JPWO2018047869A1

JPWO2018047869A1 - 複合材の成形方法及び複合材の成形用治具

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Publication number: JPWO2018047869A1
Application number: JP2018538445A
Authority: JP
Inventors: 寛 ▲徳▼冨
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2037-09-06
Also published as: US20190210306A1; CA3035953C; JP6785866B2; US10987880B2; WO2018047869A1; CA3035953A1

Abstract

成形用治具を用いて、中央部１０ａと各側面部１０ｂとの間に湾曲するコーナー部１０ｃが形成される複合材１としてのスパー１０を成形する成形方法において、成形用治具は、雄型の成形型３１と、成形型３１の側面部３１ｂに設けられ、上面部３１ａと側面部３１ｂとの間のコーナー部３１ｃの曲げ角度を補正する補正用部材３２とを備え、第１曲げ角度φ２となる成形用治具を用いて、第１曲げ角度φ２で湾曲するコーナー部１０ｃを有するように、積層体３を賦形する第１賦形工程Ｓ１１と、第１曲げ角度φ２よりも小さな第２曲げ角度φ１となる成形用治具を用いて、第２曲げ角度φ１となるように、積層体３を賦形する第２賦形工程Ｓ１２と、を備える。

Description

本発明は、湾曲するコーナー部が形成される複合材の成形方法及び複合材の成形用治具に関するものである。

従来、湾曲するコーナー部が形成される複合材の成形方法として、雄型となる賦形型に、強化繊維積層体を密着させることにより成形されるプリフォームの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法で用いられる雄型は、上面、肩部、側面を有している。そして、この製造方法では、雄型に強化繊維積層体を皺無く密着させるべく、強化繊維積層体に上面から側面に順次押し圧を加える際に、強化繊維積層体の肩部から側面にかけて順次押し圧を加えた後、強化繊維積層体の上面から肩部にかけて順次押し圧を加えている。

特開２０１０−１２０１６７号公報

ここで、特許文献１の製造方法では、平板となる強化繊維積層体の両側を湾曲させることで、上面、肩部及び側面を形成し、プリフォームを賦形している。そして、湾曲して肩部が形成される強化繊維積層体に対して、全体的に強化繊維積層体の外側から押し圧を加えつつ樹脂を硬化させる。強化繊維積層体の外側から押し圧を加えると、強化繊維積層体の肩部において特に圧力が高くなり、肩部の厚さが薄くなる。このとき、強化繊維積層体の厚み方向の外側の周長が短くなる。厚み方向の外側の周長が短くなると、短くなった分だけ強化繊維積層体の余剰が発生し、この余剰によって、強化繊維積層体の肩部の外側に繊維の蛇行（リンクル）及び外径の隆起（シックニング）が発生し易くなることから、成形不良の発生を抑制することが困難となる。

