JPS6034832A - 高強度複合構造物の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
高強度複合構造物の製造方法及びその製造装置Info
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- JPS6034832A JPS6034832A JP59077628A JP7762884A JPS6034832A JP S6034832 A JPS6034832 A JP S6034832A JP 59077628 A JP59077628 A JP 59077628A JP 7762884 A JP7762884 A JP 7762884A JP S6034832 A JPS6034832 A JP S6034832A
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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】
この発明は、複合強化高分子又はプラスチック構造物、
とくにその内に選択的に補強材を配設した樹脂に好適な
複合構造物の製造方法及びその製造装置に関する。
とくにその内に選択的に補強材を配設した樹脂に好適な
複合構造物の製造方法及びその製造装置に関する。
内部に補強材を持つ熱硬化性樹脂からなる複合組成物は
、従来公知でアシ、広く用いられている。これら組成物
は、軽量かつ高強度であるため、特に自動車工業などの
自動推進機工業に用いられている。この組成の構造物は
、一般にグラスファイバー、グラスフィラメント等の補
強材を持つ熱硬化性樹脂からなる。補強材としては、テ
璽ツブドグラスファイバー、連続グラスファイバーある
いはいわゆるロービングを形成するフィラメント束など
が用いられている。
、従来公知でアシ、広く用いられている。これら組成物
は、軽量かつ高強度であるため、特に自動車工業などの
自動推進機工業に用いられている。この組成の構造物は
、一般にグラスファイバー、グラスフィラメント等の補
強材を持つ熱硬化性樹脂からなる。補強材としては、テ
璽ツブドグラスファイバー、連続グラスファイバーある
いはいわゆるロービングを形成するフィラメント束など
が用いられている。
また補強材として織布９部分的又は半硬化した流動可能
な熱硬化性樹脂を予じめ含浸したテープ、成形組成物で
おるファイノ々−マット又はシ＋ ） （ＳＭＣ） 、
などが用いられている。樹脂は、通常、’ リエステル
、ビニルエステル、工？キシ及び７メリイミドが用いら
れている。これらの部材は、−緒に配設され、樹脂′か
らなる特定の複合マトリックス構造物を形成し、マトリ
ックス中の所望位置に補強材を保持している。
な熱硬化性樹脂を予じめ含浸したテープ、成形組成物で
おるファイノ々−マット又はシ＋ ） （ＳＭＣ） 、
などが用いられている。樹脂は、通常、’ リエステル
、ビニルエステル、工？キシ及び７メリイミドが用いら
れている。これらの部材は、−緒に配設され、樹脂′か
らなる特定の複合マトリックス構造物を形成し、マトリ
ックス中の所望位置に補強材を保持している。
しかし従来は、複合構造物のうち高応力の〃為かる位置
に特定の構造的性質を持たせる必要がある場合、複合構
造物中のいたる所に補強部材を使用していた。その結果
、従来の複合構造物は、特に強度を必要としカい個所に
ついては、過剰設計となっていた。これは従来の補強材
力玉均−性を有するためでアシ、そこでは高応力のかか
る所望幾可学的形状個所が機器におけるあまシ強度を必
要としない個所の補強材の特性と同じ特性を示していた
。
に特定の構造的性質を持たせる必要がある場合、複合構
造物中のいたる所に補強部材を使用していた。その結果
、従来の複合構造物は、特に強度を必要としカい個所に
ついては、過剰設計となっていた。これは従来の補強材
力玉均−性を有するためでアシ、そこでは高応力のかか
る所望幾可学的形状個所が機器におけるあまシ強度を必
要としない個所の補強材の特性と同じ特性を示していた
。
この問題はまず複合構造物の基本層、即ち全ての機器中
において所望最小構造特性を持つ基本層を使用し、更に
複合機器のうち強度の必要性が予熱される個所に補強材
を局部的かつ選択的に配置することによシ解決されてい
る。この技術は、所定補強材が強度を必要とする個所に
所望の物理的特性を付与するもので、ＳＭＣの如き材料
の形態を取っている。この技術は、所望の最小構造特性
である基本層に向きを合せて層を重ねることによシ、複
合機器の性質を変えている。即ち多くの異なる形態物中
に配置される２又は多数の層を用いて、構造的特性の異
なる層を作シ、これを基本としてこの４中で構造物を作
シ上げている。この方法は、よく研究され、従来広く認
識されている。しかしこの選択的補強技術は、いくつか
の問題とくに高体積の生成物に関して問題がある。
において所望最小構造特性を持つ基本層を使用し、更に
複合機器のうち強度の必要性が予熱される個所に補強材
を局部的かつ選択的に配置することによシ解決されてい
る。この技術は、所定補強材が強度を必要とする個所に
所望の物理的特性を付与するもので、ＳＭＣの如き材料
の形態を取っている。この技術は、所望の最小構造特性
である基本層に向きを合せて層を重ねることによシ、複
合機器の性質を変えている。即ち多くの異なる形態物中
に配置される２又は多数の層を用いて、構造的特性の異
なる層を作シ、これを基本としてこの４中で構造物を作
シ上げている。この方法は、よく研究され、従来広く認
識されている。しかしこの選択的補強技術は、いくつか
の問題とくに高体積の生成物に関して問題がある。
即ち選択的補強技術の最も重大な問題の一つは、この技
術では通常マニーアルな操作又はノ・ンドレイアッ７°
（人手による積層）を必要とし、自動処理に比べてかな
シ大きな処理時間を必要とすることである。他の問題は
、ＳＭＣのように補強劇中で樹脂を部分的あるいは半硬
化的に溶解させるために高圧としなければならないこと
である。このため工具やプレス機のコストが比較的高い
ものとなってしまう。更に高圧とするために、低圧処理
に比べて硬化時間を比較的長くしなければならない。こ
れらの従来技術では、普通半硬化材料を成形型のキャビ
ティー中に置く際、手作業又はバンドレイアッゾを必要
とし、作業に高度の熟練を必要とする。更に選択的に補
強材料を配置する工程では、空隙がなくしかも層間の粘
着特性に優れたものを一貫して提供することはできない
。更に１つの層を成形型キャビティー内で他の層に対し
て相対的に動かさなければならないので、補強材を適切
に配置することが難かしく、層を固着することができな
いＯ 選択層技術の他の問題は、成形型キャビティー内に置か
れた時、連続補強材に対して適切な張力を維持させるこ
とができず、補強ファイバーが平行とならずあるいは所
望しない曲率となシ、そして構造的特性が異常あるいは
所望しないものと々ることである。従って所望しない状
態（平行でない配置）でファイバーと樹脂を最終的な配
置位置に移動して高圧をかけると、この高圧によシ、樹
脂富化領域と樹脂のない領域とが形成される。更゛に適
切な張力を付与できないので、最終部品の構造強度に悪
影響を与えてしまう。
術では通常マニーアルな操作又はノ・ンドレイアッ７°
（人手による積層）を必要とし、自動処理に比べてかな
シ大きな処理時間を必要とすることである。他の問題は
、ＳＭＣのように補強劇中で樹脂を部分的あるいは半硬
化的に溶解させるために高圧としなければならないこと
である。このため工具やプレス機のコストが比較的高い
ものとなってしまう。更に高圧とするために、低圧処理
に比べて硬化時間を比較的長くしなければならない。こ
れらの従来技術では、普通半硬化材料を成形型のキャビ
ティー中に置く際、手作業又はバンドレイアッゾを必要
とし、作業に高度の熟練を必要とする。更に選択的に補
強材料を配置する工程では、空隙がなくしかも層間の粘
着特性に優れたものを一貫して提供することはできない
。更に１つの層を成形型キャビティー内で他の層に対し
て相対的に動かさなければならないので、補強材を適切
に配置することが難かしく、層を固着することができな
いＯ 選択層技術の他の問題は、成形型キャビティー内に置か
れた時、連続補強材に対して適切な張力を維持させるこ
とができず、補強ファイバーが平行とならずあるいは所
望しない曲率となシ、そして構造的特性が異常あるいは
所望しないものと々ることである。従って所望しない状
態（平行でない配置）でファイバーと樹脂を最終的な配
置位置に移動して高圧をかけると、この高圧によシ、樹
脂富化領域と樹脂のない領域とが形成される。更゛に適
切な張力を付与できないので、最終部品の構造強度に悪
影響を与えてしまう。
しかしてとのような不利益はこの発明によシ解決できる
。即ちこの発明拡、複合構造部材と、これを作る方法及
び装置を提供するもので、この発明において補強材は供
給段階と成形及び硬化段階を通して位置決めされかつ含
有される。
。即ちこの発明拡、複合構造部材と、これを作る方法及
び装置を提供するもので、この発明において補強材は供
給段階と成形及び硬化段階を通して位置決めされかつ含
有される。
圧縮成形は、比較的低圧力でおこなわれる。所望の物理
的特性は、複合材マトリックス中の任意の位置において
それぞれの補強材の量及び位置を正確に制御することに
よシなされる。この補強材の制御は、複合部の異なる断
面領域内で方向又は方位を変えることによシ正確にする
ことができる。一方マトリックス中の樹脂の圧縮流動は
、限定した範囲に生じるが、この発明は、補強材を分散
させているのでマトリックスの流動に依存することはな
い。また補強材の位置決めは、一度湿潤供給体が完全に
硬化すれば、所望位置に一致するようにおこなうことに
よシ正確に制御できる。
的特性は、複合材マトリックス中の任意の位置において
それぞれの補強材の量及び位置を正確に制御することに
よシなされる。この補強材の制御は、複合部の異なる断
面領域内で方向又は方位を変えることによシ正確にする
