JPH05286045A - フィラメントワインディング法によるｆｒｐ成形法 - Google Patents
フィラメントワインディング法によるｆｒｐ成形法Info
- Publication number
- JPH05286045A JPH05286045A JP4120156A JP12015692A JPH05286045A JP H05286045 A JPH05286045 A JP H05286045A JP 4120156 A JP4120156 A JP 4120156A JP 12015692 A JP12015692 A JP 12015692A JP H05286045 A JPH05286045 A JP H05286045A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- parallel
- helical
- fiber
- filament winding
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部欠陥を得にくいフィラメントワインディ
ング法を得て、機械的強度に優れたＦＲＰ成形体を提供
する。 【構成】 ヘリカル巻きの層毎にパラレル巻きを行った
後、樹脂をぬぐい取ってパラレル巻きを取り外し、次の
ヘリカル巻きを積層させる。ヘリカル巻き、パラレル巻
きによる締め付け、パラレル巻きの取り除きの工程を繰
り返し、成形体を得る。
ング法を得て、機械的強度に優れたＦＲＰ成形体を提供
する。 【構成】 ヘリカル巻きの層毎にパラレル巻きを行った
後、樹脂をぬぐい取ってパラレル巻きを取り外し、次の
ヘリカル巻きを積層させる。ヘリカル巻き、パラレル巻
きによる締め付け、パラレル巻きの取り除きの工程を繰
り返し、成形体を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】フィラメントワインディング法に
よるＦＲＰ成形に関する。
よるＦＲＰ成形に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰ成形体は、軽量かつ剛性や弾性に
富む機械的強度に優れた材質であることから、以前は金
属材料が主流であった部品類にも応用されるようになっ
ている。とくに強度や弾性に優れるカーボン繊維やガラ
ス繊維等を芯材に巻き付けて樹脂で成形するフィラメン
トワインディング法により、軽量でありながら、金属製
に匹敵する強度の部材を得ることもできる。
富む機械的強度に優れた材質であることから、以前は金
属材料が主流であった部品類にも応用されるようになっ
ている。とくに強度や弾性に優れるカーボン繊維やガラ
ス繊維等を芯材に巻き付けて樹脂で成形するフィラメン
トワインディング法により、軽量でありながら、金属製
に匹敵する強度の部材を得ることもできる。
【０００３】フィラメントワインディング法でＦＲＰ成
形体を作成する場合、何らかの制約により芯材全体を繊
維で覆うことが出来ない場合を除き、繊維は芯材側面全
体に巻き付ける方が強度向上に有効である。繊維を芯材
側面に巻き付ける方法としては、その配向角の違いで分
けられるパラレル巻きとヘリカル巻きがある。図１にヘ
リカル巻きとパラレル巻きの一例を示す。
形体を作成する場合、何らかの制約により芯材全体を繊
維で覆うことが出来ない場合を除き、繊維は芯材側面全
体に巻き付ける方が強度向上に有効である。繊維を芯材
側面に巻き付ける方法としては、その配向角の違いで分
けられるパラレル巻きとヘリカル巻きがある。図１にヘ
リカル巻きとパラレル巻きの一例を示す。
【０００４】芯材に繊維を巻き付けて機械的強度を向上
させるには、繊維に配向角を持たせたヘリカル巻きの巻
き方の方が適切であるとされている。繊維に配向角を持
たせることにより、特にねじりや引っ張りに対する強度
が得られる。
させるには、繊維に配向角を持たせたヘリカル巻きの巻
き方の方が適切であるとされている。繊維に配向角を持
たせることにより、特にねじりや引っ張りに対する強度
が得られる。
【０００５】一方、ヘリカル巻きのような配向角をとる
巻き方は芯への締め付け力が小さく、繊維を積層させて
巻き付ける場合、層間に空孔や余分な樹脂を残してしま
うため、繊維含有率が小さくなってしまう。
巻き方は芯への締め付け力が小さく、繊維を積層させて
巻き付ける場合、層間に空孔や余分な樹脂を残してしま
うため、繊維含有率が小さくなってしまう。
【０００６】このような欠点を改良するために、締め付
け強度の大きいパラレル巻きを最外層に施し、空孔や余
分な樹脂の追い出しをはかる方法が行なわれている。パ
ラレル巻きは軸に対して繊維のなす角度がほぼ９０度と
なるように巻く方法である。
け強度の大きいパラレル巻きを最外層に施し、空孔や余
分な樹脂の追い出しをはかる方法が行なわれている。パ
ラレル巻きは軸に対して繊維のなす角度がほぼ９０度と
なるように巻く方法である。
【０００７】このようにして、ねじりや引っ張りに対す
る強度向上に優れたヘリカル巻きと締め付け強度に優れ
たパラレル巻きを組み合わせてＦＲＰ成形体を構成して
いる。
る強度向上に優れたヘリカル巻きと締め付け強度に優れ
たパラレル巻きを組み合わせてＦＲＰ成形体を構成して
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のＦＲＰ成形のよ
うに、ヘリカル巻きを積層させ、締め付けを得るために
パラレル巻きで最外層を形成している場合、最外層と内
側の層とではねじり、引っ張りに応じる繊維の挙動が異
なる。巻き方の異なる層に方向の異なる力が作用し、層
間剥離を起こすことがある。
うに、ヘリカル巻きを積層させ、締め付けを得るために
パラレル巻きで最外層を形成している場合、最外層と内
側の層とではねじり、引っ張りに応じる繊維の挙動が異
なる。巻き方の異なる層に方向の異なる力が作用し、層
間剥離を起こすことがある。
【０００９】特に、厚肉に積層する場合、最外層にある
パラレル巻きの締め付け力が内部まで加わらず、内層に
空孔や余分な樹脂を残してしまう。こうなると、繊維含
有率の低下や空孔率の増加が起こり、内部欠陥による強
度不安も現れてくる。
パラレル巻きの締め付け力が内部まで加わらず、内層に
空孔や余分な樹脂を残してしまう。こうなると、繊維含
有率の低下や空孔率の増加が起こり、内部欠陥による強
度不安も現れてくる。
【００１０】本発明は、内部欠陥を得にくいフィラメン
トワインディング法により、安定した品質を有する機械
的強度に優れたＦＲＰ成形体を提供することを目的とす
る。
