JPH05200886A - Rolling device and rolling method - Google Patents

Rolling device and rolling method

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JPH05200886A
JPH05200886A JP3144028A JP14402891A JPH05200886A JP H05200886 A JPH05200886 A JP H05200886A JP 3144028 A JP3144028 A JP 3144028A JP 14402891 A JP14402891 A JP 14402891A JP H05200886 A JPH05200886 A JP H05200886A
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JP
Japan
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rolling
rolled
vibration
bodies
resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP3144028A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Furusawa
俊宏 古沢
Atsushi Sato
佐藤  淳
Koki Watanabe
光喜 渡邉
Takashi Nakajima
孝 中嶋
Noriaki Matsugishi
則彰 松岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Seidensha Electronics Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Seidensha Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd, Seidensha Electronics Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP3144028A priority Critical patent/JPH05200886A/en
Publication of JPH05200886A publication Critical patent/JPH05200886A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/06Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction

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Abstract

PURPOSE:To enable rolling without using rolling rolls. CONSTITUTION:A couple of rolling bodies 1 with tapered side sectional shape are disposed oppositely and fixed by support tools 3. Clearances S of rolling sections formed at the ends 1a of rolling bodies 1 are adjusted by moving a support bar 4 forward and backward. Vibration is applied to the rolling bodies 1 by vibration generating devices (supersonic vibrators) 7 connected at the rear sections of rolling bodies 1 for resonance. A material to be rolled is fed to rolling sections of ends 1a while the rolling bodies 1 are made to resonate. The material to be rolled is extruded by the thrust generated by vibrating the rolling bodies 1 and rolled to manufacture a rolled sheet 11. Physical properties different from heretofore available are imparted to the material to be rolled by rolling by vibration. The method is suitable for rolling a composite material, and for example, suitable for accelerating impregnation of carbon fiber with resin and dispersion of carbon fiber in resin to manufacture a prepreg sheet of high strength.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は圧延装置及び圧延方法に
関し、特に、圧延ロールを使用せず、圧延体に振動を与
えることによって圧延を行なう圧延装置及び圧延方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling apparatus and a rolling method, and more particularly, to a rolling apparatus and a rolling method for rolling by applying vibration to a rolling body without using a rolling roll.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より圧延ロールを用いた圧延方法及
び圧延装置が知られており、プラスチック,エラストマ
ー,ピッチ等の有機材料、ガラス,セラミックス,無機
高分子等の無機材料あるいは金属材料などから食料品の
圧延に至るまで幅広く利用されている。この場合、被圧
延体9は、図7に示すように二本の圧延ロール12間に
挟持され、圧延ロール12から押圧力Fを受けて圧延さ
れるとともに、圧延ロールの回転Nによって送り出され
るようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, rolling methods and rolling devices using rolling rolls have been known, and foods are made from organic materials such as plastics, elastomers and pitches, inorganic materials such as glass, ceramics and inorganic polymers or metal materials. Widely used for rolling products. In this case, the material 9 to be rolled is sandwiched between two rolling rolls 12 as shown in FIG. 7, rolled by receiving a pressing force F from the rolling rolls 12 and fed out by the rotation N of the rolling rolls. It has become.

【0003】また、上記圧延ロールを用いた圧延方法及
び圧延装置は、複合材料等の新素材の製造にもそのまま
利用されている。例えば、炭素繊維束(ロービング)を
溶融樹脂に浸した後、カレンダーロールで圧延してプリ
プレグシートを製造する技術が知られている。また、あ
らかじめ樹脂パウダーを含浸した炭素繊維(一次複合材
料)を、樹脂が溶融する温度まで加熱したカレンダーロ
ールで圧延してプリプレグシートを製造する技術が知ら
れている。
Further, the rolling method and rolling apparatus using the above-mentioned rolling rolls are used as they are for the production of new materials such as composite materials. For example, a technique is known in which a carbon fiber bundle (roving) is dipped in a molten resin and then rolled with a calendar roll to produce a prepreg sheet. There is also known a technique of manufacturing a prepreg sheet by rolling carbon fibers (primary composite material) impregnated with resin powder in advance with a calendar roll heated to a temperature at which the resin melts.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た圧延ロールを用いた従来の圧延方法及び圧延装置は、
複合材料の圧延に適さないという問題がある。すなわ
ち、炭素繊維のプリプレグシートを圧延ロールで圧延し
て製造する場合は、炭素繊維の隙間に入り込んだ空気を
十分に抜くことができず、炭素繊維中への樹脂の含浸が
不十分になるという問題がある。また、樹脂中の炭素繊
維の分散が不均一である場合には、そのまま圧延されて
しまうという問題がある。そして、炭素繊維中への樹脂
の含浸が不十分であったり、あるいは、樹脂中の炭素繊
維の分散が不均一であったりすると、高強度のプリプレ
グシートが得られないという問題がある。
However, the conventional rolling method and rolling apparatus using the above-mentioned rolling rolls have the following problems.
There is a problem that it is not suitable for rolling composite materials. That is, when a prepreg sheet of carbon fibers is manufactured by rolling with a rolling roll, it is not possible to sufficiently remove the air that has entered the gaps between the carbon fibers, resulting in insufficient impregnation of the resin into the carbon fibers. There's a problem. In addition, if the carbon fibers in the resin are not evenly dispersed, there is a problem that the resin is rolled as it is. If the carbon fibers are not sufficiently impregnated with the resin, or if the carbon fibers are dispersed in the resin unevenly, there is a problem that a high-strength prepreg sheet cannot be obtained.

