JPH08336890A - 繊維強化樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
繊維強化樹脂成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPH08336890A JPH08336890A JP14880395A JP14880395A JPH08336890A JP H08336890 A JPH08336890 A JP H08336890A JP 14880395 A JP14880395 A JP 14880395A JP 14880395 A JP14880395 A JP 14880395A JP H08336890 A JPH08336890 A JP H08336890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- reinforced resin
- sheet
- intermediate material
- pressure
- 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
Landscapes
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高品質の繊維強化樹脂成形体を低コストで製
造し得る方法を提供する。 【構成】 繊維強化樹脂中間材を型上に配置し、その上
に伸度を有するシートを重ね、このシートを境に繊維強
化樹脂中間材側を減圧、反対側を加圧するとともに繊維
強化樹脂中間材を加熱硬化することを特徴とする繊維強
化樹脂成形体の製造方法である。
造し得る方法を提供する。 【構成】 繊維強化樹脂中間材を型上に配置し、その上
に伸度を有するシートを重ね、このシートを境に繊維強
化樹脂中間材側を減圧、反対側を加圧するとともに繊維
強化樹脂中間材を加熱硬化することを特徴とする繊維強
化樹脂成形体の製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生産性の高い、新規な
繊維強化樹脂成形体の製造方法に関する。
繊維強化樹脂成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、繊維強化樹脂成形体の製造方法
は、（１）ハンドレイアップ法：型上で一方向に引き揃
えた強化繊維や強化繊維からなる布帛（織物、マット、
不織布等）に樹脂を含浸しながら積層し室温硬化する方
法、（２）ドライアップ法：型に予め強化繊維や強化繊
維からなる布帛に樹脂を含浸したシート状物（以下、プ
リプレグ）を積層する方法に大別され、プリプレグを用
いるドライアップ法の方が作業環境の点から有利であ
り、大型成型品を除いてはほとんどこの方法が採用され
ている。
は、（１）ハンドレイアップ法：型上で一方向に引き揃
えた強化繊維や強化繊維からなる布帛（織物、マット、
不織布等）に樹脂を含浸しながら積層し室温硬化する方
法、（２）ドライアップ法：型に予め強化繊維や強化繊
維からなる布帛に樹脂を含浸したシート状物（以下、プ
リプレグ）を積層する方法に大別され、プリプレグを用
いるドライアップ法の方が作業環境の点から有利であ
り、大型成型品を除いてはほとんどこの方法が採用され
ている。
【０００３】さらに、ドライアップ法には、真空成型法
と真空加圧成型法の２種類があり、真空成形は、型にプ
リプレグを配置し、バッグフィルムで密封し内部を真空
にし、オーブンで加熱することで、積層したプリプレグ
の脱気と大気圧による加圧を行い、成型品を得る方法
で、大気圧の加圧に頼るため表面にピンホールと呼ばれ
る外観不良が発生しやすい。
と真空加圧成型法の２種類があり、真空成形は、型にプ
リプレグを配置し、バッグフィルムで密封し内部を真空
にし、オーブンで加熱することで、積層したプリプレグ
の脱気と大気圧による加圧を行い、成型品を得る方法
で、大気圧の加圧に頼るため表面にピンホールと呼ばれ
る外観不良が発生しやすい。
【０００４】また、真空加圧成型法は上記の真空成形法
の加圧圧力の低さをオートクレーブと呼ばれる加圧釜中
で加圧加熱することで補う方法で、真空成型法で得られ
る成形品よりも表面外観が優れ、ボイドと称される成型
品中の残存気体による空孔も少ないことが知られてい
る。
の加圧圧力の低さをオートクレーブと呼ばれる加圧釜中
で加圧加熱することで補う方法で、真空成型法で得られ
る成形品よりも表面外観が優れ、ボイドと称される成型
品中の残存気体による空孔も少ないことが知られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、真空加
圧成型法に用いるオートクレーブは高気圧又は高水圧を
安全に保持しなければならないので設備が非常に高価で
あり、バッチで成形せざるをえず、加圧、加熱、圧力解
除、除熱という成形サイクルに１２０℃硬化において最
低でも３００分以上の時間を要するなど加工コストの上
昇の原因ともなっている。
