JPS6040232A - 繊維強化プラスチツクの液圧成形方法 - Google Patents

繊維強化プラスチツクの液圧成形方法

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JPS6040232A
JPS6040232A JP58148016A JP14801683A JPS6040232A JP S6040232 A JPS6040232 A JP S6040232A JP 58148016 A JP58148016 A JP 58148016A JP 14801683 A JP14801683 A JP 14801683A JP S6040232 A JPS6040232 A JP S6040232A
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JP
Japan
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molding
liquid
hollow
fiber reinforced
molded product
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Pending
Application number
JP58148016A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Togawa
戸川 哲
Koichi Takagi
高木 宏一
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 金Iffの塑性加工の一つとして、所要の金型内にヌ・
ミ月管を配置して、管内に高圧液を作用させながら軸方
向に素羽管を圧縮し、冷間状態で膨張変形ぜしめて成形
を杓なうバルジ加工が行なわれている。
1)ロ記バルジ加工の対象品の軽量化は予ねて製氷され
ている処であり、また金属管を対象とするバルジ加工で
は成形途上で管が破裂、挫屈するため成形に司成り制約
があった。
本発明は繊維強化プラスチックが軽量で而もより成形性
に優れているのに着目し、前記俊箱を充足するとともに
前記問題点を解決するために1されたもので、中空連続
断面を有する硬化未了のlあ・維強化プラスチック素材
を金型内に配信するとともに同素材中空部の両端をシー
ルし、次(・で同素相中空部に液体を供給し加工して所
要の形状に成形したのち、前記金型及び液体の温度を制
御して成形品4J相の硬化を完了せしめることを心機と
する繊維強化プラスチツクの液圧成形方法に係るもので
ある。
不発IJJにおいては前記したように、中空連続断面を
有する硬化未了の粋、維強化プラスチック累旧を金型内
に配置するとともに同素材中空部両端をシールして、同
中空部に液体を供給することによって前記素相を膨張変
形させて金型内のりご゛隙部に充満ぜしめて所要の成形
品形状に成形し、しかるのち前記金型及び液体の鈷1″
1度を4」制御して成形品月料の硬化を完了せしめ、か
くして所要の形状の繊維強化プラスチック成形品を得る
ものである。
従って本発明によれは、中空で外形が複雑な形状を有す
る法蓮強化プラスチック成形品が単純な形状の素材より
容易に成形でき、工業的に効率よく生産できるものであ
る。また素材が繊維強化プラスチックより構成されてい
るので軽量で而も成形性に俊れ、成形途上で素材のBi
t裂、挫屈する惧れがなく、成形品の種類が増大する。
また本発明においては素材段階で長、短繊維の材わ、配
列、並にマトリックスとしてのプラスチック材を自由に
組合わぜることかできるため、成形品として物性、価格
に対応する適応幅が広く、また長繊維を外周に有効活用
した成形品を得ることができる。
以下本発明を図示の実施例について説明する。
第1図乃至第6図は本発明の方法によって成形される成
形品の例を示す。第1図及び第2図において、(1)は
円筒部本体より4個の中空円筒状突起部(2)が放射状
に突設された成形品を示す。
また第6図及び第4図は、両端近傍に中空フランジ部(
4)を有する成形品(3)を示す。
更に第5図及び第6図は軸方向中央部を膨出された成形
品(5)を示す。
第7図及び第8図は繊維とマトリックスとしてのプラス
チックとを主体として構成され、別途押出成形法、フィ
ラメントワインデインダ法等で半硬化状に成形された円
筒形の索胴(6)を示12、同素材(6)に円筒状の短
繊維部(61Z)の外周面に長幹m部(6h)が層着さ
れ、FJ & II! i部(6b)は右上りの仔旧を
有する外側長鉱細部(6C)と、左上りの111斜を有
する内側長1iノ・細部(6d)とより構成されている
罰記素月の長短繊維の材料としては、炭素、ガラス、金
属、セラミック等蕪枦a及びアラミl’系に代表される
有機りり繊維、廉に各棹ホイスカー等が使用される。ま
た成形品の要求物性、価格に応じこれら材質を組合せて
利用することもでき、象拐(6)における長l!+1゛
シ維の配列層数は成形性、做求物性、価格に応じ各種の
選択が可能である。
一方、マトリックスのプラスチックは熱+11蜆、熱硬
化性樹脂を自由に選択できるが、例えはエポキシ4.i
H脂、不飽和ポリエステル、ビニールエステル樹脂尋が
利用できる。
また素材段階としてのマトリックスはその種類にj、り
半硬化のBステージ、または増粘剤の添加により、成形
温度領域で成形に適当な流動性を残した状態とする。更
に安定剤、硬化促進剤、着色剤等は必要に応じ添加する
。この場合、短5維部をに1、維を含まない単なるプラ
スチック、または各種のフィシを添加したものとするこ
とも可能である。
第9図及び第10図は前記成形品(1)の成形工程を示
し、同成形品(1)のA−A断面部を示す。
第9図は成形前の状態を示し、(7)は上金型、(8)
は下金型、(91は上部ポンチ、0u1は下部ポンチ、
(11)021は上下各ポンチ(9)(Iti内の加圧
接続孔、(1唱ま同接続孔に接151された加圧接続管
で必要部分は可撓性を有している。また(I4)は信号
に基く制御機能を有する気液分離装置、(151は波体
加圧装置、(LG)は液体加熱装置、(+7+は(U号
に基く制御機能を有するバルブ、α8〕は金型内の空隙
を示す。また前記上下金型(力(8)は図示せぬ公知の
温度制御機能を具えている。
而して前記素材(6)を上下金型(力(8)内に配置し
、同両金型(力(8)を閉塞したのち上下ポンチ(9+
(Iljを素材(6)の方向に少量進行させて同両ポン
チ(91(10!と素材(6)との間を緊密に密着させ
、同素材((ウ一の中空部両端を閉塞し、加圧接続孔θ
カを介して素材(6)内の中空部に液体を圧入し、内部
の残留空気を追出すとともに、素材(6)の内部圧力を
上昇さ七、同素材(6)を第10図に示すように膨張変
形させて空隙(181に充填させD1要の形状に成形す
る。図中F1、F2u、液体の流出方向を示す。
而して第9図において素材(6,)を上下ポンチ(9)
θ1)1で挾むU)合、同両ポンチ(9)θ(りと素材
(6)とσ)間から加圧した液体が実用的な範囲で漏洩
しないようにす゛る必要がある。
第11図は上下ポンチ(9)θ0)と素材(6)との挟
触部の一例を示し、上部ポンチ(9)の下端面外周縁に
リング状の突起(9α)が突設され、素材(6)を距離
りだけ圧縮した場合、素材(6)の長路細部(6b)短
わICC郡部6α)は図示の如く変形し、特に短緒1翁
[15(6α)の端部C!i+)は内圧Pがかがった時
、この圧力によって液体漏洩を防止する方向に押付は変
形されるものである。
第12ν)は」二下ポンチ(り、)Qlと素材(6)と
の接触部のイ11:の一例を示し、ポンチ(9)の下ゾ
、■部に小径部(9/l)か設けらえl、ヌ・、材(6
;を距内11Eだけ圧縮した場合、同小径部(9b)の
外周部に索材(G)の端部(21りが充61・□ル、ま
た累第4変形部(215)が液体の漏洩を防止する。な
おこのポンチ形状は成形品端部の内径寸法を一定にする
捜果を有する。この他、例えばポンチ先端に弾性体を装
着する等、成形品の使用目的により要求される成形品韓
1部形状に応じてポンチ及び金型側は各vIiの形状を
有するように構成される。
前述の如き素材、金型、ポンチ、加圧装置を利用して’
MJ記したように第1ステツプでは上下ポンチ(910
0)を少量移動させて累月(6)の中空部をシールして
液体による加圧可能な状態を作り、第2ステツプで液体
による加圧とともに素旧(Grの変形に応じて必My+
だけポンチ(91(1(IJを素材(6)を圧縮させる
方向に移動させる。このポンチの移動速度は、素材物性
、形状、金型温度、液体温度等の影響によって決るため
、予備試験によって良好な速度を決めるl要がある。ま
た液体圧力も成形品の形状によっては徐々に上昇させる
智の制御が必男゛7エーリ)合がある。
このようにして索胴(6)を第10図に示す状態に成形
する一方、金型(7i(81、及び液体はヌ・、セ(6
)の材質、lrfにマトリックスの物性、■・に成形品
の形状、肉厚等に応じて所定の温度制御を施し、成形品
の硬化を完了させる。しかるのち液圧を低下させ、金型
