JPS61130009A - 繊維強化された製品成形用チヤージの形成方法及び装置 - Google Patents
繊維強化された製品成形用チヤージの形成方法及び装置Info
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- JPS61130009A JPS61130009A JP60262336A JP26233685A JPS61130009A JP S61130009 A JPS61130009 A JP S61130009A JP 60262336 A JP60262336 A JP 60262336A JP 26233685 A JP26233685 A JP 26233685A JP S61130009 A JPS61130009 A JP S61130009A
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- B29C70/305—Spray-up of reinforcing fibres with or without matrix to form a non-coherent mat in or on a mould
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は成形品に関し、更に詳しくは繊維強化された製
品成形用チャージの形成方法及び装置に関する。
品成形用チャージの形成方法及び装置に関する。
〈従来の技術〉
繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製品は公知であり、近
年益々その重要性を増してきている。ＦＲＰ製品は複合
材料としても知られており、例えば強化繊維材と種々の
充填材（ｆｉｌｌｅｒｓ）とを樹脂に混合させたものが
知られている。これら製品は加熱加圧の下で該製品の所
望の形状にチャージを成形することによって主として作
られている。チャージは拡散して型内キャビディーに充
填され、該型内に十分な時間保持されて樹脂を硬化せし
め、製品化する。
年益々その重要性を増してきている。ＦＲＰ製品は複合
材料としても知られており、例えば強化繊維材と種々の
充填材（ｆｉｌｌｅｒｓ）とを樹脂に混合させたものが
知られている。これら製品は加熱加圧の下で該製品の所
望の形状にチャージを成形することによって主として作
られている。チャージは拡散して型内キャビディーに充
填され、該型内に十分な時間保持されて樹脂を硬化せし
め、製品化する。
複合材料の属性の一つは、一般に軽量てありながら比較
的係れた強度特性を存することである。
的係れた強度特性を存することである。
これら製品の強度発現は主として樹脂内の強化繊維材の
働きによるものである。
働きによるものである。
チャージの構成は成形すべき製品によって種々異なる。
一般に用いられているチャージの一例はシート状複合材
（ＳＭＣ）として知られている。このＳＭＣは、一連の
工程によって強化１ａ維材を熱硬（ヒ性樹脂のペース１
〜に配合することによって製造される。ＳＭＣのチャー
ジを製造する方法については米国特許第４，２９４，４
９０号、同第４゜２９４．６３９号及び同第４，３７６
．７４．９号に記載されている。これらの特許はまた、
米国特許第４，２２０，４９６号及び同第４．．２２０
，４．９７号と共に、Ｐ 、Ｐ 、Ｇ Ｉｎｄｕｓｔｒ
ｉｅｓ、 Ｉｎｃ、社の商標であるＸＭＣとして知られ
ているチャージの形成方法をも示している。概略的に述
べれば、ＸＭＣ複合材は、連続する繊維材をドラムに巻
きつけて繊維材を概して螺旋形に配列させることにより
形成される。
（ＳＭＣ）として知られている。このＳＭＣは、一連の
工程によって強化１ａ維材を熱硬（ヒ性樹脂のペース１
〜に配合することによって製造される。ＳＭＣのチャー
ジを製造する方法については米国特許第４，２９４，４
９０号、同第４゜２９４．６３９号及び同第４，３７６
．７４．９号に記載されている。これらの特許はまた、
米国特許第４，２２０，４９６号及び同第４．．２２０
，４．９７号と共に、Ｐ 、Ｐ 、Ｇ Ｉｎｄｕｓｔｒ
ｉｅｓ、 Ｉｎｃ、社の商標であるＸＭＣとして知られ
ているチャージの形成方法をも示している。概略的に述
べれば、ＸＭＣ複合材は、連続する繊維材をドラムに巻
きつけて繊維材を概して螺旋形に配列させることにより
形成される。
また体積成形材（ｂｕｌｋ ｍｏｌｄｉＢ ｃｏ＋ｎｐ
ｏｕｎｄ −ＢＭＣ）や厚肉成形材（ｔｂｉｃｋ ｍｏ
ｌｄｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄ−ＴＭＣ）が１ヘランスフ
ア成形や射出成形工程において従来から用いられている
。これらＢＭＣやＴＭＣのチャージにも強１ヒｉＨｔｌ
ｔ材を配合することがしばしば必要とされる。繊維強化
ＢＭＣは一般に、樹脂と充填材と原料繊維ストランドの
切片とをミキサー内で混合して招られる。混合は、主と
して、逆方向に回転する２枚のブレードを撹拌作用をも
ならずことによって行なわれる。
ｏｕｎｄ −ＢＭＣ）や厚肉成形材（ｔｂｉｃｋ ｍｏ
ｌｄｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄ−ＴＭＣ）が１ヘランスフ
ア成形や射出成形工程において従来から用いられている
。これらＢＭＣやＴＭＣのチャージにも強１ヒｉＨｔｌ
ｔ材を配合することがしばしば必要とされる。繊維強化
ＢＭＣは一般に、樹脂と充填材と原料繊維ストランドの
切片とをミキサー内で混合して招られる。混合は、主と
して、逆方向に回転する２枚のブレードを撹拌作用をも
ならずことによって行なわれる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ＸＭＣ及びＳＭＣのチャージは多くの場合概ね満足すべ
き結果を示しているが、従来の製法によるときはそれら
チャージ内の繊維材の配列方向を厳格に制御することが
できない。従って成形品の用途によってはある方向にお
ける強度を十分に発現させることができない場合がある
。
き結果を示しているが、従来の製法によるときはそれら
チャージ内の繊維材の配列方向を厳格に制御することが
できない。従って成形品の用途によってはある方向にお
ける強度を十分に発現させることができない場合がある
。
またＢＭＣ！ＴＭＣは、それらの製造過程中の混合処理
を十分に管理された条件の下で行わないとストランド内
の個々の繊維材が分離してしまう。
を十分に管理された条件の下で行わないとストランド内
の個々の繊維材が分離してしまう。
これによってスＩ・ランドの一体性が低下し、ストラン
ドが個々の繊維フィラメントに分離してしまう結果補強
作用の有効性が失われ、成形品の物理的特性を低下せし
める。
ドが個々の繊維フィラメントに分離してしまう結果補強
作用の有効性が失われ、成形品の物理的特性を低下せし
める。
本発明はこれら従来技術の不利欠点を解消するために創
案されたものであって、繊維強化された製品成形用チャ
ージであって、チャージ内の繊維配列方向を一定に制御
することのできるチャージの形成方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
案されたものであって、繊維強化された製品成形用チャ
ージであって、チャージ内の繊維配列方向を一定に制御
することのできるチャージの形成方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
また本発明は、チャージ内の繊維ストランド内ド数の繊
維材が集束状態を保ったまま成形品内に残留し、トラン
スファ成形や射出成形によっても繊維フィラメントの分
離が生ずることのないチャージを提供することを目的と
する。
維材が集束状態を保ったまま成形品内に残留し、トラン
スファ成形や射出成形によっても繊維フィラメントの分
離が生ずることのないチャージを提供することを目的と
する。
〈作用〉
本発明は、繊維強化された製品成形用チャージを製造す
るに当たって、連続する原料繊維ストランドを樹脂に含
浸せしめ、樹脂含浸されたストランドを所定長さのセグ
メントに切り分け、該セグメントを集束させて製品成形
用チャージを形成する、ことを特徴とするものである。
るに当たって、連続する原料繊維ストランドを樹脂に含
浸せしめ、樹脂含浸されたストランドを所定長さのセグ
メントに切り分け、該セグメントを集束させて製品成形
用チャージを形成する、ことを特徴とするものである。
また本発明装置は、連続する繊維ストランドを樹脂槽を
通過せしめて引き寄せ、該ストランドを樹脂含浸させる
ための第一の手段と、樹脂含浸されたストランドを所定
長さのセグメン１へに切り分けるための第二の手段と、
該セグメントを集束させて収容するための第三の手段と
、を有することを特徴とする、繊維強化された製品成形
用チＡ−−ジの形成装置である。
通過せしめて引き寄せ、該ストランドを樹脂含浸させる
ための第一の手段と、樹脂含浸されたストランドを所定
長さのセグメン１へに切り分けるための第二の手段と、
該セグメントを集束させて収容するための第三の手段と
、を有することを特徴とする、繊維強化された製品成形
用チＡ−−ジの形成装置である。
〈実施例〉
以下添付図面に基づいて本発明による実施例を説明する
。
。
クリールまたはラック（１０）には連続する繊維原料ス
Ｉ−ランド（１４）が巻き収られているボビンまたはパ
ッケージの如きストラン１ル収容体く］２）が複数収容
されている。各々のストランド（１４）は独立した繊維
フイラメンＩ・が多数集合して成るものである。ストラ
ンド（１４）は、成形品に高強度をもたらし、引張力を
与えられながら樹脂槽（１６）を通過するのに対して十
分な引張強度を有するものであれば、いかなるタイプの
ものをも本発明に用いることができる。ストランドとし
て本発明で用い得る繊維材は、例えばポリイミド繊維、
ポリエステル繊維、ポリアラミド繊維、天然繊維、金属
繊に、ｌｉ等である。ポリアラミド繊維、ガラス繊維、
炭素繊維等のストランドは好ましい例てあり、特にガラ
ス繊維ストランドの使用は多くの実験例において最良の
結果を示した。
Ｉ−ランド（１４）が巻き収られているボビンまたはパ
ッケージの如きストラン１ル収容体く］２）が複数収容
されている。各々のストランド（１４）は独立した繊維
フイラメンＩ・が多数集合して成るものである。ストラ
ンド（１４）は、成形品に高強度をもたらし、引張力を
与えられながら樹脂槽（１６）を通過するのに対して十
分な引張強度を有するものであれば、いかなるタイプの
ものをも本発明に用いることができる。ストランドとし
て本発明で用い得る繊維材は、例えばポリイミド繊維、
ポリエステル繊維、ポリアラミド繊維、天然繊維、金属
繊に、ｌｉ等である。ポリアラミド繊維、ガラス繊維、
炭素繊維等のストランドは好ましい例てあり、特にガラ
ス繊維ストランドの使用は多くの実験例において最良の
結果を示した。
樹脂槽（１６）内の樹脂は、成形品に所要の結合力と強
度とを与えることのできるものであればいかなるタイプ
のものをも使用することかできる。
度とを与えることのできるものであればいかなるタイプ
のものをも使用することかできる。
例えばポリアラミドやノヴアラク（ｎｏｖａｌａｃｓ）
′Ｊを使用することができる。またビニルエステル、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリエステル等は本発明方
法に使用するに適した樹脂である。熱硬化性ポリエステ
ル樹脂は特に好適な樹脂材である。
′Ｊを使用することができる。またビニルエステル、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリエステル等は本発明方
法に使用するに適した樹脂である。熱硬化性ポリエステ
ル樹脂は特に好適な樹脂材である。
樹脂槽（１６〉の構成は特に問わないが、米国特許出願
第６７３，９０４号（本書と同時提出に係る特許願（１
））に詳細に記載された如き実臀的な閉鎖浴方式のもの
とし、閉鎖浴室内に樹脂を循環させて用いることが現時
点においては好ましいものと考えられる。
第６７３，９０４号（本書と同時提出に係る特許願（１
））に詳細に記載された如き実臀的な閉鎖浴方式のもの
とし、閉鎖浴室内に樹脂を循環させて用いることが現時
点においては好ましいものと考えられる。
連続する繊維原料スＩ・ランＩ〜（１４）は一対のバー
（１８，２０）間を通り、一連の調節可能な小孔ないし
櫛（２２）を通って樹脂槽０６）に至る。次いでストラ
ンドは計量オリフィス（２６）を通過してバー（２８）
の下方を通りドラノ、（３０）の周面上に巻きつけられ
る。このドラム（３０）は隣接する第二の回転ドラム（
３４）と共に支持台（３２）に支持されている。
（１８，２０）間を通り、一連の調節可能な小孔ないし
櫛（２２）を通って樹脂槽０６）に至る。次いでストラ
ンドは計量オリフィス（２６）を通過してバー（２８）
の下方を通りドラノ、（３０）の周面上に巻きつけられ
る。このドラム（３０）は隣接する第二の回転ドラム（
３４）と共に支持台（３２）に支持されている。
ドラム（３４）は符号（３６）として概略的に示されて
いるカッタｌｆｆｉｔＭの一部をなす。第３図に明らか
なように、トラム（３４）の外側面にはその回転軸に下
行にスロワ１−（３８）が嵌設されている。スロワ１〜
（３８）内にはバネ部材（４０）が設けられ、該バネ部
材の端部はドラム（３４）の外側面がち径外側方向に突
出している。バネ部材（４０）は好ましくは概ね長方形
のかんなの如きシー１−材の形状てあり、該シート面の
方向に作用する力に対しては比較的強い剛性を示すが他
の方向に作用する力に対しては従順に柔軟性を示して変
形するものであることが好ましい。シー１へ面方向以外
の方向に作用する力に対するバネ部材（４０）の従順性
もしくは可撓性の稈度は、該バネ部材の両側に対となっ
て積層されているプレート（４２，４４，４６，４８）
の重合面積を加減することによって容易に調節すること
ができる。バネ部材は図示の実施例においてはグラファ
イト板より成るものであるが、他の材質を用いてもよい
。本実施例においてはプレー１へ（４２，４４，４６，
４８）は鋼板である。
いるカッタｌｆｆｉｔＭの一部をなす。第３図に明らか
なように、トラム（３４）の外側面にはその回転軸に下
行にスロワ１−（３８）が嵌設されている。スロワ１〜
（３８）内にはバネ部材（４０）が設けられ、該バネ部
材の端部はドラム（３４）の外側面がち径外側方向に突
出している。バネ部材（４０）は好ましくは概ね長方形
のかんなの如きシー１−材の形状てあり、該シート面の
方向に作用する力に対しては比較的強い剛性を示すが他
の方向に作用する力に対しては従順に柔軟性を示して変
形するものであることが好ましい。シー１へ面方向以外
の方向に作用する力に対するバネ部材（４０）の従順性
もしくは可撓性の稈度は、該バネ部材の両側に対となっ
て積層されているプレート（４２，４４，４６，４８）
の重合面積を加減することによって容易に調節すること
ができる。バネ部材は図示の実施例においてはグラファ
イト板より成るものであるが、他の材質を用いてもよい
。本実施例においてはプレー１へ（４２，４４，４６，
４８）は鋼板である。
これらバネ部材（４０）及びプレー１−（４２，４４，
４６，４８）は、固定ネジ（５４）を固定材（５０，５
２）に作用せしめて該固定材間に圧接嵌合されて、スロ
ワ１〜（３８）内に固定的に収容される。バネ部材（４
０）の外側端にカッタヘッド（５６）が固着される。こ
のカッタ刃（５６）は本実施例においてはタングステン
カーバイドより成り、ストランド切断のための鋭利なエ
ツジ部（５８）を提供する。
４６，４８）は、固定ネジ（５４）を固定材（５０，５
２）に作用せしめて該固定材間に圧接嵌合されて、スロ
ワ１〜（３８）内に固定的に収容される。バネ部材（４
０）の外側端にカッタヘッド（５６）が固着される。こ
のカッタ刃（５６）は本実施例においてはタングステン
カーバイドより成り、ストランド切断のための鋭利なエ
ツジ部（５８）を提供する。
図示の通り、回転ドラム（３０）は反時計方向に、また
ドラム（３４）は時計方向に回転するが、これらドラム
の回転速度は同調して決定される。これらドラム回転の
ための手段は公知であり図示されていない。ドラム（３
０）の回転は、樹脂槽（Ｊ６）にて樹脂含浸ぜしめられ
た繊維原料ス■・ランド（１４）を引き寄せる作用を奏
する。樹脂含浸されたストランドは樹脂槽（１６）を出
た後計量オリフィス（２６）を通り、ここで樹脂の過剰
分が絞り取られる。
ドラム（３４）は時計方向に回転するが、これらドラム
の回転速度は同調して決定される。これらドラム回転の
ための手段は公知であり図示されていない。ドラム（３
０）の回転は、樹脂槽（Ｊ６）にて樹脂含浸ぜしめられ
た繊維原料ス■・ランド（１４）を引き寄せる作用を奏
する。樹脂含浸されたストランドは樹脂槽（１６）を出
た後計量オリフィス（２６）を通り、ここで樹脂の過剰
分が絞り取られる。
ドラム（３０）上を通過した樹脂含浸ストランドはカッ
タｆｆｆｉｉ（３６）の作用により短いセフメン１へ（
６０）に切断される。カッタドラム（３４）とドラム（
３０）との間の相対的速度は夫々のセフメン１〜の長さ
を決定する。カッタヘッドエツジ（５８）が１−ラム（
３０）に接触すると、該ドラム（３０）Ｊ−の複数のス
トランド（１４〉が一度に切断されてセフメンＩ・とな
る。バネ部材（４０）は十分な柔軟性を有しているので
、ドラムか継続して回転している間第２図図示のように
やや上方に屈曲している。
タｆｆｆｉｉ（３６）の作用により短いセフメン１へ（
６０）に切断される。カッタドラム（３４）とドラム（
３０）との間の相対的速度は夫々のセフメン１〜の長さ
を決定する。カッタヘッドエツジ（５８）が１−ラム（
３０）に接触すると、該ドラム（３０）Ｊ−の複数のス
トランド（１４〉が一度に切断されてセフメンＩ・とな
る。バネ部材（４０）は十分な柔軟性を有しているので
、ドラムか継続して回転している間第２図図示のように
やや上方に屈曲している。
これによりカッタヘッド（５６）とドラム（３０）との
間の間隔にある程度の許容範囲を持たせることがてき、
該間隔が多少小さくてもバネ部材（４０）が屈曲して自
動的に補正する。更にこの構成により切断処理中の騒音
を軽減し、エツジ部の摩耗に伴うカッタヘッド間隔の再
調整を不要とし操業停止時間を短縮することができる。
間の間隔にある程度の許容範囲を持たせることがてき、
該間隔が多少小さくてもバネ部材（４０）が屈曲して自
動的に補正する。更にこの構成により切断処理中の騒音
を軽減し、エツジ部の摩耗に伴うカッタヘッド間隔の再
調整を不要とし操業停止時間を短縮することができる。
セフメン１〜の長さは必要に応じて適宜変更することが
できるが、現在のところ０．２５〜２インチ（約０．６
〜５．１ｃｍ）とすることが実際的であると考えられる
。好ましくはセフメン１〜（６０）は長さ０．７５〜１
．５インチ（約１．９〜３．８ｃｍ）に切断し、より好
ましくは約１インチ（約２．５ｃｍ）とする。セクメン
ト長さを２インチ（約５ 、１． ｃｏ＋）を超えるも
のとすると切断後のドラム（３０）からの離脱が困難と
なる。
できるが、現在のところ０．２５〜２インチ（約０．６
〜５．１ｃｍ）とすることが実際的であると考えられる
。好ましくはセフメン１〜（６０）は長さ０．７５〜１
．５インチ（約１．９〜３．８ｃｍ）に切断し、より好
ましくは約１インチ（約２．５ｃｍ）とする。セクメン
ト長さを２インチ（約５ 、１． ｃｏ＋）を超えるも
のとすると切断後のドラム（３０）からの離脱が困難と
なる。
またセフメンＩ−を０．２５インチ（約０．６ｃｍ）よ
りも短く切ろうとするとカッタドラム（３４）を猛烈な
速度で回転させなければならず、現実的でない。
りも短く切ろうとするとカッタドラム（３４）を猛烈な
速度で回転させなければならず、現実的でない。
またこのような短片にしてしまうと、後記するようなパ
ターン内において一定方向に配列させることが困難とな
ってしまう。
ターン内において一定方向に配列させることが困難とな
ってしまう。
かくして切断された樹脂含浸ストランドは、繊維強化樹
脂による製品のためのチャージを形成するために、様々
な形で集束収集される。図示の実施例においてはセグメ
ントが一定の方向に配列して収集されるよう制御しつつ
収容される。これは好ましくは、カッタ機構（３６）の
下方に様々な方向に移動する容器を配設し、切断された
セフメン１〜（６０）の集束方向を制御することによっ
て行なわれる。セフメン１〜が切断されドラム（３０）
から容器内に投射されるとき、それらのセフメン１への
投射方向は回転ドラム（３０，３４）の回転軸にほぼ垂
直な方向であり、即ちセグ、メン１−（６０）は切断前
のストランド（１４）の軸と概ね同方向に留とまること
になる。
脂による製品のためのチャージを形成するために、様々
な形で集束収集される。図示の実施例においてはセグメ
ントが一定の方向に配列して収集されるよう制御しつつ
収容される。これは好ましくは、カッタ機構（３６）の
下方に様々な方向に移動する容器を配設し、切断された
セフメン１〜（６０）の集束方向を制御することによっ
て行なわれる。セフメン１〜が切断されドラム（３０）
から容器内に投射されるとき、それらのセフメン１への
投射方向は回転ドラム（３０，３４）の回転軸にほぼ垂
直な方向であり、即ちセグ、メン１−（６０）は切断前
のストランド（１４）の軸と概ね同方向に留とまること
になる。
切断されたセフメンＩ−（６０）が投射集束されるべき
位置範囲は、カッタ機構によって同時に切断されるスト
ランド（１４）の本数やそれらストランド同志の間隔等
の変動要素によって変わり得る。
位置範囲は、カッタ機構によって同時に切断されるスト
ランド（１４）の本数やそれらストランド同志の間隔等
