JPS59150725A - 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法Info
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- JPS59150725A JPS59150725A JP58025279A JP2527983A JPS59150725A JP S59150725 A JPS59150725 A JP S59150725A JP 58025279 A JP58025279 A JP 58025279A JP 2527983 A JP2527983 A JP 2527983A JP S59150725 A JPS59150725 A JP S59150725A
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- Japan
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- layer
- mandrel
- lining layer
- reinforced plastic
- pressure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
- B29C70/086—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2021/00—Use of unspecified rubbers as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
- B29K2105/10—Cords, strands or rovings, e.g. oriented cords, strands or rovings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2023/00—Tubular articles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は繊維強化プラスチック(以下、F RPとい
う)による耐圧容器ボディの製造方法、特にライニング
層を有するFRP製而J面容器のボディの製造方法に関
するものである。
う)による耐圧容器ボディの製造方法、特にライニング
層を有するFRP製而J面容器のボディの製造方法に関
するものである。
(ロ) 従来技術とその問題点
FRPの軽量性、高強度性を利用してF RI)製耐圧
容器ボディを製作する場合、繊維の利用率が高く、かつ
製品の信頼性が商いワインディング法が好適である。
容器ボディを製作する場合、繊維の利用率が高く、かつ
製品の信頼性が商いワインディング法が好適である。
一般に、フィラメントワインディング法(FW法)で製
作した円筒型容器ボディの繊維巻付角(のと周方向強度
(F)との関係(第1図参照)、及び繊維巻付角(θ)
と熱膨張係数(α)との関係(第2ズ参照)は、いずれ
もきわめて異方性が強い。したがって、理想的な構成は
、周方向繊維と軸方向繊維の比率を2:1とした、いわ
ゆる直交積層てある。
作した円筒型容器ボディの繊維巻付角(のと周方向強度
(F)との関係(第1図参照)、及び繊維巻付角(θ)
と熱膨張係数(α)との関係(第2ズ参照)は、いずれ
もきわめて異方性が強い。したがって、理想的な構成は
、周方向繊維と軸方向繊維の比率を2:1とした、いわ
ゆる直交積層てある。
しかし、上記の異方性に伴う熱膨張係数の繊維方向と繊
維的角力向の差異、および繊維直角方向の強度低下によ
って直交積層においては、繊維直角方向のクランク(1
”T クラック)が比較的低圧力で入り易いためシー
ルに対する信頼性が低く、一般的には繊維直角方向の応
力 σ、の小さい周方向および軸方向強度比が2;1の
50°〜55°ヘリカル巻き構成が一般に利用されてい
る、そこで、直交積層構成を基本とし、その1T ク
ラックの対策として容器内面にゴムライニングを施すこ
とが行なわれている。
維的角力向の差異、および繊維直角方向の強度低下によ
って直交積層においては、繊維直角方向のクランク(1
”T クラック)が比較的低圧力で入り易いためシー
ルに対する信頼性が低く、一般的には繊維直角方向の応
力 σ、の小さい周方向および軸方向強度比が2;1の
50°〜55°ヘリカル巻き構成が一般に利用されてい
る、そこで、直交積層構成を基本とし、その1T ク
ラックの対策として容器内面にゴムライニングを施すこ
とが行なわれている。
ゴムライニングを施す従来の第一の方法はl’:R])
製容器の内面に未硬化ゴムを流し込んでこれを硬化して
