JPH02251426A - Preparation of lightweight honeycomb sandwich panel - Google Patents
Preparation of lightweight honeycomb sandwich panelInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はアルミニウムハニカムコアの両側にＣＦＲＰ
（炭素繊維強化プラスチック）スキンを接着した軽量
ハニカムサンドイッチパネルの製造方法、特に人工衛星
の太陽電池パドル用のパネル等に用いられる軽量ハニカ
ムサンドイッチパネルの製造方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention uses CFRP on both sides of an aluminum honeycomb core.
The present invention relates to a method of manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel with a (carbon fiber reinforced plastic) skin adhered thereto, and in particular to a method of manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel used for panels for solar battery paddles of artificial satellites, etc.
第３図は従来のハニカムサンドイッチパネルの製造方法
を示す断面図である。図において、（ｌａ）。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a honeycomb sandwich panel. In the figure (la).
（１ｂ）はＣＦＲＰスキンで、アルミニウムハニカムコ
ア（２）の両側に接着剤（３）を介して積層され、サン
ドインチパネル（４）を形成する。（５）はこれらを載
せる成形台、（６）はこれらを押える押えプレート、（
７）はこれらを取囲む枠体、（８）は全体を覆う気密シ
ートである。(1b) is a CFRP skin, which is laminated on both sides of an aluminum honeycomb core (2) via an adhesive (3) to form a sand inch panel (4). (5) is the molding table on which these are placed, (6) is the presser plate that holds them down, (
7) is a frame that surrounds these, and (8) is an airtight sheet that covers the whole.
従来のサンドインチパネル（４）の製造方法は、成形台
（５）の上にＣＦＲＰスキン（１ａ）を置いて、その上
に未硬化の接着剤（３）付アルミニウムハニカムコア（
２）を載せ、 さらにその上にＣＦＲＰスキン（１ｂ）
を置いて、周辺に枠体（７）を配設し、押えプレート（
６）を載せて気密シート（８）で覆い、気密シート（８
）内を真空引きしてＣＦＲＰスキン（ｌａ）、 （ｌｂ
）およびアルミニウムハニカムコア（２）を０．１〜１
ｋｇ／ａ？に加圧し、１５０〜２００℃に加熱して未硬
化の接着剤（３）を硬化させ、ＣＦＲＰスキン（ｌａ）
、 （ｌｂ）とアルミニウムハニカムコア（２）を均一
かつ強固に接着させサンドイッチパネル（４）を成形す
る。The conventional manufacturing method for sand inch panels (4) is to place a CFRP skin (1a) on a forming table (5), and then place an aluminum honeycomb core (3) with uncured adhesive (3) on top of the CFRP skin (1a).
2) and then CFRP skin (1b) on top of it.
, arrange the frame (7) around it, and attach the presser plate (
6), cover it with an airtight sheet (8), and then cover it with an airtight sheet (8).
) and CFRP skin (la), (lb
) and aluminum honeycomb core (2) from 0.1 to 1
kg/a? The uncured adhesive (3) is cured by applying pressure to 150 to 200℃ and heating to 150 to 200℃ to form a CFRP skin (la).
(lb) and the aluminum honeycomb core (2) are uniformly and firmly adhered to form a sandwich panel (4).
