JPS61199933A - 炭素繊維強化プラスチツクパイプの連続成形方法及びその装置 - Google Patents
炭素繊維強化プラスチツクパイプの連続成形方法及びその装置Info
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- JPS61199933A JPS61199933A JP60040318A JP4031885A JPS61199933A JP S61199933 A JPS61199933 A JP S61199933A JP 60040318 A JP60040318 A JP 60040318A JP 4031885 A JP4031885 A JP 4031885A JP S61199933 A JPS61199933 A JP S61199933A
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- B29C70/525—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
- Y10S264/65—Processes of preheating prior to molding
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〕
本発明は炭素繊維強化プラスチック（以下ＣＰＲＰと略
称する）パイプの連続成形方法及びその装置に関し９例
えば大型宇宙構造体用部材として用いられるような軽量
、長尺で高い機械的強度を有する０ＦＲＰ薄肉パイプの
連続成形に適用できる方法ならびにそれに用いられる装
置に関するものであるＯ 〔従来の技術〕 熱硬化性樹脂を含浸してマトリクスとした繊維強化プラ
スチック（以下ＰＲＰと略称する）パイプのような一定
断面形状を有する長尺成形品の連続成形法としては引抜
成形方法がよく知られており。
称する）パイプの連続成形方法及びその装置に関し９例
えば大型宇宙構造体用部材として用いられるような軽量
、長尺で高い機械的強度を有する０ＦＲＰ薄肉パイプの
連続成形に適用できる方法ならびにそれに用いられる装
置に関するものであるＯ 〔従来の技術〕 熱硬化性樹脂を含浸してマトリクスとした繊維強化プラ
スチック（以下ＰＲＰと略称する）パイプのような一定
断面形状を有する長尺成形品の連続成形法としては引抜
成形方法がよく知られており。
従来から強化材としてガラス繊維を用いた厚肉の絶縁管
や耐食管などの製造が実際に行なわれてい池。
や耐食管などの製造が実際に行なわれてい池。
第８図は、中実ロッドの成形品例ではあるが。
従来の引抜成形方法と装置の基本概念を説明する構成図
として、特開昭５０−７５２６３号公報から引用したも
のであり２図において、（１）はボビンから繰り出され
る補強繊維、（２）は熱硬化性樹脂を含浸させる槽、（
３）は樹脂含浸した繊維集合体、（４）は集合体（３）
を加熱する予熱機（ここでは加熱手段としてＲＦを用い
ている） 、 （５Ａ）（５Ｂ）は集合体（３）から
余分な樹脂を除去すると共に全体の外形を整える絞り治
具、（６）は硬化成形用のホットダイ、（７）は成形品
を把持し右方に移動させるためのベルト式連続引抜駆動
機構である。
として、特開昭５０−７５２６３号公報から引用したも
のであり２図において、（１）はボビンから繰り出され
る補強繊維、（２）は熱硬化性樹脂を含浸させる槽、（
３）は樹脂含浸した繊維集合体、（４）は集合体（３）
を加熱する予熱機（ここでは加熱手段としてＲＦを用い
ている） 、 （５Ａ）（５Ｂ）は集合体（３）から
余分な樹脂を除去すると共に全体の外形を整える絞り治
具、（６）は硬化成形用のホットダイ、（７）は成形品
を把持し右方に移動させるためのベルト式連続引抜駆動
機構である。
ここでの成形方法について説明すると、ボビンから繰り
出される補強繊維＋１１を集合させた後、樹脂槽（２］
を通過させることによシ熱硬化性樹脂を含浸させた繊維
集合体（３）を得る。この集合体（３）を予熱機（４）
を通すことにより加熱させ同時にもしくは。
出される補強繊維＋１１を集合させた後、樹脂槽（２］
を通過させることによシ熱硬化性樹脂を含浸させた繊維
集合体（３）を得る。この集合体（３）を予熱機（４）
を通すことにより加熱させ同時にもしくは。
予熱機（４）通過後絞り治具（５Ａ）（５Ｂ）により余
分な樹脂を除去するとともに全体の外形を整え、その後
ホットダイ（６１で硬化を行ない所定の成形品を得る。
分な樹脂を除去するとともに全体の外形を整え、その後
ホットダイ（６１で硬化を行ない所定の成形品を得る。
この場合、引抜機構（７）により成形品を把持し右方へ
の引抜力を得るがこの機構はベルト式手段により連続引
抜動作が可能になっている。
の引抜力を得るがこの機構はベルト式手段により連続引
抜動作が可能になっている。
上記の例は中実ロッドを得るためのものであるが、中空
パイプを得る方法として熱硬化性樹脂を含浸させた繊維
集合体を芯金に巻き付けた後引抜き成形を行なう方法が
特開昭５３−９６０６７号や特開昭５６−１２４号公報
に記述されている。又、引抜機構として２基の把持部を
交互に動作させて連続引抜を可能にしたタイプの成形方
法が特開昭５１−５８４６７ 号公報に記述されている
。
パイプを得る方法として熱硬化性樹脂を含浸させた繊維
集合体を芯金に巻き付けた後引抜き成形を行なう方法が
特開昭５３−９６０６７号や特開昭５６−１２４号公報
に記述されている。又、引抜機構として２基の把持部を
交互に動作させて連続引抜を可能にしたタイプの成形方
法が特開昭５１−５８４６７ 号公報に記述されている
。
更には、オープン式の硬化手段を用いてはいるが２基の
把持部よりなる引抜機構で成形物と芯金を一体で移動さ
せることを特徴とした成形方法が「第３６回（’８１）
ｓｐ工年次総会」（セツション１５−Ｆ’、ページ１〜
６）（ｔｈθ３６ｔｈ（１９８１）Ａｎｎｕａｌ ５ｏ
ｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、 ５ｅｓｓｉｏ
ｎ １５−Ｆ、 Ｐａｇｅ １〜６ ）においてゴール
ドワージイ（ｗ。
把持部よりなる引抜機構で成形物と芯金を一体で移動さ
せることを特徴とした成形方法が「第３６回（’８１）
ｓｐ工年次総会」（セツション１５−Ｆ’、ページ１〜
６）（ｔｈθ３６ｔｈ（１９８１）Ａｎｎｕａｌ ５ｏ
ｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、 ５ｅｓｓｉｏ
ｎ １５−Ｆ、 Ｐａｇｅ １〜６ ）においてゴール
ドワージイ（ｗ。
Ｂ、 ｇｏｌｄｓｖｒｏｒｔｈｙ ）等により報告され
ている。
ている。
しかしながら、このような従来の成形方法では。
例えば大型宇宙構造体用部材として用いられるような９
強化繊維として炭素繊維を用いその比強度および比弾性
率の優位性を生かした軽量・薄肉のＣＡＲＰ長尺パイプ
の成形には充分対応できない。
強化繊維として炭素繊維を用いその比強度および比弾性
率の優位性を生かした軽量・薄肉のＣＡＲＰ長尺パイプ
の成形には充分対応できない。
すなわちこのような目的の成形品には必要強度に対する
極限の軽量化が要求され、その為には９例えば肉厚１朋
以下の薄肉化と成形精度によるＲＯＭチ（複合側による
理論値に対する成形品の強度保持率）の向上が必要であ
るが、従来の成形方法ではこのＲＯＭ％に対する配慮が
なされていない。
極限の軽量化が要求され、その為には９例えば肉厚１朋
以下の薄肉化と成形精度によるＲＯＭチ（複合側による
理論値に対する成形品の強度保持率）の向上が必要であ
るが、従来の成形方法ではこのＲＯＭ％に対する配慮が
なされていない。
これは、引抜成形法が１本来ガラス繊維を補強繊維とし
て用いたもので厚肉品を高効率で得るだめの成形法であ
るためであり、これら従来技術を炭素繊維のような高弾
性、いわゆる折れやすい補強繊維を用い、しかも肉厚１
顛以Ｆの薄肉品のような精密成形に、そのまま実施しよ
うとすれば。
て用いたもので厚肉品を高効率で得るだめの成形法であ
るためであり、これら従来技術を炭素繊維のような高弾
性、いわゆる折れやすい補強繊維を用い、しかも肉厚１
顛以Ｆの薄肉品のような精密成形に、そのまま実施しよ
うとすれば。
繊維の破断、配向の乱れや偏在等補強繊維の状態や線維
と樹脂の比率更には樹脂の均−硬化性等に依存するＲＯ
Ｍ％の低下ははなはだしくその値は宇宙構造体用途等の
高性能製品の場合、無視しえないものとなるばかりでな
く、肉厚０．５朋以下のパイプの成形は全く不可能であ
る。
と樹脂の比率更には樹脂の均−硬化性等に依存するＲＯ
Ｍ％の低下ははなはだしくその値は宇宙構造体用途等の
高性能製品の場合、無視しえないものとなるばかりでな
く、肉厚０．５朋以下のパイプの成形は全く不可能であ
る。
これ全従来例の各機構毎に述べれば、まず従来例では補
強線維をボビン留めから繊維集合体（以下ロービングと
略称する）の状態で繰り出し、熱硬化性樹脂を含浸させ
た後、芯材に巻き付けるかもしくは巻き付けた後、同樹
脂を含浸させて次の予熱工程に移ってゆく工程がある。
強線維をボビン留めから繊維集合体（以下ロービングと
略称する）の状態で繰り出し、熱硬化性樹脂を含浸させ
た後、芯材に巻き付けるかもしくは巻き付けた後、同樹
脂を含浸させて次の予熱工程に移ってゆく工程がある。
いずれにしてもこの際、繊維は直接各機構に接触したり
無理な屈曲を受けるため、炭素繊維を用いた場合には。
無理な屈曲を受けるため、炭素繊維を用いた場合には。
けば立も（繊維の割れ）、繊維破断が起きやす（なる。
又このような樹脂の含浸手段は、繊維含有率（繊維と樹
脂の比率で以下Ｖｆと略称する）の制―が難しく製品と
して必要強度に対する極限の軽量化は達成しに（い。
脂の比率で以下Ｖｆと略称する）の制―が難しく製品と
して必要強度に対する極限の軽量化は達成しに（い。
又、ロービング形態での補強繊維の供給には。
多量のボビンを一斉に必要とするため材料供給部の大型
化と占有面積（場所）の増大はさけられず生産ラインに
組み込んだ場合、工場管理や材料管理等の運営上の問題
も生ずる。
化と占有面積（場所）の増大はさけられず生産ラインに
組み込んだ場合、工場管理や材料管理等の運営上の問題
も生ずる。
次の予熱工程では、従来、使用周波数２ＧＨｚ以上のマ
イクロ反加熱機により、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸
させたｃＦ′ｉｐ部のみを樹脂の誘電特性を利用して直
接誘電加熱する方法がとられているが、この方法では、
熱容量の大きい芯金への放熱現象があるためＣＦＲＰ部
分の熱制御が難しく。
イクロ反加熱機により、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸
させたｃＦ′ｉｐ部のみを樹脂の誘電特性を利用して直
接誘電加熱する方法がとられているが、この方法では、
熱容量の大きい芯金への放熱現象があるためＣＦＲＰ部
分の熱制御が難しく。
硬化前の溶融樹脂粘度の不均一による次の硬化成形工程
での繊維の配向乱や繊維の偏在を招くばかりでなく、樹
脂の硬化速度の不均一にも結び付き。
での繊維の配向乱や繊維の偏在を招くばかりでなく、樹
脂の硬化速度の不均一にも結び付き。
これらのことも又高性能ＣＰＲＰの成形を阻害する要因
となる。
となる。
更に従来の硬化成形工程では９本来厚肉品を対称とした
ものが主であるため余分の熱硬化性樹脂の除去量が多く
９例えば硬化成形のだめのホットダイの絞り部の絞り角
度を大きくするかあるいは多段絞りが行なわれているが
、このことは炭素繊全抑えるため熱硬化性樹脂のゲル化
がホットダイの後半になるように引抜き速度や温度を設
定しており、このことは溶融・流動状態での移動距離が
長くなり繊維の配向部が生じやすく、いずれもＲＯＭチ
を低下させる原因となる。
ものが主であるため余分の熱硬化性樹脂の除去量が多く
９例えば硬化成形のだめのホットダイの絞り部の絞り角
度を大きくするかあるいは多段絞りが行なわれているが
、このことは炭素繊全抑えるため熱硬化性樹脂のゲル化
がホットダイの後半になるように引抜き速度や温度を設
定しており、このことは溶融・流動状態での移動距離が
長くなり繊維の配向部が生じやすく、いずれもＲＯＭチ
を低下させる原因となる。
引抜駆動方式について言えば最新の例として２基の把持
機構による成形物と芯金を一体で移動させる方式がある
が、この場合把持面材質に充分な配慮がはられれていな
いためホットダイを通過した直後の高温状態の成形品を
熱容量の大きな低温物体で把むことになり急冷による熱
衝撃で成形品の破壊や熱歪による変形を招きやすい、又
つかみ替えも把持部の位置検出方式で行なうため、つか
み替えの際、瞬間的に停止状態が存在し、このため脈動
による炭素線維の座屈や配向部を生じ、いずれも高性能
ＯＦＲＰの成形を阻害する要因となっている。