の変動要素によって変わり得る。
例えば集束範囲を小さくするときには、比較的少数のス
Ｉ・ランドを同時切断することとし及び／または切断前
のストランドをまとめて小孔に通過させてストランド切
片の間隔を小さくするよう構成すればよい。
Ｉ・ランドを同時切断することとし及び／または切断前
のストランドをまとめて小孔に通過させてストランド切
片の間隔を小さくするよう構成すればよい。
図において切断ストランド収容容器はカップ形状を有す
るディスクく６２）として示されている。
るディスクく６２）として示されている。
容器は好ましくは種々の異なる方向に移動できるように
し、ストランド切片（６０）の集束方向を変更し得るよ
うにする。本実施例においてはディスり（６２）は回転
可能であると共に、ドラム（３０，３４）の回転軸にほ
ぼ垂直な方向に前進・後退可能である。ディスク（６２
）の回転はセグメント切片（６０）を径外側方向に放射
状に集束せしめる。
し、ストランド切片（６０）の集束方向を変更し得るよ
うにする。本実施例においてはディスり（６２）は回転
可能であると共に、ドラム（３０，３４）の回転軸にほ
ぼ垂直な方向に前進・後退可能である。ディスク（６２
）の回転はセグメント切片（６０）を径外側方向に放射
状に集束せしめる。
ディスク（６２）の回転はモータ（６４）を含む一連の
機構によって達成される。同様にディスク容器（６２）
は直線方向に移動する。好ましくはモータ（６４）はギ
ア装置（図示せず）を介して車輪（６６）に接続され、
該車輪をトラックく６８）上で移動させる。ディスク（
６２）の直線Ｕ動はチャージの径方向におけるセグメン
トの集積厚さを制御する。
機構によって達成される。同様にディスク容器（６２）
は直線方向に移動する。好ましくはモータ（６４）はギ
ア装置（図示せず）を介して車輪（６６）に接続され、
該車輪をトラックく６８）上で移動させる。ディスク（
６２）の直線Ｕ動はチャージの径方向におけるセグメン
トの集積厚さを制御する。
第２図図示の如く、場合によってはチャージを周側部よ
りも中心の厚さが大となるよう形成すべきことがある。
りも中心の厚さが大となるよう形成すべきことがある。
この場合、カッタ機ｆｉ（３６）をディスク（６２）の
中心部に周側部よりも長時間配置させて操業することに
より、所望の形状のチャージを容易に形成することがで
きる。
中心部に周側部よりも長時間配置させて操業することに
より、所望の形状のチャージを容易に形成することがで
きる。
チャージの厚さが所望のものに達したとき、チャージを
容器から取り除き、樹脂厚を部分的に増大せしめる。チ
ャージを容器から取り除く作業を容易にするために、容
器にリリースシー）〜（７０）を被覆させて用いること
が好ましい。一般に樹脂厚を部分的に増大させることは
チャージの取り扱いを容易にする上で好ましいことであ
る。チャージを容器から取り除くまでの間にも幾分の増
圧はなされるが、更にチャージを炉内に装入してこの半
固体化作業をより迅速に行うことができる。この増圧作
業は一般にＢ−ステージと指称されているものである。
容器から取り除き、樹脂厚を部分的に増大せしめる。チ
ャージを容器から取り除く作業を容易にするために、容
器にリリースシー）〜（７０）を被覆させて用いること
が好ましい。一般に樹脂厚を部分的に増大させることは
チャージの取り扱いを容易にする上で好ましいことであ
る。チャージを容器から取り除くまでの間にも幾分の増
圧はなされるが、更にチャージを炉内に装入してこの半
固体化作業をより迅速に行うことができる。この増圧作
業は一般にＢ−ステージと指称されているものである。
このＢ−ステージ終了後、チャージを例えば圧縮成型の
型内に装入して成形品を得る。
型内に装入して成形品を得る。
本発明はまた、樹脂含浸されたストランドの切片をカッ
タ機構（３６）からホッパーに投射せしめて収容し、こ
れをトランスファ成形機または射出成形機に搬送するよ
う構成してもよい。かくして樹脂含浸ストランドはチャ
ージを成形し、ラムまたはスクリューの如きで型内に装
入される。この方法によるときは上記した方法のように
繊維材の配列方向を一定に制御することはできないが、
なお補強特性に優れた成形品を提供することができる。
タ機構（３６）からホッパーに投射せしめて収容し、こ
れをトランスファ成形機または射出成形機に搬送するよ
う構成してもよい。かくして樹脂含浸ストランドはチャ
ージを成形し、ラムまたはスクリューの如きで型内に装
入される。この方法によるときは上記した方法のように
繊維材の配列方向を一定に制御することはできないが、
なお補強特性に優れた成形品を提供することができる。
なぜならば、本発明方法においては各々のストランド内
の複数の繊維材が集束状態を保ったまま成形品に残留し
、樹脂含浸されていないスｌ〜ランドと樹脂とを混合す
る従来のチャージ成形方法における場合のように繊維材
の分離が生じないからである。
の複数の繊維材が集束状態を保ったまま成形品に残留し
、樹脂含浸されていないスｌ〜ランドと樹脂とを混合す
る従来のチャージ成形方法における場合のように繊維材
の分離が生じないからである。
〈発明の効果〉
」１記したところから明らかなように、本発明によれば
、優れた補強特性を有する成形することのできるチャー
ジを比較的に容易に製造することができる。必要であれ
ばチャージ内の繊維配列方向をＭ格に制御することによ
り強度を一層向上させることができ、この場合にも比較
