WO2020003610A1 - 複合材及び複合材の硬化方法 - Google Patents
複合材及び複合材の硬化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020003610A1 WO2020003610A1 PCT/JP2019/007162 JP2019007162W WO2020003610A1 WO 2020003610 A1 WO2020003610 A1 WO 2020003610A1 JP 2019007162 W JP2019007162 W JP 2019007162W WO 2020003610 A1 WO2020003610 A1 WO 2020003610A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- honeycomb core
- composite material
- film adhesive
- disposed
- skin material
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 155
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 159
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 159
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 157
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 72
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 13
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 95
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 2
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/263—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer having non-uniform thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/0007—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality
- B32B37/0015—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality to avoid warp or curl
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
- B32B5/028—Net structure, e.g. spaced apart filaments bonded at the crossing points
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/04—4 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
- B32B2260/023—Two or more layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/046—Synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/003—Interior finishings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/10—Trains
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/18—Aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
- B64D45/02—Lightning protectors; Static dischargers
Definitions
- the present invention relates to a composite material and a method for curing the composite material.
- composite honeycomb sandwich panels exhibiting excellent strength against bending stress, shear stress and the like have been used as structural materials for aircraft and the like.
- the composite honeycomb sandwich panel has a sandwich structure in which high-strength skin materials are arranged on upper and lower surfaces of a lightweight core material (honeycomb core).
- a film adhesive may be used for bonding these skin materials and the honeycomb core.
- a composite honeycomb sandwich panel for example, one described in Patent Document 1 has been reported.
- composite honeycomb sandwich panels used in aircraft structures generally have a lightning resistant mesh attached to the aerodynamic surface.
- a lightning-resistant mesh to a composite honeycomb sandwich panel, in a composite honeycomb sandwich panel before curing (hereinafter simply referred to as “composite material”), a lightning-resistant mesh and a resin material (for example, film)
- An adhesive an adhesive for integrating the lightning-resistant mesh into the composite material
- a surface conditioner is applied.
- FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an example (secondary bonding molding) of a method for manufacturing a conventional composite honeycomb sandwich panel.
- Step (a) of FIG. 9 is a diagram showing a state in which a prepreg for forming a skin material is prepared
- step (b) of FIG. 9 is a diagram showing a state in which a laminated prepreg is cured.
- Step (c) is a view showing a state where the composite material is cured.
- step (a) of FIG. 9 for example, three prepregs 110, which are two types of upper and lower skin materials, are prepared, and these are laminated, respectively.
- step (b) of FIG. 9 the laminated uncured prepregs 111 are sealed in separate autoclave bags 112 and cured by an autoclave. Thereby, the prepreg is cured, and two prepregs 113 after curing are obtained.
- a resin material 108 and a lightning-resistant mesh 107 which will be described later, are cured and integrated into one of the two cured prepregs 113.
- a resin material 108, a lightning-resistant mesh 107, a cured prepreg 113, a second film adhesive 105, a honeycomb core 102, a first film adhesive 103, and a cured prepreg 113 are laminated in this order from below to form a composite material 101.
- Step (c) in FIG. 9 the resin material 108, the lightning-resistant mesh 107, and the cured prepreg 113 on the lower side of the sheet in step (c) of FIG. 9 are integrated. .
- a composite material honeycomb sandwich panel can be obtained.
- the composite material 101 ′ in which the cured prepreg 113 is replaced with the uncured prepreg 111 among the composite materials 101 in step (c) of FIG. 9 is used.
- the composite material 101 ' is sealed in an autoclave bag 112 and cured by an autoclave.
- the operation cost of the autoclave can be reduced, and the molding cost can be reduced since the curing bag operation is performed once. Further, the rough trimming operation and the jig cleaning operation after the hardening of the skin, which are required for the secondary bonding, are not required.
- a chamfer in which the end of the honeycomb core is cut off at an angle of about 30 °.
- FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core when the composite material 101 ′ is cured in step (b) of FIG. 10.
- the end when chamfering is performed on the end of the honeycomb core 102, the end has an inclined shape, so that the uncured prepreg 111 moves toward the tip of the end of the honeycomb core 102. It becomes difficult to conform to the shape of the end portion of the honeycomb core 102.
- the end of the honeycomb core 102 has an inclined shape, a portion where the pressure of the autoclave is less likely to be applied to the end of the end is generated.
- the resin material 108 disposed in the outermost layer is accumulated at a portion of the tip of the honeycomb core 102 where autoclave pressure is relatively unlikely to be applied (adhesive accumulation 114 occurs). There is.
- the adhesive reservoir 114 is formed, the fibers of the skin material (uncured prepreg 111 on the lower side of the paper in FIG. 11) are bent (wrinkled) by the adhesive reservoir 114, and the obtained composite honeycomb sandwich is obtained. There is a problem that the strength of the panel is reduced.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a composite material that can suppress the fiber of the skin material from bending and causing a decrease in strength when the composite material is cured. With the goal.
- the present invention provides a honeycomb core, a first skin material that is disposed on one surface of the honeycomb core, and is bonded to the honeycomb core, and a first skin material that is disposed on a surface opposite to the one surface of the honeycomb core.
- the resin material is not disposed in a portion of the resin material near a region corresponding to a region of the end of the end portion of the honeycomb core.
- a lightning-resistant mesh and a resin material are generally applied to an aerodynamic surface.
- the resin material for example, a film adhesive or a surface conditioner
- the resin material disposed on the outermost layer may accumulate in this portion (adhesive accumulation may occur).
- the fibers of the skin material may bend (wrinkle), resulting in a decrease in strength.
- the resin material is not arranged in a portion near the region corresponding to the region at the tip of the end portion of the honeycomb core in the resin material (disposed below the honeycomb core).
- the adhesive does not originally exist in the portion where the adhesive pool is likely to occur. Therefore, even if the adhesive flows from the surroundings to the above-described portion during curing, the adhesive does not accumulate. Therefore, it is possible to suppress the generation of the adhesive pool when the composite material is cured. That is, at the time of curing the composite material, it is possible to suppress the fiber of the skin material from bending and causing a decrease in strength.
- the length in the left-right direction may be in the range of 5 mm to 30 mm, preferably 5 mm to 20 mm when viewed horizontally.
- the length in the depth direction ranges from a dimension in the depth direction of the honeycomb core + 5 mm to a dimension in the depth direction of the honeycomb core + 30 mm in horizontal view, preferably a dimension in the depth direction of the honeycomb core + 5 mm to a dimension in the depth direction of the honeycomb core + 20 mm. And it is sufficient.
- the length in the left-right direction of the neighborhood is 20 to 150 times, preferably 25 to 100 times the thickness of the resin material, and the length in the depth direction of the neighborhood is 20 times the thickness of the resin material.
- the length may be up to 150 times, preferably 25 to 100 times.
- a first film adhesive for bonding the first skin material to the honeycomb core is disposed between the first skin material and the honeycomb core;
- a second film adhesive for adhering the second skin material to the honeycomb core is disposed between the material and the honeycomb core, and the first film is provided in the vicinity of the resin material. It is preferable that a fourth film adhesive having a lower basis weight than the adhesive and the second film adhesive is disposed.