そこで、本発明は、湾曲するコーナー部における成形不良の発生を好適に抑制することができる複合材の成形方法及び複合材の成形用治具を提供することを課題とする。

本発明の複合材の成形方法は、成形用治具を用いて、２つの平面の間に湾曲するコーナー部が形成される複合材の成形方法において、前記成形用治具は、前記コーナー部の内側に接すると共に、２つの前記平面に接する雄型の成形型と、前記成形型の一方の前記平面が接する部位に設けられ、２つの前記平面の為す角度である前記コーナー部の曲げ角度を補正する補正用部材と、を備え、２つの前記平面の為す角度が第１曲げ角度となる前記成形用治具を用いて、前記第１曲げ角度で湾曲する前記コーナー部を有するように繊維シートを積層した積層体に対して、前記コーナー部の外側から内側に向かって前記積層体の板厚が薄くなるように、前記積層体を賦形する第１賦形工程と、２つの前記平面の為す角度が前記第１曲げ角度よりも小さな第２曲げ角度となる前記成形用治具を用いて、前記第２曲げ角度となるように、前記積層体の前記コーナー部を湾曲させ、前記コーナー部の外側から内側に向かって前記積層体の板厚が薄くなるように、前記積層体を賦形する第２賦形工程と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１賦形工程において、第１曲げ角度となるコーナー部を有する積層体に対し、積層体の外側から内側に向かって板厚が薄くなることで、コーナー部の外側の周長が短くなる。そして、第２賦形工程において、積層体を第２曲げ角度で湾曲させることで、コーナー部の外側の周長を伸ばすことができる。このように、第１賦形工程において、賦形後の成形時に板厚が緻密化されるときに発生する内外の実長差を、第２賦形工程において、予め与えた張力で相殺することができる。よって、積層体のコーナー部の外側におけるリンクルの発生を好適に抑制することができ、コーナー部における成形不良の発生を抑制できる。また、第１賦形工程及び第２賦形工程において、同じ雄型の成形型を用いることができるため、積層体を移動させることなく、補正用部材により成形用治具を第１曲げ角度から第２曲げ角度に変更して、積層体を部形することができる。このため、コーナー部を有する複合材の成形に関する作業効率の向上を図ることができる。なお、繊維シートは、賦形可能なドライとなるものであってもよいし、樹脂を含浸したプリプレグであってもよい。また、第１賦形工程では、繊維シートを積層した平板状の積層体を、第１曲げ角度で湾曲させて、コーナー部を形成してもよいし、繊維シートを第１曲げ角度で湾曲させつつ直接積層することで、コーナー部を有する積層体を形成してもよい。

また、前記補正用部材は、前記成形型に対して着脱自在に設けられ、前記第１賦形工程では、前記成形型に前記補正用部材を取り付けて、前記コーナー部を前記第１曲げ角度とし、前記第２賦形工程では、前記成形型から前記補正用部材を取り外して、前記コーナー部を前記第２曲げ角度とすることが、好ましい。

この構成によれば、成形型に対して補正用部材を付け外しすることで、コーナー部の曲げ角度を、第１曲げ角度と第２曲げ角度との間で容易に変更することができる。

また、前記補正用部材は、前記成形型に対して可動自在に設けられ、前記第１賦形工程では、前記コーナー部が前記第１曲げ角度となるように、前記成形型に対して前記補正用部材を可動させ、前記第２賦形工程では、前記コーナー部が前記第２曲げ角度となるように、前記成形型に対して前記補正用部材を可動させることが、好ましい。

この構成によれば、補正用部材を可動させることで、コーナー部の曲げ角度を、第１曲げ角度と第２曲げ角度との間で容易に変更することができる。

また、前記複合材は、前記第１曲げ角度が直角よりも大きい鈍角となり、前記第２曲げ角度が直角となるように成形された前記コーナー部を有するスパーであることが、好ましい。

この構成によれば、コーナー部を有するスパーを成形する場合において、コーナー部の成形不良の発生が好適に抑制された複合材を成形することができる。なお、成形後のスパーのコーナー部は、直角よりもやや大きな（開き気味の）角度となる。

本発明の複合材の成型用治具は、２つの平面の間に湾曲するコーナー部が形成される複合材を成形するための複合材の成形用治具において、前記コーナー部の内側に接すると共に、２つの前記平面に接する雄型の成形型と、前記成形型の一方の前記平面が接する部位に設けられ、２つの前記平面の為す角度である前記コーナー部の曲げ角度を補正するための補正用部材と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、補正用部材によりコーナー部における曲げ角度を補正することができる。このため、コーナー部を第１曲げ角度とした後、第１曲げ角度よりも小さい第２曲げ角度とすることで、コーナー部におけるリンクル及びシックニングの発生が好適に抑制された複合材を成形することができる。

また、前記補正用部材は、前記成形型に対して着脱自在に設けられており、前記成形型に取り付けられることで、前記コーナー部を第１曲げ角度とし、前記成形型から取り外されることで、前記コーナー部を前記第１曲げ角度よりも小さな第２曲げ角度とすることが、好ましい。