圧成型法に用いるオートクレーブは高気圧又は高水圧を
安全に保持しなければならないので設備が非常に高価で
あり、バッチで成形せざるをえず、加圧、加熱、圧力解
除、除熱という成形サイクルに１２０℃硬化において最
低でも３００分以上の時間を要するなど加工コストの上
昇の原因ともなっている。
【０００６】本発明は、高品質の繊維強化樹脂成形体を
低コストで製造し得る方法の提供を目的とする。
低コストで製造し得る方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、繊維強
化樹脂中間材を型上に配置し、その上に伸張性を有し、
通気性のないシートを重ね、このシートを境に繊維強化
樹脂中間材側を減圧、反対側を加圧するとともに繊維強
化樹脂中間材を加熱硬化することを特徴とする繊維強化
樹脂成形体の製造方法にある。
化樹脂中間材を型上に配置し、その上に伸張性を有し、
通気性のないシートを重ね、このシートを境に繊維強化
樹脂中間材側を減圧、反対側を加圧するとともに繊維強
化樹脂中間材を加熱硬化することを特徴とする繊維強化
樹脂成形体の製造方法にある。
【０００８】本発明の成形体の製造方法に用いる繊維強
化樹脂中間材とは、一般にプリプレグと呼ばれる、炭素
繊維、ガラス繊維等の無機繊維、ポリエチレン繊維、ア
ラミド繊維等の有機繊維の単独又は複数の繊維からなる
一方向引き揃えシート、織物、マット、不織布等にエポ
キシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル、ポリ
アミド樹脂等の熱可塑性樹脂が含浸したシート状物また
はシート状物を積層したものである。
化樹脂中間材とは、一般にプリプレグと呼ばれる、炭素
繊維、ガラス繊維等の無機繊維、ポリエチレン繊維、ア
ラミド繊維等の有機繊維の単独又は複数の繊維からなる
一方向引き揃えシート、織物、マット、不織布等にエポ
キシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル、ポリ
アミド樹脂等の熱可塑性樹脂が含浸したシート状物また
はシート状物を積層したものである。
【０００９】また、本発明の成形体の製造で、上記繊維
強化樹脂の上に重ねるシートは伸張性を有し、通気性が
ないことが必要である。室温において１００〜３００％
の伸度を有することが好ましい。伸張性がない場合は加
圧してもシートが型に沿わないため、つっぱった部分で
はシートと繊維強化樹脂中間材との間に空間ができ十分
に加圧されない。シートの材質としてはシリコン等が例
示されるが特にこれらに限定しない。シートの厚みは成
形の温度、圧力、シートの材質に応じて任意に設定され
る。また、後述するようにシートを境に減圧、気体によ
る加圧を行うので通気性がないことが必須となる。
強化樹脂の上に重ねるシートは伸張性を有し、通気性が
ないことが必要である。室温において１００〜３００％
の伸度を有することが好ましい。伸張性がない場合は加
圧してもシートが型に沿わないため、つっぱった部分で
はシートと繊維強化樹脂中間材との間に空間ができ十分
に加圧されない。シートの材質としてはシリコン等が例
示されるが特にこれらに限定しない。シートの厚みは成
形の温度、圧力、シートの材質に応じて任意に設定され
る。また、後述するようにシートを境に減圧、気体によ
る加圧を行うので通気性がないことが必須となる。
【００１０】上記シートと繊維強化樹脂中間材との間に
一般的にブリードクロスと呼ばれている織布、不織布等
を入れるのが繊維強化樹脂中間材中、繊維強化樹脂中間
材とシートの間の空気を後で述べる減圧により効果的に
除去するために好ましい。
一般的にブリードクロスと呼ばれている織布、不織布等
を入れるのが繊維強化樹脂中間材中、繊維強化樹脂中間
材とシートの間の空気を後で述べる減圧により効果的に
除去するために好ましい。
【００１１】シートを境に繊維強化樹脂中間材側を減
圧、反対側を加圧するときの圧力は減圧側が−１ｋｇ／
ｃｍ2、加圧側が１〜５ｋｇ／ｃｍ2であることが好まし
い。加圧媒体としては、空気で差し支えないが、窒素ガ
ス等の不活性ガスを使用しても良い。
圧、反対側を加圧するときの圧力は減圧側が−１ｋｇ／
ｃｍ2、加圧側が１〜５ｋｇ／ｃｍ2であることが好まし
い。加圧媒体としては、空気で差し支えないが、窒素ガ
ス等の不活性ガスを使用しても良い。
【００１２】本発明の成型方法において、繊維強化樹脂
中間材の加熱および加熱時間は使用する繊維強化樹脂中
間材を構成する樹脂の特性、すなわち熱硬化性樹脂にあ
っては硬化温度、硬化に要する時間、熱可塑性樹脂にあ
っては軟化温度、変形の要する時間によって変更すべき
であり限定しない。
中間材の加熱および加熱時間は使用する繊維強化樹脂中
間材を構成する樹脂の特性、すなわち熱硬化性樹脂にあ
っては硬化温度、硬化に要する時間、熱可塑性樹脂にあ
っては軟化温度、変形の要する時間によって変更すべき
であり限定しない。
【００１３】また、繊維強化樹脂中間材の加熱を行う方
