JPH07108529A - 熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体の製造方法 - Google Patents
熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体の製造方法Info
- Publication number
- JPH07108529A JPH07108529A JP5279064A JP27906493A JPH07108529A JP H07108529 A JPH07108529 A JP H07108529A JP 5279064 A JP5279064 A JP 5279064A JP 27906493 A JP27906493 A JP 27906493A JP H07108529 A JPH07108529 A JP H07108529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite material
- preform
- laminate
- thermoplastic composite
- thermoplastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
- B32B37/1018—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure using only vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
- B32B2305/10—Fibres of continuous length
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 接合部において積層体の沈み込みや強化繊維
の乱れが減少した熱可塑性複合材のプリフォーム体を製
造する方法を提供する。 【構成】 強化繊維と熱可塑性樹脂とからなるシート状
の熱可塑性複合素材を積層してなる熱可塑性複合材用プ
リフォーム体を製造する方法において、(1) 定盤2の上
に複数の複合素材1の積層体を載置し、(2) 積層体1を
バギングして内部を減圧した状態で、積層体1の一部を
接合することを特徴とする方法である。
の乱れが減少した熱可塑性複合材のプリフォーム体を製
造する方法を提供する。 【構成】 強化繊維と熱可塑性樹脂とからなるシート状
の熱可塑性複合素材を積層してなる熱可塑性複合材用プ
リフォーム体を製造する方法において、(1) 定盤2の上
に複数の複合素材1の積層体を載置し、(2) 積層体1を
バギングして内部を減圧した状態で、積層体1の一部を
接合することを特徴とする方法である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は繊維強化熱可塑性素材を
積層してなる熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体を
製造する方法に関し、特に強化繊維の乱れや積層体の沈
み込み等のない熱可塑性複合材用プリフォーム体及びボ
イドや樹脂のかたより等のない屈曲形状の熱可塑性複合
材を製造する方法に関する。
積層してなる熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体を
製造する方法に関し、特に強化繊維の乱れや積層体の沈
み込み等のない熱可塑性複合材用プリフォーム体及びボ
イドや樹脂のかたより等のない屈曲形状の熱可塑性複合
材を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】炭素繊
維等の強化繊維と各種のマトリックス樹脂等とを組み合
わせた複合シートを積層し、プリフォーム化した後、加
熱・加圧することにより、種々の熱可塑性複合材が得ら
れる。このような熱可塑性複合材は、さまざまな分野で
利用されているが、特にマトリックス樹脂として熱可塑
性樹脂を用いたものは成形加工が容易であるために、各
種の家電製品、機械部品、自動車部品、構造用材料等に
広く利用されている。
維等の強化繊維と各種のマトリックス樹脂等とを組み合
わせた複合シートを積層し、プリフォーム化した後、加
熱・加圧することにより、種々の熱可塑性複合材が得ら
れる。このような熱可塑性複合材は、さまざまな分野で
利用されているが、特にマトリックス樹脂として熱可塑
性樹脂を用いたものは成形加工が容易であるために、各
種の家電製品、機械部品、自動車部品、構造用材料等に
