JPS5862018A - 樹脂系複合材構造物の成形硬化装置 - Google Patents
樹脂系複合材構造物の成形硬化装置Info
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- JPS5862018A JPS5862018A JP16172881A JP16172881A JPS5862018A JP S5862018 A JPS5862018 A JP S5862018A JP 16172881 A JP16172881 A JP 16172881A JP 16172881 A JP16172881 A JP 16172881A JP S5862018 A JPS5862018 A JP S5862018A
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- B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
- B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
- B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (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、繊維と合成慣q*t−組み合わせた、いわゆ
る礪脂系慎合材料によって製造される構造物の成形硬化
装置に関する。
る礪脂系慎合材料によって製造される構造物の成形硬化
装置に関する。
従来、樹脂系複合材料、例えばプラス繊維、M蝋1編、
炭素値維等を用いた礒維強化質脂によって形成され九檎
造物の成形硬化装置の一例としてオートクレーブ成形装
置が知られている。このオートクレーブ成形装置では、
片面型に複合材料を檀;−載置し、欠いで一一−−11
−1−−−−−−■ナイロ/等の4いシートからなるい
わゆる・曽ッグt−被せ、内stx、viに保った彼、
オートクレーブ内に神式してvn圧7JIl熱し、これ
によって覆合材料忙成形硬化して構造物ta造している
。しかしながら、この110成形装置では通g高温がス
流をオートクレーブの人口から夷に同って流し、これに
よって被成形物である構造物t−加熱している0このた
め従来のオートクレーブ成形装置によって、時に長尺構
造物あるいは大型構造物を成形する場合は、構造物のオ
ートクレーブ人口側の一度は比較的高くなシ、奥側の温
祇が比較的低くなり、す表わち構造物の加熱温度分布が
不均一となるとともに1構造物の温度がオートクレーブ
内温度の上昇および下降よシ大幅に遅れるというI’m
がある。
炭素値維等を用いた礒維強化質脂によって形成され九檎
造物の成形硬化装置の一例としてオートクレーブ成形装
置が知られている。このオートクレーブ成形装置では、
片面型に複合材料を檀;−載置し、欠いで一一−−11
−1−−−−−−■ナイロ/等の4いシートからなるい
わゆる・曽ッグt−被せ、内stx、viに保った彼、
オートクレーブ内に神式してvn圧7JIl熱し、これ
によって覆合材料忙成形硬化して構造物ta造している
。しかしながら、この110成形装置では通g高温がス
流をオートクレーブの人口から夷に同って流し、これに
よって被成形物である構造物t−加熱している0このた
め従来のオートクレーブ成形装置によって、時に長尺構
造物あるいは大型構造物を成形する場合は、構造物のオ
ートクレーブ人口側の一度は比較的高くなシ、奥側の温
祇が比較的低くなり、す表わち構造物の加熱温度分布が
不均一となるとともに1構造物の温度がオートクレーブ
内温度の上昇および下降よシ大幅に遅れるというI’m
がある。
このため、成形された構造物の各部位の樹脂含有率が不
均一となり、この結果強度と弾性率の分布に・ぐラツキ
が生ずる。更に、構造物の昇温速さが不均一になるため
グル化時期がノぐラツ〜りことによシ硬化収縮歪、熱膨
張歪が不均一となることと、降温速さが不均一になるた
め熱収縮歪が不均一となり、これらの熱歪の差が成形割
れを起こしたり、成形歪を起こしたシするという欠点が
ある。
均一となり、この結果強度と弾性率の分布に・ぐラツキ
が生ずる。更に、構造物の昇温速さが不均一になるため
グル化時期がノぐラツ〜りことによシ硬化収縮歪、熱膨
張歪が不均一となることと、降温速さが不均一になるた
め熱収縮歪が不均一となり、これらの熱歪の差が成形割
れを起こしたり、成形歪を起こしたシするという欠点が
ある。
また、上記従来の成形装置においては、被成形物である
構造物の樹脂流動状態とその時期が不明であるので、構
造物中にその積層工程で残存するメイド、および構造物
の樹脂の硬化反応過程で生ずるブリスターt−除去する
ことができず、更に構造物が完全硬化しているかどうか
の判定が内鑵であるという欠点を有している。
構造物の樹脂流動状態とその時期が不明であるので、構
造物中にその積層工程で残存するメイド、および構造物
の樹脂の硬化反応過程で生ずるブリスターt−除去する
ことができず、更に構造物が完全硬化しているかどうか
の判定が内鑵であるという欠点を有している。
そこで本発明の第1の目的は、4!を脂系複合材構造物
の加熱および冷却時の温度分布を均一にして、樹脂含有
率を均一化し、成形歪t−極小化し、更に成形割れを防
止して、品質と信頼性が向上し九構造物を得ることので
きるオートクレーブ成形法による樹脂系複合材構造物の
成形硬化装置を提供することにある。
の加熱および冷却時の温度分布を均一にして、樹脂含有
