成形面により成形される繊維基材の面に樹脂材料が確実に拡散する。一方、第１溝部に残存する樹脂材料が硬化すると、第１溝部の形状に沿って硬化した樹脂材料が繊維基材の表面に付着し、第１溝部と噛み合った状態となる。
本開示に係る繊維強化複合材成形方法によれば、移動工程は、第１成形面が繊維基材に接触した状態を維持しながら第１溝部が延びる所定方向に沿ってコア部を移動させる。コア部が移動する方向と第１溝部が延びる所定方向とが一致するため、コア部が移動する際に第１溝部と製品の表面に形成される突起形状の樹脂材料と干渉しない。したがって、コア部を製品と干渉させずに移動させるとともに樹脂材料を繊維基材の面方向に拡散させて繊維基材の全体に含浸させることが可能な繊維強化複合材成形方法を提供することができる。
本開示に係る繊維強化複合材成形方法において、前記コア部は、前記凹部の接触面から前記繊維基材へ向けて前記樹脂材料を流通させる第２溝部を有し、前記成形型は、前記接触面に形成されるとともに前記樹脂材料を流通させる第３溝部を有し、前記配置工程は、前記第２溝部の前記接触面側の端部が前記第３溝部と連通するように前記コア部を前記凹部に配置する構成が好ましい。
本構成に係る繊維強化複合材成形方法によれば、凹部の接触面から繊維基材に向けて樹脂材料を流通させる第２溝部の接触面側の端部が、接触面に形成される第３溝部と連通するため、第３溝部を流通する樹脂材料を、第２溝部を介して繊維基材へ確実に導くことができる。
本構成に係る繊維強化複合材成形方法によれば、凹部の接触面から繊維基材に向けて樹脂材料を流通させる第２溝部の接触面側の端部が、接触面に形成される第３溝部と連通するため、第３溝部を流通する樹脂材料を、第２溝部を介して繊維基材へ確実に導くことができる。
１１，１１Ａ コア部
１１ａ，１１Ａａ 成形面
１１ｂ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１Ａｂ１，１１Ａｂ２，１１Ａｅ，１１Ａｆ 溝部
１１ｃ，１１Ａｃ 側面
１１ｄ，１１Ａｄ 底面
１２，１２Ａ コア部
１２ａ，１２Ａａ 成形面
１２ｂ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２Ａｂ１，１２Ａｂ２，１２Ａｅ，１２Ａｆ 溝部
１２ｃ，１２Ａｃ 側面
１２ｄ，１２Ａｄ 底面
２０ 第１硬化型
２０ａ，２０ｂ 成形面
２１ 凹部
２１ａ 上面
２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 溝部
２５ 第２硬化型
２５ａ，２５ｂ 成形面
３０ バギングフィルム
４０ 吸引ライン
５０ 樹脂注入ライン
６１，６２ 移動機構
１００ 成形装置
２００ 複合材
３２０ 吸引源
３３０ 供給源
ＣＳ 密閉空間
ＦＢ 繊維基材
ＦＢ１ 第１繊維基材
ＦＢ２ 第２繊維基材
ＦＢ３ 第３繊維基材
ＦＢ３ａ，ＦＢ３ｂ 端面
ＦＢ３ｃ 側面
ＦＢ３ｄ，ＦＢ３ｆ 上面
ＦＢ３ｅ 側面
ＬＤ 長手方向
ＰＤ，ＰＤａ，ＰＤｂ 所定方向
ＲＭ 樹脂材料
ＳＴ シーラントテープ
１１ａ，１１Ａａ 成形面
１１ｂ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１Ａｂ１，１１Ａｂ２，１１Ａｅ，１１Ａｆ 溝部
１１ｃ，１１Ａｃ 側面
１１ｄ，１１Ａｄ 底面
１２，１２Ａ コア部
１２ａ，１２Ａａ 成形面
１２ｂ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２Ａｂ１，１２Ａｂ２，１２Ａｅ，１２Ａｆ 溝部
１２ｃ，１２Ａｃ 側面
１２ｄ，１２Ａｄ 底面
２０ 第１硬化型
２０ａ，２０ｂ 成形面
２１ 凹部
２１ａ 上面
２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 溝部
２５ 第２硬化型
２５ａ，２５ｂ 成形面
３０ バギングフィルム
４０ 吸引ライン
５０ 樹脂注入ライン
６１，６２ 移動機構
１００ 成形装置
２００ 複合材
３２０ 吸引源
３３０ 供給源
ＣＳ 密閉空間
ＦＢ 繊維基材
ＦＢ１ 第１繊維基材
ＦＢ２ 第２繊維基材
ＦＢ３ 第３繊維基材
ＦＢ３ａ，ＦＢ３ｂ 端面
ＦＢ３ｃ 側面
ＦＢ３ｄ，ＦＢ３ｆ 上面
ＦＢ３ｅ 側面
ＬＤ 長手方向
ＰＤ，ＰＤａ，ＰＤｂ 所定方向
ＲＭ 樹脂材料
ＳＴ シーラントテープ
Claims (4)
