JPH0725146B2 - 繊維強化プラスチツクス・その成形型及びそれを用いた製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツクス・その成形型及びそれを用いた製造方法Info
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- JPH0725146B2 JPH0725146B2 JP61216193A JP21619386A JPH0725146B2 JP H0725146 B2 JPH0725146 B2 JP H0725146B2 JP 61216193 A JP61216193 A JP 61216193A JP 21619386 A JP21619386 A JP 21619386A JP H0725146 B2 JPH0725146 B2 JP H0725146B2
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- split mold
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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、繊維強化プラスチックス、特に、長手方向
途中に凹凸を有する繊維強化プラスチックス（以下FRP
と略称する）製円筒体の高精度成形が可能な成形型とそ
れを用いた製造方法に関する。
途中に凹凸を有する繊維強化プラスチックス（以下FRP
と略称する）製円筒体の高精度成形が可能な成形型とそ
れを用いた製造方法に関する。
長手方向途中にベローズ等の凹凸が存在したFRP円筒体
は、脱型性の面から特開昭58−88264号、同58−88265号
公報に開示されている如き方法、即ち、外表面の凹凸部
（凹凸部成形面）を含む部分を周方向に分割した分割型
と、これを両端で支える分割型定置用の端部リング及び
分割型と端部リングを外周面上に着脱自在に保持する芯
体を必要の要素とした成形型上に、樹脂を含浸した連続
繊維をフィラメントワインディング法（以下FW法と云
う）で巻付け、さらに、その外周に、粘弾性体から成る
外面成形用の円筒型を具備した外型を被せ、この外型か
ら繊維巻付け層に外圧を加えて硬化・成形する方法で製
造されている。
は、脱型性の面から特開昭58−88264号、同58−88265号
公報に開示されている如き方法、即ち、外表面の凹凸部
（凹凸部成形面）を含む部分を周方向に分割した分割型
と、これを両端で支える分割型定置用の端部リング及び
分割型と端部リングを外周面上に着脱自在に保持する芯
体を必要の要素とした成形型上に、樹脂を含浸した連続
繊維をフィラメントワインディング法（以下FW法と云
う）で巻付け、さらに、その外周に、粘弾性体から成る
外面成形用の円筒型を具備した外型を被せ、この外型か
ら繊維巻付け層に外圧を加えて硬化・成形する方法で製
造されている。
上記の従来法は、成形型の分解脱型が容易なため、作業
性に優れ、脱型後の再型組みにより繰返えし使用がきく
ため経済性にも優れている。
性に優れ、脱型後の再型組みにより繰返えし使用がきく
ため経済性にも優れている。
しかしながら、成形型に樹脂の外部への流出径路が存在
していることが、高精度で均質な製品を得る上での難点
となっていた。即ち、FRP製品の性能、寸法及び体積繊
維含有率（以下Vfと記す）の均一化を図るには、巻付け
繊維に含浸された樹脂の量及び外圧成形時の流出樹脂量
のコントロールが必須である。
していることが、高精度で均質な製品を得る上での難点
となっていた。即ち、FRP製品の性能、寸法及び体積繊
維含有率（以下Vfと記す）の均一化を図るには、巻付け
繊維に含浸された樹脂の量及び外圧成形時の流出樹脂量
のコントロールが必須である。
ところが、成形型には、分割型の合わせ面間及び分割型
と端部リングとの合わせ面間に樹脂の流入する隙間が存
在し、また、端部リングと芯体との間には、上記の隙間
に通じて流入樹脂を外部に流出させる隙間が存在してい
る。樹脂の流出径路はこれ等の隙間によって形成される