率を均一化し、成形歪t−極小化し、更に成形割れを防
止して、品質と信頼性が向上し九構造物を得ることので
きるオートクレーブ成形法による樹脂系複合材構造物の
成形硬化装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は% il! K @ 1の目的の
内容K 770えて上記はイドおよびブリスター等が除
去され、かつ樹脂が一様に完全硬化されて、成形品質が
向Eした構造物を得ることやできるオートクレーブ成形
法による樹脂系複合材構造物の成形硬化域#を提供する
ことにある。
内容K 770えて上記はイドおよびブリスター等が除
去され、かつ樹脂が一様に完全硬化されて、成形品質が
向Eした構造物を得ることやできるオートクレーブ成形
法による樹脂系複合材構造物の成形硬化域#を提供する
ことにある。
本発明による樹脂系複合材構造物の成形硬化装置は、構
造物の各部位を株立に9口熱する多数のヒータエレメ/
トからなるn0熱装置、前記オートクレーブ内の圧力と
前記・イッグ内の圧力を相対的に調節して前記構造物を
加圧する〃0圧装置、前記構造物の所定の複数個所の温
度を検出し、その検出したYIAlijを示す電気信号
1!−発生すゆ温度検出装置、前記オートクレーブ内の
圧力および前記/守ツク“内の圧力を検出し、この検出
した圧力を示す電気信号を発生する圧力検出装置、前記
温度検出装置からの電気信号を受けて、加熱、冷却時に
おける前記構造物の各部位のll1i[を均一にするよ
うに前記7113熱装置を制御する温fj’ll1j御
装置、および前記圧力検出装置からの電気信号を受けて
前記構造物への加圧力が設定圧力となるように前記加圧
装置−を制御する圧力制御装置からなることを%徴とす
るものである。
造物の各部位を株立に9口熱する多数のヒータエレメ/
トからなるn0熱装置、前記オートクレーブ内の圧力と
前記・イッグ内の圧力を相対的に調節して前記構造物を
加圧する〃0圧装置、前記構造物の所定の複数個所の温
度を検出し、その検出したYIAlijを示す電気信号
1!−発生すゆ温度検出装置、前記オートクレーブ内の
圧力および前記/守ツク“内の圧力を検出し、この検出
した圧力を示す電気信号を発生する圧力検出装置、前記
温度検出装置からの電気信号を受けて、加熱、冷却時に
おける前記構造物の各部位のll1i[を均一にするよ
うに前記7113熱装置を制御する温fj’ll1j御
装置、および前記圧力検出装置からの電気信号を受けて
前記構造物への加圧力が設定圧力となるように前記加圧
装置−を制御する圧力制御装置からなることを%徴とす
るものである。
本発明による樹脂系複合材構造物の成形硬化装置は、j
!に構造物の所定の複数個所における樹脂の初期流動化
時期およびグル化開始時期尋の#脂性状を検出し、この
樹脂性状を示す電気信号t−発生する樹脂性状検出装置
、およびこの樹脂性状検出装置からの電気信号を受け、
この電気信号に基づいて上記温度制御装置および圧力制
御装置による温度制御サイクルおよび圧力制御サイクル
を調整するサイクル調整装置を備えたものであってもよ
い。
!に構造物の所定の複数個所における樹脂の初期流動化
時期およびグル化開始時期尋の#脂性状を検出し、この
樹脂性状を示す電気信号t−発生する樹脂性状検出装置
、およびこの樹脂性状検出装置からの電気信号を受け、
この電気信号に基づいて上記温度制御装置および圧力制
御装置による温度制御サイクルおよび圧力制御サイクル
を調整するサイクル調整装置を備えたものであってもよ
い。
上記した構造の本発′明の樹脂系複合材構造物の成形硬
化装置によれば、特に多数のヒータエレメントからなる
加熱装置、銀度検出装置、制御装置によって構造物の谷
部位の温度が常圧均一になるように制御することができ
るので、本発明装置によシ製造された構造物には上記し
たような成形割れ、成形歪が生ずることがない。更に、
加圧加熱時における構造物の樹脂の性状すなわち初期流
動化時期を検出する装置を設け、この検出した樹脂の性
状に基づいて9口圧すイクル、加熱サイクルを制御する
ようにしたので、構造物中のはイド、ブリスター等を除
去子ることかでき、更に樹脂を完全に一様に完全硬化さ
せることができ、従って成形品′Rt向上させることが
できる。
化装置によれば、特に多数のヒータエレメントからなる
加熱装置、銀度検出装置、制御装置によって構造物の谷
部位の温度が常圧均一になるように制御することができ
るので、本発明装置によシ製造された構造物には上記し
たような成形割れ、成形歪が生ずることがない。更に、
加圧加熱時における構造物の樹脂の性状すなわち初期流
動化時期を検出する装置を設け、この検出した樹脂の性
状に基づいて9口圧すイクル、加熱サイクルを制御する
ようにしたので、構造物中のはイド、ブリスター等を除
去子ることかでき、更に樹脂を完全に一様に完全硬化さ
せることができ、従って成形品′Rt向上させることが
できる。
以F添付図面を参照して本発明の好ましい実施例による
樹脂系複合材構造物の成形硬化装置について説明する。
樹脂系複合材構造物の成形硬化装置について説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例による樹脂系複合材構
造物Wの成形硬化装置(オートクレーブ)lの構成を示
す概略構成図である。
造物Wの成形硬化装置(オートクレーブ)lの構成を示
す概略構成図である。
成形便化装置llは、片面型すなわち成形治具2を有し
ており、この成形治具2上に予備成形物である構造物W
が積層載置される。この構造物W上には、軟質膜である
加圧・1ツグすなわち真空・fラグ3が被せられる。こ
の真空バッグ3の内部は、シール材4によって気密に保
たれ、/タイプ5によシ連通された真空ボンf6によっ
て内部の空気が抜かれて減圧され、オートクレーブ1内
の圧力との相対圧力差によシ構造物wl加圧するよう罠
なっている。オートクレーブlの奥部には、缶内の温度
を上昇、下降させる缶内温度aliljlli5装置7
が配されてお夛、この缶内温度調節装置7は、冷却器8
、ヒータ9およびファン10からな)、低温空気tIt
あるいは高温空気tlLt−缶内に導入することによっ
て缶内@度を調整する。なお、オートクレーブ1内の空
気15i!をIMtItとするため、贅流関隔壁11が
設けられている。
ており、この成形治具2上に予備成形物である構造物W
が積層載置される。この構造物W上には、軟質膜である
加圧・1ツグすなわち真空・fラグ3が被せられる。こ
の真空バッグ3の内部は、シール材4によって気密に保
たれ、/タイプ5によシ連通された真空ボンf6によっ
て内部の空気が抜かれて減圧され、オートクレーブ1内
の圧力との相対圧力差によシ構造物wl加圧するよう罠
なっている。オートクレーブlの奥部には、缶内の温度
を上昇、下降させる缶内温度aliljlli5装置7
が配されてお夛、この缶内温度調節装置7は、冷却器8
、ヒータ9およびファン10からな)、低温空気tIt
あるいは高温空気tlLt−缶内に導入することによっ
て缶内@度を調整する。なお、オートクレーブ1内の空
気15i!をIMtItとするため、贅流関隔壁11が
設けられている。
オートクレーブl内の構造物Wを直接加熱するため、こ
のオートクレーブ1内の構造物WK隣接してD0熱装置
12が配置されている。この加熱装置1112t′i、
、成形治具2に埋め込まれたマルチヒータ13および例
えば耐熱ゴム系マット中に埋め込まれて、構造物Wの上
に覆せられるマルチヒータ14からなっている。マルチ
ヒータ14は、渠2図に示すように構造物Wのほぼ全面
t−被う多数のヒータエレメント148からなる。マル
チヒータ13については図示していないが、このマルチ
ヒータ14と同様の配置である。なお、とのヒータとし
ては、成形圧力が低い場合は、赤外線輻射型マルチヒー
タを用いるのが4ましく、またマルチヒータノやイブを
用いてもよい。
のオートクレーブ1内の構造物WK隣接してD0熱装置
12が配置されている。この加熱装置1112t′i、
、成形治具2に埋め込まれたマルチヒータ13および例
えば耐熱ゴム系マット中に埋め込まれて、構造物Wの上
に覆せられるマルチヒータ14からなっている。マルチ
ヒータ14は、渠2図に示すように構造物Wのほぼ全面
t−被う多数のヒータエレメント148からなる。マル
チヒータ13については図示していないが、このマルチ
ヒータ14と同様の配置である。なお、とのヒータとし
ては、成形圧力が低い場合は、赤外線輻射型マルチヒー
タを用いるのが4ましく、またマルチヒータノやイブを
用いてもよい。
上記した缶内温度調節装置7および〃0熱装置12は、
m度′MJ御用電源装置15に接続され、この醒#装置
15からの配力を受けて作動するようになっている。こ
の電源装置15は、個々のヒータニレメン)13a、1
4aに別個独立に電力を供給することができるようにな
っておシ、その制御を入出力インターフェース付マイク
ロコ/ピユータで構成された制御装置16によって行な
う。
m度′MJ御用電源装置15に接続され、この醒#装置
15からの配力を受けて作動するようになっている。こ
の電源装置15は、個々のヒータニレメン)13a、1
4aに別個独立に電力を供給することができるようにな
っておシ、その制御を入出力インターフェース付マイク
ロコ/ピユータで構成された制御装置16によって行な
う。
上記/4イグ5には1.IIc空ポング6による・fラ
グ3内の空気を排気−一■■■するための自動調節弁1
7が配設されているとともに、・フラグ3内を大気と連
通するための自動弁18付き分岐管19が設けられてい
る。一方、オートクレーブlには、この缶内に高圧fス
を導く九めの吸気管20および排気管21が設けられて
おシ、これら吸fit20および排気管21には、それ
ぞれ自動吸気弁22および自動排気・弁23が配設され
てい°る。上記真壁ポ/グ6および自動弁1,7.18
.22.23は、それぞれ圧力制御用電源装置124に
接続され、この電源装置24からの電力を受けて個々に
作動制御されるようになっている。この1llc源装置
124は、上記制御装置16によって11#されて各弁
等への電力の供給を行なう。
グ3内の空気を排気−一■■■するための自動調節弁1
7が配設されているとともに、・フラグ3内を大気と連
通するための自動弁18付き分岐管19が設けられてい
る。一方、オートクレーブlには、この缶内に高圧fス
を導く九めの吸気管20および排気管21が設けられて
おシ、これら吸fit20および排気管21には、それ
ぞれ自動吸気弁22および自動排気・弁23が配設され
てい°る。上記真壁ポ/グ6および自動弁1,7.18
.22.23は、それぞれ圧力制御用電源装置124に
接続され、この電源装置24からの電力を受けて個々に
作動制御されるようになっている。この1llc源装置
124は、上記制御装置16によって11#されて各弁
等への電力の供給を行なう。
オートクレーブlの入口近傍には、オートクレーブl内
の温度を検出する缶内温度検出器25が配されている。
の温度を検出する缶内温度検出器25が配されている。
また、構造物Wの各部位の温度を検出するため、構造物
Wに近接して構造物温m+検出器26が配設されている
。この温度検出器26は、各ヒータエレメント13・、
14mに対応して設置された多数の+C(鉄コ/スタン
タン)またはC^(クロメルアルメル)熱嶋対からなる
センサエレメント26mで構成されている。なおこのセ
ン丈エレメ7)26mは、特に構造物Wの表面品質を必
要とする場合、薄pHr−ゾタイグの温度検出器として
もよく、この場合箔状リード線を用いるのが望ましい。
Wに近接して構造物温m+検出器26が配設されている
。この温度検出器26は、各ヒータエレメント13・、
14mに対応して設置された多数の+C(鉄コ/スタン
タン)またはC^(クロメルアルメル)熱嶋対からなる
センサエレメント26mで構成されている。なおこのセ
ン丈エレメ7)26mは、特に構造物Wの表面品質を必
要とする場合、薄pHr−ゾタイグの温度検出器として
もよく、この場合箔状リード線を用いるのが望ましい。
なお、構造物Wの下側のセンナエレメント26mは、図
示したように成形治426 mに埋め込んでおいてもよ
い。検出器25および26は、それぞれ@直電圧変換器
27に接続されておシ、この変換器27はYlil&を
十分大なる電気信号に変換して、制御装置116に出力
する。
示したように成形治426 mに埋め込んでおいてもよ
い。検出器25および26は、それぞれ@直電圧変換器
27に接続されておシ、この変換器27はYlil&を
十分大なる電気信号に変換して、制御装置116に出力
する。
一方、真空ボンf6とバッグ3の間の真空系の圧力を検
出するため真空系圧力検出器28が、パイグ5に設けら
れてお夛、ま九オートクレーブ1内の圧力を検出するた
め、缶内圧力検出器29が配されている。これら圧力検
出@28および29は、それぞれ王力喧圧変換器30に
接続されておシ、この′R僕器30は各圧力を十分大な
る電気信号に変換して、制御装置16に出力する。
出するため真空系圧力検出器28が、パイグ5に設けら
れてお夛、ま九オートクレーブ1内の圧力を検出するた
め、缶内圧力検出器29が配されている。これら圧力検
出@28および29は、それぞれ王力喧圧変換器30に
接続されておシ、この′R僕器30は各圧力を十分大な
る電気信号に変換して、制御装置16に出力する。
制#装置16は、上記した多チャンネルの信号の入出力
インターフェースt″vするマイクロコンピュータから
なシ、成形圧力制御サイクルデータ、および昇温速さ、
硬化温度、硬化時間、除圧温度等のデータからなる加熱
温度簀イクルデータを随時入力する丸めのキー人力装#
31t[えている。
インターフェースt″vするマイクロコンピュータから
なシ、成形圧力制御サイクルデータ、および昇温速さ、
硬化温度、硬化時間、除圧温度等のデータからなる加熱
温度簀イクルデータを随時入力する丸めのキー人力装#
31t[えている。
この制御装置16は、上記サイクルデータに基づいて構
造物Wの加圧および加熱サイクルを適宜制御するととも
に1上記入力される電気信号に基づ圧力を制御するとと
もに、構造物Wの各部位の一度を所定の缶内温度に一致
するようにヒータエレメント13m、14aのON%O
FF′fl:制御する。
造物Wの加圧および加熱サイクルを適宜制御するととも
に1上記入力される電気信号に基づ圧力を制御するとと
もに、構造物Wの各部位の一度を所定の缶内温度に一致
するようにヒータエレメント13m、14aのON%O
FF′fl:制御する。
以下、構3図のフローチャートを参照してこの制御装置
゛16の作用を中心として上記本発明の成形加圧装置の
作動を詳細に説明する。
゛16の作用を中心として上記本発明の成形加圧装置の
作動を詳細に説明する。
まず、成形治具2上に予備成形物である構造物Wを載置
し、その上に@[検出器26を配し、この温度検出器2
6が配された構造物Wをバッグ3で密封状頭で被う。こ
の状態で成形治具2をオートクレーll内に挿入する。
し、その上に@[検出器26を配し、この温度検出器2
6が配された構造物Wをバッグ3で密封状頭で被う。こ
の状態で成形治具2をオートクレーll内に挿入する。
この後、弁・λ8を閉1:、、X空/ンノ6を作動しく
@)、オートクレーflを閉じるとともに、■■■弁1
7.23を開放する(■)、この所定時間後、真空系圧
力検出NOのとき、制御装[16によって真空もれを警
報するようにしておく。この丸め、制御装置16には、
警報器(図示せず)を設けておくことが望ましい、一方
、この利足がYESのとき、次いで4f22を開放して
、オートクレー°プ1内を所定の圧力に向けて昇圧する
(■)。なお、昇圧速さは、装置の7311圧能力次第
で一般に速い程好ましい、また、上記所だの圧力とは、
構造物Wの樹脂の種類と、構造物自体の種類によって決
まる一定圧カでrI)#)、一般に数り/12である。
@)、オートクレーflを閉じるとともに、■■■弁1
7.23を開放する(■)、この所定時間後、真空系圧
力検出NOのとき、制御装[16によって真空もれを警
報するようにしておく。この丸め、制御装置16には、
警報器(図示せず)を設けておくことが望ましい、一方
、この利足がYESのとき、次いで4f22を開放して
、オートクレー°プ1内を所定の圧力に向けて昇圧する
(■)。なお、昇圧速さは、装置の7311圧能力次第
で一般に速い程好ましい、また、上記所だの圧力とは、
構造物Wの樹脂の種類と、構造物自体の種類によって決