広く利用されている。
【0003】このような複合材用シートは、通常所望の
屈曲面状に一枚一枚積層されるが、その場合、シートが
滑り落ちるのを防止するために、積層の度に仮り止めを
しなければならなかった。そこで、複数枚のシートをあ
らかじめ溶着しておくことが考えられるが、そのような
溶着シートから屈曲形状の複合材を得ようとすると、内
外層の半径の差により、内側の層にたるみが生ずる。そ
のため、あらかじめ外側の層にいくに従って、順次長く
なるように各シートの長さを設定しておき、所望の屈曲
形状の成形型あるいは治具上で積層してプリフォーム化
し、これを加熱・加圧して製造する必要があった。
屈曲面状に一枚一枚積層されるが、その場合、シートが
滑り落ちるのを防止するために、積層の度に仮り止めを
しなければならなかった。そこで、複数枚のシートをあ
らかじめ溶着しておくことが考えられるが、そのような
溶着シートから屈曲形状の複合材を得ようとすると、内
外層の半径の差により、内側の層にたるみが生ずる。そ
のため、あらかじめ外側の層にいくに従って、順次長く
なるように各シートの長さを設定しておき、所望の屈曲
形状の成形型あるいは治具上で積層してプリフォーム化
し、これを加熱・加圧して製造する必要があった。
【0004】しかしながら、上記方法においては、屈曲
形状のカーブの度合いによって、各層の長さを適切なも
のとするのには手間がかかるという問題があった。そこ
で、本発明者らは先の出願(特開平5-185539号)で、複
数の素材シートを平板上で積層し、その一部を接合した
プリフォーム体を製造し、これを所望の屈曲面を有する
成形型に沿わせることを提案した。この方法によれば、
接合部を基点として各層が屈曲の度合いに応じて滑動す
るため、シワや折れ等を生じることがなかった。
形状のカーブの度合いによって、各層の長さを適切なも
のとするのには手間がかかるという問題があった。そこ
で、本発明者らは先の出願(特開平5-185539号)で、複
数の素材シートを平板上で積層し、その一部を接合した
プリフォーム体を製造し、これを所望の屈曲面を有する
成形型に沿わせることを提案した。この方法によれば、
接合部を基点として各層が屈曲の度合いに応じて滑動す
るため、シワや折れ等を生じることがなかった。
【0005】上記方法では複数の素材シートを接合する
ために超音波やハンダゴテによってスポット溶着を行う
が、この接合は複数の素材シートを単に積層しただけの
状態で行うため、加圧部分が沈み込んだり、強化繊維に
バラケが生じるという欠点があった。
ために超音波やハンダゴテによってスポット溶着を行う
が、この接合は複数の素材シートを単に積層しただけの
状態で行うため、加圧部分が沈み込んだり、強化繊維に
バラケが生じるという欠点があった。
【0006】一方、屈曲形状の複合材を製造する場合、
図4に示すように、プリフォーム体10を完全に成形型
(治具)5に沿わせるのは困難であるので、屈曲部(角
部)11においてプリフォーム体10と治具5との間に隙間
が生じる。この状態で加熱・加圧による接合を行うと、
屈曲部11にボイドやレジンリッチ部(樹脂のかたより)
が生じたりし、得られる熱可塑性複合材の強度が低下す
るという問題があった。
図4に示すように、プリフォーム体10を完全に成形型
(治具)5に沿わせるのは困難であるので、屈曲部(角
部)11においてプリフォーム体10と治具5との間に隙間
が生じる。この状態で加熱・加圧による接合を行うと、
屈曲部11にボイドやレジンリッチ部(樹脂のかたより)
が生じたりし、得られる熱可塑性複合材の強度が低下す
るという問題があった。
【0007】したがって、本発明の目的は、接合部にお
いて積層体の沈み込みや強化繊維の乱れが減少した熱可
塑性複合材用プリフォーム体を製造する方法を提供する
ことである。
いて積層体の沈み込みや強化繊維の乱れが減少した熱可
塑性複合材用プリフォーム体を製造する方法を提供する
ことである。
【0008】また、本発明のもう一つの目的は、ボイド
やレジンリッチ部のない、屈曲形状の可塑性複合材を製
造する方法を提供することである。
やレジンリッチ部のない、屈曲形状の可塑性複合材を製
造する方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、プリフォーム体を製造する場合
に、シート状の熱可塑性複合素材を積層した後、バギン
グして内部を減圧した状態で接合すれば、積層体の沈み
込みや、強化繊維の乱れが著しく低減できることを見出
した。また、屈曲形状の熱可塑性複合材を製造する場合