(力(8)を開いて成形品を取出す。
同様な方法で第6図及び第4図に示す成形品(3)、第
5図及び第6図に示す成形品(51を成形することがで
きる。
なお前記実施例では円イ:1断面素月を利用した成形品
の成形方法が示されて(・るが、成形品の形状によって
は、楕円筒、角筒、6角筒その他の各種中空連続断面素
層が使用される。
また金型は上下2分割の例が示されているが、分割方向
、分り1」数は自由に選択できる。更にポンチを2個と
したが、成形品形状によっては1個、j”たは横方向に
変形さ−(とることを目的としたポンチを)J3加して
3 (1j1以上のポンチを使用するようにしてもよい
史にまた成形品によってはン;ミイ」全体を短g細部ま
たは長仇維都とすることもできる。
以上本発明を丈施わ・11について説明したが、不発1
、JJは勿θjljlこのような実施例にだけ局限され
るものではなく、本光り]の粒神を逸脱しない範囲内で
a!々の設ら1−の改変をZai Lうるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図に、本発明の方法によって成形された成形品の一
例を示す斜面図、第2図はその縦断面図、第6図は本発
明の方法によってJル、形された成形品の他の例を示す
余1面図、第41≧′」はその縦断面図、2155図は
本発明の方法で成形された成形品の更に他の例を示す斜
面口j、第6[21はその縦断面図、第7121(1、
索相の一部を欠截して示したぐ1面図、第8図−1その
部分拡大縦断面図、第9図及び第10図は本発明に係る
繊維強化プラスチックの液圧成形方法の工程を示す縦断
面図、第11図及び第12図は夫々ポンチと素材との接
触部の各実施例を示す縦断面図である。 (6)・・・素材、(7)・・・上部金型、(8)・・
・下部金型、(1))・・・上部ポンチ、a();・・
・下部ポンチ、(+ 11<121・・加圧接続孔復代
理人 弁理士 岡 本 升 文 外6名第1図 第20 箱3図 第4図 掬5図 箇6図 第110 第12図 手続補正書(自発) 昭和58年10月12日 4゜’6f’f庁長官 名 杉 和 夫 殿1、事件の
表示 [jl(和58年特許願第148016号2、発明の名
称 繊維強化プラスチックの液圧成形方法3、補止をす
る渚 !11件との関係 特 許 出 願人 (f(20)三菱重工業株式会社 4、復代理人 5、袖IFの対象 明細書 明細書中 (1)[特許請求の範囲]を下記の通り補正しまず。 
記 「中空i!1!続断面全断面る硬化未了の繊維強化プラ
スチツク素材を金型内に配置するとともに同素材中空部
の両端をシールし、次いで同素材中空部に!金体を供給
加圧して所要の形状に成形し、一方前記金型及び液体の
温度を制御して成形品+A J’lの硬化を完了せしめ
ることを特徴とする繊Ml1強化プラスチックの液圧成
形方法。」(2)第2頁第9行目の「成形したのち」を
「成形し、−力J ど補正します。 (3)第2頁第18〜19行目の[しかるのぢjを「一
方」と補正します。 (4)第3頁第7〜8行目の[惧れがなく」を「惧れか
少なく」 と補正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 中空連続断面を有する硬化未了の繊維強化プラスチック
    f羽を金型内に配置するとともに同素材中空部の両端を
    シールし、次いで同素相中空部に液(4・を供給し加圧
    して所要の形状に成形したのち、前111金型及び液体
    の盃1度を制御して成形品材料の硬化を完了せしめる。 ことを特徴とするム11強化プラスチックの液圧成形方
    法、
JP58148016A 1983-08-15 1983-08-15 繊維強化プラスチツクの液圧成形方法 Pending JPS6040232A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0449033A2 (en) * 1990-03-26 1991-10-02 Metalleido S.R.L. Process for the manufacture of sandwich structures
EP0495276A1 (en) * 1991-01-18 1992-07-22 Ko-Jan Carlos Tsai A method for manufacturing a composite structure
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