まる一定圧カでrI)#)、一般に数り/12である。
缶内圧力を昇圧し、この缶内圧力がI W4 / C1
12に達したとき([F])、弁18を開放してから真
空ポ/グ6t−停止する。この間も弁22から■■■■
■■、缶内に高EEプスを導入して缶内昇圧を行なう(
■)。このように缶内圧力を■■昇圧し、この缶内圧力
が上記所定の圧力となったことt圧力検出器29が検出
したとき(■)、温度制倫用電源装置15を作動し、缶
内温度調節装置7および加熱装置12をして構造物Wの
加熱を開始する(■)。この後、@度検出器26によっ
て構造物Wの各部位の温度を検出しつつ、加熱装置12
の各ヒータエレメント13m、14Mを制御して、構造
物Wの各部位の温度を所定の缶内温度と同一温度に上昇
させ、かつこの@度を所定硬化時間維持する(■)。こ
の加熱による温度上昇に伴なう加圧ガスの膨張による増
圧分、および加圧ブスの漏れによる減圧分の補正を弁2
2.23の開閉によって行ない、オートクレーブ1内の
圧力を所定の成形圧力に維持制御する([有])、この
制御は、除圧ま・で続行する。
12に達したとき([F])、弁18を開放してから真
空ポ/グ6t−停止する。この間も弁22から■■■■
■■、缶内に高EEプスを導入して缶内昇圧を行なう(
■)。このように缶内圧力を■■昇圧し、この缶内圧力
が上記所定の圧力となったことt圧力検出器29が検出
したとき(■)、温度制倫用電源装置15を作動し、缶
内温度調節装置7および加熱装置12をして構造物Wの
加熱を開始する(■)。この後、@度検出器26によっ
て構造物Wの各部位の温度を検出しつつ、加熱装置12
の各ヒータエレメント13m、14Mを制御して、構造
物Wの各部位の温度を所定の缶内温度と同一温度に上昇
させ、かつこの@度を所定硬化時間維持する(■)。こ
の加熱による温度上昇に伴なう加圧ガスの膨張による増
圧分、および加圧ブスの漏れによる減圧分の補正を弁2
2.23の開閉によって行ない、オートクレーブ1内の
圧力を所定の成形圧力に維持制御する([有])、この
制御は、除圧ま・で続行する。
以上の状態で構造物Wの成形硬化全行ない、十分な硬化
時間を経た後(O)、冷却器8を作動させ、構造物Wの
各部位の温度が一様に低下する最大降温シさで冷却する
(O)。この冷却において、はこの部分の降温速さに合
せて、冷却器8とヒータエレメント13m、14ak作
動制御する。この冷却によって、−一一■■−−−構造
物Wの温度が、所定の除If@度に達したとき(@)、
弁22を閉じ、弁23を開放して排気を行ない、除圧を
する([F])。上記所定の除圧温聞とは、構造物Wの
#脂の種類と、この構造物W自体の種類によって決まる
温度で、はぼ常温かまたはこれに近い数十Cである。こ
の除圧の後、オートクレーブ1をオープンして(◎)、
成形硬化した構造物Wを取り出し制#t−終了する。
時間を経た後(O)、冷却器8を作動させ、構造物Wの
各部位の温度が一様に低下する最大降温シさで冷却する
(O)。この冷却において、はこの部分の降温速さに合
せて、冷却器8とヒータエレメント13m、14ak作
動制御する。この冷却によって、−一一■■−−−構造
物Wの温度が、所定の除If@度に達したとき(@)、
弁22を閉じ、弁23を開放して排気を行ない、除圧を
する([F])。上記所定の除圧温聞とは、構造物Wの
#脂の種類と、この構造物W自体の種類によって決まる
温度で、はぼ常温かまたはこれに近い数十Cである。こ
の除圧の後、オートクレーブ1をオープンして(◎)、
成形硬化した構造物Wを取り出し制#t−終了する。
以上の制御による加熱制御サイクルおよび加圧制御ティ
クルをそれぞれ8g4図、第5図に示す。
クルをそれぞれ8g4図、第5図に示す。
なお、これらの図において、アルファベットの符号は、
上記第、3図に示したフローチャート符号を示す。
上記第、3図に示したフローチャート符号を示す。
従来法では、缶内がスの一度だけで成形物を加熱してい
たが、以上説明した本発明の装置では、成形物の各部の
温If1に検出し、マイクロコンピュータとマルチヒー
タシステムによって成形物の各部の温度サイクルを精密
に制御するため、下記の効果が得られる。
たが、以上説明した本発明の装置では、成形物の各部の
温If1に検出し、マイクロコンピュータとマルチヒー
タシステムによって成形物の各部の温度サイクルを精密
に制御するため、下記の効果が得られる。
すなわち、成形物の昇温から所定の硬化温度保持過11
を経て冷却、除圧までの全硬化ブイタルにおいて、成形
物各部位の温度が均一に制御されることにより樹脂の流
動及び硬化反応が一様となるため、構造物の樹脂含有率
も一様になり、従って強1f%性が均一になる。
を経て冷却、除圧までの全硬化ブイタルにおいて、成形
物各部位の温度が均一に制御されることにより樹脂の流
動及び硬化反応が一様となるため、構造物の樹脂含有率
も一様になり、従って強1f%性が均一になる。
又、構造物全体の温度分布が常温に戻るまで均一である
ことがら熱膨張−熱収縮が均一になるため成形歪は樹脂
の硬化収縮による極くわずかの収縮歪だけKfkシ、こ
れKよって成形割れの発生を防止することができる。
ことがら熱膨張−熱収縮が均一になるため成形歪は樹脂
の硬化収縮による極くわずかの収縮歪だけKfkシ、こ
れKよって成形割れの発生を防止することができる。
更に、従来法では、第6図に破線で示すように成形物の
熱容量等によシ、昇温過程では所定の硬化a度(硬化温
度サイクル曲線、平坦頂上部)に近くなるに従って昇温