に、治具の屈曲形状に対応したアングル部を有するパッ
ドを積層体の屈曲部分に押し当て、そのパッドとともに
バギングして内部を減圧した状態で加熱すれば、ボイド
やレジンリッチ部が生じないことを見出し、本発明に想
到した。
の結果、本発明者らは、プリフォーム体を製造する場合
に、シート状の熱可塑性複合素材を積層した後、バギン
グして内部を減圧した状態で接合すれば、積層体の沈み
込みや、強化繊維の乱れが著しく低減できることを見出
した。また、屈曲形状の熱可塑性複合材を製造する場合
に、治具の屈曲形状に対応したアングル部を有するパッ
ドを積層体の屈曲部分に押し当て、そのパッドとともに
バギングして内部を減圧した状態で加熱すれば、ボイド
やレジンリッチ部が生じないことを見出し、本発明に想
到した。
【0010】すなわち、強化繊維と熱可塑性樹脂とから
なるシート状の熱可塑性複合素材を積層してなる熱可塑
性複合材用プリフォーム体を製造する本発明の方法は、
(1) 定盤の上に複数の複合素材の積層体を載置し、(2)
前記積層体をバギングして内部を減圧した状態で、前記
積層体の一部を接合することを特徴とする。
なるシート状の熱可塑性複合素材を積層してなる熱可塑
性複合材用プリフォーム体を製造する本発明の方法は、
(1) 定盤の上に複数の複合素材の積層体を載置し、(2)
前記積層体をバギングして内部を減圧した状態で、前記
積層体の一部を接合することを特徴とする。
【0011】また、強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる
シート状の熱可塑性複合素材を積層してなる屈曲形状の
熱可塑性複合材を製造する本発明の方法は、(1) 複数の
複合素材からなる積層体であって一部を接合したものを
屈曲形状の治具上に載置し、(2) 前記治具の屈曲形状に
対応したアングル部を有するパッドを前記積層体の屈曲
部分に押し当て、(3) 前記積層体を前記パッドとともに
バギングして内部を減圧した状態で加熱することを特徴
とする。
シート状の熱可塑性複合素材を積層してなる屈曲形状の
熱可塑性複合材を製造する本発明の方法は、(1) 複数の
複合素材からなる積層体であって一部を接合したものを
屈曲形状の治具上に載置し、(2) 前記治具の屈曲形状に
対応したアングル部を有するパッドを前記積層体の屈曲
部分に押し当て、(3) 前記積層体を前記パッドとともに
バギングして内部を減圧した状態で加熱することを特徴
とする。
【0012】
【実施例】本発明を添付図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
【0013】〔A〕プリフォーム体の製造 まず、プリフォーム体を製造する方法を以下説明する。(a) 積層 図1に示すように、強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる
シート状の複合素材(以下、複合シートという)1を定
盤2の上に積層する。
シート状の複合素材(以下、複合シートという)1を定
盤2の上に積層する。
【0014】複合シート1を形成する熱可塑性樹脂とし
ては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ナイ
ロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレートやポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアセ
タール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケ
トン等の結晶性熱可塑性樹脂が挙げられる。特にPEE
Kが好ましい。PEEKとしては、重量平均分子量が6.
5 ×104 〜9.4 ×104程度(ただし、ポリスチレン分子
量基準の相対分子量)のものを用いるのが好ましい。
ては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ナイ
ロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレートやポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアセ
タール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケ
トン等の結晶性熱可塑性樹脂が挙げられる。特にPEE
Kが好ましい。PEEKとしては、重量平均分子量が6.
5 ×104 〜9.4 ×104程度(ただし、ポリスチレン分子
量基準の相対分子量)のものを用いるのが好ましい。
【0015】また、強化繊維としては、炭素繊維、ガラ
ス繊維、ボロン繊維等、通常の複合シートに用いる補強
用の長繊維を用いることができる。なお、上述した熱可
塑性樹脂のうち、PEEK及びポリエーテルケトン以外
のものをマトリックス相とした繊維強化複合材とする場
合には、上述の強化繊維の他に、アラミド繊維を用いる
こともできる。なお、強化繊維の径は、3〜200 μm程
度が好ましい。
ス繊維、ボロン繊維等、通常の複合シートに用いる補強
用の長繊維を用いることができる。なお、上述した熱可
塑性樹脂のうち、PEEK及びポリエーテルケトン以外
のものをマトリックス相とした繊維強化複合材とする場
合には、上述の強化繊維の他に、アラミド繊維を用いる
こともできる。なお、強化繊維の径は、3〜200 μm程
度が好ましい。
【0016】複合シート1を製造するのに用いる素材と
しては、熱可塑性樹脂からなる繊維と強化繊維とを、平
織、朱子織、綾織等に織成してなる織布がある。また、
熱可塑性樹脂からなるフィルムと強化繊維とを組み合わ
せて用いてもよい。さらに、上述した熱可塑性樹脂繊維
と強化繊維とからなる織布と、熱可塑性樹脂フィルムと
を併用してもよい。さらにまた、あらかじめ熱可塑性樹
を強化繊維に含浸させた状態のプリプレグ材でもよい。
しては、熱可塑性樹脂からなる繊維と強化繊維とを、平
織、朱子織、綾織等に織成してなる織布がある。また、
熱可塑性樹脂からなるフィルムと強化繊維とを組み合わ
せて用いてもよい。さらに、上述した熱可塑性樹脂繊維
と強化繊維とからなる織布と、熱可塑性樹脂フィルムと
を併用してもよい。さらにまた、あらかじめ熱可塑性樹
を強化繊維に含浸させた状態のプリプレグ材でもよい。
【0017】なお、複合シート1の厚さは50〜400 μm
が好ましく、特に100 〜250 μmが好ましい。また、こ
のような複合シート1は2〜20枚積層するのが好まし
く、特に2〜10枚積層するのが好ましい。
が好ましく、特に100 〜250 μmが好ましい。また、こ
のような複合シート1は2〜20枚積層するのが好まし
く、特に2〜10枚積層するのが好ましい。
【0018】(b) バギング 定盤2の上に複合シート1の積層体を載置し、その周囲
にシール材3を敷設し、その上から真空引き口41を有す
るバッグフィルム4を被覆し、シール材3と接着する。
バッグフィルム4としては、ポリイミドフィルム、ポリ
アミドフィルム、ポリエステルフィルム、ナイロンフィ
ルム等の耐熱性フィルムが好ましい。また、シール材3
としては、シリコンゴム系のものやブチルゴム系のもの
等を使用することができる。シール材3は、シート状あ
るいはテープ状として用いるのが好ましい。
にシール材3を敷設し、その上から真空引き口41を有す
るバッグフィルム4を被覆し、シール材3と接着する。
バッグフィルム4としては、ポリイミドフィルム、ポリ
アミドフィルム、ポリエステルフィルム、ナイロンフィ
ルム等の耐熱性フィルムが好ましい。また、シール材3
としては、シリコンゴム系のものやブチルゴム系のもの
等を使用することができる。シール材3は、シート状あ
るいはテープ状として用いるのが好ましい。
【0019】(c) 減圧 真空引きによりバッグ内を減圧し、複合シート1の積層
体を圧縮する。真空引きは、バッグ内の真空度が650 〜
760 mmHg、特に700 〜760 mmHgとなるように行うのが好
ましい。650 mmHg未満では積層体の圧縮が十分でなく、
素材のシワや沈み込みを生じやすくなる。本実施例では
真空引き口41をバッグフィルム4に設けたが、それに限
らず定盤2に設けてもよい。その場合は、複合シート1
とシール材3との間で定盤2を貫通するように設置する
のが好ましい。
体を圧縮する。真空引きは、バッグ内の真空度が650 〜
760 mmHg、特に700 〜760 mmHgとなるように行うのが好
ましい。650 mmHg未満では積層体の圧縮が十分でなく、
素材のシワや沈み込みを生じやすくなる。本実施例では
真空引き口41をバッグフィルム4に設けたが、それに限
らず定盤2に設けてもよい。その場合は、複合シート1
とシール材3との間で定盤2を貫通するように設置する
のが好ましい。
【0020】(d) 接合 次に、複合シート1の積層体の一部を接合する。接合箇
所は、図2に示すように積層体の端部とするのが好まし
いが、所望の加工形状に応じ、接合箇所を適宜選択する
ことができる。接合は、超音波によるスポット溶着、レ
ーザーによるスポット溶着、ハンダゴテによるスポット
溶着、ステッチ、熱プレス等により行うことができる。
これらのうちでは、特に超音波によるスポット溶着が好
ましい。この場合、溶着スポット10sの直径は15mm以
下、特に5〜10mmが好ましい。また、溶着ピッチaは25
〜100mm であるのが好ましい。溶着ピッチaが25mm未満
では、同一接合面積においてそれ以上の接合力の向上が
得られないばかりか、作業効率が低下し、一方100 mmを
超えると、積層体の接合力が低下する。なお、誤溶着を
防止するために、接合部分に対応するバッグフィルム4
上にあらかじめマーキングしておくのが好ましい。
所は、図2に示すように積層体の端部とするのが好まし
いが、所望の加工形状に応じ、接合箇所を適宜選択する
ことができる。接合は、超音波によるスポット溶着、レ
ーザーによるスポット溶着、ハンダゴテによるスポット
溶着、ステッチ、熱プレス等により行うことができる。
これらのうちでは、特に超音波によるスポット溶着が好
