JPH04179513A - プリプレグ製分割ツールの製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複合材部品成形用のプリプレグ製分割ツール
の製作方法に関する。

〔従来の技術〕

第４図（ａ）に示す複合材部品２１を成形するために使
用される耐熱プラスチック製の分割ツール２２．２３は
、部品と同し形状をもつモデルからの写し取り作業によ
って製作され、第４図（ｂ）に示すように分割面にピン
角２４を有するものであり、ツールの材質、製作過程か
ら、ウェットタイプとプリプレグタイプに大別される。

従来の上記２つのタイプのツールの製作方法を以下に説
明する。

ウェットタイプについては、樹脂（レジン）とガラスク
ロスをそれぞれ入手し、作業者がガラスクロスに樹脂を
含浸させ、これを所定形状をもつ型へ所定の枚数積層し
、オーブン硬化（加熱のみ）することによって得られる
ものである。

これに対し、プリプレグタイプは、第５図に示すように
モデル０１より捨型０２，０３を製作し、更に耐熱捨型
０７．Ｏ８を製作した後、プリプレグと呼ばれるあらか
じめガラスクロスに樹脂の含浸しである材料を入手し、
これを所定の形状をもつ耐熱捨型０７．０８へ所定の枚
数積層し、オートクレーブ硬化（加熱、加圧）すること
によりプリプレグツール０５，０６が得られるものであ
る。

このことから、プリプレグタイプはウェットタイプに比
ベツール製作が単純作業となり、品質が安定していると
いう優れた特徴をもっている。

当社では、゛８９年以険のツール製作から、プリプレグ
タイプの通用を開始したが、米国ではプリプレグタイプ
の分割ツールは開発されておらず、ウェントタイプによ
り分割ツールを製作している。

〔発明が解決しようとする課題〕

一つのモデルから、２つ以上のツールを製作する場合、
それぞれの捨型（ツールを製作するために製作し、実機
生産には使用しない型）が必要となり、それぞれを別々
に製作していくこととなる。

従来のプリプレグタイプの分割ツールの製作において、
別々に製作した分割ツールは部品成形時には１つのツー
ルとして使用するため、ツール結合時に結合部分は平滑
な面が必要であった（結合部に凹凸があるとそれが製品
に写る）。

また、プリプレグは熱と圧力を加えて硬化されるが、ス
プリングイン（コーナ一部において、プリプレグが所定
の角度より小さな角度で硬化する現象）という変形をお
こすため、２つの別々に製作したツールを結合させた場
合、結合面に平滑な面を得ることは不可能であり、その
部分を修正しなければツールとして使用できなかった。

これは、ツール製作工数の増加となるだけでなく、ツー
ル形状が不正確となる要因となっていた。

本発明は、以上のような課題を解決できるプリプレグツ
ールの製作工程を設定すると共に、その設定した製作工
程で生ずる課題を解決し、プリプレグ製分割ツールの製
作を可能とすることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段］ 本発明のプリプレグ製分割ツールの製作方法は、所定の
形状のモデルの外側に分割可能な捨型を一体で製作し、
モデルを除去した後同捨型の内部に型材を注入して一体
の耐熱捨型を製作し、上記捨型を除去した後耐熱捨型の
外側にプリプレグを積層しオートクレーブにより硬化さ
せて分割可能なプリプレグツールを製作することを特徴
としている。

〔作用〕

上記において、まず所定の形状のモデルの外側を用いて
分割可能な捨型を一体で製作した後、同捨型を分割して
モデルを除去し、再び一体に組立てる。次に、組立てら
れた捨型の内部に型材を注入し、モデルと同様の形状の
耐熱捨型を一体で製作する。

上記製作された耐熱捨型は、外側の捨型が除去された後
、耐熱捨型の外側にプリプレグを積層し、オートクレー
ブにより硬化してプリプレグツールを製作し、分割面が
仕上げられて製作を完了する。