機構による成形物と芯金を一体で移動させる方式がある
が、この場合把持面材質に充分な配慮がはられれていな
いためホットダイを通過した直後の高温状態の成形品を
熱容量の大きな低温物体で把むことになり急冷による熱
衝撃で成形品の破壊や熱歪による変形を招きやすい、又
つかみ替えも把持部の位置検出方式で行なうため、つか
み替えの際、瞬間的に停止状態が存在し、このため脈動
による炭素線維の座屈や配向部を生じ、いずれも高性能
ＯＦＲＰの成形を阻害する要因となっている。
尚、 ＲＯＭ％を重視した高性能ＯＦ’ＲＰの成形法
としてフィラメントワインディングとオートクレーブ硬
化を組み合せたバッチ成形法があるが、これは大型宇宙
構造物への対応としてはなはだしく生産性が悪く本目的
には適用できない。
としてフィラメントワインディングとオートクレーブ硬
化を組み合せたバッチ成形法があるが、これは大型宇宙
構造物への対応としてはなはだしく生産性が悪く本目的
には適用できない。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、熱硬化性樹脂を含浸したテープ状炭素繊維１
リプレグ金用いることにより、材料供給、芯金への積層
工程での繊維の破断が防止でき、Ｖｆや樹脂特性の制御
が容易となり、さらに２基の把持機構を用い、一方の把
持機構の引抜力が残っている間に他方の把持機構の引抜
力を発生σせるようにすることにより、繊維の座屈を防
止して、薄肉の炭素繊維強化プラスチックパイプを連続
成形しようとするものである。
たもので、熱硬化性樹脂を含浸したテープ状炭素繊維１
リプレグ金用いることにより、材料供給、芯金への積層
工程での繊維の破断が防止でき、Ｖｆや樹脂特性の制御
が容易となり、さらに２基の把持機構を用い、一方の把
持機構の引抜力が残っている間に他方の把持機構の引抜
力を発生σせるようにすることにより、繊維の座屈を防
止して、薄肉の炭素繊維強化プラスチックパイプを連続
成形しようとするものである。
本発明の炭素繊維強化プラスチックパイプの連続成形方
法及びその装置は、熱硬化性樹脂を含浸したテープ状炭
素繊維プリプレグを芯金に積層し。
法及びその装置は、熱硬化性樹脂を含浸したテープ状炭
素繊維プリプレグを芯金に積層し。
上記芯金に積層した積層体を予熱し、予熱した上記積層
体を上記芯金と一体でホットダイ中を引抜いてゲル化さ
せ硬化させて炭素繊維強化プラスチックパイプを成形す
ると共に、このときの上記引抜きを第１．第２把持機構
で交互に、しかも第１把持機構の引抜力が残っている間
に第２把持機構の引抜力を発生させて連続的に引抜き、
かつ上記ホットダイの前半部で上記積層体のゲル化を完
了させるようにしたものである。
体を上記芯金と一体でホットダイ中を引抜いてゲル化さ
せ硬化させて炭素繊維強化プラスチックパイプを成形す
ると共に、このときの上記引抜きを第１．第２把持機構
で交互に、しかも第１把持機構の引抜力が残っている間
に第２把持機構の引抜力を発生させて連続的に引抜き、
かつ上記ホットダイの前半部で上記積層体のゲル化を完
了させるようにしたものである。
又、磁性材料で形成した芯金に熱硬化性樹脂を含浸した
テープ状炭素繊維プリプレグを積層し。
テープ状炭素繊維プリプレグを積層し。
上記芯金に積層した積層体を高周波予熱機内に通すこと
により、上記芯金を誘導加熱し間接的に上記積層体を予
熱するようにしたものである。
により、上記芯金を誘導加熱し間接的に上記積層体を予
熱するようにしたものである。
本発明は、熱硬化性樹脂を含浸したテープ状炭素繊維プ
リプレグを用いることにより、材料供給。
リプレグを用いることにより、材料供給。
芯金への積層工程での繊維の破断が防止でき、Ｖｆや樹
脂特性の制御が容易となり、さらに２基の把持機構を用
い、一方の把持機構の引抜力が残っている間に他方の把
持機構の引抜力を発生させるようにすることにより、繊
維の座屈を防止できる。
脂特性の制御が容易となり、さらに２基の把持機構を用
い、一方の把持機構の引抜力が残っている間に他方の把
持機構の引抜力を発生させるようにすることにより、繊
維の座屈を防止できる。
又、ｉ性芯金の誘導加熱によりプリプレグを間接予熱す
ることにより硬化成形の温度制御が精度良くできるよう
になる。
ることにより硬化成形の温度制御が精度良くできるよう
になる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明の一実施例による方法を説明する装置の
構成図、第２図はホットダイと把持機構部分の拡大した
断面構成図、第３図は第２図に示すホットダイの一部を
更に拡大して示す断面図、第４図はｗＪ１図に示す把持
機構の拡大した断面図、第５図は第４図に示す把持機構
の一部ケ拡大して示す断面図、第６図は把持機構の一部
を拡大して示す乎面図、第１図は把持機構の動作を制御
する制御構成図である。
図は、この発明の一実施例による方法を説明する装置の
構成図、第２図はホットダイと把持機構部分の拡大した
断面構成図、第３図は第２図に示すホットダイの一部を
更に拡大して示す断面図、第４図はｗＪ１図に示す把持
機構の拡大した断面図、第５図は第４図に示す把持機構
の一部ケ拡大して示す断面図、第６図は把持機構の一部
を拡大して示す乎面図、第１図は把持機構の動作を制御
する制御構成図である。
図において、（８）は磁性材料で形成された芯金で。
ベース（９）に固定された芯金支持台α１に長手方向に
移動自在に保持されている。（１１）は炭素線維（以下
ＯＦと略称する）プリプレグテープで、リングワイング
ーａｚに固定された軸に嵌め込まれ回転し得るように支
持されたボビンａ３から引出され芯金１８＞に巻付けら
れる。リングワイングーａｚの回転リング（１２Ａ）の
ボス部分は回転リング支持台（１２Ｂ）に収容された軸
受により回転自在に支持され１回転リング（１２Ａ）は
モータ、減速機等の通常の作動手段（図示せず）により
回転する。回転リング（１２Ａ）のボス部分の中心には
、芯金（８）の太さよりも十分大きな孔が加工され、芯
金（８）はこの孔を貫通している。
移動自在に保持されている。（１１）は炭素線維（以下
ＯＦと略称する）プリプレグテープで、リングワイング
ーａｚに固定された軸に嵌め込まれ回転し得るように支
持されたボビンａ３から引出され芯金１８＞に巻付けら
れる。リングワイングーａｚの回転リング（１２Ａ）の
ボス部分は回転リング支持台（１２Ｂ）に収容された軸
受により回転自在に支持され１回転リング（１２Ａ）は
