JPH0780959A - 繊維強化樹脂中空体の成形システム - Google Patents
繊維強化樹脂中空体の成形システムInfo
- Publication number
- JPH0780959A JPH0780959A JP5189280A JP18928093A JPH0780959A JP H0780959 A JPH0780959 A JP H0780959A JP 5189280 A JP5189280 A JP 5189280A JP 18928093 A JP18928093 A JP 18928093A JP H0780959 A JPH0780959 A JP H0780959A
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- Japan
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- resin
- fiber
- hollow body
- knitted
- molding system
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 工程が単純化され、特に樹脂の含浸不良の問
題を克服できる改良された繊維強化樹脂中空体の成形シ
ステムを提供する。 【構成】 繊維１に樹脂２をコーティングする工程
（ａ）と、樹脂コーティングされた繊維４を芯体６の周
りに編み上げて中空体７に成形する工程（ｃ）と、芯体
６を除去した編成中空体７を加熱して繊維１のコーティ
ング樹脂２を溶融拡散させる工程（ｄ）とから構成され
る。
題を克服できる改良された繊維強化樹脂中空体の成形シ
ステムを提供する。 【構成】 繊維１に樹脂２をコーティングする工程
（ａ）と、樹脂コーティングされた繊維４を芯体６の周
りに編み上げて中空体７に成形する工程（ｃ）と、芯体
６を除去した編成中空体７を加熱して繊維１のコーティ
ング樹脂２を溶融拡散させる工程（ｄ）とから構成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種中空部材を繊維強
化樹脂（ＦＲＰ）により成形するための成形システムに
関する。
化樹脂（ＦＲＰ）により成形するための成形システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＴ字管やエルボのような中空部材
を繊維強化樹脂により成形する場合、現状では、図３に
示すような成形工程が採られている。
を繊維強化樹脂により成形する場合、現状では、図３に
示すような成形工程が採られている。
【０００３】まず、同図（ａ）に示すように、樹脂製の
芯体６を組紐機（ブレイドマシン）５にセットして、芯
体６の周りにガラスファイバーやカーボンファイバー等
からなる繊維１を編み上げて所望の形状に成形する。次
いで、芯体６の周りに編み上げられた中空体１７から芯
体６を除去した後、同図（ｂ）に示すように、編成中空
体（繊維１による予備成形体）１７をナイロンやポリエ
チレン等の溶融樹脂２を貯溜したディッピング槽１３に
浸漬して、編成中空体１７を構成する繊維１の表面と隙
間に溶融樹脂２を付着含浸させる。しかる後、編成中空
体１７を引き上げて溶融樹脂２を冷却固化させると、同
図（ｃ）に示すように、繊維１が樹脂２のマトリックス
中に混在一体化された繊維強化樹脂の中空体（製品）２
０が得られる。
芯体６を組紐機（ブレイドマシン）５にセットして、芯
体６の周りにガラスファイバーやカーボンファイバー等
からなる繊維１を編み上げて所望の形状に成形する。次
いで、芯体６の周りに編み上げられた中空体１７から芯
体６を除去した後、同図（ｂ）に示すように、編成中空
体（繊維１による予備成形体）１７をナイロンやポリエ
チレン等の溶融樹脂２を貯溜したディッピング槽１３に
浸漬して、編成中空体１７を構成する繊維１の表面と隙
間に溶融樹脂２を付着含浸させる。しかる後、編成中空
体１７を引き上げて溶融樹脂２を冷却固化させると、同
図（ｃ）に示すように、繊維１が樹脂２のマトリックス
中に混在一体化された繊維強化樹脂の中空体（製品）２
０が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た現状の成形方法では、図３（ｂ）に示す溶融樹脂２の
含浸工程での処理が面倒となり、設備コスト的にも高く
つく上に、製品２０の品質にバラツキを生じ易い欠点が
ある。即ち、従来の方法によると、図３（ｄ）に示すよ
うに、繊維１の隙間に樹脂２が十分に含浸されない樹脂
欠乏部２１を発生する危険が高いという課題が見られ
る。
た現状の成形方法では、図３（ｂ）に示す溶融樹脂２の
含浸工程での処理が面倒となり、設備コスト的にも高く
つく上に、製品２０の品質にバラツキを生じ易い欠点が
ある。即ち、従来の方法によると、図３（ｄ）に示すよ
うに、繊維１の隙間に樹脂２が十分に含浸されない樹脂
欠乏部２１を発生する危険が高いという課題が見られ
る。
【０００５】本発明は、このような技術的課題に鑑み
て、工程が単純化され、特に前述した樹脂の含浸不良の
問題を克服できる改良された繊維強化樹脂中空体の成形
システムを新たに確立せんとしたものである。
て、工程が単純化され、特に前述した樹脂の含浸不良の
問題を克服できる改良された繊維強化樹脂中空体の成形
システムを新たに確立せんとしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明により改良された
繊維強化樹脂中空体の成形システムでは、繊維に樹脂を
コーティングする工程と、樹脂コーティングされた繊維
を芯体の周りに編み上げて中空体に成形する工程と、芯
体を除去した編成中空体を加熱して繊維のコーティング
樹脂を溶融拡散させる工程とからなっている。
繊維強化樹脂中空体の成形システムでは、繊維に樹脂を
コーティングする工程と、樹脂コーティングされた繊維
を芯体の周りに編み上げて中空体に成形する工程と、芯
体を除去した編成中空体を加熱して繊維のコーティング
樹脂を溶融拡散させる工程とからなっている。
【０００７】
【作用】この成形システムでは、予め樹脂コーティング
された繊維により中空体を編み上げるようにしているた
め、繊維と樹脂との一体化が成形後の編成中空体を加熱
処理するだけで簡単に行える。しかも、その際には、繊
維のコーティング樹脂が溶融して相互に拡散融合される
ため、繊維の隙間に樹脂欠乏部を発生することがない。
された繊維により中空体を編み上げるようにしているた
め、繊維と樹脂との一体化が成形後の編成中空体を加熱
処理するだけで簡単に行える。しかも、その際には、繊
維のコーティング樹脂が溶融して相互に拡散融合される
ため、繊維の隙間に樹脂欠乏部を発生することがない。
【０００８】
【実施例】以下、図１に示す実施例の工程を参照して、
本発明による繊維強化樹脂中空体の成形システムをより
具体的に説明する。
本発明による繊維強化樹脂中空体の成形システムをより
具体的に説明する。
【０００９】本発明によると、まず図１（ａ）に示すよ
うに、編成中空体に成形される繊維１に予めマトリック
ス材料をなすナイロン等の熱可塑性樹脂のコーティング
が施される。この処理は、通常、熱可塑性樹脂の溶融樹
脂２を貯溜するディッピング槽３に繊維１を漬してから
引き上げて付着樹脂を冷却固化させるディップ法により
行われる。
うに、編成中空体に成形される繊維１に予めマトリック
ス材料をなすナイロン等の熱可塑性樹脂のコーティング
が施される。この処理は、通常、熱可塑性樹脂の溶融樹
脂２を貯溜するディッピング槽３に繊維１を漬してから
引き上げて付着樹脂を冷却固化させるディップ法により
行われる。
【００１０】図１（ｂ）は、上記の処理で得られる樹脂
コーティングされた繊維４の構造を示し、繊維１が熱可
塑性樹脂２により所定の厚みで均一に被覆されている。
コーティングされた繊維４の構造を示し、繊維１が熱可
塑性樹脂２により所定の厚みで均一に被覆されている。
【００１１】本発明では、この樹脂コーティングされた
複合繊維４を用いて編成中空体を成形する。この工程
は、使用する繊維の種類を除いて、基本的には従来例の
工程と相違せず、図１（ｃ）に示すように、組紐機（ブ
レイダ）Ｍｂにセットされた樹脂製芯体（マンドレル）
６の周りに上記繊維４の繊維束Ｓを編み上げて所望の中
空体形状に成形する。そして、成形後に芯体６を除去し
て、製品形状に対応する編成中空体（複合繊維４による
予備成形体）７を得る。
複合繊維４を用いて編成中空体を成形する。この工程
は、使用する繊維の種類を除いて、基本的には従来例の
工程と相違せず、図１（ｃ）に示すように、組紐機（ブ
レイダ）Ｍｂにセットされた樹脂製芯体（マンドレル）
６の周りに上記繊維４の繊維束Ｓを編み上げて所望の中
空体形状に成形する。そして、成形後に芯体６を除去し
て、製品形状に対応する編成中空体（複合繊維４による
予備成形体）７を得る。
【００１２】ブレイダＭｂによる編成中空体７の成形工
程の詳細が図２に示されている。ブレイダＭｂのフレー
ムプレート３１上にはキャリアＣ用の走行軌道３２が形
成される。ｍはＴ型マンドレルで、アーム３４に着脱可
能に支持される。アーム３４はさらに、軸３８を中心と
して旋回する腕３６に取り付けられる。軸３８の中心と
マンドレルｍの分岐部が略同一直線上になるように配置
される。軸３８と該軸の回転用モータＭ１とが昇降フレ
ームＵ上に設けられており、組成の進行につれ、昇降フ
レームＵがガイドｆ１、ｆ１に沿って昇降する。Ｍ２は
フレームＵの昇降用モータを示す。
程の詳細が図２に示されている。ブレイダＭｂのフレー
ムプレート３１上にはキャリアＣ用の走行軌道３２が形
成される。ｍはＴ型マンドレルで、アーム３４に着脱可
能に支持される。アーム３４はさらに、軸３８を中心と
して旋回する腕３６に取り付けられる。軸３８の中心と
マンドレルｍの分岐部が略同一直線上になるように配置
される。軸３８と該軸の回転用モータＭ１とが昇降フレ
ームＵ上に設けられており、組成の進行につれ、昇降フ
レームＵがガイドｆ１、ｆ１に沿って昇降する。Ｍ２は
フレームＵの昇降用モータを示す。
【００１３】軌道３２上には多数のキャリアＣが載置さ
れ（図では２個）、半数のキャリアは時計針方向に走行
し、他の半数が反時計針方向に走行することにより、キ
ャリアＣから繰り出される繊維束Ｓは交叉しつつマンド
レル上に組み上げられる。Ｇ１は振動するガイドリング
で、交叉する繊維束Ｓが乗り越え易くしている。
れ（図では２個）、半数のキャリアは時計針方向に走行
し、他の半数が反時計針方向に走行することにより、キ
ャリアＣから繰り出される繊維束Ｓは交叉しつつマンド
レル上に組み上げられる。Ｇ１は振動するガイドリング
で、交叉する繊維束Ｓが乗り越え易くしている。
【００１４】続いて、上記工程で得られた編成中空体７
は、図１（ｄ）に示すように、専用の金型８、８にセッ
トされて、コーティング樹脂２の融点以上の温度で加熱
処理される。金型８、８は、ヒータ９、９を内有してい
ると共に、編成中空体７の中空部に挿入されて内面加熱
するコア１０、１０、１１を備え、金型８、８内にセッ
トされた編成中空体７の各部を均一に加熱できるように
なっている。この金型８、８内での加熱処理により、編
成中空体７を構成している複合繊維４のコーティング樹
脂２が溶融拡散されて相互に融合され、繊維１と樹脂２
との一体化が達成される。
は、図１（ｄ）に示すように、専用の金型８、８にセッ
トされて、コーティング樹脂２の融点以上の温度で加熱
処理される。金型８、８は、ヒータ９、９を内有してい
ると共に、編成中空体７の中空部に挿入されて内面加熱
するコア１０、１０、１１を備え、金型８、８内にセッ
トされた編成中空体７の各部を均一に加熱できるように
なっている。この金型８、８内での加熱処理により、編
成中空体７を構成している複合繊維４のコーティング樹
脂２が溶融拡散されて相互に融合され、繊維１と樹脂２
との一体化が達成される。
【００１５】こうして、溶融拡散処理を終えた編成中空
体７を加熱金型８、８から取り出して冷却固化させる
と、図１（ｅ）に示すように、繊維１が樹脂２のマトリ
ックス中に混在一体化された繊維強化樹脂の中空体（製
品）１２が得られる。
体７を加熱金型８、８から取り出して冷却固化させる
と、図１（ｅ）に示すように、繊維１が樹脂２のマトリ
ックス中に混在一体化された繊維強化樹脂の中空体（製
品）１２が得られる。
【００１６】上述した本発明に基づく成形システムを採
用した場合では、繊維１と樹脂２との一体化が成形後の
編成中空体７を加熱処理するだけで簡単に行えるため、
従来の溶融樹脂含浸処理を行う場合と比較すると、工程
の単純化と設備の簡素化とが図れるものとなる。そし
て、この方法を採用した場合の最大の利点は、編成中空
体７の加熱処理時において、図１（ｆ）に示すように、
予め繊維１にコーティングされている樹脂２が溶融して
相互に拡散融合されることになるため、従来のように繊
維１の隙間に溶融樹脂が十分に含浸せず、為に繊維１の
隙間に樹脂欠乏部を発生するということがない。
用した場合では、繊維１と樹脂２との一体化が成形後の
編成中空体７を加熱処理するだけで簡単に行えるため、
従来の溶融樹脂含浸処理を行う場合と比較すると、工程
の単純化と設備の簡素化とが図れるものとなる。そし
て、この方法を採用した場合の最大の利点は、編成中空
体７の加熱処理時において、図１（ｆ）に示すように、
予め繊維１にコーティングされている樹脂２が溶融して
相互に拡散融合されることになるため、従来のように繊
維１の隙間に溶融樹脂が十分に含浸せず、為に繊維１の
隙間に樹脂欠乏部を発生するということがない。
【００１７】従って、このシステムによれば、部分的な
樹脂の過不足がなく、マトリックスの樹脂２中に強化繊
維１が均等に配筋された品質の高い繊維強化樹脂中空体
を成形することができる。
樹脂の過不足がなく、マトリックスの樹脂２中に強化繊
維１が均等に配筋された品質の高い繊維強化樹脂中空体
を成形することができる。
【００１８】本発明による成形システムでは、中空体の
成形一般に適用でき、繊維１と樹脂２との組み合わせ
は、用途、機能に応じて適宜に選択される。
成形一般に適用でき、繊維１と樹脂２との組み合わせ
は、用途、機能に応じて適宜に選択される。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明により改良された
繊維強化樹脂中空体の成形システムでは、従来の方法に
比較すると、編成中空体に対する溶融樹脂の含浸工程を
単なる加熱工程で置き換えることができるので、全体と
して工程の単純化と設備の簡素化とが図れる上に、繊維
の隙間に十分に樹脂が含浸されないという従来法の欠点
を克服し、マトリックスを構成する樹脂に過不足のない
高品質の成形体を得ることができるものとなる。
繊維強化樹脂中空体の成形システムでは、従来の方法に
比較すると、編成中空体に対する溶融樹脂の含浸工程を
単なる加熱工程で置き換えることができるので、全体と
して工程の単純化と設備の簡素化とが図れる上に、繊維
の隙間に十分に樹脂が含浸されないという従来法の欠点
を克服し、マトリックスを構成する樹脂に過不足のない
高品質の成形体を得ることができるものとなる。
【図１】本発明の実施例を示す。（ａ）は繊維に対する
樹脂のコーティング処理工程を示す説明図、（ｂ）は樹
脂コーティングされた繊維を示す斜視図、（ｃ）は繊維
による編成中空体の成形工程を示す斜視図、（ｄ）は編
成中空体の加熱処理工程を示す断面図、（ｅ）は成形後
の繊維強化樹脂中空体を示す斜視図、（ｆ）は繊維と樹
脂の一体化状態の変遷を示す内部組織の断面図である。
樹脂のコーティング処理工程を示す説明図、（ｂ）は樹
脂コーティングされた繊維を示す斜視図、（ｃ）は繊維
による編成中空体の成形工程を示す斜視図、（ｄ）は編
成中空体の加熱処理工程を示す断面図、（ｅ）は成形後
の繊維強化樹脂中空体を示す斜視図、（ｆ）は繊維と樹
脂の一体化状態の変遷を示す内部組織の断面図である。
【図２】ブレイダ（組紐機）による編成中空体の成形工
程の詳細を示す斜視図である。
程の詳細を示す斜視図である。
【図３】従来法を示す。（ａ）は繊維による編成中空体
の成形工程を示す斜視図、（ｂ）は編成中空体への溶融
樹脂含浸工程を示す説明図、（ｃ）は成形後の繊維強化
樹脂中空体を示す斜視図、（ｄ）は繊維と樹脂の一体化
状態を示す内部組織の断面図である。
の成形工程を示す斜視図、（ｂ）は編成中空体への溶融
樹脂含浸工程を示す説明図、（ｃ）は成形後の繊維強化
樹脂中空体を示す斜視図、（ｄ）は繊維と樹脂の一体化
状態を示す内部組織の断面図である。
１ 繊維 ２ 樹脂 ３ ディッピング槽 ４ 樹脂コーテングされた繊維 ６ 樹脂製芯体 ７ 編成中空体 ８ 金型 ９ ヒータ １０、１１ コア １２ 繊維強化樹脂中空体（製品） Ｍｂ 組紐機（ブレイダ） Ｓ 繊維束
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｄ 31/00 2126−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 105:08
Claims (1)
- 【請求項１】 繊維に樹脂をコーティングする工程と、
樹脂コーティングされた繊維を芯体の周りに編み上げて
中空体に成形する工程と、芯体を除去した編成中空体を
加熱して繊維のコーティング樹脂を溶融拡散させる工程
とからなる繊維強化樹脂中空体の成形システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5189280A JPH0780959A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 繊維強化樹脂中空体の成形システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5189280A JPH0780959A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 繊維強化樹脂中空体の成形システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780959A true JPH0780959A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16238681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5189280A Pending JPH0780959A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 繊維強化樹脂中空体の成形システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780959A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020530821A (ja) * | 2017-07-25 | 2020-10-29 | ロックツールＲｏｃｔｏｏｌ | 複雑な形状を有する複合構成要素を製造するための方法およびデバイス |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5189280A patent/JPH0780959A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020530821A (ja) * | 2017-07-25 | 2020-10-29 | ロックツールＲｏｃｔｏｏｌ | 複雑な形状を有する複合構成要素を製造するための方法およびデバイス |
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