ライニング層を形成するものである。
製容器の内面に未硬化ゴムを流し込んでこれを硬化して
ライニング層を形成するものである。
しかしながら、この製造方法によると、ライニング層に
ピンボールやムラが生じ易く、内面精度の維持が困難で
ある欠点がある。
ピンボールやムラが生じ易く、内面精度の維持が困難で
ある欠点がある。
また、従来の第二の方法として、FRP製容器とライニ
ング層を予め別々に製作し、ライニング層をFRP製容
器内に挿入して接着する方法がある。
ング層を予め別々に製作し、ライニング層をFRP製容
器内に挿入して接着する方法がある。
この方法は、接着工程を必要とし、その際に十分な接着
強度を得かっ内面精度も良好にするには内圧を負荷する
必要があるため、作業が困難である欠点がある。
強度を得かっ内面精度も良好にするには内圧を負荷する
必要があるため、作業が困難である欠点がある。
(ハ)問題点を解決するための手段
この発明の第一の目的は、ライニング層を有するF R
P製部j圧容器ボディの製造方法を提供するニアリ、そ
の目的を達成するために、マンドレル上に設けたライニ
ング層の周りにフィラメントワインディング法によりF
RP層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したFRP層をマンドレルから分離することにより
、FRP製耐圧容器ボディを得るようにしたものである
(以下、第一発明という)。
P製部j圧容器ボディの製造方法を提供するニアリ、そ
の目的を達成するために、マンドレル上に設けたライニ
ング層の周りにフィラメントワインディング法によりF
RP層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したFRP層をマンドレルから分離することにより
、FRP製耐圧容器ボディを得るようにしたものである
(以下、第一発明という)。
一方、耐圧容器の継手構造としては、ネジ継手を用いる
のが一般であるが、F RP容器にネジ切りを行なうと
、FRPの連続繊維を切断するので十分な強度を得るこ
とができない。
のが一般であるが、F RP容器にネジ切りを行なうと
、FRPの連続繊維を切断するので十分な強度を得るこ
とができない。
この発明の第二の目的は、上記第一の発明の目的に加え
、同時にネジ部の成形を行なうようにしたl−’ RP
製剛圧容器ホディの製造方法を提供するにあり、そのた
めに、マンドレルのライニング積層部に隣接し゛Cネジ
部成形型を着脱自在に取付け、ライニング積層部の周り
にライニング層を設け、そのライニング層とネジ部成形
型の周りにフィラメンl−’フィンディング法によりF
RP層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したpI(1)層をネジ部成形型及びマンドレルか
ら分離することにより、ネジ部付きのF RI)製削圧
容器ボディを得るようにしたものである(以下、第二発
明という)。
、同時にネジ部の成形を行なうようにしたl−’ RP
製剛圧容器ホディの製造方法を提供するにあり、そのた
めに、マンドレルのライニング積層部に隣接し゛Cネジ
部成形型を着脱自在に取付け、ライニング積層部の周り
にライニング層を設け、そのライニング層とネジ部成形
型の周りにフィラメンl−’フィンディング法によりF
RP層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したpI(1)層をネジ部成形型及びマンドレルか
ら分離することにより、ネジ部付きのF RI)製削圧
容器ボディを得るようにしたものである(以下、第二発
明という)。
(ニ)実施例
〔第一発明の実施例〕
第3図から第6図は第一発明の実施例であり、→Fプラ
イロール1から連続補強繊維2を繰出し、樹脂の含浸4
3!413を通過せしめ、トラパーザ4を介してマンド
レル5の周りに樹脂を含浸した連続補強繊維2を供給す
る。
イロール1から連続補強繊維2を繰出し、樹脂の含浸4
3!413を通過せしめ、トラパーザ4を介してマンド
レル5の周りに樹脂を含浸した連続補強繊維2を供給す
る。
マンドレル5の周りには、予め成形したコムライニング
層6を挿入するか、又はマンドレル5上で成形するかし
てゴムライニング層6を設け、その周りに上記の樹脂含
浸補強繊維を巻き(=jけて所要厚さのF RI)層7
を形成し、次にこれを硬化することによりF RP層7
とコムライニング層6を一体化し、しかるのちに−7ン
ドレル5から抜キ出すと、第5図に示すように、ゴムラ
イニング層6を一体化したFRP製耐圧容器のボディ8
を得ることができる。
層6を挿入するか、又はマンドレル5上で成形するかし