モータ、減速機等の通常の作動手段（図示せず）により
回転する。回転リング（１２Ａ）のボス部分の中心には
、芯金（８）の太さよりも十分大きな孔が加工され、芯
金（８）はこの孔を貫通している。
Ｉは高周波予熱機、α９はホットダイで、ベース（９）
に固定された架台αＢに固定されている。（１７Ａ）（
１７Ｂ）は、成形品をつかみ矢印Ａ方向に引き抜く第１
゜第２把持機構である。芯金＋８１ ｔ／仁巻き付けら
れたＯＦプリプレグテープはホットダイα９を通過して
ゲル化させ硬化させて成形されＣ！ＦＲＰ成形品となる
。
に固定された架台αＢに固定されている。（１７Ａ）（
１７Ｂ）は、成形品をつかみ矢印Ａ方向に引き抜く第１
゜第２把持機構である。芯金＋８１ ｔ／仁巻き付けら
れたＯＦプリプレグテープはホットダイα９を通過して
ゲル化させ硬化させて成形されＣ！ＦＲＰ成形品となる
。
第２図、第３図において、 （１８は成形品、 （１５
Ａ）は樹脂しぼりゾーン、 （１５Ｅ）は樹脂ゲル化ゾ
ーン、（１５０）は樹脂硬化ゾーン、α９は断熱用温度
調節機構であり矢印Ｂは熱及び冷媒の流れる方向を示す
。
Ａ）は樹脂しぼりゾーン、 （１５Ｅ）は樹脂ゲル化ゾ
ーン、（１５０）は樹脂硬化ゾーン、α９は断熱用温度
調節機構であり矢印Ｂは熱及び冷媒の流れる方向を示す
。
レグテープαＤ例えば商品名トレカＰ４０５（東し株の
バラフチ／ジョンをかけながら、このリングワイングー
１３すなわち回転リング（１２Ａ）が、中心を通過する
芯金（８）のまわりを回転することによりボビン０から
繰り出されたａＩＰプリプレグテーテーυは芯金（８）
に巻き付けられてゆく。この時、リングワイングーａ２
の回転速度を引抜駆動に用（・られる２基の把持機構（
１７Ａ）（１７Ｂ）の移動速度に同調させることにより
９巻き付は速度を制御する。又テープａｔ＋の巻き付は
角変は、用いるテープの巾とボビン側の取り付は角度に
より任意の角度を選択する。
バラフチ／ジョンをかけながら、このリングワイングー
１３すなわち回転リング（１２Ａ）が、中心を通過する
芯金（８）のまわりを回転することによりボビン０から
繰り出されたａＩＰプリプレグテーテーυは芯金（８）
に巻き付けられてゆく。この時、リングワイングーａ２
の回転速度を引抜駆動に用（・られる２基の把持機構（
１７Ａ）（１７Ｂ）の移動速度に同調させることにより
９巻き付は速度を制御する。又テープａｔ＋の巻き付は
角変は、用いるテープの巾とボビン側の取り付は角度に
より任意の角度を選択する。
このように、ＯＦプリプレグテープを用いることにより
折れ易い炭素繊維は樹脂層を介して各機構に接触したり
曲げ動作を受けるため樹脂層の緩衝効果によりケバ立ち
や破断が非常に少なくなるう史Ｖｃはプリプレグが本来
予め所定のｖｆと硬化レベルになっており、又、繊維が
均一配列された形態のものであるため、硬化成形時、樹
脂のしぼり条件や硬化条件の制御’ＰＶｆ調整が容易で
あり、繊維の偏在や配向部れを最低限に抑えることが可
能である。
折れ易い炭素繊維は樹脂層を介して各機構に接触したり
曲げ動作を受けるため樹脂層の緩衝効果によりケバ立ち
や破断が非常に少なくなるう史Ｖｃはプリプレグが本来
予め所定のｖｆと硬化レベルになっており、又、繊維が
均一配列された形態のものであるため、硬化成形時、樹
脂のしぼり条件や硬化条件の制御’ＰＶｆ調整が容易で
あり、繊維の偏在や配向部れを最低限に抑えることが可
能である。
芯金（８）に巻き付けられたＯＦプリプレグテテーαυ
は、２基の把持機構（１７ＡＸ１７Ｂ）の引抜駆動力に
より第１図右方に移動し高周波予熱機α尋を通過する。
は、２基の把持機構（１７ＡＸ１７Ｂ）の引抜駆動力に
より第１図右方に移動し高周波予熱機α尋を通過する。
この高周波予熱機α４は１周波数１０〜５０ ＫＨｚ帯
の高周波場を供給するものであり、この場合磁性材料で
形成した芯金（８）のみが誘導加熱の原理により発熱し
、ＯＦプリプレグテテーαＤは２間接的に予熱されるこ
とになる。なおこの高周波予熱機Ｉは、芯金の材質や放
熱等の変動要因に対処するためその出力を容易にかつ任
意に調整できる能力を有するものを用いるのが好ましい
。
の高周波場を供給するものであり、この場合磁性材料で
形成した芯金（８）のみが誘導加熱の原理により発熱し
、ＯＦプリプレグテテーαＤは２間接的に予熱されるこ
とになる。なおこの高周波予熱機Ｉは、芯金の材質や放
熱等の変動要因に対処するためその出力を容易にかつ任
意に調整できる能力を有するものを用いるのが好ましい
。
このように熱容量の大きい芯金の温度調節の場合、環境
変化に左右され難いため、このプリプレグテープの間接
予熱方式は硬化成形時の各条件。
変化に左右され難いため、このプリプレグテープの間接
予熱方式は硬化成形時の各条件。
すなわち、温度に依存する絞り時の樹脂粘度の調整条件
や樹脂の硬化条件等の制御が容易となり安定した成形条
件が得られ易くなる。
や樹脂の硬化条件等の制御が容易となり安定した成形条
件が得られ易くなる。
高周波予熱機Ｉにより予熱されたプリプレグ（１１１は
芯金＋８１と共に次にホットダイｔｔｓ’１通過し引抜
き成形される０ホツトダイａ９は樹脂しぼりゾーン（１
５Ａ）。
芯金＋８１と共に次にホットダイｔｔｓ’１通過し引抜
き成形される０ホツトダイａ９は樹脂しぼりゾーン（１
５Ａ）。
樹脂ゲル化ゾーン（１５Ｂ）、樹脂硬化ゾーン（１５０
）の３種のゾーンで構成され各ゾーン（１５Ａ）（１５
Ｂ）（１５Ｃりはそれぞれ個別に温度調節されている。
）の３種のゾーンで構成され各ゾーン（１５Ａ）（１５
Ｂ）（１５Ｃりはそれぞれ個別に温度調節されている。
しかも各ゾーン（１５ａ）（１５Ｂ）（１ｓｃ）は後で
の分解掃除を容易にするため、軸に平行な断面方向に例
えば２つに割れる合せ構造になっている。ＯＦプリプレ
グα１１１−１ｔ樹脂絞りゾーン（１５Ａ）通過時に所
定の加熱により一旦流動状態に戻され、余分の樹脂が絞
り作用により除去されると共に、平たん部（１５Ｄ）で
全体の外径が整えられ、さらに繊維が引き揃えられ９次
の樹脂ゲル化ゾーン（１５Ｂ）に移動して行く・なお樹
脂絞りゾーン（１５Ａ）の絞り角度は、炭素繊維の折れ
を防ぐためかなり小さくなっており、その角度は４°〜
６°の範囲内であることが好ましい。
の分解掃除を容易にするため、軸に平行な断面方向に例
えば２つに割れる合せ構造になっている。ＯＦプリプレ
グα１１１−１ｔ樹脂絞りゾーン（１５Ａ）通過時に所