ましい。この場合、溶着スポット10sの直径は15mm以
下、特に5〜10mmが好ましい。また、溶着ピッチaは25
〜100mm であるのが好ましい。溶着ピッチaが25mm未満
では、同一接合面積においてそれ以上の接合力の向上が
得られないばかりか、作業効率が低下し、一方100 mmを
超えると、積層体の接合力が低下する。なお、誤溶着を
防止するために、接合部分に対応するバッグフィルム4
上にあらかじめマーキングしておくのが好ましい。
【0021】〔2〕屈曲形状の熱可塑性複合材の製造 屈曲形状の熱可塑性複合材の製造方法を説明する。本実
施例では、上記説明で得られたプリフォーム体を使用し
てL字形状の熱可塑性複合材を製造する場合を例にとっ
て説明する。
施例では、上記説明で得られたプリフォーム体を使用し
てL字形状の熱可塑性複合材を製造する場合を例にとっ
て説明する。
【0022】(a) プリフォーム体の載置 図3に示すように、プリフォーム体10を治具5に沿って
屈曲させ、載置する。治具5は、目的とする熱可塑性複
合材の屈曲形状に対応した形状(本実施例では角部に丸
みをもったL字形状)を有する。このとき、プリフォー
ム体10は端部で接合されているので、各複合シートの離
脱等がなく、しかも屈曲部(角部)11a、11bでは、各
複合シートが滑動するので、シワ、折れ等が防止され
る。
屈曲させ、載置する。治具5は、目的とする熱可塑性複
合材の屈曲形状に対応した形状(本実施例では角部に丸
みをもったL字形状)を有する。このとき、プリフォー
ム体10は端部で接合されているので、各複合シートの離
脱等がなく、しかも屈曲部(角部)11a、11bでは、各
複合シートが滑動するので、シワ、折れ等が防止され
る。
【0023】(b) パッドの設置 プリフォーム体10の角部11aに、その屈曲形状に対応し
たアングル部60を有するパッド6を押し当てる。アング
ル部60は、プリフォーム体の直角の屈曲部と同じ90°の
角度(角部は治具5とプリフォーム体10の厚みに対応し
た丸みをもつ)を有する。
たアングル部60を有するパッド6を押し当てる。アング
ル部60は、プリフォーム体の直角の屈曲部と同じ90°の
角度(角部は治具5とプリフォーム体10の厚みに対応し
た丸みをもつ)を有する。
【0024】パッド6の材質としては、金属、プラスチ
ック等いかなるものでもよい。プラスチックの場合は、
複合シート1中の熱可塑性樹脂の融点付近の温度(300
〜400 ℃程度)で、粘弾性を有するものも使用できる。
そのようなプラスチックとして例えば、シリコンゴム、
ナイロン、テフロン等が挙げられる。また、複合シート
1が炭素繊維/PEEKからなる場合は、高温での成形
(約350 〜400 ℃)となるため、パッド6の材質はテフ
ロンが好ましい。
ック等いかなるものでもよい。プラスチックの場合は、
複合シート1中の熱可塑性樹脂の融点付近の温度(300
〜400 ℃程度)で、粘弾性を有するものも使用できる。
そのようなプラスチックとして例えば、シリコンゴム、
ナイロン、テフロン等が挙げられる。また、複合シート
1が炭素繊維/PEEKからなる場合は、高温での成形
(約350 〜400 ℃)となるため、パッド6の材質はテフ
ロンが好ましい。
【0025】本実施例のように屈曲形状がL字形状の場
合、パッド6の大きさとしては、角部61から端部62まで
の長さPが、プリフォーム体10における角部11bから端
部12までの長さLの1/2 以上であるのが好ましい。1/2
未満であると、後述する真空引きにおいて、パッド6が
プリフォーム体10を治具5の角部51に押さえ付ける力が
弱く、ボイドやレジンリッチ部が生じるおそれがある。
合、パッド6の大きさとしては、角部61から端部62まで
の長さPが、プリフォーム体10における角部11bから端
部12までの長さLの1/2 以上であるのが好ましい。1/2
未満であると、後述する真空引きにおいて、パッド6が
プリフォーム体10を治具5の角部51に押さえ付ける力が
弱く、ボイドやレジンリッチ部が生じるおそれがある。
【0026】(c) バギング、減圧及び加熱 上述した方法と同様にしてバギング及び真空引きを行
う。このとき、バッグフィルム4に押圧されたパッドの
角部61が、プリフォーム体10を治具5の角部51に押し付
けるため、プリフォーム体10の屈曲部は治具5の屈曲部
に密着する。密着した状態でオートクレーブ内で加熱す
ることにより、樹脂を溶融、硬化させる。必要に応じパ
ッド6に適当な押圧力を加えてもよい。プリフォーム体
10は治具5に屈曲部で密着しており、それらの間に隙間
がないため、ボイドやレジンリッチ等が発生しない。
う。このとき、バッグフィルム4に押圧されたパッドの
角部61が、プリフォーム体10を治具5の角部51に押し付
けるため、プリフォーム体10の屈曲部は治具5の屈曲部
に密着する。密着した状態でオートクレーブ内で加熱す
ることにより、樹脂を溶融、硬化させる。必要に応じパ
ッド6に適当な押圧力を加えてもよい。プリフォーム体
10は治具5に屈曲部で密着しており、それらの間に隙間
がないため、ボイドやレジンリッチ等が発生しない。
【0027】以上、本発明を添付図面を参照して説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の思
想を逸脱しない限り、種々の変更を施すことができる。
例えば、屈曲形状はV字形状でもよいし、シール材はあ
らかじめバッグフィルムに接着しておいてもよい。
たが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の思
想を逸脱しない限り、種々の変更を施すことができる。