法としては、電気ヒータ、誘電加熱、熱媒を型に通す等
の方法が例示できるが、上記に限定するものではない。
法としては、電気ヒータ、誘電加熱、熱媒を型に通す等
の方法が例示できるが、上記に限定するものではない。
【００１４】次に本発明の繊維強化樹脂成形体の製造法
を図を用い、より具体的に説明する。図１は、本発明の
繊維強化樹脂成形体の製造方法に用いる成形装置の一例
を示した概念図である。
を図を用い、より具体的に説明する。図１は、本発明の
繊維強化樹脂成形体の製造方法に用いる成形装置の一例
を示した概念図である。
【００１５】成形型１５を、ヒータ２、真空ライン３を
内部に有するベースワーク１のうえに設置する。任意の
形状に切断、積層された繊維強化樹脂中間材１６は成形
型１５の上に配置される。ベースワーク１の上方には油
圧シリンダー１４により上下に移動可能なプレスワーク
４が設けられている。プレスワーク４の型側下方はシー
ル材９を介してシート８で閉じられており、プレスワー
ク４には、内部の加圧用の圧空貯蔵タンクにつながる加
圧ライン１９、内部の除圧用の除圧ライン１２、ヒータ
ー１０、内部の温度を均一にするファン１１が設置され
ている。
内部に有するベースワーク１のうえに設置する。任意の
形状に切断、積層された繊維強化樹脂中間材１６は成形
型１５の上に配置される。ベースワーク１の上方には油
圧シリンダー１４により上下に移動可能なプレスワーク
４が設けられている。プレスワーク４の型側下方はシー
ル材９を介してシート８で閉じられており、プレスワー
ク４には、内部の加圧用の圧空貯蔵タンクにつながる加
圧ライン１９、内部の除圧用の除圧ライン１２、ヒータ
ー１０、内部の温度を均一にするファン１１が設置され
ている。
【００１６】本発明の繊維強化樹脂成形体の製造方法を
図面に沿って説明すると、任意の形状に切断あるいは積
層された繊維強化樹脂中間材１６を成形型１５上に配
置、ヒータ２、１０により予備加熱を行い、後の工程で
シート状物１６が成形型１５に沿い易くする。シート状
物１６と真空ライン３の間の空気の通り道としてブリー
ドクロス１７をかけ、繊維強化樹脂中間材の温度が所定
の温度に達したところで油圧シリンダー１４によりプレ
スワーク４を下方へ移動する。シート８が成形型１５を
覆ったところで真空ポンプ１８を起動しシート８と成形
型１５の間を脱気する。さらにプレスワーク４に設置し
たヒーター１０、ベースワーク１に設置したヒーター２
により繊維強化樹脂中間材１６をその硬化温度若しくは
軟化温度に加熱し、繊維強化樹脂中間材１５が硬化若し
くは変形するまで一定時間放置後、ヒーター２および１
０を切り、除圧ライン１２を開きプレスワーク４内部を
除圧、油圧シリンダー１４によりプレスワークを上方へ
移動し、硬化した若しくは変形した繊維強化樹脂中間材
１６を取り出す。
図面に沿って説明すると、任意の形状に切断あるいは積
層された繊維強化樹脂中間材１６を成形型１５上に配
置、ヒータ２、１０により予備加熱を行い、後の工程で
シート状物１６が成形型１５に沿い易くする。シート状
物１６と真空ライン３の間の空気の通り道としてブリー
ドクロス１７をかけ、繊維強化樹脂中間材の温度が所定
の温度に達したところで油圧シリンダー１４によりプレ
スワーク４を下方へ移動する。シート８が成形型１５を
覆ったところで真空ポンプ１８を起動しシート８と成形
型１５の間を脱気する。さらにプレスワーク４に設置し
たヒーター１０、ベースワーク１に設置したヒーター２
により繊維強化樹脂中間材１６をその硬化温度若しくは
軟化温度に加熱し、繊維強化樹脂中間材１５が硬化若し
くは変形するまで一定時間放置後、ヒーター２および１
０を切り、除圧ライン１２を開きプレスワーク４内部を
除圧、油圧シリンダー１４によりプレスワークを上方へ
移動し、硬化した若しくは変形した繊維強化樹脂中間材
１６を取り出す。
【００１７】
【実施例】以下実施例により、本発明を更に具体的に説
明する。 （実施例１）成形型として平たい鉄板を用い、図１に示
す装置を用い平板を成形した。まず、繊維強化樹脂中間
材として、三菱レイヨン株式会製社炭素繊維ＴＲ３０Ｇ
を一方向に引き揃え１３０℃硬化のエポキシ樹脂を含浸
（樹脂含有率４０重量％、厚み２ｍｍ）したプリプレグ
ＴＲ３４０Ｋ２００Ｓを５００ｍｍ×５００ｍｍに切り
出し、繊維軸方向を０ ゜、９０゜と交互に変えて４枚
積層したものを用意した。これを成形型の上に配置し、
その上にブリーダークロスとして副資材用ナイロン不織
布ＡＩＲＷＥＡＶＥＮ社製Ｎ−１０を被せた。シートと
して２ｍｍ厚のシリコンゴムフィルムにシリコン系離型
剤を塗布乾燥したものを用いた。予め１２０℃に加熱し
たプレスワークをシリコンゴムシートが成形型を覆うよ
うに下げた。繊維強化樹脂中間材が８０℃に達するのを
待って、減圧を開始し、減圧下に２分放置した後、プレ
スワーク内を圧縮空気で４ｋｇ／ｃｍ2に加圧、シート
状物が１３０℃に達してからこの状態を８０分保持し
た。プレスワーク内の空気を排出したのち平板成型品を
取り出した。成形に要した時間は１００分であった。表
面外観、ボイドの量を評価したところオートクレーブで
成形したものと同等であった。
明する。 （実施例１）成形型として平たい鉄板を用い、図１に示
す装置を用い平板を成形した。まず、繊維強化樹脂中間
材として、三菱レイヨン株式会製社炭素繊維ＴＲ３０Ｇ
を一方向に引き揃え１３０℃硬化のエポキシ樹脂を含浸
（樹脂含有率４０重量％、厚み２ｍｍ）したプリプレグ
ＴＲ３４０Ｋ２００Ｓを５００ｍｍ×５００ｍｍに切り
出し、繊維軸方向を０ ゜、９０゜と交互に変えて４枚
積層したものを用意した。これを成形型の上に配置し、
その上にブリーダークロスとして副資材用ナイロン不織
布ＡＩＲＷＥＡＶＥＮ社製Ｎ−１０を被せた。シートと
して２ｍｍ厚のシリコンゴムフィルムにシリコン系離型
剤を塗布乾燥したものを用いた。予め１２０℃に加熱し
たプレスワークをシリコンゴムシートが成形型を覆うよ
うに下げた。繊維強化樹脂中間材が８０℃に達するのを
待って、減圧を開始し、減圧下に２分放置した後、プレ
スワーク内を圧縮空気で４ｋｇ／ｃｍ2に加圧、シート
状物が１３０℃に達してからこの状態を８０分保持し
た。プレスワーク内の空気を排出したのち平板成型品を
取り出した。成形に要した時間は１００分であった。表
面外観、ボイドの量を評価したところオートクレーブで
成形したものと同等であった。
【００１８】（実施例２）繊維強化樹脂中間材として、
三菱レイヨン株式会製社炭素繊維ＴＲ３０Ｇを一方向に
引き揃え８０℃硬化のエポキシ樹脂を含浸（樹脂含有率
４０重量％、厚み２ｍｍ）したプリプレグＴＲ８３０Ｋ
２００Ｓを５００ｍｍ×５００ｍｍに切り出し、繊維軸
方向を０ ゜、９０゜と交互に変えて４枚積層し、保持
温度、保持時間をそれぞれ１２０℃、１５分とした他は
実施例１と同様な操作を行い、平板成型品を得た。成形
に要した時間は２０分であった。表面外観、ボイドの量
を評価したところオートクレーブで成形したものと同等
であった。
三菱レイヨン株式会製社炭素繊維ＴＲ３０Ｇを一方向に
引き揃え８０℃硬化のエポキシ樹脂を含浸（樹脂含有率
４０重量％、厚み２ｍｍ）したプリプレグＴＲ８３０Ｋ
２００Ｓを５００ｍｍ×５００ｍｍに切り出し、繊維軸
方向を０ ゜、９０゜と交互に変えて４枚積層し、保持
温度、保持時間をそれぞれ１２０℃、１５分とした他は
実施例１と同様な操作を行い、平板成型品を得た。成形
に要した時間は２０分であった。表面外観、ボイドの量
を評価したところオートクレーブで成形したものと同等
であった。
【００１９】
【発明の効果】上述の如く構成された本発明によれば、
真空加圧成形と同等の高品質を有した成型品が真空加圧
成形法の１／３〜１／５の成形時間で成形でき、これに
より繊維強化樹脂成形体の低コスト化が可能となる。
真空加圧成形と同等の高品質を有した成型品が真空加圧
成形法の１／３〜１／５の成形時間で成形でき、これに
より繊維強化樹脂成形体の低コスト化が可能となる。
【図１】本発明の成形体の製造方法に使用する装置の一
例を示す概念図である。
例を示す概念図である。
１ ベースワーク ２ ヒーター ３ 真空ライン ４ プレスワーク ５ コンプレッサー ６ 圧空貯蔵タンク ７ バルブ ８ シート ９ シール材 １０ ヒーター １１ ファン １２ ａ：除圧ライン ｂ：バルブ １３ フレーム １４ 油圧シリンダー １５ 成形型 １６ 繊維強化樹脂中間材 １７ ブリードクロス １８ 真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石森 巧 愛知県豊橋市牛川通四丁目１番地の２ 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内 (72)発明者 沼田 喜春 愛知県豊橋市牛川通四丁目１番地の２ 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】 繊維強化樹脂中間材を型上に配置し、そ
の上に伸張性を有し、通気性のないシートを重ね、この
シートを境に繊維強化樹脂中間材側を減圧、反対側を加
圧するとともに繊維強化樹脂中間材を加熱硬化すること
を特徴とする繊維強化樹脂成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14880395A JPH08336890A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14880395A JPH08336890A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08336890A true JPH08336890A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15461063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14880395A Pending JPH08336890A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08336890A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016107614A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-06-20 | 勇次 弓木野 | 熱可塑性シートの成型方法及び熱可塑性シートの成型装置 |
| CN109228276A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-18 | 西部（银川）通用航空飞机制造有限公司 | 一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法 |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP14880395A patent/JPH08336890A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016107614A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-06-20 | 勇次 弓木野 | 熱可塑性シートの成型方法及び熱可塑性シートの成型装置 |
| CN109228276A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-18 | 西部（银川）通用航空飞机制造有限公司 | 一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2484174C (en) | Controlled atmospheric pressure resin infusion process | |
| US5106568A (en) | Method and apparatus for vacuum bag molding of composite materials | |
| US4357193A (en) | Method of fabricating a composite structure | |
| US9108395B2 (en) | Single vacuum debulk composite panel repair | |
| US5116216A (en) | Apparatus for preparing thermoplastic composites | |
| US20080210372A1 (en) | Composite article debulking process | |
| US5328540A (en) | Mechanized lay up assembly line for composite structures | |
| US20190232575A1 (en) | Semi-automatic membrane-assisted compression molding process | |
| US11826969B2 (en) | Diaphragm forming | |
| CN110091521B (zh) | 一种复合材料构件的成型方法和复合材料构件 | |
| JP4839523B2 (ja) | 繊維強化樹脂の製造方法 | |
| JP6717105B2 (ja) | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 | |
| WO2012133534A1 (ja) | 複合材中空部品の成形方法及び成形装置 | |
| JPS63251207A (ja) | プリント配線板の成形方法及びその装置 | |
| JPH08336890A (ja) | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 | |
| JP5854430B2 (ja) | Ｆｒｐ製造装置およびｆｒｐ製造方法 | |
| US5925297A (en) | Continuous laminating or molding process | |
| JPH08118381A (ja) | Ｃｆｒｐ成形物の製造方法 | |
| JPH08290479A (ja) | 複合材料の成形方法 | |
| JP2002248694A (ja) | 繊維強化複合材料の成形方法 | |
| JPH06190956A (ja) | ハニカムサンドイッチパネルの製造方法 | |
| JP2004058608A (ja) | 中空成形品の製造方法 | |
| JPH03239098A (ja) | スピーカ用振動板の製造方法並びにその製造用金型 | |
| GB2624669A (en) | Carbon fibre curing | |
| JP2005262560A (ja) | 繊維強化複合材の製造方法およびその製造装置 |