定の加熱により一旦流動状態に戻され、余分の樹脂が絞
り作用により除去されると共に、平たん部（１５Ｄ）で
全体の外径が整えられ、さらに繊維が引き揃えられ９次
の樹脂ゲル化ゾーン（１５Ｂ）に移動して行く・なお樹
脂絞りゾーン（１５Ａ）の絞り角度は、炭素繊維の折れ
を防ぐためかなり小さくなっており、その角度は４°〜
６°の範囲内であることが好ましい。
この範囲は種々の検討結果から設定されたものであり６
°以上ではＲＯＭ％の低下、４°以下では絞り効果の低
下による通張力の増加が顕著になるためである。また樹
脂絞りゾーン（１５Ａ）は含浸されて（・る熱硬化性樹
脂がほとんどゲル化を起こすことがなく、シかも粘贋が
最低となるような比較的低い温度（例えば熱硬化性樹脂
が耐熱グレードの場合９０℃±１０℃が好ましい）に調
節されているのに対し２次の樹脂ゲル化ゾーン（１５Ｂ
）では前半の短い移動距離でゲル化を完了させるよう高
温（レリえば上記グレードの場合１４０℃±１０°Ｃが
好ましい）に調節されており、しかもこれら両ゾーン（
１５Ａ）（１５Ｂ）の連結部は炭素繊維の折れを防ぐた
め密着した形になっている。したがってこの連結部での
温度差が５０℃以上になりゾーン（１５Ａ）（１５Ｂ）
全体の温度調節だけでは不充分なため、樹脂絞りゾーン
（１５Ａ）の平たん部（１５Ｄ）に９例えば熱または冷
媒の循環路のような温度調節機構（ＩＩが組み込まれて
いる。（矢印Ｂは熱および冷媒の流れる方向を示す。）
このため樹脂絞りゾーン（１５Ａ）内モのゲル化は起り
難く。
°以上ではＲＯＭ％の低下、４°以下では絞り効果の低
下による通張力の増加が顕著になるためである。また樹
脂絞りゾーン（１５Ａ）は含浸されて（・る熱硬化性樹
脂がほとんどゲル化を起こすことがなく、シかも粘贋が
最低となるような比較的低い温度（例えば熱硬化性樹脂
が耐熱グレードの場合９０℃±１０℃が好ましい）に調
節されているのに対し２次の樹脂ゲル化ゾーン（１５Ｂ
）では前半の短い移動距離でゲル化を完了させるよう高
温（レリえば上記グレードの場合１４０℃±１０°Ｃが
好ましい）に調節されており、しかもこれら両ゾーン（
１５Ａ）（１５Ｂ）の連結部は炭素繊維の折れを防ぐた
め密着した形になっている。したがってこの連結部での
温度差が５０℃以上になりゾーン（１５Ａ）（１５Ｂ）
全体の温度調節だけでは不充分なため、樹脂絞りゾーン
（１５Ａ）の平たん部（１５Ｄ）に９例えば熱または冷
媒の循環路のような温度調節機構（ＩＩが組み込まれて
いる。（矢印Ｂは熱および冷媒の流れる方向を示す。）
このため樹脂絞りゾーン（１５Ａ）内モのゲル化は起り
難く。
万が−にもゲル化が生じてもその範囲は平たん部（１５
Ｄ）にとどまり、逆張力の増加には結びつかない。
Ｄ）にとどまり、逆張力の増加には結びつかない。
樹脂絞りゾーン（１５Ａ）から樹脂ゲル化ゾーン（１５
Ｂ）に移動して来た芯金（８）に巻付けられたプリプレ
グαυの熱硬化性樹脂は、上述のように樹脂ゲル化ゾー
ン（１５Ｂ）が高温に設定されているため直ちにゲル化
を起こし、 ’Ａｔ時間丁なわち前半の比較的短い移動
距離の間に一定のゲル化状態に達するため、その後の繊
維の配向孔れは起こり難い。したがって成形品Ｈの形状
が変形しな（・稚度までのゲル化を樹脂ゲル化ゾーン（
１５Ｂ）で行なえば、後は硬化葡完全にさせるだけでよ
（・ので、樹脂硬化ゾーン（１５Ｃ）の径は成形品（１
２）の径すなわち樹脂ゲル化ゾーン（１５Ｂ）の径より
若干オーバーサイズにすることができ。
Ｂ）に移動して来た芯金（８）に巻付けられたプリプレ
グαυの熱硬化性樹脂は、上述のように樹脂ゲル化ゾー
ン（１５Ｂ）が高温に設定されているため直ちにゲル化
を起こし、 ’Ａｔ時間丁なわち前半の比較的短い移動
距離の間に一定のゲル化状態に達するため、その後の繊
維の配向孔れは起こり難い。したがって成形品Ｈの形状
が変形しな（・稚度までのゲル化を樹脂ゲル化ゾーン（
１５Ｂ）で行なえば、後は硬化葡完全にさせるだけでよ
（・ので、樹脂硬化ゾーン（１５Ｃ）の径は成形品（１
２）の径すなわち樹脂ゲル化ゾーン（１５Ｂ）の径より
若干オーバーサイズにすることができ。
その結果接触抵抗による逆張力を低（抑えることができ
る。なお樹脂硬化ゾーン（１Ｓａ）の温度は例えばこの
場合１６０℃以上である。
る。なお樹脂硬化ゾーン（１Ｓａ）の温度は例えばこの
場合１６０℃以上である。
このように樹脂しぼりゾーンの絞り角度を４°〜６°と
小さくし樹脂絞りゾーンと樹脂ゲル化ゾーンとの間に間
隙を設けないで両者を連結することにより炭素繊維の折
れを極力抑えると共に、樹脂ゲル化ゾーンでのゲル化を
前半の短かい移動距離で行なわせることにより繊維の配
向孔れをな（することができる。これは樹脂絞りゾーン
と樹脂ゲル化ゾーンとの間にゾーン全体の温度調節機構
の他に断熱用温度調節機＃！を組み込むことにより、そ
れぞれのゾーンが完全に独立して温度調節できるように
したためで、樹脂絞りゾーン内でのゲル化発生による逆
張力の増加がなくなり、ｆｆｌ維の折れや配向孔れに起
因するＲＯＭ％低下の少ないＣＦ’ＲＰ薄肉パイプを連
続的に得ることができる。
小さくし樹脂絞りゾーンと樹脂ゲル化ゾーンとの間に間
隙を設けないで両者を連結することにより炭素繊維の折
れを極力抑えると共に、樹脂ゲル化ゾーンでのゲル化を
前半の短かい移動距離で行なわせることにより繊維の配
向孔れをな（することができる。これは樹脂絞りゾーン
と樹脂ゲル化ゾーンとの間にゾーン全体の温度調節機構
の他に断熱用温度調節機＃！を組み込むことにより、そ
れぞれのゾーンが完全に独立して温度調節できるように
したためで、樹脂絞りゾーン内でのゲル化発生による逆
張力の増加がなくなり、ｆｆｌ維の折れや配向孔れに起
因するＲＯＭ％低下の少ないＣＦ’ＲＰ薄肉パイプを連
続的に得ることができる。
さらにこの発明における成形は２基の把持機構（１７Ａ
）（１７Ｂ）による引抜駆動によシ行なわれるが、その
動作を説明する。
）（１７Ｂ）による引抜駆動によシ行なわれるが、その
動作を説明する。
第４図、第５図において把持機構（１７Ａ）（１７Ｂ）
のつかみ上部相■をシリンダＱυにより押し付け、つか
み下部材■との間に芯金（８）と一体で成形品−をはさ
み加圧することによってつかみ、全体が右方に移動する
ことにより引抜き駆動が行なわれる。なおつかみ上部材
（至）及び下部材＠の断面は半円形状である。この場合
、引抜力の向上及び成形品の急−ル等の断熱材のを充填
した構造にするのが好ましい。第６図、第１図において