例えば、屈曲形状はV字形状でもよいし、シール材はあ
らかじめバッグフィルムに接着しておいてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、シート状の熱可塑性複合素材を積層した後、バギン
グして真空引きを行い、積層体をあらかじめ圧縮してお
くため、その後の接合によっても、積層体の沈み込み
や、強化繊維の乱れが生じない。また、屈曲形状の熱可
塑性複合材を製造する場合に、その形状に対応したアン
グル部を有するパッドをプリフォーム体の屈曲部分に押
し当て、バギング及び真空引きを行って加熱するため、
プリフォーム体は治具に密着し、ボイドやレジンリッチ
部が生じない。このような屈曲形状の熱可塑性複合材
は、L型材、T型材、H型材、U型材、I型材等として
好適である。
は、シート状の熱可塑性複合素材を積層した後、バギン
グして真空引きを行い、積層体をあらかじめ圧縮してお
くため、その後の接合によっても、積層体の沈み込み
や、強化繊維の乱れが生じない。また、屈曲形状の熱可
塑性複合材を製造する場合に、その形状に対応したアン
グル部を有するパッドをプリフォーム体の屈曲部分に押
し当て、バギング及び真空引きを行って加熱するため、
プリフォーム体は治具に密着し、ボイドやレジンリッチ
部が生じない。このような屈曲形状の熱可塑性複合材
は、L型材、T型材、H型材、U型材、I型材等として
好適である。
【図1】本発明の方法によるプリフォーム体の製造工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図2】本発明の方法によって得られたプリフォーム体
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図3】本発明の方法による屈曲形状の熱可塑性複合材
の製造工程を示す断面図である。
の製造工程を示す断面図である。
【図4】従来の方法による屈曲形状の熱可塑性複合材の
製造工程を示す断面図である。
製造工程を示す断面図である。
1・・・複合シート 10・・・プリフォーム体 10s・・・溶着スポット 2・・・定盤 3・・・シール材 4・・・バッグフィルム 41・・・真空引き口 5・・・治具 6・・・パッド 60・・・アングル部 11a、11b、51、61・・・角部 12、62・・・端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B32B 17/04 // B29K 101:12 105:08 B29L 9:00
Claims (2)
- 【請求項1】 強化繊維と熱可塑性樹脂とからなるシー
ト状の熱可塑性複合素材を積層してなる熱可塑性複合材
用プリフォーム体を製造する方法において、(1) 定盤の
上に複数の複合素材の積層体を載置し、(2) 前記積層体
をバギングして内部を減圧した状態で、前記積層体の一
部を接合することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 強化繊維と熱可塑性樹脂とからなるシー
ト状の熱可塑性複合素材を積層してなる屈曲形状の熱可
塑性複合材を製造する方法において、(1) 複数の複合素
材からなる積層体であって一部を接合したものを屈曲形
状の治具上に載置し、(2) 前記治具の屈曲形状に対応し
たアングル部を有するパッドを前記積層体の屈曲部分に
押し当て、(3) 前記積層体を前記パッドとともにバギン
グして、内部を減圧した状態で加熱することを特徴とす
る方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5279064A JPH07108529A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5279064A JPH07108529A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07108529A true JPH07108529A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17605910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5279064A Pending JPH07108529A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07108529A (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07132514A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-05-23 | Yamaha Corp | Frtp予備成形体の製造方法 |
WO2000048830A1 (fr) * | 1999-02-16 | 2000-08-24 | Toray Industries, Inc. | Structure en stratifie plastique renforce et sa methode de fabrication |
US6391246B2 (en) | 1996-11-15 | 2002-05-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for forming fiber-reinforced composite member |
JP2002529274A (ja) * | 1998-11-06 | 2002-09-10 | ストラクチュラル ポリマー システムズ リミテッド | 成形材料 |
JP2005271247A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Toray Ind Inc | Frpの補強・補修方法 |
JP2007001089A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Doshisha | 繊維強化熱可塑性複合材料の成形方法およびその中間体 |
JP2008143087A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Toyota Motor Corp | 繊維強化複合材料成形装置 |
JP2008201006A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Sakai Ovex Co Ltd | 積層体およびその製造方法 |
JP2009148952A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 樹脂製品の修理方法 |
JP2010506768A (ja) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | ザ・ボーイング・カンパニー | 湾曲された熱可塑性複合部品の製造方法 |
JP2010534583A (ja) * | 2007-07-27 | 2010-11-11 | アレニア・アエロナウティカ・ソシエタ・ペル・アチオニ | 複合材料からなる湾曲部材の製造方法 |
JP2011074207A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Toyota Industries Corp | 繊維強化複合材料のプリフォーム及びその製造方法 |
KR20190052414A (ko) * | 2017-11-08 | 2019-05-16 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 경항공기 일체형 수평꼬리날개 제작방법 |
JP2019151083A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 |
WO2020128183A1 (fr) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Safran | Procede de fabrication d'une piece en materiau composite |
JPWO2021106070A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 |
-
1993
- 1993-10-12 JP JP5279064A patent/JPH07108529A/ja active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07132514A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-05-23 | Yamaha Corp | Frtp予備成形体の製造方法 |
US6391246B2 (en) | 1996-11-15 | 2002-05-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for forming fiber-reinforced composite member |
JP2002529274A (ja) * | 1998-11-06 | 2002-09-10 | ストラクチュラル ポリマー システムズ リミテッド | 成形材料 |
WO2000048830A1 (fr) * | 1999-02-16 | 2000-08-24 | Toray Industries, Inc. | Structure en stratifie plastique renforce et sa methode de fabrication |
JP2005271247A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Toray Ind Inc | Frpの補強・補修方法 |
JP2007001089A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Doshisha | 繊維強化熱可塑性複合材料の成形方法およびその中間体 |
JP2010506768A (ja) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | ザ・ボーイング・カンパニー | 湾曲された熱可塑性複合部品の製造方法 |
JP2008143087A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Toyota Motor Corp | 繊維強化複合材料成形装置 |
JP2008201006A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Sakai Ovex Co Ltd | 積層体およびその製造方法 |
JP2010534583A (ja) * | 2007-07-27 | 2010-11-11 | アレニア・アエロナウティカ・ソシエタ・ペル・アチオニ | 複合材料からなる湾曲部材の製造方法 |
JP2009148952A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 樹脂製品の修理方法 |
JP2011074207A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Toyota Industries Corp | 繊維強化複合材料のプリフォーム及びその製造方法 |
KR20190052414A (ko) * | 2017-11-08 | 2019-05-16 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 경항공기 일체형 수평꼬리날개 제작방법 |
JP2019151083A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 |
WO2020128183A1 (fr) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Safran | Procede de fabrication d'une piece en materiau composite |
FR3090464A1 (fr) * | 2018-12-21 | 2020-06-26 | Safran | Procédé de fabrication d’une pièce en matériau composite |
JPWO2021106070A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ||
WO2021106070A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 三菱重工業株式会社 | 成形装置、成形方法及び繊維シート積層体 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH07108529A (ja) | 熱可塑性複合材及びそのプリフォーム体の製造方法 | |
US5464493A (en) | Thermoplastic composite fabrics and formed article produced therefrom | |
US5593633A (en) | Edge and surface breather for high temperature composite processing | |
US5843355A (en) | Method for molding a thermoplastic composite sine wave spar structure | |
JP4191343B2 (ja) | ハニカムサンドイッチパネルの製造方法 | |
JP4808720B2 (ja) | 複合部品を製造するための装置、システムおよび方法 | |
US4915896A (en) | Vacuum bagging process for fiber reinforced thermoplastics | |
US8585952B2 (en) | Pressure molded preform process for composite structures | |
KR101519555B1 (ko) | 섬유 복합재 재질의 부품을 제조하는 방법, 프리폼, 및 부품 | |
GB2155845A (en) | Forming fibre-plastics composites | |
JPH04270610A (ja) | 複合材料を圧密化するクロスオ―バ―成形用具 | |
WO2002016784A2 (en) | Apparatus and method for joining dissimilar materials to form a structural support member | |
JPH0677945B2 (ja) | 強化された複合材料から造形品を製造する方法 | |
US20220161508A1 (en) | Methods For Producing A Structural Component | |
JP4648019B2 (ja) | 加圧バッグの製造方法、及び係る加圧バッグを用いた複合材成形品の成形方法 | |
JP2007056441A (ja) | 強化繊維織物とその製造方法 | |
JPH05185539A (ja) | 熱可塑性複合材のプリフォーム体及びその製造方法 | |
US9701094B2 (en) | Layered semi-finished product and method for producing it | |
US11845234B2 (en) | Articulated forming caul for composite blank vacuum forming | |
JP2007126793A (ja) | 積層体の裁断方法とプリフォーム基材及びそれを用いたプリフォームの製造方法 | |
US11712858B2 (en) | Method of shaping preform and method of molding composite material | |
JP2009161886A (ja) | 強化繊維基材、プリフォーム、複合材料およびその製造方法 | |
CN110901104A (zh) | 预成型体赋形方法和复合材料成型方法 | |
US5851619A (en) | Laminated molded article and its production method | |
KR20170123893A (ko) | 양방향 z-피닝 패치 및 그의 제조방법 |