速き)Sおそくなり、これによって同図αで示すl昇温
遅れによる損失時間Iが在ったが、本装置では、成形物
の各部を所定の硬化温度サイクル曲線坪合致させること
ができるため、このような成形工程の損失時間を無くす
ることができる。加えて、この機能によって成形物の1
度を缶内!1度にも一致させることができるため、昇温
速さ自体も上げることができ、一層成形時間の節約が可
能である。
熱容量等によシ、昇温過程では所定の硬化a度(硬化温
度サイクル曲線、平坦頂上部)に近くなるに従って昇温
速き)Sおそくなり、これによって同図αで示すl昇温
遅れによる損失時間Iが在ったが、本装置では、成形物
の各部を所定の硬化温度サイクル曲線坪合致させること
ができるため、このような成形工程の損失時間を無くす
ることができる。加えて、この機能によって成形物の1
度を缶内!1度にも一致させることができるため、昇温
速さ自体も上げることができ、一層成形時間の節約が可
能である。
次に、第7゛図以降を参照しつつ本発明の#g2の44
例による樹脂系複合構造物Wの成形硬化装置について説
明する。
例による樹脂系複合構造物Wの成形硬化装置について説
明する。
この実施例による成形硬化装置は、加熱時における構造
物Wの樹脂の初期流動時期とrル化開始時期を判断し、
7この樹脂の性状によって上記した加熱制御サイクルと
加圧制御サイクルとをより一層望ましい方向に自TIh
調整する機能を備えたものである。このため、この第2
の実施例による成形硬化装置は、第1の実施例による成
形硬化装置の構成に卯えて、樹脂性状検出器40を備え
ている。
物Wの樹脂の初期流動時期とrル化開始時期を判断し、
7この樹脂の性状によって上記した加熱制御サイクルと
加圧制御サイクルとをより一層望ましい方向に自TIh
調整する機能を備えたものである。このため、この第2
の実施例による成形硬化装置は、第1の実施例による成
形硬化装置の構成に卯えて、樹脂性状検出器40を備え
ている。
なお、この実施例において、第1の実権例と同一の部品
、部材、装置については、同一の符号を付して説明を省
略する。
、部材、装置については、同一の符号を付して説明を省
略する。
樹脂性状検出器40は、構造物Wの表面に貼9付けられ
る2枚の薄い電極板対、または構造物の表面に貼り付け
られるか或いは内部に挿入される2本まえは5本−組の
電極線からなる。なお、上記電極板対および電極線は、
夫々単独でも、組み検出する際に用いる。この検出器4
0は構造物Wの最も温度上昇が遅いと判断する部位と最
も温度上昇が速いと判断“する部位およびその中rI5
部位の数ケ所に、例えば#I8図に示すように配置する
。
る2枚の薄い電極板対、または構造物の表面に貼り付け
られるか或いは内部に挿入される2本まえは5本−組の
電極線からなる。なお、上記電極板対および電極線は、
夫々単独でも、組み検出する際に用いる。この検出器4
0は構造物Wの最も温度上昇が遅いと判断する部位と最
も温度上昇が速いと判断“する部位およびその中rI5
部位の数ケ所に、例えば#I8図に示すように配置する
。
ば綿又は合成繊維布等で覆って使用することが必要であ
る。このようKすれば加熱によって樹脂粘度が低下する
と、樹脂が絶縁膜にしみ込んで電極に接触する。なお上
記し丸いずれのIIE極及びそのリード線も成形される
構造物に対して有害な欠陥とならないよう薄いLI&極
板又Fi細い電線あるいは度又は0.1■φ程度の材料
上いるのが好ましい。
る。このようKすれば加熱によって樹脂粘度が低下する
と、樹脂が絶縁膜にしみ込んで電極に接触する。なお上
記し丸いずれのIIE極及びそのリード線も成形される
構造物に対して有害な欠陥とならないよう薄いLI&極
板又Fi細い電線あるいは度又は0.1■φ程度の材料
上いるのが好ましい。
る。この検出器40は、性状信号弁別器41に接続され
ており、この弁別器41は検出器40からの性状信号全
党けてこれを、制#装置1160マイクロコンピュータ
に入力できるように処理するものである。制御装置16
は、この性状信号を受け、これに基づいて上記したよう
な所定の加熱サイクル、加圧サイクルを補正する。
ており、この弁別器41は検出器40からの性状信号全
党けてこれを、制#装置1160マイクロコンピュータ
に入力できるように処理するものである。制御装置16
は、この性状信号を受け、これに基づいて上記したよう
な所定の加熱サイクル、加圧サイクルを補正する。
以上説明した構造の爾2の実施例による成形硬化装置の
作−は、第3図のフローチャートに示したステップのう
ち■および■のステップを第9図に示すステラ!■〜■
に置き換えたものとl1同一であるので、ここではこの
ステップG−■についてのみ説明する。
作−は、第3図のフローチャートに示したステップのう
ち■および■のステップを第9図に示すステラ!■〜■
に置き換えたものとl1同一であるので、ここではこの
ステップG−■についてのみ説明する。
ペッグ3内の真空度が十分な値となったとき、1度制御
用電源装置15t−作動し、缶内温度調節装置7および
加熱装置12をして構造物Wの加熱を行なう(■)、こ
の加熱は、構造物Wの昇温の最奄遅い部分の温度上昇に
合わせて各部位のヒータエレメ/)13g、14畠の電
力を制御しつつ行なう。この加熱によつ、て例えば構造
物Wの樹脂粘度が第10図のように変化したとき、樹脂
性状検出器40が出力する樹脂性状電位信号が第11図
のように変化し九とすると、この電位信号によって樹脂
の粘度がダイト、ブリスター除去がoT能な十分に低い
粘度(これを第10図にβで示す)に下つ九かを判定す