把持機構（１７ＡＸ１７：ａ）の移動は操作棒（２５Ａ
）（２５Ｂ）を介して、モータ、油圧シリンダなど駆動
アクチェータの動作を通常用いられる減速機、Ｍ手等を
介して操作棒に伝える手段によって行なわれる。まず第
１把持機構（１７Ａ）が所定の距離を移動し、成形品ａ
８１を解放して移動を停止し、向きを食えて左方に移動
してもとの位置に戻り始めると四時に、第２把持機構（
１７Ｂ）が成形品Ｏｓヶつかみ、右方に移動を始め、成
形品（ＩＳの引抜動作は継続される。第２把持機１（１
７Ｂ）も所定の距離だけ移動し、成形品Ｏ８を放し、も
とに位置に戻り始めると、同時に既にもとの位置に復帰
している第１把持慎構（１７Ａ）が成形品ｕ１つかみ右
方へ移動し、引抜きを開始する。このような動作を繰り
返すことによって成形品αｌは連続して引抜かれ成形は
継続される。なお把持機構（１７Ａ）（１７Ｂ）の所足
位％検出は２通常行なわれるようにマイクロスイッチな
どの信号を用（・る制御方法で行なわれる。
のつかみ上部相■をシリンダＱυにより押し付け、つか
み下部材■との間に芯金（８）と一体で成形品−をはさ
み加圧することによってつかみ、全体が右方に移動する
ことにより引抜き駆動が行なわれる。なおつかみ上部材
（至）及び下部材＠の断面は半円形状である。この場合
、引抜力の向上及び成形品の急−ル等の断熱材のを充填
した構造にするのが好ましい。第６図、第１図において
把持機構（１７ＡＸ１７：ａ）の移動は操作棒（２５Ａ
）（２５Ｂ）を介して、モータ、油圧シリンダなど駆動
アクチェータの動作を通常用いられる減速機、Ｍ手等を
介して操作棒に伝える手段によって行なわれる。まず第
１把持機構（１７Ａ）が所定の距離を移動し、成形品ａ
８１を解放して移動を停止し、向きを食えて左方に移動
してもとの位置に戻り始めると四時に、第２把持機構（
１７Ｂ）が成形品Ｏｓヶつかみ、右方に移動を始め、成
形品（ＩＳの引抜動作は継続される。第２把持機１（１
７Ｂ）も所定の距離だけ移動し、成形品Ｏ８を放し、も
とに位置に戻り始めると、同時に既にもとの位置に復帰
している第１把持慎構（１７Ａ）が成形品ｕ１つかみ右
方へ移動し、引抜きを開始する。このような動作を繰り
返すことによって成形品αｌは連続して引抜かれ成形は
継続される。なお把持機構（１７Ａ）（１７Ｂ）の所足
位％検出は２通常行なわれるようにマイクロスイッチな
どの信号を用（・る制御方法で行なわれる。
そして引抜き継続され１いる間に、この把持ａ構の右方
への移動速度をフィードバックさせ同調さて行なう。こ
のつかみ替えの制御の仕方を第１図の制御構成図を中心
に説明する。
への移動速度をフィードバックさせ同調さて行なう。こ
のつかみ替えの制御の仕方を第１図の制御構成図を中心
に説明する。
第１．第２把持機ｍ （１７ＡＸ１７Ｂ）を操作棒（２
５ＡＸ２５Ｂ）を介して右方に移動させる時の動かし力
は引抜力に等しい。従って操作棒（２５Ａ）（２５Ｂ）
にセットした検知器すなわち歪ゲージ（２（ＳＡＸ２６
Ｂ）により引抜力が検知出来る。歪ゲージ（２６Ａ）（
２６Ｂ）は、そのり一ト１（刀Ａ）（２７Ｂ）が制御盤
（至）内の制御器（２）に接続され、信号は引抜力に換
算される。第１．第２把持機＠（１７Ａ）（１７Ｂ）を
駆動アクチェータ（３０Ａ）（３０Ｂ）で駆動する。
５ＡＸ２５Ｂ）を介して右方に移動させる時の動かし力
は引抜力に等しい。従って操作棒（２５Ａ）（２５Ｂ）
にセットした検知器すなわち歪ゲージ（２（ＳＡＸ２６
Ｂ）により引抜力が検知出来る。歪ゲージ（２６Ａ）（
２６Ｂ）は、そのり一ト１（刀Ａ）（２７Ｂ）が制御盤
（至）内の制御器（２）に接続され、信号は引抜力に換
算される。第１．第２把持機＠（１７Ａ）（１７Ｂ）を
駆動アクチェータ（３０Ａ）（３０Ｂ）で駆動する。
把持機構のシリンダの電磁弁（３１Ａ）（３１Ｂ）は、
同じく制御器内に接続されている。いま、第１把持機構
（１７Ａ）により成形品−を引き抜いているとすれば。
同じく制御器内に接続されている。いま、第１把持機構
（１７Ａ）により成形品−を引き抜いているとすれば。
操作棒（２５Ａ）には引抜力が加わり、歪ゲージ（２６
Ａ）に歪が発生し、制御器（２）ａ所定の引抜力発生を
検知している。このとき操作棒（２５Ｂ）には引抜力が
作用していないため、歪ゲージ（２６Ｂ）では力は検知
されていない。第１把持機構（１７Ａ）が所定距離だけ
移動したとき、第２把持機Ｗ（１７Ｂ）の駆動アクチェ
ータ（３０Ｂ）を作動させ、第２把持機構（１７Ｂ）の
移動速度を第１把持機構（１７Ａ）に等しクシ、電磁弁
（３１Ｂ）を作動させて成形品員をつかみ、このめと第
２把持機構（１７Ｂ）の移動速度を第１把持機構（１７
Ａ）よりやや速くすれば、第２把持機構（１７Ｂ）に加
わる力は除々に増加する。この力を命ゲージ（２６Ｂ）
によって検知し。
Ａ）に歪が発生し、制御器（２）ａ所定の引抜力発生を
検知している。このとき操作棒（２５Ｂ）には引抜力が
作用していないため、歪ゲージ（２６Ｂ）では力は検知
されていない。第１把持機構（１７Ａ）が所定距離だけ
移動したとき、第２把持機Ｗ（１７Ｂ）の駆動アクチェ
ータ（３０Ｂ）を作動させ、第２把持機構（１７Ｂ）の
移動速度を第１把持機構（１７Ａ）に等しクシ、電磁弁
（３１Ｂ）を作動させて成形品員をつかみ、このめと第
２把持機構（１７Ｂ）の移動速度を第１把持機構（１７
Ａ）よりやや速くすれば、第２把持機構（１７Ｂ）に加
わる力は除々に増加する。この力を命ゲージ（２６Ｂ）
によって検知し。
上記の所定引抜力に近づいたとき又は同等以上になった
ときに第１把持機構（１７Ａ）のつかみを解放し。
ときに第１把持機構（１７Ａ）のつかみを解放し。
移動を停止すれは、第２把持機構（１７Ｂ）に加わる衝
撃は極く小さなものとなる。第２把持機構（１７Ｂ）か
ら第１把持機構（１７Ａ）につかみ換えるときも同様に
制御し、これを繰り返すことにより、成形品αｌの引抜
きは滑らかに継続される。
撃は極く小さなものとなる。第２把持機構（１７Ｂ）か
ら第１把持機構（１７Ａ）につかみ換えるときも同様に
制御し、これを繰り返すことにより、成形品αｌの引抜
きは滑らかに継続される。
このように、引抜力の検知を行なってつかみ換えを行な
うことにより、つかみ換え時の力の急変がなく滑りも発
生しないため、脈動による炭素繊維の座屈や配向能を防
ぐことが出来、史には成形品の傷や破損を防止すること
が出来る。又把持面にウレタン系エラストマーを装着さ
せ、断熱効果ｒ持たせたため８把持面の摩擦係数の向上