ことができる。一方マトリックス中の樹脂の圧縮流動は
、限定した範囲に生じるが、この発明は、補強材を分散
させているのでマトリックスの流動に依存することはな
い。また補強材の位置決めは、一度湿潤供給体が完全に
硬化すれば、所望位置に一致するようにおこなうことに
よシ正確に制御できる。
この発明は、内部に補強材をもつ熱硬化性又は熱可塑性
樹脂の高強度複合構造物を製造する方法及び装置である
。最初の湿潤樹脂供給体とファイバーグラスロービング
の如き補強材は、連続して供給され、装置を通して予じ
め張力が加えられ、前進移動する。そして多数の補強材
は、断面領域の所定位装置において、張力を加えられた
供給体中に配置される。そこで複合マトリックスが形成
され、この内の所定位置に連続的な縦方向のロービング
が所定位置に配置される。このロービングは、角度が長
さ方向に対してＯ０±９０°に範囲で可変可能なロービ
ングと結合して配置することができる。成形型キャビテ
ィーは、所定の断面領域を持ち、所定長さであり、この
所定の断面領域は長さ方向に沿って変わることができる
。複合マトリックスは、移動して成形型キャビティ内で
圧縮成形され、複合マトリックスを所定の張力で保持し
た状態で硬化する。硬化生成物は、連続供給源から構成
される装置から排出される。
樹脂の高強度複合構造物を製造する方法及び装置である
。最初の湿潤樹脂供給体とファイバーグラスロービング
の如き補強材は、連続して供給され、装置を通して予じ
め張力が加えられ、前進移動する。そして多数の補強材
は、断面領域の所定位装置において、張力を加えられた
供給体中に配置される。そこで複合マトリックスが形成
され、この内の所定位置に連続的な縦方向のロービング
が所定位置に配置される。このロービングは、角度が長
さ方向に対してＯ０±９０°に範囲で可変可能なロービ
ングと結合して配置することができる。成形型キャビテ
ィーは、所定の断面領域を持ち、所定長さであり、この
所定の断面領域は長さ方向に沿って変わることができる
。複合マトリックスは、移動して成形型キャビティ内で
圧縮成形され、複合マトリックスを所定の張力で保持し
た状態で硬化する。硬化生成物は、連続供給源から構成
される装置から排出される。
以下本発明を図示する実施例を参照して説明する。
第１図において、図中１０は 又幀こ
の発明に従って構成された自動推進機用パン・臂一部、
材の形状をした複合構造物である。この複合構造物１０
は、湾曲端部１１を持つ湾曲した自動推進機用パンツ’
？一部材を示し、その断面形状は第２図に示すように略
Ｕ形状をなしている。
材の形状をした複合構造物である。この複合構造物１０
は、湾曲端部１１を持つ湾曲した自動推進機用パンツ’
？一部材を示し、その断面形状は第２図に示すように略
Ｕ形状をなしている。
パン・臂−の複合構造物１０の前面には、第２図。
第３図に示すように凹部１２が形成され、また略Ｕ型断
面の足部１４において、テーパ状断面あるいは変化する
断面が形成されている。更に詳述すると、この断面には
、グラス、カーダン。
面の足部１４において、テーパ状断面あるいは変化する
断面が形成されている。更に詳述すると、この断面には
、グラス、カーダン。
スチールファイバー等に織布ファイバー、金属スタンピ
ング、他の併用可能な補強材とを組合せた補強材の複合
マトリックスが混合しており、この補強材は、補強材８
５重量−以下、樹脂系１５重量％からなる均−複合材料
内にこれら材料を固着しうる樹脂系により所定位置に保
持されている。この発明によれば、各補強材は、正確に
置かれ、ファイバー、即ちグラスフィラメントの寸法か
らロービングからなるフィラメント群までのファイバー
までを含むことができ、これを織布材やチョツプドスト
ランドマット（ストランドを適当な長さにカットしたも
のをマット状不織布にしたもの）や連続ストランドマッ
トとして使用できる。更に本発明によれば、複合構造物
１０の形状は、一定の断面形状に限定されず、バンパー
構造物１０の縦軸に沿って任意の個所で変えるととがで
きる。これには任意の断面部分の体積を一定のままとし
て、断面を所望の構造に変えるようにすればよい。例え
ば所定構造の断面又は部分を、断面部分の体積を一定と
したｔまで円形状から角形状に変えることができる。
ング、他の併用可能な補強材とを組合せた補強材の複合
マトリックスが混合しており、この補強材は、補強材８
５重量−以下、樹脂系１５重量％からなる均−複合材料
内にこれら材料を固着しうる樹脂系により所定位置に保
持されている。この発明によれば、各補強材は、正確に
置かれ、ファイバー、即ちグラスフィラメントの寸法か
らロービングからなるフィラメント群までのファイバー
までを含むことができ、これを織布材やチョツプドスト
ランドマット（ストランドを適当な長さにカットしたも
のをマット状不織布にしたもの）や連続ストランドマッ
トとして使用できる。更に本発明によれば、複合構造物
１０の形状は、一定の断面形状に限定されず、バンパー
構造物１０の縦軸に沿って任意の個所で変えるととがで
きる。これには任意の断面部分の体積を一定のままとし
て、断面を所望の構造に変えるようにすればよい。例え
ば所定構造の断面又は部分を、断面部分の体積を一定と
したｔまで円形状から角形状に変えることができる。
第４図は装置１００を示し、この装置１００はこの発明
にもとづく高強度複合構造物を製造するものである。こ
の装置１００は、補強材料（これはファイバーグラスロ
ービングの形で示される）の無限供給源を備えている。
にもとづく高強度複合構造物を製造するものである。こ
の装置１００は、補強材料（これはファイバーグラスロ
ービングの形で示される）の無限供給源を備えている。
供給源１１２は、ファイバーグラスドフ（ｆｌｂｅｒｇ
ｌａｓｓｄｏｆｆｓ ）のクリール（巻糸軸素）の形態
をなし、このクリールは適当な基台上又は基台内に設け
られている。一般的には、供給源１１２が７つの分離基
台を備え、各基台が５つの棚を持つものが、実際上好ま
しい。そして３５の棚のそれぞれには１２０分離してい
るドフが供給されている。従って供給源１１２から４２
０に分離したファイバーグラスロービングが供給される
ことになる。１つの構造例を示すと、ロービングは、オ
ーウェンズコーニングファイバーグラス（タイ７’３０
，１１３イールド（ｙｉｅｌｄ ）及び２２５イールド
）であった。
ｌａｓｓｄｏｆｆｓ ）のクリール（巻糸軸素）の形態
をなし、このクリールは適当な基台上又は基台内に設け
られている。一般的には、供給源１１２が７つの分離基
台を備え、各基台が５つの棚を持つものが、実際上好ま
しい。そして３５の棚のそれぞれには１２０分離してい
るドフが供給されている。従って供給源１１２から４２
０に分離したファイバーグラスロービングが供給される
ことになる。１つの構造例を示すと、ロービングは、オ
ーウェンズコーニングファイバーグラス（タイ７’３０
，１１３イールド（ｙｉｅｌｄ ）及び２２５イールド
）であった。
各ロービング１１４の先端は、梳毛板１１６ｍ＋１１６
ｂ、１１６ａを通して受け取られ導かれる。梳毛板は、
多数の開口又はスルーホールを持つ板状又は盤状形状と
することができる。この装置は所定の・やターン内に設
けられ、出てくるロービングが所定断面形状をとるよう
になっている。キャリアストックの２つのロール１１８
ｍ、１１８ｂは、所定幅の織布マット又はテープの形を
とっているが、これは、具体例として示しだ１例である
。キャリアストック自体は補強材で、複合マトリックス
の一要素を形成し、又必要に応じロービングが装置１０
０を通る際そのベルト又はサポートとして作用する。
ｂ、１１６ａを通して受け取られ導かれる。梳毛板は、
多数の開口又はスルーホールを持つ板状又は盤状形状と
することができる。この装置は所定の・やターン内に設
けられ、出てくるロービングが所定断面形状をとるよう
になっている。キャリアストックの２つのロール１１８
ｍ、１１８ｂは、所定幅の織布マット又はテープの形を
とっているが、これは、具体例として示しだ１例である
。キャリアストック自体は補強材で、複合マトリックス
の一要素を形成し、又必要に応じロービングが装置１０
０を通る際そのベルト又はサポートとして作用する。
換言すれば、最終的な部品又は生産物の形状（即ち複合
マトリックス供給体の断面形状）を得るには、供給中に
供給体を輸送する適当なキャリアストックを用いる必要
がある。織布又はテープの端部は、隣近する梳毛板を通
りあるいはこの梳毛板直後において、隣近するロービン
グ上に置かれる。次いでロービングは、樹脂浴１２０ａ
、１２０ｂ、１２０ｃに供給される。
マトリックス供給体の断面形状）を得るには、供給中に
供給体を輸送する適当なキャリアストックを用いる必要
がある。織布又はテープの端部は、隣近する梳毛板を通
りあるいはこの梳毛板直後において、隣近するロービン
グ上に置かれる。次いでロービングは、樹脂浴１２０ａ
、１２０ｂ、１２０ｃに供給される。
樹脂浴は各ダルーゾのロービンに含浸せしめ、キャリア
ストックを複合材質の湿潤供給体、即ち湿式樹脂とグラ
スファイバー補強材からなる湿潤供給体とする。ここで
樹脂は、例えばオウエンズコーニングファイバーグラス
（タイプＥ９８７−２）で低収縮ポリエステル樹脂であ
る。
ストックを複合材質の湿潤供給体、即ち湿式樹脂とグラ
スファイバー補強材からなる湿潤供給体とする。ここで
樹脂は、例えばオウエンズコーニングファイバーグラス
（タイプＥ９８７−２）で低収縮ポリエステル樹脂であ
る。
ロービングは、梳毛板から出た後張力を加えるのが好ま
しい。このことは、ロービングを樹脂浴の前に設けた１
対のスプリング負荷ノーリーを通して、Ｓ型状の経路に
湾曲せしめることにより、なされる。以下詳細に述べる
ように、張力付加装置のばね定数を選択又は調節して、
各ロービングに２ボンドの張力を付加するのが好適であ
る。第４ａ図及び第４ｂ図は、補強材料の縦軸方向を見
た断面図で、織布マットＷを含み、梳毛板１１６ａ、１
１６ｃからそれぞれ出てきたものである。ここでは明確
にするために一定数のロービングＲ又はロービング束し
か示していない。次いで樹脂を含浸したロービングを、
