JPH0215377B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0215377B2 JPH0215377B2 JP59061606A JP6160684A JPH0215377B2 JP H0215377 B2 JPH0215377 B2 JP H0215377B2 JP 59061606 A JP59061606 A JP 59061606A JP 6160684 A JP6160684 A JP 6160684A JP H0215377 B2 JPH0215377 B2 JP H0215377B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- layer
- fibers
- prepreg
- innermost
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 9
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 5
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D23/00—Producing tubular articles
- B29D23/001—Pipes; Pipe joints
-
- 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
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
- B29C53/562—Winding and joining, e.g. winding spirally spirally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2009/00—Layered products
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、FRP製パイプの製造方法に関す
るものである。
るものである。
FRP製パイプに対して引張力、圧縮力および
ねじり力が作用するパイプにおいては、繊維をパ
イプ軸と平行な方法（以下0゜方向という）および
パイプ軸と斜めに交叉するバイアス方向（以下
45゜方向という）に繊維を強化する必要がある。
このようなパイプにおいて最内層と最外層のいず
れか若しくは両方に0゜方向に繊維が配列されてい
るパイプは、たとえば宇宙環境条件下のようにマ
イナス150℃前後からプラス100℃前後の極めて温
度差の大きい場合は0゜方向強化繊維材と45゜方向
強化繊維材との熱膨脹係数の差による熱応力によ
り0゜方向繊維材では繊維と平行に樹脂層が割れて
しまうことがある。上記のような現象を防ぐ方法
としてパイプ内外層に45゜方向の強化繊維材を配
置する方法がある。
ねじり力が作用するパイプにおいては、繊維をパ
イプ軸と平行な方法（以下0゜方向という）および
パイプ軸と斜めに交叉するバイアス方向（以下
45゜方向という）に繊維を強化する必要がある。
このようなパイプにおいて最内層と最外層のいず
れか若しくは両方に0゜方向に繊維が配列されてい
るパイプは、たとえば宇宙環境条件下のようにマ
イナス150℃前後からプラス100℃前後の極めて温
度差の大きい場合は0゜方向強化繊維材と45゜方向
強化繊維材との熱膨脹係数の差による熱応力によ
り0゜方向繊維材では繊維と平行に樹脂層が割れて
しまうことがある。上記のような現象を防ぐ方法
としてパイプ内外層に45゜方向の強化繊維材を配
置する方法がある。
このようにパイプの内外層に45゜方向強化繊維
材とその中間に0゜方向強化繊維材を配置した第１
図に示すようなパイプを製造する方法としては、 (a) フイラメントワインデイング工法により最内
層の45゜方向強化繊維層を設け、次に一方向に
繊維を引揃えて樹脂を含浸させて予め予備硬化
した素材（以下UDプリプレグという）を0゜方
向強化繊維層として設け、最後に再びフイラメ
ントワインデイング工法により45゜方向を設け
硬化させ製造する方法。
材とその中間に0゜方向強化繊維材を配置した第１
図に示すようなパイプを製造する方法としては、 (a) フイラメントワインデイング工法により最内
層の45゜方向強化繊維層を設け、次に一方向に
繊維を引揃えて樹脂を含浸させて予め予備硬化
した素材（以下UDプリプレグという）を0゜方
向強化繊維層として設け、最後に再びフイラメ
ントワインデイング工法により45゜方向を設け
硬化させ製造する方法。
(b) 最内外層の45゜強化繊維材として繊維を直交
して織つたクロスに樹脂を含浸させたクロスプ
リプレグ材を斜め45度に切断し芯金の軸に対し
45゜方向に繊維が配列するように巻付けた後、
(a)と同様のUDプリプレグを0゜方向強化繊維層
として設け、最後に再び45゜方向強化繊維材と
して上記クロスプリプレグを巻付けて硬化する
方法。
して織つたクロスに樹脂を含浸させたクロスプ
リプレグ材を斜め45度に切断し芯金の軸に対し
45゜方向に繊維が配列するように巻付けた後、
(a)と同様のUDプリプレグを0゜方向強化繊維層
として設け、最後に再び45゜方向強化繊維材と
して上記クロスプリプレグを巻付けて硬化する
方法。
などの製造方法により製作されていた。
ところで上記(a)の方法によりたとえば炭素繊維
