JPS6040240A - 繊維強化プラスチツク成形用素材 - Google Patents

繊維強化プラスチツク成形用素材

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JPS6040240A
JPS6040240A JP14801783A JP14801783A JPS6040240A JP S6040240 A JPS6040240 A JP S6040240A JP 14801783 A JP14801783 A JP 14801783A JP 14801783 A JP14801783 A JP 14801783A JP S6040240 A JPS6040240 A JP S6040240A
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JP
Japan
Prior art keywords
molded product
reinforced plastic
fiber
molding
liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP14801783A
Other languages
English (en)
Inventor
戸川 哲
高木 宏一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 金属の塑性加工の一つとして、所要の金型内に素J+、
lI管を配置して、管内に高圧液を作用させながら軸方
向に素材管を圧縮し、冷間状態で膨張変形ぜしめて成形
を行なうバルジ加工が行なわれている。
前記バルジ加工の対象品のIIi¥−量化は予ねて要求
されている処であり、また金属管を対象と1−るバルジ
加工では成形途」二で管が破裂、挫屈するため成形に可
成り制約があった。
本イ1“i開基等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、前記要請を充足す
るとともに前記問題点を解決するために同日付出願に係
る昭和58年特許願第 号(発明の名称:繊維強化プラ
スチックの液圧成形方法)において、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索胴を金型内に配
置するとともに同素相中空部の両端をシールし、次いで
同累材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4
.J料の硬化を完了せしめることを特徴とする繊維強化
プラスチックの液圧成形方法を提案し、中空で外形が複
雑な形状を有する繊維強化プラスチック成形品を単純な
形状の累月より容易に成形でき、成形途上で素利の破裂
−挫屈する惧れのない軽量な繊維強化プラスチツク成形
品を製造しうる成形方法を提供した。
而して前記成形方法の実施に当っては一累月の中空連続
断面端部とポンチとの間の気密性の確保、並に成形途上
、素材が局部的に延伸されることにより、その一部が薄
くなり、当該部分が更に延伸し易くなって穴があき、加
圧液が素材外部へ流出するという突出現象が最も問題と
なる。
而して本発明は前記素材の断面中心側を短繊維部、外周
辺を長繊維部によって構成して前記各問題点を解決した
ものである。
即ち素材の外周辺長繊維部は剛性が高く、ポンチ端部と
の馴染みがよくないが、これを断面中心側の短繊維部が
補償し、ポンチ端部の形状を選択することによって成形
のための液圧の増大に追随して、素材の中空断面端部と
ポンチ端部との気密性を高めることかできる。
また素材の外周辺長繊維部は、細い繊維がマトリックス
を介して多数存在し、また複数の傾斜の異った層が存在
するため、内圧により累月が膨張変形するとき、多数の
長繊維がマトリックスを介して相対的にすべることにな
る。このため内圧による応力並に変形は局部に偏ること
なく、ある広さに分散する。また断面中心側の短繊維部
の層は長繊維部に比して流動性に侵れるため、長繊維部
の膨張変形に追随して移動し、内部加圧面をαい、素材
の膨張変形に伴なう長繊維局部への応力の集中を短繊維
部の厚さの限界内で分散させて前記突出現象の発生を防
止するものである。
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図は前記液圧成形方法によって成形され
る成形品の例を示、す。
′a1図及び第2図において、(11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7こ第3図及び第4図は、両端近傍に中空フランジ部
(4)を有1〜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。
9247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(−で構成され、別途押出成形法
、フィラメントワインディング法等で半硬化状に成形さ
れた円筒形の素材(6)を示し、同素側(6)は円筒状
の短繊維部(6α)の外周面に長繊維部(6b)が層着
され、同長繊維部(6h)は右上りの傾斜を有する外側
長繊維部(6C)と、左上りの傾斜を有する内側長繊維
部(6d)とより構成されている。なおここで短繊維部
(6α)とは通常繊維長が20vrm程度以下で、ある
程度ランダムな方向性で配向させた状態とする。
前記素材の長短繊維の材料としては、炭素、ガラス、金
属、セラミック等無機質及びアラミド系に代表される有
機質繊維、並に各種ホイスカー等が使用される。また成
形品の要求物性、価格に応じこれら月質を組合せて利用
することもでき、累月(6)における長繊維の配列層数
、または布状に織った配列による構成等は成形性、要求
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可塑、熱硬化性
樹脂を自由に選択できるが、例えばエポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル、ビニールエステル樹脂等が利用できる
また素材段階としてのマトリックスはその種類により半
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PM部を繊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1O図は前記素拐(6)を使用した成形品
(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、(9)は上部ポンチ、(10)は下部ポンチ
、01)a21は上下各ポンチ(9)(+01内の加圧
接続孔、03)は同接続孔に接続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a(イ)は信号に基
く制御機能を有する気液分離装置、(151は液体加圧
装置、(+6)は液体加熱装置、(171は信号に基く
制御機能を有するパルプ、0砂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(7)(8)内に配置
し、同両金型(7)(81を閉塞したのち上下ポンチ(
91(+01を素材(6)の方向に少量進行させて間両
ポンチ(9)(+tυと素材(6)との間を緊密に密着
させ、同素側(6)の中空部両端を閉塞し、加圧接続孔
0りを介して素材(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、素拐(6)の内部圧力
を上昇させ、同素材(に)を第1O図に示すように膨張
変形させて空隙aυに充填さぜ所要の形状に成形する。
図中1i’ 、、F2は液体の流出方向を示す。
而して第9図において素イ旧6所上下ポンチ(9)(1
0)で挾む場合、間両ポンチ(9)(10)と素材(6
)との間から加圧■−だ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(91(10)と素材(6)との
接触部の一例を示し、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1’(6)u
距離りだけ圧縮した場合、素材(6)の長繊維部(6b
)短縁#Ii1?11 (6a )は図示の如く変形し
、特に短繊維部(6りの端部(2Gは内圧Pがががった
時、この圧力によって液体誦洩な防止する方向に押付は
変形されるものである。
&H2図は上下ポンチ(9)[10)と素材(6)との
接触部の他の一例を示し、ポンチ(9)の下端部に小径
部(9h)が設けられ、素材(6)を距離Eだけ圧縮し
た場合、同小径部(96)の外周部に素U(6)の端部
(21α)が充満し、また累月変形部(21A)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効果を有する。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端部形状に応じてポンチ及び金型側
は各種の形状な有するように構成される。
前述の如ぎ1拐、金型、ポンチ、加圧装貿を利用して前
記したように第1ステツプでは上下ポンチ(91(In
)’&少量移動させて素拐(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累月(6)の変形に応じて必扱量だ
けポンチ(9+(10)を累月(6)を川岸i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JXヲ決める心安がある。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
等の制御か必要な場合がある。
このようにして累月(6)を第10図に示す状態に成形
する一方、金型(7)f81、及び液体は素材(6)の
拐a、%にマトリックスの物性、並に成形品の形状、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(7)(8
)を開いて成形品を取出す。
同様な方法で第3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(5)を成形することがで
きる。
なお前記実施例では円筒断面素材を利用した成形品の成
形方法が示されているが、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の累月が
使用される。
また素材の長繊維部の外周に更に短繊維を重層1−だ構
成とすることもできる。
以上本発明を実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の素拐によって液圧成形された成形品の
一例を示す斜面図、第2図はその線断面図、第3図は本
発明の素材によって液圧成形された成形品の他の例を示
す斜面図、第4図はその紹′断面図、第5図は本発明の
累月によって液圧成形された成形品の更に他の例を示す
斜面図、第6図はその縦断面図、第7図は本発明に係る
紗1維強化プラスチック成形用素拐の一部を欠截して示
した斜面図、第8図はその部分拡大縦断面図、第9図及
び第10図は前記素拐を使用した千Jル維強化プラスチ
ックの液圧成形方法の工程を示す糾1断面図、a!t1
図及び第12図は夫々パぞンチと累月との接触部の各実
施例を示す縦断面図である。 (6)・・・素材、(6α)・・・短繊維部、(6b)
・・・長繊維部。 復代理人 弁理士 岡 本 重 文 外3名 第1区 第2図 第3図 第4図 第5図 第6閲 第7図 第8図 第11図 第12図 手続補正書(自発) 昭和58年10月1211 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 ll?l和58年 特 許願 第148017号2、発
明の名称 繊維強化プラスチツク成形用素材3、補IL
をする者 事件との関係 4)許 出 願 人 (620)三菱爪王業株式会社 4、復代理人 5、袖11ニの対象 明細書 3、補正の内容 明細書中 (1)2頁第3行目の 「昭和58年特許願第 号」を r 111’4和58年特許願第148016号jと袖
止しまず。 (2)第2頁第9行目の「成形したのち、」を「成形し
、一方」と補正します。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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
    を所定の長さに切断、または成形した液圧成、形用素材
    で、断面の中心側を短繊維部、外周辺を長繊維部により
    構成してなることを特徴とする繊維強化プラスチツク成
    形用素材。
JP14801783A 1983-08-15 1983-08-15 繊維強化プラスチツク成形用素材 Pending JPS6040240A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14801783A JPS6040240A (ja) 1983-08-15 1983-08-15 繊維強化プラスチツク成形用素材

Applications Claiming Priority (1)

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JP14801783A JPS6040240A (ja) 1983-08-15 1983-08-15 繊維強化プラスチツク成形用素材

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Publication Number Publication Date
JPS6040240A true JPS6040240A (ja) 1985-03-02

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ID=15443239

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14801783A Pending JPS6040240A (ja) 1983-08-15 1983-08-15 繊維強化プラスチツク成形用素材

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