てゴムライニング層6を設け、その周りに上記の樹脂含
浸補強繊維を巻き(=jけて所要厚さのF RI)層7
を形成し、次にこれを硬化することによりF RP層7
とコムライニング層6を一体化し、しかるのちに−7ン
ドレル5から抜キ出すと、第5図に示すように、ゴムラ
イニング層6を一体化したFRP製耐圧容器のボディ8
を得ることができる。
なお、第6図のことき球殻形のF’ RP装面]圧容器
のボディを製作するには、同図に示すことき球形の割型
マンドレル5を使用する。
のボディを製作するには、同図に示すことき球形の割型
マンドレル5を使用する。
また、上記の方法は、いわゆる湿式法であるが、プレプ
リグを用いた乾式法によっても製作するこ吉ができる。
リグを用いた乾式法によっても製作するこ吉ができる。
一第7図及び第8図は第二発明の実施例に関する。
第二発明の場合のマンドレル5は、ライニング積層部9
を有すると共にその両側にネジ部成型10゜1oを着脱
自在に挿入してあり、そのネジ部成形型io、ioはそ
の径が小さくなるように分解してマンドレル5から取外
せるようになっている。
を有すると共にその両側にネジ部成型10゜1oを着脱
自在に挿入してあり、そのネジ部成形型io、ioはそ
の径が小さくなるように分解してマンドレル5から取外
せるようになっている。
ライニング積層部9の周りには、第一発明の場合と同様
にゴーライニング層6が設けられ、そのゴムライニング
層6とネジ部成形型10.10の周りに第一発明の場合
と同様にして樹脂含浸した連続補強繊維の巻付けること
によりF Rl)層7を形成する。FRP層7を加熱硬
化することによりF’ RP 層7とゴムライニング層
6を一体化し、しかるのちにネジ部成形型10を分解し
て外し、マンドレル5から抜くと、ネジ部11付きのF
’ RP製容器のボディ12を得ることができる。
にゴーライニング層6が設けられ、そのゴムライニング
層6とネジ部成形型10.10の周りに第一発明の場合
と同様にして樹脂含浸した連続補強繊維の巻付けること
によりF Rl)層7を形成する。FRP層7を加熱硬
化することによりF’ RP 層7とゴムライニング層
6を一体化し、しかるのちにネジ部成形型10を分解し
て外し、マンドレル5から抜くと、ネジ部11付きのF
’ RP製容器のボディ12を得ることができる。
上記の第−発明及び第二発明のいずれの実施例において
も、0°〜15°の軸方向連続補強繊維および75′″
〜90″の周方向連続補強繊維を必須成分とする直交積
層によりFRP層を形成することができる。
も、0°〜15°の軸方向連続補強繊維および75′″
〜90″の周方向連続補強繊維を必須成分とする直交積
層によりFRP層を形成することができる。
また、炭素繊維強化プラスチック(CF RI) )及
び芳香族ポリアミド繊維の両方又はいずれか一方を使用
することができる。
び芳香族ポリアミド繊維の両方又はいずれか一方を使用
することができる。
(ホ)実験例
第二発明の方法を、補強繊維としてCF Rl)を用い
て実施し、ネジ部及びゴムライニング層を有する第8図
のごとき1Iiij圧容器のボディを製作した。
て実施し、ネジ部及びゴムライニング層を有する第8図
のごとき1Iiij圧容器のボディを製作した。
CFRP層の直径は80 mm 、長さ 1000 m
、厚さ1.5 mmであり、ゴムライニング層の厚さは
1、0 mmであった。
、厚さ1.5 mmであり、ゴムライニング層の厚さは
1、0 mmであった。
」−記の容器ボディの両側に金属製蓋を装着後、面1水
圧試験を行なった結果、下表に示すように、全体破壊値
は、FT クラック値をはるかに越えた値きなり、また
全体破壊まで水漏れしなかったことを確J忍した。
圧試験を行なった結果、下表に示すように、全体破壊値
は、FT クラック値をはるかに越えた値きなり、また
全体破壊まで水漏れしなかったことを確J忍した。
なお、55°ヘリ力ル巻の場合は直交積層のものより1
パT クラック値は高いが、直交積層のものよ(へ)
効果 以上のように、第一発明は゛?マンドレル上設けたゴム
ライニング層上にワインデインク法によってF RP層
を形成するものであるから、ライニング層の内面精度が
商く、またFRP層との接着部の信頼性の高い配圧容器
ボディを製造することができる。
パT クラック値は高いが、直交積層のものよ(へ)
効果 以上のように、第一発明は゛?マンドレル上設けたゴム
ライニング層上にワインデインク法によってF RP層
を形成するものであるから、ライニング層の内面精度が
商く、またFRP層との接着部の信頼性の高い配圧容器
ボディを製造することができる。
また、第二発明は上記の効果に加え、I=’ RPの繊
維を切ることなくネジ部を同時に成形できる効果がある