トワインディング法により、安定した品質を有する機械
的強度に優れたＦＲＰ成形体を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、配向角を有するヘリカル巻き
の繊維を積層させてＦＲＰ成形体を作製するが、ヘリカ
ル巻きだけでは有効な締め付け力を得にくいので、ヘリ
カル巻きの層毎にパラレル巻きを行って層を締め付け、
空孔や余分な樹脂を除去する。パラレル巻きを終了後、
樹脂をぬぐい取ってパラレル巻きを取り外して次のヘリ
カル巻きを積層させる。
めに、本発明においては、配向角を有するヘリカル巻き
の繊維を積層させてＦＲＰ成形体を作製するが、ヘリカ
ル巻きだけでは有効な締め付け力を得にくいので、ヘリ
カル巻きの層毎にパラレル巻きを行って層を締め付け、
空孔や余分な樹脂を除去する。パラレル巻きを終了後、
樹脂をぬぐい取ってパラレル巻きを取り外して次のヘリ
カル巻きを積層させる。
【００１２】このようなヘリカル巻き、パラレル巻きに
よる締め付け、パラレル巻きの取り除きの工程を繰り返
して必要な肉厚の成形体を得る。この工程で、パラレル
巻きを取り除かずにヘリカル巻きと交互に積層させた場
合、それぞれの巻き方の層で繊維の挙動が異なるため、
層間剥離を招き、成形体の強度が低下する原因となって
しまう。
よる締め付け、パラレル巻きの取り除きの工程を繰り返
して必要な肉厚の成形体を得る。この工程で、パラレル
巻きを取り除かずにヘリカル巻きと交互に積層させた場
合、それぞれの巻き方の層で繊維の挙動が異なるため、
層間剥離を招き、成形体の強度が低下する原因となって
しまう。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例について説明する。以下の表
１は、本発明のＦＲＰ成形法で得られた成形体と従来の
ＦＲＰ成形法で得られた成形体の繊維含有率と空孔率を
測定した結果を示す。
１は、本発明のＦＲＰ成形法で得られた成形体と従来の
ＦＲＰ成形法で得られた成形体の繊維含有率と空孔率を
測定した結果を示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】本発明の成形法により、空孔率が３％から
２％へと改善されており、繊維含有率が５５％から６
０．５％に向上している。一般に繊維含有率は６０％か
ら６５％が適正範囲と考えられており、従来のＦＲＰ成
形法で得られた成形体は適正値に達していないが、本発
明の実施例で得られた成形体は適正値を満たしている。
２％へと改善されており、繊維含有率が５５％から６
０．５％に向上している。一般に繊維含有率は６０％か
ら６５％が適正範囲と考えられており、従来のＦＲＰ成
形法で得られた成形体は適正値に達していないが、本発
明の実施例で得られた成形体は適正値を満たしている。
【００１６】
【発明の効果】本発明のＦＲＰ成形方法によれば、パラ
レル巻きの締め付け力を利用して各ヘリカル巻き層に生
じる空孔や余分な樹脂を追い出すことにより、空孔率を
抑え、繊維含有率を向上させることができ、ヘリカル巻
きだけで積層させるため、層間剥離が起こりにくく、使
用を繰り返すことによる強度低下もない。そして、内部
欠陥の少ないＦＲＰ成形体を安定して作製することが出
来るなどの効果がある。
レル巻きの締め付け力を利用して各ヘリカル巻き層に生
じる空孔や余分な樹脂を追い出すことにより、空孔率を
抑え、繊維含有率を向上させることができ、ヘリカル巻
きだけで積層させるため、層間剥離が起こりにくく、使
用を繰り返すことによる強度低下もない。そして、内部
欠陥の少ないＦＲＰ成形体を安定して作製することが出
来るなどの効果がある。
【図１】フィラメントワインディング法におけるヘリカ
ル巻きとパラレル巻きの一例を示す説明図である。
ル巻きとパラレル巻きの一例を示す説明図である。
１ ヘリカル巻き ２ パラレル巻き
Claims (1)
- 【請求項１】 フィラメントワインディング法によるＦ
ＲＰ成形体において、ヘリカル巻きの層に、パラレル巻
きを重ねた後パラレル巻きを取り除いたのち、ヘリカル
巻きを積層させる工程を繰り返すことを特徴とするＦＲ
Ｐ成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120156A JPH05286045A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | フィラメントワインディング法によるｆｒｐ成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120156A JPH05286045A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | フィラメントワインディング法によるｆｒｐ成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05286045A true JPH05286045A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14779344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4120156A Pending JPH05286045A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | フィラメントワインディング法によるｆｒｐ成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05286045A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014104975A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Boeing Co | マルチボックス翼スパーおよび外板 |
-
1992
- 1992-04-14 JP JP4120156A patent/JPH05286045A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014104975A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Boeing Co | マルチボックス翼スパーおよび外板 |
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