強化プラスチツク製パイプを製作する場合、炭素
繊維で織つた厚さ0.05〜0.1mm程度のクロス材と
同程度の繊維の打込み本数でフイラメントワイン
デイング工法により45゜方向のヘリカルワインデ
イングに設定してもクロス材と全く同一の精度で
均一に繊維をワインデイングすることはワインデ
イングのマシーンの精度からみて難しく、また外
圧を加えて繊維束を偏平に押しつぶさないと上記
した0.05〜0.1mmの薄肉化は困難であり、かつ最
内外層の45゜方向強化繊維層は相互に不連続で周
方向の接合部は強度を高めるためにオーバラツプ
部を形成する必要があり、薄肉化が困難であつ
た。しかも最内層の45゜方向ワインデイング、中
間層の0゜方向積層および最外層の45゜方向ワイン
デイングの３工程に分けて成形するため、製造に
多くの時間を必要とする欠点があつた。
強化プラスチツク製パイプを製作する場合、炭素
繊維で織つた厚さ0.05〜0.1mm程度のクロス材と
同程度の繊維の打込み本数でフイラメントワイン
デイング工法により45゜方向のヘリカルワインデ
イングに設定してもクロス材と全く同一の精度で
均一に繊維をワインデイングすることはワインデ
イングのマシーンの精度からみて難しく、また外
圧を加えて繊維束を偏平に押しつぶさないと上記
した0.05〜0.1mmの薄肉化は困難であり、かつ最
内外層の45゜方向強化繊維層は相互に不連続で周
方向の接合部は強度を高めるためにオーバラツプ
部を形成する必要があり、薄肉化が困難であつ
た。しかも最内層の45゜方向ワインデイング、中
間層の0゜方向積層および最外層の45゜方向ワイン
デイングの３工程に分けて成形するため、製造に
多くの時間を必要とする欠点があつた。
また(b)の方法によると45゜方向強化繊維材とし
てはクロスプリプレグを使用するため予めクロス
に樹脂を含浸して半硬化状態にする工程において
２本のロールの間を通してクロスに使用されてい
る繊維を偏平に形状変化させることができて繊維
含有率の高い薄い45゜方向強化繊維層ができるが、
(a)のフイラメントワインデイング工法のように
45゜方向繊維がパイプの両端まで連続させること
は不可能であり、パイプのねじり剛性、強度がフ
イラメントワインデイング工法によるパイプに比
べて低下する欠点があつた。又、(a)の方法と同様
に最内外層の45゜方向強化繊維層が相互に不連続
で周方向の接合部は強度を高めるためにオーバラ
ツプ部を形成する必要があり、厚肉となつた。
てはクロスプリプレグを使用するため予めクロス
に樹脂を含浸して半硬化状態にする工程において
２本のロールの間を通してクロスに使用されてい
る繊維を偏平に形状変化させることができて繊維
含有率の高い薄い45゜方向強化繊維層ができるが、
(a)のフイラメントワインデイング工法のように
45゜方向繊維がパイプの両端まで連続させること
は不可能であり、パイプのねじり剛性、強度がフ
イラメントワインデイング工法によるパイプに比
べて低下する欠点があつた。又、(a)の方法と同様
に最内外層の45゜方向強化繊維層が相互に不連続
で周方向の接合部は強度を高めるためにオーバラ
ツプ部を形成する必要があり、厚肉となつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、予め繊維が45゜方
向に配向するように切断したクロスプリプレグの
両面または片面に0゜方向に繊維を配向したUDプ
リプレグを積層し、これらを芯金となるパイプに
巻付けて最内層の45゜方向強化繊維材が最外層ま
で連続させたことにより薄肉で高強度、高剛性の
FRPパイプの製造方法を提供することを目的と
している。
去するためになされたもので、予め繊維が45゜方
向に配向するように切断したクロスプリプレグの
両面または片面に0゜方向に繊維を配向したUDプ
リプレグを積層し、これらを芯金となるパイプに
巻付けて最内層の45゜方向強化繊維材が最外層ま
で連続させたことにより薄肉で高強度、高剛性の
FRPパイプの製造方法を提供することを目的と
している。
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第２，３図はこの発明に使用したパイプの成
形素材を示し、まず、第２図ではパイプの周長の
２倍の幅を有するクロスプリプレグ（パイプ軸に
対して45゜方向に繊維を配置するように切断した
プリプレグ）１にパイプ周長と同一幅のUDプリ
プレグ２，２ａをクロスプリプレグ１の上下面に
予め積層した状態を示すものである。第３図では
パイプ周長の２倍の幅を有する45゜方向強化繊維
用クロスプリプレグ１にパイプ周長と同一幅の
UDプリプレグ２をクロスプリプレグ１の片面に
予め積層した状態を示すものである。
る。第２，３図はこの発明に使用したパイプの成
形素材を示し、まず、第２図ではパイプの周長の
２倍の幅を有するクロスプリプレグ（パイプ軸に
対して45゜方向に繊維を配置するように切断した
プリプレグ）１にパイプ周長と同一幅のUDプリ
プレグ２，２ａをクロスプリプレグ１の上下面に
予め積層した状態を示すものである。第３図では
パイプ周長の２倍の幅を有する45゜方向強化繊維
用クロスプリプレグ１にパイプ周長と同一幅の
UDプリプレグ２をクロスプリプレグ１の片面に
予め積層した状態を示すものである。
上記第２，３図に示した成形素材を用いて第
４，５図に示すようにそれぞれパイプ材となる芯
金３に巻付けることにより、積層後はそれぞれ第
６，７図のようになる。このように積層されたパ
イプは加熱および加圧して硬化させることにより
最内層の45゜繊維強化のクロスプリプレグ１の繊
維が最外層まで一体に連続した薄肉のパイプが製
造できる。
４，５図に示すようにそれぞれパイプ材となる芯
金３に巻付けることにより、積層後はそれぞれ第
６，７図のようになる。このように積層されたパ
イプは加熱および加圧して硬化させることにより
最内層の45゜繊維強化のクロスプリプレグ１の繊
維が最外層まで一体に連続した薄肉のパイプが製
造できる。
なお、実施例ではパイプ３の横断面が円形の場
合について説明したが、三角形や四角形その他の
形状のものを用いることによつて種々の断面形状
のFRPパイプを製造することができる。また、
最内外層に１層のクロスプリプレグを配置したも
のについて説明したが、クロスプリプレグの幅を
パイプ周長の２倍または３倍にすれば最内外層を
２層や３層とすることも可能である。
合について説明したが、三角形や四角形その他の
形状のものを用いることによつて種々の断面形状
のFRPパイプを製造することができる。また、
最内外層に１層のクロスプリプレグを配置したも
のについて説明したが、クロスプリプレグの幅を
パイプ周長の２倍または３倍にすれば最内外層を
２層や３層とすることも可能である。
以上のようにこの発明によれば、最内層と最外
層をパイプ軸方向に対してバイアス方向に強化繊
維を配列し、中間層にパイプ軸と平行に強化繊維
を配列したFRP製パイプにおいて、上記最内層
と最外層が一体に連続させたことにより、パイプ
のねじり剛性や強度が向上すると共に、この強度
の向上により最内層は周方向のオーバラツプ部は
必要でなく、最外層は少しのオーバラツプ部でよ
く、薄肉化が可能となり、パイプ軸に対してバイ
アス方向と平行方向との強化繊維が交互に積層さ
れた異方性を有する薄肉のパイプが容易に製造で
きる。また平行方向強化繊維層をバイアス方向の
クロス材で内層、外層の両面からサンドイツチ状
に包むようになるため、マイナス150℃前後の低
温にさらしても熱応力により平行方向の繊維層に
おける樹脂層にクラツクが入ることもないなどの
効果がある。
層をパイプ軸方向に対してバイアス方向に強化繊
維を配列し、中間層にパイプ軸と平行に強化繊維
を配列したFRP製パイプにおいて、上記最内層
と最外層が一体に連続させたことにより、パイプ
のねじり剛性や強度が向上すると共に、この強度
の向上により最内層は周方向のオーバラツプ部は
必要でなく、最外層は少しのオーバラツプ部でよ
く、薄肉化が可能となり、パイプ軸に対してバイ
アス方向と平行方向との強化繊維が交互に積層さ
れた異方性を有する薄肉のパイプが容易に製造で
きる。また平行方向強化繊維層をバイアス方向の
クロス材で内層、外層の両面からサンドイツチ状
に包むようになるため、マイナス150℃前後の低
温にさらしても熱応力により平行方向の繊維層に
おける樹脂層にクラツクが入ることもないなどの
効果がある。
第１図はこの発明によるFRP製パイプの破断
斜視図、第２図および第３図は、パイプを形成す
るために強化繊維をバイアス方向と平行方向に予
備成形した状態のそれぞれの斜視図、第４図およ
び第５図は芯金に巻付ける状態のそれぞれの斜視
図、第６図および第７図はパイプ完成品のそれぞ
れの拡大断面図である。 １……バイアス方向のクロスプリプレグ、２，
２ａ……平行方向のUDプリプレグ、３……芯
金。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を
示す。
斜視図、第２図および第３図は、パイプを形成す
るために強化繊維をバイアス方向と平行方向に予
備成形した状態のそれぞれの斜視図、第４図およ
び第５図は芯金に巻付ける状態のそれぞれの斜視
図、第６図および第７図はパイプ完成品のそれぞ
れの拡大断面図である。 １……バイアス方向のクロスプリプレグ、２，
２ａ……平行方向のUDプリプレグ、３……芯
金。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を
示す。
Claims (1)
- １ FRP製パイプの断面構成における最内層と
最外層をパイプ軸方向に対してバイアス方向に強
化繊維を配列し、中間層にパイプ軸と平行に強化
繊維を配列したFRP製パイプを得るに際し、予
め繊維が45゜方向に配向するように切断した層の
両面または片面に0゜方向に繊維を配向した層を積
層し、この積層からなるものを芯金となるパイプ
に巻き付けて最内層の45゜方向強化繊維層と最外
層の45゜方向強化繊維層を連続して形成すること
を特徴とするFRP製パイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061606A JPS60203428A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Ｆｒｐ製パイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061606A JPS60203428A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Ｆｒｐ製パイプの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203428A JPS60203428A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0215377B2 true JPH0215377B2 (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=13175988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59061606A Granted JPS60203428A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Ｆｒｐ製パイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203428A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231783A (en) * | 1990-12-11 | 1993-08-03 | Shimano, Inc. | Method of making fishing rod and fishing rod made by the method |
| JP4510260B2 (ja) * | 2000-10-02 | 2010-07-21 | 三菱レイヨン株式会社 | 管状成形体の製造方法 |
| JP7159830B2 (ja) * | 2018-12-07 | 2022-10-25 | 株式会社豊田自動織機 | 筒部材、回転電機のロータ、及び回転電機 |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP59061606A patent/JPS60203428A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60203428A (ja) | 1985-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3673058A (en) | Honeycomb having laminates of unidirectional strands | |
| US6013341A (en) | Carrying (bearing) pipe-casing made of composite materials, the method and the setting (straightening device) for its manufacturing | |
| EP0011436B1 (en) | A resinous material suitable for the manufacture of laminated structures and a method of manufacturing a reticulated structure of substantially uniform thickness | |
| US3372075A (en) | Method of making an insulated storage tank | |
| US4617217A (en) | Beam or other element of great length of a composite material polymerized under heat and pressure | |
| JPS6410330B2 (ja) | ||
| CA1247318A (en) | Method of forming a fiber reinforced composite article of complex configuration | |
| JPS5832570B2 (ja) | キヨウカプラスチツクツリザオノ セイゾウホウ | |
| US4048360A (en) | Low-weight dent-resistant structure and method for production thereof | |
| JPS6364292B2 (ja) | ||
| JPH01313660A (ja) | フィンを統合した複合材料製ロケットモーターとその製造方法 | |
| JPH0215377B2 (ja) | ||
| US4190996A (en) | Corners of structural members | |
| JPH1016072A (ja) | 複合材料の製造方法 | |
| JPH04151232A (ja) | 繊維強化プラスチック製角パイプの製造方法 | |
| JPS60225740A (ja) | 内部に補強部を有する管状物の製造方法 | |
| JPS62202728A (ja) | 繊維強化プラスチツクス製角パイプの製造方法 | |
| JPH04201244A (ja) | 繊維強化複合材製パイプ構造体とその製造方法 | |
| JPS63144037A (ja) | Ｆｒｐ製ビ−ムの製造方法 | |
| JPH01166937A (ja) | 長尺軽量繊維強化複合樹脂引抜成形品及びその製造法 | |
| JP2992825B2 (ja) | 繊維強化ロッド | |
| JPS6310271Y2 (ja) | ||
| JPS5845925A (ja) | ねじつきｆｒｐパイプの製造方法 | |
| JPS6161966B2 (ja) | ||
| JPH0566856B2 (ja) |