- the fourth film adhesive having a lower basis weight (less resin amount) than the first film adhesive and the second film adhesive is disposed in the vicinity of the resin material, the composite material After curing, the residual air bubbles on the surface (lower surface) of the composite material due to the insufficient amount of resin can be suppressed.
- the present invention provides a honeycomb core, a first skin material that is disposed on one surface of the honeycomb core, and is bonded to the honeycomb core, and a first skin material that is disposed on a surface opposite to the one surface of the honeycomb core.
- a second skin material bonded to the honeycomb core; a lightning-resistant mesh disposed on a surface of the second skin material opposite to a surface bonded to the honeycomb core;
- a resin material disposed on a surface of the mesh opposite to the second skin material side, wherein the resin material is a low-weight resin material.
- the resin material is a low-weight resin material (having a smaller amount of resin) (for example, than the first film adhesive and the second film adhesive). .
- the amount of resin in the entire resin material can be reduced. This can reduce the amount of resin flowing to a portion where the adhesive pool is likely to occur during curing, so that the generation of the adhesive pool when the composite material is cured can be suppressed. Therefore, at the time of curing of the composite material, it is possible to suppress the fiber of the skin material from bending and causing a decrease in strength.
- Such a composite material of the present invention can be suitably used for an aircraft structure.
- a first film adhesive for bonding the first skin material to the honeycomb core is disposed between the first skin material and the honeycomb core, and the second skin
- a second film adhesive for bonding the second skin material to the honeycomb core is disposed between the material and the honeycomb core
- the resin material includes the first film adhesive and the second film adhesive. It is preferable that the resin material has a lower basis weight than the film adhesive of No. 2.
- the basis weight of the resin material is preferably 0.02 psf to 0.04 psf.
- the low-weight resin material include those having such a weight.
- the present invention provides a honeycomb core, a first skin material that is disposed on one surface of the honeycomb core, and is bonded to the honeycomb core, and a first skin material that is disposed on a surface opposite to the one surface of the honeycomb core.
- a second skin material bonded to the honeycomb core; a lightning-resistant mesh disposed on a surface of the second skin material opposite to a surface bonded to the honeycomb core;
- a resin material disposed on a surface of the mesh opposite to the second skin material side, wherein the resin material is a high-viscosity resin material.
- the resin material is a resin material having a higher viscosity (for example, than the first film adhesive and the second film adhesive).
- the resin material (disposed below the honeycomb core) has a high viscosity (for example, 1,000 Pa ⁇ S)
- the fluidity of the adhesive during curing of the composite material is reduced. Can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent the adhesive from flowing and accumulating near the end of the end portion of the honeycomb core. Therefore, it is possible to suppress the generation of the adhesive pool when the composite material is cured. That is, at the time of curing the composite material, it is possible to suppress the fiber of the skin material from bending and causing a decrease in strength.
- Such a composite material of the present invention can be suitably used for an aircraft structure.
- a first film adhesive for bonding the first skin material to the honeycomb core is disposed between the first skin material and the honeycomb core, and the second skin
- a second film adhesive for bonding the second skin material to the honeycomb core is disposed between the material and the honeycomb core
- the resin material includes the first film adhesive and the second film adhesive. It is preferably a resin material having a higher viscosity than the film adhesive of No. 2.
- a film on the surface of the resin material opposite to the lightning proof mesh is further provided with unevenness.
- the irregularities of the film ensure a deaeration circuit when the composite material is cured. Therefore, it is possible to suppress bubbles from remaining on the surface (lower surface) of the composite material. Thereby, the surface properties can be improved.
- an end of the honeycomb core is chamfered so as to be inclined toward the second skin material.
- the end of the honeycomb core can be chamfered.
- the present invention provides a method for curing a composite material, which cures the above-described composite material at once.
- the composite material of the present invention can sufficiently prevent the fibers of the skin material from bending and causing a decrease in strength when the composite material is cured, even if the composite material is cured and molded at once (1 Shot molding). . Accordingly, by performing the one-shot molding, the operation cost of the autoclave can be reduced, and the molding cost can be reduced because the operation of curing with the curing bag is performed only once. The rough trim operation after the skin material is hardened and the jig cleaning operation, which are required for the secondary adhesive molding, are not required, which is simple.
- step (a) is a figure which shows the state in which the prepreg for skin material formation was prepared
- the step (b) was the laminated prepreg. Is a diagram showing a state in which the composite material is cured
- step (c) is a diagram showing a state in which the composite material is cured.
- a step (a) is a figure which shows the state which the composite material was prepared
- the step (b) is a step (b) of FIG.
- FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core when the composite material is cured in step (b) of FIG. 10.
- FIG. 8 is a perspective view for explaining the configuration of the composite material according to the present embodiment.
- the composite material 1 according to the present embodiment includes a honeycomb core 2, a first film adhesive 3, a first skin material 4, a second film adhesive 5, and a second , A lightning-resistant mesh 7, and a third film adhesive (resin material) 8.
- the first film adhesive 3 is disposed on one surface (upper surface) of the honeycomb core 2, and the first skin material 4 is adhered to the honeycomb core 2 via the first film adhesive 3.
- the second film adhesive 5 is disposed on a surface (lower surface) opposite to one surface of the honeycomb core 2, and the second skin material 6 is interposed via the second film adhesive 5. Adhered to.
- the lightning-resistant mesh 7 is disposed on the surface of the second skin material 6 on the side opposite to the surface bonded to the honeycomb core 2, and the third film adhesive 8 is provided on the second skin of the lightning-resistant mesh 7. It is arranged on the surface opposite to the material 6 side.
- the end of the honeycomb core 2 is chamfered so as to be inclined toward the second skin material 6 as described later.
- the first skin material 4 and the second skin material 6 are obtained by laminating, for example, a plurality of uncured prepregs.
- the third film adhesive 8 is not disposed on a part of the third film adhesive 8.
- FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core 2 when the composite material 1 according to the present embodiment is cured.
- an end portion of the honeycomb core 2 is chamfered so as to be inclined, for example, by 30 ° toward the second skin material 6.
- the third film adhesive 8 is not disposed in the vicinity 9 of the region corresponding to the region of the front end of the (chamfered) end of the honeycomb core 2. .
- the shape of the vicinity portion 9 is not particularly limited as long as it includes a region corresponding to the region of the end of the end portion of the honeycomb core 2, and may be an arbitrary shape such as a rectangle or a trapezoid.
- the size of the neighborhood 9 may be, for example, a length in the left-right direction (the left-right direction in FIG. 1) in a range of 5 mm to 30 mm, and preferably 5 mm to 20 mm in a horizontal view.
- the length in the depth direction (the depth direction on the paper surface in FIG. 1) is, in a horizontal view, the dimension in the depth direction of the honeycomb core 2 +5 mm to the dimension in the depth direction of the honeycomb core 2 +30 mm, preferably the dimension in the depth direction of the honeycomb core 2.
- the range may be +5 mm to +20 mm in the depth direction of the honeycomb core 2.
- the horizontal portion has a length in the left-right direction of 20 to 150 times, preferably 25 to 100 times the thickness of the third film adhesive 8 in a horizontal view.