【0005】本発明は上述した問題点にかんがみてなさ
れたもので、圧延ロールを用いず振動により圧延を行な
うことにより、従来の被圧延体と異なる物性を付与で
き、例えば、炭素繊維中への樹脂の含浸及び樹脂中の炭
素繊維の分散を促進して、従来の被圧延体と異なる物性
を付与した高強度のプリプレグシートを製造できる圧延
装置及び圧延方法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and by rolling by vibration without using a rolling roll, it is possible to impart physical properties that are different from those of conventional materials to be rolled. An object of the present invention is to provide a rolling apparatus and a rolling method capable of promoting impregnation of a resin and dispersion of carbon fibers in the resin to produce a high-strength prepreg sheet having physical properties different from those of a conventional object to be rolled.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の圧延装置は、一部もしくは全体をテーパ状に
形成した一対の圧延体と、この一対の圧延体のテーパ状
先部を間隙をもって対向させて形成した圧延部と、上記
圧延体にそれぞれ結合し、各圧延体に共振周波数の振動
を与えて共振させる振動発生装置とを具備した構成とし
てあり、好ましくは、振動発生装置を、自動周波数追尾
機能を有する構成としてある。また、本発明の圧延方法
は、一部もしくは全体をテーパ状に形成した一対の圧延
体を、上記テーパ状部分に間隙をもたせて対向配置し、
次いで、上記一対の圧延体の少なくともテーパ状部分を
共振させるとともに、上記間隙に被圧延材料を供給して
長尺状の成形品を連続的に圧延成形するようにしてあ
り、好ましくは、上記間隙に供給する被圧延材が、長繊
維状固態様物と、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂を
主成分とする流動様物であって、これらを複合化した長
尺状の成形品を連続的に圧延成形する構成としてある。
In order to achieve the above object, a rolling apparatus of the present invention comprises a pair of rolling bodies which are partially or wholly formed in a tapered shape, and a tapered tip portion of the pair of rolling bodies. A rolling portion formed so as to face each other with a gap, and a vibration generator that is coupled to each of the above-mentioned rolled bodies and causes each rolled body to vibrate at a resonance frequency to resonate, are preferable. , Which has an automatic frequency tracking function. Further, the rolling method of the present invention, a pair of rolled bodies partially or wholly formed in a tapered shape, are arranged facing each other with a gap in the tapered portion,
Then, at least the tapered portions of the pair of rolled bodies are caused to resonate, and a material to be rolled is supplied to the gap to continuously roll-form a long shaped product, preferably the gap. The material to be rolled is a long fibrous solid material and a fluid-like material containing a thermoplastic resin or a thermosetting resin as a main component. It is configured to be rolled and molded into.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづき詳細に説明
する。まず、本発明の圧延装置を図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る圧延装置の圧延部を
示す正面図、図2は同じく圧延体の斜視図である。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below based on examples. First, the rolling apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a rolling section of a rolling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the rolling body.

【0008】これらの図面において、1は圧延体であ
り、胴部の1bの側断面形状を先端方向に向かって先細
りとなるようテーパ状に形成するとともに、この胴部1
bと連続する先部1aの側断面形状を胴部1bより鋭角
なテーパ状に形成してある。すなわち、先部1aのテー
パ傾斜角α’は、胴部1bにおけるテーパ傾斜角αより
大きな傾斜角となっている。そして、この圧延体1を二
個一対として縦方向に対向配置することにより、胴部1
bの対向する部分を容積を大きくするとともに、先部1
aの対向する部分を平行かつ所定の間隙を有する圧延部
として形成してある。ここで、圧延体1をテーパ状に形
成するのは、圧延体1の振動による推進力を大きくする
ためである。なお、圧延体1は、先部1aを胴部1bよ
り鋭角なテーパ状に形成する必要は必ずしもないが、鋭
角になる程推進力が大きくなるという観点からすると、
先部を鋭角にすることが好ましい。また、圧延体1は、
胴部1bの全体、すなわち、圧延体1の全体をテーパ状
に形成してもよい。
In these drawings, reference numeral 1 denotes a rolled body, which is formed by tapering the side cross-sectional shape of the body portion 1b so as to taper toward the tip direction.
The side cross-sectional shape of the tip portion 1a which is continuous with b is formed in a tapered shape having an acute angle with respect to the body portion 1b. That is, the taper inclination angle α ′ of the tip portion 1a is larger than the taper inclination angle α of the body portion 1b. Then, the pair of the rolled bodies 1 are arranged in a pair so as to face each other in the longitudinal direction, so that the body portion 1
The volume of the facing portions of b is increased and the front portion 1
The opposing portions of a are formed as parallel rolling portions having a predetermined gap. Here, the rolling body 1 is formed in a tapered shape in order to increase the propulsive force due to the vibration of the rolling body 1. In addition, in the rolled body 1, the tip portion 1a does not necessarily have to be formed in a tapered shape having an acute angle with respect to the body portion 1b.
It is preferable that the tip portion has an acute angle. Further, the rolled body 1 is
The entire body 1b, that is, the entire rolled body 1 may be tapered.

【0009】圧延体1の側面1cには固定用ピン穴1d
が穿設されている。固定用ピン穴の穿設位置、すなわ
ち、圧延体を支持、固定する位置は、圧延体1の共振の
節の位置とすることが好ましい。これにより、圧延体1
の振動が圧延体1以外の部位に伝達するのを防止でき、
また、圧延体1の共振を乱すことなく圧延体1を固定で
きる。
A pin hole 1d for fixing is provided on the side surface 1c of the rolled body 1.
Has been drilled. It is preferable that the position where the fixing pin hole is formed, that is, the position at which the rolled body is supported and fixed, is the position of the resonance node of the rolled body 1. Thereby, the rolled body 1
Can be prevented from being transmitted to parts other than the rolled body 1,
Further, the rolled body 1 can be fixed without disturbing the resonance of the rolled body 1.

【0010】圧延体1の材質としては、金属材料をはじ
めセラミックスやグラファイト等の種々の材料を用いる
ことができるが、このような材料のうち、成形温度にお
ける振動の伝達損失の少ない材料を用いることが好まし
く、特に、ジュラルミン,チタン合金,K−モネル,燐
青銅,グラファイトなどが好ましい。さらに、圧延体1
には、耐摩耗性や耐腐食性の向上のため、あるいは成形
材料との摩擦係数を低くする等のために各種のメッキ処
理やコーティング処理を施すことも可能である。
As the material of the rolled body 1, various materials such as ceramics and graphite as well as metallic materials can be used. Among these materials, the material having less transmission loss of vibration at the forming temperature is used. Are preferable, and particularly, duralumin, titanium alloy, K-monel, phosphor bronze, graphite and the like are preferable. Furthermore, rolled body 1
In order to improve wear resistance and corrosion resistance, or to reduce the coefficient of friction with the molding material, various plating treatments or coating treatments can be applied.

【0011】2は支持具であり、固定用ピン3で圧延体
1を固定している。また、支持具2は支持棒4を介して
支柱5に固定されている。支持棒4にはおねじが形成さ
れており、支柱5における支持棒4の挿通孔にはめねじ
(タップねじ)が形成されている。そして、支持棒4を
前進あるいは後退させることにより、圧延体1の先部1
aに形成する圧延部の間隙Sを調整できるようになって
いる。5aは支持棒4を支柱5に固定するためのロック
ナットである。
Reference numeral 2 denotes a support, which fixes the rolling body 1 with fixing pins 3. Further, the support tool 2 is fixed to the support column 5 via the support rod 4. A male screw is formed on the support rod 4, and a female screw (tap screw) is formed on an insertion hole of the support rod 4 in the support column 5. Then, by moving the support rod 4 forward or backward, the front portion 1 of the rolling body 1
The gap S of the rolling portion formed in a can be adjusted. Reference numeral 5a is a lock nut for fixing the support rod 4 to the column 5.

【0012】6は遠赤外線式ヒーターであり、圧延体1
を取り囲むように配設され、非接触の状態で圧延体1を
加熱する。この遠赤外線式ヒーター6は、圧延体1ある
いは支柱5等に固定することができるが、圧延体1に直
接固定する場合には、共振状態にある圧延体1における
振動しない部位、すなわち、共振の節部で固定を行なう
ことが好ましい。なお、接触式のヒーターを圧延体1に
直接取り付けることも可能であるが、この場合には、圧
延体1のほとんどの部分が振動するため、ヒーターまた
は温調器の配線が振動により切断しないように注意する
必要がある。
Reference numeral 6 denotes a far infrared heater, which is a rolled body 1.
The rolling body 1 is heated in a non-contact state. The far-infrared heater 6 can be fixed to the rolling body 1 or the pillar 5, but when it is directly fixed to the rolling body 1, a portion of the rolling body 1 in a resonance state that does not vibrate, that is, It is preferable to perform fixation at the knot. It is also possible to directly attach the contact type heater to the rolling body 1, but in this case, since most of the rolling body 1 vibrates, the wiring of the heater or the temperature controller should not be cut by the vibration. Need to be careful.

【0013】7は圧延体1に振動を与えるための振動発
生装置7であり、圧延体1の後部であって、圧延体1を
共振させる位置に結合してある。この振動発生装置7
は、特に制限されず、例えば、超音波振動子、動電式加
振機、油圧式加振機等が使用される。また、振動の周波
数は制限されず、例えば、10Hz〜10MHzの範囲
内であればよい。このうち、振動の周波数が10〜10
0KHzの超音波発振機は、電気効率が90%以上と最
も高い値を示すので好適である。さらに、振動モードと
しては、縦振動以外に、横振動、径振動、ねじれ振動、
たわみ振動などを用いることも可能である。
Reference numeral 7 denotes a vibration generator 7 for applying vibration to the rolled body 1, which is connected to a rear portion of the rolled body 1 at a position where the rolled body 1 resonates. This vibration generator 7
Is not particularly limited, and, for example, an ultrasonic vibrator, an electrodynamic vibrator, a hydraulic vibrator, etc. are used. The frequency of vibration is not limited and may be in the range of 10 Hz to 10 MHz, for example. Of these, the vibration frequency is 10 to 10
An ultrasonic oscillator of 0 KHz is suitable because it has the highest electric efficiency of 90% or more. Furthermore, as the vibration mode, in addition to longitudinal vibration, lateral vibration, radial vibration, torsional vibration,
It is also possible to use flexural vibration or the like.

【0014】上記振動発生装置7の振動の周波数を調節
することで、圧延体1の共振状態を変化させることがで
きる。共振状態(共振モード)としては、図3に示すよ
うに圧延体1の変形波形Wが1/2 波長である1/2 波長共
振や、図4に示すように圧延体1の変位波形Wがn波長
であるn波長共振が挙げられる。
By adjusting the frequency of vibration of the vibration generator 7, the resonance state of the rolled body 1 can be changed. As for the resonance state (resonance mode), the half-wavelength resonance in which the deformation waveform W of the rolled body 1 is 1/2 wavelength as shown in FIG. 3 and the displacement waveform W of the rolled body 1 as shown in FIG. Examples include n-wavelength resonance, which is n-wavelength.

【0015】このように、圧延体1をテーパ形状とする
とともに共振させることにより、圧延体1の先端に向っ
て振動振幅を徐々に増幅させることが可能となり、振動
による推進力を被圧延体に付与することができる。振動
の振幅を変えるためには、振動発生装置7と圧延体1と
の間に、振動を伝達する振動伝達体(図示せず)を介在
させ、この振動伝達体を振動発生装置7から発生する振
動の周波数で共振するように設計し、形状を目的の振幅
になるように選択すればよい。これにより、振動発生装
置7で発生した振動の振幅を容易に増減することが可能
となる。なお、振動発生装置7で発生した振動の振幅を
効率良く圧延体1に伝達するためには、振動発生装置7
と圧延体1の接触部が共振の腹部と一致するように、振
動伝達体の長さ等を調整することが好ましい。8は超音
波発振器であり、振動発生装置(超音波振動子)7に振
動を発生させ、圧延体1を励振して、圧延体1を共振さ
せる。
As described above, by making the rolling body 1 tapered and resonating, the vibration amplitude can be gradually amplified toward the tip of the rolling body 1, and the propulsive force due to the vibration is applied to the rolling body. Can be granted. In order to change the amplitude of the vibration, a vibration transmitter (not shown) for transmitting the vibration is interposed between the vibration generator 7 and the rolling body 1, and the vibration transmitter 7 generates the vibration transmitter. It may be designed to resonate at the frequency of vibration, and the shape may be selected so as to have a desired amplitude. This makes it possible to easily increase or decrease the amplitude of the vibration generated by the vibration generator 7. In order to efficiently transmit the amplitude of the vibration generated by the vibration generator 7 to the rolling body 1, the vibration generator 7
It is preferable to adjust the length and the like of the vibration transmitter so that the contact portion of the rolled body 1 and the antinode portion of the resonance coincide with each other. Reference numeral 8 denotes an ultrasonic oscillator, which causes the vibration generator (ultrasonic vibrator) 7 to generate vibrations to excite the rolling body 1 to resonate the rolling body 1.

【0016】振動発生装置7は自動周波数追尾機能およ
び自動電力制御機能を具備したものであることが好まし
い。自動周波数追尾機能としては、PLL(phase
locked loop)方式,動インピーダンス期
間方式,ブリッジ法,変圧器作動法等があるが、PLL
方式を採用することが好ましい。例えば、超音波振動を
用いる場合、圧延体1の共振周波数をあらかじめ発振器
8の追尾可能な周波数に設計,製作しておき、成形材料
が圧延され、押出されるまでの刻々の負荷変動に対する
共振周波数の変化に対し常に追尾を行ない(自動周波数
追尾機能)、また、必要な電力の供給も刻々の変化に応
じて必要量(最大出力以下)を供給する(自動電力制御
機能)よう構成することが好ましい。
The vibration generator 7 preferably has an automatic frequency tracking function and an automatic power control function. As an automatic frequency tracking function, a PLL (phase)
Locked loop), dynamic impedance period method, bridge method, transformer operation method, etc.
It is preferable to adopt the method. For example, when using ultrasonic vibration, the resonance frequency of the rolling body 1 is designed and manufactured in advance to a frequency that can be tracked by the oscillator 8, and the resonance frequency with respect to momentary load changes until the molding material is rolled and extruded Can be configured to constantly track the changes in the power supply (automatic frequency tracking function), and to supply the necessary amount (less than the maximum output) of the required power according to the momentary changes (the automatic power control function). preferable.

【0017】次に、上記構成からなる圧延装置を用いた
本発明の圧延方法の一実施例について説明する。
Next, an embodiment of the rolling method of the present invention using the rolling apparatus having the above structure will be described.

【0018】図5および図6は上述した図1に示す本発
明の圧延装置を用いてプリプレグシートを圧延成形して
いる状態を示す正面図である。まず、支持棒4を前後さ
せて、圧延体1のテーパ状先部1aのに形成した圧延部
の間隙Sを調節する。次いで、振動発生装置7によって
圧延体1を振動させ、かつ振動の周波数を共振周波数に
調節して圧延体1を共振させる。この状態で、圧延体1
間に上部から被圧延材(成形材料)を供給し、被圧延材
9を振動による推進力によって押し出すとともに圧延す
る。圧延体1はテーパ形状とされ、かつ、先部に向って
振動振幅が大きくなるよう共振されるので、大きな推進
力を得ることができる。
FIGS. 5 and 6 are front views showing a state where the prepreg sheet is roll-formed by using the rolling apparatus of the present invention shown in FIG. First, the support rod 4 is moved back and forth to adjust the gap S of the rolling portion formed on the tapered tip portion 1a of the rolling body 1. Next, the rolling device 1 is vibrated by the vibration generator 7, and the frequency of the vibration is adjusted to the resonance frequency to cause the rolling device 1 to resonate. In this state, the rolled body 1
A material to be rolled (forming material) is supplied from the upper part between them, and the material to be rolled 9 is pushed out and rolled by a propulsive force due to vibration. Since the rolled body 1 has a tapered shape and resonates so that the vibration amplitude increases toward the tip, a large propulsive force can be obtained.

【0019】なお、被圧延材9として、樹脂パウダーが
含浸された炭素繊維ロービングを用いる場合(図5)
は、被圧延材9及び圧延体1を遠赤外線ヒーター6及び
温度コントローラー6aで樹脂が溶融する温度に加熱す
る。また、被圧延材9として、炭素繊維ロービングを用
いる場合(図6)には、圧延体1を遠赤外線ヒーター6
で加熱して圧延体間に溶融樹脂10を介在させ、この溶
融樹脂10中を炭素繊維ロービングを通過させて圧延を
行ない、プレプリグシート11を製造する。
When carbon fiber roving impregnated with resin powder is used as the material to be rolled 9 (FIG. 5)
The material 9 to be rolled and the rolled body 1 are heated by the far infrared heater 6 and the temperature controller 6a to a temperature at which the resin melts. Further, when carbon fiber roving is used as the material to be rolled 9 (FIG. 6), the rolled body 1 is provided with a far infrared heater 6
The prepreg sheet 11 is manufactured by heating the prepreg sheet 11 with the molten resin 10 interposed between the rolled bodies and rolling through the molten resin 10 through a carbon fiber roving.

【0020】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
本発明の要旨の範囲内で適宜変形して実施できる。例え
ば、被圧延材は樹脂含浸炭素繊維に限定されず、他の繊
維強化樹脂等の複合材料やプラスチック,エストラマ
ー,ピッチ等の有機材料、ガラス,セラミックス,無機
高分子等の無機材料、金属材料などのほか、食料品など
の圧延にも適用できる。また、圧延体1は一個に限ら
ず、必要に応じて複数個以上としてもよい。さらに、シ
ート以外の複雑な形状物を圧延する場合にも適用するこ
とができ、
The present invention is not limited to the above embodiment,
The present invention can be appropriately modified and implemented within the scope of the present invention. For example, the material to be rolled is not limited to resin-impregnated carbon fiber, but other composite materials such as fiber reinforced resin, organic materials such as plastics, elastomers and pitches, inorganic materials such as glass, ceramics and inorganic polymers, metal materials, etc. Besides, it can be applied to rolling of foods. Further, the number of the rolled bodies 1 is not limited to one, and may be two or more as required. Furthermore, it can be applied to the rolling of complicated shapes other than sheets,

【0021】[0021]

【実験例】以下、本発明を実験例にもとづきさらに具体
的に説明する。
[Experimental Example] The present invention will be described more specifically below based on an experimental example.

【0022】実験例1 図1に示す圧延装置を用い、チタン合金製の圧延体(図
2(b)参照)の間隙を30μmに調節し、超音波発振
器(精電舎電子工業(株)社製;SONOPET 12
00B、基本周波数19.15[KHz])が接続され
たPZTタイプの超音波振動子で、幅60mmの圧延体
を1/2 波長共振させた。振動モードはたて振動とし、振
動条件は圧延体の駆動側(発振機側)の縦振幅を20
(μm)、先部の縦振幅を44(μm)とした。また、
遠赤外線ヒーターで圧延体を350℃に加熱した。次い
で、炭素繊維ロービングにポリシアノエーテルのパウダ
ーを含浸させてなる被圧延材(炭素繊維60wt%、ポ
リシアノエーテル40wt%)を圧延部に供給した。な
お、被圧延材は上記遠赤外線ヒーターで350℃に予備
加熱した。上記条件下、圧延体を超音波振動によって共
振させ、被圧延材を圧延成形して、プリプレグシートー
を得た。得られたプリプレグシートは、幅15mm、厚
さ33μm、ボイド(気泡)含有率0.5vol%以
下、引張り強度2600Kg/cm2 であり、反り等の
歪のないものであった。この結果を表1に示す。
Experimental Example 1 Using the rolling apparatus shown in FIG. 1, the gap of a titanium alloy rolling body (see FIG. 2B) was adjusted to 30 μm, and an ultrasonic oscillator (Seidensha Electronics Co., Ltd.) was used. Made; SONOPET 12
00B, fundamental frequency 19.15 [KHz]) was connected to a PZT type ultrasonic vibrator, and a rolled body having a width of 60 mm was made to resonate at 1/2 wavelength. The vibration mode is vertical vibration, and the vibration condition is that the longitudinal amplitude on the drive side (oscillator side) of the rolled body is 20.
(Μm) and the longitudinal amplitude of the front portion was 44 (μm). Also,
The rolled body was heated to 350 ° C. with a far infrared heater. Next, a material to be rolled (60% by weight of carbon fiber, 40% by weight of polycyanoether) obtained by impregnating carbon fiber roving with polycyanoether powder was supplied to the rolling section. The material to be rolled was preheated to 350 ° C. by the far infrared heater. Under the above conditions, the rolled material was resonated by ultrasonic vibration, and the material to be rolled was roll-formed to obtain a prepreg sheet. The obtained prepreg sheet had a width of 15 mm, a thickness of 33 μm, a void (air bubble) content of 0.5 vol% or less, a tensile strength of 2600 kg / cm 2 , and was free from distortion such as warpage. The results are shown in Table 1.

【0023】比較例1 図7に示す圧延ロール装置を用い、炭素繊維ロービング
にポリシアノエーテルのパウダーを含浸させてなる被圧
延材(炭素繊維60wt%、ポリシアノエーテル40w
t%)を、350℃に加熱した圧延ロール間に供給し
た。被圧延材は上記遠赤外線ヒーターで350℃に予備
加熱した。このようにして、被圧延材の圧延成形を行な
った。なお、圧延ロールは一段とし、圧延ロールの幅は
60mmとした。得られたプリプレグシートは、幅15
mm、厚さ35μm、ボイド含有率2.3vol、引張
り強度2050Kg/cm2 であった。この結果を表1
に示す。 [以下余白]
Comparative Example 1 Using the rolling roll apparatus shown in FIG. 7, a material to be rolled obtained by impregnating carbon fiber roving with polycyanoether powder (60% by weight of carbon fiber, 40w of polycyanoether).
t%) was fed between the rolling rolls heated to 350 ° C. The material to be rolled was preheated to 350 ° C. by the far infrared heater. In this way, the material to be rolled was roll-formed. In addition, the number of rolling rolls was one, and the width of the rolling roll was 60 mm. The obtained prepreg sheet has a width of 15
mm, the thickness was 35 μm, the void content was 2.3 vol, and the tensile strength was 2050 Kg / cm 2 . The results are shown in Table 1.
Shown in. [Margins below]

【0024】 <表1> ─────────────────────────────── 幅 厚み ボイド含有率 引張り強度 [mm] [μm] [vol%] [Kg/cm2 ] ─────────────────────────────── 実験例1 15 33 0.5以下 2600 ─────────────────────────────── 比較例1 15 35 2.3 2050 ─────────────────────────────── <Table 1> ─────────────────────────────── Width Width Thickness Void content Tensile strength [mm] [μm ] [Vol%] [Kg / cm 2 ] ─────────────────────────────── Experimental Example 1 15 33 0.5 The following 2600 ─────────────────────────────── Comparative Example 1 15 35 2.3 2050 ──────── ───────────────────────

【0025】実験例2 被圧延材を断面形状10mm×1mmのはんだ製長尺棒
とし、圧延体先部の間隙を0.50mm、圧延体の温度
を25℃としたこと以外は実験例1と同様にして、はん
だ製圧延板を製造した。圧延速度は15m/時であり、
圧延板の断面形状は17.31mm×0.54mmであ
った。
Experimental Example 2 The same as Experimental Example 1 except that the material to be rolled was a long rod made of solder having a cross-sectional shape of 10 mm × 1 mm, the gap of the tip of the rolled body was 0.50 mm, and the temperature of the rolled body was 25 ° C. Similarly, a solder rolled plate was manufactured. The rolling speed is 15m / h,
The cross-sectional shape of the rolled plate was 17.31 mm × 0.54 mm.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の圧延装置
および圧延方法によれば、圧延ロールを用いることな
く、圧延体の振動によって圧延を行なうことができ、従
来の圧延体と異なる物性を被圧延材に付与でき、各種製
品の圧延成形を好適に行なうことができる。また、本発
明の圧延装置および圧延方法は複合材料の圧延に適して
おり、例えば、炭素繊維中への樹脂の含浸および樹脂中
の炭素繊維の分散を促進し、高強度のプリプレグシート
を製造できる。
As described above, according to the rolling apparatus and the rolling method of the present invention, rolling can be performed by vibration of the rolling body without using a rolling roll, and physical properties different from those of the conventional rolling body can be obtained. It can be applied to a material to be rolled, and various products can be suitably roll-formed. Further, the rolling apparatus and rolling method of the present invention are suitable for rolling composite materials, for example, by promoting impregnation of resin into carbon fibers and dispersion of carbon fibers in the resin, it is possible to produce a high-strength prepreg sheet. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る圧延装置の圧延部を示
す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a rolling unit of a rolling device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2(a)は同じく圧延体の斜視図、図2
(b)は実験例1で用いた圧延体の寸法を示す正面図で
ある。
2 (a) is a perspective view of the rolled body, FIG.
(B) is a front view showing the dimensions of the rolled body used in Experimental Example 1.