。
維を切ることなくネジ部を同時に成形できる効果がある
。
第1図は巻付角θと周方向強度[との関係を示すグラフ
、第2図は巻付角θと熱膨張係数αとの関係を示すグラ
フ、第3図は第一発明の実施装置の概略図、第4図はマ
ンドレル上に成形した状態の断面図、第5図は゛完成品
の断面図、第6図は他の形状の容器を製作する場合のマ
ンドレル1−に成形した状態の断面図、第7図は第二発
明の場合のマンドレル上に成形した状態の断面図、第8
図は完成品の断面図である。 1・・・サプライロール、2・・・連続補強繊維、3・
・・含浸層、5・・・マンドレル、6・・・ゴムライニ
ング層、7・・・F RP層、9・・・ライニング積層
部、10・・・ネジ部成旭型 WtYF出願人 住友電気工業株式会社同 代理人
鎌 1)文 二
、第2図は巻付角θと熱膨張係数αとの関係を示すグラ
フ、第3図は第一発明の実施装置の概略図、第4図はマ
ンドレル上に成形した状態の断面図、第5図は゛完成品
の断面図、第6図は他の形状の容器を製作する場合のマ
ンドレル1−に成形した状態の断面図、第7図は第二発
明の場合のマンドレル上に成形した状態の断面図、第8
図は完成品の断面図である。 1・・・サプライロール、2・・・連続補強繊維、3・
・・含浸層、5・・・マンドレル、6・・・ゴムライニ
ング層、7・・・F RP層、9・・・ライニング積層
部、10・・・ネジ部成旭型 WtYF出願人 住友電気工業株式会社同 代理人
鎌 1)文 二
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 +l+ マンドレル上に設けたライニング層の周すニ
フィラメント・フィンディング法により繊維強化プラス
チック層を形成し、これを硬化したのちライニング層と
一体化した繊維強化プラスチツク層をマンドレルから分
離することを特徴とする繊維強化プラスチック製剛圧容
器ボディの製造方法。 +21 −7ンドレルのライニング積層部に隣接してネ
ジ部成形型を着脱自在に取利け、ライニング積層部の周
りにライニング層を設け、そのライニング層とネジ部成
形型の周りにフィラメントワインディング法により繊維
強化プラスチツク層を形成し、これを硬化したのちライ
ニング層と一体化した繊維強化プラスチツク層をネジ部
成形型及び゛7ンドレルから分離することを特徴とする
繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボディの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58025279A JPS59150725A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58025279A JPS59150725A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59150725A true JPS59150725A (ja) | 1984-08-29 |
JPH0328301B2 JPH0328301B2 (ja) | 1991-04-18 |
Family
ID=12161579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58025279A Granted JPS59150725A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59150725A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007094475A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Ajinomoto Co., Inc. | 繊維強化プラスチック製品 |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP58025279A patent/JPS59150725A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007094475A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Ajinomoto Co., Inc. | 繊維強化プラスチック製品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0328301B2 (ja) | 1991-04-18 |
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