また、前記補正用部材は、前記コーナー部が前記第１曲げ角度または前記第２曲げ角度となるように、前記成形型に対して可動自在に設けられることが、好ましい。

図１は、本実施形態に係る複合材の成形方法によって成形される複合材の一例としてのスパーを示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る複合材の成形方法の第１賦形工程に用いられる成形用治具を示す模式図である。図３は、本実施形態に係る複合材の成形方法の第２賦形工程に用いられる成形用治具を示す模式図である。図４は、本実施形態に係る複合材の成形方法に関する説明図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［実施形態１］
実施形態１に係る複合材１の成形方法は、例えば、航空機の機体等を構成する複合材１を成形するための方法である。複合材１としては、例えば、図１に示すスパー１０等がある。なお、本実施形態では、図１に示す複合材１に適用して説明するが、この複合材１に限定されるものではない。

複合材１の成形方法の説明に先立ち、図１を参照して、この成形方法によって成形される複合材１について説明する。図１に示す複合材１は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）を用いて構成されている。この複合材１は、両側が折り曲げられた繊維シートを積層した積層体３を成形した後、折り曲げられた積層体３に樹脂を含浸させて硬化させることにより成形される。なお、積層体３の繊維シートの層間には、接着または粘着の機能を有する樹脂が介在している。

図１に示すスパー１０であれば、積層体３は、スパー１０の幅方向における両側が湾曲することで、コーナー部１０ｃが形成されている。つまり、スパー１０は、幅方向の中央部１０ａと、中央部１０ａの幅方向両側に形成され、中央部１０ａに対してほぼ垂直となる一対の側面部１０ｂと、中央部１０ａと一対の側面部１０ｂとの間に形成される一対のコーナー部１０ｃとを有している。このとき、中央部１０ａ及び一対の側面部１０ｂが、湾曲しない直線部（平面部）となっている。このため、コーナー部１０ｃは、２つの平面となる中央部１０ａと各側面部１０ｂとの間に湾曲して形成されている。このように、図１に示すスパー１０であれば、積層体３は、その一対の側面部１０ｂが、中央部１０ａに対して湾曲することで、二次元的に湾曲し、湾曲するコーナー部１０ｃが形成される。

図１に示すスパー１０は、図２及び図３に示す成形用治具３０を用いて成形される。図２及び図３に示すように、成形用治具３０は、雄型の成形型３１と、成形型３１に対して着脱自在に設けられる一対の補正用部材３２とを有している。この成形用治具３０は、図４に示すように、成形型３１に一対の補正用部材３２が装着されることで、第１曲げ角度φ_２で湾曲するコーナー部１０ｃを有する積層体３を成形する。また、成形用治具３０は、成形型３１から一対の補正用部材３２が取り外されることで、第１曲げ角度φ_２よりも小さな第２曲げ角度φ_１で湾曲するコーナー部１０ｃを有する積層体３を成形する。ここで、第１曲げ角度φ_２は、中央部１０ａの外面と側面部１０ｂの外面とが為す角度であり、例えば、９０°よりも大きな鈍角な角度となっている。また、第２曲げ角度φ_１は、中央部１０ａの外面と側面部１０ｂの外面とが為す角度であり、例えば、９０°（直角）となる角度となっている。

成形型３１は、図３に示すように、コーナー部１０ｃの内側が接する雄型となっている。成形型３１は、第２曲げ角度φ_１で湾曲するコーナー部１０ｃを有する積層体３を成形すると共に、コーナー部１０ｃの外側から内側に向かって積層体３の板厚が薄くなるように、積層体３を緻密化させて賦形するために使用される。

具体的に、成形型３１は、上面部３１ａと、上面部３１ａの幅方向両側に設けられ、上面部３１ａに対して第２曲げ角度φ_１となる一対の側面部３１ｂと、上面部３１ａと一対の側面部３１ｂとの間に形成される一対のコーナー部３１ｃとを有している。また、成形型３１は、一対の側面部３１ｂの下方側に設けられる一対の下面部３１ｄを有している。