【図3】圧延体の共振状態(1/2 波長共振)を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a resonance state (1/2 wavelength resonance) of a rolled body.

【図4】圧延体の他の共振状態(n波長共振)を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing another resonance state (n-wavelength resonance) of the rolled body.

【図5】本発明の圧延装置を用いてプリプレグシートを
圧延成形している状態を示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a state in which a prepreg sheet is roll-formed by using the rolling device of the present invention.

【図6】他の圧延成形状態を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing another roll forming state.

【図7】従来のロール圧延装置を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a conventional roll rolling device.

【符号の説明】 1…圧延体 1a…先部 1b…胴部 2…支持具 3…固定用ピン 4…支持棒 5…支柱 6…赤外線ヒーター 7…振動発生装置(超音波振動子) 8…超音波発振器 9…被圧延材[Explanation of Codes] 1 ... Rolled body 1a ... Tip 1b ... Body 2 ... Supporting tool 3 ... Fixing pin 4 ... Support rod 5 ... Stand 6 ... Infrared heater 7 ... Vibration generator (ultrasonic transducer) 8 ... Ultrasonic oscillator 9 ... Rolled material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 7:00 4F (72)発明者 渡邉 光喜 千葉県袖ケ浦市上泉1280番地 出光興産株 式会社内 (72)発明者 中嶋 孝 東京都台東区鳥越二丁目9番13号 精電舎 電子工業株式会社内 (72)発明者 松岸 則彰 東京都台東区鳥越二丁目9番13号 精電舎 電子工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical indication location B29L 7:00 4F (72) Inventor Mitsuyoshi Watanabe 1280, Uezumizumi, Sodegaura, Chiba Idemitsu Kosan Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Nakajima 2-9-13 Torigoe, Taito-ku, Tokyo Seidensha Denshi Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Noriaki Matsugishi 2-9-13 Torigoe, Taito-ku, Tokyo Seidensha Electronics Industry Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一部もしくは全体をテーパ状に形成した
一対の圧延体と、 この一対の圧延体のテーパ状先部を間隙をもって対向さ
せて形成した圧延部と、 上記圧延体にそれぞれ結合し、各圧延体に共振周波数の
振動を与えて共振させる振動発生装置と、 を具備したことを特徴とする圧延装置。
1. A pair of rolled bodies partially or wholly formed in a taper shape, a rolling section formed by facing tapered tip portions of the pair of rolled bodies with a gap therebetween, and the rolling sections are respectively coupled to the rolled bodies. And a vibration generator that applies vibration at a resonance frequency to each rolling body to cause the rolling body to resonate.
【請求項2】振動発生装置が、自動周波数追尾機能を有
することを特徴とした請求項1記載の圧延装置。
2. The rolling apparatus according to claim 1, wherein the vibration generator has an automatic frequency tracking function.
【請求項3】 一部もしくは全体をテーパ状に形成した
一対の圧延体を、上記テーパ状部分に間隙をもたせて対
向配置し、次いで、前記一対の圧延体の少なくともテー
パ状部分を共振させるとともに、前記間隙に被圧延材を
供給して長尺状の成形品を連続的に圧延成形することを
特徴とした圧延方法。
3. A pair of rolled bodies partially or wholly formed in a tapered shape are arranged to face each other with a gap in the tapered portions, and then at least the tapered portions of the pair of rolled bodies are resonated. A rolling method characterized in that a material to be rolled is supplied to the gap to continuously roll-form a long shaped product.
【請求項4】 上記間隙に供給する被圧延材が、長繊維
状固態様物と、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂を主
成分とする流動様物であって、これらを複合化した長尺
状の成形品を連続的に圧延成形することを特徴とした請
求項3記載の圧延方法。
4. The material to be rolled supplied to the gap is a long fibrous solid material and a fluid material mainly containing a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The rolling method according to claim 3, wherein the shaped article is continuously roll-formed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114290668A (en) * 2021-12-27 2022-04-08 南京航空航天大学 Ultrasonic micro-rolling additive manufacturing and forming device and method for continuous fiber composite material

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