JPH0885159A - 繊維強化樹脂系型材の成形方法 - Google Patents
繊維強化樹脂系型材の成形方法Info
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- JPH0885159A JPH0885159A JP6247346A JP24734694A JPH0885159A JP H0885159 A JPH0885159 A JP H0885159A JP 6247346 A JP6247346 A JP 6247346A JP 24734694 A JP24734694 A JP 24734694A JP H0885159 A JPH0885159 A JP H0885159A
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- Laminated Bodies (AREA)
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Abstract
繊維強化樹脂系型材を効率良く成形し、板厚,高さの変
化等の断面変化等にも対応でき、曲がりやねじれを持っ
た繊維強化樹脂系型材を得ることもでき、簡便な装置で
自動化が可能で、端面で繊維が切断されることなく成形
され、強度的に有利な繊維強化樹脂系型材の製造方法を
提供する。 【構成】 成形型の上部水平面に、繊維強化樹脂系材料
をセットし、棒状中子を、左右の成形型間の隙間に上方
より押し込んでU字状に折り曲げ、次いで棒状中子を上
方へ退避させた後、左右の成形型を密着させると同時に
U字状折り曲げ部に空間を作って成形し、折り曲げロー
ラを、成形型の下部水平面に押し付けながら移動させ、
空間部を押しつぶしてJ型断面の繊維強化樹脂系型材に
成形すると同時に、左右の成形型の上部水平面に巾方向
端部を、折り曲げローラ等により押圧屈曲成形する。
Description
性が高い航空機用板状構造材に適用されるT型,J型或
いはチャンネル型等の断面を持った繊維強化樹脂系型材
を効率良く成形する方法に関するものである。
板状構造材として、予めプリプレグを所要枚数を積層し
た所定巾の繊維強化樹脂系材料を、補強リブに成形する
従来の方法としては、特開昭62−207637号公報
に記載の板状構造材用補強材の成形方法がある。この板
状構造材用補強材の成形方法について説明すると、図7
に示すように開閉可能な成形治具20の両側折曲端部2
1の孔(図示せず)を、図8に示すように治具支持部材
24の係合突起25に嵌合し、次にこの治具支持部材2
4を図9に示すように上方へ拡開起立し、次いでその成
形治具20の上面に図10に示すように平板状繊維強化
樹脂系材料30の巾方向中央部を載せ、次に図11に示
すように中子支持部材27の下面に保持されたテフロン
製の円柱状中子26を繊維強化樹脂系材料30の巾方向
中央部上方に位置させ、次いで円柱状中子26を図12
に示すように繊維強化樹脂系材料30に接触させたま
ま、治具支持部材24を前記とは逆方向へ傾動し、次に
円柱状中子26を残したまま図13に示すように中子支
持部材27を引き上げるとともに治具支持部材24を倒
伏し、次いで図14に示すように折曲押圧部材28によ
り繊維強化樹脂系型材30の両側折曲端部31を成形治
具20の両側折曲端部21に折曲押圧し、次に図15に
示すように中子支持部材27及び折曲押圧部材28を持
ち上げ、次いで成形治具20の両側折曲端部21を図1
6に示すように治具支持部材24の係合突起25より外
し、然る後これをオートクレーブ内に充填し、所要時間
加熱、加圧し、その後円柱状中子26を中空円筒状部3
2より引抜くことにより、Ω型の補強リブ33を成形す
る。
と、板状構造材に適用できる繊維強化樹脂系型材を簡単
に能率よく成形することができるが、断面形状がΩに限
定されてしまい、航空機構造の補強材として一般的なT
型やJ型或いはチャンネル型等の断面形状の繊維強化樹
脂系型材を成形することは不可能であった。
型材を板状構造材に使用する場合、内部品質を保証する
為、非破壊検査を要求されたりするが、中空な頭部の非
破壊検査には、非常に手間暇がかかり、効率が悪かっ
た。しかも、Ω型断面の繊維強化樹脂系型材は、航空機
用板状構造材の補強材として、中空な頭部がじゃまにな
ってストリンガークリップを取り付けにくいという欠点
があった。
機用板状構造材の補強材として一般的なT型,J型,チ
ャンネル型等の断面を持った部材を、通常のプリプレグ
を用いて効率良く成形する方法を提供しようとするもの
である。
の本発明の繊維強化樹脂系型材の成形方法の1つは、予
めプリプレグを所要枚数を積層した平板状繊維強化樹脂
系材料を、成形型と棒状中子を用いて曲げ成形する方法
において、巾方向中央部に隙間を持って2分割され、垂
直面及び上下に水平面を持つ左右の成形型の上部水平面
に、前記繊維強化樹脂系材料をセットし、次に先端を水
平方向に円柱状となした棒状中子を、左右の成形型間の
隙間に上方より押し込んで繊維強化樹脂系材料をU字状
に折り曲げ、次いで棒状中子を上方へ退避させた後、左
右の成形型をエアシリンダー等で押し付けてU字状の繊
維強化樹脂系材料を密着させ、然る後、左右の成形型の
上部水平面に繊維強化樹脂系材料の巾方向端部を、折り
曲げローラ等により押し付けてT型断面の繊維強化樹脂
系型材を成形することを特徴とするものである。
他の1つは、予めプリプレグを所要枚数積層した平板状
繊維強化樹脂系材料を、成形型と棒状中子を用いて曲げ
成形する方法において、巾方向中央部に隙間を持って2
分割され、垂直面及び上下に水平面を持つ左右の成形型
の上部水平面に、前記繊維強化樹脂系材料をセットし、
次に先端を水平方向に円柱状となした棒状中子を、左右
の成形型間の隙間に上方より押し込んで繊維強化系材料
をU字状に折り曲げ、次いで棒状中子を上方へ退避させ
た後、左右の成形型をエアーシリンダ等で押し付けてU
字状の繊維強化樹脂系材料を密着させると同時にU字状
折り曲げ部に空間を作って成形し、次に繊維強化樹脂系
材料の長手方向に延びた折り曲げローラを、一方の成形
型の下部水平面から他方の成形型の下部水平面に押し付
けながら移動させ、繊維強化樹脂系材料の空間部を押し
つぶしてJ型断面の繊維強化樹脂系型材に成形すると同
時に、左右の成形型の上部水平面に繊維強化樹脂系材料
の巾方向端部を、折り曲げローラ等により押圧屈曲成形
することを特徴とするものである。
さらに他の1つは、予めプリプレグを所要枚数積層した
平板状繊維強化樹脂系材料を、成形型と棒状中子を用い
て曲げ成形する方法において、巾方向中央部に隙間を持
って2分割され、垂直面及び上下に水平面を持つ左右の
成形型の上部水平面に、前記繊維強化樹脂系材料をセッ
トし、次に先端を水平方向に円柱状となした棒状中子
を、左右の成形型間の隙間に上方より押し込んで繊維強
化樹脂系材料をU字状に折り曲げ、次いで棒状中子を上
方へ退避させた後、左右の成形型をエアーシリング等で
押し付けてU字状の繊維強化樹脂系材料を密着させると
同時にU字状折り曲げ部に空間を作って成形し、次に繊
維強化樹脂系材料の長手方向に延びた折り曲げローラ
を、一方の成形型の下部水平面から他方の成形型の下部
水平面に押し付けながら移動させ、繊維強化繊維系材料
の空間部を押しつぶすと同時に、他方の成形型の上部水
平面に繊維強化樹脂系材料の巾方向端部を、折り曲げロ
ーラにより重ね合わせながら押し付けてチャンネル型断
面の繊維強化樹脂系型材を成形することを特徴とするも
のである。
材の成形方法に於いては、棒状中子を左右の成形型間の
隙間に上方より押し込む際、任意のある位置で下部への
移動が停止するようにストッパを設けて、繊維強化樹脂
系材料の折り曲げ頭部の長さを調整することが好まし
い。
によれば、T型,J型,チャンネル型等の断面を持った
繊維強化樹脂系型材を効率良く成形することができる。
また、成形する繊維強化樹脂系型材の板厚,高さの変化
等の断面変化にも対応でき、成形後繊維強化樹脂系型材
は柔軟性が残っているので、真直ぐな状態の繊維強化樹
脂系型材を所定のコンターやねじれを持った成形型にセ
ットして硬化することにより、緩やかな曲がりやねじれ
を持った繊維強化樹脂系型材を得ることができる。
方法は、複雑な装置を必要とせずに簡便な装置で自動化
が可能であり、また特殊な素材を使用することなく、一
般的な繊維強化樹脂系材料を使用でき、その積層構成の
自由度も高くなる。
形方法によれば、成形した繊維強化樹脂系型材のフラン
ジ頭部の端面で繊維が切断されることなく成形されるの
で、強度的に有利である。
実施例について説明する。予め繊維強化樹脂系材料を所
定の層構成でプリプレグを平面展開形状に予備積層して
おく。使用する繊維強化樹脂系材料は、カーボン繊維,
アラミド繊維あるいはガラス繊維等の強化繊維に、エポ
キシ繊維,ビスマレイシド樹脂,ポリイミド樹脂あるい
はフェノール樹脂等の熱硬化系樹脂が含浸されて、シー
ト状になったものであり、強化繊維としては織布の形態
であるクロス材を用いてもよいし、一方向に引きそろえ
られた一方向材を用いてもよい。成形後の型材に板厚変
化が要求される場合は、予備積層段階で、所定の板厚変
化が得られるよう積層枚数を調整しておくとよい。
維強化樹脂系材料1は、図1に示すように巾方向中央部
に隙間2を持って2分割され、垂直面3aの及び上下に
水平面3b,3cを持つ左右の成形型であるマンドレル
3,3の上部水平面3b上にセットする。この時、室温
で繊維強化樹脂系材料1の柔軟性が不足している場合
は、赤外線ヒーターあるいはマンドレル3,3に内蔵し
たヒーター等(図示せず)で繊維強化樹脂系材料1を加
熱(樹脂がエポキシ系の場合約50℃位が適当)するの
が望ましい。又、成形する材料1の板厚が厚く、プリプ
レグの積層枚数が多い場合は、次工程以後の折り曲げ成
形時に皺が生じ易いので、繊維強化樹脂系材料1の層間
がズレ易いように数枚毎に分割して予備積層しておいた
方がよい。次に図2に示すように、先端が水平方向に円
柱状になった棒状中子であるプッシュロッド4を繊維強
化樹脂系材料1と共にストッパー5にあたって止まるま
でマンドレル3,3間の隙間2に押し込み、繊維強化樹
脂系材料1をU字状に折り曲げた後、プッシュロッド4
を上方に退避させ、図3のように左右のマンドレル3,
3をエアシリンダー6,6等で押し付け、U字状に折り
曲げた繊維強化樹脂系材料1の対向面を密着させると同
時にU字状折り曲げ部に空間7を作って成形する。次い
で、図4のように、繊維強化樹脂系材料1の長手方向に
延びた折り曲げローラ8を左方のマンドレル3の下部水
平面3cから右方のマンドレル3の下部水平面3cに押
し付けながら移動させ、繊維強化樹脂系材料1の空間7
を押しつぶしてJ型の断面を持つ繊維強化樹脂系型材に
成形すると同時に、左右のマンドレル3,3の上部水平
面3bに繊維強化樹脂系材料1の巾方向端部を、折り曲
げローラ9により押圧屈曲成形する。
調整する事によって、成形される繊維強化樹脂系型材の
フランジ部の長さが調整できる。また、フランジ部をな
くすことでT型断面を持つ繊維強化樹脂系型材を成形す
ることができる。さらに、図5に示すように折り曲げロ
ーラ8をマンドレル3,3の下部水平面3c側だけでな
く、マンドレル3,3の上部水平面3b側でも同じよう
に使用する事によって、チャンネル型断面を持つ繊維強
化樹脂系型材を成形することができる。
示す繊維強化樹脂系型材10は、図6のように、別途積
層した繊維強化樹脂系板材11の上にセットし、公知の
方法で真空バックを施してオートクレーブ硬化する事に
より、補強パネルを一体成形することができる。もちろ
ん成形された繊維強化樹脂系型材10単独で硬化した
後、繊維強化樹脂系板材11と二次接着あるいはファス
ナー結合してもよい。図6中、12は成形型中子、13
はカウルプレート、14は成形型面板である。
クレーブ硬化する際の成形型中子12を、折り曲げ成形
時のマンドレル3,3と兼用してもよいが、同一形状の
繊維強化樹脂系型材を量産する場合は、成形後の繊維強
化樹脂系型材10をマンドレル3,3からはずして別の
成形型中子12にセットしてオートクレーブ硬化する方
が、マンドレル3,3の段取りに要する時間が節約でき
て有利である。この場合は、成形後の繊維強化樹脂系型
材10をマンドレル3,3よりはずし易くするため、図
1に示すプリプレグを予備積層した繊維強化樹脂系材料
1をマンドレル3,3上にセットする時に、マンドレル
3,3とプリプレグを予備積層した繊維強化樹脂系材料
1との間に離形フィルムを置いておくとよい。
材の成形方法によれば、T型,J型,チャンネル型等の
断面を持った繊維強化樹脂系型材を効率良く成形するこ
とができる。また、成形する繊維強化樹脂系型材の板
厚,高さの変化等の断面変化等にも対応でき、成形後の
繊維強化樹脂系型材は柔軟性が残っているので、真直ぐ
な状態の繊維強化樹脂系型材を所定のコンターやねじれ
を持った成形型にセットして硬化することにより、緩や
かな曲がりやねじれを持った繊維強化樹脂系型材を得る
ことができる。
方法は、複雑な装置を必要とせず、簡便な装置で自動化
が可能であり、また特殊な素材を使用することなく、一
般的な繊維強化樹脂系材料を使用でき、その積層構成の
自由度も高くなる。
形方法によれば、成形した繊維強化樹脂系型材のフラン
ジ頂部の端面で繊維が切断されることなく成形されるの
で、強度的に有利である。
施例に於いて、プリプレグを予備積層した繊維強化樹脂
系材料を成形型であるマンドレルの上にセットした状態
を示す図である。
によって、繊維強化樹脂系材料をU字状に折り曲げた状
態を示す図である。
樹脂系材料を密着させた状態を示す図である。
J型の繊維強化樹脂系型材を成形した状態を示す図であ
る。
実施例によって断面チャンネル型の繊維強化樹脂系型材
を成形した状態を示す図である。
と繊維強化樹脂系板材とをオートクレーブ硬化によっ
て、補強パネルとして一体成形させた状態を示す図であ
る。
の工程を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 予めプリプレグを所要枚数積層した平板
状繊維強化樹脂系材料を、成形型と棒状中子を用いて曲
げ成形する方法において、巾方向中央部に隙間を持って
2分割され、垂直面及び上下に水平面を持つ左右の成形
型の上部水平面に、前記繊維強化樹脂系材料をセット
し、次に先端を水平方向に円柱状となした棒状中子を、
左右の成形型間の隙間に上方より押し込んで繊維強化樹
脂系材料をU字状に折り曲げ、次いで棒状中子を上方へ
と退避させた後、左右の成形型をエアシリンダー等で押
し付けてU字状の繊維強化樹脂系材料を密着させ、然る
後、左右の成形型の上部水平面に繊維強化樹脂系材料の
巾方向端部を、折り曲げローラ等により押し付けてT形
断面の繊維強化樹脂系型材を成形することを特徴とする
繊維強化樹脂系型材の成形方法。 - 【請求項2】 予めプリプレグを所要枚数積層した平板
状繊維強化樹脂系材料を、成形型と棒状中子を用いて曲
げ成形する方法において、巾方向中央部に隙間を持って
2分割され、垂直面及び上下に水平面を持つ左右の成形
型の上部水平面に、前記繊維強化樹脂系材料をセット
し、次に先端を水平方向に円柱状となした棒状中子を、
左右の成形型間の隙間に上方より押し込んで繊維強化樹
脂系材料をU字状に折り曲げ、次いで棒状中子を上方へ
退避させた後、左右の成形型をエアーシリンダ等で押し
付けてU字状の繊維強化樹脂系材料を密着させると同時
にU字状折り曲げ部に空間を作って成形し、次に繊維強
化樹脂系材料の長手方向に延びた折り曲げローラを、一
方の成形型の下部水平面から他方の成形型の下部水平面
に押し付けながら移動させ、繊維強化樹脂系材料の空間
部を押しつぶしてJ型断面の繊維強化樹脂系型材に成形
すると同時に、左右の成形型の上部水平面に繊維強化樹
脂系材料の巾方向端部を、折り曲げローラ等により押圧
屈曲成形することを特徴とする繊維強化樹脂系型材の成
形方法。 - 【請求項3】 予めプリプレグを所要枚数積層した平板
状繊維強化樹脂系材料を、成形型と棒状中子を用いて曲
げ成形する方法において、巾方向中央部に隙間を持って
2分割され、垂直面及び上下に水平面を持つ左右の成形
型の上部水平面に、前記繊維強化樹脂系材料をセット
し、次に先端を水平方向に円柱状となした棒状中子を、
左右の成形型間の隙間に上方より押し込んで繊維強化樹
脂系材料をU字状に折り曲げ、次いで棒状中子を上方へ
退避させた後、左右の成形型をエアーシリンダ等で押し
付けてU字状の繊維強化樹脂系材料を密着させると同時
にU字状折り曲げ部に空間を作って成形し、次に繊維強
化樹脂系材料の長手方向に延びた折り曲げローラを、一
方の成形型の下部水平面から他方の成形型の下部水平面
に押し付けながら移動させ、繊維強化樹脂系材料の空間
部を押しつぶすと同時に、他方の成形型の上部水平面に
繊維強化樹脂系材料の巾方向端部を、折り曲げローラに
より重ね合わせながら押し付けてチャンネル型断面の繊
維強化樹脂系型材を成形することを特徴とする繊維強化
樹脂系型材の成形方法。 - 【請求項4】 請求項2又は3記載の繊維強化樹脂系型
材の成形方法に於いて、棒状中子を左右の成形型間の隙
間に上方より押し込む際、任意のある位置で下部への移
動が停止するようにストッパを設けて、繊維強化樹脂系
材料の折り曲げ頭部の長さを調整することを特徴とする
繊維強化樹脂系型材の成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6247346A JP2954836B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 繊維強化樹脂系型材の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6247346A JP2954836B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 繊維強化樹脂系型材の成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0885159A true JPH0885159A (ja) | 1996-04-02 |
JP2954836B2 JP2954836B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=17162053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6247346A Expired - Lifetime JP2954836B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 繊維強化樹脂系型材の成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2954836B2 (ja) |
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