JPWO2018220814A1 - 複合材部品の製造方法、および、複合材部品製造装置 - Google Patents

Abstract

複合材部品の製造方法は、押圧装置によりプリプレグに熱および押圧力を付与して、プリプレグを成形する成形工程と、プリプレグを移送する移送工程とを具備する。移送工程は、プリプレグに押圧装置による押圧力が付与されている状態で、プリプレグを押圧装置とともに移動させることを含む。

Description

本発明は、複合材部品の製造方法、および、複合材部品製造装置に関する。

繊維と樹脂とで構成される複合材部品は、航空機、自動車等の様々な製品に使用されている。

長尺の複合材部品を成形する際には、プルトルージョン成形法、あるいは、アドバンス・プルトルージョン成形法（以下、「ＡＤＰ成形法」と呼ぶ）等が用いられる。プルトルージョン成形法およびＡＤＰ成形法では、一般的に、単一方向繊維（Ｕｎｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ繊維）、織物等の連続繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグシートが使用される。

関連する技術として、特許文献１には、プラスチック系複合材の成形方法が記載されている。特許文献１に記載のプラスチック系複合材の成形方法では、繊維で補強されたプラスチック材料を加熱・加圧して成形するに際し、プラスチック材料の加熱・加圧を間欠的に行ない、その加圧解除時にプラスチック材料を移行させるようにしている。

また、特許文献２には、ＦＲＰ製Ｈ形部材の連続成形装置が記載されている。特許文献２に記載のＦＲＰ製Ｈ形部材の連続成形装置は、プリプレグ材に熱と圧力を与えるプレス装置と、プリプレグ材を牽引、固定する装置とを備える。さらに、特許文献３には、断面の異なる複合材型材の連続成形方法が記載されている。特許文献３に記載の成形方法では、外側表面の寸法が長手方向に沿う方向の位置に応じて異なる移動金型を用いて、長手方向に沿う方向の位置に応じて断面が異なる複合材型材（例えば、長手方向に沿う方向の位置に応じて厚さ寸法が異なる複合材型材）が成形される。

特公平６−１８７３０号公報 特開２００１−１９１４１８号公報 特開２０１０−１１５８２２号公報

従来の引っ張り方式の成形法（プルトルージョン成形法、ＡＤＰ成形法等）では、引っ張り時に、成形により軟化した材料に張力が作用する。このため、引っ張り方式の成形法において、短繊維等の非連続繊維を使用したプリプレグ、あるいは、０度方向に繊維が配向されていない連続繊維を使用したプリプレグを使用することは困難であった。

そこで、本発明の目的は、プリプレグの移送時に、プリプレグの軟化した部分に張力が作用することを抑制可能な複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明による複合材部品の製造方法は、押圧装置によりプリプレグに熱および押圧力を付与して、前記プリプレグを成形する成形工程と、前記プリプレグを移送する移送工程とを具備する。前記移送工程は、前記プリプレグに前記押圧装置による押圧力が付与されている状態で、前記プリプレグを前記押圧装置とともに移動させることを含む。

また、本発明による複合材部品製造装置は、プリプレグに熱および押圧力を付与する押圧装置と、前記プリプレグを移送するプリプレグ移送装置とを具備する。前記プリプレグ移送装置は、前記押圧装置を含む。また、前記プリプレグ移送装置は、前記押圧装置を移動させることにより、前記プリプレグを移送する。

本発明により、プリプレグの移送時に、プリプレグの軟化した部分に張力が作用することを抑制可能な複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置を提供することができる。

図１は、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図２Ａは、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略側面図である。 図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。 図２Ｃは、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略側面図である。 図２Ｄは、図２ＣのＢ−Ｂ矢視断面図である。 図３Ａは、第１の実施形態における複合材部品製造装置を示す概略斜視図である。 図３Ｂは、第１の実施形態における複合材部品製造装置を示す概略正面図である。 図３Ｃは、第１の実施形態における複合材部品製造装置を示す概略側面図である。 図４は、成形されたプリプレグシートと他のプリプレグシートとの積層体を準備する方法の一例を示すフローチャートである。 図５は、連続帯状のプリプレグから、プリプレグシートを切り出す様子を模式的に示す図である。 図６は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。 図７は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。 図８は、第２の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。 図９は、第３の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。 図１０Ａは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。 図１０Ｂは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。 図１１Ａは、第４の実施形態における複合材部品製造装置を示す概略斜視図である。 図１１Ｂは、第４の実施形態における複合材部品製造装置を示す概略正面図である。 図１１Ｃは、第４の実施形態における複合材部品製造装置を示す概略側面図である。 図１２は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。 図１３は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。 図１４は、第５の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。 図１５は、第６の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。 図１６は、第７の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す一部分解斜視図である。 図１７は、第７の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。 図１８は、第７の実施形態における複合材部品製造装置の部分拡大図である。 図１９は、第７の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。 図２０は、第８の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す一部分解斜視図である。 図２１は、第８の実施形態における複合材部品製造装置の部分拡大図である。 図２２は、第８の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。 図２３は、実施形態における複合材製造システムを模式的に示す概念図である。 図２４は、比較例における複合材製造システムを模式的に示す概念図である。

以下、図面を参照して、実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１について説明する。なお、以下の実施形態の説明において、同一の機能を有する部位、部材については同一の符号を付し、同一の符号が付された部位、部材についての繰り返しとなる説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１乃至図３Ｃを参照して、第１の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ａについて説明する。図１は、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一例を示すフローチャートである。図２Ａは、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略側面図である。図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。図２Ｃは、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略側面図である。図２Ｄは、図２ＣのＢ−Ｂ矢視断面図である。図３Ａは、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ａを示す概略斜視図である。図３Ｂは、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ａを示す概略正面図である。図３Ｃは、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ａを示す概略側面図である。

（製造方法）
第１の実施形態における複合材部品の製造方法では、プリプレグＰＰ（例えば、プリプレグシート）の移送工程において、プリプレグＰＰは、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動することを特徴とする。図２Ａに記載の例では、矢印ＡＲ１が、押圧装置２０の一部を構成する第１押圧部材２１−１からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示し、矢印ＡＲ２が、押圧装置２０の一部を構成する第２押圧部材２１−２からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示し、矢印ＡＲが、プリプレグＰＰの移送方向を示す。そして、プリプレグＰＰは、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）とともに、矢印ＡＲによって示される方向に移送される。

第１の実施形態における複合材部品の製造方法の各工程について説明する。図１に示される第１ステップＳＴ１において、押圧装置２０によりプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与される。その結果、プリプレグＰＰが成形される。なお、プリプレグＰＰの樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、プリプレグＰＰの温度が重合開始温度以上の温度となるように加熱され、プリプレグＰＰの樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、プリプレグＰＰの温度が融点温度以上の温度となるように加熱される。

図２Ａには、押圧装置２０の一部を構成する第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２が示されている。第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２は、プリプレグＰＰを挟んで対向配置され、プリプレグＰＰを挟持することが可能である。

第１押圧部材２１−１がプリプレグＰＰに押圧力を付与する方向を「第１方向」と定義すると、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰに押圧力を付与する方向は「第１方向」とは反対の方向である。図２Ａに記載の例では、プリプレグＰＰに押圧力を付与するに際し、第１押圧部材２１−１が第１方向に移動し、第２押圧部材２１−２が第１方向とは反対の方向に移動する。代替的に、プリプレグＰＰに押圧力を付与する際し、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２のうちの一方のみが移動し、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２のうちの他方が不動であってもよい。

図２Ｂには、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に加え、押圧装置２０の一部を構成する第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４が示されている。プリプレグＰＰに押圧力を付与するに際し、第３押圧部材２１−３は、第１方向に垂直な方向に移動し、第４押圧部材２１−４は、第３押圧部材の移動方向とは反対の方向に移動する。

図２Ｂに記載の例では、押圧装置２０は、４個の押圧部材（第１押圧部材２１−１、第２押圧部材２１−２、第３押圧部材２１−３、第４押圧部材２１−４）を備えるが、押圧装置２０が備える押圧部材２１の数は、４個に限定されず任意である。押圧部材の数は、２個（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）であってもよいし、３個、５個、６個等であってもよい。押圧力の作用方向については、押圧部材の形状または個数に応じて適宜変更されてもよい。例えば、図２Ｂに記載の例では、第３押圧部材２１−３の押圧力の作用方向が、第１押圧部材２１−１の押圧力の作用方向に対して垂直であるが、第３押圧部材２１−３の押圧力の作用方向は、第１押圧部材２１−１の押圧力の作用方向に対して垂直でなくてもよい。

押圧装置２０は、ヒータＨ等の熱生成手段を備える。このため、押圧装置２０が、プリプレグＰＰを押圧している時に、プリプレグＰＰに熱が付与され、プリプレグＰＰが好適に成形される。熱生成手段（ヒータＨ）は、複数の押圧部材（２１−１、２１−２、２１−３、２１−４）の各々に設けられていてもよいし、複数の押圧部材のうちの一部の部材のみに設けられていてもよい。

第２ステップＳＴ２において、プリプレグＰＰが移送される。第２ステップＳＴ２において、プリプレグＰＰは、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動する。

図２Ａを参照して、プリプレグＰＰは、押圧装置２０（より具体的には、第１押圧部材２１−１）によって第１方向に押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０（より具体的には、第１押圧部材２１−１）とともに第２方向（矢印ＡＲによって示される方向）に移動する。図２Ａに記載の例では、第２方向は、第１方向と直交する方向である。

図２Ａに記載の例では、プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持されている状態で、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２とともに移動する。この時、加熱により軟化した部分Ｄ１は、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に対して相対移動しない。よって、加熱により軟化した部分Ｄ１に張力が作用することはない。プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置２０が備えるヒータＨは、ＯＮとされていてもよいし、ＯＦＦとされていてもよい。複合材部品製造装置の作動時に、ヒータＨを常時ＯＮにしておいてもよい。

図２Ｂに記載の例では、プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持され、かつ、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４によって挟持されている状態で、第１押圧部材２１−１乃至第４押圧部材２１−４とともに移動する。この場合、プリプレグＰＰの移送がより一層確実に実施される。また、図２Ｂに記載の例では、プリプレグＰＰの移送時に、プリプレグＰＰの全周（プリプレグＰＰの長手方向に垂直な断面の全周）が押圧装置２０に接触している。このため、プリプレグＰＰの移送時に、プリプレグＰＰの形が崩れない。

第３ステップＳＴ３において、プリプレグＰＰに付与されていた押圧力が解除される。図２Ｃに記載の例では、第３ステップＳＴ３において、第１押圧部材２１−１がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰから離れる方向に移動する。なお、図２Ｄに示されるように、第３ステップＳＴ３において、第１押圧部材２１−１は、不動であり、プリプレグＰＰに接触したままであってもよい。

図２Ｄに記載の例では、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第３押圧部材２１−３がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第４押圧部材２１−４がプリプレグＰＰから離れる方向に移動する。なお、図２Ｄに記載の例において、第１押圧部材２１−１も、プリプレグＰＰから離れる方向に移動しても構わない。

第４ステップＳＴ４において、押圧装置２０は、プリプレグＰＰの移送方向とは反対の方向（図２Ｃにおいて、矢印ＡＲ’によって示される方向）に移動する。すなわち、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２（あるいは、第１押圧部材２１−１乃至第４押圧部材２１−４）が、矢印ＡＲ’によって示される方向に移動する。そして、押圧装置２０が、第１ステップＳＴ１が開始される前の元の位置（ホームポジション）に戻る。こうして、複合材部品が製造される。なお、複合材部品には、その後、裁断等更なる加工が施されてもよい。

上述の第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４は、繰り返し実行される。その結果、複合材部品は、連続的に製造（形成）される。なお、押圧装置２０が、プリプレグＰＰとともに移動する時の移動距離（換言すれば、上述の第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４を１回実行する時のプリプレグＰＰの移送距離、すなわち、１サイクルでのプリプレグＰＰの移送距離）は、押圧装置２０の押圧面のプリプレグＰＰの移送方向に沿った長さＬ１（以下、「押圧面長さ」という。）よりも短い。例えば、上述の移動距離（移送距離）は、押圧面長さ（例えば、第１押圧部材２１−１の押圧面長さ）の１／２以下である。

第１の実施形態における複合材部品の製造方法では、プリプレグＰＰは、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動する。このため、押圧装置２０からの熱により軟化した部分Ｄ１に、負荷（張力）をかけることなく、プリプレグＰＰを移送することができる。なお、図２Ａを参照して、プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置２０よりも上流側のプリプレグＰＰの部分Ｄ２には、張力が作用する。しかし、部分Ｄ２は、押圧装置２０よって軟化されていないため、部分Ｄ２に張力が作用しても特に問題はない。なお、部分Ｄ１と部分Ｄ２との間の部分は、外気等の影響により、部分Ｄ１よりも温度が低い部分であり、プリプレグＰＰの軟化の影響が比較的小さい部分である。

また、第１の実施形態における複合材部品の製造方法では、押圧装置２０からの熱により軟化した部分Ｄ１に張力がかからない。このため、プリプレグＰＰとして、長繊維、短繊維などの非連続繊維と樹脂とからなるプリプレグを使用することが可能である。他方、プリプレグＰＰとして、単一方向繊維、織物材などの連続繊維と樹脂とからなるプリプレグを用いる場合には、従来の引っ張り方式の成形法（プルトルージョン成形法、ＡＤＰ成形法等）を用いることも可能である。しかし、従来の引っ張り方式の成形法では、押圧装置２０からの熱により軟化した部分に張力がかかるため、成形後の複合材部品に残留応力が生じる。具体的には、各層の繊維方向に張力が掛かるため、隣接する繊維方向が異なる層間に残留応力が生じ、成形品にねじれ等が発生することがある。これに対し、第１の実施形態における複合材部品の製造方法を用いる場合には、成形後の複合材部品に残留応力が生じないか、あるいは、残留応力が低減される。

押圧装置２０からの熱により軟化した部分に張力をかけない方策として、プリプレグ全体をオートクレーブ内に配置して成形する方策、あるいは、大型のプレス機を用いてプリプレグを成形する方策が考えられる。しかし、これらの方策を用いて長尺の複合材部品を製造する場合には、巨大な設備が必要となる。これに対し、第１の実施形態における複合材部品の製造方法では、小型の設備で、押圧装置２０からの熱により軟化した部分に張力をかけることなく、長尺の複合材部品を製造することが可能である。また、第１の実施形態における複合材部品の製造方法では、複合材部品が連続的に形成されるため、裁断工程を付加することにより、任意の長さの部品（任意の長さの複合材部品）を製造することができる。

なお、図２Ａ乃至図２Ｄに記載の例（または、後述の図３Ａ乃至図３Ｃに記載の例）では、成形される複合材部品の長手方向に垂直な断面が、長手方向に沿って変化しない例が示されている。代替的に、特許文献３に示された移動金型等を用いて成形を行うことで、複合材部品の長手方向に垂直な断面（例えば、複合材部品の板厚）が、長手方向に沿う方向における位置に応じて変化する複合材部品が成形されてもよい。

なお、第１の実施形態におけるプリプレグＰＰの樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。換言すれば、複合材部品は、ＣＦＲＰであってもよいし、ＣＦＲＴＰであってもよい。また、第１の実施形態における複合材部品は、航空機部品であってもよく、自動車部品であってもよく、その他の民生機器用の部品であってもよい。複合材部品は、例えば、航空機の胴体（胴体の外皮等）、翼（翼の外皮、翼の桁等）、ドアパネル、床桁等の構造材である。

（製造装置）
次に、図３Ａ乃至図３Ｃを参照して、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ａについて説明する。複合材部品製造装置１Ａは、プリプレグＰＰに熱および押圧力を付与する押圧装置２０と、プリプレグＰＰを移送する移送装置２とを含む。

図３Ａに記載の例では、押圧装置２０は、押圧部材２１と、押圧用アクチュエータ２２とを含む。押圧装置２０は、フレーム２４を含んでいてもよい。

図３Ｂに記載の例では、押圧装置２０は、第１押圧部材２１−１、第２押圧部材２１−２、第３押圧部材２１−３、第４押圧部材２１−４、第１アクチュエータ２２−１、第２アクチュエータ２２−２、第３アクチュエータ２２−３、第４アクチュエータ２２−４を含む。なお、第１の実施形態において、押圧部材２１の数は、４個に限定されず任意であり、押圧用アクチュエータ２２の数も、４個に限定されず任意である。

図３Ｂに記載の例において、第１押圧部材２１−１は、プリプレグＰＰの下方からプリプレグＰＰを押圧する部材であり、第２押圧部材２１−２は、プリプレグＰＰの上方からプリプレグＰＰを押圧する部材である。プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持される。また、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４は、側方からプリプレグＰＰを押圧する部材である。プリプレグＰＰは、第３押圧部材２１−３と第１押圧部材２１−１との間で挟持され、かつ、第４押圧部材２１−４と第１押圧部材２１−１との間で挟持される。

図３Ｂに記載の例では、押圧部材２１は、押圧用アクチュエータ２２によって、プリプレグＰＰに向かう方向、あるいは、プリプレグＰＰから離れる方向に移動する。より具体的には、第１押圧部材２１−１が第１アクチュエータ２２−１によって移動され、第２押圧部材２１−２が第２アクチュエータ２２−２によって移動され、第３押圧部材２１−３が第３アクチュエータ２２−３によって移動され、第４押圧部材２１−４が第４アクチュエータ２２−４によって移動される。代替的に、複数の押圧用アクチュエータのうちの少なくとも１つが省略されてもよい。例えば、第１アクチュエータ２２−１が省略され、第１押圧部材２１−１は、上下方向に移動不能であってもよい。

図３Ｂに記載の例では、押圧用アクチュエータ２２の本体部２２ａが、フレーム２４に接続されており、押圧用アクチュエータ２２の本体部２２ａは、フレーム２４によって支持されている。また、押圧用アクチュエータ２２の伸縮部２２ｂは、フレーム２４に対して移動可能であり、伸縮部２２ｂの先端に押圧部材２１が連結されている。

移送装置２は、押圧部材２１を介して、プリプレグＰＰを移送する。換言すれば、移送装置２は、押圧装置２０を移動させることにより、プリプレグＰＰを移送する。このため、第１の実施形態では、移送装置２は、押圧装置２０を含む。

図３Ａおよび図３Ｃに記載の例では、移送装置２は、押圧装置２０と、押圧装置２０をプリプレグＰＰの移送方向に沿って移動させる移送用アクチュエータ２６とを含む。移送用アクチュエータ２６は、押圧装置２０に直接的または間接的に連結されている。図３Ａおよび図３Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６は、フレーム２４および押圧用アクチュエータ２２を介して、押圧部材２１に連結されている。より具体的には、移送用アクチュエータ２６の伸縮部２６ｂが、フレーム２４に連結され、フレーム２４と押圧用アクチュエータ２２（本体部２２ａ）とが連結され、押圧用アクチュエータ２２（伸縮部２２ｂ）と押圧部材２１とが連結されている。

図３Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６の本体部２６ａが、ベース４０に連結されている。そして、本体部２６ａに対して、伸縮部２６ｂが移動することにより、フレーム２４が、ベース４０に対して移動する。なお、ベース４０とフレーム２４との間には、ベアリング４２（例えば、ボールベアリング）が配置されていることが好ましい。図３Ｃに記載の例では、フレーム２４が、複数のベアリング４２を介して、ベース４０によって支持されている。なお、ベアリング４２に代えて、直線レール部材および直線レール部材上を摺動するスライダー部材が、ベース４０とフレーム２４との間に配置されてもよい。

図３Ｃに記載の例において、移送装置２は、押圧装置２０を、プリプレグＰＰの移送方向に沿って移動させる。プリプレグＰＰの移送方向は、押圧装置２０（例えば、第１押圧部材２１−１）がプリプレグＰＰを押圧する方向と直交する方向である。

複合材部品製造装置１Ａは、制御装置３０を含んでいてもよい。制御装置３０は、押圧装置２０がプリプレグＰＰを押圧している時に、移送装置２（より具体的には、移送用アクチュエータ２６）に、押圧装置２０の移動指令を送る。当該移動指令によって、押圧装置２０およびプリプレグＰＰは、予め設定された所定距離だけ移動する。プリプレグＰＰの移動後に、制御装置３０は、押圧装置２０に、押圧解除指令を送る。当該押圧解除指令により、押圧装置２０は、プリプレグＰＰから離間する。押圧装置２０がプリプレグＰＰから離間した後、制御装置３０は、移送装置２に、復帰指令を送る。当該復帰指令により、押圧装置２０は、元の位置（ホームポジション）に戻る。

上述の複合材部品製造装置１Ａによって、第１の実施形態における複合材部品の製造方法が実施されてもよい。この場合、複合材部品製造装置１Ａは、第１の実施形態における複合材部品の製造方法が奏するのと同様の効果を奏する。

なお、図３Ａに記載の例では、各押圧部材２１は、細長ブロック形状である。より具体的には、第１押圧部材２１−１は、プリプレグＰＰに接触可能な上面と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの側面とを備えた細長ブロック形状を有する。また、第２押圧部材２１−２は、長手方向に沿って連続的に形成された凹部を含み、当該凹部は、プリプレグＰＰに接触可能な底面と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの内側側面とを有する。また、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４の各々は、第１押圧部材２１−１の側面の一部に対向する側面を有する。しかし、各押圧部材２１の形状は、図３Ａに記載の例に限定されず任意である。

また、図３Ａに記載の例では、複合材部品製造装置１Ａは、断面Ｃ字形状（あるいは断面Ｕ字形状）の複合材部品を製造する装置であるが、複合材部品製造装置１Ａによって製造される複合材部品の断面形状は、Ｃ字形状に限定されない。

第１の実施形態において、押圧装置２０に供給されるプリプレグＰＰは、ＡＦＰ装置（ＡＵＴＯ ＦＩＢＥＲ ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ ＭＡＣＨＩＮＥ）によって積層されたプリプレグシートであってもよい。あるいは、押圧装置２０に供給されるプリプレグＰＰは、ボビンから繰り出される単層または多層のプリプレグシートであってもよい。また、プリプレグシートを繰り出すボビンの数は、１個であってもよいし、２個以上であってもよい。ボビンから繰り出されたプリプレグシートに曲げ加工が施され、曲げ加工が施されたプリプレグシートが押圧装置２０に供給されてもよい。また、押圧装置２０に供給される前に積層される複数のプリプレグシートの幅は、全て同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

（第２の実施形態）
図４乃至図８を参照して、第２の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｂについて説明する。図４は、成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’との積層体Ｐ４を準備する方法の一例を示すフローチャートである。図５は、連続帯状のプリプレグＰ１から、プリプレグシートＰ２を切り出す様子を模式的に示す図である。図６は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図７は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図８は、第２の実施形態における複合材部品製造装置１Ｂを模式的に示す図である。なお、図８において、図面の複雑化を避けるために、複合材部品製造装置１Ｂの構成は簡略化されて記載されている。

第２の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｂは、成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’との積層体Ｐ４を用いて複合材部品を製造する点で、第１の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ａとは異なる。その他の点では、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様である。よって、第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。

（成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’との積層体Ｐ４を用意する方法）
図４乃至図８を参照して、成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’との積層体Ｐ４を用意する方法の例について説明する。

図５に示されるように、ステップＳＴ１０１において、連続帯状のプリプレグＰ１から、プリプレグシートＰ２が切り出される。プリプレグＰ１の裁断は、公知の切断装置を用いて実行することが可能である。なお、小型のプリプレグシートＰ２（例えば、短冊状のプリプレグシートＰ２）が既に準備されている場合には、ステップＳＴ１０１は省略可能である。

ステップＳＴ１０２において、プリプレグシートＰ２が三次元形状に熱成形される。なお、本明細書において、三次元形状とは、二次元的な平面形状以外の形状を意味する。三次元形状は、例えば、少なくとも１つの屈曲部を備えた形状である。この場合、ステップＳＴ１０２は、曲げ加工工程を含む。

図６に記載の例では、成形装置６０（ホットプレス装置６０−１）を用いて、プリプレグシートＰ２が三次元形状に熱成形される。より具体的には、まず、プリプレグシートＰ２が、支持部材６１上に載置される。次いで、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１によって押圧されることにより、より具体的には、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１と支持部材６１とによって挟まれることにより、プリプレグシートＰ２が曲げられる。その結果、三次元形状に熱成形されたプリプレグシートＰ３（曲げ加工が施されたプリプレグシートＰ３）が得られる。

図６に記載の例では、ステップＳＴ１０２は、ホットプレス装置６０−１を用いて実行される。ホットプレス装置６０−１は図６に例示される型材でも良い。代替的に、ステップＳＴ１０２を実行するための熱成形装置は、ヒータ等によりプリプレグシートＰ２を加熱しつつ、フィルムなどの膜を用いて、プリプレグシートＰ２を支持部材６１の表面に沿って押し付ける装置であってもよい。さらに代替的に、図７に示されるように、ステップＳＴ１０２は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）、ヒートロール等の他の熱成形装置６０−２を用いて実行されてもよい。この場合、支持部材６１上に載置されたプリプレグシートＰ２は、熱成形装置６０−２によって加熱されることにより軟化して変形する。こうして、プリプレグシートＰ２が曲げられる。その結果、三次元形状に熱成形されたプリプレグシートＰ３（曲げ加工が施されたプリプレグシートＰ３）が得られる。