ローラ１２２ａ、１２２ｂに導き、最終梳毛板１２４に
入れる。この梳毛板１２４は、梳毛板１１６ａ〜１１６
ｃと同様のものであシ、また湿潤供給体に適用すべく圧
搾ブツシュを含むことができる。第４Ｃ図は、湿潤樹脂
ｒを含む組成マトリックスを示し、供給体が通過する梳
毛板１２４の縦軸方向を見ている。梳毛板１２４はファ
イバ又は補強材を包む所定形状及び断面形状とすること
ができる。更にマンドレルをこの段階で用いて、供給体
及び最終完成品を中空形状とすることができる。
しい。このことは、ロービングを樹脂浴の前に設けた１
対のスプリング負荷ノーリーを通して、Ｓ型状の経路に
湾曲せしめることにより、なされる。以下詳細に述べる
ように、張力付加装置のばね定数を選択又は調節して、
各ロービングに２ボンドの張力を付加するのが好適であ
る。第４ａ図及び第４ｂ図は、補強材料の縦軸方向を見
た断面図で、織布マットＷを含み、梳毛板１１６ａ、１
１６ｃからそれぞれ出てきたものである。ここでは明確
にするために一定数のロービングＲ又はロービング束し
か示していない。次いで樹脂を含浸したロービングを、
ローラ１２２ａ、１２２ｂに導き、最終梳毛板１２４に
入れる。この梳毛板１２４は、梳毛板１１６ａ〜１１６
ｃと同様のものであシ、また湿潤供給体に適用すべく圧
搾ブツシュを含むことができる。第４Ｃ図は、湿潤樹脂
ｒを含む組成マトリックスを示し、供給体が通過する梳
毛板１２４の縦軸方向を見ている。梳毛板１２４はファ
イバ又は補強材を包む所定形状及び断面形状とすること
ができる。更にマンドレルをこの段階で用いて、供給体
及び最終完成品を中空形状とすることができる。
次いで梳毛板１２４から出る供給体を、１対の双軸補強
アプリケータ１２６．１２Ｂに導く。
アプリケータ１２６．１２Ｂに導く。
各双軸アプリケータは、回転部材を備え、この回転部材
は複合マトリックス供給体の縦軸と同軸である。また回
転部材は、それぞれ反対の方向に回転すべく、設けられ
ている。以下詳細に述べる。各アプリケータは、その上
に設けた補強材の供給源と、複合マ） ＩＪワックス給
体を受け取るべくその内に開口した中央部とを備えてい
る。複合々トリックス供給体がアプリケータ１２６．１
２Ｂを通る時、各アプリケータは所定の速度で回転して
、その補強材を複合マトリックスの縦方向にのびたロー
ビングの周囲に包み込む。この結果、補強パターン即ち
、複合マトリックス供給体の長さ方向における角度方向
を持つ補強パターンが付加される。この角度は００〜±
９０°の範囲で変化できるが（例えば双軸的に）、これ
はアプリケータの回転速度及びアプリケータを通る複合
供給体の速度に依存する。
は複合マトリックス供給体の縦軸と同軸である。また回
転部材は、それぞれ反対の方向に回転すべく、設けられ
ている。以下詳細に述べる。各アプリケータは、その上
に設けた補強材の供給源と、複合マ） ＩＪワックス給
体を受け取るべくその内に開口した中央部とを備えてい
る。複合々トリックス供給体がアプリケータ１２６．１
２Ｂを通る時、各アプリケータは所定の速度で回転して
、その補強材を複合マトリックスの縦方向にのびたロー
ビングの周囲に包み込む。この結果、補強パターン即ち
、複合マトリックス供給体の長さ方向における角度方向
を持つ補強パターンが付加される。この角度は００〜±
９０°の範囲で変化できるが（例えば双軸的に）、これ
はアプリケータの回転速度及びアプリケータを通る複合
供給体の速度に依存する。
対向する方向のものをそれぞれ包み込む１対の双軸回転
アプリケータを使用することにより、対称的又は平衡の
とれた供給体が供給され、そこでは１つのアプリケータ
によシ供給体に導入された任意の応力が他のものにより
相殺され、平衡を保つ。ここで、包み込みを常套手段で
あるマンドレルを使用せずにおこなうことに留意すべき
である。換言すれば、複合マトリックス供給体の縦方向
にのびかつ張力を付加されたロービングがマンドレルの
作用をしている。むろんマンドレルを使用して中空構造
又はチーーブを作るようにすることもできる。
アプリケータを使用することにより、対称的又は平衡の
とれた供給体が供給され、そこでは１つのアプリケータ
によシ供給体に導入された任意の応力が他のものにより
相殺され、平衡を保つ。ここで、包み込みを常套手段で
あるマンドレルを使用せずにおこなうことに留意すべき
である。換言すれば、複合マトリックス供給体の縦方向
にのびかつ張力を付加されたロービングがマンドレルの
作用をしている。むろんマンドレルを使用して中空構造
又はチーーブを作るようにすることもできる。
一方、フオーム芯材の如き芯材を適宜使用することもで
きる。またこの発明は、回転アプリケータを使用せずと
も実施できることを、認識すべきである。これは、多く
の生産物では回転アプリケータで供給されるタイプの供
給体及び補強材ノリーンを必要としないためである。
きる。またこの発明は、回転アプリケータを使用せずと
も実施できることを、認識すべきである。これは、多く
の生産物では回転アプリケータで供給されるタイプの供
給体及び補強材ノリーンを必要としないためである。
アプリケータ１２６及び１２８から出ると複合供給体Ｃ
が得られ、ここでは複合マトリックスは圧縮成形の用意
ができている。次いで供給体Ｃは圧縮成形プレス機１３
０に導がれる。１７１機１３０は往復ラム１３２を備え
、この往復シム１３２は可動上部雌型１３４に機械的に
固定されている。下部雄型１３６は、固定又は可動のも
ので、１７１機１３０のフレームに適宜固着されている
。更にプレス機１３０ｔｄ、、クランプ器１３３を備え
ている。このクランプ器１３３はダイスが閉じて成形物
を加圧し最終部品を杉皮する時に供給体Ｃにクランプと
張力付加を行うことに利用される。
が得られ、ここでは複合マトリックスは圧縮成形の用意
ができている。次いで供給体Ｃは圧縮成形プレス機１３
０に導がれる。１７１機１３０は往復ラム１３２を備え
、この往復シム１３２は可動上部雌型１３４に機械的に
固定されている。下部雄型１３６は、固定又は可動のも
ので、１７１機１３０のフレームに適宜固着されている
。更にプレス機１３０ｔｄ、、クランプ器１３３を備え
ている。このクランプ器１３３はダイスが閉じて成形物
を加圧し最終部品を杉皮する時に供給体Ｃにクランプと
張力付加を行うことに利用される。
更に装置１００は、クランプ、カットオフ及び排出ステ
ーション１４０を備えている。このステーション１４０
はクランプ器１４２を備え、このクランプ器１４２は固
定ラック１４４上に可動自在に設けられている。クラン
プ器１４２は１対の可動クランプ１４２ａと１４２ｂを
備え、これら可動クランプ１４２ｍ 、１４２ｂは、圧
縮成形操作後にダイス１３４，１３６を開いて得られた
硬化最終製品をクランプし保持するようになっている。
ーション１４０を備えている。このステーション１４０
はクランプ器１４２を備え、このクランプ器１４２は固
定ラック１４４上に可動自在に設けられている。クラン
プ器１４２は１対の可動クランプ１４２ａと１４２ｂを
備え、これら可動クランプ１４２ｍ 、１４２ｂは、圧
縮成形操作後にダイス１３４，１３６を開いて得られた
硬化最終製品をクランプし保持するようになっている。
またクラノン０器１４２は、成形操作中に適当な張力を
付与する機能がある。
付与する機能がある。
ダイスが開いた時、クランプ器１４２は雄型１３６上に
動いて硬化部分をクランプし移動する。次いで１対のカ
ッタ１４６．１４７により供給体Ｃの残りから硬化部分
を切断する。１つの具体例では、各硬化部分と残シの供
給体との間に少量の残滓が生じる。各部分が装置を通過
した時、１対のカッタが各端部から残滓を作シかつ除去
し、最終部品のサイズ決めをする。プレス機１３０のダ
イス１３４．１３６は、常套的加熱手段（図示せず）を
備え、この加熱手段は供給体Ｃの硬化を促進するもので
ある。
動いて硬化部分をクランプし移動する。次いで１対のカ
ッタ１４６．１４７により供給体Ｃの残りから硬化部分
を切断する。１つの具体例では、各硬化部分と残シの供
給体との間に少量の残滓が生じる。各部分が装置を通過
した時、１対のカッタが各端部から残滓を作シかつ除去
し、最終部品のサイズ決めをする。プレス機１３０のダ
イス１３４．１３６は、常套的加熱手段（図示せず）を
備え、この加熱手段は供給体Ｃの硬化を促進するもので
ある。
更に詳細に説明すると、プレス機１３０とステーション
１４０はトラック上に可動自在に設けられ、アプリケー
タ１２８に隣接する第１の位置から、アプリケータ１２
８から離れた位置にある第２の位置に移動できるように
なっている。この動作は、ダイスが閉じ部品がプレス機
内に硬化している時、供給体Ｃをいくぶん移動させる作
用がある。これは、ダイスが開いている時、プレス機１
３０が最初に動いて、アプリケータ１２８に隣接する位
置及び固定された湿潤供給体上に来るためである。一度
ダイスが閉じ、硬化操作がはじまると、プレス機は、ア
ブーリケータ１２８から離れ、新しい湿潤供給体を次の
成形操作を行なう位置に引き出す。更にプレス機が動い
ているが、ダイスが閉じる以前において、クランプ器１
３８は閉じ、供給体Ｃを所定圧力下でクランプする。こ
の圧力は、供給体Ｃの張力が２ポンドを越えた時供給体
Ｃがクランプから滑りうる圧力である。クランプ器１４
２はダイスの他側上で張力を保持する。このことは、圧
縮成形操作中に供給体Ｃ中の縦方向にのびだロービング
に、所定張力を付加、保持することによりなされる。従
ってこのことにより、補強材を成形型キャビティー内の
所望位置に正確に保持することができる。またダイスは
、これらが合致する直前にゆっくり閉じるように設定さ
れている。従っ−にのことにより、捕捉されたエアーと
過剰な樹脂が逃げ、適当な樹脂配置でかつ空孔のない最
終部品を得ることができる。
１４０はトラック上に可動自在に設けられ、アプリケー
タ１２８に隣接する第１の位置から、アプリケータ１２
８から離れた位置にある第２の位置に移動できるように
なっている。この動作は、ダイスが閉じ部品がプレス機
内に硬化している時、供給体Ｃをいくぶん移動させる作
用がある。これは、ダイスが開いている時、プレス機１
３０が最初に動いて、アプリケータ１２８に隣接する位
置及び固定された湿潤供給体上に来るためである。一度
ダイスが閉じ、硬化操作がはじまると、プレス機は、ア
ブーリケータ１２８から離れ、新しい湿潤供給体を次の
成形操作を行なう位置に引き出す。更にプレス機が動い
ているが、ダイスが閉じる以前において、クランプ器１
３８は閉じ、供給体Ｃを所定圧力下でクランプする。こ
の圧力は、供給体Ｃの張力が２ポンドを越えた時供給体
Ｃがクランプから滑りうる圧力である。クランプ器１４
２はダイスの他側上で張力を保持する。このことは、圧
縮成形操作中に供給体Ｃ中の縦方向にのびだロービング
に、所定張力を付加、保持することによりなされる。従
ってこのことにより、補強材を成形型キャビティー内の
所望位置に正確に保持することができる。またダイスは
、これらが合致する直前にゆっくり閉じるように設定さ
れている。従っ−にのことにより、捕捉されたエアーと
過剰な樹脂が逃げ、適当な樹脂配置でかつ空孔のない最
終部品を得ることができる。
更にまた供給体Ｃは、種々の断面形状とすることができ
、第４図Ｃに示すような一般的な矩形状に限定されない
。例えばクランプ器１３８の前又は後にプレートダイを
設ければ、プレートダイから引き出される押出しタイプ
の断面が得られる。プレートダイの形状、即ち得られる
供給体の断面は、略Ｕ形、Ｌ形など任意の形状とするこ
とができる。
、第４図Ｃに示すような一般的な矩形状に限定されない
。例えばクランプ器１３８の前又は後にプレートダイを
設ければ、プレートダイから引き出される押出しタイプ
の断面が得られる。プレートダイの形状、即ち得られる
供給体の断面は、略Ｕ形、Ｌ形など任意の形状とするこ
とができる。
次に第５ａ図及び第５ｂ図は、双軸回転アプリケータ１
２８の正面図及び側面図を示す。ここで、アプリケータ
１２８はフレーム１５０を備え、このフレーム１５０は
、適当な基台１５２に設けられている。フレーム１５０
内には浮動駆動リング１５４が配置されている。このリ
ング１５４は、回転自在に設けられ、モータ１５８のゴ
ム製駆動輪１５６にょシ駆動されている。
２８の正面図及び側面図を示す。ここで、アプリケータ
１２８はフレーム１５０を備え、このフレーム１５０は
、適当な基台１５２に設けられている。フレーム１５０
内には浮動駆動リング１５４が配置されている。このリ
ング１５４は、回転自在に設けられ、モータ１５８のゴ
ム製駆動輪１５６にょシ駆動されている。
この駆動輪１５６は、駆動リング１５４の放射状外表面
に接触している。ここで駆動リング１５４は、１０個の
トンホルダ１６０を備え、このドアホルダ１６０が駆動
リング１５４の各側面上、あるいは総ての２０個のドア
上で等しく３６°離れているものが、好ましい。各トン
ホルダは、補強材又はファイバグラスロービングＲの供
給源を備え、これらはドアがら支給（ｐａｉｄ−ｏｕｔ
）され、内部配給リング１６４の放射状にのびた孔１
６２を通して内側に放射状に導かれる。配給リングは、
配給リング１６４の各側面上に１０個の横断固定螺旋体
１６６を備え各ロービングＲに対してこれを引っ張りあ
るいは所定の張力をかけるように調整されている。
に接触している。ここで駆動リング１５４は、１０個の
トンホルダ１６０を備え、このドアホルダ１６０が駆動
リング１５４の各側面上、あるいは総ての２０個のドア
上で等しく３６°離れているものが、好ましい。各トン
ホルダは、補強材又はファイバグラスロービングＲの供
給源を備え、これらはドアがら支給（ｐａｉｄ−ｏｕｔ
）され、内部配給リング１６４の放射状にのびた孔１
６２を通して内側に放射状に導かれる。配給リングは、
配給リング１６４の各側面上に１０個の横断固定螺旋体
１６６を備え各ロービングＲに対してこれを引っ張りあ
るいは所定の張力をかけるように調整されている。
このため各ロービングＲは、配給リング１６４を通り、
アプリケータ１２８の軸に沿ってのびた湿潤供給体方向
に引っ張られ導かれるものである。ここで固定螺旋体は
、各ロービングに２ポンドの張力を付与するように調整
されているのが、好ましい。第５ａ図ではアプリケータ
１２８は、反時計回シに回るようになっている。
アプリケータ１２８の軸に沿ってのびた湿潤供給体方向
に引っ張られ導かれるものである。ここで固定螺旋体は
、各ロービングに２ポンドの張力を付与するように調整
されているのが、好ましい。第５ａ図ではアプリケータ
１２８は、反時計回シに回るようになっている。
従って２０個のロービングＲは、それぞれ反時計回シで
湿潤供給体のロービング又はロービング束の回りを巻装
され、あるいは包み込まれる。
湿潤供給体のロービング又はロービング束の回りを巻装
され、あるいは包み込まれる。
第５ｂ図に示すように、アプリケータ１２８は、一般に
その下方側面上に楕円形の包み込み制御フープ１６７を
備えている。このフープ１６７は、繰シ出し制御を行な
うもので、この制御によりロービングＲがアプリケータ
１２８に比較的近い領域において湿潤供給体に接触し、
また湿潤供給体に包み込まれる。ここで、アプリケータ
１２６と１２３は、湿潤ロービング束の回りに補強材料
を包み込みあるいは巻装する機能を有し、更に供給体Ｃ
の速度とアプリケータ１２６．１２Ｂの回転速度によっ
て決まるノｅターン中で補強材料を包み込み巻装する機
能があることは、認識すべきである。更に巻装又は包み
込みには、従来技術で用いるようなマンドレルを使用す
る必要がない。しかし、中空構造の如き構造の場合、こ
の発明においてマンドレルを使用してもよいことは勿論
である。
その下方側面上に楕円形の包み込み制御フープ１６７を
備えている。このフープ１６７は、繰シ出し制御を行な
うもので、この制御によりロービングＲがアプリケータ
１２８に比較的近い領域において湿潤供給体に接触し、
また湿潤供給体に包み込まれる。ここで、アプリケータ
１２６と１２３は、湿潤ロービング束の回りに補強材料
を包み込みあるいは巻装する機能を有し、更に供給体Ｃ
の速度とアプリケータ１２６．１２Ｂの回転速度によっ
て決まるノｅターン中で補強材料を包み込み巻装する機
能があることは、認識すべきである。更に巻装又は包み
込みには、従来技術で用いるようなマンドレルを使用す
る必要がない。しかし、中空構造の如き構造の場合、こ
の発明においてマンドレルを使用してもよいことは勿論
である。
第６図は複合補強材料の供給体１７０を示す。
ここでは、明確にするために５つのロービング又は５つ
のロービング束のみを示しである。包み込み又は巻装操
作の前に、ロービングは縦軸に沿ってのびる。最初の補
強材料１７１は、ロービングの形で示されているが、織
布又はテープでもよい。２番目の補強材１７２も同様に
ロービングの形で示されるが、織布又は補強テープとし
てもよい。補強材１７１は最初のアプリケータに用いら
れ、補強材料１７１の角度は、ロービングＲの縦軸に関
して００〜±９０’の範囲で変えることができる。この
角度はアプリケータの回転速度と移動ロービングＲの速
度との関数である。同様に補強材１７２は、２番目のア
プリケータに用いられ、補強材１７２の角度は、第１の
補強材料１７１と同様のノやラメータを関数として０°
〜９０°で変えることができる。更に第６図は、付加さ
れた補強材料Ｇを示している。
のロービング束のみを示しである。包み込み又は巻装操
作の前に、ロービングは縦軸に沿ってのびる。最初の補
強材料１７１は、ロービングの形で示されているが、織
布又はテープでもよい。２番目の補強材１７２も同様に
ロービングの形で示されるが、織布又は補強テープとし
てもよい。補強材１７１は最初のアプリケータに用いら
れ、補強材料１７１の角度は、ロービングＲの縦軸に関
して００〜±９０’の範囲で変えることができる。この
角度はアプリケータの回転速度と移動ロービングＲの速
度との関数である。同様に補強材１７２は、２番目のア
プリケータに用いられ、補強材１７２の角度は、第１の
補強材料１７１と同様のノやラメータを関数として０°
〜９０°で変えることができる。更に第６図は、付加さ
れた補強材料Ｇを示している。
この補強材料Ｇは、グラファイトフィラメント又は他の
任意の補強材料の形をとることができる。ここで補強材
Ｇは、複合マトリ、ジス中の任意の点で補強材料を選択
的に配置することができることを示している。例えばグ
ラファイトフィラメントＧは、第６図に示す複合マトリ
ックスの位置に設られ、第２図に示す断面路Ｕ形パンｉ
９−の足部１４の付加補強材として提供することができ
る。ここで角度位置についても同様に選択的に配置でき
る。その例として、巻装角度を所定供給体内で変えて、
４５°の角度を１２秒保持し、１０°の角度を１２秒保
持し、更に４５°の角度を１２秒保持する。このように
すれば、バンパーの如き製造物について、その所定領域
を選択的に強くすることができる。
任意の補強材料の形をとることができる。ここで補強材
Ｇは、複合マトリ、ジス中の任意の点で補強材料を選択
的に配置することができることを示している。例えばグ
ラファイトフィラメントＧは、第６図に示す複合マトリ
ックスの位置に設られ、第２図に示す断面路Ｕ形パンｉ
９−の足部１４の付加補強材として提供することができ
る。ここで角度位置についても同様に選択的に配置でき
る。その例として、巻装角度を所定供給体内で変えて、
４５°の角度を１２秒保持し、１０°の角度を１２秒保
持し、更に４５°の角度を１２秒保持する。このように
すれば、バンパーの如き製造物について、その所定領域
を選択的に強くすることができる。
第７図及び第８図は第４図の装置の説明図、平面図であ
る。第９図は第７図、第８図に示す装置の操作手順を説
明するタイミングチャートを簡略して示したものである
。最初の荷重位置（ＬＯＡＤ ＰＯ８ＩＴＩＯＮ ）で
は、第９図のライン１８０は最初のロービングＲを示し
、このロービングＲは、アプリケータ１２８の出口での
完了した複合マトリックス供給体Ｃ内へ設置され、準備
される。完了した供給体Ｃは、プレス機の位置内にこれ
を横切るように、のびている。この時点でプレス機１３
０は、ステップ１で用意された供給体Ｃの上方及び下方
の「プレス機器」位置内へ移動する。ライン１８２は、
ステラｆ１での装置の操作を示す。ダイスは完了した供
給体Ｃ上で閉じており、（この間第９図の矢印１８３で
示すクランｆ１３８はロービング上の張力を保持してい
る）成形物を圧縮して、完了した部品を形づくる。ステ
ップ２では、プレス機１３０は、供給体の硬化時間中及
びプレス機と工具とがまだ閉じている間に「ルス機開」
位置に進む。これは第９図にライン１８４で示すように
供給体Ｃを移動する機能がある。次にプレス機が開き、
「プレス機器」位置に戻り、その新しい位置で形成供給
体を分離する。ステップ３では、「プレス機器」位置の
プレス機１３０で、プレスが閉じ次の完了部品を形成す
る。第９図のライン１８６に示すように、２つの硬化し
た完了部品は１８７の位置で確実に結合する。ステップ
４では、ライン１８８に示すようにプレス機が再び開放
位置に移動し、その時に最初の完了部品１９０が切断さ
れ供給体の残部（又は、上流部分）から分れる。
る。第９図は第７図、第８図に示す装置の操作手順を説
明するタイミングチャートを簡略して示したものである
。最初の荷重位置（ＬＯＡＤ ＰＯ８ＩＴＩＯＮ ）で
は、第９図のライン１８０は最初のロービングＲを示し
、このロービングＲは、アプリケータ１２８の出口での
完了した複合マトリックス供給体Ｃ内へ設置され、準備
される。完了した供給体Ｃは、プレス機の位置内にこれ
を横切るように、のびている。この時点でプレス機１３
０は、ステップ１で用意された供給体Ｃの上方及び下方
の「プレス機器」位置内へ移動する。ライン１８２は、
ステラｆ１での装置の操作を示す。ダイスは完了した供
給体Ｃ上で閉じており、（この間第９図の矢印１８３で
示すクランｆ１３８はロービング上の張力を保持してい
る）成形物を圧縮して、完了した部品を形づくる。ステ
ップ２では、プレス機１３０は、供給体の硬化時間中及
びプレス機と工具とがまだ閉じている間に「ルス機開」
位置に進む。これは第９図にライン１８４で示すように
供給体Ｃを移動する機能がある。次にプレス機が開き、
「プレス機器」位置に戻り、その新しい位置で形成供給
体を分離する。ステップ３では、「プレス機器」位置の
プレス機１３０で、プレスが閉じ次の完了部品を形成す
る。第９図のライン１８６に示すように、２つの硬化し
た完了部品は１８７の位置で確実に結合する。ステップ
４では、ライン１８８に示すようにプレス機が再び開放
位置に移動し、その時に最初の完了部品１９０が切断さ
れ供給体の残部（又は、上流部分）から分れる。
第８図はこの発明に係る付加的な包み込み又は巻装操作
を示す。即ち、第８図はマットアプリケータ２００を示
し、このマットアプリケータ２００は先に述べたアプリ
ケータ１２６と１２８と同様であるが、とくに広幅マッ
ト材料２０２のアプリケータとして適用される。ここで
は、供給体の回転速度と縦方向の動きによりマット２０
２の角度方向が決まる。
を示す。即ち、第８図はマットアプリケータ２００を示
し、このマットアプリケータ２００は先に述べたアプリ
ケータ１２６と１２８と同様であるが、とくに広幅マッ
ト材料２０２のアプリケータとして適用される。ここで
は、供給体の回転速度と縦方向の動きによりマット２０
２の角度方向が決まる。
先に述べたように装置１００は更に制御機器又はプログ
ラム機器を備え、これにより圧縮成形操作中に湿潤供給
体内の略縦方向にのびたロービングに対して所定張力を
付与することができる。これは、とくに縦方向に湾曲し
あるいは輪郭を示したワークピースに対して重要である
。
ラム機器を備え、これにより圧縮成形操作中に湿潤供給
体内の略縦方向にのびたロービングに対して所定張力を
付与することができる。これは、とくに縦方向に湾曲し
あるいは輪郭を示したワークピースに対して重要である
。
他方湾曲形状の短い方の半径に沿って補強材ファイバに
張力が加わるが、これは周囲の樹脂を増強し増加させ、
圧搾する。その結果所望しない領域、即ち部分的に樹脂
のない及び樹脂の多い領域を作ることになる。この発明
によれば、第４図に示すクランプ器１３８，１４２が装
置１００の制御機器に接続しておシ、次のようにして張
力付加機能をはたす。即ち、ステーション１４０はプレ
ス機１３０に設けられトラックに沿いかつ「プレス機器
」と「プレス機器」位置間で動くようになっている。更
にクランプ器１４２は、プレス機１３０方向又はこれか
ら離れる方向に独立的に動くように設けられている。
張力が加わるが、これは周囲の樹脂を増強し増加させ、
圧搾する。その結果所望しない領域、即ち部分的に樹脂
のない及び樹脂の多い領域を作ることになる。この発明
によれば、第４図に示すクランプ器１３８，１４２が装
置１００の制御機器に接続しておシ、次のようにして張
力付加機能をはたす。即ち、ステーション１４０はプレ
ス機１３０に設けられトラックに沿いかつ「プレス機器
」と「プレス機器」位置間で動くようになっている。更
にクランプ器１４２は、プレス機１３０方向又はこれか
ら離れる方向に独立的に動くように設けられている。
そしてプレスダイスが湿潤供給体を包み込むように閉じ
ると、プレス機自体が「プレス機器」位置に動く。この
移動中、クランプ器１３８は閉じて湿潤供給体、即ち所
定圧力下でダイスの上流側にのびている湿潤供給体をク
ランプする。
ると、プレス機自体が「プレス機器」位置に動く。この
移動中、クランプ器１３８は閉じて湿潤供給体、即ち所
定圧力下でダイスの上流側にのびている湿潤供給体をク
ランプする。
この所定圧力により、湿潤供給体又はその内にある任意
の各ロービングは、その張力が２ポンドを越え九時ダイ
ス方向にすべる。このように１又は２以上のロービング
のすべりを制御することによシ、供給源１１２のドフへ
、常に戻すことができる。このようにダイスが閉じてい
る場合、補強材で引起こされた張力が２ポンドを越える
ことがなく、補強材が適当な張力と適当な位置に維持さ
れる。同様にステーション１４０のクランプ器１４２は
湿潤供給体上で閉じられ、この湿潤供給体はダイスの下
流にのびる。クランプ器１４２はプレス機ｘｓｏとステ
ーション１４０の動きに対して相対的に動き、この動き
は正確に制御されて、閉じたダイス中で補強材上の所定
張力を保持する。
の各ロービングは、その張力が２ポンドを越え九時ダイ
ス方向にすべる。このように１又は２以上のロービング
のすべりを制御することによシ、供給源１１２のドフへ
、常に戻すことができる。このようにダイスが閉じてい
る場合、補強材で引起こされた張力が２ポンドを越える
ことがなく、補強材が適当な張力と適当な位置に維持さ
れる。同様にステーション１４０のクランプ器１４２は
湿潤供給体上で閉じられ、この湿潤供給体はダイスの下
流にのびる。クランプ器１４２はプレス機ｘｓｏとステ
ーション１４０の動きに対して相対的に動き、この動き
は正確に制御されて、閉じたダイス中で補強材上の所定
張力を保持する。
第１０図、第１１図、第１２ａ図、第１２ｂ図はこの発
明で作られた複合構造物の説明図、側面図、断面図であ
る。この構造物は複合スプリング３００で、自動推進機
に用いる通常の鋼板ばねの機能及び強さを持っている。
明で作られた複合構造物の説明図、側面図、断面図であ
る。この構造物は複合スプリング３００で、自動推進機
に用いる通常の鋼板ばねの機能及び強さを持っている。
７ランノ領域３０２に設けた端部は、挿入された鋼製□
防摩リング３０４を備えている。他方、全てのスプリン
グは複合材料がらなり、この発明に係る補強材と樹脂と
を有している。スプリング３００の断面形状は、縦方向
に変えることができる。しかし各複合断面は、フランジ
領域に設けた端部を除き、すべての領域で等しい体積で
ある。スプリング３００の本体中でのファイバーの方向
は１００チ縦方向であるが、むろん、他の任意の方向と
することができる。フレーム領域に設けた端部は、これ
らの部分、即ちこの発明に係る回転包み込みと巻装シス
テムを用いたこれらの部分で材料を増強することにょシ
得られる。材料は防摩リング３０４の回９に包み込まれ
、このリング３０４は湿潤供給体中におかれている。フ
ランツ領域に設けた端部のファイバ一方向は４０°〜４
５°傾斜している。スプリング３００はこの発明に係る
多くのタイプの製造物の１つを示したにすぎない。更に
ドアフレーム、ラジェータのサホ）、フレームレール。
防摩リング３０４を備えている。他方、全てのスプリン
グは複合材料がらなり、この発明に係る補強材と樹脂と
を有している。スプリング３００の断面形状は、縦方向
に変えることができる。しかし各複合断面は、フランジ
領域に設けた端部を除き、すべての領域で等しい体積で
ある。スプリング３００の本体中でのファイバーの方向
は１００チ縦方向であるが、むろん、他の任意の方向と
することができる。フレーム領域に設けた端部は、これ
らの部分、即ちこの発明に係る回転包み込みと巻装シス
テムを用いたこれらの部分で材料を増強することにょシ
得られる。材料は防摩リング３０４の回９に包み込まれ
、このリング３０４は湿潤供給体中におかれている。フ
ランツ領域に設けた端部のファイバ一方向は４０°〜４
５°傾斜している。スプリング３００はこの発明に係る
多くのタイプの製造物の１つを示したにすぎない。更に
ドアフレーム、ラジェータのサホ）、フレームレール。
シー）７レーム、サスペンション部材１． トＫ モ用
いられる。チューブ、電話柱アーム、クローズドバンパ
ー、ボックスパンｉ４−などの中空構造物にも用いられ
る。先に述べたように、圧縮成形プレス機は、硬化工程
を促進する加熱手段を備えだものが好ましい。この加熱
手段はダイス内に設けられ、硬化工程中に構造物を約１
４９℃（約３００？）に加熱する。この温度は可変であ
シ、樹脂の化学的性質に応じて変えることができる。一
方室温で硬化操作を行うには触媒を適当に用いて樹脂を
硬化させることができ、この樹脂は、比較的短い「ポッ
トライフ（ｐｏｔｌｉｆｅ ） Ｊとよばれるものを持
つ。これは、樹脂が液体状態である期間が比較的短く、
樹脂浴中で室温でかつ数時間又はそれ以下で硬化がなさ
れるためである。先に述べた圧縮成形及び標準の樹脂を
用いた場合、使用された樹脂のＩヮトライフは数日であ
る。
いられる。チューブ、電話柱アーム、クローズドバンパ
ー、ボックスパンｉ４−などの中空構造物にも用いられ
る。先に述べたように、圧縮成形プレス機は、硬化工程
を促進する加熱手段を備えだものが好ましい。この加熱
手段はダイス内に設けられ、硬化工程中に構造物を約１
４９℃（約３００？）に加熱する。この温度は可変であ
シ、樹脂の化学的性質に応じて変えることができる。一
方室温で硬化操作を行うには触媒を適当に用いて樹脂を
硬化させることができ、この樹脂は、比較的短い「ポッ
トライフ（ｐｏｔｌｉｆｅ ） Ｊとよばれるものを持
つ。これは、樹脂が液体状態である期間が比較的短く、
樹脂浴中で室温でかつ数時間又はそれ以下で硬化がなさ
れるためである。先に述べた圧縮成形及び標準の樹脂を
用いた場合、使用された樹脂のＩヮトライフは数日であ
る。
このような公知技術から次のことが明らかである。即ち
、この発明ではＳＭＣの如き従来技術に比べて、比較的
低圧力で成形することができる。具体例として、プレス
を２５トンルス機で行ない、５０００ポンドの荷重で鋼
プレスを行なう。これに対し、ＳＭＣでは２００〜３０
０１トンのプレス機で２００００ポレドの荷重でプレス
を行なう。これはその荷重を最小にするアルミニウムか
らカる。更に一つの具体例としてこの発明に係る硬化工
程は、１分〜４５秒であり、１インチまでの厚さの多く
の構造物は３０秒〜３分で硬化できた。更にまた、この
発明によれば、このような望ましい性質があるので、流
動性のある半硬化樹脂を必要としなくなり、また複合材
料を加圧してＳＭＣタイプの工程のように液化及び流動
化させる必要がなくなる。
、この発明ではＳＭＣの如き従来技術に比べて、比較的
低圧力で成形することができる。具体例として、プレス
を２５トンルス機で行ない、５０００ポンドの荷重で鋼
プレスを行なう。これに対し、ＳＭＣでは２００〜３０
０１トンのプレス機で２００００ポレドの荷重でプレス
を行なう。これはその荷重を最小にするアルミニウムか
らカる。更に一つの具体例としてこの発明に係る硬化工
程は、１分〜４５秒であり、１インチまでの厚さの多く
の構造物は３０秒〜３分で硬化できた。更にまた、この
発明によれば、このような望ましい性質があるので、流
動性のある半硬化樹脂を必要としなくなり、また複合材
料を加圧してＳＭＣタイプの工程のように液化及び流動
化させる必要がなくなる。
この事項については、ＳＭＣとこれに関連する従来技術
では、熟成した複合材料、即ち仕上のために硬化され、
かつこの状態で鋳型内に配置された複合材料を用いる。
では、熟成した複合材料、即ち仕上のために硬化され、
かつこの状態で鋳型内に配置された複合材料を用いる。
従ってその後圧縮成形操作では、熟成した材料を液化し
て複合マトリックスを作るべく流動化させなければなら
ない。従来公知のように、ＳＭＣタイプの工程で用いら
れた複合材料は、いわゆる「Ｃ段階」で加工される。一
方この状態の材料は変形可能である間、寸法的に安定で
あり、大きな加熱と圧力を加えて材料を後の圧縮成形操
作において流動しうるようにしなければならない。いわ
ゆる「Ａ段階」の複合材料又は樹脂は、準備段階の供給
体で、湿潤となっておりかつ十分な液体状態である。い
わゆる「Ｂ段階」は含浸樹脂に用いられ、ここでは、内
部化学反応が熟成に先だってはじまる。これら従来技術
から次のことが認められる。即ちこの発明に係る複合構
造物工程は、Ａ段階とＢ段階の間のうちちょうどＢ段階
の開始時に作用する。そして、材料は大変低い加圧力で
圧縮成形される。一方ＳＭＣ工程の供給体で液化及び流
動化するには、比較的高い圧縮成形圧力を必要とする。
て複合マトリックスを作るべく流動化させなければなら
ない。従来公知のように、ＳＭＣタイプの工程で用いら
れた複合材料は、いわゆる「Ｃ段階」で加工される。一
方この状態の材料は変形可能である間、寸法的に安定で
あり、大きな加熱と圧力を加えて材料を後の圧縮成形操
作において流動しうるようにしなければならない。いわ
ゆる「Ａ段階」の複合材料又は樹脂は、準備段階の供給
体で、湿潤となっておりかつ十分な液体状態である。い
わゆる「Ｂ段階」は含浸樹脂に用いられ、ここでは、内
部化学反応が熟成に先だってはじまる。これら従来技術
から次のことが認められる。即ちこの発明に係る複合構
造物工程は、Ａ段階とＢ段階の間のうちちょうどＢ段階
の開始時に作用する。そして、材料は大変低い加圧力で
圧縮成形される。一方ＳＭＣ工程の供給体で液化及び流
動化するには、比較的高い圧縮成形圧力を必要とする。
更に典型的なＳＭＣ工程では、供給体は成形型キャビテ
ィーとは同じ寸法ではなく、成形型キャビティーの他の
領域に流入すべく配置される。これとは対照的に、この
発明の供給体は、圧縮成形型キャビティーと同じ寸法で
あシ、そこに正確に配置されるのが、好ましい。しかし
工具のふちは、精密な工具として自動的にふちどｐ （
ｅｄｇｅ −ｔｒｉｍ ）される。
ィーとは同じ寸法ではなく、成形型キャビティーの他の
領域に流入すべく配置される。これとは対照的に、この
発明の供給体は、圧縮成形型キャビティーと同じ寸法で
あシ、そこに正確に配置されるのが、好ましい。しかし
工具のふちは、精密な工具として自動的にふちどｐ （
ｅｄｇｅ −ｔｒｉｍ ）される。
これら従来技術によシ次のことがわかる。即ちこの発明
ではＳＭＣ以外の従来技術を越える顕著な利点がある。
ではＳＭＣ以外の従来技術を越える顕著な利点がある。
例えばパンツクーは、十分湿潤とした（ ｗｅｔｔｅｄ
ｏｕｔ ）ファイバーグラス層を手作業で配置して、
予備充填（ｐｒｅ −ｐｒｅｇ）の湿潤圧縮成形を用い
ていた。この層はダイ中にハンドレイアッグされていた
ので、最終部品の所望形状や断面形状にならずにずれた
シ、すべったシしていた。次いで工具を加熱して部品を
硬化させる際に高圧をかけるが、手作業のものは、作業
員の熟練が必要であシ、自動化にょシ大量に生産するこ
とはできない。
ｏｕｔ ）ファイバーグラス層を手作業で配置して、
予備充填（ｐｒｅ −ｐｒｅｇ）の湿潤圧縮成形を用い
ていた。この層はダイ中にハンドレイアッグされていた
ので、最終部品の所望形状や断面形状にならずにずれた
シ、すべったシしていた。次いで工具を加熱して部品を
硬化させる際に高圧をかけるが、手作業のものは、作業
員の熟練が必要であシ、自動化にょシ大量に生産するこ
とはできない。
まだこれら従来技術により次のことがわかる。
即ちこの発明で用いる材料は熱硬化性及び熱可塑性材料
のいずれでもよい。更にこれら材料を組合せ、同じ成形
型を用いて所定部品を得ることができる。例えば、成形
型キャビティー内において、熱硬化性材料を基本層とし
てこれに熱可塑性材料の装飾的層を固着してもよい。こ
こで成形型キャビティーを適当にコーティングして、最
終のワークピースの着色を成形型内でほどこすようにし
てもよい。更にまた成形型キャビティーを適当にコーテ
ィングして、優れた「Ａクラス」の最終品、例えばポリ
エステル樹脂又はゼリーコーティングに用いられるもの
を作シ、色彩的１品質的に優れたものとしてもよい。こ
のことは、第４図の１１８ａと１１８ｂとで分配された
［表面化ベール（ｓｕｒｆａｃｉｎｇ ｖｅｉｌ ）Ｊ
の適用と結び付く場合に典型的におこなわれる。
のいずれでもよい。更にこれら材料を組合せ、同じ成形
型を用いて所定部品を得ることができる。例えば、成形
型キャビティー内において、熱硬化性材料を基本層とし
てこれに熱可塑性材料の装飾的層を固着してもよい。こ
こで成形型キャビティーを適当にコーティングして、最
終のワークピースの着色を成形型内でほどこすようにし
てもよい。更にまた成形型キャビティーを適当にコーテ
ィングして、優れた「Ａクラス」の最終品、例えばポリ
エステル樹脂又はゼリーコーティングに用いられるもの
を作シ、色彩的１品質的に優れたものとしてもよい。こ
のことは、第４図の１１８ａと１１８ｂとで分配された
［表面化ベール（ｓｕｒｆａｃｉｎｇ ｖｅｉｌ ）Ｊ
の適用と結び付く場合に典型的におこなわれる。
最後に第４図に示す装置は、装置の一例を単に示すもの
で、この発明を行うのに適当でかつ複合構造物を作るた
めのものである。
で、この発明を行うのに適当でかつ複合構造物を作るた
めのものである。
次いで、装置と方法は、硬化樹脂の高強度複合構造物を
作るだめのもので、そこには補強材が正確に置かれる。
作るだめのもので、そこには補強材が正確に置かれる。
この発明は、最終部品における硬化物の外形及び断面形
状を変えることができる。この部品は一定連続断面に限
定されない。この部品は、低圧で圧縮成形され、この工
程は複合マトリックスの加圧流動に本来依存しない。こ
こで述べた発明は、これら技術の好ましい例である。こ
れらは発明概念として示されているが、これに限定され
ず、種々の変形や選択を行うことができる。
状を変えることができる。この部品は一定連続断面に限
定されない。この部品は、低圧で圧縮成形され、この工
程は複合マトリックスの加圧流動に本来依存しない。こ
こで述べた発明は、これら技術の好ましい例である。こ
れらは発明概念として示されているが、これに限定され
ず、種々の変形や選択を行うことができる。
第１図は、この発明の詳細な説明する自動車パンｉＰ一
部材の説明図、第２図は第１図の２−２線に沿う断面図
、第３図は第１図のバンパ一部材の平面図、第４図は複
合構造物を製造するための成形型キャビティーとプレス
部品とを含むこの発明に係る装置の説明図、第４ａ図及
び第４ｂ図はそれぞれ梳毛板を横切る複合材料の断面図
、第４ｃ図は樹脂浴直後における絞り出されたブツシュ
を横切る湿間供給体を示す断面図、第５ａ図は第４図に
おいて装置と複合マ） ＩＪワックス同一縦軸を見おろ
すように見た双軸の回転補強材アプリケーターを示す正
面図、第５ｂ図は第５ａ図のアプリケーターの側面図、
第６図は一つのワークピース中の異なるタイプの補強材
を用いる場合の発明の原理の応用を示す複合構造物の概
略図、第７図は第４図の装置の概略図、第８図は同装置
