JPS62173222A - 構造用複合材の成形装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、構造用複合材の成形装置、特に、構造用複合
材の弯曲成形技術に関する。

（先行技術） 構造用複合材として、本発明に先行して本出願人が出願
しか特願昭６０−１６４２８６号記載の構造用パネルが
ある。

この構造用複合材は、／＼ニカムコアのセル内に樹脂発
泡体が充填され、該樹脂発泡体と／＼ニカムコアとが表
、″Ａ面材に接着されているもので、以ドに列挙する効
果を備えたものであった。

（イ）　ハニカムコアと表、裏面材の接、７１面積が増
大し、ハニカムコアと表、裏面材の接着強度が向上する
。

（ロ）　ハニカムコアのセル内に樹脂ｆｆｉ　Ｉ　体力
、、、填されているので、熱を受けた場合でも従来のセ
ル内が中空の場合のようにセル内の空気が膨張して表、
裏面材が２１１　ｆ２ｆｔしたり、１膨れにかったりす
ることがない。

（ハ）　樹脂発泡体により／＼ニカムコアの座屈強度が
増大する。

この構造用複合材においてへ曲形状のものを成形する際
には以下のような手順で行なっていた。

まず、ウレタン樹脂等の樹脂発泡体１００にハニカム１
０２を埋設したコア材１０４をフラフトに成形しく第４
図−イ）１次に、このコア材１０４の下面に多数のスリ
ット１０６を形成しく第４図−口）、その後、このコア
材１０４の両面に、炭素繊維等に熱硬化性樹脂を含浸さ
せたプリプレグシート等の面材１０８，１１０を東金さ
せると共に、上面に曲面１１２を有するモデル台１１４
にスリット成形面を倣わせるようにバキュームバック１
１６内でコア材１０４を行形してへ曲させ（第４図−八
）、最後にオーブンにより面材１０８．１１０を硬化さ
せることでへ曲した構造用複合材を成形する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この先行技術にあっては、コア材１０４
と面材１０８，１１０の硬化、成形が別に程で行なわれ
ることから、コア材１０４にスリット１０６を形成した
り、／＜−キュームパック１１６で４−１形する必要が
あるなど、その成形り数が多くなると共に、成形ライン
にも多くのスペースを心安とし、又、ドライなコア材１
０４にウェットな面材１０８，１１０を接合することに
なるため、その結合強度が弱いという問題点があった。

（問題点を解決するためのＬ段） 本発明は、上述のような従来の問題点を解決するために
発明されたもので、そのために本発明では、上型テーブ
ルと下型テーブルを有するプレス機の下型テーブルの上
「ｎｉには、モデル台が・１炙置され、モデル台の上面
には曲面が形成され、上記モデル台の上部には、可撓性
を右する材料で形成された成形器が載置され、該成形器
には、上側に凹陥部が形成され、該凹陥部の上縁外周に
当接周面が形成され、下側面は上記モデル台の曲面に沿
って変形可能な倣い平面が形成され、上記上型テーブル
の下面に上型が取付けられ、該上型の下面には、前記成
形器の凹陥部を覆い、上記ち接周面に当接可能な曲面が
形成され、該曲面が上記成形器の上面に対向している構
成とした。

（作　用） 発明の成形装置は、弯曲した構造用複合材の成形用とし
て用いられるもので、その成形に際しては、まず、成形
器の凹陥部の内面に、熱硬化性樹脂を含浸させたプリプ
レグシート等の面材を敷き、次にこの上から合成樹脂発
泡原液を入れたのち、この上からハニカムをセットする
。次に、合成樹脂発泡原液が発泡し始めるのを見計らっ
て成形器を、その可撓性を利用して下面の倣い平面がモ
デル台の曲面に倣うように弯曲させ、合成樹脂発泡原液
がハニカムのセル内からあふれ出したところで、上型の
曲面にセットしておいた面材を成形器の上面に被せるよ
うに上型を丁げて、該り型を成形器の当接周面に押圧さ
せ、そして、この状態のまま加熱硬化させて脱型させれ
ば、コア材の両面がＦＲＰ　（繊維強化プラスチック）
による面材で被覆され、かつへ曲成形された構造用複合
材が得られる。

尚、］−記の［程は、実際にはタイマーにより管理して
連続的に行うことが可能である。

従って、本発明の成形装置を用いれば、コア材と面材と
の成形、硬化を同時に行なわせながら、へ曲した構造用
複合材の成形ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

木実施例の成形装置Ａは、第１図及び第２図に示すよう
に、モデル台ｌ、成形器２、上型３、驚Ｆ要な構成とし
て備えている。

また、前記成形装置Ａは、プレス機Ｂの上型テーブル５
とド型テーブル４との間に取付けられている。

前記モデル台１は、ド型テーブル４の下面に載置され１
間隔ｌＯを保持して対向した１対の金型ｔｔ、ｉｉで形
成され（第２図）、その上面は中央部を中高にした円弧
状の曲面１２に形成されている（第１図）。