上面部３１ａの外側の面には、積層体３の中央部１０ａの内側が接する。一対の側面部３１ｂの外側の面には、積層体３の一対の側面部１０ｂの内側が接する。一対のコーナー部３１ｃの外側の面には、積層体３の一対のコーナー部１０ｃの内側が接する。このため、積層体３のコーナー部１０ｃの内側には、成形型３１が接するため、コーナー部１０ｃの内側の周長の変化が抑制される。そして、成形型３１では、コーナー部１０ｃの外側から内側に向かって積層体３の板厚が薄くなるように、積層体３が賦形される。

一対の補正用部材３２は、コーナー部１０ｃの曲げ角度を補正する部材であり、成形型３１の一対の側面部３１ｂにそれぞれ着脱自在となっている。各補正用部材３２は、成形型３１のコーナー部３１ｃから下面部３１ｄに向かって幅方向に広がるテーパ形状（楔形状）となっている。つまり、各補正用部材３２は、コーナー部３１ｃ側となる先端が、先端角θ（図４を参照）を有する形状となっている。各補正用部材３２は、成形型３１の各側面部３１ｂ及び各下面部３１ｄに接して設けられる。また、各補正用部材３２は、スパー１０の長手方向（図２の前後方向）に延在して設けられており、各補正用部材３２は、長手方向に引き抜く等して、取り外される。

各補正用部材２３は、積層体３が接する面に離形処理が施されており、各補正用部材３２の取外しを容易なものとしている。なお、各補正用部材２３は、シリコンまたはテフロン（登録商標）等の離形材料を用いて構成してもよい。各補正用部材２３は、側面部３１ｂに当接する下面部３１ｄ側の部位に、後述する吸引口４４を収容する吸引口用溝３５が形成されている。なお、吸引口用溝３５は、複合材の成形方法に応じて、必要であれば設けてもよいし、不要であれば省いてもよい。具体的に、吸引口用溝３５は、複合材の成形方法が、ＶａＲＴＭ（Vacuum assisted Resin Transfer Molding）成形の場合、必要であるが、一方で、プリプレグを用いた成形方法またはＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形の場合、不要となることがある。

成形用治具３０は、図２に示すように、成形型３１への補正用部材３２の装着時において、再利用可能なフィルム４１で覆われる。フィルム４１は、シリコンゴム等を用いて構成された膜体であり、フィルム４１は、成形型３１及び補正用部材３２に設置された積層体３を覆うと共に、成形型３１の一対の下面部３１ｄとの間にシール材４３が設けられることで、その内部を気密に封止している。そして、気密に封止されたフィルム４１の内部雰囲気を、下面部３１ｄに設けられた図示しない吸引口を介して真空引きすると共に、図示しない加熱装置によって加熱されることで、積層体３を緻密化する。なお、フィルム４１と積層体３の間には、層間の滑りを補助するために離形フィルム及びピールプライ等を２層はさむことが望ましい。そして、加熱装置によって積層体３が加熱されることで、積層体３の繊維シートの層間の樹脂が溶融する。このため、真空解放された緻密化後の積層体３は、その形状が層間の樹脂によって保持されることから、緻密化前の積層体３の形状に戻ることを抑制できる。

なお、補正用部材３２が装着された成形型３１では、繊維シートを積層した平板状の積層体３を、第１曲げ角度φ_２で湾曲させて、コーナー部１０ｃを成形してもよいし、繊維シートを第１曲げ角度φ_２で湾曲させつつ積層することで、コーナー部１０ｃを有する積層体３を成形してもよい。

また、成形型３１は、図３に示すように、成形型３１からの補正用部材３２の取り外し時において、バギングフィルム４２で覆われる。バギングフィルム４２は、ナイロン等の樹脂製のフィルムであり、成形型３１に設置された積層体３を覆うと共に、成形型３１との間にシール材４７が設けられることで、その内部を気密に封止している。そして、気密に封止されたバギングフィルム４２の内部雰囲気を、吸引口４４を介して真空引きしつつ、上面部３１ａの上方に設けられる樹脂注入口４５から樹脂材が充填され、図示しない加熱装置によって加熱されることで、樹脂材が熱硬化し、スパー１０が成形される。このとき、樹脂注入口４５と積層体３との間には、保護プレート４６を設けてもよい。保護プレート４６は、樹脂注入口４５が積層体３に接触することによる成形不良を抑制しつつ、スパー１０の中央部１０ａを平滑に形成するために設けられる。

次に、図４を参照して、複合材の成形方法について説明する。この複合材の成形方法は、ドライ状態の繊維シートを用いた成形方法となっており、ＶａＲＴＭ（Vacuum assisted Resin Transfer Molding）成形、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形、インフュージョン成形等が適用可能となっている。なお、以下の説明では、図１に示すスパー１０を成形する場合について説明する。

図４に示すように、この成形方法では、先ず、補正用部材３２が装着された成形型３１の形状に倣って、第１曲げ角度φ_２で湾曲するコーナー部１０ｃを有する積層体３を成形する（ステップＳ１１：第１賦形工程）。具体的に、第１賦形工程Ｓ１１では、コーナー部１０ｃの外側の周長が、中心点Ｐを中心に所定の曲率半径となるように、積層体３が成形される。つまり、所定の曲率半径で湾曲する部位が、積層体３のコーナー部１０ｃとなっている。そして、第１賦形工程Ｓ１１では、積層体３を真空加熱して、積層体３の緻密化が行われることで、コーナー部１０ｃの外側から内側に向かって積層体３の板厚が薄くなる。このとき、第１賦形工程Ｓ１１では、コーナー部１０ｃの外側の周長が、中心点Ｐを中心に所定の曲率半径Ｒとなるように、積層体３の板厚が薄く成形される。

続いて、成形型３１から補正用部材３２を取り外し、補正用部材３２が取り外された成形型３１の形状に倣って、第１曲げ角度φ_２よりも小さな第２曲げ角度φ_１（直角）となるように、積層体３のコーナー部１０ｃを湾曲させる（ステップＳ１２：第２賦形工程）。そして、第２賦形工程Ｓ２では、積層体３を真空加熱して、積層体３の緻密化が行われることで、コーナー部１０ｃの内側から外側に向かって積層体３の板厚が薄くなる。これにより、第２賦形工程Ｓ２では、第１賦形工程Ｓ１１の賦形後に、積層体３の板厚が緻密化されるときに発生する内外の実長差を、予め与えた張力で相殺する。

そして、第２賦形工程Ｓ２では、積層体３に樹脂を注入しつつ、高温高圧の環境下において、樹脂を熱硬化させることで、スパー１０が成形される（ステップＳ１３）。成形されたスパー１０は、外側の周長における曲率半径がＲとなり、中央部１０ａと側面部１０ｂとが為す曲げ角度が直角となる形状となる。

ここで、積層体３のコーナー部１０ｃにおける外側の周長について説明する。従来のように、コーナー部３１ｃを第２曲げ角度φ_１の状態で、中心点Ｐを中心として、所定の曲率半径Ｒ_ｐから曲率半径Ｒとなるように板厚を薄くした場合（図４のステップＳ１２）、コーナー部１０ｃにおける外側の周長での余剰長さＬは、下記する（１）式により算出される。

Ｌ＝π／２（Ｒ_Ｐ−Ｒ）・・・（１）

このため、この余剰長さＬを引っ張って余らないようにするために、補正用部材３２の先端角θは、下記する（２）式により算出される（図４のステップＳ１１）。

θ＝（Ｌ／２πＲ）×２π×（１８０°／π）・・・（２）

よって、積層体３のコーナー部１０ｃにおける外側の周長においては、板厚を薄くすることで積層体３のコーナー部１０ｃの外側に発生する余剰長さＬを、先端角θとなる補正用部材３２を着脱して、第１曲げ角度φ_２から第２曲げ角度φ_１に湾曲させることで、コーナー部１０ｃの外側の余剰長さＬを引き延ばすことができる。なお、補正用部材３２の先端角θは、試験等を行った結果、（１）式及び（２）式により算出される角度よりも、僅かに異なる角度、すなわちより大きな角度またはより小さな角度となる場合がある。

以上のように、本実施形態によれば、第１賦形工程Ｓ１１において、第１曲げ角度φ_２となるコーナー部１０ｃを有する積層体３に対し、積層体３の外側から内側に向かって板厚が薄くなることで、積層体３の緻密化を図ることができる一方で、コーナー部１０ｃの外側の周長が短くなる。そして、第２賦形工程Ｓ１２において、積層体３を第２曲げ角度φ_１で湾曲させることで、コーナー部１０ｃの外側の周長を伸ばすことができる。このように、第１賦形工程Ｓ１１において、コーナー部１０ｃの外側の周長が短くなることで発生する積層体３の余剰長さＬを、第２賦形工程Ｓ１２において、コーナー部１０ｃの外側の周長を伸ばし、積層体３の余剰長さＬを引き延ばすことで、発生した積層体３の余剰部分を相殺することができる。よって、積層体３のコーナー部１０ｃの外側におけるリンクルの発生を好適に抑制することができ、コーナー部１０ｃにおける成形不良の発生を抑制できる。また、第１賦形工程Ｓ１１及び第２賦形工程Ｓ１２において、同じ雄型の成形型３１を用いることができるため、積層体３を移動させることなく、補正用部材３２により成形用治具３０を第１曲げ角度φ_２から第２曲げ角度φ_１に変更して、積層体３を部形することができる。このため、コーナー部１０ｃを有する複合材１の成形に関する作業効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、成形型３１に対して補正用部材３２を付け外しすることで、成形型３１のコーナー部３１ｃの曲げ角度を、第１曲げ角度φ_２と第２曲げ角度φ_１との間で容易に変更することができる。なお、第１曲げ角度φ_２をもつ型、第２曲げ角度φ_１をもつ型を、個々に用いる手法でもよい。

また、本実施形態によれば、コーナー部１０ｃの曲げ角度がほぼ直角となるスパー１０を成形する場合であっても、コーナー部１０ｃにおける成形不良の発生が好適に抑制されたスパー１０を成形することができる。なお、成形後のスパー１０のコーナー部１０ｃは、直角よりもやや大きな（開き気味の）角度となる。

なお、本実施形態では、ドライ状態の炭素繊維シートを用いて積層体３を形成したが、繊維シートは、炭素繊維に限定されず、ガラス繊維やアラミド繊維といった他の材料の繊維シートでも良いし、さらに、繊維シートに予め樹脂を含浸したプリプレグを用いてもよい。

また、本実施形態では、コーナー部１０ｃがほぼ直角となるスパー１０に適用して説明したが、適用される複合材１は、特に限定されない。例えば、スパー１０であっても、コーナー部１０ｃが８０°〜１１０°程度であってもよいし、または、コーナー部１０ｃが４５°程度となるＺ型の縦通材に適用してもよい。コーナー部１０ｃが４５°となる複合材であっても、第２曲げ角度φ_１は、第１曲げ角度φ_２よりも小さな角度となり、また、第１曲げ角度φ_２は、鈍角でなくてもよく、第２曲げ角度φ_１は、直角以下となる。

また、本実施形態では、成形型３１に対して補正用部材３２を着脱することで、コーナー部３１ｃの曲げ角度を、第１曲げ角度φ_２から第２曲げ角度φ_１に変更したが、この構成に限定されない。成形型３１に対して補正用部材３２を可動自在に設けるように構成してもよい。つまり、第１賦形工程Ｓ１１において、コーナー部３１ｃが第１曲げ角度φ_２となる位置に、成形型３１に対して補正用部材３２を可動させ、第２賦形工程Ｓ１２において、コーナー部３１ｃが第２曲げ角度φ_１となる位置に、成形型３１に対して補正用部材３２を可動させてもよい。この構成によれば、補正用部材３２を可動させることで、コーナー部３１ｃの曲げ角度を、第１曲げ角度φ_２と第２曲げ角度φ_１との間で容易に変更することができる。この場合、可動部分への樹脂の流入を抑制するため及び離形性向上のために、積層体３と成形型３１との間に離形性を有する樹脂製フィルムを設けてもよい。

１複合材
３積層体
１０スパー
１０ａ中央部
１０ｂ側面部
１０ｃコーナー部
３０成形用治具
３１成形型
３１ａ上面部
３１ｂ側面部
３１ｃコーナー部
３１ｄ下面部
３２補正用部材
３５吸引口用溝
４１フィルム
４２バギングフィルム
４３シール材
４４吸引口
４５樹脂注入口
４６保護プレート
４７シール材
φ_２第１曲げ角度
φ_１第２曲げ角度

Claims

成形用治具を用いて、２つの平面の間に湾曲するコーナー部が形成される複合材の成形方法において、
前記成形用治具は、
前記コーナー部の内側に接すると共に、２つの前記平面に接する雄型の成形型と、
前記成形型の一方の前記平面が接する部位に設けられ、２つの前記平面の為す角度である前記コーナー部の曲げ角度を補正する補正用部材と、を備え、
２つの前記平面の為す角度が第１曲げ角度となる前記成形用治具を用いて、前記第１曲げ角度で湾曲する前記コーナー部を有するように繊維シートを積層した積層体に対して、前記コーナー部の外側から内側に向かって前記積層体の板厚が薄くなるように、前記積層体を賦形する第１賦形工程と、
２つの前記平面の為す角度が前記第１曲げ角度よりも小さな第２曲げ角度となる前記成形用治具を用いて、前記第２曲げ角度となるように、前記積層体の前記コーナー部を湾曲させ、前記コーナー部の外側から内側に向かって前記積層体の板厚が薄くなるように、前記積層体を賦形する第２賦形工程と、を備えることを特徴とする複合材の成形方法。
前記補正用部材は、前記成形型に対して着脱自在に設けられ、
前記第１賦形工程では、前記成形型に前記補正用部材を取り付けて、前記コーナー部を前記第１曲げ角度とし、
前記第２賦形工程では、前記成形型から前記補正用部材を取り外して、前記コーナー部を前記第２曲げ角度とすることを特徴とする請求項１に記載の複合材の成形方法。
前記補正用部材は、前記成形型に対して可動自在に設けられ、
前記第１賦形工程では、前記コーナー部が前記第１曲げ角度となるように、前記成形型に対して前記補正用部材を可動させ、
前記第２賦形工程では、前記コーナー部が前記第２曲げ角度となるように、前記成形型に対して前記補正用部材を可動させることを特徴とする請求項１に記載の複合材の成形方法。
前記複合材は、
前記第１曲げ角度が直角よりも大きい鈍角となり、前記第２曲げ角度が直角となるように成形された前記コーナー部を有するスパーであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の複合材の成形方法。
２つの平面の間に湾曲するコーナー部が形成される複合材を成形するための複合材の成形用治具において、
前記コーナー部の内側に接すると共に、２つの前記平面に接する雄型の成形型と、
前記成形型の一方の前記平面が接する部位に設けられ、２つの前記平面の為す角度である前記コーナー部の曲げ角度を補正するための補正用部材と、を備えることを特徴とする複合材の成形用治具。
前記補正用部材は、前記成形型に対して着脱自在に設けられており、前記成形型に取り付けられることで、前記コーナー部を第１曲げ角度とし、前記成形型から取り外されることで、前記コーナー部を前記第１曲げ角度よりも小さな第２曲げ角度とすることを特徴とする請求項５に記載の複合材の成形用治具。
前記補正用部材は、前記コーナー部が前記第１曲げ角度または前記第２曲げ角度となるように、前記成形型に対して可動自在に設けられることを特徴とする請求項５に記載の複合材の成形用治具。