JPS5842428A - 積層中空体の成形方法 - Google Patents
積層中空体の成形方法Info
- Publication number
- JPS5842428A JPS5842428A JP56139808A JP13980881A JPS5842428A JP S5842428 A JPS5842428 A JP S5842428A JP 56139808 A JP56139808 A JP 56139808A JP 13980881 A JP13980881 A JP 13980881A JP S5842428 A JPS5842428 A JP S5842428A
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- Japan
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- carbon
- resin
- prepregs
- mandrel
- prepreg
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- Granted
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、カーボンプリプレグ（炭素繊維強化プリプレ
グ）を用いて厚肉円筒を成形する方法に関する。
グ）を用いて厚肉円筒を成形する方法に関する。
従来、プリプレグを用いて円筒体を成形するには１次の
ような方法が採用されていたが、それぞれ次のような欠
点があった。
ような方法が採用されていたが、それぞれ次のような欠
点があった。
（１）ウェット拳ワインディング（Ｗｅｔ Ｗｉｎｄｉ
ｎｇ）法 ロービングに低粘度の樹脂を含浸しながらマンドレルに
巻き付けていく方法であるが、機軸方向に繊維全配列さ
せ難いことと、低粘度の樹脂を用いるので作業場周辺の
樹脂による汚れ、又その汚れを除去する為に用いる有機
溶剤の有害等の欠点があった。
ｎｇ）法 ロービングに低粘度の樹脂を含浸しながらマンドレルに
巻き付けていく方法であるが、機軸方向に繊維全配列さ
せ難いことと、低粘度の樹脂を用いるので作業場周辺の
樹脂による汚れ、又その汚れを除去する為に用いる有機
溶剤の有害等の欠点があった。
（２） ｏ −Ａ−ド・チューブ（Ｒｏｌｌｅｄ Ｔｕ
ｂｅ ）法第１図に示すようにローラー１間にマンドレ
ル２を置き％該マンドレル２にプリプレグＰを巻き何け
る方法（第１図中、矢印ａは加圧方向を示す）であシ、
織物強化プリプレグの巻き付けには適しているが一方向
材（強化用の繊維を一方向に並べたプリプレグを指す。
ｂｅ ）法第１図に示すようにローラー１間にマンドレ
ル２を置き％該マンドレル２にプリプレグＰを巻き何け
る方法（第１図中、矢印ａは加圧方向を示す）であシ、
織物強化プリプレグの巻き付けには適しているが一方向
材（強化用の繊維を一方向に並べたプリプレグを指す。
以下同じ）ｒｃは適しておらず、また製品にはボイドが
多い筈の欠点があった。
多い筈の欠点があった。
（３）テープーラッピング（Ｔａｐｅ ：Ｒａｐｐｉｎ
Ｈ）法第２図に示すようにベッド３間にマンドレル２を
！き、核マンドレル２に一方向シート（上記一方向材の
うち、メチ×ヨコ飴成る寸法に切断した本の茫指す。以
下向じ） Ｐｌを２ツブする方法（第２図中、ａは加圧
方向％ｂは下部ベッドの移動方向）で、釣竿、ゴルフシ
ャフト等の成形に用いられている方法であるが、厚肉（
２−以上）で、しかも一方向テープ（上記一方向材のう
ち２幅の狭いものを指す。以下同じ）のように幅の狭い
ひも状の一方向材をマンドレル２０円周方向に巻きイ・
］ける場合は、硬化時の自滅りによす繊維が乱れて強度
的に満足できるものか作れない欠点があった。
Ｈ）法第２図に示すようにベッド３間にマンドレル２を
！き、核マンドレル２に一方向シート（上記一方向材の
うち、メチ×ヨコ飴成る寸法に切断した本の茫指す。以
下向じ） Ｐｌを２ツブする方法（第２図中、ａは加圧
方向％ｂは下部ベッドの移動方向）で、釣竿、ゴルフシ
ャフト等の成形に用いられている方法であるが、厚肉（
２−以上）で、しかも一方向テープ（上記一方向材のう
ち２幅の狭いものを指す。以下同じ）のように幅の狭い
ひも状の一方向材をマンドレル２０円周方向に巻きイ・
］ける場合は、硬化時の自滅りによす繊維が乱れて強度
的に満足できるものか作れない欠点があった。
本発明は、以上の欠点を除き、炭素繊維を一方向に並べ
たプリプレグおよび炭素繊維を織物として用いたプリプ
レグ（両者を以下カーボンプリプレグと称す）のいずれ
も使用でき、しかも厚肉でも繊維の乱れが発生しない円
筒の成形法を提供するものである。
たプリプレグおよび炭素繊維を織物として用いたプリプ
レグ（両者を以下カーボンプリプレグと称す）のいずれ
も使用でき、しかも厚肉でも繊維の乱れが発生しない円
筒の成形法を提供するものである。
すなわち本発明は、
（１） カーボングリプレグを用いて厚肉円筒を成形
する方法において、成形用マンドレルにカーボンプリプ
レグな３〜５層積層する毎に該カーボンプリプレグの樹
脂を吸い取シながら積層を繰返し、最後に加熱して硬化
することを特徴とする厚肉円筒の成形方法、 （２）上記の成形用マンドレルに予めスリップ層を設け
ておき、該スリップ層上にカーボンプリプレグを上記し
たようにして積層した後、上記のようにして硬化するこ
とを特徴とする厚内円筒の成形方法、 に関するもので、上記（２）の方法は特に円筒が長尺の
場合に好適である。
する方法において、成形用マンドレルにカーボンプリプ
レグな３〜５層積層する毎に該カーボンプリプレグの樹
脂を吸い取シながら積層を繰返し、最後に加熱して硬化
することを特徴とする厚肉円筒の成形方法、 （２）上記の成形用マンドレルに予めスリップ層を設け
ておき、該スリップ層上にカーボンプリプレグを上記し
たようにして積層した後、上記のようにして硬化するこ
とを特徴とする厚内円筒の成形方法、 に関するもので、上記（２）の方法は特に円筒が長尺の
場合に好適である。
本発明方法１１１曲け、軸圧縮・引張シ、ねじシ等の荷
重を支える円筒部品としてほとんどの製品に使用可能で
ある。
重を支える円筒部品としてほとんどの製品に使用可能で
ある。
本発明方法において、成形用マンドレルとしては、スチ
ール、アルミニウム等の金属製のパイプ又は棒状のマン
ドレルが使用される。
ール、アルミニウム等の金属製のパイプ又は棒状のマン
ドレルが使用される。
この成形用マンドレルには、マンドレルとカーボンプリ
プレグとの離型をよくする為、シリコン塗布、シリコン
重布後焼付け、テフロンコート等の離型処理を行う。
プレグとの離型をよくする為、シリコン塗布、シリコン
重布後焼付け、テフロンコート等の離型処理を行う。
次いで、該成形用マンドリルにカーボンプリプレグのシ
ート状のもの又はテープ状のものを（用途に応じた設計
によシ選定）例えばシート状のカーポンプリグレグはテ
ープ・ラッピング機等によ）、テープ状のカーボンプリ
プレグはテープ・ワインディング機等によシ、巻＋１け
積層する（以下、これを第１工程と称す）。
ート状のもの又はテープ状のものを（用途に応じた設計
によシ選定）例えばシート状のカーポンプリグレグはテ
ープ・ラッピング機等によ）、テープ状のカーボンプリ
プレグはテープ・ワインディング機等によシ、巻＋１け
積層する（以下、これを第１工程と称す）。
巻付は積層数が３〜５層に達したとｔ！１カーボンプリ
プレグの樹脂吸い取りｅ行う（以下、これｔ第２工程と
称す）。この樹脂吸い取りは、第５図（Ａ）と素因のＩ
−１線断面矢視図である第５図幹）に示すように、成形
用１ンドレル１１に巻付は積層されたカーボンプリプレ
グ１２ｔ−。
プレグの樹脂吸い取りｅ行う（以下、これｔ第２工程と
称す）。この樹脂吸い取りは、第５図（Ａ）と素因のＩ
−１線断面矢視図である第５図幹）に示すように、成形
用１ンドレル１１に巻付は積層されたカーボンプリプレ
グ１２ｔ−。
ビールプライ（例えば、ナイロンクロス）１３とプリー
ダクロス（レリえば、ガラスクロス）１４とバキューム
フィルム（例えば、ナイロン等のプラスチックフィルム
）１５（これら三者か合わせてバッキング材１６と称す
）で覆い、両端をシール１７し、全体をカーボンプリプ
レグの樹脂がフローする温度に保持して、矢印Ｃ方向に
真空引きすることにより行われる。
ダクロス（レリえば、ガラスクロス）１４とバキューム
フィルム（例えば、ナイロン等のプラスチックフィルム
）１５（これら三者か合わせてバッキング材１６と称す
）で覆い、両端をシール１７し、全体をカーボンプリプ
レグの樹脂がフローする温度に保持して、矢印Ｃ方向に
真空引きすることにより行われる。
この第２工程が終了した後、バッキング材１６を除去し
、前記の第１工程に戻って更に次の巻き付けを行い、同
様な方法をくり返す。なお、最終（１）５〜５層は、次
工程の硬化時において同時に樹脂吸い取りを行うことが
できるので樹脂吸い取シは不要であるが、バッキング材
は取りイζｊけておく。
、前記の第１工程に戻って更に次の巻き付けを行い、同
様な方法をくり返す。なお、最終（１）５〜５層は、次
工程の硬化時において同時に樹脂吸い取りを行うことが
できるので樹脂吸い取シは不要であるが、バッキング材
は取りイζｊけておく。
しかる後、カーボンプリプレグの樹脂の硬化特性に合わ
せて、温度、時間を選定し、かつ最終製品をボイドのな
い、ち密なものとするために加圧（例えば、オートクレ
ーブ中で、θ〜７麺／ｃ−鵞ゲージ圧、好ましくは五５
〜７ Ｋ１７ｃｍ”ゲージ圧）シ、カーボンプリプレグ
の硬化を行う（以下、これを第３工程と称す）。なお、
この第３工程においては、上記したようにバッキング材
を通して内部の真空引金を行ない樹脂の吸い取シも同時
に進行させる。
せて、温度、時間を選定し、かつ最終製品をボイドのな
い、ち密なものとするために加圧（例えば、オートクレ
ーブ中で、θ〜７麺／ｃ−鵞ゲージ圧、好ましくは五５
〜７ Ｋ１７ｃｍ”ゲージ圧）シ、カーボンプリプレグ
の硬化を行う（以下、これを第３工程と称す）。なお、
この第３工程においては、上記したようにバッキング材
を通して内部の真空引金を行ない樹脂の吸い取シも同時
に進行させる。
最後に、バッキング材および成形用マンドレルをはずし
、仕上げ処理することによシ％最終製品であるカーボン
プリプレグ製の厚内円筒が得られる。
、仕上げ処理することによシ％最終製品であるカーボン
プリプレグ製の厚内円筒が得られる。
との厚肉円筒Ｏ長さが１負を超える長尺物である場合、
あるいは機軸方向の繊維配列が多い場合は、成形用マン
ドレルとカーボンプリプレグとの間の熱膨張差によシ、
巻付は積１４４ したカーボンプリプレグが、第１工程
と第２工程のく）返しによシシワが発生し易ずいので、
これ【防ぐため、マンドレルと巻付は積Ｉ剣したプリプ
レグの間でスリップさせるようにスリップ層として例え
ばプラスチックフィルム、テフロン含浸クロス等を、予
め成形用マンドレルに巻き付けて設けておき、上記の第
１〜３工程と最終工程を行う。
あるいは機軸方向の繊維配列が多い場合は、成形用マン
ドレルとカーボンプリプレグとの間の熱膨張差によシ、
巻付は積１４４ したカーボンプリプレグが、第１工程
と第２工程のく）返しによシシワが発生し易ずいので、
これ【防ぐため、マンドレルと巻付は積Ｉ剣したプリプ
レグの間でスリップさせるようにスリップ層として例え
ばプラスチックフィルム、テフロン含浸クロス等を、予
め成形用マンドレルに巻き付けて設けておき、上記の第
１〜３工程と最終工程を行う。
以上の本発明方法によれば、次のような効果を奏するこ
とができる。
とができる。
（１）成品円筒は、ｔ！裂０発生源となるボイドがない
ので、軸圧縮、引張、曲げ等の強度が向上する。
ので、軸圧縮、引張、曲げ等の強度が向上する。
（２） シワの発生（カーボン繊維の乱れ）が防止で
きるので、長尺で厚肉の成品円筒が作製できる。
きるので、長尺で厚肉の成品円筒が作製できる。
（３） 力ｒボン繊維の配列が機軸方向〔第４図（６
）参照、図中すがカーボン繊維である〕、アングル方向
〔第４図（Ｂ）参照〕、円周方向〔第４図（０）参照〕
のいずれのプリプレグであっても。
）参照、図中すがカーボン繊維である〕、アングル方向
〔第４図（Ｂ）参照〕、円周方向〔第４図（０）参照〕
のいずれのプリプレグであっても。
支障なく使用することができ、用途に応じてカーボン繊
ｍ Ｏ配列を自由に選択することができる。
ｍ Ｏ配列を自由に選択することができる。
第１図および第２図は従来のプリプレグ円筒体Ｏ成形方
法の一例を示す説明図、第３図（ト）。 （ロ）は本発明方法の樹脂吸い取シ時の態様の一例を示
す説明図、第４図体）〜（０）ｉｊ：カーボンプリプレ
グのカーボン繊維の配列方向を示す説明図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − （９） １３
法の一例を示す説明図、第３図（ト）。 （ロ）は本発明方法の樹脂吸い取シ時の態様の一例を示
す説明図、第４図体）〜（０）ｉｊ：カーボンプリプレ
グのカーボン繊維の配列方向を示す説明図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − （９） １３
Claims (2)
- （１） カーボンプリプレグを用いて厚内円筒を成形
する方法において、成形用マンドレルにカーボンプリプ
レグを３〜５層積層する毎ＦＣ該カーボンプリプレグの
樹脂を吸い取りながら積層を繰返し、最後に加熱して硬
化することを特徴とする厚肉円筒の成形方法。 - （２） カーボンプリプレグを用いて厚肉円筒を成形
する方法において、成形用マンドレルに予めスリップ層
を設けておｔｋ１該スリップ層上にカーボンプリプレグ
ｔ３〜５層積層する毎に該カーボンプリプレグの樹脂を
吸い取υながら積層を繰返し、最後に加熱して硬化する
ことを特徴とする厚肉円筒の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139808A JPS5933286B2 (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 積層中空体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139808A JPS5933286B2 (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 積層中空体の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842428A true JPS5842428A (ja) | 1983-03-11 |
| JPS5933286B2 JPS5933286B2 (ja) | 1984-08-15 |
Family
ID=15253913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56139808A Expired JPS5933286B2 (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 積層中空体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933286B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09277390A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-10-28 | Asics Corp | Ｆｒｐ成型体の製造方法およびｆｒｐ製パイプの製造方法 |
| WO2013160739A3 (en) * | 2012-04-27 | 2014-11-27 | Atlas Copco Airpower, N.V. | Method of composing a sleeve assembly for containment purposes in high centrifugal applications |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP56139808A patent/JPS5933286B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09277390A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-10-28 | Asics Corp | Ｆｒｐ成型体の製造方法およびｆｒｐ製パイプの製造方法 |
| WO2013160739A3 (en) * | 2012-04-27 | 2014-11-27 | Atlas Copco Airpower, N.V. | Method of composing a sleeve assembly for containment purposes in high centrifugal applications |
| US10965197B2 (en) | 2012-04-27 | 2021-03-30 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Method of composing a sleeve assembly for containment purposes in high centrifugal applications |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5933286B2 (ja) | 1984-08-15 |
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