JPH0788968A - Ｆｒｐ中空体の成形方法 - Google Patents
Ｆｒｐ中空体の成形方法Info
- Publication number
- JPH0788968A JPH0788968A JP5259134A JP25913493A JPH0788968A JP H0788968 A JPH0788968 A JP H0788968A JP 5259134 A JP5259134 A JP 5259134A JP 25913493 A JP25913493 A JP 25913493A JP H0788968 A JPH0788968 A JP H0788968A
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- Japan
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- prepreg
- hollow
- mold
- elastic
- hollow core
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- Pending
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プリプレグからＦＲＰ中空体を成形するとき
に、しわの発生を防止すると共に、外観品質の良好な製
品を能率よく生産する。 【構成】 弾性中空芯体１の外周に巻付けたままのプリ
プレグ積層体５を外形を規制する金型３へ挿入し、加熱
状態で前記弾性中空芯体の中空穴に該中空穴より太い押
込み棒２を圧入して前記プリプレグ積層体５を内側から
加圧する。押込み棒２の圧入により弾性中空芯体１が弾
性変形して拡がり、内側からプリプレグ積層体５を金型
３の内周面に押付け、プリプレグ積層体５の層間に隙間
があっても、内側から拡張するように押圧されて弛みが
吸収され、その表面にしわが発生しない。
に、しわの発生を防止すると共に、外観品質の良好な製
品を能率よく生産する。 【構成】 弾性中空芯体１の外周に巻付けたままのプリ
プレグ積層体５を外形を規制する金型３へ挿入し、加熱
状態で前記弾性中空芯体の中空穴に該中空穴より太い押
込み棒２を圧入して前記プリプレグ積層体５を内側から
加圧する。押込み棒２の圧入により弾性中空芯体１が弾
性変形して拡がり、内側からプリプレグ積層体５を金型
３の内周面に押付け、プリプレグ積層体５の層間に隙間
があっても、内側から拡張するように押圧されて弛みが
吸収され、その表面にしわが発生しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強化用繊維材料に熱可
塑性マトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを用いて
ＦＲＰ中空体を成形する方法に関するものである。
塑性マトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを用いて
ＦＲＰ中空体を成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラス繊維などの強化用繊維材料
にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを用いてパ
イプなどのＦＲＰ中空体を成形するには、予めプリプレ
グシートを巻重ねて中空体を形成し、このプリプレグ中
空体を型に入れてＦＲＰ（繊維強化樹脂）成形品を成形
するようにしている。すなわち、図４Ａに示すように、
芯金６にプリプレグシート５を巻付け、プリプレグシー
ト５を矢印方向に一定の力で引っ張りながら芯金６を矢
印方向に回転させて所定の肉厚に巻付け、次にプリプレ
グシート５を巻付けた芯金６を図４Ｂに示すように上下
金型８，９に入れ、加熱、加圧して成形し、型開きして
から芯金６を抜き取って、図４Ｃに示す中空ＦＲＰ成形
体Ｗを得る。
にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを用いてパ
イプなどのＦＲＰ中空体を成形するには、予めプリプレ
グシートを巻重ねて中空体を形成し、このプリプレグ中
空体を型に入れてＦＲＰ（繊維強化樹脂）成形品を成形
するようにしている。すなわち、図４Ａに示すように、
芯金６にプリプレグシート５を巻付け、プリプレグシー
ト５を矢印方向に一定の力で引っ張りながら芯金６を矢
印方向に回転させて所定の肉厚に巻付け、次にプリプレ
グシート５を巻付けた芯金６を図４Ｂに示すように上下
金型８，９に入れ、加熱、加圧して成形し、型開きして
から芯金６を抜き取って、図４Ｃに示す中空ＦＲＰ成形
体Ｗを得る。
【０００３】特開昭６２−１３３２７号公報には、芯金
の周囲に樹脂帯を巻付けて成形した未硬化の樹脂管の内
部に弾性チューブを挿入すると共に、この樹脂管に円筒
状の金型を外嵌し、弾性チューブに加圧液体を注入して
樹脂管を金型に押圧し、この状態で樹脂管を硬化処理し
た後に脱型する樹脂管の製造方法が記載されている。
の周囲に樹脂帯を巻付けて成形した未硬化の樹脂管の内
部に弾性チューブを挿入すると共に、この樹脂管に円筒
状の金型を外嵌し、弾性チューブに加圧液体を注入して
樹脂管を金型に押圧し、この状態で樹脂管を硬化処理し
た後に脱型する樹脂管の製造方法が記載されている。
【０００４】また、特開昭６２−３９２２４号公報に
は、熱膨張係数大で離型性に富む芯材に未硬化の繊維強
化熱硬化性樹脂素材を積層し、その外周面を剛性大なる
金属製治具により密包した後加熱して繊維強化熱硬化性
樹脂素材を硬化させ、冷却後に収縮した芯材を引き抜く