- the length in the depth direction may be 20 to 150 times, preferably 25 to 100 times.
- the third film adhesive 8 includes a portion 9 in the vicinity of a region corresponding to the front end region of the (chamfered) end portion of the honeycomb core 2.
- the film adhesive 8 of No. 3 is not arranged.
- a third portion 9 near the region corresponding to the region of the end of the end portion of the honeycomb core 2 is formed.
- Such a composite material 1 of the present embodiment can be suitably used for an aircraft structure.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core 2 when the composite material 21 according to the present embodiment is cured.
- a film 22 having irregularities on the surface is disposed on a surface (lower surface) of the third film adhesive 8 opposite to the lightning resistant mesh 7.
- the film 22 having the irregularities formed on the surface thereof is a release film, and specific examples thereof include a release fabric in which glass fiber such as Tooltec (registered trademark) is coated with PTFE.
- the film 22 having the irregularities formed on the surface is peeled off from the composite material 21 after the composite material 21 is cured.
- a film 22 having irregularities formed on the surface is arranged on the surface of the third film adhesive 8 opposite to the lightning-resistant mesh 7.
- a deaeration circuit is secured during curing of the composite material 21 due to the unevenness of the film, so that it is possible to suppress bubbles from remaining on the surface (lower surface) of the composite material 21.
- the surface properties can be improved.
- FIG. 1 The basic configuration of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment.
- the first embodiment is different from the first embodiment in that the vicinity 9 is provided with the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5.
- the difference is that a low-weight fourth film adhesive 32 is disposed. Therefore, in the present embodiment, the different parts will be described, and the description of the other overlapping parts will be omitted.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
- FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core 2 when the composite material 31 according to the present embodiment is cured.
- the fourth film adhesive having a lower basis weight than the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5 is provided in the vicinity 9 of the third film adhesive 8.
- An agent 32 is provided.
- the basis weight means the weight per unit area of the film adhesive.
- a fourth portion (having a smaller amount of resin) having a lower basis weight than the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5 is provided in the vicinity 9 of the third film adhesive 8.
- the film adhesive 32 is disposed.
- the basic configuration of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but differs from the first embodiment in that the first film adhesive 3 and the second film adhesive 3 are used instead of the third film adhesive 8.
- the difference is that a third film adhesive 48 which is a film adhesive having a lower basis weight than the film adhesive 5 is disposed. Therefore, in the present embodiment, the different parts will be described, and the description of the other overlapping parts will be omitted.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
- FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core 2 when the composite material 41 according to the present embodiment is cured.
- the third film adhesive 48 is a lower-weight film adhesive than the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5.
- the basis weight of the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5 is 0.06 psf (pound / square sheet), and the basis weight of the third film adhesive 48 is 0.03 psf.
- the present invention is not limited to this example.
- the basis weight of the third film adhesive 48 is 0.02 psf to 0.04 psf.
- the third film adhesive 48 is a resin material having a low basis weight (a small amount of resin).
- the amount of resin in the entire third film adhesive 48 can be reduced. Accordingly, the amount of resin flowing to a portion where the adhesive pool is likely to be generated at the time of curing can be reduced, so that the generation of the adhesive pool at the time of curing the composite material 41 can be suppressed. Therefore, at the time of curing of the composite material 41, it is possible to suppress the fiber of the skin material from bending and causing a decrease in strength.
- Such a composite material 41 can be suitably used for an aircraft structure.
- the basic configuration of the present embodiment is basically the same as that of the fourth embodiment.
- the fourth embodiment is different from the fourth embodiment in that a surface (lower surface) of the third film adhesive 48 on the side opposite to the lightning-resistant mesh 7 is provided.
- the difference is that a film 22 having irregularities formed on the surface is disposed. Therefore, in the present embodiment, the different parts will be described, and the description of the other overlapping parts will be omitted.
- the same components as those of the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core 2 when the composite material 51 according to the present embodiment is cured.
- the film 22 having irregularities on the surface is disposed on the surface (lower surface) of the third film adhesive 48 on the side opposite to the lightning resistant mesh 7.
- the same film as described in the second embodiment can be used.
- the film 22 having irregularities on the surface is disposed on the surface of the third film adhesive 48 opposite to the lightning-resistant mesh 7.
- a deaeration circuit is secured during curing of the composite material 51 due to the unevenness of the film, so that it is possible to suppress bubbles from remaining on the surface (lower surface) of the composite material 51.
- the surface properties can be improved.
- FIG. 1 The basic configuration of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but differs from the first embodiment in that the first film adhesive 3 and the second film adhesive 3 are used instead of the third film adhesive 8.
- the difference is that a third film adhesive 68 which is a film adhesive having a higher viscosity than the film adhesive 5 is provided. Therefore, in the present embodiment, the different parts will be described, and the description of the other overlapping parts will be omitted.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
- FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core 2 when the composite material 61 according to the present embodiment is cured.
- the third film adhesive 68 is a film adhesive having a higher viscosity than the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5.
- the viscosity of the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5 may be set to about 100 Pa ⁇ S
- the viscosity of the third film adhesive 68 may be set to about 1,000 Pa ⁇ S.
- the present invention is not limited to this example.
- the third film adhesive 68 is a high-viscosity resin material.
- the third film adhesive 68 (disposed below the honeycomb core 2) has a high viscosity (for example, 1,000 Pa ⁇ S)
- the curing of the composite material 61 The flowability of the adhesive at the time can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent the adhesive from flowing and accumulating near the tip of the end of the honeycomb core 2. Therefore, it is possible to suppress the generation of the adhesive pool when the composite material 61 is cured. That is, when the composite material 61 is cured, the fibers of the skin material (the second skin material 6) can be prevented from bending and causing a decrease in strength.
- Such a composite material 61 can be suitably used for an aircraft structure.
- FIG. 7 a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
- the basic configuration of this embodiment is basically the same as that of the sixth embodiment, except that the third film adhesive 68 is provided on the surface (lower surface) on the side opposite to the lightning resistant mesh 7.
- the difference is that a film 22 having irregularities formed on the surface is disposed. Therefore, in the present embodiment, the different parts will be described, and the description of the other overlapping parts will be omitted. Note that the same components as those in the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
- FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing a state near the tip of the end of the honeycomb core 2 when the composite material 71 according to the present embodiment is cured.
- the film 22 having an uneven surface is disposed on a surface (lower surface) of the third film adhesive 68 opposite to the lightning-resistant mesh 7.
- the same film as described in the second embodiment can be used.
- the film 22 having irregularities on the surface is disposed on the surface of the third film adhesive 68 opposite to the lightning-resistant mesh 7.
- a deaeration circuit is secured at the time of curing the composite material 71 due to the unevenness of the film, so that bubbles can be suppressed from remaining on the surface (lower surface) of the composite material 71.
- the surface properties can be improved.
- the composite material of the present invention as described above can be cured at once.
- the composite material of the present invention even when the composite material is cured and molded (1 Shot molding), at the time of curing the composite material, the fibers of the skin material are sufficiently suppressed from bending and causing a decrease in strength. Can be. Accordingly, by performing the one-shot molding, the operation cost of the autoclave can be reduced, and the molding cost can be reduced because the operation of curing with the curing bag is performed only once. The rough trim operation after the skin material is hardened and the jig cleaning operation, which are required for the secondary adhesive molding, are not required, which is simple.
- the composite material of the present invention as described above can be used as a lightweight, high-profile material for future civil aircraft control surfaces, future helicopter / spaceplane panels, aircraft flooring, flooring and frame materials for new transportation and railway vehicles.
- the present invention can be suitably applied to products that require a rigid composite honeycomb sandwich panel.
- the case where the third film adhesive 8, 48, 68 is used as the resin material has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. Specifically, a surface conditioner or the like may be used instead of the third film adhesive.
- the case where the first film adhesive 3 and the second film adhesive 5 are used has been described as an example, but these two film adhesives are used. May not be used. This eliminates the need for a film adhesive, thereby reducing costs.
- molding can be performed by 1-shot molding. At this time, the two skin materials (uncured prepreg) are directly bonded to the honeycomb core.
- the case where the end of the honeycomb core 2 is chamfered is described as an example.
- the chamfering need not be performed. Even when the honeycomb core is not chamfered, it is expected that the above-described adhesive pool will occur. However, if the composite material is configured as in the present invention, the occurrence of such an adhesive pool is suppressed. can do.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる複合材を提供することを目的とする。複合材(1)は、ハニカムコア(2)と、第1のスキン材(4)と、第2のスキン材(6)と、耐雷メッシュ(7)と、樹脂材料(8)と、を備え、樹脂材料(8)のうち、ハニカムコア(2)の端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分(9)には、樹脂材料(8)が配置されていない。第1のスキン材(4)とハニカムコア(2)との間に、第1のフィルム接着剤(3)が配置されており、第2のスキン材(6)とハニカムコア(2)との間に、第2のフィルム接着剤(5)が配置されており、樹脂材料(8)における近傍部分(9)には、第1のフィルム接着剤(3)及び第2のフィルム接着剤(5)よりも低目付の第4のフィルム接着剤が配置されている。
Description
本発明は、複合材及び複合材の硬化方法に関するものである。
近年、曲げ応力、せん断応力等に対して優れた強度を発揮する複合材ハニカムサンドイッチパネルが、航空機等の構造材として使用されている。複合材ハニカムサンドイッチパネルは、軽量のコア材(ハニカムコア)の上下面に高強度のスキン材を配したサンドイッチ構造となっている。これらスキン材とハニカムコアとの接着には、フィルム状接着剤が使用されることがある。このような複合材ハニカムサンドイッチパネルの例としては、例えば特許文献1に記載されているものが報告されている。
雷撃による損傷を防ぐため、航空機構造に使用される複合材ハニカムサンドイッチパネルにおいては、一般に空力面に耐雷メッシュを取り付けている。従来、複合材ハニカムサンドイッチパネルへの耐雷メッシュの取り付けに当たっては、硬化前の複合材ハニカムサンドイッチパネル(以下、これを単に「複合材」と言う)において、空力面に耐雷メッシュと樹脂材料(例えばフィルム接着剤(耐雷メッシュを複合材に一体化させるための接着剤)や表面調整剤)とを適用する。
以下、図9,10を示して、上記のような複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。図9は、従来の複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法の一例(二次接着成形)を説明するための概略図である。図9のステップ(a)はスキン材形成用のプリプレグが用意された状態を示す図であり、図9のステップ(b)は積層されたプリプレグが硬化される状態を示す図であり、図9のステップ(c)は複合材が硬化される状態を示す図である。
二次接着成形による製造方法においては、まず、図9のステップ(a)に示すように、上下2種類のスキン材の材料であるプリプレグ110を例えば3枚ずつ用意し、これらをそれぞれ積層する。次に、図9のステップ(b)に示すように、積層した未硬化のプリプレグ111をそれぞれ別のオートクレーブバッグ112に封入してオートクレーブにて硬化する。これにより、プリプレグを硬化して、硬化後プリプレグ113を2つ得る。このとき、図中では省略しているが、2つのうち一方の硬化後プリプレグ113には、後述の樹脂材料108及び耐雷メッシュ107を一緒に硬化させて一体化させている。
この後、下から樹脂材料108、耐雷メッシュ107、硬化後プリプレグ113、第2のフィルム接着剤105、ハニカムコア102、第1のフィルム接着剤103、硬化後プリプレグ113の順に積層して複合材101を得る(図9のステップ(c))。なお、図9のステップ(c)中では分離して描いているが、樹脂材料108、耐雷メッシュ107、及び図9のステップ(c)中紙面下側の硬化後プリプレグ113は一体化されている。得られた複合材101をオートクレーブバッグ112に封入してオートクレーブにて硬化することで、複合材ハニカムサンドイッチパネルを得ることができる。
複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造に当たっては、現状、図9に示すような二次接着成形による製造方法が一般的である。しかし、この製造方法では、オートクレーブの運転を2回以上行う必要があり、硬化するための費用が増大するという欠点があった。そこで、例えば特許文献1等に報告されているように、オートクレーブの運転回数を削減するため、図10に示すような、1回のオートクレーブにて複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造を行う1Shot成形が試みられている。以下、図10を示してこのような1Shot成形による複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。図10のステップ(a)は複合材が用意された状態を示す図であり、図10のステップ(b)は図10のステップ(a)の複合材が硬化される状態を示す図である。
1Shot成形においては、図10のステップ(a)に示すように、図9のステップ(c)の複合材101のうち、硬化後プリプレグ113を未硬化のプリプレグ111に替えたものを複合材101’として用意する。次に、図10のステップ(b)に示すように、この複合材101’をオートクレーブバッグ112に封入してオートクレーブにて硬化する。これにより、1回のオートクレーブにて複合材ハニカムサンドイッチパネルを製造することができる。従って、1Shot成形であれば、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグ作業が1回となることから成形費用を削減できる。また、二次接着成形で必要となるスキン硬化後のラフトリム作業及び治具清掃作業が不要となる。
ここで、通常、複合材ハニカムサンドイッチパネルの成形に当たり、ハニカムコアの側面に圧力がかかることにより発生するコアクラッシュを低減するために、ハニカムコアの端部を斜め30°程度に削ぎ落とす面取り(チャンファ)加工を行う。このような面取り加工を行ったハニカムコアを備える複合材を1shot成形する場合について、以下図11を示して説明する。
図11は図10のステップ(b)の複合材101’の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。図11に示すように、ハニカムコア102の端部に面取り加工を施した場合、この端部が傾斜した形状となるため、ハニカムコア102の端部の先端に向かうにつれて、未硬化のプリプレグ111がハニカムコア102の端部の形状になじみにくくなる。また、このハニカムコア102の端部は傾斜した形状になっているため、端部の先端に相対的にオートクレーブの圧力がかかりにくい部分が生じてしまう。このような複合材101’について1Shot成形を行うと、ハニカムコア102の先端の相対的にオートクレーブ圧力がかかりにくい箇所で、最外層に配置した樹脂材料108が溜まる(接着剤溜り114が生じる)ことがある。接着剤溜り114が生じてしまうと、この接着剤溜り114によりスキン材(図11中、紙面下側の未硬化のプリプレグ111)の繊維が屈曲(リンクル)してしまい、得られる複合材ハニカムサンドイッチパネルの強度低下が生じてしまうという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる複合材を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第1のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第2のスキン材と、前記第2のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第2のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、前記樹脂材料のうち、前記ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分には、前記樹脂材料が配置されていない複合材を提供する。
本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第1のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第2のスキン材と、前記第2のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第2のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、前記樹脂材料のうち、前記ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分には、前記樹脂材料が配置されていない複合材を提供する。
