KR102076538B1

KR102076538B1 - 압력 탱크의 제조 방법 및 제조 장치

Info

Publication number: KR102076538B1
Application number: KR1020180111420A
Authority: KR
Inventors: 겐 하타
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-02-13
Also published as: US11318686B2; CN109532057A; JP6874614B2; DE102018122957A1; KR20190033445A; JP2019056415A; DE102018122957B4; US20190084249A1; CN109532057B; CA3017885C; CA3017885A1

Abstract

압력 탱크의 제조 방법은, 압력 탱크의 내부 공간을 형성하는 라이너의 외표면에 섬유층이 형성된 프리폼(100)을 금형(25) 내에 배치하는 것과, 상기 금형(25) 내에 배치된 상기 프리폼(100)을 향해 게이트(24)로부터 수지(J)를 사출하면서, 상기 프리폼(100)의 중심 축선(O)을 회전 중심으로 하고, 상기 프리폼(100)을 상기 금형(25) 내에서 둘레 방향으로 회전시키는 것을 구비한다.

Description

압력 탱크의 제조 방법 및 제조 장치 {MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS FOR PRESSURE TANK}

본 개시는 섬유에 의해 보강된 압력 탱크의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 특히 섬유에 대한 수지의 함침 및 경화에 관한 것이다.

일본 특허 공개 제2008-132717은 FRP(Fiber Reinforced Plastics)제 탱크의 제조 방법을 개시하고 있다. 상기 제조 방법에서는 금속제의 코어에 섬유를 감아 피복하는 피복 공정을 실행한 후, 섬유에 수지를 함침시키는 함침 공정을 행한다. 그 후, 수지를 함침시킨 섬유를 가열함으로써, 수지를 경화시킨다.

상술한 방법을, 압력 탱크의 제조에 적용하는 것이 고려된다. 구체적으로는, 피복 공정으로서, 라이너에 섬유를 두껍게 적층함으로써 프리폼을 준비하고, 상기 프리폼으로서의 섬유층에 수지를 함침시킨다. 단, 섬유가 두껍게 적층되어 있으면, 표면으로부터 깊은 위치에 있는 섬유에는 수지가 함침하기 어렵다. 함침을 촉진하기 위해, 수지를 압력으로 사출하는 것이 고려된다. 그러나, 수지를 압력으로 사출하면, 게이트 바로 아래의 1점에 압력이 가해져, 섬유나 라이너가 변형되는 등의 문제가 발생할 가능성이 있다.

본 개시는 압력 탱크를 제조하기 위해, 섬유가 두껍게 적층된 프리폼에 수지를 함침하는 경우에, 수지의 사출에 의한 압력에 의해 야기되는 문제를 억제할 수 있는 압력 탱크의 제조 방법 및 제조 장치를 제공한다.

본 개시의 제1 양태에 관한 압력 탱크의 제조 방법은, 압력 탱크의 내부 공간을 형성하는 라이너의 외표면에 섬유층이 형성된 프리폼을 금형 내에 배치하는 것과, 상기 금형 내에 배치된 상기 프리폼을 향해 게이트로부터 수지를 사출하면서, 상기 프리폼의 중심 축선을 회전 중심으로 하고, 상기 프리폼을 상기 금형 내에서 둘레 방향으로 회전시키는 것을 구비한다. 본 개시의 제1 양태에 의하면, 수지의 사출 시에 프리폼이 회전하고 있으므로, 게이트로부터 사출된 수지의 압력이, 프리폼의 특정 개소에 집중하는 것을 피할 수 있다. 또한, 수지의 사출 시에 프리폼이 회전하고 있으므로, 수지의 유동 길이(본 명세서에 있어서, 「유동 길이」는 「실질적인 유동 길이」를 포함하는 의미임)가 짧아진다. 이 결과, 더 낮은 사출 압력으로도, 금형과 프리폼 사이에 수지를 충전할 수 있다. 나아가서는, 게이트로부터 사출된 수지의 압력에 의한 문제가 억제된다.