複合材料製パイプの製造方法が記載されている。
は、熱膨張係数大で離型性に富む芯材に未硬化の繊維強
化熱硬化性樹脂素材を積層し、その外周面を剛性大なる
金属製治具により密包した後加熱して繊維強化熱硬化性
樹脂素材を硬化させ、冷却後に収縮した芯材を引き抜く
複合材料製パイプの製造方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】代表的なプリプレグシ
ートは、ポリプロピレンとガラス繊維で構成された厚さ
約０．３ｍｍのシートで、このプリプレグシートは硬い
ため、上記従来の成形法では、図４Ａに示す工程で芯金
６に隙間なく巻付けることが難しく、プリプレグ中空体
７の積層間に隙間が残ることが多くなる。また、図４Ｂ
に示す工程で、芯金６に巻付けられたプリプレグ中空体
７が外側から上下金型８，９で加圧されると、プリプレ
グ中空体７の外径が縮小する。したがって、プリプレグ
中空体７中のガラス繊維に余剰が出るので、図４Ｃに示
すように、ＦＲＰ中空体Ｗにしわ１０が発生する。ＦＲ
Ｐは強化用繊維によって強度が高められるので、その繊
維方向が所定の方向に乱れなく揃っていることが必要で
あり、しわの発生は、ＦＲＰ製品の強度低下を来す。
ートは、ポリプロピレンとガラス繊維で構成された厚さ
約０．３ｍｍのシートで、このプリプレグシートは硬い
ため、上記従来の成形法では、図４Ａに示す工程で芯金
６に隙間なく巻付けることが難しく、プリプレグ中空体
７の積層間に隙間が残ることが多くなる。また、図４Ｂ
に示す工程で、芯金６に巻付けられたプリプレグ中空体
７が外側から上下金型８，９で加圧されると、プリプレ
グ中空体７の外径が縮小する。したがって、プリプレグ
中空体７中のガラス繊維に余剰が出るので、図４Ｃに示
すように、ＦＲＰ中空体Ｗにしわ１０が発生する。ＦＲ
Ｐは強化用繊維によって強度が高められるので、その繊
維方向が所定の方向に乱れなく揃っていることが必要で
あり、しわの発生は、ＦＲＰ製品の強度低下を来す。
【０００６】前記特開昭６２−１３３２７号公報に記載
された樹脂管の製造方法は、内側から成形圧力を加える
ようにしたので、成形体表面にしわが発生するのを防止
できるが、芯金の周囲に樹脂帯を巻付けてから芯金を取
り外して未硬化の樹脂管を形成する工程が必要があり、
未硬化の樹脂管（プリプグの積層体）は軟質で接着性が
あるため、芯金を引き抜く作業が難しく、場合によって
は不可能である。そのため、生産性が劣り、コスト高と
なる。
された樹脂管の製造方法は、内側から成形圧力を加える
ようにしたので、成形体表面にしわが発生するのを防止
できるが、芯金の周囲に樹脂帯を巻付けてから芯金を取
り外して未硬化の樹脂管を形成する工程が必要があり、
未硬化の樹脂管（プリプグの積層体）は軟質で接着性が
あるため、芯金を引き抜く作業が難しく、場合によって
は不可能である。そのため、生産性が劣り、コスト高と
なる。
【０００７】また、前記特開昭６２−３９２２４号公報
に記載された複合材料製パイプの製造方法も、内側から
成形圧力を加えるものであるが、芯材の熱膨張を利用し
て繊維強化熱硬化性樹脂素材の外周面を金属製治具に押
付けるため、加熱により繊維強化熱硬化性樹脂素材を硬
化させ後の冷却過程で芯材が収縮してしまい、成形圧力
を一定に保持することができなくなる。このため、成形
品の外観品質が劣ることになる。
に記載された複合材料製パイプの製造方法も、内側から
成形圧力を加えるものであるが、芯材の熱膨張を利用し
て繊維強化熱硬化性樹脂素材の外周面を金属製治具に押
付けるため、加熱により繊維強化熱硬化性樹脂素材を硬
化させ後の冷却過程で芯材が収縮してしまい、成形圧力
を一定に保持することができなくなる。このため、成形
品の外観品質が劣ることになる。
【０００８】本発明は、プリプレグシート積層してＦＲ
Ｐ中空体を成形するときに、製品の表面にしわが発生す
るのを防止すると共に、外観品質の良好な製品が能率よ
く生産できるＦＲＰ中空体の成形法を提供することを目
的とする。
Ｐ中空体を成形するときに、製品の表面にしわが発生す
るのを防止すると共に、外観品質の良好な製品が能率よ
く生産できるＦＲＰ中空体の成形法を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、弾性中空芯体
の外周に巻付けたままのプリプレグ積層体を外形を規制
する金型へ挿入し、加熱状態で前記弾性中空芯体の中空
穴に該中空穴より太い押込み棒を圧入して前記プリプレ
グ積層体を内側から加圧するＦＲＰ中空体の成形方法で
ある。
の外周に巻付けたままのプリプレグ積層体を外形を規制
する金型へ挿入し、加熱状態で前記弾性中空芯体の中空
穴に該中空穴より太い押込み棒を圧入して前記プリプレ
グ積層体を内側から加圧するＦＲＰ中空体の成形方法で
ある。
【００１０】
【作用】押込み棒の圧入により弾性中空芯体が弾性変形
して拡がり、内側からプリプレグ積層体を金型の内周面
に押付け、プリプレグ積層体の層間に隙間があっても、
内側から拡張するように押圧されて弛みが吸収され、そ
の表面にしわが発生しない。
して拡がり、内側からプリプレグ積層体を金型の内周面
に押付け、プリプレグ積層体の層間に隙間があっても、
内側から拡張するように押圧されて弛みが吸収され、そ
の表面にしわが発生しない。
【００１１】
【実施例】図１は、ＦＲＰ中空体としてパイプを成形す
る方法を工程順に示す説明図である。図１Ａに示すよう
に、シリコンゴムなどの弾性材料製の中空円筒芯体１
に、ポリプロピレンとガラス繊維で構成されたプリプレ
グシートを所定の層数になるように巻付ける。この弾性
中空芯体１に巻付けたままのプリプレグ積層体５を、図
１Ｂに示す金型３へ挿入し、これらをオーブンで１８０
〜２００℃に加熱して軟化させた後オーブンから取出
す。なお、金型に温調装置が設けられている場合には、
弾性中空芯体１に巻付けたままのプリプレグ積層体５だ
けを加熱して金型に入れる。次に、図１Ｃに示すよう
に、金型３に入れた弾性中空芯体１の中央の穴にプレス
機等で金属製の押込み棒２を圧入する。
る方法を工程順に示す説明図である。図１Ａに示すよう
に、シリコンゴムなどの弾性材料製の中空円筒芯体１
に、ポリプロピレンとガラス繊維で構成されたプリプレ
グシートを所定の層数になるように巻付ける。この弾性
中空芯体１に巻付けたままのプリプレグ積層体５を、図
１Ｂに示す金型３へ挿入し、これらをオーブンで１８０
〜２００℃に加熱して軟化させた後オーブンから取出
す。なお、金型に温調装置が設けられている場合には、
弾性中空芯体１に巻付けたままのプリプレグ積層体５だ
けを加熱して金型に入れる。次に、図１Ｃに示すよう
に、金型３に入れた弾性中空芯体１の中央の穴にプレス
機等で金属製の押込み棒２を圧入する。
【００１２】弾性中空芯体１の中央の穴の径ｄより押込
み棒２の直径ｄ1を大としてあるので、弾性中空芯体１
が弾性変形して拡り、内側からプリプレグ５を金型３の
内周面に押付ける。したがって、図１Ａに示す弾性中空
芯体１に巻付けたプリプレグ積層体５の層間に隙間があ
っても、内側から拡張するように押圧されて弛みが吸収
され、その表面にしわが発生しない。プリプレグ５が８
０℃以下に冷却した後、弾性中空芯体１と一緒に金型３
から取出し、弾性中空芯体１を抜き取ることでＦＲＰ中
空成形体４が得られる。成形圧力は、押込み棒２の圧入
により弾性中空芯体１が拡張して機械的に付与されるの
で、冷却過程でも保持することができ、ＦＲＰ中空成形
体４の外径は金型３の内径Ｄで規制されて外観品質が良
好に成形される。
み棒２の直径ｄ1を大としてあるので、弾性中空芯体１
が弾性変形して拡り、内側からプリプレグ５を金型３の
内周面に押付ける。したがって、図１Ａに示す弾性中空
芯体１に巻付けたプリプレグ積層体５の層間に隙間があ
っても、内側から拡張するように押圧されて弛みが吸収
され、その表面にしわが発生しない。プリプレグ５が８
０℃以下に冷却した後、弾性中空芯体１と一緒に金型３
から取出し、弾性中空芯体１を抜き取ることでＦＲＰ中
空成形体４が得られる。成形圧力は、押込み棒２の圧入
により弾性中空芯体１が拡張して機械的に付与されるの
で、冷却過程でも保持することができ、ＦＲＰ中空成形
体４の外径は金型３の内径Ｄで規制されて外観品質が良
好に成形される。
【００１３】以上の実施例は内径と外径が一定のパイプ
の成形方法であるが、内径と外径が一定でない中空体の
成形にも適用できる。図２Ａに示すように、弾性中空芯
体１１の中心穴の形状を鼓形とし、金型１２の成形部を
図２Ｂに示すように樽形とし、これらと押込み棒２を使
用して図１で説明したと同様な成形方法により、図２Ｃ
に示す形状のＦＲＰ中空成形体１３が得られる。
の成形方法であるが、内径と外径が一定でない中空体の
成形にも適用できる。図２Ａに示すように、弾性中空芯
体１１の中心穴の形状を鼓形とし、金型１２の成形部を
図２Ｂに示すように樽形とし、これらと押込み棒２を使
用して図１で説明したと同様な成形方法により、図２Ｃ
に示す形状のＦＲＰ中空成形体１３が得られる。
【００１４】また、図２Ｃに示す形状のＦＲＰ中空成形
体１３は、図３に示すような中太形状の押込み棒２０、
中空弾性芯体２１及び図２Ｂに示す金型１２を用いて
も、先に説明したのと同様な成形方法で得られる。
体１３は、図３に示すような中太形状の押込み棒２０、
中空弾性芯体２１及び図２Ｂに示す金型１２を用いて
も、先に説明したのと同様な成形方法で得られる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、プリプレグを巻重ねて成形さ
れるＦＲＰ中空体の表面にしわが発生するのを防ぎ、製
品であるＦＲＰ中空体の強度低下を防止すると共に、外
観品質の良好な製品が能率よく生産できる。
れるＦＲＰ中空体の表面にしわが発生するのを防ぎ、製
品であるＦＲＰ中空体の強度低下を防止すると共に、外
観品質の良好な製品が能率よく生産できる。
【図１】本発明の第１実施例の説明図。
【図２】本発明の第２実施例の説明図。
【図３】本発明の第３実施例の説明図。
【図４】従来の成形工程の説明図。
１ 弾性中空芯体 ２ 押込み棒 ３ 金型 ４
ＦＲＰ中空成形体 ５ プリプレグ
ＦＲＰ中空成形体 ５ プリプレグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 宗候 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 藤田 隆司 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 孫 峰 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 大堀 徳子 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 須山 了充 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 弾性中空芯体の外周に巻付けたままのプ
リプレグ積層体を外形を規制する金型へ挿入し、加熱状
態で前記弾性中空芯体の中空穴に該中空穴より太い押込
み棒を圧入して前記プリプレグ積層体を内側から加圧す