上記により、平滑な分割面が得られ、高精度で低コスト
の分割ツールの製作が可能となる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図に示す本実施例は、所定の形状のモデル１より一
体の捨型２．３を製作した後、同捨型２゜３の内部に型
材を注入して耐熱捨型４を製作し、同耐熱捨型４上に所
定の枚数のプリプレグを積層しオートクレーブにより硬
化させてプリプレグツール５．６を製作した後、分割面
を仕上げて製作を完了する。

上記において、まず所定の形状のモデル１を用い、分割
可能な捨型２，３を一体とした状態で製作する。次に、
捨型２，３を分割して内部よりモデル１を取出した後、
再び捨型２．３を一体として内部に型材を注入し、モデ
ル１と同様の形状の耐熱捨型４を製作する。

上記製作された捨型４は、外側の捨型２．３が除去され
た後、外側に所定の枚数のプリプレグが積層され、オー
トクレーブにより硬化されてプリプレグツール５．６が
製作され、分割面が仕上げられて製作を完了する。

上記プリプレグツール５，６の製作におけるプリプレグ
の積層方法については、第２図（ａ）左に示すように分
割面は必ずピン角コーナーをもつこととなるため、この
部分で、ガラスクロスの繊維が捨型の形状に十分になじ
まず、角張った部分には樹脂だまり１０ができるため、
非常に衝撃に対してもろくなる。これを防ぐために、第
２図（ａ）右に示すように積層方法をプリプレグの分割
個所１１を設けたものとし、バイアス層（±４５°層）
主体とした。バイアス層とは、第２図（ｂ）左に示すよ
うに繊維の折り目をビン角コーナーに対して傾斜させる
ものであり、伸縮が容易となる。

また、プリプレグの積層時に空気を層間に巻き込むため
、プリプレグ硬化時にプリプレグ上に順次積層される離
型用ガラス繊維質織物（商品名＝３ＴＬＬ）１２　ａ、
樹脂流出防止用フィルム（商品名：穴なしＦＥＰ）１２
ｂ、通気マント（商品名：Ａ３０００）１２ｃ、　ナイ
ロンバンク１２ｄよりなる副資材１２を利用して空気を
脱くことが必要である（空気が脱けないと表面のガサつ
きが発生し、ツールとして使用できない）。通常の部位
は第３図（ａ）左に示すように真空引き１３を行うこと
により脱気可能であるが、分割面は各々のツールのプリ
プレグが互いに接していて、特に脱気が難しいため、第
３図（ｂ）に示すように分割部を副資材で覆って真空引
き１３することにより脱気可能とした。

上記により、平滑な分割面が得られ、高精度で、従来に
比べてコストが３０％低減された分割ツールの製作が可
能となった。

〔発明の効果〕

本発明のプリプレグ製分割ツールの製作方法は、モデル
の外側に形成した捨型の内部に一体の耐熱捨型を形成し
、同耐熱捨型の外側にプリプレグを積層しオートクレー
ブにより硬化させてプリプレグツールを製作することに
よって、プリプレグツールは平滑な分割面が得られ、高
精度で低コストの分割ツールの製作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は上記一実
施例に係るプリプレグの積層方法の説明図、第３図は上
記一実施例に係るプリプレグの脱気方法の説明図、第４
図はプリプレグツールと同ツールにより成形される部品
の説明図、第５図は従来の製作方法の説明図である。 １・・・モデル、　２，３・・・捨型、４・・・耐熱捨
型、　５，６・・・プリプレグツール、１１・・・分断
個所、　　１２・・・副資材、１３・・・真空引き。 第１圀 、し 第２鴎 第３目 （し） 第４回 拐１０形枚　　　　　　　　　　　　ソール升月セ（ａ
） （ｂ） 晃５ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の形状のモデルの外側に分割可能な捨型を一体で製
   作し、モデルを除去した後同捨型の内部に型材を注入し
   て一体の耐熱捨型を製作し、上記捨型を除去した後耐熱
   捨型の外側にプリプレグを積層しオートクレーブにより
   硬化させて分割可能なプリプレグツールを製作すること
   を特徴とするプリプレグ製分割ツールの製作方法。