본 개시의 제1 양태에 있어서, 상기 중심 축선은 상기 사출의 방향 위에 없어도 된다. 상기 사출된 수지가 상기 프리폼의 표면에 충돌하는 위치에 있어서, 상기 프리폼의 접평면 방향에 대한 상기 수지의 사출에 의한 속도 성분의 방향은, 상기 프리폼의 회전에 의한 둘레 방향의 속도와 역방향이어도 된다. 본 개시의 제1 양태에 의하면, 프리폼의 표면에 충돌하는 위치에 있어서, 게이트로부터 사출된 수지가, 섬유층의 깊이까지 함침되기 쉬워진다. 또한, 게이트로부터 사출된 수지가, 프리폼의 표면에 있어서 확산되기 쉬워지므로, 용접선의 발생이 억제된다.

본 개시의 제1 양태에 있어서, 상기 금형은 제1 형과 제2 형을 포함해도 된다. 상기 게이트는 상기 제1 형에 설치되어 있어도 된다. 상기 사출 시에 있어서, 상기 제2 형과 상기 프리폼 사이의 간극보다도 큰 간극을, 상기 제1 형과 상기 프리폼 사이에 형성해도 된다. 본 개시의 제1 양태에 의하면, 게이트로부터, 제1 형과 프리폼 사이에 수지가 유입되기 쉬워진다. 나아가서는, 더 낮은 사출 압력으로도, 금형과 프리폼 사이에 수지를 충전할 수 있다.

본 개시의 제1 양태에 있어서, 상기 사출 시에 있어서의 상기 제1 형과 상기 프리폼 사이에 형성된 간극은 제1 간극이어도 된다. 상기 금형 내로의 상기 수지의 충전이 완료된 후, 상기 제1 형과 상기 프리폼 사이에 형성된 간극을, 상기 제1 간극보다도 좁은 제2 간극으로 하기 위해, 상기 제1 형을 체결해도 된다. 본 개시의 제1 양태에 의하면, 금형 내로의 수지의 충전이 완료된 후, 제1 형을 체결하는 것에 의한 압력의 증대에 의해, 함침을 진행시킬 수 있다. 또한, 수지가 함침된 프리폼의 표면을, 제1 및 제2 형을 따라 매끄럽게 할 수 있다.

본 개시의 제1 양태에 있어서, 상기 수지는 열경화성 수지여도 된다. 상기 금형 내로의 상기 수지의 사출 시에 있어서, 상기 금형의 온도를 상기 수지의 경화 온도 이상으로 설정해도 된다. 본 개시의 제1 양태에 의하면, 사출로부터 더 단시간에 수지를 경화시킬 수 있다.

본 개시의 제1 양태에 있어서, 상기 수지는 열경화성 수지여도 된다. 상기 금형 내로의 상기 수지의 사출 개시 시에 있어서의 상기 금형의 온도를 상기 수지의 경화 온도 미만으로 설정해도 된다. 상기 금형 내로의 상기 수지의 충전 완료 후에 있어서의 상기 금형의 온도를 상기 수지의 경화 온도 이상으로 설정해도 된다. 본 개시의 제1 양태에 의하면, 사출 시에 있어서, 수지의 점도가 증대되는 것을 억제할 수 있으므로, 더 낮은 사출 압력으로도, 금형과 프리폼 사이에 수지를 충전할 수 있다.

본 개시의 제2 양태에 관한 압력 탱크의 제조 장치는, 압력 탱크의 내부 공간을 형성하는 라이너의 외표면에 섬유층이 형성된 프리폼에, 수지를 함침하기 위한 금형과, 상기 금형의 온도를 제어하는 온도 제어 장치와, 상기 금형 내에 있어서, 상기 프리폼을 지지하는 지지 기구와, 상기 금형 내를 진공 탈기하는 진공 펌프와, 수지를 가압함으로써, 상기 금형에 설치된 게이트로부터, 상기 프리폼을 향해 수지를 사출하는 가압 장치와, 상기 지지 기구에 의해 지지된 상기 프리폼을, 상기 수지의 사출 시에, 상기 프리폼의 중심 축선을 회전 중심으로 하여 둘레 방향으로 회전시키는 회전 기구를 구비한다.

본 개시의 제2 양태에 있어서, 상기 중심 축선은 상기 사출의 방향 위에 없어도 된다. 상기 사출된 수지가 상기 프리폼의 표면에 충돌하는 위치에 있어서, 상기 프리폼의 접평면 방향에 대한 상기 수지의 사출에 의한 속도 성분의 방향은 상기 프리폼의 회전에 의한 둘레 방향의 속도와 역방향이어도 된다.

본 개시의 제2 양태에 있어서, 상기 금형은 제1 형과 제2 형을 포함해도 된다. 상기 게이트는 상기 제1 형에 설치되어 있어도 된다. 상기 압력 탱크의 제조 장치는 상기 금형 내로의 상기 수지의 사출 시에 있어서, 상기 제2 형과 상기 프리폼 사이의 간극보다도 큰 간극을, 상기 제1 형과 상기 프리폼 사이에 형성하기 위해, 상기 제1 형이 개방된 상태로부터 상기 제1 형을 체결하는 구동 기구를 구비해도 된다.

본 개시의 제2 양태에 있어서, 상기 사출 시에 있어서의 상기 제1 형과 상기 프리폼 사이에 형성된 간극은 제1 간극이어도 된다. 상기 구동 기구는 상기 금형 내로의 상기 수지의 충전이 완료된 후, 상기 제1 형과 상기 프리폼 사이에 형성된 간극을, 상기 제1 간극보다도 좁은 제2 간극으로 하기 위해, 상기 제1 형을 체결해도 된다.

본 개시의 제2 양태에 있어서, 상기 수지는 열경화성 수지여도 된다. 상기 온도 제어 장치는 상기 금형 내로의 상기 수지의 사출 시에 있어서, 상기 금형의 온도를 상기 수지의 경화 온도 이상으로 설정해도 된다.

본 개시의 제2 양태에 있어서, 상기 수지는 열경화성 수지여도 된다. 상기 온도 제어 장치는 상기 금형 내로의 상기 수지의 사출 개시 시에 있어서의 상기 금형의 온도를 상기 수지의 경화 온도 미만으로 설정하고, 상기 금형 내로의 상기 수지의 충전 완료 후에 있어서의 상기 금형의 온도를 상기 수지의 경화 온도 이상으로 설정해도 된다.

본 개시는 상기 이외의 다양한 형태로 실현할 수 있다. 예를 들어, 상기한 제조 방법을 실행하는 제조 장치 등의 형태로 실현할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술된다.

도 1은 고압 탱크의 제조 장치에 프리폼이 배치된 모습을 도시하는 단면도.
도 2는 고압 탱크의 제조 방법을 도시하는 흐름도.
도 3은 수지를 사출하면서 프리폼을 회전시키고 있는 모습을 도시하는 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 IV-IV 단면도.
도 5는 프리폼에 충돌한 수지가 확산되는 모습을 도시하는 도면.
도 6은 상형이 체결된 모습을 도시하는 단면도.
도 7은 고압 탱크의 제조 방법을 도시하는 흐름도(실시 형태 2).

도 1은 제조 장치(10)에 프리폼(100)이 배치된 모습을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 단, 프리폼(100)은 단면이 아니라, 표면에 의해 도시되어 있다. 제조 장치(10)는 프리폼(100)으로 고압 탱크를 제조하는 장치이다.

프리폼(100)은 라이너와, 라이너의 외표면에 형성되어, 라이너와 일체가 된 섬유층을 포함한다. 라이너는 고압 탱크의 내부 공간을 형성하는 중공의 부재이다. 섬유층은 15㎜ 내지 30㎜ 정도의 두께를 갖는다. 섬유층은 필라멘트 와인딩법에 의해, 라이너의 외표면에 섬유가 몇겹이나 감김으로써 형성된다.

제조 장치(10)는 RTM법을 사용하여, 프리폼(100)을 구성하는 섬유층에 수지 J(부호는 도 3등에 도시)를 함침시키고, 다시 함침시킨 수지 J를 경화시킴으로써, 고압 탱크를 제조한다. RTM은 Resin Transfer Molding의 약자이다.

제조 장치(10)는 금형(25)과, 회전 기구(32)와, 지지 기구(34)와, 온도 제어 장치(40)와, 진공 펌프(50)와, 가압 장치(60)와, 밸브(62)와, 수지 저류부(64)와, 제어 장치(70)와, 구동 기구(80)를 구비한다. 금형(25)은 상형(20)과 하형(30)을 구비한다. 상술한 구성 요소에 대해서는, 고압 탱크의 제조 방법과 함께 설명한다.

도 2는 고압 탱크의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 먼저, 온도 제어 장치(40)가, 금형(25)을 소정 온도로 보온한다(S205). 상기 소정 온도는 수지 J의 경화 온도 이상의 온도이다. 수지 J는 2액계의 열경화성의 에폭시 수지이다.

본 개시의 제1 실시 형태에서 설명하는 제조 방법은 양산을 위한 방법이고, 도 2에 도시하는 일련의 수순이 반복해서 실행된다. S205는 하나의 스텝으로서 나타냈지만, 일련의 수순이 반복해서 실행되는 동안, 계속해서 실행된다. 상술한 바와 같이 소정 온도로 보온된 상태에서, 일련의 수순이 반복해서 실행되기 때문에, 하나의 고압 탱크의 제조가 완료된 후, 즉시, 다음의 고압 탱크의 제조를 개시할 수 있다. 이 결과, 단위 시간당에 제조할 수 있는 고압 탱크의 수를 증가시킬 수 있다.

작업자가, 프리폼(100)을 금형(25) 내에 배치한다(S210). 구체적으로는, 작업자가, 프리폼(100)을 지지 기구(34)에 지지시킨다. 지지 기구(34)는 하형(30)에 대하여, 회전 가능하게 지지되어 있다. 지지 기구(34)는 수지 J가 상형(20)과 하형(30) 사이로부터 누출되지 않도록 하기 위한 고무제의 시일 부재를 구비한다. S210의 실행 시에 있어서는, 도 1에 도시된 모습과는 달리, 상형(20)은 개방되어 있다.

구동 기구(80)가 제어 장치(70)의 제어에 따라, 상형(20)을 가체결한다(S220). 작업자는 S210 후, 제어 장치(70)에 설치된 스위치를 조작한다. 제어 장치(70)는 스위치가 조작되면, 제조 장치(10)의 각 부를 제어함으로써, S220 내지 S280을 자동으로 실행한다.

가체결이란, 상형(20)이 개방된 상태와, 본체결의 상태의 중간적인 상태로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 상형(20)과 프리폼(100) 사이에 간극이 형성되는 위치에 수지 J를 이동시키는 것이다. 이 간극은 하형(30)과 프리폼(100)의 간극보다도 크다.

후술하는 S260에 있어서 상형(20)을 본체결해도, 상형(20)과 프리폼(100) 사이에 간극이 생긴다. 상기 간극의 크기는 하형(30)과 프리폼(100)의 간극의 크기와 거의 동일하다. 상술한 바와 같이 간극의 치수는 수지 J의 충전 및 함침에 의해, 프리폼(100)의 체적보다도, 완성된 고압 탱크의 체적의 쪽이 커지는 것을 고려하여 설계되어 있다.

진공 펌프(50)가, 제어 장치(70)의 제어에 따라, 진공 탈기를 개시한다(S230). 진공 탈기를 종료하는 타이밍은 후술하는 수지의 사출의 종료 타이밍과 거의 동일하다. 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 기구(32)가 제어 장치(70)의 제어에 따라 회전을 개시한다(S240).

회전 기구(32)가 회전하면, 지지 기구(34)에 지지된 프리폼(100)이 둘레 방향으로 회전한다. 프리폼(100)의 회전 중심은 프리폼(100)의 중심 축선 O이다. 프리폼(100)은 중심 축선 O에 직교하는 단면의 외형이 거의 원이므로, 금형(25) 내에 배치된 상태로 회전할 수 있다. 상술한 바와 같이, 하형(30)과 프리폼(100) 사이에 간극이 형성되어 있기 때문에, 프리폼(100)이 회전해도, 프리폼(100)과 하형(30)이 마찰되는 경우는 거의 없다.

수지 J를 금형(25) 내에 사출한다(S250). 구체적으로는, 제어 장치(70)는 밸브(62)를 개방하여, 수지 저류부(64)에 저류되어 있는 수지 J를, 가압 장치(60)에 의해 가압한다. 이에 의해, 상형(20)에 설치된 러너(22) 내를 수지 J가 흘러, 게이트(24)로부터, 프리폼(100)을 향해 수지 J가 사출된다.

수지 J의 사출 시에 프리폼(100)이 회전하고 있음으로써, 프리폼(100)이 회전하고 있지 않은 경우에 비해, 용접선의 발생이 억제된다. 왜냐하면, 프리폼(100)이 회전하고 있지 않은 경우에 비해, 수지 J의 유동 길이가 짧아지기 때문이다. 가령 프리폼(100)이 무회전이라면, 프리폼(100)의 원주 방향의 유동 길이는 대략, 프리폼(100)의 외주면의 반주분이 된다.

이에 비해, 프리폼(100)이 회전하고 있으면, 회전에 의해 수지 J가 이동하므로, 이동한 만큼, 유동 길이가 짧아진다. 유동 길이가 짧아지면, 게이트(24)로부터 사출된 후, 다른 방향으로 흐른 수지 J끼리가, 수지 J의 경화가 진행되기 전에 합류하므로, 용접선의 발생이 억제된다.

또한, 유동 길이가 짧아짐으로써, 게이트(24)에 있어서의 사출 압력을 더 낮은 사출 압력값으로 설정해도, 수지 J를 금형 내로 충분히 충전할 수 있다. 이 결과, 게이트(24)로부터 사출된 수지 J가 프리폼(100)에 충돌하는 부위에 있어서, 섬유층이나 라이너의 변형 등의 문제가 억제된다.

도 4는 도 3에 도시된 IV-IV 단면을 도시한다. 도 1, 도 3에서는 도시의 사정상, 게이트(24)가 중심 축선 O의 바로 위에 위치하도록 도시되어 있었지만, 실제로는 도 4에 도시한 바와 같이, 중심 축선 O의 바로 위로부터 어긋난 위치에 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 게이트(24)로부터 수지 J가 사출되는 방향은 연직 방향이다. 하형(30)은 수평면에 설치되어 있다. 이로 인해, 사출의 방향은 중심 축선 O와 비틀림의 위치에 있다. 즉, 중심 축선 O는 사출의 방향 위에 없다. 즉, 수지 J가 중심 축선 O를 향해 사출되지 않는다.

사출의 방향이 중심 축선 O와 비틀림의 위치에 있기 때문에, 게이트(24)로부터 사출된 수지 J는 프리폼(100)의 표면에 대하여 비스듬히 충돌한다. 즉, 게이트(24)로부터 사출된 수지 J는 프리폼(100)에 충돌할 때에, 프리폼(100)의 접평면 T방향의 속도 성분을 갖는다. 제1 실시 형태에 있어서의 속도는 벡터량이다. 이 속도 성분의 방향은, 도 4에 도시한 바와 같이 회전에 의한 프리폼(100)의 둘레 방향의 속도와 역방향이다. 이하, 이와 같은 속도의 관계를 카운터 플로우라고 한다.

카운터 플로우인 것에 의해, 프리폼(100)의 표면의 속도와, 사출된 수지 J의 속도의 상대 속도가 빨라진다. 이 결과, 게이트(24)로부터 사출된 수지 J는 프리폼(100)의 표면에 충돌했을 때, 섬유층의 깊이에 위치하는 섬유까지 함침하기 쉬워진다.

도 5는 프리폼(100)에 충돌한 수지 J가 확산되는 모습을 도시한다. 상술한 바와 같이, 프리폼(100)에 충돌한 수지 J의 일부는 섬유층의 내부에 함침하는 한편, 나머지의 수지 J는 프리폼(100)과 상형(20) 사이를 유동한다. 프리폼(100)과 상형(20) 사이를 유동하는 수지 J는 카운터 플로우이기 때문에, 프리폼(100)의 회전에 따른 방향의 흐름과, 프리폼(100)의 회전에 대하여 역방향의 흐름으로 나뉘고, 프리폼(100)과 하형(30) 사이에 유입된다. 도 5에 도시되어 있는 것은 프리폼(100)의 회전에 대하여 역방향의 흐름이다.

도 5에 도시된 바와 같이 수지 J가 확산되는 것은 프리폼(100)의 회전에 대하여 역방향으로 흐르면, 하형(30)을 향하는 기세가 약해지고, 또한, 뒤로부터 사출되는 수지 J에 의한 압력을 받는 결과, 수지 J가 중심 축선 O의 양단을 향해 흐르기 쉬워지기 때문이다.

상기와 같이 수지 J가 확산됨으로써, 더욱 용접선의 발생이 억제된다. 왜냐하면, 확산되어 있는 수지 J와, 회전의 방향을 따라 흐르고 확산되어 되지 않은 수지 J가 합류해도, 확산의 정도나 흐름의 속도가 상이하기 때문에, 라인이 형성되기 어렵기 때문이다.

상기한 바와 같이 수지 J의 사출 시에 있어서는, 상형(20)이 가체결이기 때문에, 상형(20)과 프리폼(100)의 간극의 유동 저항이 작다. 이로 인해, 사출된 수지 J는 상형(20)과 프리폼(100)의 간극의 전체에, 빠르게 충전된다. 이 결과, 수지 J의 경화가 진행되기 전에, 금형 내로의 수지 J의 충전이 완료되기 때문에, 더욱 용접선의 발생이 억제되고, 또한 프리폼(100)과 금형(25)의 간극 전체에 수지가 균일하게 충전되기 쉬워진다.

금형 내로의 수지 J의 충전이 완료된 후, 제어 장치(70)는 구동 기구(80)를 구동하여, 상형(20)을 본체결한다(S260). 즉, 상형(20)을, 가체결의 상태로부터 더 체결한다. 도 6은 상형(20)이 본체결된 모습을 도시한다. S260의 실행에 의해, 수지 J가 금형(25)으로부터 받는 압력이 증대된다. 이 압력의 증대에 의해, 함침이 촉진됨과 함께, 섬유층의 표면 부근에 위치하는 수지 J가 평탄화되어, 표면이 매끄러워진다.

그 후, 수지 J의 경화가 완료되기 전에, 제어 장치(70)는 프리폼(100)의 회전을 정지한다(S270). 그 후, 수지 J가 경화된 후, 제어 장치(70)는 구동 기구(80)를 구동하여, 상형(20)을 개방한다(S280). S260, S270, S280을 실행하는 타이밍은 S250의 개시로부터의 경과 시간으로 관리되어 있다.

수지 J의 경화가 완료되면, 고압 탱크가 얻어진다. 마지막으로, 작업자가 고압 탱크를 취출한다(S290).

이상에 설명한 바와 같이 제1 실시 형태에 의하면, 사출된 수지 J의 압력이 게이트(24) 바로 아래의 1점에 집중하는 것에 의한 문제의 억제, 용접선의 발생의 억제, 제조 시간의 단축 및 금형 내로의 수지 J가 균일한 충전 및 섬유층 내로의 수지 J의 함침이 실현된다.

제2 실시 형태를 설명한다. 제2 실시 형태의 설명은 제1 실시 형태와 상이한 점을 주된 대상으로 한다. 특별히 설명하지 않는 점에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일하다.

도 7은 제2 실시 형태에 있어서의 고압 탱크의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 제1 실시 형태와 상이한 것은 S205가 변경되어 있는 점과, S265가 추가되어 있는 점이다.

제2 실시 형태에 있어서의 S205에 있어서는, 온도 제어 장치(40)가 금형(25)의 온도를 수지 J의 경화 온도 미만의 온도로 설정한다.

S265는 S260 후, 또한 S270 전에 실행된다. S265에서는 금형(25)의 온도를, 수지 J의 경화 온도 이상의 온도로 설정한다.

이로 인해, 수지 J의 주입 시(S250)에 있어서의 금형(25)의 온도는 수지 J의 경화 온도 미만이고, 금형 내로의 수지 J의 충전 완료 후에 있어서의 금형(25)의 온도는 수지 J의 경화 온도 이상이다. 제2 실시 형태에서 말하는 금형 내로의 수지 J의 충전 완료 후란, 충전이 완료된 직후라는 의미가 아니라, 금형 내로의 수지 J의 충전이 완료되고 나서 소정 시간이 경과한 시점이다. 제2 실시 형태에 있어서는, 금형 내로의 수지 J의 충전이 완료된 직후에 있어서의 금형(25)의 온도는 수지 J의 경화 온도 미만이다. 다른 실시 형태에 있어서는, 수지 J의 사출을 개시하고 나서 금형(25)의 승온을 개시하고, 금형 내로의 수지 J의 충전이 완료된 직후에 있어서의 금형(25)의 온도가, 수지 J의 경화 온도 이상이 되도록 해도 된다. 제2 실시 형태에 있어서는, S270, S280의 타이밍은 S265로부터의 경과 시간으로 관리되어 있다.

제2 실시 형태에 따르면, 수지 J의 주입 시에 있어서, 수지 J의 점도가 증대되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 더 낮은 사출 압력으로 설정할 수 있고, 또한 용접선의 발생을 더 억제할 수 있다.

본 개시는 본 명세서의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 발명의 내용의 란에 기재한 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태 중의 기술적 특징은 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은, 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절히 교체나, 조합을 할 수 있다. 상술한 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절히 삭제할 수 있다. 예를 들어, 이하의 실시 형태가 예시된다.

게이트(24)는 중심 축선 O의 바로 위에 위치해도 되고, 수지 J의 사출의 방향은 중심 축선 O와 교차해도 된다.

게이트(24)로부터 수지가 사출되는 방향은 연직 방향이 아니어도 된다. 즉, 게이트(24)로부터 수지가 사출되는 방향은 기울어져도 된다.

상형(20)을 본체결로 한 상태에서 수지 J를 사출해도 된다. 혹은, 수지 J의 사출 개시 시점에서는 상형(20)을 가체결로 하고, 충전 완료 전에 상형(20)을 본체결해도 된다.

러너(22) 및 게이트(24)는 하형(30)에 설치되어 있어도 된다.

하형(30)은 수평면에 설치되지 않아도 된다.

프리폼(100)의 접평면 T방향의 속도 성분의 방향은 회전에 의한 프리폼(100)의 둘레 방향의 속도와 동일한 방향이어도 된다.

수지는 열경화성 수지가 아니어도 되고, 예를 들어 열가소성 수지여도 되고, 광경화성 수지여도 된다.

Claims

압력 탱크의 제조 방법에 있어서,
압력 탱크의 내부 공간을 형성하는 라이너의 외표면에 섬유층이 형성된 프리폼(100)을 금형(25) 내에 배치하는 것과,
상기 금형(25) 내에 배치된 상기 프리폼(100)을 향해 게이트(24)로부터 수지(J)를 사출하면서, 상기 프리폼(100)의 중심 축선(O)을 회전 중심으로 하고, 상기 프리폼(100)을 상기 금형(25) 내에서 둘레 방향으로 회전시키는 것을 포함하고,
상기 중심 축선(O)은 상기 사출의 방향 위에 없고,
상기 사출된 수지(J)가 상기 프리폼(100)의 표면에 충돌하는 위치에 있어서, 상기 프리폼(100)의 접평면(T) 방향에 대한 상기 수지(J)의 사출에 의한 속도 성분의 방향은, 상기 프리폼(100)의 회전에 의한 둘레 방향의 속도와 역방향인, 압력 탱크의 제조 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 금형(25)은 제1 형(20)과 제2 형(30)을 포함하고,
상기 게이트(24)는 상기 제1 형(20)에 설치되어 있고,
상기 사출 시에 있어서, 상기 제2 형(30)과 상기 프리폼(100) 사이의 간극보다도 큰 간극을, 상기 제1 형(20)과 상기 프리폼(100) 사이에 형성하는, 압력 탱크의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 사출 시에 있어서의 상기 제1 형(20)과 상기 프리폼(100) 사이에 형성된 간극은 제1 간극이고,
상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 충전이 완료된 후, 상기 제1 형(20)과 상기 프리폼(100) 사이에 형성된 간극을, 상기 제1 간극보다도 좁은 제2 간극으로 하기 위해, 상기 제1 형(20)을 체결하는, 압력 탱크의 제조 방법.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지(J)는 열경화성 수지 이고,
상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 사출 시에 있어서, 상기 금형(25)의 온도를 상기 수지(J)의 경화 온도 이상으로 설정하는, 압력 탱크의 제조 방법.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지(J)는 열경화성 수지 이고,
상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 사출 개시 시에 있어서의 상기 금형(25)의 온도를 상기 수지(J)의 경화 온도 미만으로 설정하고,
상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 충전 완료 후에 있어서의 상기 금형(25)의 온도를 상기 수지(J)의 경화 온도 이상으로 설정하는, 압력 탱크의 제조 방법.
압력 탱크의 제조 장치에 있어서,
압력 탱크의 내부 공간을 형성하는 라이너의 외표면에 섬유층이 형성된 프리폼(100)에, 수지(J)를 함침하기 위한 금형(25)과,
상기 금형(25)의 온도를 제어하는 온도 제어 장치(40)와,
상기 금형(25) 내에 있어서, 상기 프리폼(100)을 지지하는 지지 기구(34)와,
상기 금형(25) 내를 진공 탈기하는 진공 펌프(50)와,
수지(J)를 가압함으로써, 상기 금형(25)에 설치된 게이트(24)로부터, 상기 프리폼(100)을 향해 수지(J)를 사출하는 가압 장치(60)와,
상기 지지 기구(34)에 의해 지지된 상기 프리폼(100)을, 상기 수지(J)의 사출 시에, 상기 프리폼(100)의 중심 축선(O)을 회전 중심으로 하여 둘레 방향으로 회전시키는 회전 기구(32)를 포함하고,
상기 중심 축선(O)은 상기 사출의 방향 위에 없고,
상기 사출된 수지(J)가 상기 프리폼(100)의 표면에 충돌하는 위치에 있어서, 상기 프리폼(100)의 접평면(T) 방향에 대한 상기 수지(J)의 사출에 의한 속도 성분의 방향은 상기 프리폼(100)의 회전에 의한 둘레 방향의 속도와 역방향인, 압력 탱크의 제조 장치.
삭제
제7항에 있어서, 상기 금형(25)은 제1 형(20)과 제2 형(30)을 포함하고,
상기 게이트(24)는 상기 제1 형(20)에 설치되어 있고,
상기 압력 탱크의 제조 장치는 상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 사출 시에 있어서, 상기 제2 형(30)과 상기 프리폼(100) 사이의 간극보다도 큰 간극을, 상기 제1 형(20)과 상기 프리폼(100) 사이에 형성하기 위해, 상기 제1 형(20)이 개방된 상태로부터 상기 제1 형(20)을 체결하는 구동 기구(80)를 구비하는, 압력 탱크의 제조 장치.
제9항에 있어서, 상기 사출 시에 있어서의 상기 제1 형(20)과 상기 프리폼(100) 사이에 형성된 간극은 제1 간극이고,
상기 구동 기구(80)는 상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 충전이 완료된 후, 상기 제1 형(20)과 상기 프리폼(100) 사이에 형성된 간극을, 상기 제1 간극보다도 좁은 제2 간극으로 하기 위해, 상기 제1 형(20)을 체결하는, 압력 탱크의 제조 장치.
제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지(J)는 열경화성 수지 이고,
상기 온도 제어 장치(40)는 상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 사출 시에 있어서, 상기 금형(25)의 온도를 상기 수지(J)의 경화 온도 이상으로 설정하는, 압력 탱크의 제조 장치.
제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지(J)는 열경화성 수지 이고,
상기 온도 제어 장치(40)는 상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 사출 개시 시에 있어서의 상기 금형(25)의 온도를 상기 수지(J)의 경화 온도 미만으로 설정하고, 상기 금형(25) 내로의 상기 수지(J)의 충전 완료 후에 있어서의 상기 금형(25)의 온도를 상기 수지(J)의 경화 온도 이상으로 설정하는, 압력 탱크의 제조 장치.