ることを特徴とするＦＲＰ中空体の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259134A JPH0788968A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Ｆｒｐ中空体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259134A JPH0788968A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Ｆｒｐ中空体の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788968A true JPH0788968A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17329801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5259134A Pending JPH0788968A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Ｆｒｐ中空体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788968A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013207203A1 (de) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Composite-Rohres |
| CN104669637A (zh) * | 2013-12-02 | 2015-06-03 | 昌河飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种复合材料筒形件的铺贴成型方法 |
| JP5779593B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2015-09-16 | 川崎重工業株式会社 | 成形治具および成形方法 |
| DE102015120429A1 (de) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | Technische Universität Darmstadt | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils aus einem Faserverbundwerkstoff |
| JP2020138338A (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社ショーワ | マンドレル |
| WO2020174693A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社ショーワ | マンドレル及び動力伝達軸に用いられる管体の製造方法 |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP5259134A patent/JPH0788968A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5779593B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2015-09-16 | 川崎重工業株式会社 | 成形治具および成形方法 |
| US9409361B2 (en) | 2010-12-27 | 2016-08-09 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Mold, molding jig and molding method |
| DE102013207203A1 (de) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Composite-Rohres |
| CN104669637A (zh) * | 2013-12-02 | 2015-06-03 | 昌河飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种复合材料筒形件的铺贴成型方法 |
| DE102015120429A1 (de) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | Technische Universität Darmstadt | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils aus einem Faserverbundwerkstoff |
| JP2020138338A (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社ショーワ | マンドレル |
| WO2020174694A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社ショーワ | マンドレル |
| WO2020174693A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社ショーワ | マンドレル及び動力伝達軸に用いられる管体の製造方法 |
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