が、外圧負荷時にこの径路を辿って外部に流れ出る樹脂
の量は、摩耗等により型の嵌合代が経過変化し易いため
に一定にはならない。しかも、樹脂の硬化温度、時間に
はバラツキがあり、これによっても樹脂の流出量にバラ
ツキが生じる。この流出樹脂量のバラツキがボイドの残
存やVfのバラツキを招くことから、従来法では信頼性の
高い製品を安定供給することができず、工業的見地から
はこの点に改良の余地が残されていた。
と端部リングとの合わせ面間に樹脂の流入する隙間が存
在し、また、端部リングと芯体との間には、上記の隙間
に通じて流入樹脂を外部に流出させる隙間が存在してい
る。樹脂の流出径路はこれ等の隙間によって形成される
が、外圧負荷時にこの径路を辿って外部に流れ出る樹脂
の量は、摩耗等により型の嵌合代が経過変化し易いため
に一定にはならない。しかも、樹脂の硬化温度、時間に
はバラツキがあり、これによっても樹脂の流出量にバラ
ツキが生じる。この流出樹脂量のバラツキがボイドの残
存やVfのバラツキを招くことから、従来法では信頼性の
高い製品を安定供給することができず、工業的見地から
はこの点に改良の余地が残されていた。
この発明は、かかる問題点を解決した成形型とその型を
用いて複雑な形状の高精度FRPを量産性良く製造する方
法を提供するものである。
用いて複雑な形状の高精度FRPを量産性良く製造する方
法を提供するものである。
この発明の第１の目的である成形型は、外表面の凹凸部
成形面を含む部分を周方向に分割した分割型と、その分
割型の端部を支える分割型定置用の端部リング及び分割
型と端部リングを外周面上に保持する芯体を必須の要素
とする分割型の合わせ面間及び分割型と端部リング間に
成形部からの樹脂流出径路となる隙間が存在する成形型
において、分割型の両端に設ける２個の端部リングの各
々の内径部と芯体の外径部との間に芯体を取り巻いて前
記樹脂流出径路の途中を閉じるシール部を設けたことに
特徴づけられる。
成形面を含む部分を周方向に分割した分割型と、その分
割型の端部を支える分割型定置用の端部リング及び分割
型と端部リングを外周面上に保持する芯体を必須の要素
とする分割型の合わせ面間及び分割型と端部リング間に
成形部からの樹脂流出径路となる隙間が存在する成形型
において、分割型の両端に設ける２個の端部リングの各
々の内径部と芯体の外径部との間に芯体を取り巻いて前
記樹脂流出径路の途中を閉じるシール部を設けたことに
特徴づけられる。
また、この発明の第２の目的である繊維強化プラスチッ
クスの製造方法は、上述した本発明の成形型上に、樹脂
を含浸した連続繊維を巻付け、次いで、この繊維巻付け
層上に、粘弾性体で作られた円筒型とこれを外側から包
囲保持する外筒とから成り、かつ、その両者間には空隙
部が設けられた外型を上記空隙部を減圧状態にして被
せ、しかる後、空隙部の減圧を解除して円筒型を繊維巻
付け層に所定の圧力で圧接させ、この接触状態を保持
し、前記繊維巻付け層から出る余剰の樹脂と気泡を前記
シール部に至るまでの樹脂流出径路に逃がして繊維巻付
け層を硬化・成形することを特徴とする。
クスの製造方法は、上述した本発明の成形型上に、樹脂
を含浸した連続繊維を巻付け、次いで、この繊維巻付け
層上に、粘弾性体で作られた円筒型とこれを外側から包
囲保持する外筒とから成り、かつ、その両者間には空隙
部が設けられた外型を上記空隙部を減圧状態にして被
せ、しかる後、空隙部の減圧を解除して円筒型を繊維巻
付け層に所定の圧力で圧接させ、この接触状態を保持
し、前記繊維巻付け層から出る余剰の樹脂と気泡を前記
シール部に至るまでの樹脂流出径路に逃がして繊維巻付
け層を硬化・成形することを特徴とする。
なお、外型からの外圧に加えて、分割型部から圧力を負
荷するのもよい。
荷するのもよい。
２個の端部リングの各々の内径部と芯体の外径部との間
にシール部を形成すると、樹脂の流出径路が途中で閉ざ
されるので、従来問題となっていた加圧時の樹脂の流出
が防止される。
にシール部を形成すると、樹脂の流出径路が途中で閉ざ
されるので、従来問題となっていた加圧時の樹脂の流出
が防止される。
また、分割型の合わせ面間、分割型と端部リング間及び
分割型と芯体間にはクリアランスが存在し、樹脂含浸連
続繊維の巻付け時に成形型と巻付繊維との間に生じたボ
イドも、外圧の負荷により余剰の樹脂と共に気泡をこの
隙間へ逃がして消滅させることが可能になる。
分割型と芯体間にはクリアランスが存在し、樹脂含浸連
続繊維の巻付け時に成形型と巻付繊維との間に生じたボ
イドも、外圧の負荷により余剰の樹脂と共に気泡をこの
隙間へ逃がして消滅させることが可能になる。
一方、この発明の方法によれば、成形型が樹脂の流出防
止効果をもつので、繊維巻付け層に外型から積極的に所
定の成形圧を加えてボイドの完全な消滅、Vfのバラツキ
の減少及び寸法精度の向上を図ることができる。
止効果をもつので、繊維巻付け層に外型から積極的に所
定の成形圧を加えてボイドの完全な消滅、Vfのバラツキ
の減少及び寸法精度の向上を図ることができる。
更に、外型からの外圧に加え、分割型部から圧力を負荷
すればより一層の均圧化を図ることができる。
すればより一層の均圧化を図ることができる。
以下、添付図に基いてこの発明の実施例を説明する。
例示の成形型及び方法は、第４図に示すベローズ付きFR
P円筒体、即ち、円筒体ａの途中にベローズ部ｂの存在
する円筒体Ａの製造を例に採ったものである。
P円筒体、即ち、円筒体ａの途中にベローズ部ｂの存在
する円筒体Ａの製造を例に採ったものである。
内型として使用する成形型１は、第１図及び第２図に示
すように、ベローズ部成形面２を含む部分を周方向に複
数に分割した分割型３と、その両端を支えて分割型の長
手方向と径方向外方への移動を阻止する２個の端部リン
グ４、４と、断面が真円で外周面上に分割型と端部リン
グとを同心的に保持する芯体５と、それ等３者間に設け
た環状空間にシリコンゴム等から成るＯリング６を挾着
状態に挿入して形成される２個所のシール部７、７から
成る。なお、各端部リング４の外周面は円筒部成形面８
となっている。
すように、ベローズ部成形面２を含む部分を周方向に複
数に分割した分割型３と、その両端を支えて分割型の長
手方向と径方向外方への移動を阻止する２個の端部リン
グ４、４と、断面が真円で外周面上に分割型と端部リン
グとを同心的に保持する芯体５と、それ等３者間に設け
た環状空間にシリコンゴム等から成るＯリング６を挾着
状態に挿入して形成される２個所のシール部７、７から
成る。なお、各端部リング４の外周面は円筒部成形面８
となっている。
第３図は、この発明の方法に用いる外型の一例である。
この外型10は、外筒11と、その内側に配置するゴム等の
粘弾性体を材料とした円筒型12とを、両者間に空隙部13
を存在させて組合せたものである。内面に円筒体Ａのベ
ローズ形状に対応した凹凸をもつ円筒型12の両端は、外
筒の内面に設けたリブ14と締付けリング15との間に挾持
され、この挾持部によって空隙部13の両端の気密シール
がなされている。16は、外筒に設けた加圧又は減圧用の
穴であり、この穴から空隙部13内を減圧すると円筒型12
が吸引されてその内径が拡大し、外型の着脱が可能にな
る。
この外型10は、外筒11と、その内側に配置するゴム等の
粘弾性体を材料とした円筒型12とを、両者間に空隙部13
を存在させて組合せたものである。内面に円筒体Ａのベ
ローズ形状に対応した凹凸をもつ円筒型12の両端は、外
筒の内面に設けたリブ14と締付けリング15との間に挾持
され、この挾持部によって空隙部13の両端の気密シール
がなされている。16は、外筒に設けた加圧又は減圧用の
穴であり、この穴から空隙部13内を減圧すると円筒型12
が吸引されてその内径が拡大し、外型の着脱が可能にな
る。
次に、この発明の方法の具体例として、第１図の成形型
１上に離型剤を塗布した後、樹脂を含浸した炭素繊維を
FW法で所定の肉厚に巻付けた。
１上に離型剤を塗布した後、樹脂を含浸した炭素繊維を
FW法で所定の肉厚に巻付けた。
しかる後、穴16から空隙部13内を真空引きして円筒型12
を拡径させた外型10を繊維巻付け後の成形型上に被せ、
その型の空隙部13内を、減圧を解除して逆に所定の圧力
で加圧し、円筒型12を繊維巻付け層上に圧接させた。そ
して、この圧接状態を維持して含浸樹脂を加熱硬化し
た。
を拡径させた外型10を繊維巻付け後の成形型上に被せ、
その型の空隙部13内を、減圧を解除して逆に所定の圧力
で加圧し、円筒型12を繊維巻付け層上に圧接させた。そ
して、この圧接状態を維持して含浸樹脂を加熱硬化し
た。
また、この後、空隙部13内の再真空引きにより円筒型12
を拡径して外型10を外し、さらに、成形型１も解体脱型
してCFRP製のベローズ付き円筒体を得た。
を拡径して外型10を外し、さらに、成形型１も解体脱型
してCFRP製のベローズ付き円筒体を得た。
以上の工程を経て得られた５個の円筒体の肉厚の平均バ
ラツキは±0.02mmであり、Ｏリングによるシール部のな
い成形型を使用した場合のバラツキ±0.05mmの約半分と
なった。
ラツキは±0.02mmであり、Ｏリングによるシール部のな
い成形型を使用した場合のバラツキ±0.05mmの約半分と
なった。
以上述べたように、この発明によれば、分割型を含む成
形型の樹脂流出径路を、端部リングと芯体との間にシー
ル部を設けて外部から遮断することにより、過剰樹脂と
ボイドを作る気泡の逃げは許容して外圧負荷時の樹脂の
過剰な流出を無くしたので、Vfのバラツキの少ない均質
で寸法精度も充分に確保されたFRP製品が得られる。
形型の樹脂流出径路を、端部リングと芯体との間にシー
ル部を設けて外部から遮断することにより、過剰樹脂と
ボイドを作る気泡の逃げは許容して外圧負荷時の樹脂の
過剰な流出を無くしたので、Vfのバラツキの少ない均質
で寸法精度も充分に確保されたFRP製品が得られる。
また、上記の遮断効果により、外圧を積極的に負荷する
ことが可能となるため、ボイドを完全に消滅させた仕上
加工の不要な表面の平滑な製品を得ることができる。従
って、高速回転体或いは航空機部品と云った高精度を要
求されるFRP部品の製造に特に適し、製品の信頼性向上
と量産性向上等に大きく寄与できる。
ことが可能となるため、ボイドを完全に消滅させた仕上
加工の不要な表面の平滑な製品を得ることができる。従
って、高速回転体或いは航空機部品と云った高精度を要
求されるFRP部品の製造に特に適し、製品の信頼性向上
と量産性向上等に大きく寄与できる。
第１図は、この発明の成形型の一例を中心より半分を省
略して示す断面図、第２図はそのII−II線に沿った断面
図、第３図はこの発明の方法に用いる外型の一例を中心
より半分を省略して示す断面図、第４図は例示の成形型
と外型を用いて製造されるベローズ付きFRP円筒体の正
面図である。 １……成形型、２……ベローズ部成形面、３……分割
型、４……端部リング、５……芯体、６……Ｏリング、
７……シール部、８……円筒部成形面、10……外型、11
……外筒、12……円筒型、13……空隙部、16……加圧又
は減圧用の穴。
略して示す断面図、第２図はそのII−II線に沿った断面
図、第３図はこの発明の方法に用いる外型の一例を中心
より半分を省略して示す断面図、第４図は例示の成形型
と外型を用いて製造されるベローズ付きFRP円筒体の正
面図である。 １……成形型、２……ベローズ部成形面、３……分割
型、４……端部リング、５……芯体、６……Ｏリング、
７……シール部、８……円筒部成形面、10……外型、11
……外筒、12……円筒型、13……空隙部、16……加圧又
は減圧用の穴。
Claims (2)
- 【請求項１】外表面の凹凸部成形面を含む部分を周方向
に分割した分割型と、その分割型の端部を支える分割型
定置用の端部リング及び分割型と端部リングを外周面上
に保持する芯体を必須の要素とする分割型の合わせ面間
及び分割型と端部リング間に成形部からの樹脂流出径路
となる隙間が存在する成形型において、分割型の両端に
設ける２個の端部リングの各々の内径部と芯体の外径部
との間に芯体を取り巻いて前記樹脂流出径路の途中を閉
じるシール部を設けたことを特徴とする繊維強化プラス
チックスの成形型。 - 【請求項２】外表面の凹凸部成形面を含む部分を周方向
に分割した分割型と、その分割型の端部を支える分割型
定置用の端部リング及び分割型と端部リングを外周面上
に保持する芯体を必須の要素とする分割型の合わせ面間
及び分割型と端部リング間に成形部からの樹脂流出径路
となる隙間が存在し、かつ、上記分割型の両端に設ける
２個の端部リングの各々の内径部と芯体の内径部との間
に芯体を取り巻いて前記樹脂流出径路の途中を閉じるシ
ール部を設けて成る成形型上に、樹脂を含浸した連続繊
維を巻付け、次いで、この繊維巻付け層上に、粘弾性体
で作られた円筒型とこれを外側から包囲保持する外筒と
から成り、かつ、その両者間には空隙部が設けられた外
型を上記空隙部を減圧状態にして被せ、しかる後、空隙
部の減圧を解除して円筒型を繊維巻付け層に所定の圧力
で圧接させ、この接触状態を保持し、前記繊維巻付け層
から出る余剰の樹脂と気泡を前記シール部に至るまでの
樹脂流出径路に逃がして繊維巻付け層を硬化・成形する
ことを特徴とする繊維強化プラスチックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61216193A JPH0725146B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 繊維強化プラスチツクス・その成形型及びそれを用いた製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61216193A JPH0725146B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 繊維強化プラスチツクス・その成形型及びそれを用いた製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6371338A JPS6371338A (ja) | 1988-03-31 |
| JPH0725146B2 true JPH0725146B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=16684741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61216193A Expired - Fee Related JPH0725146B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 繊維強化プラスチツクス・その成形型及びそれを用いた製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725146B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108723194B (zh) * | 2018-05-02 | 2019-11-01 | 燕山大学 | 一种复杂内外壁筒形件的成形装置及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325134Y2 (ja) * | 1979-01-26 | 1988-07-08 | ||
| JPS5852105Y2 (ja) * | 1979-04-19 | 1983-11-28 | 三ツ星ベルト株式会社 | リアクシヨン・インジエクシヨン・モ−ルデイング用成形モ−ルド |
| JPS5831111U (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-01 | シャープ株式会社 | 成形金型 |
| JPS5888264A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 繊維強化複合材料製ベロ−ズの製造方法 |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61216193A patent/JPH0725146B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6371338A (ja) | 1988-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |