JP2006159420A - Manufacturing method of frp molded product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空構造を有するFRP成形体(強化繊維プラスチックス成形体)の製造方法に関し、とくに、成形における脱型の方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an FRP molded body (reinforced fiber plastics molded body) having a hollow structure, and more particularly to a demolding method in molding.
強化繊維複合材料としてのFRP成形体は、優れた力学特性、軽量性等の要求特性を満たすことができることから、主に各種産業、中でも航空、宇宙用途、スポーツ用途等に広く用いられている。FRP成形体の代表的な製造方法としては、例えばオートクレーブ成形法が挙げられる。この成形法は、強化繊維にマトリックス樹脂を予め含浸させたプリプレグと呼ばれるシート状の材料を、成形型に積み重ねてオートクレーブにて加熱・加圧して成形品を得る方法である。 The FRP molded body as the reinforcing fiber composite material can satisfy the required properties such as excellent mechanical properties and light weight, and is therefore widely used mainly in various industries, especially in aviation, space use, sports use and the like. As a typical method for producing an FRP molded product, for example, an autoclave molding method may be mentioned. This molding method is a method in which a sheet-like material called a prepreg in which a reinforcing fiber is impregnated with a matrix resin in advance is stacked on a molding die and heated and pressed in an autoclave to obtain a molded product.
あるいは、ハンドレイアップ成形法と呼ばれる、成形型にドライな基材を配置しながら直接樹脂を塗布して含浸させ硬化させる方法もある。 Alternatively, there is a method called a hand lay-up molding method in which a resin is directly applied and impregnated and cured while a dry base material is placed on a mold.
これらの方法は、容易に所定の形状を得ることができ、且つ、高い機械特性を得ることができる反面、生産性が低いことから、航空、宇宙用途といった、軽量性や力学特性を必要とする比較的生産数量の少ない用途で主に用いられる方法である。 These methods can easily obtain a predetermined shape and can obtain high mechanical properties, but have low productivity and require lightness and mechanical properties such as aviation and space applications. This method is mainly used in applications where the production quantity is relatively small.
上記の成形方法は、比較的少量の生産に適していることから、成形に関わるサイクルタイムを差ほど気にする必要はなく、脱型に関しても、成形型と成形品の間にクサビ状のヘラや冶工具を挿入するなどして行うことが多い。また、こうして得られた成形品は、脱型時に、冶工具を挿入した時の傷等が成形品表面につきやすく、それを仕上げて修正するのに少なからず時間を要するという問題点もある。 Since the molding method described above is suitable for production of a relatively small amount, it is not necessary to worry about the cycle time involved in molding as much as the difference, and in terms of demolding, a wedge-shaped spatula between the mold and the molded product is also required. Or by inserting a tool. In addition, the molded product thus obtained has a problem that, when demolding, the surface of the molded product is easily damaged when a tool is inserted, and it takes time to finish and correct the molded product.
一方、複合材料の生産性に優れる成形法としては、例えばレジン・トランスファー・モールディング成形法(以下、RTM法と記す。)等の注入成形が挙げられる(例えば特許文献1)。かかるRTM法では、マトリックス樹脂が予備含浸されていない(ドライな)強化繊維基材を複雑な成形型の中に配置して、液状(低粘度)のマトリックス樹脂を注入することにより強化繊維中にマトリックス樹脂を含浸させて成形する。この方法は、比較的生産数量が多い場合に適用されるので、前述のような人手に頼るようなことでは、成形サイクルタイムが遅くなり、生産性に問題が出てくる。そこで、脱型用のエジェクター機構を型に設けたりするなど、脱型に要する時間を短くして生産性を向上させる方式が知られている。 On the other hand, examples of the molding method with excellent productivity of the composite material include injection molding such as a resin transfer molding method (hereinafter referred to as RTM method) (for example, Patent Document 1). In such an RTM method, a (dry) reinforcing fiber base that is not pre-impregnated with a matrix resin is placed in a complicated mold, and a liquid (low viscosity) matrix resin is injected into the reinforcing fiber. Impregnated with matrix resin and molded. Since this method is applied when the production quantity is relatively large, relying on the above-described manpower slows down the molding cycle time and causes a problem in productivity. Therefore, a method for improving productivity by shortening the time required for demolding, such as providing an ejector mechanism for demolding, is known.
しかしながら、この方式は、例えば熱可塑性樹脂による成形では、樹脂の粘度が比較的高いことからエジェクター機構の中に樹脂の混入がなく有効であるが、強化繊維プラスチックスのRTM成形法では、強化繊維に樹脂を含浸させることが必要であり、極めて低粘度の樹脂を用いることが必要となるので、結果として、樹脂注入時の圧力でエジェクター機構から樹脂が漏れたりすることがあり、期待される機能が発揮されないばかりか、エジェクター機構を設ける為の設備費用が高くなるという問題がある。
本発明者らは、これらの問題を解決すべく、従来問題であった脱型方法について検討をした結果、機構追加に付随するコストを低減し、かつ、極低粘度樹脂の環境下でも十分に機能を果たすことが可能な脱型方法を見出した。すなわち、本発明の課題は、従来人手により成されていた脱型作業を大幅に省力化し、安価で良好な脱型が可能なFRP成形体の製造方法を提供することにある。 In order to solve these problems, the present inventors have studied the conventional demolding method. As a result, the cost associated with the addition of the mechanism is reduced, and it is sufficient even in the environment of an extremely low viscosity resin. We found a demolding method that can perform the function. That is, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an FRP molded body that can greatly reduce the labor of demolding work that has been performed manually and can perform demolding at low cost.
上記課題を解決するために、本発明に係るFRP成形体の製造方法は、中空構造を有するFRP成形体の製造方法であって、成形型中で樹脂を硬化させた後、FRP成形体の中空構造の内側に圧力を加えることにより、FRP成形体を成形型より脱型することを特徴とする方法からなる。すなわち、本発明では、成形体の内側に内圧を付与することで成形体形状を一時的に変形させて成形型と異なる外形状とし、この変形を利用してFRP成形体を脱型する。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing an FRP molded body according to the present invention is a method for manufacturing an FRP molded body having a hollow structure, and after the resin is cured in a mold, the FRP molded body is hollow. It consists of a method characterized in that the FRP molded body is removed from the mold by applying pressure to the inside of the structure. That is, in the present invention, by applying an internal pressure to the inside of the molded body, the shape of the molded body is temporarily deformed to have an outer shape different from that of the mold, and the FRP molded body is demolded using this deformation.
このFRP成形体の製造方法においては、成形すべきFRP成形体の内側に膨縮可能な中空構造体を予め配置し、樹脂硬化後、中空構造体の内側に圧力を加えることによりFRP成形体を成形型より脱型することができる。この場合、上記中空構造体として、ブロー成形により成形された中空構造体、あるいは、回転成形により成形された中空構造体を用いることができる。 In this method of manufacturing an FRP molded body, a hollow structure body that can be expanded and contracted is placed in advance inside the FRP molded body to be molded, and after the resin is cured, the FRP molded body is applied by applying pressure to the inside of the hollow structure body. It can be removed from the mold. In this case, a hollow structure formed by blow molding or a hollow structure formed by rotational molding can be used as the hollow structure.
本発明に係るFRP成形体の製造方法によれば、従来人手により成されていた脱型作業を大幅に省力化でき、かつ、安価に、傷等を発生させない良好な脱型を行うことが可能になる。 According to the method for manufacturing an FRP molded body according to the present invention, it is possible to greatly reduce the labor of mold removal work that has been performed manually, and to perform good mold removal at low cost without causing scratches and the like. become.
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
本発明において、FRPとは、強化繊維により強化されている樹脂を指し、強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維、あるいはアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる強化繊維が挙げられる。FRPのマトリックス樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、さらには、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂も使用可能である。
Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
In the present invention, FRP refers to a resin reinforced with reinforcing fibers. Examples of reinforcing fibers include inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and metal fibers, or aramid fibers, polyethylene fibers, and polyamide fibers. Reinforcing fibers made of organic fibers can be mentioned. Examples of the FRP matrix resin include thermosetting resins such as epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and phenol resins. Furthermore, polyamide resins, polyolefin resins, dicyclopentadiene resins, polyurethane resins, Thermoplastic resins such as polypropylene resin can also be used.
本発明におけるRTM成形法で使用する樹脂としては、粘度が低く強化繊維への含浸が容易な熱硬化製樹脂または熱可塑性樹脂を形成するRIM(Reaction Injection Molding)用モノマーが好適であり、その中でもFRP成形体の熱収縮を低減させ、クラックの発生を抑えるという点から、エポキシ樹脂または熱可塑性樹脂やゴム成分などを配合した変性エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂がより適している。 As the resin used in the RTM molding method in the present invention, a thermosetting resin or a monomer for RIM (Reaction Injection Molding) that forms a thermoplastic resin, which has a low viscosity and can be easily impregnated into a reinforcing fiber, is preferable. From the viewpoint of reducing the thermal shrinkage of the FRP molded body and suppressing the occurrence of cracks, modified epoxy resins, nylon resins, and dicyclopentadiene resins blended with epoxy resins, thermoplastic resins, rubber components, or the like are more suitable.
本発明で使用する強化繊維基材は、例えば樹脂の含浸されていない強化繊維からなる基材を指し、その強化繊維の織物やチョップドファイバー、マット、ニット材料、さらにこれらとインサート部品との組み合わせ等が挙げられ、その用途により使い分けられる。前記インサート部品とは、例えばスチールやアルミニウムなどの金属板や、金属柱、金属ボルト、ナット、ヒンジなどの接合用の金属、アルミハニカムコア、あるいはポリウレタン、ポリスチレン、ポリイミド、塩化ビニル、フェノール、アクリルなどの高分子材料からなるフォーム材やゴム質材、木質材等が挙げられ、主として、釘が効くことや、ネジが立てられる等の接合を目的としたインサート部品、中空構造で軽量化を目的としたインサート部品、振動の減衰を目的としたインサート部品などが多く用いられる。 The reinforcing fiber substrate used in the present invention refers to a substrate made of reinforcing fibers not impregnated with resin, for example, the reinforcing fiber fabric, chopped fibers, mats, knit materials, and combinations of these with insert parts, etc. Can be used properly depending on the application. Examples of the insert parts include metal plates such as steel and aluminum, metals for joining such as metal columns, metal bolts, nuts, and hinges, aluminum honeycomb cores, polyurethane, polystyrene, polyimide, vinyl chloride, phenol, acrylic, and the like. Foam materials, rubber materials, wood materials, etc. composed of the above polymer materials are mainly used, and insert parts intended for joining such as nails and screws can be raised, with a hollow structure for the purpose of weight reduction Insert parts that are used for the purpose of damping vibration are often used.
本発明で使用する成形すべきFRP成形体の内側に用いる膨縮可能な中空構造体としては、特に規定されないが、ブロー成形や回転成形で成形された中空構造体やフィルムを融着して袋状にした中空構造体,ディッピングにより風船状の形状を有した中空構造体等が挙げられ、その材質としては、ポリプロピレンやポリエチレン,ナイロン,天然ゴム等が挙げられる。 The inflatable / decompressible hollow structure used on the inside of the FRP molded body to be molded used in the present invention is not particularly defined, but the bag is formed by fusing a hollow structure or a film molded by blow molding or rotational molding. And hollow structures having a balloon-like shape by dipping and the like, and examples of the material include polypropylene, polyethylene, nylon, and natural rubber.
脱型時に中空構造体に付与する圧力のかけ方は特に規定しないが、液体加圧や気体加圧,固体加圧が挙げられる。液体加圧の媒体としては、水,油等が、気体加圧の場合は、空気や窒素等が、挙げられ、固体加圧の場合は、シリコンゴム等を加熱膨張させることで得られる圧力等が挙げられる。 The method of applying the pressure applied to the hollow structure during demolding is not particularly defined, and examples include liquid pressurization, gas pressurization, and solid pressurization. Examples of the liquid pressurizing medium include water and oil. In the case of gas pressurization, air and nitrogen are listed. In the case of solid pressurization, pressure obtained by heating and expanding silicon rubber and the like. Is mentioned.
なお、中空構造体にかける圧力範囲としては、構造体の形状,材質にもよるが、圧力の下限として5kPa以上が、成形体の形状を変形させる観点から必要であり、上限として、1MPa以下が、成形体への変形ダメージを防止する観点から好ましい。より好ましくは、下限としては10kPa以上、また上限としては100kPa以下である。 The pressure range applied to the hollow structure depends on the shape and material of the structure, but the lower limit of the pressure is 5 kPa or more from the viewpoint of deforming the shape of the molded body, and the upper limit is 1 MPa or less. From the viewpoint of preventing deformation damage to the molded body. More preferably, the lower limit is 10 kPa or more, and the upper limit is 100 kPa or less.
本発明で使用する成形型は、例えば上型と下型とからなる成形金型からなり、例えば上型が金型昇降装置に取り付けられる。下型には強化繊維基材を設置する。この強化繊維基材は、事前に成形型に納まりやすいように強化繊維基材を製品形状に賦形することを目的とした賦形型により作成する。成形型の材質としてはFRP、鋳鋼、構造用炭素鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金、ニッケル電鋳、銅電鋳などが挙げられる。量産には、剛性、耐熱性、作業性の面から構造用炭素鋼が好適である。 The molding die used in the present invention is a molding die composed of, for example, an upper die and a lower die, and the upper die is attached to a die lifting device, for example. Reinforcing fiber base material is installed in the lower mold. This reinforcing fiber base is prepared by a shaping mold for the purpose of shaping the reinforcing fiber base into a product shape so that it can be easily accommodated in the mold in advance. Examples of the material of the mold include FRP, cast steel, structural carbon steel, aluminum alloy, zinc alloy, nickel electroforming, and copper electroforming. For mass production, structural carbon steel is suitable in terms of rigidity, heat resistance, and workability.
図1は、本発明の一実施態様に係るFRP成形体の製造方法を実施するための成形システムを示している。図1において、2は、上型と下型とを有する成形型としての成形金型を示しており、その上型が金型昇降装置1に取り付けられている。金型昇降装置1は、油圧ポンプ10、油圧シリンダー11を備えた油圧ユニット9を有しており、上型の作動、加圧が油圧により制御されるようになっている。
FIG. 1 shows a molding system for carrying out a method for producing an FRP molded body according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a molding die as a molding die having an upper die and a lower die, and the upper die is attached to the die lifting device 1. The mold lifting / lowering apparatus 1 has a
成形型2には、注入口8aに繋がる樹脂注入流路13、排出口8bに繋がる排出路14が接続されている。樹脂注入流路13、排出路14は各々注入バルブ22a、排出バルブ22bを介して注入口8a、排出口8bに接続する。注入バルブ22a、排出バルブ22bの開閉作動およびその作動タイミングは、制御装置22cからの指令に基づいて行われる。樹脂注入流路13には樹脂注入装置3が接続されている。樹脂注入装置3は、主剤タンク5、硬化剤タンク6にそれぞれ主剤、硬化剤を収容し、それぞれのタンクは加温できる機構を備えているとともに、真空ポンプ24により真空脱泡できるようになっている。樹脂注入時にはそれぞれのタンクから加圧装置23により樹脂を樹脂注入流路13に向かって押し流す。逆止弁12を介して設けられた加圧装置23にはシリンジポンプを用いており、シリンジを同時に押し出すことで定量性も確保することが、2液混合により硬化する樹脂には好ましい。主剤、硬化剤は混合ユニット4で混合され、樹脂注入流路13に至る。排出路14には、真空ポンプ7aあるいは加圧ポンプ7bへの樹脂の流入を防ぐために、樹脂トラップ15が介装されている。
The molding die 2 is connected to a
なお、注入口8aの数や位置は成形型の形状や寸法、1型内で同時に成形する成形品の数量などによって異なるが、注入口8aはできるだけ少ないことが好ましい。これは樹脂注入装置3からの注入用流路13を注入口8aに接続する箇所が増えて注入作業が繁雑になることを防ぐためである。
The number and positions of the
樹脂注入流路13の材料は十分な流量の確保と樹脂との適合性(温度や耐溶剤性、耐圧)を考慮する必要がある。チューブには口径5〜30mmのものを用い、樹脂の注入圧力に耐えるために1.0MPa以上の耐圧性、樹脂硬化時の温度に耐えるために100℃以上の耐熱性が必要となり、厚みが2mm程度の”テフロン”(登録商標)などのフッ素樹脂製チューブが好適である。ただし、”テフロン”(登録商標)以外にも、比較的安価なポリエチレン、ナイロン等のプラスチック製のチューブやスチール、アルミ等の金属管であってもよい。
The material of the resin
また、排出口8bの数や位置は成形型の形状や寸法、1型内で同時に成形する成形品の数量などによって異なるが、排出口もできるだけ少ないことが好ましい。また、排出口8bは、型内に残留する気体が抜けやすいように注入口8aよりも気体が浮動し易い方向である高い位置に設置されることが好ましい。
Further, the number and positions of the
排出路14の材料は、樹脂注入流路13と同様に十分な流量の確保と樹脂との適合性(温度や耐溶剤性、耐圧)を考慮する必要がある。排出路14としてはスチール、アルミ等の金属管、あるいはポリエチレン、ナイロン、”テフロン”(登録商標)等のプラスチック製のチューブが挙げられるが、直径5〜10mm、厚み1〜2mmの”テフロン”(登録商標)製チューブが作業性の面からより好適である。
As for the material of the
樹脂注入時の樹脂注入流路13、排出路14の途中に設置する注入バルブ22aや排出バルブ22bは、バイスグリップ等により、直接作業者により流路を挟むことで全域開閉や口径を変化させることができる。例えば図2に示すように、上型16と下型17からなる成形型の上型16側へと接続された樹脂注入流路13、排出路14の途中に、バイスグリップ21を設けることができる。
The
樹脂の加圧は、前述の如きシリンジポンプなどによる加圧方法によれば定量性も得られる。樹脂の注入圧Piは0.1〜1.0MPaの範囲で用いるのが好ましい。ここで樹脂の注入圧Piとは、加圧装置23により加圧される最大圧力を指し、図1の注入圧力計31で表示させる圧力を表す。最終的に樹脂が型内の基材に完全に含浸され排出路14まで到達したら排出路14を閉じ、その後暫くしてから注入用流路13も閉じて樹脂注入を終了する。成形型2は、例えば温調機25、26によって加温されており、これにより樹脂を硬化させる。なお、型内樹脂圧Pmとは、型内圧力計32の圧力を表す。
The pressurization of the resin can also provide quantitativeness according to the pressurization method using a syringe pump or the like as described above. The resin injection pressure Pi is preferably in the range of 0.1 to 1.0 MPa. Here, the injection pressure Pi of the resin refers to the maximum pressure pressurized by the pressurizing
図5を用いて従来方法と本発明方法を説明するに、従来の方法では、硬化後に下型55から上型54を図示しないプレス機等で上昇させた後、FRP成形体53と下型55の境界に図示しないクサビ状の冶工具を何度か挿入することを繰り返すことで製品の脱型を行っていた。しかしながら、この方法では脱型に必要な時間が要したり、FRP成形体53を冶工具により傷つけたりすることで後工程での工数が増えたり、あるいは下型55を傷つけたりすることがあり、問題となっていた。
The conventional method and the method of the present invention will be described with reference to FIG. 5. In the conventional method, after curing, the
そこで、本発明では、注入口58aからランナー56を介しての樹脂注入、ランナー57、吸引口58bを介して型内からの真空吸引によるRTM成形、樹脂硬化の完了後、下型55から上型54を図示しないプレス機等で一旦僅かであるが上昇させた後、膨縮可能な中空構造体51(中空ブロー構造体)からなる中子の内側に圧力口52から空気圧等の圧力を加えてFRP成形体53を膨張変形させることで下型55から離型させ、上型54を完全に上昇させた後で、FRP成形体53を脱型をさせる。こうすることで、冶工具等によるFRP成形体の傷付きを防止し、かつ、脱型に要する時間を短時間に抑えることが可能となる。
Therefore, in the present invention, the resin injection from the
以下に、実施例に基づいてより具体的な説明する。実施例では以下の基材(強化繊維基材)、樹脂、膨縮可能な中空構造体(中子)を使用した。 Below, based on an Example, it demonstrates more concretely. In the examples, the following base materials (reinforcing fiber base materials), resins, and hollow structures (cores) that can be expanded and contracted were used.
基材a:東レ(株)製、炭素繊維織物CO6343B(織り組織:平織り,織物目付:198g/m2 ,強化繊維:T300B−3K,弾性率:230GPa,強度:3530MPa,繊度198tex,フィラメント数:3,000本)
基材b:日東紡社製、ガラス繊維サーフェースマットMF30P100BS6(布帛の形態:不織布,ガラス繊維の種類=Eガラス,織物目付30g/m2 )
樹脂a:”エピコート”828/TR−C35H=100:10.9
”エピコート”828:油化シェルエポキシ社製、エポキシ樹脂
TR−C35H:東レ(株)製、イミダゾール誘導体
中子a:中空翼断面構造のポリプロピレン製中子(みのる化成社製)
成形方法:ブロー成形、平均厚み:約1.7mm
中子b:ナイロンフィルム製中子:東レ(株)製
平均厚み:約50μm
Substrate a: manufactured by Toray Industries, Inc., carbon fiber woven fabric CO6343B (woven structure: plain weave, woven fabric weight: 198 g / m 2 , reinforcing fiber: T300B-3K, elastic modulus: 230 GPa, strength: 3530 MPa, fineness 198 tex, number of filaments: 3,000)
Base material b: manufactured by Nittobo Co., Ltd., glass fiber surface mat MF30P100BS6 (form of fabric: non-woven fabric, type of glass fiber = E glass, fabric basis weight 30 g / m 2 )
Resin a: “Epicoat” 828 / TR-C35H = 100: 10.9
"Epicoat" 828: Epoxy resin made by Yuka Shell Epoxy
TR-C35H: manufactured by Toray Industries, Inc., imidazole derivative core a: hollow core structure made of polypropylene (manufactured by Minoru Kasei Co., Ltd.)
Molding method: blow molding, average thickness: about 1.7 mm
Core b: Nylon film core: manufactured by Toray Industries, Inc. Average thickness: about 50 μm
実施例1
図3に示すように中子aからなる中空構造体34の周囲に、基材35を下記構成で巻き付けて成形前駆体33を得た。
基材35=基材a(0/90)4層+基材b1層+基材a(0/90)1層
Example 1
As shown in FIG. 3, a
この成形前駆体33を図1に示す上下割りの成形型2内にセットした。次に中空構造体34の中に空気圧で0.5MPaに加圧し保持した。成形型2は、温調機26に接続されており、95℃で保持されるようにセットした。また、この成形型2は樹脂トラップ15を途中に有する真空ポンプ7aから真空をバルブ22bで接続することで、型内を真空に保持した。
The
次に、樹脂注入機3から真空脱泡された樹脂aを混合しながらバルブ22aを通じて型内に注入した。注入開始後、約1分で樹脂がバルブ22b側に流出してきた。この時、20秒間バルブ22bを閉止し、次いで20秒間バルブ22bを開放し、この閉止と開放を4回繰り返し、最後にバルブ22bを閉じ、次いでバルブ22aを閉じた。
Next, the resin a that was vacuum degassed from the resin injector 3 was injected into the mold through the
その後、そのままの状態を20分間保持し、樹脂aを硬化させた。硬化後、中空構造体34の中の圧力を大気開放した。そして、成形型2の上型を上昇させ、15mm浮かせた状態で停止した。次に中空構造体34に空気圧として0.02MPaにて空気を注入したところ、成形体が脱型された。脱型にかかった時間は、僅かに3秒であった。
Thereafter, the state as it was was kept for 20 minutes to cure the resin a. After curing, the pressure in the
この後、上型を完全に上昇させ、中空構造体34と共に成形体を得た。成形体の表面を確認したところ、脱型によって発生した傷は皆無であった。
Thereafter, the upper mold was completely raised, and a molded body was obtained together with the
実施例2
図4に示すように中子bからなる中空構造体44の周囲に、基材45を下記構成で巻き付けて成形前駆体43を得た。
基材45=基材a(0/90)5層
Example 2
As shown in FIG. 4, a
この成形前駆体43を用いたことを除き、実施例1と同様にして、樹脂を注入し硬化させた。
A resin was injected and cured in the same manner as in Example 1 except that this
硬化後、中空構造体44の中の圧力を大気開放した。そして、成形型2の上型を上昇させ、約5mm浮かせた状態で停止した。次に中空構造体44に空気圧として0.03MPaにて空気を注入したところ、成形体が脱型された。脱型に掛かった時間は、僅か4秒であった。
After curing, the pressure in the
この後、上型を完全に上昇させ、中空構造体44と共に成形体を得た。成形体の表面を確認したところ、脱型によって発生した傷は皆無であった。
Thereafter, the upper mold was completely raised, and a molded body was obtained together with the
比較例1
図3に示すように中子aからなる中空構造体34の周囲に、基材35を下記構成で巻き付けて成形前駆体33を得た。
基材35=基材a(0/90)4層+基材b1層+基材a(0/90)1層
Comparative Example 1
As shown in FIG. 3, a
この成形前駆体33を用いて、実施例1と同様に、樹脂を注入し硬化させた。硬化後、中空構造体34の中の圧力を大気開放した。そして、成形型2の上型を完全に上昇させたところ、成形体は成形型2の下型に固着していた。この成形型2の下型と成形体との境目に薄い軽金属製のヘラを挿入しながら、脱型を行ったところ、要した時間は46秒であった。
Using this
次に、成形体の表面状態を確認したところ、ヘラを挿入した部分に補修を要する傷跡が6カ所に見られた。 Next, when the surface state of the molded body was confirmed, scars that require repair were found in six places where the spatula was inserted.
比較例2
図4に示すように中子bからなる中空構造体44の周囲に、基材45を下記構成で巻き付けて成形前駆体43を得た。
基材45=基材a(0/90)5層
Comparative Example 2
As shown in FIG. 4, a
この成形前駆体43を用いて、実施例2と同様に、樹脂を注入し硬化させた。硬化後、中空構造体44の中の圧力を大気開放した。そして、成形型2の上型を完全に上昇させたところ、成形体は成形型2の下型に固着していた。中空構造体44をつかんで脱型を試みたが、中空構造体44は成形体の端部のところで脱型はできなかった。次にこの成形型2の下型と成形体との境目に薄いプラスチックス製のヘラを挿入しながら、脱型を行ったところ、要した時間は50秒であった。
Using this
次に、成形体の表面状態を確認したところ、ヘラを挿入した部分に補修を要する傷跡が2カ所に見られた。 Next, when the surface state of the molded body was confirmed, scars that required repair were found in two places where the spatula was inserted.
このように、本発明を適用することで、FRP成形体を傷つけることなく、極めて短時間で脱型することができることが確認できた。 Thus, it has been confirmed that by applying the present invention, it is possible to remove the mold in an extremely short time without damaging the FRP molded body.
なお、図6に、上記のような本発明方法を用いることができるRTM成形の装置構成の外観例を示す。上型64、下型65からなる成形型に対し、樹脂を注入する注入口68aと型内を真空吸引する吸引口68bを設け、中空構造体の内部に気体等の圧力をかける圧力口62を設けた構造である。Aは注入樹脂、Bは、型内からの吸引、Cは供給圧力空気をそれぞれ示している。
In addition, in FIG. 6, the example of an external appearance of the apparatus structure of RTM shaping | molding which can use the above methods of this invention is shown. An
本発明に係る方法は、中空構造を有するあらゆるFRP成形体の製造に適用できる。 The method according to the present invention can be applied to the production of any FRP molded body having a hollow structure.
1 金型昇降装置
2 成形型
3 樹脂注入装置
4 混合ユニット
5 主剤タンク
6 硬化剤タンク
7a 真空ポンプ
7b 加圧ポンプ
8a 注入口
8b 排出口
9 油圧ユニット
10 油圧ポンプ
11 油圧シリンダー
12 逆止弁
13 樹脂注入流路
14 排出路
15 樹脂トラップ
16 上型
17 下型
21 バイスグリップ
22a 注入バルブ
22b 排出バルブ
22c 制御装置
23 加圧装置
24 真空ポンプ
25、26 温調機
31 注入圧力計
32 型内圧力計
33 成形前駆体
34 中空構造体(中子)
35 強化繊維基材
43 成形前駆体
44 中空構造体(中子)
45 強化繊維基材
51 中空ブロー構造体(中子)
52 圧力口
53 強化繊維基材
54 上型
55 下型
56 ランナー
57 ランナー
58a注入口
58b吸引口
62 圧力口
64 上型
65 下型
68a注入口
68b吸引口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold raising / lowering device 2 Mold 3 Resin injection device 4 Mixing unit 5 Main agent tank 6
35 Reinforcing
45
52
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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ID=36661960
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