- 繊維基材を成形する第１成形面を有するコア部と、
前記繊維基材を成形する第２成形面と前記コア部を収容する凹部を有する成形型と、
前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を封止して密閉空間を形成する密閉部材と、
前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧する吸引部と、
前記吸引部により減圧される前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料を注入する樹脂注入部と、
前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離隔させる移動機構と、を備え、
前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部が形成されており、
前記移動機構は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させた後、前記繊維基材から前記第１成形面を離隔させる繊維強化複合材成形装置。 - 前記コア部は、前記凹部の接触面から前記繊維基材へ向けて前記樹脂材料を流通させる第２溝部を有し、
前記成形型は、前記接触面に形成されるとともに前記樹脂材料を流通させる第３溝部を有し、
前記コア部は、前記第２溝部の前記接触面側の端部が前記第３溝部と連通するように前記凹部に配置される請求項１に記載の繊維強化複合材成形装置。 - 繊維基材を成形する第１成形面を有するコア部を、前記繊維基材を成形する第２成形面を有する成形型の凹部に配置する配置工程と、
前記凹部に前記コア部が収容された前記成形型に前記繊維基材を密閉部材により封止して密閉空間を形成する密閉工程と、
前記密閉空間の空気を吸引して前記密閉空間を減圧し、前記密閉空間に封止された前記繊維基材に対して樹脂材料を注入する樹脂注入工程と、
前記第１成形面により成形されて硬化した前記樹脂材料を含む前記繊維基材から前記第１成形面を離隔させる移動工程と、を備え、
前記第１成形面には、所定方向に延びるとともに前記樹脂材料が流通する第１溝部が形成されており、
前記移動工程は、前記第１成形面が前記繊維基材に接触した状態を維持しながら前記第１溝部が延びる前記所定方向に沿って前記コア部を移動させた後、前記繊維基材から前記第１成形面を離隔させる繊維強化複合材成形方法。 - 前記コア部は、前記凹部の接触面から前記繊維基材へ向けて前記樹脂材料を流通させる第２溝部を有し、
前記成形型は、前記接触面に形成されるとともに前記樹脂材料を流通させる第３溝部を有し、
前記配置工程は、前記第２溝部の前記接触面側の端部が前記第３溝部と連通するように前記コア部を前記凹部に配置する請求項３に記載の繊維強化複合材成形方法。
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/046549 WO2022130459A1 (ja) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 繊維強化複合材成形装置および繊維強化複合材成形方法 |
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|---|---|
| JPWO2022130459A1 JPWO2022130459A1 (ja) | 2022-06-23 |
| JPWO2022130459A5 JPWO2022130459A5 (ja) | 2023-03-09 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2000043173A (ja) | 1998-07-31 | 2000-02-15 | Toray Ind Inc | コア材とそれを用いたｆｒｐ構造体およびその製造方法 |
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| WO2022130459A1 (ja) | 2022-06-23 |
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| EP4169701B1 (en) | 2024-05-15 |
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