しかるに従来の製造方法において、アルミニウムハニカ
ムコア（２）は熱膨張率（α）が２．６ Ｘ １０−’
と大きく、ＣＦＲＰスキン（ｌａ） 、 （ｌｂ）は熱
膨張率が０．１〜０．２Ｘ１Ｇ−”と小さく、熱膨張率
の差が大きい、したがってアルミニウムハニカムコア（
２）が１５０〜２００℃に加熱されると、 アルミニウ
ムハニカムコア（２）のセル（２ａ）が膨張した形状と
なり、この形状でＣＦＲＰスキン（ｌａ） 、 （ｌｂ
）が接着剤（３）の加熱硬化でアルミニウムハニカムコ
ア（２）に固着させられる。加熱成形が終るとアルミニ
ウムハニカムコア（２）は膨張した分だけ逆に収縮する
。一方、アルミニウムハニカムコア（２）に膨張時の形
状で接着したＣＦＲＰスキン（ｌａ）、 （ｌｂ）は、
熱膨張率が極端に低いため、アルミニウムハニカムコア
（２）の収縮には追従できず、かつスキンの厚みが０．
０５〜０．０８ｍｍと薄く、ＣＦＲＰスキン（ｌａ）、
（ｌｂ）の剛性が高くないため、 ＣＦＲＰスキン（
ｌａ）、 （ｌｂ）がセル（２ａ）の中央部にたわみを
もつデインプルを発生する。このデインプルはサンドイ
ンチパネル（４）としての剛性において、 ＣＦＲＰス
キン（ｌａ）、 （ｌｂ）の座屈を発生させるので、サ
ンドインチパネル（４）の剛性低下を発生させるという
問題があった。However, in the conventional manufacturing method, the aluminum honeycomb core (2) has a coefficient of thermal expansion (α) of 2.6 x 10-'
CFRP skin (la), (lb) has a small coefficient of thermal expansion of 0.1~0.2
2) is heated to 150-200°C, the cells (2a) of the aluminum honeycomb core (2) take on an expanded shape, and in this shape the CFRP skins (la), (lb)
) is fixed to the aluminum honeycomb core (2) by heating and curing the adhesive (3). When the heat forming is completed, the aluminum honeycomb core (2) contracts by the amount of expansion. On the other hand, the CFRP skins (la) and (lb) bonded to the aluminum honeycomb core (2) in the expanded shape are as follows:
Because the coefficient of thermal expansion is extremely low, it cannot follow the shrinkage of the aluminum honeycomb core (2), and the skin thickness is 0.
Thin as 05-0.08mm, CFRP skin (LA),
Since the rigidity of (lb) is not high, CFRP skin (
la) and (lb) generate a dimple with a deflection in the center of the cell (2a). This dimple causes buckling of the CFRP skins (la) and (lb) in terms of the rigidity of the sand inch panel (4), so there is a problem in that the rigidity of the sand inch panel (4) decreases.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、デインプルを発生させず、サンドインチパネ
ルの剛性低下を起させない軽量ハニカムサンドインチパ
ネルの製造方法を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lightweight honeycomb sand inch panel that does not cause dimples or reduce the rigidity of the sand inch panel.
この発明に係る軽量ハニカムサンドイッチパネルの製造
方法は、サンドイッチ成形に際して、事前にＣＦＲＰス
キンをテンション治具で繊維方向にテンションをかけ、
加熱冷却時に常時テンションをかけるようにしたもので
ある。The method for manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel according to the present invention includes applying tension to the CFRP skin in advance in the fiber direction using a tension jig during sandwich molding.
Tension is constantly applied during heating and cooling.
すなわち本発明は、軽量なアルミニウムハニカムコアの
両側に薄肉のＣＦＲＰスキンを接着した軽量ハニカムサ
ンドイッチパネルの製造方法において、ＣＦＲＰスキン
層を繊維方向にテンションをかけた状態で、接着剤層を
介してアルミニウムハニカムコアの両側に積層し、加熱
により接着剤層を硬化させてＣＦＲＰスキン層とアルミ
ニウムハニカムコアを接着することを特徴とする軽量ハ
ニカムサンドイッチパネルの製造方法である。That is, the present invention is a method for manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel in which thin CFRP skins are bonded to both sides of a lightweight aluminum honeycomb core. This method of manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel is characterized in that the CFRP skin layer and the aluminum honeycomb core are bonded by laminating them on both sides of the honeycomb core and curing the adhesive layer by heating.
この発明の軽量ハニカムサンドイッチパネルの製造方法
においては、ＣＦＲＰスキンは常時テンションがかけら
れているので、アルミニウムハニカムコアの冷却収縮時
の収縮力が打勝って、セル中央でのたるみをもつデイン
プルを発生させない。In the method of manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel of this invention, since the CFRP skin is constantly under tension, the shrinkage force of the aluminum honeycomb core during cooling contraction overcomes it, resulting in dimples with sagging in the center of the cells. I won't let you.
以下、この発明の一実施例を図に、ついて説明する。第
１図は実施例を示す断面図、第２図はその平面図であり
、図において、第３図と同一符号は同一または相当部分
を示す、第１図において、ＣＦＲＰスキン（ｌａ） 、
（ｌｂ）は、スペーサ（９）で隔てられたテンション
治具（１０ａ）、 （１０ｂ）の押え板（１１）と押え
板（テンション側）（１２）により、ＣＦＲＰスキン（
Ｉａ）。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the embodiment, and FIG. 2 is a plan view thereof. In the figures, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same or corresponding parts. In FIG. 1, the CFRP skin (la),
(lb) is a CFRP skin (
Ia).
（１ｂ）の周辺ではさまれ、ボルト（図示していない）
により固定または接着され、押え板（１１）と押え板（
テンション側）（１２）に固着されている。(1b) and bolts (not shown)
The presser plate (11) and the presser plate (
tension side) (12).
押え板（テンション側）（１２）は低熱膨張率を有する
たとえばＣＦＲＰ製の四角枠体（１３）の周辺に孔明さ
れた穴を通る低熱膨張率のたとえばＣＦＲＰ製のテンシ
ョンボルト（１４）が周辺に固着されている。このテン
ションボルト（１４）はナツト（１５）で四角枠体（１
３）の外側から締めつけられ、ＣＦＲＰスキン（ｌａ）
。The holding plate (tension side) (12) has a low coefficient of thermal expansion, for example, a tension bolt (14) made of CFRP, which passes through a hole drilled around the periphery of a rectangular frame body (13) made of CFRP, around the periphery. It is fixed. This tension bolt (14) is attached to a square frame body (1) with a nut (15).
3) Tightened from the outside of the CFRP skin (la)
.
（１ｂ）の繊維（２０）の方向にテンションを与えられ
ている。このテンションはアルミニウムハニカムコア（
２）の冷却収縮力と同等以上のテンションである。Tension is applied in the direction of the fibers (20) in (1b). This tension is applied to an aluminum honeycomb core (
The tension is equal to or higher than the cooling shrinkage force in 2).
サンドイッチパネル（４）の製造方法は、まず成形台（
５）の上の平坦面をもつプレート（１６）上に、テンシ
ョン治具（１０ａ）によりテンションをかけられたＣＦ
ＲＰスキン（１ａ）、次にエポキシ樹脂、アクリル樹脂
などからなる未硬化の熱硬化性樹脂製の接着剤（３）付
のアルミニウムハニカムコア（２）を置き。The method for manufacturing the sandwich panel (4) begins with a forming table (
The CF is tensioned by the tension jig (10a) on the plate (16) with a flat surface above 5).
Place the RP skin (1a) and then the aluminum honeycomb core (2) with adhesive (3) made of uncured thermosetting resin such as epoxy resin or acrylic resin.
その周辺にずれ止めの枠体（７）を配置し、次にテンシ
ョン治具（１０ｂ）によりテンションをかけられたＣＦ
ＲＰスキン（１ｂ）を積層し、その上に平坦面をもつ押
えプレート（６）を置き、全体をたとえば合成樹脂フィ
ルム製の気密シート（８）で覆い、 真空引きする。A non-slip frame (7) is placed around it, and then tension is applied to the CF using a tension jig (10b).
The RP skin (1b) is laminated, a presser plate (6) with a flat surface is placed on top of the RP skin (1b), the whole is covered with an airtight sheet (8) made of, for example, a synthetic resin film, and vacuum is applied.
次に、上記の状態で加圧、加熱すると、アルミニウムハ
ニカムコア（２）とＣＦＲＰスキン（ｌａ） 、 （ｌ
ｂ）の間の接着剤（３）が反応を始め、加熱とともにア
ルミニウムハニカムコア（２）が熱膨張し、セル（２ａ
）が膨張した形状で接着剤が硬化してＣＦＲＰスキン（
ｌａ）、 （ｌｂ）と、アルミニウムハニカムコア（２
）の接着を完了する。冷却が始まるとアルミニウムハニ
カムコア（２）は収縮を始めるが、接着されているＣＦ
ＲＰスキン（ｌａ）、 （ｉｂ）の収縮力と同等以上の
テンションがかかっているため、アルミニウムハニカム
コア（２）のセル（２ａ）の収縮を抑えることができ、
ＣＦＲＰスキン（ｌａ） 、 （ｌｂ）のデインプルは
発生しない。Next, when pressurized and heated under the above conditions, the aluminum honeycomb core (2) and the CFRP skins (la), (l
The adhesive (3) between the cells (2a
) expands, the adhesive hardens and the CFRP skin (
la), (lb) and aluminum honeycomb core (2
) Complete the gluing. When cooling begins, the aluminum honeycomb core (2) begins to shrink, but the bonded CF
Since the tension is equal to or higher than the contraction force of the RP skins (la) and (ib), it is possible to suppress the contraction of the cells (2a) of the aluminum honeycomb core (2).