により従来のものより低い把持力で高い引抜力が得られ
装置の能力向上が図れるばかりでなく薄肉成形品を破損
させずに把持・引抜くことが可能となった。
うことにより、つかみ換え時の力の急変がなく滑りも発
生しないため、脈動による炭素繊維の座屈や配向能を防
ぐことが出来、史には成形品の傷や破損を防止すること
が出来る。又把持面にウレタン系エラストマーを装着さ
せ、断熱効果ｒ持たせたため８把持面の摩擦係数の向上
により従来のものより低い把持力で高い引抜力が得られ
装置の能力向上が図れるばかりでなく薄肉成形品を破損
させずに把持・引抜くことが可能となった。
更には断熱効果により急冷による熱衝撃を成形品に与え
ずに済むため成形品の破壊や熱歪による変形を防ぐこと
が可能となった。
ずに済むため成形品の破壊や熱歪による変形を防ぐこと
が可能となった。
なお芯金は２例えば２ｍ単位のものが、先端。
後端に設けた雄ねじ、雌ねじでねじ着して連続され、長
くしたものを使用する。芯金を被う成形されたＣＦＲア
バイブ１２ｆｔ１単位の芯金に合わせて切断され、芯金
を２ｆｎ単位で取はずし、その後、芯金を被う成形され
た０ＩＦＲＰパイプが芯金より脱形される。
くしたものを使用する。芯金を被う成形されたＣＦＲア
バイブ１２ｆｔ１単位の芯金に合わせて切断され、芯金
を２ｆｎ単位で取はずし、その後、芯金を被う成形され
た０ＩＦＲＰパイプが芯金より脱形される。
上述した実施例においては、プリプレグテープの芯金へ
の積層をリングツインダーユニットにょシ周方向のみの
巻付で説明したが、軸方向強化のための引備えユニット
を組み込むことにより、軸方向の強化を図った成形品を
得ることも可能であり、史には、各ユニットの配置をか
えることにより任意の積層構成を有する成形品を得るこ
とが可能となる。
の積層をリングツインダーユニットにょシ周方向のみの
巻付で説明したが、軸方向強化のための引備えユニット
を組み込むことにより、軸方向の強化を図った成形品を
得ることも可能であり、史には、各ユニットの配置をか
えることにより任意の積層構成を有する成形品を得るこ
とが可能となる。
又、樹脂絞りゾーンに断熱用温度調節機構を設けた揚台
について説明したが樹脂ゲル化ゾーンに設けてもよい。
について説明したが樹脂ゲル化ゾーンに設けてもよい。
又樹脂の種類によっては断熱用温度調節機構がなくても
同様の効果は得られる。
同様の効果は得られる。
又、プリプレグ予熱後のホットダイ絞りゾーンの直前に
、逆張力の増加を最小限に留め、炭素繊維を傷付け０よ
うその内径を若干オーバーサイズに設定し、所定の温度
に調節した予備しぼりリングをおくことにより、１リプ
レグ巻き付は時に介在した層間ボイドを抜くことが出来
、より精度のよい成形品を得ることが出来る◎ 又、成形品を芯金と一体で引抜くときの引抜力の検知は
、モータ電流の増加による引抜力の検知など、他の代替
手段ｒ（よっても可能である。
、逆張力の増加を最小限に留め、炭素繊維を傷付け０よ
うその内径を若干オーバーサイズに設定し、所定の温度
に調節した予備しぼりリングをおくことにより、１リプ
レグ巻き付は時に介在した層間ボイドを抜くことが出来
、より精度のよい成形品を得ることが出来る◎ 又、成形品を芯金と一体で引抜くときの引抜力の検知は
、モータ電流の増加による引抜力の検知など、他の代替
手段ｒ（よっても可能である。
以上説明したように本発明は、熱硬化性樹脂を含浸した
テープ状炭素繊維プリプレグを芯金に積層し、上記芯金
に積層した積層体を予熱し、予熱した上記積層体を上記
芯金と一体でホットダイ中を引抜いてゲル化させ硬化さ
せて炭素繊維強化プラスチックパイプを成形すると共に
、このときの上記引抜きを第１．第２把持機構で交互に
、しかも第１把持機構の引抜力が残っている間に第２把
持機構の引抜力を発生させて連続的に引抜き、かつ上記
ホットダイの前半部で上記積層体のゲル化を完了させる
ようにしたので、材料供給、芯金への積層工柳での繊維
の破断が防止でき、 Ｖｆや樹脂特性の制御が容易とな
り、ホットダイの前半部でのゲル化により、繊維の配向
乱れや偏在を防止でき、さらに２基の把持機構を用い、
一方の把持機構の引抜力が残っている間に他方の把持機
構の引抜力を発生させるようにすることにより、繊維の
座屈を防止でき、薄肉の炭素繊維強化プラスチックパイ
プを連続成形できる。
テープ状炭素繊維プリプレグを芯金に積層し、上記芯金
に積層した積層体を予熱し、予熱した上記積層体を上記
芯金と一体でホットダイ中を引抜いてゲル化させ硬化さ
せて炭素繊維強化プラスチックパイプを成形すると共に
、このときの上記引抜きを第１．第２把持機構で交互に
、しかも第１把持機構の引抜力が残っている間に第２把
持機構の引抜力を発生させて連続的に引抜き、かつ上記
ホットダイの前半部で上記積層体のゲル化を完了させる
ようにしたので、材料供給、芯金への積層工柳での繊維
の破断が防止でき、 Ｖｆや樹脂特性の制御が容易とな
り、ホットダイの前半部でのゲル化により、繊維の配向
乱れや偏在を防止でき、さらに２基の把持機構を用い、
一方の把持機構の引抜力が残っている間に他方の把持機
構の引抜力を発生させるようにすることにより、繊維の
座屈を防止でき、薄肉の炭素繊維強化プラスチックパイ
プを連続成形できる。
又、磁性芯金の誘導加熱により、プリプレグを間接予熱
するならば、従来における熱容量の太きい芯金への放熱
現象がな（、シたがって硬化成形時の温度制御が精に良
くできるようになる。その結果、炭素繊維の折れや配向
乱れに起因し、繊維偏在やＶｆ精度等樹脂の溶融から硬
化に到る温度管理に相関して生ずるＲＯＭ％の低下を極
力抑え２例えば肉厚１．０朋以丁の薄肉のＣＦＲＰパイ
プを容易に成形することかでさる。
するならば、従来における熱容量の太きい芯金への放熱
現象がな（、シたがって硬化成形時の温度制御が精に良
くできるようになる。その結果、炭素繊維の折れや配向
乱れに起因し、繊維偏在やＶｆ精度等樹脂の溶融から硬
化に到る温度管理に相関して生ずるＲＯＭ％の低下を極
力抑え２例えば肉厚１．０朋以丁の薄肉のＣＦＲＰパイ
プを容易に成形することかでさる。
第１図は本発明の一実施例による方法を説明する装置の
構成図、第２図はホットダイと把持機構部分の拡大した
断面構成図１Ｍ３図は第２図に示すホットダイの一部を
史に拡大して示す断面図。 第４図は゛第１図に示す把持機構の拡大した断面図。 第５図は第４図に示す把持機構の一部を拡大して示す断
面図、第６図は把持機構の一部を拡大して示す平面図、
第７図は把持機構の動作を制御する制御構成図、第８図
は従来の引抜成形方法と装置（１５０） Ｆｉ樹脂硬化
ゾーン、０秒は成形品、α９ＩＩｉ断熱用温度調節機構
、 （２６ＡＸ２６Ｂ）は検知器、（２）は制御器であ
る。 出原人工業技術院長 ｋＩＸｌ 図 第２図 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図
構成図、第２図はホットダイと把持機構部分の拡大した
断面構成図１Ｍ３図は第２図に示すホットダイの一部を
史に拡大して示す断面図。 第４図は゛第１図に示す把持機構の拡大した断面図。 第５図は第４図に示す把持機構の一部を拡大して示す断
面図、第６図は把持機構の一部を拡大して示す平面図、
第７図は把持機構の動作を制御する制御構成図、第８図
は従来の引抜成形方法と装置（１５０） Ｆｉ樹脂硬化
ゾーン、０秒は成形品、α９ＩＩｉ断熱用温度調節機構
、 （２６ＡＸ２６Ｂ）は検知器、（２）は制御器であ
る。 出原人工業技術院長 ｋＩＸｌ 図 第２図 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図
Claims (13)
- （１）熱硬化性樹脂を含浸したテープ状炭素繊維プリプ
レグを芯金に積層する工程、上記芯金に積層した積層体
を予熱する工程、予熱した上記積層体を上記芯金と一体
でホットダイ中を引抜いてゲル化させ硬化させて炭素繊
維強化プラスチックパイプを成形すると共に、このとき
の上記引抜きを第１、第２把持機構で交互に、しかも第
１把持機構の引抜力が残つている間に第２把持機構の引
抜力を発生させて連続的に引抜き、かつ上記ホットダイ
の前半部で上記積層体のゲル化を完了させる工程を施す
炭素繊維強化プラスチックパイプの連続成形方法。 - （２）磁性材料で形成した芯金に熱硬化性樹脂を含浸し
たテープ状炭素繊維プリプレグを積層し、上記芯金に積
層した積層体を高周波予熱機内に通すことにより、上記
芯金を誘導加熱し間接的に上記積層体を予熱するように
した特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維強化プラスチ
ックパイプの連続成形方法。 - （３）炭素繊維プリプレグを芯金の引抜速度と同調した
速度で連続的に上記芯金に巻付けるようにした特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の炭素繊維強化プラスチッ
クパイプの連続成形方法。 - （４）炭素繊維プリプレグを芯金の引抜速度と同調した
速度で連続的に上記芯金にこの芯金の軸方向に引揃えな
がら積層するようにした特許請求の範囲第１項ないし第
３項のいずれかに記載の炭素繊維強化プラスチックパイ
プの連続成形方法。 - （５）ホットダイは樹脂絞りゾーンと樹脂ゲル化ゾーン
と樹脂硬化ゾーンで構成されている特許請求の範囲第１
項ないし第４項のいずれかに記載の炭素繊維強化プラス
チックパイプの連続成形方法。 - （６）樹脂絞りゾーンの絞り角度が４〜６°の範囲であ
る特許請求の範囲第５項記載の炭素繊維強化プラスチッ
クパイプの連続成形方法。 - （７）樹脂絞りゾーンと樹脂ゲル化ゾーンと樹脂硬化ゾ
ーンは、それぞれ個別に温度調節され、かつ上記樹脂絞
りゾーンと樹脂ゲル化ゾーンとの間に断熱用温度調節機
構を設けて、両ゾーン間を断熱するようにした特許請求
の範囲第５項記載の炭素繊維強化プラスチックパイプの
連続成形方法。 - （８）第１把持機構の引抜力に対して第２把持機構の引
抜力が同等以上になつたときに第１把持機構のつかみを
解放するようにした特許請求の範囲第１項ないし第７項
のいずれかに記載の炭素繊維強化プラスチックパイプの
連続成形方法。 - （９）把持機構の把持面をウレタン系エラストマーで形
成した特許請求の範囲第８項記載の炭素繊維強化プラス
チックパイプの連続成形方法。 - （１０）熱硬化性樹脂を含浸したテープ状炭素繊維プリ
プレグを芯金に芯金移動速度に同期させて積層する機構
、上記芯金に積層した上記プリプレグを予熱する機構、
予熱した上記プリプレグを上記芯金と一体で引抜き、ゲ
ル化させ硬化させて炭素繊維強化プラスチックパイプを
成形する、樹脂絞りゾーンと樹脂ゲル化ゾーンと樹脂硬
化ゾーンで構成され、各ゾーンがそれぞれ独立に温度制
御されるホットダイ、並びに成形品を上記芯金と一体で
上記ホットダイ中からつかんで引抜く第１、第２把持機
構と、各把持機構の引抜力を検知する第１、第２検知器
と、これらで検知した引抜力により第１把持機構の引抜
力が残つている間に第２把持機構の引抜力を発生させる
制御器を有する引抜駆動手段を備えた炭素繊維強化プラ
スチックパイプの連続成形装置。 - （１１）磁性材料で形成した芯金に熱硬化性樹脂を含浸
したテープ状炭素繊維プリプレグを積層し、これを１０
〜５０ＫＨｚ帯の高周波で誘導加熱して芯金を加熱し、
間接的に炭素繊維プリプレグを予熱するようにした特許
請求の範囲第１０項記載の炭素繊維強化プラスチックパ
イプの連続成形装置。 - （１２）樹脂絞りゾーンの絞り角度を４〜６°の範囲に
した特許請求の範囲第１０項又は第１１項記載の炭素繊
維強化プラスチックパイプの連続成形装置。 - （１３）テープ状炭素繊維プリプレグを芯金に積層する
機構が、上記芯金の周方向に巻付けるユニツトと、軸方
向に引揃えながら積層するユニットから構成されている
特許請求の範囲第１０項ないし第１２項のいずれかに記
載の炭素繊維強化プラスチックパイプの連続成形装置。
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|---|---|---|---|
| JP60040318A JPS61199933A (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | 炭素繊維強化プラスチツクパイプの連続成形方法及びその装置 |
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| JP60040318A JPS61199933A (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | 炭素繊維強化プラスチツクパイプの連続成形方法及びその装置 |
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