JPH0517211Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は複合材料製品の成形用押え型に関す
る。

〔従来の技術〕

繊維強化プラスチツクで作られた複合材料製品
は軽量且つ高強度を有するため、航空機などの構
造部材として広く使用されている。この複合材料
製品を製造する技術として例えば特公昭58−
27090号および特開昭58−205730号が知られてい
る。

特公昭58−27090号に開示された成形技術は、
ブロツク状のエラストマ系材質工具を使つてチヤ
ンネル部材を成形するものであり、このエラスト
マ系材質工具の上に未硬化の複合材料素材を積層
し、オートクレーブ中で真空バツクフイルムを介
して加熱することにより前記エラストマ系材質工
具の熱膨張圧を利用して複合材料素材の硬化と一
体化接合を行うものである。

一方、特開昭58−205730号の成形技術は、プリ
プレグを使つて構造部材を予備成形し、これらの
構成部材を組合わせ、全体をバギング材で被覆し
た後、オートクレーブ中で加熱・加圧して全体を
同時に硬化成形するものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の成形技術のうち、特
公昭58−27090号に記載されたものは、エラスト
マ系材質工具の膨張による圧力がＩ型桁のウエブ
部とフランジ部とに不均一に作用し、そのため
に、硬化された複合材料製品の内部品質にばらつ
きが生じるという問題があつた。

またエラストマ系材質工具は熱容量が大きく温
度上昇が悪いため、複合材料製品の各部に伝達さ
れる熱量も不均一となるという問題もあつた。

一方、特開昭58−205730号に記載されたもの
は、成形すべき製品の形状を保持する型部材がな
いために加熱・加圧による樹脂の硬化中、樹脂粘
度が低下した時点での複合材料製品の変形が大き
いという問題を有している。

そこで、本考案の目的は、上記従来技術が有す
る問題点を解消し、複合材料製品の成形の際に均
一な加圧と熱伝達を行うことができると共に、形
状保持をも行うことができる複合材料製品の成形
用の押え型を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は一様な厚
さと剛性を有し、複合材料製品の形状に一致した
外形々状で成形され、前記複合材料製品と接触す
る面の全域が弾性を有していることを特徴とする
ものである。

〔作用〕

本考案によれば、成形用押え型を一様な肉厚を
有し、かつ適当な剛性を有する型材で構成したた
めに、複合材料製品に加わる圧力を均一化し、か
つ均一な熱量伝達を行えると共に、それ自体が具
備する剛性により複合材料製品の形状を保持して
成型することができる。

〔実施例〕

以下、本考案による複合材料製品成形用押え型
の一実施例を説明する。

第１図は本考案によつて成形すべき複合材料製
品であるＩビームの横断面を示しており、このＩ
ビームは熱硬化性強化プラスチツクのプリプレグ
で構成された一対のチヤンネルビーム２Ａ，２Ｂ
を背中合せに組合せたＩ型桁２のフランジ２ｂの
外側に外板１，１を当接したものである。これら
のＩ型桁２と外板１とは図示のように組合わさ
れ、真空バツグ成形後オートクレーブ中で加熱・
加圧硬化される。この成形の際に、Ｉ型桁２のフ
ランジとウエブとで画成される空所には本考案に
よる押え型３が嵌め込まれ、この状態で定盤など
の硬化用治具６の上に載置され、バギング材５で
被覆され、バギング材５と治具６との間をシール
材４で封鎖された後、オートクレーブ中で全体を
加熱・加圧して硬化される。

上記押え型３は、第２図に示したように、複合
材料製品であるＩ型桁２のウエブ部２ａおよびフ
ランジ部２ｂで形成された空所に密着できるよう
に寸法が定められた横断面が「コ」字形の部材で
ある。

本考案によれば押え型３は全体が一様な肉厚を
有するように成形されると共に、複合材料製品で
あるＩ型桁２と弾性的に接触し、且つＩ型桁２の
形状保持をするに十分な剛性が付与されている。
このような特性を有する素材としては、例えば合
成ゴム、特にシリコンゴムなどが好適である。シ
リコンゴムの場合には離型性をも有しているた
め、成形後の取り外しも良好に行なうことができ
る。

このように、押え型３を一様な肉厚を有し、Ｉ
型桁２と弾性的に接触するようにしたため、オー
トクレーブ内の加圧力７がＩ型桁２を均一に加圧
して内部品質を向上することができる。またＩ型
桁２の全体に均一に熱伝導するため、その温度の
ばらつきも小さくなる。又、押え型３はそれ自体
で剛性を有しており、複合材料製品であるＩ型桁
２を内側から支持するので、加熱・加圧時の変形
を防止することができる。押え型３の肉厚はオー
トクレーブ内の加圧力、押え型の材質などによつ
て適宜、選定され、例えばシリコンゴムを使用し
た押え型では約10mm程度が良好である。なお、バ
ギング材５としてはナイロンフイルムでもよく、
厚さ約３mmの耐熱シリコン製バツグでもよく、後
者の場合には再使用、バギングの作業性が良好な
点で優れている。

第３図は２個のＩ型桁２，２を１枚の共通の外
板１と一体化させる場合に適用する例を示してい
る。押え型３はそれぞれのＩ型桁２の凹所内に左
右から嵌め込まれて使用され、このＩ型桁２を設
計寸法と合う所定間隔で外板１上に積載する。そ
して、外板１の下面および各Ｉ型桁２の上面に硬
化用治具６を当接してこれらを挟み、全体をバギ
ング材５で被覆すると共にシール材４で閉鎖して
オートクレーブ中で加熱・加圧硬化する。この場
合にも、個々のＩ型桁２に押え型３が取り付けら
れているので、内部品質が均一で、しかも変形の
少ない一体化が可能となる。

第４図および第５図は押え型３の変形例を示し
ている。第４図に示した押え型３は同図ａのよう
に、「コ」字形に成形されると共に、ウエブの一
部には、屈曲部８が所定間隔で形成されている。
この押え型３は同図ｂに示したように、ウエブ部
２ａに屈曲部分が所定間隔で形成されたＩ型桁２
に使用されるものであり、屈曲部８がウエブ部２
ａの屈曲部分に嵌入するように押え型３をＩ型桁
２の左右から嵌め込むように使用される。又、第
５図に示した押え型３は、ウエブが連続波状に形
成されている。これらの場合にも押え型３は複合
材料製品の形状に一致するように成形され、しか
も一様な肉厚で複合材料製品と弾性的に接触する
と共に、形状保持が可能な剛性を有して構成され
ることにより、複合材料製品の均一な加圧を行
い、その変形を防止することができる 第６図は複合材料製品が「コ」字型桁の場合へ
の適用例を示している。「コ」字型桁９が外板１
上に並べられて積載され、これらを加熱・加圧硬
化することで一体化されるようになつている。押
え型３は各「コ」字型桁９内に嵌入する外形形状
に成形されており、「コ」字型桁９への均一の加
圧を行ない、又、変形防止をも行なつている。

第７図は本考案の別の実施例の断面図を示す。
同一板厚のシリコンゴムなどからなる「コ」字型
の押え型３内に、同形状に屈曲された金属板１０
が埋設されている。金属板１０は押え型３を内部
から支持して、押え型３に所定の剛性を付与して
おり、これにより押え型３が適用される複合材料
製品の形状保持力が増大するようになつている。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、押え型に一様な肉厚と適当な剛性を付与し、
複合材料製品との接触面に弾性を付与したから、
複合材料製品の加熱・加圧硬化の際に、均一な加
圧力を製品に作用させることができ品質良好な製
品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本考案による成形用押え型を使
用してＩ型桁を成形する状態を示した説明図、第
２図は押え型を示した斜視図、第３図は本考案の
他の実施例を示した横断面図、第４図ａは押え型
の変形例を示した斜視図、第４図ｂは同変形例の
横断面図、第５図ａ，ｂはさらに別の変形例を示
した斜視図、第６図は成形のさらに別例を示す横
断面図、第７図は本考案の別の実施例の断面図で
ある。 ２……Ｉ型桁（複合材料製品）、３……押え型、
９……「コ」字型桁（複合材料製品）、１０……
金属板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 一様な厚さと剛性を有し、複合材料製品の形
   状に一致した外形々状で成形され、前記複合材
   料製品と接触する面の全域が弾性を有している
   ことを特徴とする複合材料製品の成形用押え
   型。 ２ 押え型がシリコンゴムによつて構成されてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の複合材料製品の成形用押え型。 ３ 押え型がシリコンゴムで構成され、その内部
   に金属板が埋設されていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の複合材料
   製品の成形用押え型。