JPH064295B2 - 繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方法Info
- Publication number
- JPH064295B2 JPH064295B2 JP61027943A JP2794386A JPH064295B2 JP H064295 B2 JPH064295 B2 JP H064295B2 JP 61027943 A JP61027943 A JP 61027943A JP 2794386 A JP2794386 A JP 2794386A JP H064295 B2 JPH064295 B2 JP H064295B2
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- JP
- Japan
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- temperature
- molded product
- pull
- reinforced plastic
- hot die
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は繊維強化プラスチツク（以下ＦＲＰと略称す
る。）円筒の連続成形方法に関し、特に大型宇宙構造体
用部材として用いられるような軽量、長尺かつ薄肉の円
筒の連続引抜成形に適用できる方法に関するものであ
る。
る。）円筒の連続成形方法に関し、特に大型宇宙構造体
用部材として用いられるような軽量、長尺かつ薄肉の円
筒の連続引抜成形に適用できる方法に関するものであ
る。
第５図は中実ロツドの成形例を示し、従来の引抜成形方
法とその装置の基本概念を説明するためのものとして特
開昭５０−７５２６３号公報から引用したものである。
図において、１はボビンから繰り出される強化繊維、２
は熱硬化性樹脂を含浸させる槽、３は樹脂含浸した繊維
集合体、４ａ，４ｂは集合体３から余分な樹脂を除去す
ると共に外径を賦形し、硬化成形させるホツトダイ、５
は成形物を把持し右方向に引抜くベルト式の駆動機構を
持つ引抜把持部である。
法とその装置の基本概念を説明するためのものとして特
開昭５０−７５２６３号公報から引用したものである。
図において、１はボビンから繰り出される強化繊維、２
は熱硬化性樹脂を含浸させる槽、３は樹脂含浸した繊維
集合体、４ａ，４ｂは集合体３から余分な樹脂を除去す
ると共に外径を賦形し、硬化成形させるホツトダイ、５
は成形物を把持し右方向に引抜くベルト式の駆動機構を
持つ引抜把持部である。
上記構成において、ボビンから繰り出される強化繊維１
を一旦集合させた後、樹脂槽２を通過させることにより
熱硬化性樹脂を含浸させ、その後この集合体３をホツド
ダイ４ａ，４ｂに通すことにより余分な樹脂を所越する
とともに外径を賦形し、さらに硬化させて所定の成形物
を得る。又、この動作はベルト式の駆動機構を有する引
抜把持部５により連続的に行うことができる。
を一旦集合させた後、樹脂槽２を通過させることにより
熱硬化性樹脂を含浸させ、その後この集合体３をホツド
ダイ４ａ，４ｂに通すことにより余分な樹脂を所越する
とともに外径を賦形し、さらに硬化させて所定の成形物
を得る。又、この動作はベルト式の駆動機構を有する引
抜把持部５により連続的に行うことができる。
上記したのは中実ロツドの例であるが、熱硬化性樹脂を
含浸させた繊維集合体を芯金に巻き付けた後引抜成形さ
せる方法が特開昭５１−２０２８１号公報や特開昭５１
−５８４６７号公報に記載されている。第６図および第
７図は各々の構成図である。第６図において、６は繊維
集合体が巻き付けられた芯金で、繊維集合体はホツトダ
イ８を通過することにより余分な樹脂の除去、外径の賦
形および硬化が行われ、成形物７となる。このとき、成
形物７は１対のローラ９ａ，９ｂにより把持駆動され、
右方向に引き抜かれる。又、第７図において、ホツトダ
イ１０を通過した成形物１１は駆動機構を有する引抜把
持部１２ａ，１２ｂにより右法へ引き抜かれる。
含浸させた繊維集合体を芯金に巻き付けた後引抜成形さ
せる方法が特開昭５１−２０２８１号公報や特開昭５１
−５８４６７号公報に記載されている。第６図および第
７図は各々の構成図である。第６図において、６は繊維
集合体が巻き付けられた芯金で、繊維集合体はホツトダ
イ８を通過することにより余分な樹脂の除去、外径の賦
形および硬化が行われ、成形物７となる。このとき、成
形物７は１対のローラ９ａ，９ｂにより把持駆動され、
右方向に引き抜かれる。又、第７図において、ホツトダ
イ１０を通過した成形物１１は駆動機構を有する引抜把
持部１２ａ，１２ｂにより右法へ引き抜かれる。
通常、熱硬化性樹脂を用いる引抜成形法においては、ホ
ツトダイは硬化のため１５０℃〜１８０℃程度に加熱さ
れている。又、ホツトダイにより加熱硬化された成形物
および芯金もホツトダイに近い温度を有する。一方、駆
動機構を有する引抜把持部の温度は室温付近であり、こ
のためホツトダイを通過した直後の成形物は最初の把持
部における把持動作時に急激な温度降下を受ける。この
ことは成形物中に残留応力を生じさせることになり、場
合によつてはクラックを生じ、成形物の物性を著しく低
下させることになる。特に極限設計による軽量化が求め
られる大型宇宙構造体用部材では、この残留応力により
生じるクラツクが部材全体の破損につながることもあ
る。
ツトダイは硬化のため１５０℃〜１８０℃程度に加熱さ
れている。又、ホツトダイにより加熱硬化された成形物
および芯金もホツトダイに近い温度を有する。一方、駆
動機構を有する引抜把持部の温度は室温付近であり、こ
のためホツトダイを通過した直後の成形物は最初の把持
部における把持動作時に急激な温度降下を受ける。この
ことは成形物中に残留応力を生じさせることになり、場
合によつてはクラックを生じ、成形物の物性を著しく低
下させることになる。特に極限設計による軽量化が求め
られる大型宇宙構造体用部材では、この残留応力により
生じるクラツクが部材全体の破損につながることもあ
る。
この発明は上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、把持動作時の温度降下により生じる残留応力を
減少させることにより、優れた物性と高効率生産が併せ
て得られる繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方法を
提供することを目的とする。
であり、把持動作時の温度降下により生じる残留応力を
減少させることにより、優れた物性と高効率生産が併せ
て得られる繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方法を
提供することを目的とする。
この発明に係る繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方
法は、引抜把持部の温度を熱硬化性樹脂の硬化温度と室
温との中間温度に制御するようにしたものである。
法は、引抜把持部の温度を熱硬化性樹脂の硬化温度と室
温との中間温度に制御するようにしたものである。
この発明においては、引抜把持部の温度を熱硬化性樹脂
の硬化温度と室温との中間温度に制御しているので、成
形物はホットダイを通過した後に引抜把持部による急激
に温度降下することがなく、緩やかに放冷される。その
結果、急激な温度降下に伴う残留応力が低減され、クラ
ックの発生が抑えられる。
の硬化温度と室温との中間温度に制御しているので、成
形物はホットダイを通過した後に引抜把持部による急激
に温度降下することがなく、緩やかに放冷される。その
結果、急激な温度降下に伴う残留応力が低減され、クラ
ックの発生が抑えられる。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図〜第３図は第１の実施例を示し、１３は繊維集合体が
巻き付けられた芯金、１４は余分な樹脂の除去、外径の
賦形、硬化を行うための加熱されたホツトダイ、１５は
硬化直後の高温状態の成形物（繊維集合体）、１６は芯
金１３と成形物１５を一体で右方へ引抜くための駆動機
構を有する引抜把持部である。又、第２図において、縦
軸は成形物１５の温度を表わし、横軸は成形ラインの位
置関係を表わす。実線１７は温度制御機能をもつ引抜把
持部１６を有したこの実施例での成形物１５の温度経緯
を示し、破線１８は従来方法における温度経緯を示す。
さらに、第３図において、１９は熱放散を防ぐための熱
絶縁シート層、２０はシリコンゴム性パネルヒータ層、
２１は温度制御を行う温度コントローラであり、温度コ
ントローラ２１により設定温度を自由に選択することが
できる。
図〜第３図は第１の実施例を示し、１３は繊維集合体が
巻き付けられた芯金、１４は余分な樹脂の除去、外径の
賦形、硬化を行うための加熱されたホツトダイ、１５は
硬化直後の高温状態の成形物（繊維集合体）、１６は芯
金１３と成形物１５を一体で右方へ引抜くための駆動機
構を有する引抜把持部である。又、第２図において、縦
軸は成形物１５の温度を表わし、横軸は成形ラインの位
置関係を表わす。実線１７は温度制御機能をもつ引抜把
持部１６を有したこの実施例での成形物１５の温度経緯
を示し、破線１８は従来方法における温度経緯を示す。
さらに、第３図において、１９は熱放散を防ぐための熱
絶縁シート層、２０はシリコンゴム性パネルヒータ層、
２１は温度制御を行う温度コントローラであり、温度コ
ントローラ２１により設定温度を自由に選択することが
できる。
次に、上記装置の動作について説明する。芯金１３に巻
き付けられた成形物（繊維集合体）１５は強化繊維に樹
脂含浸されており、この状態での温度はほぼ室温付近で
ある。この成形物１５と芯金１３は駆動機構を有する引
抜把持部１６により右方へ引き止せられ、ホツトダイ１
４の内部に導入される。そして、このホツトダイ１４の
内部を通過する過程で余分な樹脂が除去されるとともに