No dimples occur in the CFRP skins (la) and (lb).
テンション治具（１０ａ）、 （１０ｂ）の凹形枠体（
１３）およびテンシミンボルト（１４）をＣＦＲＰＩＩ
のような低熱膨張材製シこしているので、加熱時でもこ
れら部材の膨張によるテンション低下をもたらすことな
く。Tension jig (10a), concave frame (10b) (
13) and Tenshimin Bolt (14) to CFRPII
Since it is made of low thermal expansion material such as, there is no reduction in tension due to expansion of these parts even when heated.
初期テンションが保持できる。Initial tension can be maintained.
以上のようにこの発明によれば、サンドイッチ成形加熱
前にＣＦＲＰスキンにテンションをかけることにより、
サンドインチ成形後のＣＦＲＰスキンのデインプルの発
生を防ぎ、これによりサンドイッチパネルとしての剛性
低下を防ぐことができ、宇宙機器等用として使用可能な
軽量ハニカムサンドイッチパネルを製造することができ
る。As described above, according to the present invention, by applying tension to the CFRP skin before heating for sandwich forming,
It is possible to prevent the occurrence of dimples in the CFRP skin after sandwich molding, thereby preventing a decrease in the rigidity of the sandwich panel, and it is possible to manufacture a lightweight honeycomb sandwich panel that can be used for space equipment, etc.
第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図はその平
面図、第３図は従来の製造方法の断面図である。
各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、（ｌａ
） 、 （Ｉｂ）はＣＦＲＰスキン、（２）はアルミニ
ウムハニカムコア、（３）は接着剤、（４）はサンドイ
ッチパネル、（５）は成形台、（８）は気密シート、（
１０ａ） 、 （１０ｂ）はテンション治具である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a sectional view of a conventional manufacturing method. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, (la
), (Ib) is CFRP skin, (2) is aluminum honeycomb core, (3) is adhesive, (4) is sandwich panel, (5) is molding table, (8) is airtight sheet, (
10a) and (10b) are tension jigs.
Claims (1)
ＣＦＲＰスキンを接着した軽量ハニカムサンドイッチパ
ネルの製造方法において、ＣＦＲＰスキン層を繊維方向
にテンションをかけた状態で、接着剤層を介してアルミ
ニウムハニカムコアの両側に積層し、加熱により接着剤
層を硬化させてＣＦＲＰスキン層とアルミニウムハニカ
ムコアを接着することを特徴とする軽量ハニカムサンド
イッチパネルの製造方法。(1) In a method for manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel in which thin CFRP skins are bonded to both sides of a lightweight aluminum honeycomb core, the CFRP skin layer is tensioned in the fiber direction, and the aluminum honeycomb core is bonded to the aluminum honeycomb core through an adhesive layer. A method for manufacturing a lightweight honeycomb sandwich panel, which comprises laminating a CFRP skin layer and an aluminum honeycomb core on both sides, and curing the adhesive layer by heating to bond a CFRP skin layer and an aluminum honeycomb core.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434089A JPH02251426A (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Preparation of lightweight honeycomb sandwich panel |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP7434089A JPH02251426A (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Preparation of lightweight honeycomb sandwich panel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02251426A true JPH02251426A (en) | 1990-10-09 |
Family
ID=13544292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7434089A Pending JPH02251426A (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Preparation of lightweight honeycomb sandwich panel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02251426A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04176639A (en) * | 1990-11-13 | 1992-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | Honeycomb-sandwich plate and manufacture thereof |
| JP2011056719A (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Japan Aircraft Mfg Co Ltd | Method of manufacturing dimpleless honeycomb sandwich panel |
| CN109551838A (en) * | 2018-12-07 | 2019-04-02 | 重庆新久融科技有限公司 | A kind of light aluminum alloy template and preparation method thereof |
| CN115681282A (en) * | 2022-12-30 | 2023-02-03 | 成都市鸿侠科技有限责任公司 | Large-scale arc-shaped skin gluing clamp and gluing method |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP7434089A patent/JPH02251426A/en active Pending
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