本発明の第1態様に係る複合材においては、樹脂材料のうち、ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分には、樹脂材料が配置されていない。航空機構造に使用される複合材においては、一般に空力面に耐雷メッシュと樹脂材料を適用する。この複合材において、特にハニカムコアの端部に面取り加工を施す場合、この端部の先端に相対的にオートクレーブの圧力がかかりにくい部分が生じてしまう。この状態で複合材を硬化させると、この部分において、最外層に配置した樹脂材料(例えばフィルム接着剤や表面調整剤)が溜まってしまう(接着剤溜りが生じる)ことがある。接着剤溜りが生じてしまうと、スキン材の繊維が屈曲(リンクル)し、強度低下を招く恐れがある。ここで、本発明のように、(ハニカムコアの下部に配置されている)樹脂材料のうち、ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分に樹脂材料が配置されていない場合、接着剤溜りが生じやすい部分にもともと接着剤が存在しない。従って、硬化時に上記部分に周囲から接着剤が流動してきても、接着剤溜りを生じるには至らない。従って、複合材の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような本発明の複合材であれば、航空機構造に好適に使用することができる。なお、上記近傍部分の大きさとしては、例えば、左右方向の長さは、水平視で5mm~30mm、好ましくは5mm~20mmの範囲とすればよい。奥行方向の長さは、水平視で、ハニカムコアの奥行方向の寸法+5mm~ハニカムコアの奥行方向の寸法+30mm、好ましくはハニカムコアの奥行方向の寸法+5mm~ハニカムコアの奥行方向の寸法+20mmの範囲とすればよい。また、水平視で、樹脂材料の厚みに対して、上記近傍部分の左右方向の長さを20~150倍、好ましくは25~100倍の長さとし、上記近傍部分の奥行方向の長さを20~150倍、好ましくは25~100倍の長さとすればよい。
前記複合材において、前記第1のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第1のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第1のフィルム接着剤が配置されており、前記第2のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第2のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第2のフィルム接着剤が配置されており、前記樹脂材料における前記近傍部分には、前記第1のフィルム接着剤及び前記第2のフィルム接着剤よりも低目付の第4のフィルム接着剤が配置されていることが好ましい。
上記のように樹脂材料における近傍部分に、第1のフィルム接着剤及び第2のフィルム接着剤よりも低目付の(樹脂量の少ない)第4のフィルム接着剤が配置されていれば、複合材の硬化後における、樹脂量不足による複合材の表面(下面)の気泡の残存を抑制することができる。
本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第1のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第2のスキン材と、前記第2のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第2のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、前記樹脂材料は、低目付の樹脂材料である複合材を提供する。
本発明の第2態様に係る複合材においては、樹脂材料は、(例えば第1のフィルム接着剤及び第2のフィルム接着剤よりも)低目付の(樹脂量の少ない)樹脂材料となっている。このように樹脂材料として樹脂量の少ないものを用いることにより、樹脂材料全体における樹脂の量を低減することができる。これにより、硬化時に接着剤溜りが生じやすい部分に流動する樹脂の量を減らすことができるので、複合材の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。従って、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような本発明の複合材であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
上記複合材において、前記第1のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第1のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第1のフィルム接着剤が配置されており、前記第2のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第2のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第2のフィルム接着剤が配置されており、前記樹脂材料は、前記第1のフィルム接着剤及び前記第2のフィルム接着剤よりも低目付の樹脂材料であることが好ましい。
このようにすれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことをより確実に抑制することができる。
上記複合材において、前記樹脂材料の目付は、0.02psf~0.04psfであることが好ましい。
低目付の樹脂材料としては、具体的にはこのような目付を有するものを挙げることができる。
本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第1のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第2のスキン材と、前記第2のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第2のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、前記樹脂材料は、高粘度の樹脂材料であることを特徴とする複合材を提供する。
本発明の第3態様に係る複合材においては、樹脂材料は、(例えば第1のフィルム接着剤及び第2のフィルム接着剤よりも)高粘度の樹脂材料となっている。ここで、本発明のように、(ハニカムコアの下部に配置されている)樹脂材料が、高粘度(例えば1,000Pa・S)であれば、複合材の硬化時における接着剤の流動性を低下させることができる。これにより、接着剤が流動して、ハニカムコアの端部の先端近傍に溜まってしまうことを抑制することができる。従って、複合材の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような本発明の複合材であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
上記複合材において、前記第1のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第1のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第1のフィルム接着剤が配置されており、前記第2のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第2のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第2のフィルム接着剤が配置されており、前記樹脂材料は、前記第1のフィルム接着剤及び前記第2のフィルム接着剤よりも高粘度の樹脂材料であることが好ましい。
このようにすれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことをより確実に抑制することができる。
前記複合材において、前記樹脂材料の前記耐雷メッシュとは反対側の面には、さらに、表面に凹凸が形成されたフィルムが配置されていることが好ましい。
上記のように樹脂材料の耐雷メッシュとは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルムが配置されていれば、フィルムの凹凸により、複合材の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材の表面(下面)に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
前記複合材において、前記ハニカムコアの端部は、前記第2のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されていることが好ましい。
上記のように、本発明においては、ハニカムコアの端部に面取り加工を施すことができる。
本発明は、上述の複合材を一括で硬化する複合材の硬化方法を提供する。
本発明の複合材は、一括で硬化を行って成形(1Shot成形)しても、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを十分に抑制することができる。従って、1Shot成形を行うことで、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグで硬化する作業が1回となるため、成形費用も削減できる。二次接着成形で必要となる、スキン材硬化後のラフトリム作業と治具清掃作業とが不要になるため、簡便である。
本発明の複合材であれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。
以下、本発明に係る複合材の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態に係る複合材について、図1,8を用いて説明する。
以下、本発明の第1実施形態に係る複合材について、図1,8を用いて説明する。
図8は、本実施形態に係る複合材の構成を説明するための斜視図である。
図8に示すように、本実施形態に係る複合材1は、ハニカムコア2と、第1のフィルム接着剤3と、第1のスキン材4と、第2のフィルム接着剤5と、第2のスキン材6と、耐雷メッシュ7と、第3のフィルム接着剤(樹脂材料)8と、を備えている。具体的には、第1のフィルム接着剤3はハニカムコア2の一方の面(上面)に配置され、第1のスキン材4は第1のフィルム接着剤3を介してハニカムコア2に接着される。一方、第2のフィルム接着剤5はハニカムコア2の一方の面とは反対側の面(下面)に配置され、第2のスキン材6は第2のフィルム接着剤5を介してハニカムコア2に接着される。そして、耐雷メッシュ7は第2のスキン材6のハニカムコア2に接着される面とは反対側の面上に配置されており、第3のフィルム接着剤8は耐雷メッシュ7の第2のスキン材6側とは反対側の面に配置されている。
図8に示すように、本実施形態に係る複合材1は、ハニカムコア2と、第1のフィルム接着剤3と、第1のスキン材4と、第2のフィルム接着剤5と、第2のスキン材6と、耐雷メッシュ7と、第3のフィルム接着剤(樹脂材料)8と、を備えている。具体的には、第1のフィルム接着剤3はハニカムコア2の一方の面(上面)に配置され、第1のスキン材4は第1のフィルム接着剤3を介してハニカムコア2に接着される。一方、第2のフィルム接着剤5はハニカムコア2の一方の面とは反対側の面(下面)に配置され、第2のスキン材6は第2のフィルム接着剤5を介してハニカムコア2に接着される。そして、耐雷メッシュ7は第2のスキン材6のハニカムコア2に接着される面とは反対側の面上に配置されており、第3のフィルム接着剤8は耐雷メッシュ7の第2のスキン材6側とは反対側の面に配置されている。
ハニカムコア2の端部は、後述するように、第2のスキン材6側に傾斜するように面取り加工が施されている。第1のスキン材4及び第2のスキン材6は、未硬化のプリプレグを例えば複数枚積層したものである。後述するように、第3のフィルム接着剤8の一部には、第3のフィルム接着剤が配置されていない。
次に、図1を示して本実施形態に係る複合材1における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の構成について具体的に説明する。図1は本実施形態に係る複合材1の硬化時における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。図1に示すように、ハニカムコア2の端部は、第2のスキン材6側に例えば30°傾斜するように面取り加工が施されている。第3のフィルム接着剤8のうち、ハニカムコア2の(面取り加工が施された)端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分9には第3のフィルム接着剤8が配置されていない。
近傍部分9の形状は、ハニカムコア2の端部の先端の領域に対応する領域を含んでさえいれば、特に限定されず、例えば長方形や台形等の任意の形状とすることができる。
なお、上記近傍部分9の大きさとしては、例えば、左右方向(図1中の左右方向)の長さは、水平視で5mm~30mm、好ましくは5mm~20mmの範囲とすればよい。奥行方向(図1中の紙面奥行方向)の長さは、水平視で、ハニカムコア2の奥行方向の寸法+5mm~ハニカムコア2の奥行方向の寸法+30mm、好ましくはハニカムコア2の奥行方向の寸法+5mm~ハニカムコア2の奥行方向の寸法+20mmの範囲とすればよい。また、水平視で、第3のフィルム接着剤8の厚みに対して、上記近傍部分9の左右方向の長さを20~150倍、好ましくは25~100倍の長さとし、上記近傍部分9の奥行方向の長さを20~150倍、好ましくは25~100倍の長さとすればよい。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係る複合材1においては、第3のフィルム接着剤8のうち、ハニカムコア2の(面取り加工が施された)端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分9には第3のフィルム接着剤8が配置されていない。本実施形態のように、(ハニカムコア2の下部に配置されている)第3のフィルム接着剤8において、ハニカムコア2の端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分9に第3のフィルム接着剤8が配置されていない場合、接着剤溜りが生じやすい部分にもともと接着剤が存在しない。従って、硬化時に上記部分に周囲から接着剤が流動してきても、接着剤溜りを生じるには至らない。従って、複合材1の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材1の硬化時において、スキン材(第2のスキン材6)の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような本実施形態の複合材1であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
本実施形態に係る複合材1においては、第3のフィルム接着剤8のうち、ハニカムコア2の(面取り加工が施された)端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分9には第3のフィルム接着剤8が配置されていない。本実施形態のように、(ハニカムコア2の下部に配置されている)第3のフィルム接着剤8において、ハニカムコア2の端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分9に第3のフィルム接着剤8が配置されていない場合、接着剤溜りが生じやすい部分にもともと接着剤が存在しない。従って、硬化時に上記部分に周囲から接着剤が流動してきても、接着剤溜りを生じるには至らない。従って、複合材1の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材1の硬化時において、スキン材(第2のスキン材6)の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような本実施形態の複合材1であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について、図2を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、第3のフィルム接着剤8の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について、図2を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、第3のフィルム接着剤8の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図2は、本実施形態に係る複合材21の硬化時における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材21においては、第3のフィルム接着剤8の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。
この表面に凹凸が形成されたフィルム22は離型フィルムであり、具体的にはツールテック(登録商標)等のガラス繊維をPTFEでコーティングした離型ファブリックを挙げることができる。表面に凹凸が形成されたフィルム22は複合材21の硬化後に複合材21から剥がされる。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材21は、第3のフィルム接着剤8の耐雷メッシュ7とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材21の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材21の表面(下面)に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
本実施形態の複合材21は、第3のフィルム接着剤8の耐雷メッシュ7とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材21の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材21の表面(下面)に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について、図3を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、近傍部分9に、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付の第4のフィルム接着剤32が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態について、図3を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、近傍部分9に、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付の第4のフィルム接着剤32が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図3は、本実施形態に係る複合材31の硬化時における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材31においては、第3のフィルム接着剤8における近傍部分9には、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付の第4のフィルム接着剤32が配置されている。なお、目付とは、フィルム接着剤の単位面積当たりの重量を意味する。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材31は、第3のフィルム接着剤8における近傍部分9に、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付の(樹脂量の少ない)第4のフィルム接着剤32が配置されている。これにより、複合材31の硬化後における、樹脂量不足による複合材31の表面(下面)の気泡の残存を抑制することができる。
本実施形態の複合材31は、第3のフィルム接着剤8における近傍部分9に、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付の(樹脂量の少ない)第4のフィルム接着剤32が配置されている。これにより、複合材31の硬化後における、樹脂量不足による複合材31の表面(下面)の気泡の残存を抑制することができる。
〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、第3のフィルム接着剤8の代わりに、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付のフィルム接着剤である第3のフィルム接着剤48が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、第3のフィルム接着剤8の代わりに、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付のフィルム接着剤である第3のフィルム接着剤48が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図4は、本実施形態に係る複合材41の硬化時における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材41においては、第3のフィルム接着剤48は、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも低目付のフィルム接着剤となっている。具体的には、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5の目付を0.06psf(ポンド/スクエアシート)とし、第3のフィルム接着剤48の目付を、0.03psfとすればよいが、この例に限定されない。好ましくは、第3のフィルム接着剤48の目付は、0.02psf~0.04psfである。粘度が高いフィルム接着剤を用いる場合、第3のフィルム接着剤8の目付が0.06psf以上の場合であっても、接着剤溜りの発生を抑制することが可能である。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係る複合材41においては、第3のフィルム接着剤48は、低目付の(樹脂量の少ない)樹脂材料となっている。このように第3のフィルム接着剤48として樹脂量の少ないものを用いることにより、第3のフィルム接着剤48全体における樹脂の量を低減することができる。これにより、硬化時に接着剤溜りが生じやすい部分に流動する樹脂の量を減らすことができるので、複合材41の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。従って、複合材41の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような複合材41であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
本実施形態に係る複合材41においては、第3のフィルム接着剤48は、低目付の(樹脂量の少ない)樹脂材料となっている。このように第3のフィルム接着剤48として樹脂量の少ないものを用いることにより、第3のフィルム接着剤48全体における樹脂の量を低減することができる。これにより、硬化時に接着剤溜りが生じやすい部分に流動する樹脂の量を減らすことができるので、複合材41の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。従って、複合材41の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような複合材41であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
〔第5実施形態〕
次に、本発明の第5実施形態について、図5を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第4実施形態と基本的に同様であるが、第4実施形態とは、第3のフィルム接着剤48の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第4実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
次に、本発明の第5実施形態について、図5を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第4実施形態と基本的に同様であるが、第4実施形態とは、第3のフィルム接着剤48の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第4実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図5は、本実施形態に係る複合材51の硬化時における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材51においては、第3のフィルム接着剤48の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。この表面に凹凸が形成されたフィルム22としては、第2実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材51は、第3のフィルム接着剤48の耐雷メッシュ7とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材51の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材51の表面(下面)に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
本実施形態の複合材51は、第3のフィルム接着剤48の耐雷メッシュ7とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材51の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材51の表面(下面)に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
〔第6実施形態〕
次に、本発明の第6実施形態について、図6を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、第3のフィルム接着剤8の代わりに、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも高粘度のフィルム接着剤である第3のフィルム接着剤68が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
次に、本発明の第6実施形態について、図6を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第1実施形態と基本的に同様であるが、第1実施形態とは、第3のフィルム接着剤8の代わりに、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも高粘度のフィルム接着剤である第3のフィルム接着剤68が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図6は、本実施形態に係る複合材61の硬化時における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材61においては、第3のフィルム接着剤68は、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5よりも高粘度のフィルム接着剤となっている。具体的には、第1のフィルム接着剤3及び第2のフィルム接着剤5の粘度を100Pa・S程度とし、第3のフィルム接着剤68の粘度を、1,000Pa・S程度とすればよいが、この例に限定されない。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係る複合材61においては、第3のフィルム接着剤68は、高粘度の樹脂材料となっている。ここで、本実施形態のように、(ハニカムコア2の下部に配置されている)第3のフィルム接着剤68が、高粘度(例えば1,000Pa・S)であれば、複合材61の硬化時における接着剤の流動性を低下させることができる。これにより、接着剤が流動して、ハニカムコア2の端部の先端近傍に溜まってしまうことを抑制することができる。従って、複合材61の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材61の硬化時において、スキン材(第2のスキン材6)の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような複合材61であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
本実施形態に係る複合材61においては、第3のフィルム接着剤68は、高粘度の樹脂材料となっている。ここで、本実施形態のように、(ハニカムコア2の下部に配置されている)第3のフィルム接着剤68が、高粘度(例えば1,000Pa・S)であれば、複合材61の硬化時における接着剤の流動性を低下させることができる。これにより、接着剤が流動して、ハニカムコア2の端部の先端近傍に溜まってしまうことを抑制することができる。従って、複合材61の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材61の硬化時において、スキン材(第2のスキン材6)の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。このような複合材61であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
〔第7実施形態〕
次に、本発明の第7実施形態について、図7を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第6実施形態と基本的に同様であるが、第6実施形態とは、第3のフィルム接着剤68の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第6実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
次に、本発明の第7実施形態について、図7を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第6実施形態と基本的に同様であるが、第6実施形態とは、第3のフィルム接着剤68の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第6実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図7は、本実施形態に係る複合材71の硬化時における、ハニカムコア2の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材71においては、第3のフィルム接着剤68の耐雷メッシュ7とは反対側の面(下面)に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。この表面に凹凸が形成されたフィルム22としては、第2実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材71は、第3のフィルム接着剤68の耐雷メッシュ7とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材71の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材71の表面(下面)に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
本実施形態の複合材71は、第3のフィルム接着剤68の耐雷メッシュ7とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム22が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材71の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材71の表面(下面)に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
以上説明したような本発明の複合材は、一括で硬化することができる。本発明の複合材であれば、一括で硬化を行って成形(1Shot成形)しても、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを十分に抑制することができる。従って、1Shot成形を行うことで、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグで硬化する作業が1回となるため、成形費用も削減できる。二次接着成形で必要となる、スキン材硬化後のラフトリム作業と治具清掃作業とが不要になるため、簡便である。
以上説明したような本発明の複合材は、将来民間機用舵面構造、将来ヘリ・宇宙往還機用パネル、航空機用床材、新交通及び鉄道車両の床材・フレーム材等、軽量・高剛性の複合材ハニカムサンドイッチパネルを必要とする製品に好適に適用可能である。
以上に説明した本発明の複合材の一実施形態においては、樹脂材料として第3のフィルム接着剤8,48,68を使用する場合を一例として説明したが、これらに限定されない。具体的には、第3のフィルム接着剤の代わりに表面調整剤などを用いてもよい。
以上に説明した本発明の複合材の一実施形態においては、第1のフィルム接着剤3と第2のフィルム接着剤5とを使用する場合を一例として説明したが、これらの2つのフィルム接着剤を使用しない態様としてもよい。このようにすれば、フィルム接着剤が不要となるので、コストを下げることができる。また、上記2つのフィルム接着剤を使用しない態様とした場合においても、1Shot成形で成形を行うことができる。このとき、ハニカムコアに2つのスキン材(未硬化のプリプレグ)が直接接着される。
以上に説明した本発明の複合材の一実施形態においては、ハニカムコア2の端部に面取り加工する場合を一例として説明したが、面取り加工は行わなくてもよい。ハニカムコアに面取り加工を行わない場合においても、上記のような接着剤溜りが生じることが予想されるが、本発明のように複合材を構成すれば、このような接着剤溜りの発生を抑制することができる。
1,21,31,41,51,61,71 複合材
2 ハニカムコア
3 第1のフィルム接着剤
4 第1のスキン材
5 第2のフィルム接着剤
6 第2のスキン材
7 耐雷メッシュ
8,48,68 第3のフィルム接着剤(樹脂材料)
9 近傍部分
22 表面に凹凸が形成されたフィルム
32 第4のフィルム接着剤
2 ハニカムコア
3 第1のフィルム接着剤
4 第1のスキン材
5 第2のフィルム接着剤
6 第2のスキン材
7 耐雷メッシュ
8,48,68 第3のフィルム接着剤(樹脂材料)
9 近傍部分
22 表面に凹凸が形成されたフィルム
32 第4のフィルム接着剤
Claims (10)
- ハニカムコアと、
該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第1のスキン材と、
前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第2のスキン材と、
前記第2のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、
該耐雷メッシュの前記第2のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、
前記樹脂材料のうち、前記ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分には、前記樹脂材料が配置されていない複合材。 - 前記第1のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第1のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第1のフィルム接着剤が配置されており、
前記第2のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第2のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第2のフィルム接着剤が配置されており、
前記樹脂材料における前記近傍部分には、前記第1のフィルム接着剤及び前記第2のフィルム接着剤よりも低目付の第4のフィルム接着剤が配置されている請求項1に記載の複合材。 - ハニカムコアと、
該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第1のスキン材と、
前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第2のスキン材と、
前記第2のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、
該耐雷メッシュの前記第2のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、
前記樹脂材料は、低目付の樹脂材料である複合材。 - 前記第1のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第1のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第1のフィルム接着剤が配置されており、
前記第2のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第2のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第2のフィルム接着剤が配置されており、
前記樹脂材料は、前記第1のフィルム接着剤及び前記第2のフィルム接着剤よりも低目付の樹脂材料である請求項3に記載の複合材。 - 前記樹脂材料の目付は、0.02psf~0.04psfである請求項3又は請求項4に記載の複合材。
- ハニカムコアと、
該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第1のスキン材と、
前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第2のスキン材と、
前記第2のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、
該耐雷メッシュの前記第2のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、
前記樹脂材料は、高粘度の樹脂材料である複合材。 - 前記第1のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第1のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第1のフィルム接着剤が配置されており、
前記第2のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第2のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第2のフィルム接着剤が配置されており、
前記樹脂材料は、前記第1のフィルム接着剤及び前記第2のフィルム接着剤よりも高粘度の樹脂材料である請求項6に記載の複合材。 - 前記樹脂材料の前記耐雷メッシュとは反対側の面には、さらに、表面に凹凸が形成されたフィルムが配置されている請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の複合材。
- 前記ハニカムコアの端部は、前記第2のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されている請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の複合材。
- 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の複合材を一括で硬化する複合材の硬化方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/979,440 US11926131B2 (en) | 2018-06-28 | 2019-02-26 | Composite material and method for curing composite material |
EP19824500.3A EP3741552A1 (en) | 2018-06-28 | 2019-02-26 | Composite material and method for curing composite material |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-123067 | 2018-06-28 | ||
JP2018123067A JP7039401B2 (ja) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 複合材及び複合材の硬化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020003610A1 true WO2020003610A1 (ja) | 2020-01-02 |
Family
ID=68986820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/007162 WO2020003610A1 (ja) | 2018-06-28 | 2019-02-26 | 複合材及び複合材の硬化方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11926131B2 (ja) |
EP (1) | EP3741552A1 (ja) |
JP (1) | JP7039401B2 (ja) |
WO (1) | WO2020003610A1 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06190956A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ハニカムサンドイッチパネルの製造方法 |
JPH06508801A (ja) * | 1991-04-12 | 1994-10-06 | ショート ブラザーズ ピーエルシー | 構造用構成部材 |
JP2006502046A (ja) * | 2002-10-11 | 2006-01-19 | ザ・ボーイング・カンパニー | 複合航空機パネルの避雷および接地手段 |
JP2007015385A (ja) | 1996-01-11 | 2007-01-25 | Boeing Co:The | 複合ハニカムサンドイッチ構造 |
JP2012529978A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-29 | ロード コーポレイション | 落雷からの基材の保護方法 |
JP2014188997A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Aircraft Corp | 被修理部の修理方法および修理装置 |
JP2016147613A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 三菱航空機株式会社 | 航空機の補強構造体 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5123985A (en) * | 1986-09-02 | 1992-06-23 | Patricia Evans | Vacuum bagging apparatus and method including a thermoplastic elastomer film vacuum bag |
US5370921A (en) * | 1991-07-11 | 1994-12-06 | The Dexter Corporation | Lightning strike composite and process |
EP2006064B1 (en) * | 2006-03-08 | 2020-06-24 | Toray Industries, Inc. | Process for producing a fiber-reinforced molded product |
CN102498184B (zh) * | 2009-08-31 | 2014-09-10 | 塞特克技术公司 | 高性能粘合剂组合物 |
FR3007413B1 (fr) * | 2013-06-20 | 2020-11-27 | Les Stratifies | Procede de bordurage de panneaux composites, ruban pour la mise en oeuvre du procede, panneau obtenu par le procede et machine de mise en oeuvre du procede. |
US10351259B2 (en) * | 2018-05-08 | 2019-07-16 | Airbus Sas | Ultra-thin metallic foil for lightning strike protection |
-
2018
- 2018-06-28 JP JP2018123067A patent/JP7039401B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-26 EP EP19824500.3A patent/EP3741552A1/en not_active Withdrawn
- 2019-02-26 US US16/979,440 patent/US11926131B2/en active Active
- 2019-02-26 WO PCT/JP2019/007162 patent/WO2020003610A1/ja unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06508801A (ja) * | 1991-04-12 | 1994-10-06 | ショート ブラザーズ ピーエルシー | 構造用構成部材 |
JPH06190956A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ハニカムサンドイッチパネルの製造方法 |
JP2007015385A (ja) | 1996-01-11 | 2007-01-25 | Boeing Co:The | 複合ハニカムサンドイッチ構造 |
JP2006502046A (ja) * | 2002-10-11 | 2006-01-19 | ザ・ボーイング・カンパニー | 複合航空機パネルの避雷および接地手段 |
JP2012529978A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-29 | ロード コーポレイション | 落雷からの基材の保護方法 |
JP2014188997A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Aircraft Corp | 被修理部の修理方法および修理装置 |
JP2016147613A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 三菱航空機株式会社 | 航空機の補強構造体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11926131B2 (en) | 2024-03-12 |
US20210001588A1 (en) | 2021-01-07 |
EP3741552A1 (en) | 2020-11-25 |
JP7039401B2 (ja) | 2022-03-22 |
JP2020001270A (ja) | 2020-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6177611B2 (ja) | 相互薄板状の金属シートで補強された積層複合材の屈曲および補強部材 | |
AU2013238791B2 (en) | Panel structure and method for producing the same | |
JP6276230B2 (ja) | 自動車ボディの強度剛性向上方法 | |
US10766224B2 (en) | Panel made of laminates and method of manufacturing the same | |
KR20200008035A (ko) | 안정화 부재를 구비한 복합 구조물 | |
US9931809B2 (en) | Composite material structure and method of manufacturing composite material structure | |
US9731807B2 (en) | Joints in fibre metal laminates | |
EP2415662A1 (en) | Fuselage structure made of composite material | |
CN110843928A (zh) | 两件式胶接车辆组件 | |
JP2020536769A5 (ja) | ||
WO2020003608A1 (ja) | 複合材、複合材の製造方法、及び複合材の硬化方法 | |
KR101880116B1 (ko) | 내박리성 및 내충격성이 향상된 차량용 패널 | |
WO2020003610A1 (ja) | 複合材及び複合材の硬化方法 | |
JP2010032030A (ja) | 接着構造体およびその製作方法 | |
CN114161784B (zh) | 一种不锈钢极薄带的轻质多向缓冲吸能结构及制备方法 | |
CN105216879A (zh) | 一种应用复合材料制造的汽车外壳 | |
JP2021037662A (ja) | 金属樹脂複合体、及び該金属樹脂複合体を備える自動車部品 | |
CN107735247B (zh) | 由纤维复合材料制成的用于机动车的车身面构件 | |
JP6248775B2 (ja) | パネル部材 | |
JP2019155875A (ja) | 樹脂含有材料構造体及び樹脂含有材料構造体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19824500 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2019824500 Country of ref document: EP Effective date: 20200819 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |