JPH04238849A - 複合材料部品の製造に使用される強化繊維構造体を成形する方法 - Google Patents
複合材料部品の製造に使用される強化繊維構造体を成形する方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マトリックスによって
高密度化された強化繊維構造体を含んだ複合材料部品の
製造に関する。特に、先ず強化繊維構造体を成形し、次
ぎに該構造体を化学薬品蒸気の浸透によって高密度化す
るタイプの方法に関する。
高密度化された強化繊維構造体を含んだ複合材料部品の
製造に関する。特に、先ず強化繊維構造体を成形し、次
ぎに該構造体を化学薬品蒸気の浸透によって高密度化す
るタイプの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような方法は、特に構造エレメント
を構成することが可能な、そして高温においてその機械
的特性を維持することが可能な耐熱構造の複合材料の部
品を製造するのに使用される。耐熱構造の複合材料の例
としては、カーボン／カーボン（Ｃ−Ｃ）型複合材料と
セラミックスマトリックス型複合材料（ＣＭＣ）が挙げ
られる。
を構成することが可能な、そして高温においてその機械
的特性を維持することが可能な耐熱構造の複合材料の部
品を製造するのに使用される。耐熱構造の複合材料の例
としては、カーボン／カーボン（Ｃ−Ｃ）型複合材料と
セラミックスマトリックス型複合材料（ＣＭＣ）が挙げ
られる。
【０００３】Ｃ−Ｃ型複合材料においては、強化繊維構
造体はカーボン繊維で作られ、カーボンで緻密化され、
一方、ＣＭＣタイプの複合材料においては、強化繊維構
造体は耐火性繊維（カーボン又はセラミックス繊維）で
作られ、セラミックスのマトリックスで緻密化されてい
る。この耐熱構造複合材料部品がマトリックスを構成す
る材料の蒸気を強化繊維構造体の孔を通じて透過させる
ことによって製造される際には、繊維構造体の形状はグ
ラファイト製の治具によって維持されるのが普通である
。この治具は強化繊維構造体を製造されるべき部品の形
状に近似した形状となし、要求される繊維密度を得るよ
うにこの構造体を緻密化することを可能にする。治具に
保持された繊維構造体はオーブン内に入れられ、比較的
高温下で化学薬品の蒸気の透過を受ける。
造体はカーボン繊維で作られ、カーボンで緻密化され、
一方、ＣＭＣタイプの複合材料においては、強化繊維構
造体は耐火性繊維（カーボン又はセラミックス繊維）で
作られ、セラミックスのマトリックスで緻密化されてい
る。この耐熱構造複合材料部品がマトリックスを構成す
る材料の蒸気を強化繊維構造体の孔を通じて透過させる
ことによって製造される際には、繊維構造体の形状はグ
ラファイト製の治具によって維持されるのが普通である
。この治具は強化繊維構造体を製造されるべき部品の形
状に近似した形状となし、要求される繊維密度を得るよ
うにこの構造体を緻密化することを可能にする。治具に
保持された繊維構造体はオーブン内に入れられ、比較的
高温下で化学薬品の蒸気の透過を受ける。
【０００４】緻密化処理の最初の段階は、繊維同士を接
合することによって強化することである。これによって
、繊維構造体は、治具から外された後にもその形状を維
持して取扱いが可能となる充分な接合力を具え、治具無
しで透過処理を継続することが可能となる。最初は、マ
トリックスを構成する材料は繊維構造体の芯まで浸透し
ないで、むしろその表面に堆積する傾向を有し、治具の
孔を通過したガスに曝される領域の布帛表面の孔を部分
的に閉塞し勝ちである。その結果、強化処理の後、マト
リックスの構成材料が過剰に堆積した表面部分を掻き取
ったり、芯に至る孔を再び穿孔したりする機械加工を必
要となることが多い。
合することによって強化することである。これによって
、繊維構造体は、治具から外された後にもその形状を維
持して取扱いが可能となる充分な接合力を具え、治具無
しで透過処理を継続することが可能となる。最初は、マ
トリックスを構成する材料は繊維構造体の芯まで浸透し
ないで、むしろその表面に堆積する傾向を有し、治具の
孔を通過したガスに曝される領域の布帛表面の孔を部分
的に閉塞し勝ちである。その結果、強化処理の後、マト
リックスの構成材料が過剰に堆積した表面部分を掻き取
ったり、芯に至る孔を再び穿孔したりする機械加工を必
要となることが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】グラファイトの治具は
、所望の形状を得るためと、布帛を緻密化する目的でマ
トリックスの蒸気を透過させるのに使用する孔を設ける
ために、機械加工を必要とするので高価なものとなる。 治具は嵩が大きくまた重量も重いので、オーブンに入れ
た場合にその内容積の大部分を占め、また熱慣性も大き
い欠点を有する。
、所望の形状を得るためと、布帛を緻密化する目的でマ
トリックスの蒸気を透過させるのに使用する孔を設ける
ために、機械加工を必要とするので高価なものとなる。 治具は嵩が大きくまた重量も重いので、オーブンに入れ
た場合にその内容積の大部分を占め、また熱慣性も大き
い欠点を有する。
【０００６】更に、この治具は繊維構造体の表面を部分
的に隠蔽するので、緻密化が均一には行われず、表面状
態にむらを生じる。本発明は、このような従来技術にお
ける治具に関連する問題点を解決し、或いは少なくとも
減少させることを目的とする。
的に隠蔽するので、緻密化が均一には行われず、表面状
態にむらを生じる。本発明は、このような従来技術にお
ける治具に関連する問題点を解決し、或いは少なくとも
減少させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、繊維構造体
の成形の少なくとも一部を、二次元繊維材料の変形可能
なシート又はテープを適用することによって行わせるこ
とによって達成される。このシート又はテープは繊維構
造体の表面に緊張され、その張力は該繊維構造体に望ま
れる緻密度の関数として調節される。
の成形の少なくとも一部を、二次元繊維材料の変形可能
なシート又はテープを適用することによって行わせるこ
とによって達成される。このシート又はテープは繊維構
造体の表面に緊張され、その張力は該繊維構造体に望ま
れる緻密度の関数として調節される。
【０００８】このシートやテープを構成する材料は、耐
火性繊維で作られた布であることが望ましい。この成形
用のシートやテープは、繊維構造体の表面に巻き付けら
れることによって維持される。別の例では、このシート
やテープを繊維構造体の成形の一部を確実に行う剛体の
治具に接続したり、繊維構造体の周囲にテープを巻き付
けることによって、これらを維持してもよい。
火性繊維で作られた布であることが望ましい。この成形
用のシートやテープは、繊維構造体の表面に巻き付けら
れることによって維持される。別の例では、このシート
やテープを繊維構造体の成形の一部を確実に行う剛体の
治具に接続したり、繊維構造体の周囲にテープを巻き付
けることによって、これらを維持してもよい。
【０００９】シートやテープの使用によって治具の使用
を減らすことができ、その結果、コストが下がり、体積
と重量も減少する。更に、布のテープやシートを使用す
れば、蒸気透過処理に使用されるガス流のための孔が予
め形成されているので、緻密化処理の能力が向上し、均
一な緻密化が期待できる。成形用のシートやテープは、
繊維構造体の構成材料とは異なる膨張係数を持つ材料で
作られることが望ましい。
を減らすことができ、その結果、コストが下がり、体積
と重量も減少する。更に、布のテープやシートを使用す
れば、蒸気透過処理に使用されるガス流のための孔が予
め形成されているので、緻密化処理の能力が向上し、均
一な緻密化が期待できる。成形用のシートやテープは、
繊維構造体の構成材料とは異なる膨張係数を持つ材料で
作られることが望ましい。
【００１０】化学薬品の蒸気の浸透による緻密化処理は
比較的高温で行われ、成形シート，テープと繊維構造体
との膨張の差異が生じ、浸透処理の後の冷却段階におい
てマトリックス含浸された繊維構造体と成形シートとの
間の境界面にひび割れが発生する。従って、強化処理の
終わりの段階では、前記シートやテープを繊維構造体か
ら容易に剥離することができる。シートやテープの除去
によって、主としてその表面に生じる余分なマトリック
ス材料の堆積が解消する。その結果、芯に至る細孔が開
通し、表面の掻き落とし処理を行わなくても緻密化処理
を継続することができる。更に、得られた表面状態は均
一で正常なものとなる。
比較的高温で行われ、成形シート，テープと繊維構造体
との膨張の差異が生じ、浸透処理の後の冷却段階におい
てマトリックス含浸された繊維構造体と成形シートとの
間の境界面にひび割れが発生する。従って、強化処理の
終わりの段階では、前記シートやテープを繊維構造体か
ら容易に剥離することができる。シートやテープの除去
によって、主としてその表面に生じる余分なマトリック
ス材料の堆積が解消する。その結果、芯に至る細孔が開
通し、表面の掻き落とし処理を行わなくても緻密化処理
を継続することができる。更に、得られた表面状態は均
一で正常なものとなる。
【００１１】以下、図面に示す好適実施例に基づいて、
本発明を更に詳細に説明する。
本発明を更に詳細に説明する。
【００１２】
【実施例】次の説明は、本発明の好適な適用分野である
Ｃ−Ｃ又はＣＭＣ複合材料製の部品の製造について行わ
れる。図１は、円筒形の一部の形をした複合材料製の部
品の製造を意図した繊維構造体１０の成形を示し、この
場合の円筒状部品の断面は、１８０°以下の円弧状をな
している。
Ｃ−Ｃ又はＣＭＣ複合材料製の部品の製造について行わ
れる。図１は、円筒形の一部の形をした複合材料製の部
品の製造を意図した繊維構造体１０の成形を示し、この
場合の円筒状部品の断面は、１８０°以下の円弧状をな
している。
【００１３】繊維構造体１０は、カーボン繊維やセラミ
ックス繊維（シリコン・カーバイド、窒化ボロン、アル
ミナ、ジルコニア等）から選ばれた耐火性繊維である。 この繊維構造体１０は、織物等の二次元シート又はテー
プの積層体によって構成され、剛体の治具エレメント即
ち成形部材１２によって内側から成形され、上からは構
造体１０に緊張して適用された成形層１８によって押さ
えられている。
ックス繊維（シリコン・カーバイド、窒化ボロン、アル
ミナ、ジルコニア等）から選ばれた耐火性繊維である。 この繊維構造体１０は、織物等の二次元シート又はテー
プの積層体によって構成され、剛体の治具エレメント即
ち成形部材１２によって内側から成形され、上からは構
造体１０に緊張して適用された成形層１８によって押さ
えられている。
【００１４】繊維構造体１０を形成する積層体は、前記
構造体の表面に対してゼロでない角度をなす繊維によっ
て相互に接合されている。この接合は、平坦な積層体に
対して垂直に糸を植え込んだり、ニードリング処理を行
ったりして前以て施される。糸植え込み法は米国特許第
４，６２８，８４６ 号に記載されており、ニードリン
グ処理によって繊維構造体を得る方法は米国特許第４，
７９０，０５２ 号及び１９８９年１０月３ 日付けの
米国出願第４１６，６５８ 号に開示されている。
構造体の表面に対してゼロでない角度をなす繊維によっ
て相互に接合されている。この接合は、平坦な積層体に
対して垂直に糸を植え込んだり、ニードリング処理を行
ったりして前以て施される。糸植え込み法は米国特許第
４，６２８，８４６ 号に記載されており、ニードリン
グ処理によって繊維構造体を得る方法は米国特許第４，
７９０，０５２ 号及び１９８９年１０月３ 日付けの
米国出願第４１６，６５８ 号に開示されている。
【００１５】成形部材１２は、繊維構造体１０に付与さ
れるべき形状に対応する円筒形部分の形を有する中心部
１３からなる。この構造体を構成する層は、前記中心部
１３の表面に積層される。該中心部１３の長手方向の平
行縁に沿って、前記成形部材１２はフランジ１４ａ，１
４ｂを有する。成形層１８は、繊維構造体１０の上に緊
張状態で適用された織物等の布帛層から構成されている
。該層１８に働く張力は、目標とする繊維密度（例えば
、繊維によって占有されている繊維構造体の見掛けの容
積の割合）を得るために繊維構造体１０に加えられるべ
き圧縮度の関数として調節される。層１８に加えられる
張力は、その長手方向の縁に沿って均等に分布している
。（図１の矢印Ｆ参照）層１８は所望の張力を維持しな
がら、成形部材１２上の所定位置に固定される。このた
めに、層１８の縁は成形部材１２のフランジ１４ａ，１
４ｂと該フランジにねじ１９でねじ止めされたバー１６
ａ，１６ｂとの間で把持されている。図１から判るよう
に、フランジ１４ａ，１４ｂはＶ字型断面の長手方向の
溝１５ａ，１５ｂを具え、該溝はバー１６ａ，１６ｂ上
に設けられたこれに対応するリブ１７ａ，１７ｂと係合
して、前記層を溝１５ａ，１５ｂの底に挟んで位置決め
する。層１８を成形部材１２上の所定位置に固定するた
めに、他のやり方を使用可能なことは明らかである。
れるべき形状に対応する円筒形部分の形を有する中心部
１３からなる。この構造体を構成する層は、前記中心部
１３の表面に積層される。該中心部１３の長手方向の平
行縁に沿って、前記成形部材１２はフランジ１４ａ，１
４ｂを有する。成形層１８は、繊維構造体１０の上に緊
張状態で適用された織物等の布帛層から構成されている
。該層１８に働く張力は、目標とする繊維密度（例えば
、繊維によって占有されている繊維構造体の見掛けの容
積の割合）を得るために繊維構造体１０に加えられるべ
き圧縮度の関数として調節される。層１８に加えられる
張力は、その長手方向の縁に沿って均等に分布している
。（図１の矢印Ｆ参照）層１８は所望の張力を維持しな
がら、成形部材１２上の所定位置に固定される。このた
めに、層１８の縁は成形部材１２のフランジ１４ａ，１
４ｂと該フランジにねじ１９でねじ止めされたバー１６
ａ，１６ｂとの間で把持されている。図１から判るよう
に、フランジ１４ａ，１４ｂはＶ字型断面の長手方向の
溝１５ａ，１５ｂを具え、該溝はバー１６ａ，１６ｂ上
に設けられたこれに対応するリブ１７ａ，１７ｂと係合
して、前記層を溝１５ａ，１５ｂの底に挟んで位置決め
する。層１８を成形部材１２上の所定位置に固定するた
めに、他のやり方を使用可能なことは明らかである。
【００１６】前記成形部材１２は、中心部１３を貫通し
て化学薬品蒸気処理の際にガスの流路となる多数の孔（
図示しない）を有するグラファイト等で作られている。 バー１６ａ，１６ｂ及びねじ１９もグラファイトで作ら
れている。層１８は繊維構造体１０の構成材料の熱膨張
係数とは異なった値を有する材料で作られている。 従って、繊維構造体１０がカーボン製の場合、成形層１
８はカーボン繊維以外の耐火性繊維の布、例えばシリコ
ンカーバイド製の布や、シリコンカーバイド等のカーボ
ン以外の耐火性材料、例えばセラミックス材料等を繊維
上に堆積させて改質されたカーボン繊維の布で作られる
。逆に、緻密化される繊維構造体がセラミックスやカー
ボン以外の耐火性材料で作られている場合には、成形層
はカーボン繊維製の布が使用可能である。
て化学薬品蒸気処理の際にガスの流路となる多数の孔（
図示しない）を有するグラファイト等で作られている。 バー１６ａ，１６ｂ及びねじ１９もグラファイトで作ら
れている。層１８は繊維構造体１０の構成材料の熱膨張
係数とは異なった値を有する材料で作られている。 従って、繊維構造体１０がカーボン製の場合、成形層１
８はカーボン繊維以外の耐火性繊維の布、例えばシリコ
ンカーバイド製の布や、シリコンカーバイド等のカーボ
ン以外の耐火性材料、例えばセラミックス材料等を繊維
上に堆積させて改質されたカーボン繊維の布で作られる
。逆に、緻密化される繊維構造体がセラミックスやカー
ボン以外の耐火性材料で作られている場合には、成形層
はカーボン繊維製の布が使用可能である。
【００１７】成形部材１２と成形層１８との間で圧縮さ
れた繊維構造体１０は、マトリックスを構成する材料の
化学薬品蒸気浸透によって緻密化処理を受ける。この化
学薬品蒸気浸透法は、Ｃ−Ｃ複合材料の部品の製造に関
しては、米国特許第３，８９５，０８４ 号に、またＣ
ＭＣ部品の製造に関してはフランス特許第２，４０１，
８８８ 号に記載されている。
れた繊維構造体１０は、マトリックスを構成する材料の
化学薬品蒸気浸透によって緻密化処理を受ける。この化
学薬品蒸気浸透法は、Ｃ−Ｃ複合材料の部品の製造に関
しては、米国特許第３，８９５，０８４ 号に、またＣ
ＭＣ部品の製造に関してはフランス特許第２，４０１，
８８８ 号に記載されている。
【００１８】この化学薬品蒸気浸透処理は比較的高温で
行われるので、繊維構造体１０と成形層１８との間の膨
張の差によって、緻密化処理の後の冷却段階において、
共に透過処理を受けた繊維構造体と成形層の間の境界面
のレベルでひび割れを生じる。強化された後、部分的に
緻密化された繊維構造体１０は、その保持治具から外さ
れて緻密化処理を継続される。強化された繊維構造体の
スケーリング処理は、少なくとも成形層に接触していた
その表面に関しては不要である。更に、その表面は均一
な正常な状態となっている。
行われるので、繊維構造体１０と成形層１８との間の膨
張の差によって、緻密化処理の後の冷却段階において、
共に透過処理を受けた繊維構造体と成形層の間の境界面
のレベルでひび割れを生じる。強化された後、部分的に
緻密化された繊維構造体１０は、その保持治具から外さ
れて緻密化処理を継続される。強化された繊維構造体の
スケーリング処理は、少なくとも成形層に接触していた
その表面に関しては不要である。更に、その表面は均一
な正常な状態となっている。
【００１９】米国特許出願第６２０，１５７ 号（ １
９９０年１１月２９日出願）によれば、成形部材１２上
に繊維構造体１０を位置決めする場合、成形部材の中心
部１３と繊維構造体１０との間に層１１を介在させるこ
とが望ましい。この挿入される層１１は、繊維構造体１
０の構成材料とは異なった熱膨張係数を有する材料で作
られた布帛で作られている。これらの層１１と１８は同
一の布で作られてもよい。
９９０年１１月２９日出願）によれば、成形部材１２上
に繊維構造体１０を位置決めする場合、成形部材の中心
部１３と繊維構造体１０との間に層１１を介在させるこ
とが望ましい。この挿入される層１１は、繊維構造体１
０の構成材料とは異なった熱膨張係数を有する材料で作
られた布帛で作られている。これらの層１１と１８は同
一の布で作られてもよい。
【００２０】前記成形層１８の場合と同じく、繊維構造
体１０と挿入層１１との間の異なる膨張効果によって、
透過処理の後の冷却段階において、繊維構造体１０と挿
入層１１との間の接触面のレベルでマトリックスに割れ
を生じる。その結果、及び挿入層１１による繊維構造体
１０の繊維と成形層１２の表面との接触の減少に起因し
て、繊維構造体１０は成形部材１２から容易に取り外し
可能となる。その上、繊維構造体１０と挿入層１１との
間は接合されていないので、繊維構造体が強化された後
、成形部材１２に対面していた繊維構造体１０の表面の
スケーリング処理を行う必要性が無くなる。
体１０と挿入層１１との間の異なる膨張効果によって、
透過処理の後の冷却段階において、繊維構造体１０と挿
入層１１との間の接触面のレベルでマトリックスに割れ
を生じる。その結果、及び挿入層１１による繊維構造体
１０の繊維と成形層１２の表面との接触の減少に起因し
て、繊維構造体１０は成形部材１２から容易に取り外し
可能となる。その上、繊維構造体１０と挿入層１１との
間は接合されていないので、繊維構造体が強化された後
、成形部材１２に対面していた繊維構造体１０の表面の
スケーリング処理を行う必要性が無くなる。
【００２１】成形層を用いる本発明方法の他の実施例に
ついて、図２〜７を参照して説明する。これらすべての
例において、繊維構造体の成形と圧縮は、繊維構造体の
構成材料とは異なる熱膨張係数を有する材料で作られた
布等の二次元構造体の形の成形シート又はテープによっ
て行われる。挿入シートが用いられる場合には、その構
成材料についても同じことが言える。
ついて、図２〜７を参照して説明する。これらすべての
例において、繊維構造体の成形と圧縮は、繊維構造体の
構成材料とは異なる熱膨張係数を有する材料で作られた
布等の二次元構造体の形の成形シート又はテープによっ
て行われる。挿入シートが用いられる場合には、その構
成材料についても同じことが言える。
【００２２】図２は、中空の変形しない円筒状成形部材
２２と成形シート２８との間に保持された円筒状繊維構
造体２０を示す。この繊維構造体２０は、挿入層２１を
具えた成形部材２２上に布のテープを巻付けることによ
って形成される。成形シート２８は構造体２０の表面に
単一層を形成するように巻き付けられた布テープであり
、糸２９の巻き付けによってその上に保持されている。 前記糸は成形シート２８を構成する材料とは同じである
ことは必要としないが、カーボンやセラミックス等の耐
火性材料で作られている。
２２と成形シート２８との間に保持された円筒状繊維構
造体２０を示す。この繊維構造体２０は、挿入層２１を
具えた成形部材２２上に布のテープを巻付けることによ
って形成される。成形シート２８は構造体２０の表面に
単一層を形成するように巻き付けられた布テープであり
、糸２９の巻き付けによってその上に保持されている。 前記糸は成形シート２８を構成する材料とは同じである
ことは必要としないが、カーボンやセラミックス等の耐
火性材料で作られている。
【００２３】繊維構造体２０を構成する布テープは、繊
維構造体に必要な圧縮を与えるように緊張下に巻き付け
られる。この繊維構造体は成形シート２８と糸２９とに
よって圧縮状態に維持される。この糸２９は、繊維構造
体１０と成形シート２８を所定の位置にしっかりと保持
するのに充分な程度に、少ない巻き付け数となるように
大きなピッチで螺旋状に巻き付けられる。
維構造体に必要な圧縮を与えるように緊張下に巻き付け
られる。この繊維構造体は成形シート２８と糸２９とに
よって圧縮状態に維持される。この糸２９は、繊維構造
体１０と成形シート２８を所定の位置にしっかりと保持
するのに充分な程度に、少ない巻き付け数となるように
大きなピッチで螺旋状に巻き付けられる。
【００２４】図３も、挿入層３１を含む中空の円筒状の
変形しない成形部材３２の表面に布テープを巻き付ける
ことによって形成された円筒状繊維構造体３０を示す。 繊維構造体３０は成形テープ３８によって所定位置に保
持されている。このテープは繊維構造体３０よりも幅の
狭い布テープで構成されている。この成形テープは、螺
旋状の巻き付けが形成されるように繊維構造体３０の表
面に巻き付けられる。テープの巻き付けコイル数は比較
的少なくてもよく（不連続コイル）、それでも繊維構造
体３０を所定位置に維持するのに充分である。
変形しない成形部材３２の表面に布テープを巻き付ける
ことによって形成された円筒状繊維構造体３０を示す。 繊維構造体３０は成形テープ３８によって所定位置に保
持されている。このテープは繊維構造体３０よりも幅の
狭い布テープで構成されている。この成形テープは、螺
旋状の巻き付けが形成されるように繊維構造体３０の表
面に巻き付けられる。テープの巻き付けコイル数は比較
的少なくてもよく（不連続コイル）、それでも繊維構造
体３０を所定位置に維持するのに充分である。
【００２５】図４は、中空の円筒状成形部材と成形シー
ト４８との間に把持された円筒状部を形成する二つの繊
維構造体４０１ と４０２ を示す。繊維構造体４０１
と４０２ は、それぞ１８０°に等しい又はこれより
も小さい円弧状に広がっている。成形部材は二つの同じ
形の半円筒形の半体からなり、両者は結合されて一つの
円筒体を形成している。各半体４２１ ，４２２ は、
間に挿入層４２１ ，４２２ を介してそれぞれ繊維構
造体４０１ と４０２ を担持している。
ト４８との間に把持された円筒状部を形成する二つの繊
維構造体４０１ と４０２ を示す。繊維構造体４０１
と４０２ は、それぞ１８０°に等しい又はこれより
も小さい円弧状に広がっている。成形部材は二つの同じ
形の半円筒形の半体からなり、両者は結合されて一つの
円筒体を形成している。各半体４２１ ，４２２ は、
間に挿入層４２１ ，４２２ を介してそれぞれ繊維構
造体４０１ と４０２ を担持している。
【００２６】図５に示す例では、繊維構造体５０は実質
的にΩ型の断面を有するセクションピースの形をなし、
成形部材５２と成形シート５８の間で所定位置に保持さ
れている。この変形しない成形部材５２は、中心部５３
が前記繊維構造体５０に付与される断面形状に対応する
Ω型断面となるように組み立てられた、多数の部分から
構成されている。
的にΩ型の断面を有するセクションピースの形をなし、
成形部材５２と成形シート５８の間で所定位置に保持さ
れている。この変形しない成形部材５２は、中心部５３
が前記繊維構造体５０に付与される断面形状に対応する
Ω型断面となるように組み立てられた、多数の部分から
構成されている。
【００２７】成形シート５８は、繊維構造体５０に所望
の圧縮度を与えるように、それの表面に緊張された布帛
層である。シート５８は、緊張状態に保持されたまま、
成形部材５２上の所定位置に固定される。これを行うた
めに、図１の例の場合と同じく、シート５８の縁は成形
部材５２のフランジ５４ａ，５４ｂと該フランジ上にね
じ止めされたバー５６ａ，５６ｂとの間に挟まれている
。シート５８は、バー５６ａ，５６ｂ上に形成されたリ
ブとこれに係合するフランジ上の溝５５ａ，５５ｂとに
よって把持されている。
の圧縮度を与えるように、それの表面に緊張された布帛
層である。シート５８は、緊張状態に保持されたまま、
成形部材５２上の所定位置に固定される。これを行うた
めに、図１の例の場合と同じく、シート５８の縁は成形
部材５２のフランジ５４ａ，５４ｂと該フランジ上にね
じ止めされたバー５６ａ，５６ｂとの間に挟まれている
。シート５８は、バー５６ａ，５６ｂ上に形成されたリ
ブとこれに係合するフランジ上の溝５５ａ，５５ｂとに
よって把持されている。
【００２８】凹んだ部分を有する繊維構造体５０の成形
を確実に行うために、シート５８と繊維構造体５０との
間にインサート５９ａ，５９ｂが入れられ、該インサー
ト５９ａ，５９ｂと繊維構造体５０との間には挿入層５
１ａ，５１ｂが設置される。インサート５９ａ，５９ｂ
は、一方の側面に繊維構造体５０の凹んだ部分の形状に
対応する湾曲形状の表面を有し、他方の側面に前記成形
シートが載る平坦部分を有するセクションピースである
。
を確実に行うために、シート５８と繊維構造体５０との
間にインサート５９ａ，５９ｂが入れられ、該インサー
ト５９ａ，５９ｂと繊維構造体５０との間には挿入層５
１ａ，５１ｂが設置される。インサート５９ａ，５９ｂ
は、一方の側面に繊維構造体５０の凹んだ部分の形状に
対応する湾曲形状の表面を有し、他方の側面に前記成形
シートが載る平坦部分を有するセクションピースである
。
【００２９】図６は、成形部材６２と成形シート６８の
間に把持されて成形される球形キャップ型の繊維構造体
６０を示す。成形部材６２は、繊維構造体６０に付与さ
れるべき形状に対応した球形キャップ状の表面を有する
上方部分６３と、周囲に環状溝６５を有するベース部分
６４とからなっている。
間に把持されて成形される球形キャップ型の繊維構造体
６０を示す。成形部材６２は、繊維構造体６０に付与さ
れるべき形状に対応した球形キャップ状の表面を有する
上方部分６３と、周囲に環状溝６５を有するベース部分
６４とからなっている。
【００３０】成形シート６８は平坦な編物地等の変形可
能なメッシュであり、布を積層して作られた繊維構造体
６０の表面に緊張状態で適用される。成形シート６８の
張力は、繊維構造体６０に付与されるべき圧縮度に応じ
て調節される。このシート６８は緊張状態を維持したま
ま、成形部材のベース部分の溝６５のレベルでワイヤ６
９によって成形部材６２上の所定位置に固定される。
能なメッシュであり、布を積層して作られた繊維構造体
６０の表面に緊張状態で適用される。成形シート６８の
張力は、繊維構造体６０に付与されるべき圧縮度に応じ
て調節される。このシート６８は緊張状態を維持したま
ま、成形部材のベース部分の溝６５のレベルでワイヤ６
９によって成形部材６２上の所定位置に固定される。
【００３１】図７も、成形部材７２上に取付けられた球
形キャップの形状をした繊維構造体７０を示し、この繊
維構造体７０と成形部材７２はそれぞれ図６の繊維構造
体６０並びに成形部材６２と同じものである。成形部品
７２の表面への繊維構造体７０の取付けは、繊維構造体
の周囲に成形テープ７８を巻き付けることによって行わ
れる。該テープは布テープで、成形部材７２と繊維構造
体７０で構成されたアセンブリの周囲に巻き付けられる
。この巻き付けには種々のやり方がある。
形キャップの形状をした繊維構造体７０を示し、この繊
維構造体７０と成形部材７２はそれぞれ図６の繊維構造
体６０並びに成形部材６２と同じものである。成形部品
７２の表面への繊維構造体７０の取付けは、繊維構造体
の周囲に成形テープ７８を巻き付けることによって行わ
れる。該テープは布テープで、成形部材７２と繊維構造
体７０で構成されたアセンブリの周囲に巻き付けられる
。この巻き付けには種々のやり方がある。
【００３２】上に述べた例においては、成形シートやテ
ープに機械的な張力を加えることによって繊維構造体を
圧縮している。別の例では、成形シートやテープの材料
として、熱収縮等の非機械的手段によって繊維構造体を
圧縮できるようなものを選択している。好適な熱収縮性
材料は、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）等のカーボン
繊維用前駆物質である。これらの物質は、繊維構造体上
に固定された状態で熱処理され、高温でのＰＡＮの収縮
に基づいて繊維構造体を圧縮する。
ープに機械的な張力を加えることによって繊維構造体を
圧縮している。別の例では、成形シートやテープの材料
として、熱収縮等の非機械的手段によって繊維構造体を
圧縮できるようなものを選択している。好適な熱収縮性
材料は、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）等のカーボン
繊維用前駆物質である。これらの物質は、繊維構造体上
に固定された状態で熱処理され、高温でのＰＡＮの収縮
に基づいて繊維構造体を圧縮する。
【図１】円筒形の一部分の形状を有する複合材料部品を
製造するための本発明方法の一実施例を示す概略斜視図
である。
製造するための本発明方法の一実施例を示す概略斜視図
である。
【図２】円筒形複合材料部品を製造するための本発明方
法の別の実施例を示す概略斜視図である。
法の別の実施例を示す概略斜視図である。
【図３】円筒形複合材料部品を製造するための本発明方
法の別の実施例を示す概略斜視図である。
法の別の実施例を示す概略斜視図である。
【図４】円筒形の一部分の形状を有する複合材料部品を
製造するための本発明方法の別の実施例を示す概略斜視
図である。
製造するための本発明方法の別の実施例を示す概略斜視
図である。
【図５】少なくとも一つの凹部を有する複雑な形状の複
合材料部品を製造するための本発明方法の別の実施例を
示す概略断面図である。
合材料部品を製造するための本発明方法の別の実施例を
示す概略断面図である。
【図６】キャップ型の複合材料部品を製造するための本
発明方法の別の実施例を示す概略斜視図である。
発明方法の別の実施例を示す概略斜視図である。
【図７】図６と同様の複合材料部品を製造するための本
発明方法の別の実施例を示す概略斜視図である。
発明方法の別の実施例を示す概略斜視図である。
１０…繊維構造体
１２…治具又は成形部材
１３…中心部
１８…成形層
Claims (11)
- 【請求項１】 強化繊維構造体を成形し、次いで該構
造体の表面の孔を通じてマトリックスを構成する材料の
蒸気を透過させる化学薬品蒸気透過処理によって該繊維
構造体をマトリックスによって緻密化する複合材料の部
品を製造する方法であって、前記繊維構造体の成形の少
なくとも一部が、二次元繊維材料の変形可能なシート又
はテープを該繊維構造体に適用することによって行われ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記シート又はテープが前記繊維構造
体の表面に緊張状態で適用される請求項１に記載の方法
。 - 【請求項３】 前記シート又はテープの張力が、前記
繊維構造体に必要な圧縮度の関数として調節される請求
項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記シート又はテープが、前記繊維構
造体の構成材料とは異なる熱膨張係数を有する材料で作
られている請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記シート又はテープが、耐火性繊維
の布で作られている請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記シート又はテープが、巻き付けに
よって繊維構造体に対して所定位置に保持される請求項
１に記載の方法。 - 【請求項７】 繊維構造体の成形が、前記成形シート
又はテープが連結された剛体の治具（成形部材）を用い
て行われる請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記繊維構造体と前記治具との杆に、
前記繊維構造体の構成材料とは異なる熱膨張係数を有す
る耐火性材料で作られた挿入層が設けられている請求項
７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記繊維構造体の成形の少なくとも一
部が、繊維構造体の周囲にテープを巻き付けることによ
って行われる請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記繊維構造体の成形の少なくとも
一部が、熱収縮性の材料で作られたシート又はテープに
よって行われる請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記成形シート又はテープと繊維構
造体の間の、該繊維構造体に付与されるべき形状の凹部
の箇所に、少なくとも１枚のインサートが設置されてい
る請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9003837A FR2659949B1 (fr) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Procede de conformation d'une texture fibreuse de renfort pour la fabrication d'une piece en materiau composite. |
| FR9003837 | 1990-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238849A true JPH04238849A (ja) | 1992-08-26 |
| JP3188723B2 JP3188723B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=9395114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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