の平面図、第９図は装置の操作手順を示すタイミングチ
ャート図、第１０図はこの発明に係る複合構造物の平面
図、第１１図は側面図、第１２ａ図は第１１図の１２ａ
−１２ａ線に沿う断面図、第１２ｂ図は第１１図の１２
ｂ−１２ｂ線に沿う断面図である。 １０・・・複合構造物、１１・・・湾曲端部、１２・・
・凹部、１４・・・足部、１００・・・装置、１１２・
・・供給源、Ｉ Ｊ ４ ・・・ロービング、１１６
ａ 、１１６ｂ。 １１６ ｅ−梳毛板、１１８ｇ、１１８ｂ・−ロール、
１２０４．１２０ｂ、１２０Ｃ・・・樹脂浴、１２２
ａ 、 １２２ ｂ ・・・ローラ、１２４−・・最終
梳毛根、１２６，１２８・・・双軸補強アプリケータ、
１３０・・・圧縮成形プレス機、１３２・・・往復ラム
、１３３・・・フラング器、１３４・・・可動上部雌型
（ダイス）、１３６・・・下部雄型（ダイス）、１４０
・・・ステーション、１４２・・・フラング器、１４２
ｇ、１４２ｂ・・・可動フランジ、１４４・・・固定ラ
ック、１４６，１４７・・・カッタ、１５０・・・フレ
ーム、１５２・・・基台、１５４・・・浮動駆動リング
、１５６・・・ゴム製駆動輪、１５８・・・モータ、１
６０・・・ドフホルダ、１６２・・・放射状にのびた孔
、１６４・・・内部配給リング、１６６・・・横断固定
螺旋体、１６７・・・包み込み制御フープ、１７０・・
・供給体、１７１．１７２・・・補強材料、２００・・
・マツドアシリケータ−１２０２・・・広幅マット材料
、３００・・・複合スジリング、３０２・・・フランジ
領域、３０４・・・防摩、Ｗ・・・織布マット、ｒ・・
・湿潤樹脂、Ｒ・・・ロービング、Ｇ・・・補強材料。 手続補正書防式） Ｒ’４ｕ５９゜イ１β・得 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 特願昭５９−０７７６２８号 ２、発明の名称 高強度複合構造物の製造方法及びその製造装置３、補正
をする渚 事件との関係 特許出願人 ア・ｆティーチ看ティンダストリーズ・インコーホレー
テッド４、代理人 昭和５９年７月３１日 ｃ’ｒｒ＊’ｒ口ｎ）＆−１−／ｌ＋ ７、補正の内容 （１） 明細書中第り０ｍ第１行目〜第２行目に日 「断面図、第５８図」とあるを「断面図、第４ｄ図はロ
ービングへの張力付加方法金示す説明図、第５ａ図」と
訂正する。
部材の説明図、第２図は第１図の２−２線に沿う断面図
、第３図は第１図のバンパ一部材の平面図、第４図は複
合構造物を製造するための成形型キャビティーとプレス
部品とを含むこの発明に係る装置の説明図、第４ａ図及
び第４ｂ図はそれぞれ梳毛板を横切る複合材料の断面図
、第４ｃ図は樹脂浴直後における絞り出されたブツシュ
を横切る湿間供給体を示す断面図、第５ａ図は第４図に
おいて装置と複合マ） ＩＪワックス同一縦軸を見おろ
すように見た双軸の回転補強材アプリケーターを示す正
面図、第５ｂ図は第５ａ図のアプリケーターの側面図、
第６図は一つのワークピース中の異なるタイプの補強材
を用いる場合の発明の原理の応用を示す複合構造物の概
略図、第７図は第４図の装置の概略図、第８図は同装置
の平面図、第９図は装置の操作手順を示すタイミングチ
ャート図、第１０図はこの発明に係る複合構造物の平面
図、第１１図は側面図、第１２ａ図は第１１図の１２ａ
−１２ａ線に沿う断面図、第１２ｂ図は第１１図の１２
ｂ−１２ｂ線に沿う断面図である。 １０・・・複合構造物、１１・・・湾曲端部、１２・・
・凹部、１４・・・足部、１００・・・装置、１１２・
・・供給源、Ｉ Ｊ ４ ・・・ロービング、１１６
ａ 、１１６ｂ。 １１６ ｅ−梳毛板、１１８ｇ、１１８ｂ・−ロール、
１２０４．１２０ｂ、１２０Ｃ・・・樹脂浴、１２２
ａ 、 １２２ ｂ ・・・ローラ、１２４−・・最終
梳毛根、１２６，１２８・・・双軸補強アプリケータ、
１３０・・・圧縮成形プレス機、１３２・・・往復ラム
、１３３・・・フラング器、１３４・・・可動上部雌型
（ダイス）、１３６・・・下部雄型（ダイス）、１４０
・・・ステーション、１４２・・・フラング器、１４２
ｇ、１４２ｂ・・・可動フランジ、１４４・・・固定ラ
ック、１４６，１４７・・・カッタ、１５０・・・フレ
ーム、１５２・・・基台、１５４・・・浮動駆動リング
、１５６・・・ゴム製駆動輪、１５８・・・モータ、１
６０・・・ドフホルダ、１６２・・・放射状にのびた孔
、１６４・・・内部配給リング、１６６・・・横断固定
螺旋体、１６７・・・包み込み制御フープ、１７０・・
・供給体、１７１．１７２・・・補強材料、２００・・
・マツドアシリケータ−１２０２・・・広幅マット材料
、３００・・・複合スジリング、３０２・・・フランジ
領域、３０４・・・防摩、Ｗ・・・織布マット、ｒ・・
・湿潤樹脂、Ｒ・・・ロービング、Ｇ・・・補強材料。 手続補正書防式） Ｒ’４ｕ５９゜イ１β・得 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 特願昭５９−０７７６２８号 ２、発明の名称 高強度複合構造物の製造方法及びその製造装置３、補正
をする渚 事件との関係 特許出願人 ア・ｆティーチ看ティンダストリーズ・インコーホレー
テッド４、代理人 昭和５９年７月３１日 ｃ’ｒｒ＊’ｒ口ｎ）＆−１−／ｌ＋ ７、補正の内容 （１） 明細書中第り０ｍ第１行目〜第２行目に日 「断面図、第５８図」とあるを「断面図、第４ｄ図はロ
ービングへの張力付加方法金示す説明図、第５ａ図」と
訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 高強度複合構造物を製造する方法において、 多数のファイバーグラスロービングを梳毛板に導く工程
と、 導かれたロービングを液体樹脂に含浸する工程と、 含浸されたロービングをブツシュを通して所定断面形状
とする工程と、 上記ロービングを上記ブツシュを通して縦方向に引張シ
、各ロービングに所定の張力を付与する工程と、 上記張力を保持したままで上記断面形状の縦方向にのび
たロービングの回シに補強材料を加えて供給体を形成す
る工程と、 所定断面積で所定長さの成形型キャピテイを備えたダイ
スを持つプレス機を供給する工程と、ダイスの長さに相
当する一部の供給体上で１対のプレスダイスを閉じ、ダ
・イス内の含浸補強ロービングを圧縮硬化する工程と、 １対のプレスダイスを開く工程と、 上記供給体から硬化した構造物を切断する工程と、 を具備してなる高強度複合構造物の製造方法。 ２、特許請求の範囲第２項記載の衷法で得られた高強度
複合構造物。 ３、 ダイスが閉じて供給体が第１の位置へ移動する時
に、プレス機が第１の位置から第２の位置へ移動する工
程を含む特許請求の範囲第１項記載の高強度複合構造物
の製造方法。 ４、補強材料を加えて供給体を形成する工程が、ロービ
ングの縦軸と同軸をなす第１及び第２回転部材からなる
１対の双軸積強アプリケーターを回転する工程を含み、
これら回転部材がそれぞれ反対方向に回転するように設
けられ、かつ各回転部材が共にその上で回転する補強材
供給源を備えている特許請求の範囲第１項記載の高強度
複合構造物の製造方法。 ５、 高強度複合構造物を製造する方法において、 多数のファイバーグラスロービングを梳毛板に導く工程
と、 導かれたロービングを液体樹脂に含浸する工程と、 含浸されたロービングをプツシ−を通して、上記複合構
造物の断面に相当する所定のパターン及び断面形状を有
する供給体に導く工程と、上記ロービングを上記ブツシ
ュを通して縦方向に引張シ各ロービングに所定の張力を
付与する工程と、 所定断面積で所定長さの成形型キャビティを備えたダイ
スを持つプレス機を供給する工程と、上記張力を保持し
たままで上記プレス機に関連して上記供給体を移動する
工程と、 ダイスの長さに相当する一部の供給体上で１対のプレス
ダイスを閉じ、ダイス内の含浸補強ロービングを圧縮硬
化する工程と、 １対のプレスダイスを開く工程と、 上記供給体から硬化した構造物を切断する工程と、 を具備してなる高強度複合構造物の製造方法。 ６、特許請求の範囲第５項記載の方法で得られた高強度
複合構造物。 ７、補強材料を供給体の縦軸の回シに包み込む工程を含
む特許請求の範囲第５項記載の高強度複合構造物ｔａＵ
遺ｄ広・ ８、樹脂中に補強材を含む高強度複合構造物の製造方法
において、 樹脂を含浸され所定断面形状を有する龜軸方向にのびた
ファイバグラスロービングからなる最初の湿潤供給体を
形成する工程と、 所定張力下で縦方向に上記湿潤供給体を移動る工程と、 上記断面積内の所定位置に湿潤供給体中の多数の補強材
を配置する工程と、 補強材パターンの長さ方向の角度方向がＯ〜±９０で設
けられる複合マトリックスを用いて最終湿潤供給体を形
成する工程と、 所定断面積を持ちかつ所定長さの成形型キャビティーを
供給する工程と、 上記樹脂の最終湿潤供給体を上記成形型キャビティー内
に移動する工程と、 上記最終湿潤供給体を張力付与状態としたままで、上記
成形型キャビティー内の最終湿潤供給体を圧縮成形する
工程と、 上記複合マトリックスを硬化する工程と、を具備してな
る高強度複合構造物の製造方法。 ９、特許請求の範囲第８項に記載された方法で得られた
高強度複合構造物。 １０、プラスチック組成物をファイバーグラスで補強し
た複合構造物の製造装置において、多数のロービングド
フからなるファイバーグラスロービングの供給源ト、 所定／ｆターンの案内孔を持つ梳毛板であって、上記供
給源からのロービングを受けて、このロービングを、縦
軸が限定されかつ上記所定パターンに相当する断面を持
つ略縦方向にのびた形状とする梳毛板と、 上記縦軸方向にのびたロービンの上記軸に沿って設けら
れ、湿潤樹脂で上記ロービングを含浸して複合材料の供
給体を形成する手段と、上記縦軸と同軸の第１及び第２
回転部羽からなる双軸補強材ディスペンサーであって、
上記回転部材がそれぞれ反対方向に回転可能に設けられ
、各回転部材がその上に補強材供給源を持ち、中央部を
上記供給体を受けるために開口し、更に各回転部材が、
上記供給体に上記補強材を加えて最終供給体を形成する
手段を含んでいる双軸補強材ディスペンサーと、 上記軸に沿って設けられた１対のダイスを持つプレス杉
、であって、上記ダイスが上記軸に対して垂直方向に互
いに関連して動きダイスが離れたとき上記最終供給体を
受けるようにしたプレス機と、 上記ダイスが閉じた時上記ダイスを加熱して上記ダイス
間の最終供給体を硬化する手段と、上記ダイスが閉じた
時上記プレス機を第１の位置から第２の位置へ上記軸に
沿って移動する手段と、 上記プレス機が上記第２の位置へ移動した時に上記ダイ
スを開く手段と、 上記最終供給体の硬化部分を供給する手段と、を具備し
た高強度複合構造物の製造装置。 １１、プレス機の動きによシ上記供給体が上記軸に沿っ
て引張られる特許請求の範囲第１０項記載の高強度複合
構造物の製造装置。 １２、補強材がファイバダラスロービング、織布、テー
プ、グラファイト、ゾロン又はグラスの少なくとも１つ
を含んでいる特許請求の範囲第１０項記載の高強度複合
構造物の製造装置。 １３、補強材が回転部材から供給体上へ放射状かつ内側
へ導かれる特許請求の範囲第１０項記載の高強度複合構
造物の製造装置。 １４、軸に関する補強材の角度方向が回転部材の回転速
度に応じて変化する特許請求の範囲第１３項記載の高強
度複合構造物の製造装置。 １５、補強材の角度方向が０〜９０°可変である特許請
求の範囲第１４項記載の高強度複合構造物の製造装置。 １６、ファイバーグラスロービングの供給源と補強材デ
ィスペンサーとの間に設けられ所定張力を各ロービング
に与える手段を含む特許請求の範囲第１０項記載の高強
度複合構造物の製造装置。 １７、張力を与える手段が補強材に所定張力を与える手
段を含む特許請求の範囲第１６項記載の高強度複合構造
物の製造装置。 １８、プレス後にダイスが閉じた時に供給体の一部に所
定張力を与える手段を設けた特許請求の範囲第１０項記
載の高強度複合構造物の製造装置。 １９、ロービングに含浸する手段が、少なくとも縦方向
にのびたロービングを受ける１つの樹脂浴を含む特許請
求の範囲第１０項記載の高強度複合構造物の製造装置。 ２０、樹脂浴と双軸補強材ディスペンサーとの間にプツ
シ−を含み、供給体の断面形状を導きかつ制御する特許
請求の範囲第１９項記載の高強度複合構造物の製造装置
。 ２１、ファイバーグラスで補強されたプラスチック組成
物を製造する方法において、 多数のロービングドアからなるファイバダラスロービン
グの供給源を提供する工程と、上記供給源からのロービ
ング端部を受け、所定ノ母ターンの案内孔を持つ梳毛板
に導き、縦軸が限定された略縦軸方向にのびた形状及び
上記所定パターンの断面形状にする工程と、上記ロービ
ングに樹脂を含浸して複合材料の供給体を形成する工程
と、 上記縦軸と同軸である第１及び第２回転部材からなる双
軸補強材ディスペンサー上に補強材の供給源を提供する
工程であって、上記回転部材がそれぞれ反対方向に回転
するように設けられ、各回転部材が上記供給体を受ける
開口を中央に設けている工程と、 上記補強材を上記供給体に用いて最終供給体を形成する
工程と、 上記軸に沿って設けられ１対のダイスを持つプレス機を
提供する工程であって、ダイスは軸と垂直方向に互いに
相対的に動くことができ、ダイスが離れたとき最終供給
体を受けるようにした工程と、 上記ダイスが閉じた時ダイスを加熱して上記ダイス間に
ある上記最終供給体の一部を硬化する工程と、 ダイスが閉じた時プレス機を上記軸に沿って第１の位置
から第２の位置へ移動する工程と、プレス後が上記第２
の位置へ移動したときダイスを開く工程と、 上記最終供給体の硬化部分を配給する工程と、を具備し
た高強度複合構造物の製造方法。 ２、特許請求の範囲第２１項記載の方法で得られた高強
度複合構造物。 ２３、補強された複合構造物を製造する方法において、 多数のロービングドアからなるファイバーグラスロービ
ングの供給源ト、 上記供給源からのロービング端部を受け取シ、略縦軸に
のびた形状でかつ上記構造物の断面に相当する所定断面
パターンを持つものへ導く手段と、 上記ロービングを受け取シ導く手段に隣接し上記ロービ
ングに湿潤樹脂を含浸して複合材料の供給体を形成する
手段と、 上記供給体を略縦軸に沿って移動する手段と、上記軸に
沿って設けられ１対の圧縮成形ダイスを持つプレス機で
あって、ダイスが上記軸と垂直方向に互いに相対的に動
くことができダイスが離れだときに上記供給体を受ける
ようにしたプレス機と、 上記ダイスを閉じてダイス間におる上記供給体の一部を
硬化する手段と、 上記ダイスを開く手段と、 上記供給体の硬化部分を配給する手段と、を具備してな
る高強度複合構造物の製造装置。 ２４、供給体は、プレス機の動きによシ軸に沿って供給
体を引張ることによシ移動する特許請求の範囲第２３項
記載の高強度複合構造物の製造装置。 ２５、供給体に所定縦軸張力を付与する手段を含む特許
請求の範囲第２３項記載の高強度複合構造物の製造装置
。 ２６、ダイスを加熱する手段を含む特許請求の範囲第２
５項記載の高強度複合構造物の製造装置０ ２７、ダイスは約１４９℃（約３００”Ｆ）に加熱され
、プレス機が約２５トンの圧力を供給する特許請求の範
囲第２６項記載の高強度複合構造物の製造装置。 ２８、ダイスが閉じた時に、ダイス間の供給体に所定張
力を付与する手段を含む特許請求の範囲第２３項記載の
高強度複合構造物の製造装置。 ２９、ダイスの反対側上に、軸に沿ってそれぞれ設けら
れ、第１及び第２クランプ手段からなる、張力保持手段
を備えた特許請求の範囲第２８項記載の高強度複合構造
物の製造装置。 ３０、第１及び第２クランノ手段は、可動自在に設けら
れ、ダイスが閉じている時供給源に向って動くようにし
た特許請求の範囲第２９項記載の高強度複合構造物の製
造装置。 ３１、プレス機は第１のクランプ手段を備えて可動自在
に設けられ、第２のクランプ手段が供給体方向に独立し
て可動自在に設けられ、その速度が第１のクランプ手段
の動きの速度と異なる特許請求の範囲第３０項記載の高
強度複合構造物の製造装置。 ３２、第２のクランプ手段が第１のクランプ手段の速度
よシ大きい特許請求の範囲第３１項記載の高強度複合構
造物の製造装置。 ３３、ロービングを受け取シ導く手段が梳毛板を備え、
梳毛板が構造物の断面に相当する所定パターンの案内孔
を持っている特許請求の範囲第３３項記載の高強度複合
構造物の製造装置。 ３４、補強材を持つ樹脂からなる高強度複合構造物の製
造方法において、 所定断面積と所定長さの成形型キャビティーを提供する
工程と、 多数の補強材を上記成形型キャビティ、−の所定断面積
内でかつ所定長さを越える所定位置に配置する工程と、 湿潤樹脂を補強材に供給して、供給を終え複合マトリッ
クスを形成する工程と、 所定張力を上記キャビティー中の上記補強材へ付与し保
持する工程と、 上記成形型キャビティー内で上記供給体を圧縮成形する
工程と、 上記供給体を硬化する工程と、 を具備した高強度複合構造物の製造方法。 ３５、補強材を配置する工程が複合マトリックスを形成
する工程を含み、複合マトリックスの補強パターンを長
さ方向の角度０〜±９０°の範囲で得る特許請求の範囲
第３４項記載の高強度複合構造物の製造方法。 ３６、特許請求の範囲第３４項記載の方法で得られた高
強度複合構造物。 ３７、成形型キャビティーが成形型の所定長さに沿う湾
曲外形を有する特許請求の範囲第３４項記載の高強度複
合構造物の製造方法。 ３８、所定断面積の断面形状は成形型の所定長さにわた
って可変である特許請求の範囲第３７項記載の高強度複
合構造物の製造方法。 ３９、特許請求の範囲第３８項記載の方法で得られた高
強度複合構造物含張餐吻→＾ ４０、補強材を持つ樹脂から碌る高強度複合構造物の製
造方法において、 所定断面積と所定長さの成形型キャビティーを提供する
工程と、 上記所定長さと少なくとも等しい長さの多数の補強材を
提供する工程と、 多数の補強材を備えた成形型キャビティー内の供給体を
上記断面積かつ上記所定長さにわたって所定位置に配置
する工程と、 所定張力を上記キャビティー中の上記補強材へ付与し、
保持する工程と、 上記成形型キャビティー内で上記供給体を圧縮成形する
工程と、 上記供給体を硬化する工程と、 を具備した高強度複合構造物の製造方法。 ４１、補強材を配置する工程が複合マ） ＩＪラックス
形成する工程を含み、複合マトリックスの補強パターン
を長さ方向の角度０〜±９０°の範囲で得る特許請求の
範囲第３４項記載の高強度複合構造物の製造方法。 ４２、特許請求の範囲第３４項記載の方法で得られた高
強度複合構造物。 ４３、成形型キャビティーが成形型の所定長さに沿う湾
曲外形を有する特許請求の範囲第３４項記載の高強度複
合構造物の製造方法。 ４４、所定断面積の断面形状は、成形型の所定長さにわ
たって可変である特許請求の範囲第３７項記載の高強度
複合構造物の製造方法。 ４５、特許請求の範囲第３８項記載の方法で得られた高
強度複合構造物の製造方法。 ４６、＠弦月を成形型キャビティーの所定位置に配置す
る前に供給体をダイプレートを通して引張シ、所定断面
形状を形成する工程を含む特許請求の範囲第４０項記載
の高強度複合構造物の製造方法。 ４７、特許請求の範囲第４６項記載の方法で得られた高
強度複合構造物。 ４８、補強材を成形型キャビティーの所定位置に配置す
る前に、供給体をマンドレルの回シに包み込む工程を含
む特許請求の範囲第４０項記載の高強度複合構造物の製
造方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US48672583A | 1983-04-20 | 1983-04-20 | |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6034832A true JPS6034832A (ja) | 1985-02-22 |
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| JP (1) | JPS6034832A (ja) |
| KR (1) | KR840009043A (ja) |
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