る(■)、この粘置け、通常数十センチIイズ以下であ
る。樹脂の粘度が十分に下った後、缶内すなわち構造物
Wの@度、圧力を樹脂の脱泡に対して最適に制御して(
■、■)、構造物W中の気体成分を十分に除去する。こ
の気体成分の除去が十分に行なわ、れたことを、昇温抑
制時間が十分嘉t−判断することによって行なう。
用電源装置15t−作動し、缶内温度調節装置7および
加熱装置12をして構造物Wの加熱を行なう(■)、こ
の加熱は、構造物Wの昇温の最奄遅い部分の温度上昇に
合わせて各部位のヒータエレメ/)13g、14畠の電
力を制御しつつ行なう。この加熱によつ、て例えば構造
物Wの樹脂粘度が第10図のように変化したとき、樹脂
性状検出器40が出力する樹脂性状電位信号が第11図
のように変化し九とすると、この電位信号によって樹脂
の粘度がダイト、ブリスター除去がoT能な十分に低い
粘度(これを第10図にβで示す)に下つ九かを判定す
る(■)、この粘置け、通常数十センチIイズ以下であ
る。樹脂の粘度が十分に下った後、缶内すなわち構造物
Wの@度、圧力を樹脂の脱泡に対して最適に制御して(
■、■)、構造物W中の気体成分を十分に除去する。こ
の気体成分の除去が十分に行なわ、れたことを、昇温抑
制時間が十分嘉t−判断することによって行なう。
この昇温抑制時間が十分か否かは、電位信号が最大籠に
達した時点またはその上昇率が低下し始めた時、あるい
は予め設定し九蟻大設是時間に遅し九時点で判断する。
達した時点またはその上昇率が低下し始めた時、あるい
は予め設定し九蟻大設是時間に遅し九時点で判断する。
以上によって構造物W内の気体成分を完全−に除去した
後通常の成形硬化工程に移行するう 以上のIII御による〃a熱制#ブイクル訃よび加圧制
御サイクルをそれぞれ第12図、413図に示す。なお
これらの図において、アルファペラFの符号は上記#I
9図等に示したフローチャート符号を示す。
後通常の成形硬化工程に移行するう 以上のIII御による〃a熱制#ブイクル訃よび加圧制
御サイクルをそれぞれ第12図、413図に示す。なお
これらの図において、アルファペラFの符号は上記#I
9図等に示したフローチャート符号を示す。
本装醍は、第1の実施例のマイクロコンピュータによる
マルチヒータ等制#機1fflK7XIえて成形物の樹
脂の性状を鑞気的に検出することによって成形In&ナ
イクルと〃0圧サイクルを精密に制御する慎吐を有する
ため、この制御を行うことKよって、グル化前の樹脂流
動過程において、DIl熱昇m′ft抑制するとともに
、7111圧力を制御して、成形されるべき構造物内の
気体成分の脱泡除去を確実に行うことができる。従って
、成形材料の積層時に包含される一イド、硬化反応時に
発生する揮発成分によるブリスター、樹脂と繊維間に残
存する気泡成分等の除去ができる。このため、強If特
性は最高の値で均一な分布をすることになり、欠陥のな
い成形品を作ることができる。tた、樹脂の性状状態に
対応して加熱及び加圧東件、を精密KtllJ#するこ
とができるため、個々の樹脂について電通の成形硬化ナ
イクル會与えることができる。これによって、樹脂の種
類及び成形材料品質の・譬うツΦに対応した成形ができ
、常に蟻良の成形品質が得られる。
マルチヒータ等制#機1fflK7XIえて成形物の樹
脂の性状を鑞気的に検出することによって成形In&ナ
イクルと〃0圧サイクルを精密に制御する慎吐を有する
ため、この制御を行うことKよって、グル化前の樹脂流
動過程において、DIl熱昇m′ft抑制するとともに
、7111圧力を制御して、成形されるべき構造物内の
気体成分の脱泡除去を確実に行うことができる。従って
、成形材料の積層時に包含される一イド、硬化反応時に
発生する揮発成分によるブリスター、樹脂と繊維間に残
存する気泡成分等の除去ができる。このため、強If特
性は最高の値で均一な分布をすることになり、欠陥のな
い成形品を作ることができる。tた、樹脂の性状状態に
対応して加熱及び加圧東件、を精密KtllJ#するこ
とができるため、個々の樹脂について電通の成形硬化ナ
イクル會与えることができる。これによって、樹脂の種
類及び成形材料品質の・譬うツΦに対応した成形ができ
、常に蟻良の成形品質が得られる。
第1図は、本発明の第1の実施例による樹脂系複合材料
の成形硬化装置の構成を示す概略図、第2図は、第1図
の装置のヒータエレメントの配置を示す千叩図、 第3図は、#11実施例の装置の作動を説明するための
フローチャート、 @4図は、第1実施例の装置による加熱制御サイクルを
示す図、 @5図は、11g1実施例の装置による加圧制御サイク
ルを示す図、 第6図は、第1実施例の装置による効果を説明複合材料
の成形硬化装jの構成を示す概略図、第8図は、巣7図
の装置の樹脂性状検出器の配t111に示す平面図、 第9図は、第2実施例の装置の作動の主要部を説明する
ためのフローチャート、 第10図は、加熱時におけるある種の樹脂における樹脂
粘度の変化を示す図、 第11図は、樹脂粘度が4g10図に示すように変化し
たときの樹脂性状検出器が出力する樹脂性状電位信号の
変化の一例を示す図、 @12図は、第2実施例の装置による加熱制御サイクル
を示す図、 第13図は、第2実施例の装置による加圧制御サイクル
金示す図である。 W・・・四脂系複合材構遺物、l・・・成形硬化装置、
2・・・成形治具、3・・・真空バッグ、12・・・加
熱装置、13.14・・・マルチフィルタ、13 M、
14 M・・・ヒータエレメント、16・・・制御
装置、40・・・樹脂性状検出器 第3図 94図 第6図
の成形硬化装置の構成を示す概略図、第2図は、第1図
の装置のヒータエレメントの配置を示す千叩図、 第3図は、#11実施例の装置の作動を説明するための
フローチャート、 @4図は、第1実施例の装置による加熱制御サイクルを
示す図、 @5図は、11g1実施例の装置による加圧制御サイク
ルを示す図、 第6図は、第1実施例の装置による効果を説明複合材料
の成形硬化装jの構成を示す概略図、第8図は、巣7図
の装置の樹脂性状検出器の配t111に示す平面図、 第9図は、第2実施例の装置の作動の主要部を説明する
ためのフローチャート、 第10図は、加熱時におけるある種の樹脂における樹脂
粘度の変化を示す図、 第11図は、樹脂粘度が4g10図に示すように変化し
たときの樹脂性状検出器が出力する樹脂性状電位信号の
変化の一例を示す図、 @12図は、第2実施例の装置による加熱制御サイクル
を示す図、 第13図は、第2実施例の装置による加圧制御サイクル
金示す図である。 W・・・四脂系複合材構遺物、l・・・成形硬化装置、
2・・・成形治具、3・・・真空バッグ、12・・・加
熱装置、13.14・・・マルチフィルタ、13 M、
14 M・・・ヒータエレメント、16・・・制御
装置、40・・・樹脂性状検出器 第3図 94図 第6図
Claims (2)
- (1)オートクレーブ内でバッグを利用して樹脂系複合
材構造物を加圧、加熱下で成形する樹脂系複合材構造物
の成形硬化装置において、前虻樽造物の各部位t−独立
に加熱する多数のし一タエレメントからなる加熱手段、
l*加熱手段を制御する温度制御手段、前記オー)クレ
ープ内の圧力と前記バッグ内の圧力を相対的に調節して
前記構造物【加圧する加圧手段、該加圧手段を制御する
圧力制御手段、前記構造物の所定の複数個所の温II!
を検出し、その検出し良温j[を示す電気信号管発生す
る温度検出手段、前記オーシフレープ内の圧力および前
記バッグ内の圧力を検出し、この検出した圧力を示す電
気信号を発生する圧力横比手段、および前記温度検出手
段及び前記圧力検出手段からの電気信号を受けて。 前記構造物を所定の条件−一に従って加熱および加圧す
るように前記温度制御手段と前記圧力制御手段とを制御
すると共に、少t(と11加熱、冷却時には前記構造物
の各部位の温度を均一にするように前記温度制御手段を
制御するサイクル調整手段■からなる樹脂系複合材構造
物の成形硬化装置。 - (2) オートクレーブ内でバッグを利用して樹脂系
複合材構造物を加圧、加熱下で成形する樹脂系複合材構
造物の成形硬化装置において、前記構造物の各部位を独
立に加熱する多数のと一タエレメントからなる加熱手段
、該加熱手段を制御する温度制御手段、前記オートクレ
ーブ内の圧力と前記バッグ内の圧力を相対的に調節して
前記構造物を加圧する加圧手段、該加圧手段を制御する
圧力制御手段、前記構造物の所定の複数個所の温度を検
出し、その検出し之温度を示す電気信号を発生する温度
検出手段、−記オートクレ〜プ内の圧力および前記・曹
ッグ内の圧力を検出し、この検出した圧力を示す電気信
号を発生する圧力検出手段、前記構造物の所定の複数個
所における樹脂の初期流動化時期およびrル化開始時期
等の樹脂性状を検出し、この樹脂性状を示す電気信号を
発生する樹脂性状検出手段、前記温度検出手段、圧力検
出子R1および樹脂性状検出手段からの電気信号を受け
て、所定の条件■■に従って前記構造物を加熱および加
圧構造物の各部位の温度を均一にするように前記温度制
御手段を制御するサイクル調整手段からなる樹脂系複合
材構造1の成形硬化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172881A JPS5862018A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 樹脂系複合材構造物の成形硬化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172881A JPS5862018A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 樹脂系複合材構造物の成形硬化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5862018A true JPS5862018A (ja) | 1983-04-13 |
| JPS6354525B2 JPS6354525B2 (ja) | 1988-10-28 |
Family
ID=15740752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16172881A Granted JPS5862018A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 樹脂系複合材構造物の成形硬化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5862018A (ja) |
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- 1981-10-09 JP JP16172881A patent/JPS5862018A/ja active Granted
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