外径が賦形され、かつ硬化が行われる。このときのホツ
トダイ１４は樹脂硬化のために高温（１５０〜１８０
℃）に加熱されており、ホツトダイ１４を通過直後の成
形物１５の温度は約１６０℃に達している。次に、この
高温の成形物１５は引抜把持部１６に到達するまで自然
放冷される。ホツトダイ１４と最初の引抜把持部１６間
の距離を600mm、引抜速度２ｍ／hrで成形を行うと、自
然放冷の時間が約１８分となり、最初の引抜把持部16の
直前での成形物１５の温度は約１００℃となる。引抜把
持部１６においては、成形物１５を把持する部分にパネ
ルヒータ層２０が設けられており、さらにその外周側に
熱絶縁シート層１９が設けられており、ヒータ層２０は
温度コントローラ２１により１００℃に温度調節されて
いる。このため、成形物１５が引抜把持部１６内に導入
されても急激な温度降下がなく、成形物１５中に生じる
残留応力が著しく減少される。最初の引抜把持部１６を
通過した成形物１５は再び自然放冷され、２番目の引抜
把持部１６に到達する。引抜把持部１６，１６間の距離
を５００mmとすると、２番目の引抜把持部１６の直前で
の成形物１５の温度は約７０℃となる。２番目の引抜把
持部１６においては、前述と同様に温度コントローラ２
１により７０℃に温度調節がなされており、成形物１５
が引抜把持部１６に導入されても急激な温度降下がな
く、ここでも成形物１５中に生じる残留応力が著しく減
少される。２番目の引抜把持部１６を通過した成形物１
５は自然放冷により緩やかに室温まで冷却される。
き付けられた成形物（繊維集合体）１５は強化繊維に樹
脂含浸されており、この状態での温度はほぼ室温付近で
ある。この成形物１５と芯金１３は駆動機構を有する引
抜把持部１６により右方へ引き止せられ、ホツトダイ１
４の内部に導入される。そして、このホツトダイ１４の
内部を通過する過程で余分な樹脂が除去されるとともに
外径が賦形され、かつ硬化が行われる。このときのホツ
トダイ１４は樹脂硬化のために高温（１５０〜１８０
℃）に加熱されており、ホツトダイ１４を通過直後の成
形物１５の温度は約１６０℃に達している。次に、この
高温の成形物１５は引抜把持部１６に到達するまで自然
放冷される。ホツトダイ１４と最初の引抜把持部１６間
の距離を600mm、引抜速度２ｍ／hrで成形を行うと、自
然放冷の時間が約１８分となり、最初の引抜把持部16の
直前での成形物１５の温度は約１００℃となる。引抜把
持部１６においては、成形物１５を把持する部分にパネ
ルヒータ層２０が設けられており、さらにその外周側に
熱絶縁シート層１９が設けられており、ヒータ層２０は
温度コントローラ２１により１００℃に温度調節されて
いる。このため、成形物１５が引抜把持部１６内に導入
されても急激な温度降下がなく、成形物１５中に生じる
残留応力が著しく減少される。最初の引抜把持部１６を
通過した成形物１５は再び自然放冷され、２番目の引抜
把持部１６に到達する。引抜把持部１６，１６間の距離
を５００mmとすると、２番目の引抜把持部１６の直前で
の成形物１５の温度は約７０℃となる。２番目の引抜把
持部１６においては、前述と同様に温度コントローラ２
１により７０℃に温度調節がなされており、成形物１５
が引抜把持部１６に導入されても急激な温度降下がな
く、ここでも成形物１５中に生じる残留応力が著しく減
少される。２番目の引抜把持部１６を通過した成形物１
５は自然放冷により緩やかに室温まで冷却される。
第４図はこの発明の第２の実施例を示し、この例では円
筒状の成形物（樹脂含浸された繊維集合体）２２に残留
応力測定用の縦方向の切欠部22aを設けており、切欠部
２２ａを設ける前の外径をＤ0、切欠部２２ａを設けた
後の外径をＤ１とすると、表面の円周方向の残留応力σ
tが次式から求められる。
筒状の成形物（樹脂含浸された繊維集合体）２２に残留
応力測定用の縦方向の切欠部22aを設けており、切欠部
２２ａを設ける前の外径をＤ0、切欠部２２ａを設けた
後の外径をＤ１とすると、表面の円周方向の残留応力σ
tが次式から求められる。
ただし、Ｅ：縦弾性係数、μ：ポアソン比、ｔ：板厚で
ある。尚、比抜成形方法および装置は第１の実施例と同
様である。この成形物２２と従来の成形物を上記した残
留応力測定法を用いて(1)式から各々の残留応力を求め
ると、従来の成形物の残留応力σt1≒３０（kgf／m
m2）、この実施例により得られた成形物２２（第１の実
施例の成形物15も同様）の残留応力σt2＝５（kgf／m
m2）となり、成形物２２中に生じる残留応力を著しく減
少させることができる。
ある。尚、比抜成形方法および装置は第１の実施例と同
様である。この成形物２２と従来の成形物を上記した残
留応力測定法を用いて(1)式から各々の残留応力を求め
ると、従来の成形物の残留応力σt1≒３０（kgf／m
m2）、この実施例により得られた成形物２２（第１の実
施例の成形物15も同様）の残留応力σt2＝５（kgf／m
m2）となり、成形物２２中に生じる残留応力を著しく減