なお、ステップＳＴ１０２は、手動で実行されてもよいし、機械的に自動的に実行されてもよい。自動化に際しては、例えば、ホットプレス装置６０−１をアクチュエータ等の駆動装置によって駆動すればよい。代替的に、自動化に際しては、はんだごて、超音波加熱装置等の熱成形装置６０−２をロボットアームの先端に装着し、ロボットアームを駆動するようにしてもよい。

ステップＳＴ１０３において、成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’とが積層される。図８に記載の例では、他のプリプレグシートＰ３’も、プリプレグシートＰ３と同様に、上述の成形工程（ステップＳＴ１０２）を用いて作製されたプリプレグシートである。図８に記載の例では、プリプレグシートＰ３および他のプリプレグシートＰ３’の各々は、屈曲部Ｑを有するプリプレグシート（曲げ加工が施されたプリプレグシートである）。

図８に記載の例では、プリプレグシートＰ３上に、他のプリプレグシートＰ３’が載置されることにより、積層体Ｐ４が形成される。プリプレグシートＰ３およびプリプレグシートＰ３’（すなわち、積層体Ｐ４）は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、仮止めされること（例えば、部分的に溶着されること）が好ましい。

ステップＳＴ１０４において、複数の積層体Ｐ４がプリプレグの移送方向に沿って連結される。図８に記載の例では、複数の積層体Ｐ４が、プリプレグの移送方向に沿って配置され、隣接する積層体Ｐ４は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、互いに、連結される。複数の積層体Ｐ４が連結されることにより、連続した長尺のプリプレグＰＰが作製される。

なお、ステップＳＴ１０４は、ステップＳＴ１０３と別々に実行されてもよいし、ステップＳＴ１０３と同時に実行されてもよい。

ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４は、手動で実行されてもよいし、機械的に自動的に実行されてもよい。自動化に際しては、例えば、はんだごて、超音波加熱装置等の溶着装置７０を溶着装置移動装置７２（例えば、ロボットアーム）に装着すればよい。換言すれば、複合材部品製造装置１Ｂは、隣接する積層体Ｐ４を連結する溶着装置７０および溶着装置移動装置７２を備えていてもよい。なお、複合材部品製造装置１Ｂは、後述のレール部材７４を備えていてもよい。

第２の実施形態において、ステップＳＴ１０４より後の工程は、第１の実施形態と同様であってもよい。すなわち、ステップＳＴ１０４の後に、第１の実施形態における第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４が実行されてもよい。あるいは、ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４と、第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４とは、並行して実行されてもよい。

第２の実施形態における第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４は、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ａを用いて実行されてもよい。換言すれば、第２の実施形態における押圧装置２０および移送装置２は、第１の実施形態における押圧装置２０および移送装置２と同一であってもよい。

第２の実施形態では、３次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３と、他のプリプレグシートＰ３’とを積層することにより、押圧装置２０に供給されるプリプレグＰＰが準備される。複数のプリプレグシートが重ねられた状態で、曲げ加工が施される場合には、各プリプレグシートに皺が生じやすい。これに対し、第２の実施形態では、ステップＳＴ１０２において、プリプレグシートＰ２に曲げ加工が施され、その後、曲げ加工が施されたプリプレグシートＰ３が他のプリプレグシートＰ３’に積層される。このため、プリプレグシートＰ３に皺が生じにくい。

なお、ステップＳＴ１０２において、曲げ加工は、プリプレグシート１枚毎に実行されることが好ましい。しかし、多少の皺を許容できる場合には、プリプレグシートが複数枚（例えば、２〜４０枚）重ねられた状態で、曲げ加工が施されても構わない。

図８に記載の例では、ステップＳＴ１０２が実行された後のプリプレグシートＰ３の三次元形状は、押圧装置２０によるプリプレグＰＰの成形後の形状と一致している。すなわち、ステップＳＴ１０２において、プリプレグシートＰ３の形状が、押圧装置２０による成形後のプリプレグＰＰの形状と一致するように、プリプレグシートＰ２が成形されている。代替的に、ステップＳＴ１０２が実行された後のプリプレグシートＰ３の三次元形状は、押圧装置２０によるプリプレグＰＰの成形後の形状と異なっていてもよい。

図８に記載の例では、ステップＳＴ１０３（成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’とを積層する工程）が、レール部材７４上で実行される。すなわち、成形されたプリプレグシートＰ３が、レール部材７４上に載置され、他のプリプレグシートＰ３’が、プリプレグシートＰ３上に載置される。代替的に、予め積層された積層体Ｐ４が、レール部材７４上に載置されてもよい。

図８に記載の例では、積層体Ｐ４は、２個のプリプレグシート（Ｐ３、Ｐ３’）によって構成されている。代替的に、積層体Ｐ４は、３個以上のプリプレグシート（Ｐ３、Ｐ３’、・・・）によって構成されてもよい。

図８に記載の例では、ステップＳＴ１０４（複数の積層体Ｐ４を連結する工程）が、レール部材７４上で実行される。すなわち、複数の積層体Ｐ４が、レール部材７４上に載置された状態で、溶着装置７０による複数の積層体Ｐ４の連結工程が実行される。

なお、図８に記載の例では、第２ステップＳＴ２（プリプレグＰＰを移送する工程）が実行される時、プリプレグＰＰ、すなわち、連結された積層体Ｐ４は、レール部材７４上を摺動する。すなわち、レール部材７４は、連結された積層体Ｐ４の移動方向を規定するガイド部材として機能する。レール部材７４は、金属によって構成されてもよいし、プラスチックによって構成されてもよい。

なお、第２の実施形態では、プリプレグシートが複数回熱成形されることとなるため、第２の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

（第２の実施形態の変形例）
第２の実施形態では、三次元形状に成形後のプリプレグシートＰ３と、三次元形状に成形後のプリプレグシートＰ３’とを積層して積層体Ｐ４を作製する例について説明された。代替的に、三次元形状に成形後のプリプレグシートＰ３と、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートとを積層して積層体Ｐ４が作製されてもよい。換言すれば、第２の実施形態におけるプリプレグシートＰ３’は、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートによって置換されてもよい。

（第３の実施形態）
図９を参照して、第３の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｃについて説明する。図９は、第３の実施形態における複合材部品製造装置１Ｃを模式的に示す図である。

第３の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｃは、連続的に繰り出されるプリプレグシートＰＣと、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３との積層体Ｐ４を用いて複合材部品を製造する点で、第２の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｂとは異なる。その他の点では、第３の実施形態は、第２の実施形態と同様である。よって、第３の実施形態では、第２の実施形態と異なる点を中心に説明し、第２の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。なお、図９において、図面の複雑化を避けるために、複合材部品製造装置１Ｃの構成は簡略化されて記載されている。

プリプレグシートＰＣは、ボビン７８に巻かれている。プリプレグシートＰＣは、単層のプリプレグシートであってもよいし、多層のプリプレグシートであってもよい。図９に記載の例では、複合材部品の頂部を構成するプリプレグシートＰＣが３個存在し、各々のプリプレグシートＰＣが対応するボビン７８に巻かれている。しかし、複合材部品の頂部を構成するプリプレグシートＰＣの数は、１個であってもよいし、２個であってもよいし、４個以上であってもよい。また、図９に記載の例では、複合材部品の左側部を構成するプリプレグシートＰＣが２個存在し、各々のプリプレグシートＰＣが対応するボビン７８に巻かれている。しかし、複合材部品の左側部を構成するプリプレグシートＰＣの数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。さらに、図９に記載の例では、複合材部品の右側部を構成するプリプレグシートＰＣが２個存在し、各々のプリプレグシートＰＣが対応するボビン７８に巻かれている。しかし、複合材部品の右側部を構成するプリプレグシートＰＣの数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。

図９に記載の例において、ボビン７８から繰り出されたプリプレグシートＰＣは、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３と積層される。ボビン７８から繰り出されたプリプレグシートＰＣと、プリプレグシートＰ３とは、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、互いに仮止めされること（例えば、部分的に溶着されること）が好ましい。溶着装置７０は、図８に記載の例と同様に、溶着装置移動装置７２（例えば、ロボットアーム）に装着されていてもよい。

図９に記載の例において、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３は、上述のステップＳＴ１０２を用いて作製されてもよい。この場合、プリプレグシートは、複数回熱成形されることとなるため、第３の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

（第３の実施形態の変形例）
第３の実施形態では、連続的に繰り出されるプリプレグシートＰＣと、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３とが積層される例について説明された。代替的に、第３の実施形態において、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３が使用されなくてもよい。この場合、プリプレグＰＰの樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂であってもよい。また、溶着装置７０は、省略されてもよい。

（第４の実施形態：製造方法）
図１、図１０Ａ、図１０Ｂを参照して、第４の実施形態における複合材部品の製造方法について説明する。図１０Ａは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。図１０Ｂは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。

第４の実施形態における複合材部品の製造方法は、プリプレグＰＰを曲線軌道に沿って移動させる点で、第１の実施形態における複合材部品の製造方法とは異なる。その他の点では、第４の実施形態は、第１の実施形態と同様である。よって、第４の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。

第４の実施形態における複合材部品の製造方法では、プリプレグＰＰ（例えば、プリプレグシート）の移送工程において、プリプレグＰＰは、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動する。より具体的には、プリプレグＰＰは、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）とともに、矢印ＡＲによって示される方向に移送される。なお、矢印ＡＲによって示される軌道は、曲線軌道である。

押圧装置２０の押圧面２００は、曲面を含む。また、押圧装置２０は、曲線軌道に沿って移動する。押圧面２００は、例えば、円弧面である。円弧面の曲率半径は、例えば、１，０００ｍｍ以上２００，０００ｍｍ以下である。図１０Ａには、円弧面の中心軸ＡＸが示されている。そして、押圧装置２０は、中心軸ＡＸを揺動中心として、揺動する。

より具体的には、第１押圧部材２１−１の第１押圧面２００−１は曲面（例えば、円弧面）であり、第２押圧部材２１−２の第２押圧面２００−２は曲面（例えば、円弧面）である。第１押圧面２００−１（円弧面）の中心軸と、第２押圧面２００−２（円弧面）の中心軸は、共に中心軸ＡＸである。第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２は、中心軸ＡＸを中心として、矢印ＡＲで示される曲線軌道に沿って移動する。

第１ステップＳＴ１において、押圧装置２０によりプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与される。その結果、プリプレグＰＰが成形される。矢印ＡＲ１が、第１押圧部材２１−１からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示し、矢印ＡＲ２が、第２押圧部材２１−２からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示す。図１０Ａに記載の例では、第１押圧部材２１−１が、第２押圧部材２１−２に対して相対的に接近することにより、プリプレグＰＰが、第１押圧部材２１−１と第２押圧部材２１−２とによって挟持される。

第２ステップＳＴ２において、プリプレグＰＰが移送される。図１０Ａに記載の例では、プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持されている状態で、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２とともに矢印ＡＲによって示される曲線軌道に沿って移動する。

第３ステップＳＴ３において、プリプレグＰＰに付与されていた押圧力が解除される。図１０Ｂに記載の例では、第３ステップＳＴ３において、第１押圧部材２１−１がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰから離れる方向に移動する。

第４ステップＳＴ４において、押圧装置２０は、プリプレグＰＰの移送方向とは反対の方向（図１０Ｂにおいて、矢印ＡＲ’によって示される方向に移動する。すなわち、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２が、矢印ＡＲ’によって示される方向に移動する。こうして、押圧装置２０が、第１ステップＳＴ１が開始される前の元の位置（ホームポジション）に戻る。こうして、複合材部品が製造される。なお、複合材部品には、その後、裁断等更なる加工が施されてもよい。

上述の第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４は、繰り返し実行される。その結果、複合材部品は、連続的に製造（形成）される。なお、押圧装置２０が、プリプレグＰＰとともに移動する時の移動距離は、押圧装置２０の押圧面の押圧面長さよりも短い。例えば、上述の移動距離（移送距離）は、押圧面長さ（例えば、第１押圧部材２１−１の押圧面長さ）の１／２以下である。また、押圧装置２０の揺動角度αは、例えば、０度より大きく９０度以下である。

第４の実施形態における複合材部品の製造方法は、第１の実施形態における複合材部品の製造方法と同様の効果を奏する。加えて、第４の実施形態における複合材部品の製造方法では、押圧装置２０の押圧面２００が曲面を含み、かつ、押圧装置２０およびプリプレグＰＰが曲線軌道に沿って移動する。このため、湾曲形状を有する複合材部品を好適に製造することができる。従来の引っ張り方式の成形法では、押圧装置からの熱により軟化した部分に張力がかかる。このため、仮にプリプレグが湾曲形状に成形される場合であっても、プリプレグの引っ張り移送時に、軟化した部分が直線化されてしまう。これに対し、第４の実施形態では、軟化した部分が押圧装置２０によって保持された状態で、プリプレグＰＰが移送される。このため、軟化した部分が直線化されることはない。その結果、押圧装置２０の押圧面２００の曲率と同一の曲率を有する複合材部品を連続的に成形することが可能となる。

（第４の実施形態：製造装置）
続いて、図１１Ａ乃至図１１Ｃを参照して、第４の実施形態における複合材部品製造装置１Ｄについて説明する。図１１Ａは、第４の実施形態における複合材部品製造装置１Ｄを示す概略斜視図である。図１１Ｂは、第４の実施形態における複合材部品製造装置１Ｄを示す概略正面図である。図１１Ｃは、第４の実施形態における複合材部品製造装置１Ｄを示す概略側面図である。

第４の実施形態における複合材部品製造装置１Ｄは、プリプレグＰＰを曲線軌道に沿って移動させる点で、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ａとは異なる。その他の点では、第４の実施形態は、第１の実施形態と同様である。よって、第４の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。

図１１Ａ乃至図１１Ｃに記載の例では、押圧装置２０は、曲線レール部材４４とスライダー部材４６を介して、ベース４０によって支持されている。より具体的には、曲線レール部材４４が、ベース４０に取り付けられ、スライダー部材４６が、押圧装置２０のフレーム２４に取り付けられている。そして、曲線レール部材４４とスライダー部材４６とが、相対的にスライド移動可能に係合している。

また、図１１Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６と、押圧装置２０（より具体的には、押圧装置のフレーム２４）とが、ユニバーサルジョイント２７を介して連結されている。

図１１Ａ乃至図１１Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６を駆動すると、スライダー部材４６が、曲線レール部材４４に対して相対移動する。その結果、押圧装置２０が、曲線レール部材４４によって規定される曲線軌道に沿って移動する。

上述の複合材部品製造装置１Ｄによって、第４の実施形態における複合材部品の製造方法が実施されてもよい。この場合、複合材部品製造装置１Ｄは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法が奏するのと同様の効果を奏する。

なお、図１１Ａ乃至１１Ｃに記載の例では、各押圧部材２１は、湾曲面を有する細長ブロックである。より具体的には、第１押圧部材２１−１は、プリプレグＰＰに接触可能な上面（円弧帯状の上面）と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの側面（円弧面）とを備えた細長ブロックである。また、第２押圧部材２１−２は、曲線に沿って連続的に形成された凹部を含み、当該凹部は、プリプレグＰＰに接触可能な底面と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの内側側面（円弧面）とを有する。また、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４の各々は、第１押圧部材２１−１の側面の一部に対向する側面（円弧面）を有する。しかし、各押圧部材２１の形状は、図１１Ａ乃至図１１Ｃに記載の例に限定されず任意である。

（第５の実施形態）
図１２乃至図１４を参照して、第５の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｅについて説明する。図１２は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図１３は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図１４は、第５の実施形態における複合材部品製造装置１Ｅを模式的に示す図である。なお、図１４において、図面の複雑化を避けるために、複合材部品製造装置１Ｅの構成は簡略化されて記載されている。

第５の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｅは、第２の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｂの一部と、第４の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｄの一部との組み合わせである。よって、第５の実施形態では、第２の実施形態および第４の実施形態と異なる点を中心に説明し、第２の実施形態および第４の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。

（成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’との積層体Ｐ４を用意する方法）
図４、図１２、図１３を参照して、成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’との積層体Ｐ４を用意する方法の例について説明する。

ステップＳＴ１０１は、第２の実施形態におけるステップＳＴ１０１と同様であるため説明は省略する。

ステップＳＴ１０２において、プリプレグシートＰ２が三次元形状に熱成形される。三次元形状は、例えば、少なくとも１つの屈曲部を備えた形状である。この場合、ステップＳＴ１０２は、曲げ加工工程を含む。

図１２に記載の例では、成形装置６０（ホットプレス装置６０−１）を用いて、プリプレグシートＰ２が三次元形状に熱成形される。より具体的には、プリプレグシートＰ２が、支持部材６１上に載置される。次いで、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１によって押圧されることにより、より具体的には、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１と支持部材６１とによって挟まれることにより、プリプレグシートＰ２が曲げられる。その結果、三次元形状に熱成形されたプリプレグシートＰ３（曲げ加工が施されたプリプレグシートＰ３）が得られる。

図１２に記載の例では、プリプレグシートＰ３は、湾曲面ＢＳ（例えば、円弧面）を備える。より具体的には、プリプレグシートＰ３は、対向する２つの湾曲面ＢＳを備える。

図１２に記載の例では、ステップＳＴ１０２は、ホットプレス装置６０−１を用いて実行される。ホットプレス装置６０−１は図１２に示す型材でも良い。代替的に、ステップＳＴ１０２を実行するための熱成形装置は、ヒータ等によりプリプレグシートＰ２を加熱しつつ、フィルムなどの膜を用いて、プリプレグシートＰ２を支持部材６１の表面に沿って押し付ける装置であってもよい。さらに代替的に、図１３に示されるように、ステップＳＴ１０２は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）、ヒートロール等の他の熱成形装置６０−２を用いて実行されてもよい。

ステップＳＴ１０３において、成形されたプリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’とが積層される。図１４に記載の例では、他のプリプレグシートＰ３’も、プリプレグシートＰ３と同様に、上述の成形工程（ステップＳＴ１０２）を用いて作製されたプリプレグシートである。

図１４に記載の例では、プリプレグシートＰ３上に、他のプリプレグシートＰ３’が載置されることにより、積層体Ｐ４が形成される。プリプレグシートＰ３およびプリプレグシートＰ３’（すなわち、積層体Ｐ４）は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、仮止めされること（例えば、部分的に溶着されること）が好ましい。

ステップＳＴ１０４において、複数の積層体Ｐ４がプリプレグの移送方向に沿って連結される。図１４に記載の例では、複数の積層体Ｐ４が、プリプレグの移送方向に沿って配置され、隣接する積層体Ｐ４は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、互いに、連結される。複数の積層体Ｐ４が連結されることにより、連続した長尺のプリプレグＰＰが作製される。

なお、ステップＳＴ１０４は、ステップＳＴ１０３と別々に実行されてもよいし、ステップＳＴ１０３と同時に実行されてもよい。

ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４は、手動で実行されてもよいし、機械的に自動的に実行されてもよい。自動化に際しては、例えば、はんだごて、超音波加熱装置等の溶着装置７０を溶着装置移動装置７２（例えば、ロボットアーム）に装着すればよい。換言すれば、複合材部品製造装置１Ｅは、隣接する積層体Ｐ４を連結する溶着装置７０および溶着装置移動装置７２を備えていてもよい。

第５の実施形態において、ステップＳＴ１０４より後の工程は、第４の実施形態と同様であってもよい。すなわち、ステップＳＴ１０４の後に、第４の実施形態における第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４が実行されてもよい。あるいは、ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４と、第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４とは、並行して実行されてもよい。

第５の実施形態における第１ステップＳＴ１乃至第４ステップＳＴ４は、第４の実施形態における複合材部品製造装置１Ｄを用いて実行されてもよい。換言すれば、第５の実施形態における押圧装置２０および移送装置２は、第４の実施形態における押圧装置２０および移送装置２と同一であってもよい。

第５の実施形態は、第２の実施形態が奏する効果および第４の実施形態が奏する効果と同様の効果を奏する。

なお、図１４に記載の例では、ステップＳＴ１０４（複数の積層体Ｐ４を連結する工程）が、レール部材７４上で実行される。すなわち、複数の積層体Ｐ４が、レール部材７４上に載置された状態で、溶着装置７０による複数の積層体Ｐ４の連結工程が実行される。

また、図１４に記載の例では、第２ステップＳＴ２（プリプレグＰＰを移送する工程）が実行される時、プリプレグＰＰ、すなわち、連結された積層体Ｐ４は、レール部材７４上を摺動する。すなわち、レール部材７４は、湾曲形状を有し、連結された積層体Ｐ４の移動方向を規定するガイド部材として機能する。レール部材７４は、プリプレグシートＰ３の湾曲面ＢＳに対応する湾曲面７４Ｓを備える。レール部材７４は、金属によって構成されてもよいし、プラスチックによって構成されてもよい。

なお、第５の実施形態では、プリプレグシートが複数回熱成形されることとなるため、第５の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

（第５の実施形態の変形例）
第５の実施形態では、三次元形状に成形後のプリプレグシートＰ３と、三次元形状に成形後のプリプレグシートＰ３’とを積層して積層体Ｐ４を作製する例について説明された。代替的に、三次元形状に成形後のプリプレグシートＰ３と、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートとを積層して積層体Ｐ４が作製されてもよい。換言すれば、第５の実施形態におけるプリプレグシートＰ３’は、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートによって置換されてもよい。

（第６の実施形態）
図１５を参照して、第６の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｆについて説明する。図１５は、第６の実施形態における複合材部品製造装置１Ｆを模式的に示す図である。

第６の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｆは、連続的に繰り出されるプリプレグシートＰＣと、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３との積層体Ｐ４を用いて複合材部品を製造する点で、第５の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｅとは異なる。その他の点では、第６の実施形態は、第５の実施形態と同様である。

（第６の実施形態の変形例）
第６の実施形態では、連続的に繰り出されるプリプレグシートＰＣと、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３とが積層される例について説明された。代替的に、第６の実施形態において、三次元形状に成形されたプリプレグシートＰ３が使用されなくてもよい。この場合、プリプレグＰＰの樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂であってもよい。また、溶着装置７０は、省略されてもよい。

（第７の実施形態）
図１６乃至図１９を参照して、第７の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｇについて説明する。図１６は、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇを模式的に示す一部分解斜視図である。図１７は、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇを模式的に示す図である。図１８は、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇの一部拡大図である。図１９は、第７の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。なお、図１６乃至図１８において、図面の複雑化を避けるため、複合材部品製造装置１Ｇの構成は簡略化されて記載されている。

第７の実施形態における複合材部品の製造方法では、第１の実施形態、第２の実施形態または第３の実施形態における複合材部品の製造方法と、第２押圧装置８０による成形とが組み合わせられている。よって、第７の実施形態では、第１の実施形態、第２の実施形態および第３の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態、第２の実施形態および第３の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。

第７の実施形態では、押圧装置２０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第１成形部ＰＡ（図１９を参照）が作製される。また、第２押圧装置８０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第２成形部ＰＢ（図１９を参照）が作製される。

第７の実施形態において、押圧装置２０、および、押圧装置２０をプリプレグＰＰとともに移動させる移送装置２は、第１の実施形態における押圧装置２０、および、移送装置２と同一である。押圧装置２０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、直線的に移送される。

第２押圧装置８０は、例えば、第４の実施形態における押圧装置２０（例えば、図１０Ａまたは図１１Ａに示された押圧装置２０）と同一の押圧装置である。また、第２押圧装置８０によって軟化された材料（プリプレグＰＰ）の移送は、例えば、第４の実施形態における移送装置２（例えば、図１１Ａに示された移送装置２）と同一の移送装置によって実行される。なお、図１６において、第２移送装置８は、図１１Ａに示された移送装置２に対応する。また、第１押圧部材８１−１および第２押圧部材８１−２は、図１１Ｂに示された第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に、それぞれ対応する。また、第３押圧部材８１−３および第４押圧部材８１−４は、図１１Ｂに示された第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４に、それぞれ対応する。

第７の実施形態において、第２押圧装置８０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、曲線に沿って移送される。

換言すれば、第７の実施形態では、プリプレグＰＰの移送工程において、プリプレグＰＰの第１部分（第１成形部ＰＡ）は、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動し、プリプレグＰＰの第２部分（第２成形部ＰＢ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。なお、移送装置２を用いたプリプレグＰＰの移送と、第２移送装置８を用いたプリプレグＰＰの移送とは、同時に実行されてもよいし、異なるタイミングで実行されてもよい。

なお、第７の実施形態において、移送工程における押圧装置２０の移動軌跡の曲率（曲率ゼロ）と、移送工程における第２押圧装置８０の移動軌跡の曲率とは、互いに異なる。このため、押圧装置２０を通過後のプリプレグＰＰが、第２押圧装置８０に円滑に導入されない可能性がある。そこで、図１６および図１７に記載の例では、押圧装置２０と第２押圧装置８０との間に、予熱装置８５が配置されている。

予熱装置８５は、プリプレグＰＰを融点以下の温度に加熱して、押圧装置２０の下流側かつ第２押圧装置８０の上流側に位置するプリプレグＰＰを予熱する装置（軟化させる装置）である。予熱装置８５は、ヒータＨ１を含む。プリプレグＰＰが加熱によって軟化されることにより、軟化されたプリプレグＰＰが、第２押圧装置８０に円滑に導入される。

図１９を参照して、第２成形部ＰＢは、曲率半径が相対的に小さな内側面Ｂ１と、曲率半径が相対的に大きな外側面Ｂ２とを有する。このため、成形時に内側面Ｂ１に皺が生じる可能性がある。そこで、図１８に記載の例では、予熱装置８５の送りローラ８５０の表面に凹凸部８５５を形成している。すなわち、複数の送りローラ８５０のうちの少なくとも一つは、凹凸付きローラ８５０ａである。凹凸付きローラ８５０ａによって、プリプレグＰＰの内側面に凹凸が付与され、プリプレグＰＰ内の繊維がジグザグ形状になる。その結果、繊維の見かけ長さが短くなるため、プリプレグＰＰを第２押圧装置８０によって成形する時、プリプレグＰＰの内側面に皺が生じにくい。

図１９を参照して、第２成形部ＰＢの頂面Ｂ３の内側領域にも皺が生じる可能性がある。そこで、図１８に記載の例では、予熱装置８５の送りローラ８５０の表面にテーパ付きの凹凸部８５３を形成している。すなわち、複数の送りローラ８５０のうちの少なくとも一つは、テーパ凹凸付きローラ８５０ｂである。図１８に記載の例では、ローラ８５０ｂの一端面８５１ｂからローラ８５０ｂの他端面８５２ｂに向かうにつれて、凹部８５４ｂの深さが徐々に浅くなっている。当該テーパ凹凸付きローラ８５０ｂを用いることにより、プリプレグＰＰの頂面の一側部に凹凸を付与することができる。こうして、プリプレグＰＰの頂面の内側領域において、繊維の見かけ長さが短くなるため、プリプレグＰＰを第２押圧装置８０によって成形する時、プリプレグＰＰの頂面の内側領域に皺が生じにくい。

第７の実施形態は、第１の実施形態、第４の実施形態と同様の効果を奏する。また、第７の実施形態では、直線状の第１成形部ＰＡと、曲線状の第２成形部ＰＢとを有する複合材部品を製造することが可能である。

第７の実施形態において、プリプレグの第１部分（押圧装置２０によって挟まれる部分）は、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動する。また、プリプレグの第２部分（第２押圧装置８０によって挟まれる部分）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。このため、プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置２０または第２押圧装置８０によって軟化された部分に、張力が作用することがない。

なお、第７の実施形態では、プリプレグシートが複数回熱成形されることとなるため、第７の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

（第８の実施形態）
図２０乃至図２２を参照して、第８の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｊについて説明する。図２０は、第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊを模式的に示す一部分解斜視図である。図２１は、第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊの一部拡大図である。図２２は、第８の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。

第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊでは、第７の実施形態における押圧装置２０および移送装置２が、押圧装置９０および移送装置９によって置換されている。また、第８の実施形態では、押圧装置９０の上流側のレール部材７４’が、変形可能なレール部材である。その他の点では、第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊは、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇと同様である。よって、第８の実施形態では、第７の実施形態と異なる点を中心に説明し、第７の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。

第８の実施形態では、押圧装置９０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第１成形部ＰＤ（図２２を参照）が作製される。また、第２押圧装置８０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第２成形部ＰＢ（図２２を参照）が製造される。

第８の実施形態において、押圧装置９０は、例えば、第４の実施形態における押圧装置２０（例えば、図１１Ａに示された押圧装置２０）と同一の押圧装置である。また、押圧装置９０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）の移送は、例えば、第４の実施形態における移送装置２（例えば、図１１Ａに示された移送装置２）と同一の移送装置によって実行される。なお、図２０において、移送装置９は、図１１Ａに示された移送装置２に対応する。また、第１押圧部材９１−１および第２押圧部材９１−２は、図１１Ｂに示された第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に、それぞれ対応する。また、第３押圧部材９１−３および第４押圧部材９１−４は、図１１Ｂに示された第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４に、それぞれ対応する。

押圧装置９０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、押圧装置９０による押圧力が付与されている状態で、曲線に沿って移送される。

第８の実施形態における第２押圧装置８０および第２移送装置８は、第７の実施形態における第２押圧装置８０および第２移送装置８と同一である。なお、第８の実施形態において、第２押圧装置８０の一部を構成する第３押圧部材８１−３の押圧面の曲率は、押圧装置９０の一部を構成する第３押圧部材９１−３の押圧面の曲率とは異なっている。同様に、第４押圧部材８１−４の押圧面の曲率は、第４押圧部材９１−４の押圧面の曲率とは異なっている。

第８の実施形態において、第２押圧装置８０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、曲線に沿って移送される。

換言すれば、第８の実施形態では、プリプレグＰＰの移送工程において、プリプレグＰＰの第１部分（第１成形部ＰＤ）は、押圧装置９０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置９０とともに移動し、プリプレグＰＰの第２部分（第２成形部ＰＢ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。なお、移送装置９を用いたプリプレグＰＰの移送と、第２移送装置８を用いたプリプレグＰＰの移送とは、同時に実行されてもよいし、異なるタイミングで実行されてもよい。

第８の実施形態において、移送工程における押圧装置９０の移動軌跡の曲率と、移送工程における第２押圧装置８０の移動軌跡の曲率とは、互いに異なる。このため、押圧装置９０を通過後のプリプレグＰＰが、第２押圧装置８０に円滑に導入されない可能性がある。そこで、第８の実施形態においても、第７の実施形態と同様に、押圧装置９０と第２押圧装置８０との間に、予熱装置が配置されてもよい。予熱装置の構成は、第７の実施形態における予熱装置８５の構成と同一であってもよい。

第８の実施形態は、第７の実施形態と同様の効果を奏する。また、第８の実施形態では、曲線状の第１成形部ＰＤと、第１成形部ＰＤとは曲率が異なる曲線状の第２成形部ＰＢとを有する複合材部品を製造することが可能である。例えば、図２２に記載の例では、第１成形部ＰＤの曲率半径Ｒ１は、第２成形部ＰＢの曲率半径Ｒ２よりも大きい。曲率半径Ｒ１は、例えば、１，０００ｍｍ以上２００，０００ｍｍ以下である。また、曲率半径Ｒ２は、例えば、１，０００ｍｍ以上２００，０００ｍｍ以下である。

第８の実施形態において、プリプレグの第１部分（押圧装置９０によって挟まれている部分）は、押圧装置９０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置９０とともに移動する。また、プリプレグの第２部分（第２押圧装置８０によって挟まれている部分）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。このため、プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置９０または第２押圧装置８０によって軟化された部分に、張力が作用することがない。

なお、図２０および図２１に示されるように、押圧装置９０の上流側のレール部材７４’は、変形可能なレール部材であってもよい。例えば、レール部材７４’を、複数のアクチュエータ９５を用いて変形させることが可能である。押圧装置９０によって成形される第１成形部ＰＤに対応するプリプレグシートを供給するときには、レール部材７４’の曲率は、第１成形部ＰＤの曲率に設定される。また、第２押圧装置８０によって成形される第２成形部ＰＢに対応するプリプレグシートを供給するときには、レール部材７４’の曲率は、第２成形部ＰＢの曲率に設定される。

なお、第８の実施形態では、プリプレグシートが複数回熱成形されることとなるため、第８の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

（複合材部品製造システム）
図２３を参照して、実施形態における複合材部品製造装置１を用いた複合材製造システム１０００の一例について説明する。図２３は、複合材製造システム１０００を模式的に示す概念図である。

複合材製造システム１０００は、プリプレグの供給装置１００１と、予成形装置１００２と、成形移送装置１００３と、アフターキュア装置１００４と、裁断装置１００５とを具備する。

供給装置１００１は、プリプレグＰＰを供給する。予成形装置１００２は、プリプレグＰＰを機械的に成形する装置であるが、予成形装置１００２は省略されてもよい。成形移送装置１００３は、実施形態における押圧装置（２０；８０；９０）および移送装置（２；８；９）に対応する装置である。アフターキュア装置１００４は、成形後のプリプレグを加熱して樹脂の熱硬化を促進する装置である。なお、アフターキュア装置１００４は、省略されてもよい。裁断装置１００５は、製造された複合材部品を所定の寸法に裁断する装置である。図２４に記載の比較例では、引っ張り装置（Ｐｕｌｌｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）が、プリプレグＰＰを間歇的に移送する。このため、プリプレグの移送中に押圧装置（Ｐｒｅｓｓｉｎｇ Ｄｉｅ）によって軟化された部分に張力がかかる。これに対し、実施形態では、押圧装置（成形移送装置１００３）が、プリプレグを押圧した状態で、プリプレグを移送する。このため、押圧装置によって軟化された部分に張力がかからない。

（１）実施形態では、押圧装置によって軟化された部分に張力がかからない。このため、繊維の種類、樹脂の種類に関わらず、複合材部品の製造が可能である。また、長尺の複合材部品の連続成形が可能である。
（２）実施形態では、移送装置が押圧装置を介してプリプレグを移送する。また、押圧装置は、移送されるプリプレグを順次熱成形する。このため、プリプレグのサイズに合わせて、製造設備を大型化する必要がない。換言すれば、実施形態では、巨大な設備がなくても、長尺の複合材部品を製造することが可能である。
（３）いくつかの実施形態では、プリプレグの積層体を形成する前に、各プリプレグが三次元形状に加工される。そして、三次元形状に加工されたプリプレグが他のプリプレグと積層される。このため、積層体を三次元形状に加工する場合と比較して、皺が発生しにくい。また、熱可塑性樹脂を含むプリプレグのように硬いプリプレグを使用する場合には、積層体をローラなどで予成形（プリフォーム）すると、ローラに大きな負荷がかかり、また、プリプレグが蛇行し易い。これに対し、プリプレグの積層体を形成する前に、各プリプレグが三次元形状に加工される場合には、ローラによる予成形を省略（または、一部省略）でき、かつ、プリプレグの蛇行も生じにくい。さらに、従来の引っ張り方式の成形法では、プリプレグの表面に離型フィルムを配置する場合に、予成形ローラと離型フィルムとの間の大きな摩擦力に起因して、離型フィルムの皺の発生および破損が発生しやすい。これに対し、実施形態では、プリプレグの積層体を予成形する必要がないため、予成形ローラと離型フィルムとの間の摩擦力を低減できる。その結果、離型フィルムの皺の発生および破損が発生しにくい。
（４）いくつかの実施形態では、押圧装置は、曲線軌道に沿って移動する。このため、曲率を有する複合材部品の連続成形が可能である。

実施形態により製造される複合材部品には、例えば、航空機の構造部材用の長尺部品が含まれる。長尺部品の断面形状は、上述の実施形態で説明されたＣ字形状の他、Ｌ字形状、Ｈ字形状、Ｔ字形状、Ω（オメガ）形状であってもよい。実施形態により製造される複合材部品は、熱可塑性樹脂によって形成された航空機内装部品であってもよい。また、長尺部品を裁断することにより、小型部品を作製することも可能である。したがって、実施形態により製造される複合材部品は、小型部品であってもよく、航空機以外の装置に使用される部品であってもよい。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｊ…複合材部品製造装置、２…移送装置、８…第２移送装置、９…移送装置、２０…押圧装置、２１…押圧部材、２１−１…第１押圧部材、２１−２…第２押圧部材、２１−３…第３押圧部材、２１−４…第４押圧部材、２２…押圧用アクチュエータ、２２−１…第１アクチュエータ、２２−２…第２アクチュエータ、２２−３…第３アクチュエータ、２２−４…第４アクチュエータ、２２ａ…本体部、２２ｂ…伸縮部、２４…フレーム、２６…移送用アクチュエータ、２６ａ…本体部、２６ｂ…伸縮部、２７…ユニバーサルジョイント、３０…制御装置、４０…ベース、４２…ベアリング、４４…曲線レール部材、４６…スライダー部材、６０…成形装置、６０−１…ホットプレス装置、６０−２…熱成形装置、６１…支持部材、７０…溶着装置、７２…溶着装置移動装置、７４…レール部材、７４'…レール部材、７４Ｓ…湾曲面、７８…ボビン、８０…第２押圧装置、８１−１…第１押圧部材、８１−２…第２押圧部材、８１−３…第３押圧部材、８１−４…第４押圧部材、８５…予熱装置、９０…押圧装置、９１−１…第１押圧部材、９１−２…第２押圧部材、９１−３…第３押圧部材、９１−４…第４押圧部材、９５…アクチュエータ、２００…押圧面、２００−１…第１押圧面、２００−２…第２押圧面、８５０…送りローラ、８５０ａ…凹凸付きローラ、８５０ｂ…テーパ凹凸付きローラ、８５１ｂ…一端面、８５２ｂ…他端面、８５３…凹凸部、８５４ｂ…凹部、８５５…凹凸部、１０００…複合材製造システム、１００１…供給装置、１００２…予成形装置、１００３…成形移送装置、１００４…アフターキュア装置、１００５…裁断装置、Ｂ１…内側面、Ｂ２…外側面、Ｂ３…頂面、ＢＳ…湾曲面、Ｈ…ヒータ、Ｈ１…ヒータ、Ｐ１…プリプレグ、Ｐ２…プリプレグシート、Ｐ３…プリプレグシート、Ｐ３'…プリプレグシート、Ｐ４…積層体、ＰＡ…第１成形部、ＰＢ…第２成形部、ＰＤ…第１成形部、ＰＰ…プリプレグ、Ｑ…屈曲部

Claims (10)

1. 押圧装置によりプリプレグに熱および押圧力を付与して、前記プリプレグを成形する成形工程と、
   前記プリプレグを移送する移送工程と
   を具備し、
   前記移送工程は、前記プリプレグに前記押圧装置による押圧力が付与されている状態で、前記プリプレグを前記押圧装置とともに移動させることを含む
   複合材部品の製造方法。
2. 前記押圧装置が前記プリプレグを押圧する方向を第１方向と定義する時、前記移送工程における前記押圧装置の移動方向は、前記第１方向と直交する第２方向である
   請求項１に記載の複合材部品の製造方法。
3. 前記押圧装置の押圧面は曲面を含み、
   前記移送工程は、前記押圧装置を曲線軌道に沿って移動させることを含む
   請求項１に記載の複合材部品の製造方法。
4. 前記押圧装置の前記押圧面は円弧面を含み、
   前記曲線軌道は、円弧軌道である
   請求項３に記載の複合材部品の製造方法。
5. 前記押圧装置とは別の第２押圧装置により前記プリプレグに熱および押圧力を付与して、前記プリプレグを成形する第２成形工程を更に具備し、
   前記移送工程は、前記プリプレグの第１部分に前記押圧装置による押圧力が付与されている状態で、前記プリプレグを前記押圧装置とともに移動させることを含み、
   前記移送工程は、前記プリプレグの第２部分に前記第２押圧装置による押圧力が付与されている状態で、前記プリプレグを前記第２押圧装置とともに移動させることを含む
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の複合材部品の製造方法。
6. 前記移送工程における前記押圧装置の移動軌跡の曲率と、前記移送工程における前記第２押圧装置の移動軌跡の曲率とは、互いに異なる
   請求項５に記載の複合材部品の製造方法。
7. 前記押圧装置の下流側かつ前記第２押圧装置の上流側に位置する前記プリプレグを予熱する工程を更に含む
   請求項５または６に記載の複合材部品の製造方法。
8. 前記複合材部品は、航空機部品または自動車部品である
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の複合材部品の製造方法。
9. プリプレグに熱および押圧力を付与する押圧装置と、
   前記プリプレグを移送するプリプレグ移送装置と
   を具備し、
   前記プリプレグ移送装置は、前記押圧装置を含み、
   前記プリプレグ移送装置は、前記押圧装置を移動させることにより、前記プリプレグを移送する
   複合材部品製造装置。
10. 前記押圧装置の動作と、前記プリプレグ移送装置の動作とを制御する制御装置を更に具備し、
    前記制御装置は、前記押圧装置が前記プリプレグを押圧している時に、前記プリプレグ移送装置に、前記押圧装置の移動指令を送る
    請求項９に記載の複合材部品製造装置。

Images