的容易にまた比較的低コストで実施することができる。
、優れた補強特性を有する成形することのできるチャー
ジを比較的に容易に製造することができる。必要であれ
ばチャージ内の繊維配列方向をＭ格に制御することによ
り強度を一層向上させることができ、この場合にも比較
的容易にまた比較的低コストで実施することができる。
本発明によって製造されたチャージは種々の部品の成形
に幅広く適用することができ、例えば部分的に補強材を
施したドア、パネルやホイール等の自動車部品、スキー
、その他強化繊維材の配列方向を制御することが望まれ
る殆ど全ての成形品に適用可能である。
に幅広く適用することができ、例えば部分的に補強材を
施したドア、パネルやホイール等の自動車部品、スキー
、その他強化繊維材の配列方向を制御することが望まれ
る殆ど全ての成形品に適用可能である。
第１図は本発明方法を実施するための装置の概略を示す
斜視図、第２図は繊維ストランド切断のためのカッタ機
構とその下方に設けられたストランド切片収容容器の一
部を示す概略断面図、第３図はカッタ機構の一部につい
てその詳細を示す拡大断面図である。 符号の説明 １０・・・クリール １２・・・繊維ストランド収容
体１４・・・繊維スＩ・ランド １６・・・樹脂槽１
８．２０・・・バー ２２・・・小孔２６・・・
計量オリフィス ２８・・・バー３０・・・回転ドラ
ム ３２・・・支持台３４・・・カッタドラム
３６・・・カッタ機構３８・・・スロット
４０・・・バネ部材４２．４４．４６．４８・・・調
節プレート５０．５２・・・固定板 ５４・・・固
定ネジ５６・・・カッタヘッド ５８・・・エツジ
６０・・・セグメント切片 ６２・・・ディスク容器
６４・・・モーフ ６６・・・車輪 ６８・・・１
ヘラツク７０・・・リリースフィルム
斜視図、第２図は繊維ストランド切断のためのカッタ機
構とその下方に設けられたストランド切片収容容器の一
部を示す概略断面図、第３図はカッタ機構の一部につい
てその詳細を示す拡大断面図である。 符号の説明 １０・・・クリール １２・・・繊維ストランド収容
体１４・・・繊維スＩ・ランド １６・・・樹脂槽１
８．２０・・・バー ２２・・・小孔２６・・・
計量オリフィス ２８・・・バー３０・・・回転ドラ
ム ３２・・・支持台３４・・・カッタドラム
３６・・・カッタ機構３８・・・スロット
４０・・・バネ部材４２．４４．４６．４８・・・調
節プレート５０．５２・・・固定板 ５４・・・固
定ネジ５６・・・カッタヘッド ５８・・・エツジ
６０・・・セグメント切片 ６２・・・ディスク容器
６４・・・モーフ ６６・・・車輪 ６８・・・１
ヘラツク７０・・・リリースフィルム
Claims (20)
- （１）連続する原料繊維ストランドを樹脂に含浸せしめ
、 樹脂含浸されたストランドを所定長さのセグメントに切
り分け、 該セグメントを集束させて製品成形用チャージを形成す
る、 ことを特徴とする、繊維強化された製品成形用チャージ
の製造方法。 - （２）回転ドラムに樹脂含浸ストランドを巻架させて引
張り、回転カッタ機構により該ストランドをセグメント
とし、該セグメントをカッタ機構下方に配設した容器内
に投射することを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
記載の製品成形用チャージの形成方法。 - （３）上記容器を上記カッタ機構に対して少なくとも二
つの異なる方向に移動させながらセグメントの投射を行
い、該セグメントを異なる方向に配列させるようにした
ことを特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載の製品
成形用チャージの形成方法。 - （４）ストランド切断中に上記容器を回転させ、セグメ
ントを径外側方向に放射状に配列させるようにしたこと
を特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載の製品成形
用チャージの形成方法。 - （５）上記容器を上記カッタ機構の下方にて直線的に前
進・後退させ、容器内のセグメント集積厚さを調節する
ようにしたことを特徴とする、特許請求の範囲第４項に
記載の製品成形用チャージの形成方法。 - （６）ストランドが樹脂槽を通って引き寄せられるよう
上記ドラムを配設し、これにより該ストランドを樹脂含
浸させるようにしたことを特徴とする、特許請求の範囲
第２項に記載の製品成形用チャージの形成方法。 - （７）ストランドがガラス繊維であることを特徴とする
、特許請求の範囲第１項に記載の製品成形用チャージの
形成方法。 - （８）ストランドを約０．２５〜２インチ（約０．６〜
５．１ｃｍ）のセグメントに切り分けることを特徴とす
る、特許請求の範囲第７項に記載の製品成形用チャージ
の形成方法。 - （９）ストランドを約０．７５〜１．２５インチ（約１
．９〜３．８ｃｍ）のセグメントに切り分けることを特
徴とする、特許請求の範囲第７項に記載の製品成形用チ
ャージの形成方法。 - （１０）樹脂が熱硬化性ポリエステル樹脂であることを
特徴とする、特許請求の範囲第７項に記載の製品成形用
チャージの形成方法。 - （１１）上記容器がチャージの所望形状に対応させた形
状として作られていることを特徴とする、特許請求の範
囲第２項に記載の製品成形用チャージの形成方法。 - （１２）連続する繊維ストランドを樹脂槽を通過せしめ
て引き寄せ、該ストランドを樹脂含浸させるための第一
の手段と、 樹脂含浸されたストランドを所定長さのセグメントに切
り分けるための第二の手段と、該セグメントを集束させ
て収容するための第三の手段と、を有することを特徴と
する、繊維強化された製品成形用チャージの形成装置。 - （１３）上記第一の手段が回転ドラムより成り、上記第
二の手段が該回転ドラム上に巻架されつつ引張られてい
るストランドを切断すべく配設されたカッタヘッドを有
する回転カッタ機構より成り、上記第三の手段が該カッ
タ機構の下方に配設されたセグメント切片収容容器より
成ることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項に記載
の製品成形用チャージの形成装置。 - （１４）セグメント切片が該容器の異なる域に重力降下
するよう上記容器を移動させる手段を更に配設したこと
を特徴とする、特許請求の範囲第１３項に記載の製品成
形用チャージの形成装置。 - （１５）上記容器を上記カッタ機構に対して少なくとも
二つの異なる方向に移動させながらセグメントの投射を
行い、該セグメントを異なる方向に配列させるよう上記
移動手段を配設したことを特徴とする、特許請求の範囲
第１４項に記載の製品成形用チャージの形成装置。 - （１６）上記移動手段に、セグメントを径外側方向に放
射状に配列させるよう上記容器を回転させる手段が含ま
れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１４項に
記載の製品成形用チャージの形成装置。 - （１７）上記移動手段に、上記容器内のセグメント集積
厚さを調節するよう該容器を上記カッタ機構の下方にて
直線的に前進・後退させる手段が更に含まれていること
を特徴とする、特許請求の範囲第１６項に記載の製品成
形用チャージの形成装置。 - （１８）上記カッタ機構に、第二の回転ドラムから径外
側方向に突出してバネ部材を設け、上記カッタヘッドが
該バネ部材の外側に固着されていることを特徴とする、
特許請求の範囲第１３項に記載の製品成形用チャージの
形成装置。 - （１９）第一の回転ドラム上を巻架して引張られている
樹脂含浸繊維ストランドを切断するためのカッタ機構で
あって、 該第一の回転ドラムに隣接し、該第一の回転ドラムの回
転軸に概ね平行な軸を中心に逆方向に回転するものとし
て配設された第二のドラムと、 該第二のドラムから径外側方向に突出して設けられた可
撓性物質より成るシート状バネ部材と、 該バネ部材の一端に固着され、該第一のドラムを通過す
るストランドを所定長さのセグメントに切り分けるため
のカッタヘッドと、より成ることを特徴とする、カッタ
機構。 - （２０）上記第二のドラムにスロットが形成され、該ス
ロット内に該バネ部材の他端を装入して係着することを
特徴とする、特許請求の範囲第１９項に記載のカッタ機
構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US67390284A | 1984-11-21 | 1984-11-21 | |
| US673902 | 1984-11-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61130009A true JPS61130009A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=24704555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60262336A Pending JPS61130009A (ja) | 1984-11-21 | 1985-11-21 | 繊維強化された製品成形用チヤージの形成方法及び装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61130009A (ja) |
| AU (1) | AU627688B2 (ja) |
| BR (1) | BR8505823A (ja) |
| CA (1) | CA1249113A (ja) |
| DE (1) | DE3541073A1 (ja) |
| IT (1) | IT1182996B (ja) |
| MX (1) | MX171501B (ja) |
| SE (1) | SE8505454L (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015051911A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-03-19 | 日本電気硝子株式会社 | ストランド切断装置 |
| JP2016510701A (ja) * | 2013-03-08 | 2016-04-11 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 案内された不連続繊維プリプレグを用いる複合特徴部の形成 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE10324735B3 (de) * | 2003-05-30 | 2004-11-11 | Fiber Engineering Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensional ausgeprägten Formteilen sowie Formteil |
| DE102004060001A1 (de) * | 2004-08-21 | 2006-03-09 | Saertex Wagener Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Herstellung eines Textils aus Synthesefasern |
| JP5585222B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2014-09-10 | トヨタ紡織株式会社 | 繊維構造体及びその製造方法 |
| US9144943B2 (en) | 2012-02-15 | 2015-09-29 | Olbrich Gmbh | Fiber mold filling system and method |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| US3042570A (en) * | 1958-02-20 | 1962-07-03 | Fiberfil Corp | Apparatus and method for producing reinforced molding composition |
| US4220496A (en) * | 1979-02-01 | 1980-09-02 | Ppg Industries, Inc. | High strength composite of resin, helically wound fibers and chopped fibers and method of its formation |
| US4294490A (en) * | 1980-02-06 | 1981-10-13 | Motor Wheel Corporation | Fiber-reinforced composite wheel construction |
-
1985
- 1985-11-08 MX MX000546A patent/MX171501B/es unknown
- 1985-11-12 AU AU49762/85A patent/AU627688B2/en not_active Ceased
- 1985-11-13 CA CA000495235A patent/CA1249113A/en not_active Expired
- 1985-11-18 SE SE8505454A patent/SE8505454L/ not_active Application Discontinuation
- 1985-11-19 DE DE19853541073 patent/DE3541073A1/de not_active Withdrawn
- 1985-11-20 BR BR8505823A patent/BR8505823A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-11-20 IT IT48810/85A patent/IT1182996B/it active
- 1985-11-21 JP JP60262336A patent/JPS61130009A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016510701A (ja) * | 2013-03-08 | 2016-04-11 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 案内された不連続繊維プリプレグを用いる複合特徴部の形成 |
| JP2019069610A (ja) * | 2013-03-08 | 2019-05-09 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 案内された不連続繊維プリプレグを用いる複合特徴部の形成 |
| US11007726B2 (en) | 2013-03-08 | 2021-05-18 | The Boeing Company | Forming composite features using steered discontinuous fiber pre-preg |
| JP2015051911A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-03-19 | 日本電気硝子株式会社 | ストランド切断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU627688B2 (en) | 1992-09-03 |
| MX171501B (es) | 1993-11-03 |
| SE8505454D0 (sv) | 1985-11-18 |
| DE3541073A1 (de) | 1986-05-22 |
| CA1249113A (en) | 1989-01-24 |
| AU4976285A (en) | 1986-05-29 |
| SE8505454L (sv) | 1986-05-22 |
| BR8505823A (pt) | 1986-08-12 |
| IT8548810A0 (it) | 1985-11-20 |
| IT1182996B (it) | 1987-10-05 |
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