前記成形器２は、１′１ｆ撓性のゴ１、材で浅底の器状
に形成され、その１−面には成形すべき構造用複合材の
形状に対応した凹陥部２０が形成されると共に、該凹陥
部２０の周囲に一ヒ型３に対する当接周面２１が形成さ
れ、かつ下面には前記モデル台１の曲面１２に沿って変
形可能な倣い平面２２が形成されている（第１図、第２
図）。

又、この成形器２には、前記倣い上面２２の下面にスプ
リング鋼等のＯｆ撓性を有する材料で作られたバンクア
ンププレート２３が接着により取付けられ、該パックア
ンププレー１・２３の両端部にはプレス機の下型テーブ
ル４との間にエアーシリンダ２４．２４が設けられ、そ
して、このパックアンププレート２３を介して成形−器
２がモデル台１のＬ部に常昨は水平に載置されるもので
、この場合、バックアッププレート２３の中央部がモデ
ル台１の曲面１２の中高頂部に当接して支持されるとノ
いこ、両端部が曲面１２よりも浮く状７ｇにエアシリン
ダ２４．２４で支持された水モ支持となっている（第１
図）。

尚、２５はエアシリンダ取付ブラケントで、前記モデル
台１の台壁１１．１１間に介入する状態でパックアンプ
プレート２３の中央部裏面に溶接されている。

前記に型３は、）面に、前記成形器２の凹陥部２０を覆
うと共に゛１′Ｉ接周面２１に当接ｒｉｒ能な曲面３ｏ
が形成され、該曲面３ｏは＋Ｆｊ記モデル台ｌの曲面１
２よりも成形器２の厚み分だけ大きな曲Ｌｆへ゛ヒ径で
円弧状に形成され、かつ該曲面３０を成形器２の上面に
対向させる状態で旧型テーブル５の下面に取付けられて
いる。

尚、６，６は側板で、前記モデル台１の金型ｌｌ、１１
の外側面に、前記成形器２の外側面２７．２７を挾むよ
うに取付けられ、これは成形時に、成形器２が凹陥部２
０からの圧力によって外方に膨出変形するのを防１トす
るだめのものである。

次に、本実施例の成形装置Ａを用いた構造用複合材Ｃの
成形方法の一例を第３図の成形工程図により説明する。

まず、前段階として、所定のサイズにカントしたハニカ
ム５０と、炭素繊維等に熱硬化性樹脂であるポリウレタ
ンを含浸したプリプレグシートであるＦＲＰ面材６０．
７０を用意し、その一方のＦＲＰ面材６０を上型３の曲
面３０にセットしておき、かつ成形器２をエアーシリン
ダ２４．２４によりモデル台ｌ上に水シに支持しておく
（第３図−イ）。

そして、Ｌ述の状態で、他方のＦＲＰ面材７０を成形器
２の凹陥部２０の内面に敷設するもので、この際１面材
７０の周縁部７１を凹陥部２０の口縁より延出させて外
向きに折曲げておく。

次に、」二連のようにして敷設した面材７０のにから、
２液タイプのウレタン発泡原液８０を凹陥部２０内に注
入するもので、この際、成形器２が水モに支持されてい
るので、ゾル状のウレタン発泡原液８０は重力に従って
流動しなから凹陥部２０内に均一な厚みで溜る（第３図
−口）。

そして、このウレタン発泡原液８０の上からハニカム５
０をセットしたのち、前述した面材７０の周縁部７１を
内向きに折り返してハニカム５０の上面周縁部を包み込
む（第３図−ハ）。

次に、凹陥部２０内のウレタン発泡原液８０が発泡し始
めてクリーム状になるのを見計らって（実際にはタイマ
により制御する）エアーシリンダ２４．２４を作動し、
バックアッププレート２３の両端側を引き丁げて該バッ
クアッププレート２３をモデル台ｌの曲面１２上にフィ
ツトさせることにより　＋Ｉｆ撓性を有する成形器２の
下面の倣い平面２２がモデル台ｌの曲面１２に沿うよう
に弯曲変形させる（第３図−二）。

次に、発泡が進行してウレタン発泡体８１がハニ力１．
５０のセル内に充満して上面からあふれ出したところで
、旧型３をプレス機Ｂにより丁げ、曲面３０により成形
器２の凹陥部２０を覆うと共に当接周面２１を押圧しな
がら面材６０をハニカム５０の上面に被せる（第３図−
ホ）。

そして、Ｌ述のようにしてに型３で成形器２をＪ・＋１
圧したままの状態で、これを所定時間（１０〜２０分）
加熱し、面材６０，７０及びウレタン発泡体８１を硬化
させたのち、上型３を１−シ１させて成形器２から脱型
すれば、弯曲した構造用複合材Ｃを得ることができる（
第３図−へ）。

従って、本実施例の成形装置Ａを用いれば、成形器２の
凹陥部２０内で面材６０，７０と、ウレタン発泡体８１
とハニカム５０によるコア材９０と、を同時に硬化、成
形しながら弯曲した構造用複合材Ｃを成形することがで
きる。

又、成形器２を水平にした状態でウレタン発泡原液８０
を注入することができるので、このウレタン発泡原液８
０の厚みを重力を利用して一様に均すことができ、その
後、ウレタン発泡原液８０が発泡し始めてから可撓性を
利用して成形器２を弯曲させるので、弯曲成形品であり
ながらウレタン発泡体８１の密度を均一に揃えることが
できる。

また、実施例のように、面材７０の周縁部７１でハニカ
ム５０の」二面周縁部を包み込むようにすると、コア材
９０のコへ面についても面材７０で被覆することができ
る。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、コア材の合成樹脂発泡体に用いる合成樹脂とし
ては、ポリウレタンに限らず、その他エポキシ樹脂等、
発泡成形がｒｉ（能な樹脂であればよく、又、曲材に用
いる繊維についても、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維
等のプリプレグシートやマット材を用いることができる
し、これに含浸させる樹脂についても、ポリウレタン、
不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂等の他の樹脂や、ま
た、熱可塑性の樹脂を用いてもよい。

又、成形器の材質についても、ゴム材に限らず、可撓性
を有する合成樹脂等の他のものを使用できるし、又、こ
の成形器自体に弯曲状態から氷モ状態に戻る復元力があ
れば、バックアッププレートは必ずしも必要でない。

さらに又、上型３の曲面３０により成形型を押圧するこ
とにより、成形″Ｊｊｉ２の下面の倣い平面２２がモデ
ル台１の曲面１２に沿うよう湾曲変形させることも可能
で、エアシリンダ２４は必ずしも必要でない。

尚、本発明装置によって成形された構造用複合材は、自
動車のパンバのコアや車体外板等のＦＲＰコンポジット
として使用できる他、建造、建築用パネルとしても使用
でき、その用途に制限はない。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の構造用複合材にあっ
ては、コア材と面材とを同時に硬化、成形することがで
きるので、従来のようにハニカムにスリットを形成した
り、バキュームバックを用いるなどの工程が省略でき、
成形工数を減少して作業性を向上させることができるし
、成形ラインの短縮化によってスペース的にも右利にな
る。

また、コア材と面材の同時成形によって、合成樹脂発泡
体の反応熱を曲材の熱硬化性合成樹脂の硬化に利用でき
、熱源の節減が図れるし、又、コア材と面材とがウェッ
トオンウェットによって接合されるので、高い結合強度
が得られる。

また、成形器が可撓性を有するので、水モ状態で合成樹
脂発泡原液の注入ができ、この原液の厚みが一様に均さ
れることから、；）曲成形品でありながら発泡密度にム
ラのない合成樹脂発泡体に成形できるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の成形装置を示す断面図、第２図
は第１図１−Ｉ断面図、第３図（イ）〜（へ）は該実施
例装置を用いた成形方法の玉程図、第４図（イ）〜（ハ
）は従来技術の説明図て゛ある。 Ａ・・・成形装置 ■・・・モデル台 ２・・・成形器 ３・・・１−型 ５・・・プレス機のヒ型テーブル １２・・・曲面 ２０・・・凹陥部 ２１・・・当接周面 ２２・・・倣い平面 ３０・・・曲面 特　　許　　出　　願　　人 １」産ｉ１ｊ体株式会社 第１図 Ａ・・・成形装置　　　　　　　　　　　１２・・・曲
面１・・・モデル台　　　　　　　　　　　　２０・・
・凹陥部２・・・成形器　　　　　　　　　　　　　２
１・・・当接周面３・・・上型　　　　　　　　　　　
　　　２２・・・倣い平面５・・・プレス機の上型テー
ブル　　　　　３０・・・曲面第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上型テーブルと下型テーブルを有するプレス機の下
   型テーブルの上面には、モデル台が載置され、 モデル台の上面には曲面が形成され、 上記モデル台の上部には、可撓性を有する材料で形成さ
   れた成形器が載置され、 該成形器には、上側に凹陥部が形成され、該凹陥部の上
   縁外周に当接周面が形成され、下側面は上記モデル台の
   曲面に沿って変形可能な倣い平面が形成され、 上記上型テーブルの下面に上型が取付けられ、該上型の
   下面には、前記成形器の凹陥部を覆い、上記当接周面に
   当接可能な曲面が形成され、該曲面が上記成形器の上面
   に対向していることを特徴とする構造用複合材の成形装
   置。