少させることができる。
以上のようにこの発明によれば、引抜把持部の温度を熱
硬化性樹脂の硬化温度と室温との中間温度に制御してい
るので、ホツトダイで硬化され高温状態になつた成形物
に引抜把持部において急激な温度降下を与えることがな
く、成形物中に生じる残留応力を著しく減少させること
ができ、優れた物性を有する繊維強化プラスチツク円筒
と高効率生産性が併せて得られる引抜成形方法を実現す
ることができる。
硬化性樹脂の硬化温度と室温との中間温度に制御してい
るので、ホツトダイで硬化され高温状態になつた成形物
に引抜把持部において急激な温度降下を与えることがな
く、成形物中に生じる残留応力を著しく減少させること
ができ、優れた物性を有する繊維強化プラスチツク円筒
と高効率生産性が併せて得られる引抜成形方法を実現す
ることができる。
第１図および第２図はこの発明に係る装置の構成図およ
び成形体の温度変化図、第３図(A)，(B)は夫々この発明
に係る引抜把持部の上下分割して上部を断面した状態の
正面図および側面図、第４図はこの発明の他の実施例に
係る成形体の斜視図、第５図〜第７図は各々従来方法に
係る装置の構成図である。 １３…芯金、１４…ホツトダイ、１５，２２…成形物、
１６…引抜把持部、２０…シリコンゴム性パネルヒータ
層、２１…温度コントローラ。
び成形体の温度変化図、第３図(A)，(B)は夫々この発明
に係る引抜把持部の上下分割して上部を断面した状態の
正面図および側面図、第４図はこの発明の他の実施例に
係る成形体の斜視図、第５図〜第７図は各々従来方法に
係る装置の構成図である。 １３…芯金、１４…ホツトダイ、１５，２２…成形物、
１６…引抜把持部、２０…シリコンゴム性パネルヒータ
層、２１…温度コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−58467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−31532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−111370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−104577（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】熱硬化性樹脂を含浸した強化繊維を芯金に
巻き付け、この一体物をホットダイを介して引抜把持部
により把んで連続的に引抜きながら成形する方法におい
て、前記引抜把持部の温度を前記熱硬化性樹脂の硬化温
度と室温との中間温度に制御して、前記引抜把持部にお
ける成形物の急激な温度降下を抑制するようにしたこと
を特徴とする繊維強化プラスチック円筒の引抜成形方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027943A JPH064295B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027943A JPH064295B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62187019A JPS62187019A (ja) | 1987-08-15 |
| JPH064295B2 true JPH064295B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=12234971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027943A Expired - Lifetime JPH064295B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 繊維強化プラスチツク円筒の引抜成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064295B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62234920A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-10-15 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 管状体成形品の製造方法 |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP61027943A patent/JPH064295B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62187019A (ja) | 1987-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |