JP2015080940A - Molding method and molding tool of fiber-reinforced plastic - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維強化プラスチックの成形方法に関する。また、繊維強化プラスチックを成形するため成形具に関する。 The present invention relates to a method for molding a fiber reinforced plastic. The present invention also relates to a molding tool for molding fiber reinforced plastic.
繊維強化プラスチック(Fiber Reinforced Plastics;以下、「FRP」と称す)の成形方法の1つにRTM(Resin Transfer Molding)成形法がある。RTM成形法は、繊維が配置された成形型の内部に所定の圧力で樹脂を供給し、樹脂の圧力を維持したまま樹脂を硬化させる方法である。RTM成形法によれば、繊維に樹脂を含浸させつつ、この繊維と樹脂からなるFRPの成形を行うことができる。 One of the molding methods of fiber reinforced plastics (hereinafter referred to as “FRP”) is an RTM (Resin Transfer Molding) molding method. The RTM molding method is a method in which a resin is supplied at a predetermined pressure into a molding die in which fibers are arranged, and the resin is cured while maintaining the pressure of the resin. According to the RTM molding method, an FRP made of the fiber and the resin can be molded while impregnating the fiber with the resin.
RTM成形法では、樹脂が硬化する前に樹脂を成形型(繊維)の隅々にまで供給する必要がある。ただし、樹脂を成形型の内部に供給する際、高い繊維密度(成形が行われる空間の容積に対する繊維の量の割合)で配置された繊維が大きな抵抗となる。ここで、特許文献1には、成形型の内部に樹脂を供給する際に上型と下型の締め付けを緩めることで内部の容積を増加させる一方、樹脂を供給した後には上型と下型の締め付けを元に戻すという方法が開示されている。特許文献1に記載の方法によれば、成形型の内部に樹脂を供給する際、成形型の容積が増えるため、繊維密度が小さくなって繊維による抵抗が小さくなる。 In the RTM molding method, it is necessary to supply the resin to every corner of the mold (fiber) before the resin is cured. However, when the resin is supplied to the inside of the mold, the fibers arranged at a high fiber density (ratio of the amount of fibers to the volume of the space where the molding is performed) have a large resistance. Here, in Patent Document 1, when the resin is supplied to the inside of the molding die, the inner volume is increased by loosening the tightening of the upper die and the lower die. On the other hand, after the resin is supplied, the upper die and the lower die are increased. A method of returning the tightening to the original is disclosed. According to the method described in Patent Document 1, when the resin is supplied into the mold, the volume of the mold increases, so the fiber density decreases and the resistance due to the fibers decreases.
ところで、特許文献1に記載の方法を実施するためには、樹脂の圧力に対抗して上型と下型を締め付けることができる大きな駆動力と高い動作精度(締め付けによる隙間の変動は0.1〜5mm)を備えた装置が必要である。このような装置としては、例えば高精度の油圧プレスを備えた装置が考えられるが、高精度の油圧プレスを備えた装置は構成が複雑で、大型化も避けられない。 By the way, in order to carry out the method described in Patent Document 1, a large driving force and high operation accuracy capable of tightening the upper mold and the lower mold against the pressure of the resin (the fluctuation of the gap due to the tightening is 0.1). A device with ˜5 mm) is required. As such an apparatus, for example, an apparatus provided with a high-precision hydraulic press is conceivable. However, an apparatus provided with a high-precision hydraulic press has a complicated configuration, and an increase in size is inevitable.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂を成形具に供給する際に繊維による抵抗を小さくすることができ、かつ、これを簡易な設備で実施することができる成形方法を提供することを目的としている。 This invention is made | formed in view of such a situation, When supplying resin to a shaping | molding tool, the resistance by a fiber can be made small, and this can be implemented with simple equipment. It aims to provide a method.
本発明のある形態に係る繊維強化プラスチックの成形方法は、成形品の一方の面の反転形状を有する凸状の成形型と、前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凹状の暫定型と、前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、前記暫定型を前記弾性フィルムで覆い、前記暫定型と前記弾性フィルムの間の空気を排出して、前記弾性フィルムを前記暫定型の形状に変形させる工程と、変形した前記弾性フィルムに沿って繊維を配置する工程と、前記繊維を配置した後、前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、前記弾性フィルムと前記成形型とによって画された成形部に樹脂を供給する工程と、前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む。 A method for molding a fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention includes a convex mold having an inverted shape on one side of a molded product, and the mold is overlapped with the mold and more than the molded product. Using a molding tool comprising a concave provisional mold having a provisional surface facing the expansion space, forming a large expansion space, and an elastic film disposed between the mold and the provisional mold, Covering the temporary mold with the elastic film, discharging air between the temporary mold and the elastic film, and deforming the elastic film into the shape of the temporary mold; and forming fibers along the deformed elastic film A step of placing the fiber, a step of superimposing the mold and the provisional die, a step of supplying a resin to a molded part defined by the elastic film and the mold, and the molded part Provide resin to And then supplying high pressure air between the elastic film and the provisional mold, separating the elastic film from the provisional surface of the provisional mold, and curing the resin in the molded portion in that state. .
かかる構成では、弾性フィルムと暫定型の間に高圧空気を供給することで、成形部の大きさが変化する。そのため、成形部の容積が大きく繊維による抵抗が小さい状態で樹脂を成形型に供給する一方、樹脂を硬化させる際には成形品の大きさに合わせて成形部の容積を小さくすることができる。しかも、高圧空気の圧力は、樹脂の圧力よりも大きければよいため、精密な制御を行うための設備は不要である。さらに、上記の構成によれば、成形品の他方の面を弾性フィルムで成形することができる。そのため、成形品の他方の面を成形するための成形型は不要である。 In such a configuration, the size of the molded portion changes by supplying high-pressure air between the elastic film and the temporary mold. Therefore, the resin is supplied to the mold in a state where the volume of the molded part is large and the resistance by the fibers is small, while the volume of the molded part can be reduced according to the size of the molded product when the resin is cured. And since the pressure of high pressure air should just be larger than the pressure of resin, the installation for performing precise control is unnecessary. Furthermore, according to said structure, the other surface of a molded product can be shape | molded with an elastic film. Therefore, a molding die for molding the other surface of the molded product is not necessary.
また、本発明の他の形態に係る繊維強化プラスチックの成形方法は、成形品の一方の面の反転形状を有する凹状の成形型と、前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凸状の暫定型と、前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、前記暫定型を前記弾性フィルムで覆い、前記暫定型と前記弾性フィルムの間の空気を排出して、前記弾性フィルムを前記暫定型の形状に変形させる工程と、前記成形型に沿って繊維を配置する工程と、前記繊維を配置した後、前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、前記弾性フィルムと前記成形型とによって画された成形部に樹脂を供給する工程と、前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む。かかる構成の場合も前述した成形方法と同様の作用効果を得ることができる。 The method for molding a fiber reinforced plastic according to another embodiment of the present invention includes a concave mold having an inverted shape of one surface of a molded article, and the molded article between the mold and the mold. A molding tool including a convex provisional mold having a provisional surface facing the expansion space, and an elastic film disposed between the molding mold and the provisional mold. A step of covering the temporary mold with the elastic film, discharging air between the temporary mold and the elastic film, and deforming the elastic film into the shape of the temporary mold; and a fiber along the mold Disposing the fiber, then placing the mold and the provisional mold on top of each other, supplying a resin to a molding portion defined by the elastic film and the mold, and forming the molding. After supplying resin to the part By supplying high pressure air between the provisional type and the elastic film, the elastic film is separated from the interim surface of the tentative type, comprising a step of curing the resin in the molding portion in this state, the. In the case of such a configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the molding method described above.
また、本発明のさらに他の形態に係る繊維強化プラスチックの成形方法は、成形品の一方の面の反転形状を有する凸状の成形型と、前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凹状の暫定型と、前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、前記成形型に沿って繊維を配置する工程と、前記成形型に沿って配置された繊維を前記弾性フィルムで覆い、当該弾性フィルムを引き伸ばしつつ前記成形型の形状に沿って変形させながら前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、前記弾性フィルムと前記成形型とによって画される成形部に樹脂を供給し、前記弾性フィルムを前記暫定型の形状に変形させる工程と、前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む。かかる構成の場合も前述した成形方法と同様の作用効果を得ることができる。 The method for molding a fiber reinforced plastic according to still another embodiment of the present invention includes a convex mold having an inverted shape of one surface of a molded product, and the mold overlapped with the mold and the mold. A molding tool comprising: a concave provisional mold that forms a larger expansion space than a molded product and has a provisional surface facing the expansion space; and an elastic film disposed between the molding mold and the provisional mold. Using the step of arranging fibers along the mold, covering the fibers arranged along the mold with the elastic film, and stretching the elastic film while deforming along the shape of the mold A step of superimposing the mold and the temporary mold, a step of supplying a resin to a molding portion defined by the elastic film and the mold, and deforming the elastic film into the shape of the temporary mold; and the molding Part Supplying a high-pressure air between the elastic film and the provisional mold after supplying the resin, separating the elastic film from the provisional surface of the provisional mold, and curing the resin in the molding portion in that state; ,including. In the case of such a configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the molding method described above.
また、本発明のさらに他の形態に係る繊維強化プラスチックの成形方法は、成形品の一方の面の反転形状を有する凹状の成形型と、前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凸状の暫定型と、前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、前記成形型に沿って繊維を配置する工程と、当該弾性フィルムを引き伸ばしつつ前記暫定型の形状に沿って変形させながら前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、前記弾性フィルムと前記成形型とによって画される成形部に樹脂を供給する工程と、前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む。かかる構成の場合も前述した成形方法と同様の作用効果を得ることができる。 The method for molding a fiber reinforced plastic according to still another embodiment of the present invention includes a concave mold having an inverted shape of one surface of a molded product, and the molding between the mold and the mold. A molding tool comprising: a convex provisional mold having a provisional surface facing the expansion space; and an elastic film disposed between the molding mold and the provisional mold. Using the step of arranging fibers along the mold, the step of superimposing the mold and the temporary mold while stretching the elastic film while deforming along the shape of the temporary mold, and the elastic film Supplying a resin to a molding part defined by the molding die, and supplying a resin to the molding part, and then supplying high-pressure air between the elastic film and the temporary mold, Provisional It is separated from Teimen, and a step of curing the resin in the molding portion in this state, the. In the case of such a configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the molding method described above.
また本発明のある形態に係る繊維強化プラスチックの成形具は、成形品の一方の面の反転形状を有する成形型と、前記成形型に重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する暫定型と、前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備え、前記弾性フィルムは、当該弾性フィルムが前記暫定型の暫定面に沿って変形し、かつ、当該弾性フィルムと前記成形型とによって画される成形部に繊維及び樹脂が供給された状態で、前記弾性フィルムと前記暫定型との間に高圧空気が供給されると、当該弾性フィルムが前記暫定型の暫定面から離間するように構成されている。かかる成形具を用いれば、前述した各成形方法を実施することができる。 Further, a fiber reinforced plastic molding tool according to an embodiment of the present invention is a larger enlargement than the molded product between a molding die having an inverted shape of one surface of the molded product and the molding die. A provisional mold having a provisional surface that forms a space and faces the enlarged space; and an elastic film disposed between the molding mold and the provisional mold, wherein the elastic film is the provisional elastic film. High pressure air between the elastic film and the provisional mold in a state in which fibers and resin are supplied to a molding portion that is deformed along the provisional surface of the mold and is defined by the elastic film and the mold. Is supplied, the elastic film is configured to be separated from the provisional surface of the provisional mold. If such a forming tool is used, the above-described forming methods can be carried out.
以上のとおり、上記の成形方法によれば、樹脂を成形具に供給する際に繊維による抵抗を小さくすることができ、かつ、これを簡易な設備で実施することができる。 As described above, according to the above molding method, the resistance due to the fibers can be reduced when the resin is supplied to the molding tool, and this can be performed with simple equipment.
以下、本発明の第1実施形態乃至第4実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a first embodiment to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is the same or it corresponds through all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(第1実施形態)
<成形具の構成>
まず、第1実施形態に係る成形具100の構成について説明する。図1は、成形具100の分解断面図である。図1に示すように、成形具100は、成形型10と、暫定型20と、弾性フィルム30と、固定部材40と、隙間調整部材50と、を備えている。以下、これらの構成要素について順に説明する。
(First embodiment)
<Configuration of molding tool>
First, the configuration of the forming
成形型10は、成形品104(図8参照)の一方の面の反転形状を有する部材である。本実施形態の成形型10は凸状であり、成形具100の上方部分にあたる。成形型10には、成形具100の内部と成形具100の外部をつなぐ第1通路11が複数箇所(本実施形態では3箇所)に形成されている。各第1通路11は、開閉バルブを有する配管(図示せず)に連結されており、これらの配管を介して空気が吸引され又は樹脂が供給される。
The molding die 10 is a member having an inverted shape of one surface of the molded product 104 (see FIG. 8). The molding die 10 of this embodiment is convex and corresponds to the upper part of the
暫定型20は、成形型10と重なることで成形型10との間に成形品104(図8参照)よりも大きな拡大空間22(図4参照)を形成する部材である。本実施形態の暫定型20は凹状であり、成形具100の下方部分にあたる。暫定型20には、成形具100の内部と成形具100の外部をつなぐ第2通路21が形成されている。第2通路21は、開閉バルブを有する配管(図示せず)に連結されており、この配管を介して空気の供給及び吸引が行われる。また、暫定型20は、拡大空間22に面する暫定面23を有している。
The
弾性フィルム30は、成形型10と暫定型20の間に配置されている。この弾性フィルム30と成形型10で画された成形部31において、成形品104が成形される。弾性フィルム30は高い伸縮性を有しており、成形型10又は暫定型20の形状に沿って変形できるように構成されている。一例として、弾性フィルム30はシリコーン樹脂製のフィルムで形成されていてもよく、フッ素樹脂製のフィルムで形成されていてもよい。なお、本実施形態の弾性フィルム30は、平面膜状に形成されており、その厚みは、後述する隙間調整部材50の高さ(厚さ)よりも大きくなるよう構成されている。
The
固定部材40は、成形型10と暫定型20を固定するための部材である。本実施形態では、固定部材40としてボルトを使用しているが、他の部材であってもよい。例えば、成形を行う際、成形型10と暫定型20が互いに離れる方向に力がかかるが、この力に耐えうるものであれば成形型10と暫定型20の両方に係止するフック状の部材を固定部材40として採用してもよい。
The fixing
隙間調整部材50は、成形型10と暫定型20によって挟持される部材であって、高さ(厚さ)を変更できるように構成されている。隙間調整部材50は、その高さを変更することにより、拡大空間22の大きさを調整することができる。本実施形態の隙間調整部材50は、いわゆるシムであるが、これに代えてジャッキボルトを採用してもよく、また、傾斜部を有する一組の部材の相対位置を変えて高さを変更するような構成を採用してもよい。
The
<成形方法>
次に、本実施形態に係る成形方法について説明する。図2から図8は、本実施形態に係る成形方法を順に示した図である。
<Molding method>
Next, the molding method according to this embodiment will be described. 2 to 8 are diagrams sequentially illustrating the molding method according to the present embodiment.
まず、図2に示すように、暫定型20の内面(暫定面23)に沿うようにして弾性フィルム30を暫定型20に取り付ける。具体的には、暫定型20を弾性フィルム30で覆い、その状態で暫定型20と弾性フィルム30との間の空気を第2通路21から排出する。これにより、弾性フィルム30は暫定型20の暫定面23に密着し、暫定型20の形状に変形する。
First, as shown in FIG. 2, the
続いて、図3に示すように、暫定型20の形状に変形した弾性フィルム30に沿って繊維101を配置する。つまり、弾性フィルム30の成形型10(図1参照)に対向する面に繊維101を敷き詰める。
Subsequently, as shown in FIG. 3, the
続いて、図4に示すように、弾性フィルム30の端部及び隙間調整部材50を挟むようにして、成形型10を暫定型20と重ね合わせる。そして、この状態で固定部材40によって暫定型20と成形型10を固定する。なお、弾性フィルム30の端部は全周に渡って成形型10と暫定型20の間に挟まれており、これにより弾性フィルム30は成形型10及び暫定型20に固定される。また、このとき弾性フィルム30と成形型10で画される成形部31の容積は、成形品104(図8参照)の体積よりも大きい。つまり、成形部31の容積に対する繊維101の量の割合(繊維密度)は、成形品104の体積に対する繊維の量の割合よりも小さい。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the
続いて、図5に示すように、成形部31の空気を吸引する真空引きを行う。図5の例では、中央に位置する第1通路11に連結された配管の開閉バルブを閉めて、左右に位置する第1通路11を介して成形部31の空気を吸引する。このような真空引きを行うことで、成形部31に樹脂102を供給する際に空気が成形部31に取り残されるのを防ぐことができる。なお、成形部31の真空引きを行う際には、弾性フィルム30が成形型10側に引き寄せられないように、第2通路21からも吸引を行う。
Subsequently, as shown in FIG. 5, evacuation for sucking air of the
続いて、図6に示すように、成形部31に樹脂102を供給する。図6の例では、左右の第1通路11を介して引き続き成形部31の空気を吸引しつつ、中央の第1通路11から所定圧力で樹脂102を成形部31に供給する。これにより、成形部31では中央から左右へ向かう樹脂102の流れができ、成形部31の隅々にまで樹脂102が供給される。なお、成形部31に樹脂102を供給する時点では、繊維密度が小さいため、繊維101による抵抗は小さい。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the
続いて、図7に示すように、左右に位置する第1通路11に連結される配管の開閉バルブを閉めて樹脂102の流れを止める。そして、中央に位置する第1通路11を介して樹脂102を所定の圧力で成形部31に供給し、この状態を維持する。さらに、この状態において、第2通路21を介して樹脂102の圧力よりも大きい高圧空気103を暫定型20と弾性フィルム30の間に供給する。これにより、弾性フィルム30は成形型10側に付勢されて、暫定型20の暫定面23から離間する。このとき、成形部31の容積は、成形品104の体積と一致する(繊維101の厚さによる決まる容積となる)。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the flow of the
その後、樹脂102が硬化するまで、弾性フィルム30が暫定面23から離間した状態を維持する。本実施形態の樹脂102は熱硬化性樹脂であり、樹脂102を成形具100に供給する時点で成形型10は加熱されている。そのため、樹脂102は所定時間後に硬化して繊維101を含んだプラスチック、すなわちFRPが所定の形状に成形される。なお、パスカルの原理により、弾性フィルム30の表面には高圧空気103から均一の圧力が加わる。そのため、弾性フィルム30は伸縮性を有しているにもかかわらず、表面に大きな凹凸は生じない。その結果、成形品104の表面にも大きな凹凸が生じることはない。
Thereafter, the
最後に、図8に示すように、第1通路11からの樹脂102の供給及び第2通路21からの高圧空気103の供給を止めて、成形型10を暫定型20から取り外す。そして、成形品104を成形具100から取り出す。以上で、所定の形状を有する成形品104が完成する。
Finally, as shown in FIG. 8, the supply of the
このように、本実施形態によれば、樹脂102を成形具100に供給する際には、繊維101による抵抗を小さくすることができる。そのため、樹脂102が硬化する前に樹脂102を成形具100の隅々にまで供給することができる。また、弾性フィルム30と暫定型20の間に高圧空気103を供給するか否かの制御で、成形部31の容積を変更することができる。そのため、本実施形態では、高圧空気103の精密な圧力制御等を行うための設備は不要である。さらに、成形品104の他方の面は、弾性フィルム30で成形することができるため、成形品104の両面を成形型で成形する場合に比べて、より簡易な設備で実施することができる。
Thus, according to this embodiment, when the
(第2実施形態)
<成形具の構成>
次に、第2実施形態に係る成形具200の構成について説明する。図9は、成形具200の分解断面図である。図9に示すように、成形具200は、成形具100と同様に、成形型10と、暫定型20と、弾性フィルム30と、固定部材40と、隙間調整部材50と、を備えている。このうち、成形型10が凹状であって成形具200の下方部分にあたる点で、第1実施形態の場合と異なる。また、暫定型20が凸状であって成形具200の上方部分にあたる点でも、第1実施形態の場合と異なる。それ以外の点については、一部寸法が異なる等を除き本実施形態に係る成形具200と第1実施形態に係る成形具100とは基本的に同じ構成を有している。
(Second Embodiment)
<Configuration of molding tool>
Next, the configuration of the forming
<成形方法>
次に、本実施形態に係る成形方法について説明する。図10及び図11は、本実施形態に係る成形方法の一部を示した図である。本実施形態では、まず、図10に示すように、暫定型20の暫定面23を弾性フィルム30で覆い、その状態で暫定型20と弾性フィルム30との間の空気を第2通路21から排出する。これにより、弾性フィルム30は暫定型20の暫定面23に密着し、暫定型20の形状に変形する。また、図10に示すように、成形型10に沿って繊維101を配置する。
<Molding method>
Next, the molding method according to this embodiment will be described. 10 and 11 are views showing a part of the molding method according to the present embodiment. In the present embodiment, first, as shown in FIG. 10, the
続いて、図11に示すように、弾性フィルム30の端部及び隙間調整部材50を挟んで、成形型10を暫定型20と重ね合わせる。そして、この状態で固定部材40によって暫定型20と成形型10を固定する。
Subsequently, as shown in FIG. 11, the
これ以降の工程は、第1実施形態の図5から図8を用いて説明した内容と基本的に同じである。つまり、成形部31を真空引きした後、その成形部31に樹脂102を供給し、高圧空気103を暫定型20と弾性フィルム30の間に供給することで、弾性フィルム30を暫定型20の暫定面23から離間させる。そして、この状態で樹脂102を硬化させることで、成形品104が完成する。
The subsequent steps are basically the same as those described with reference to FIGS. 5 to 8 of the first embodiment. That is, after the
以上のように、本実施形態では成形型10が凹状であり暫定型20が凸状であるが、第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
As described above, in this embodiment, the
(第3実施形態)
<成形具の構成>
次に、第3実施形態に係る成形具300の構成について説明する。図12は、成形具300の分解断面図である。図12に示すように、成形具300は、成形具100と同様に、成形型10と、暫定型20と、弾性フィルム30と、固定部材40と、隙間調整部材50と、を備えている。このうち、成形型10が成形具200の下方部分にあたる点で、第1実施形態の場合と異なる。また、暫定型20が成形具200の上方部分にあたる点でも、第1実施形態の場合と異なる。それ以外の点については、一部寸法が異なる等を除き本実施形態に係る成形具300と第1実施形態に係る成形具100とは基本的に同じ構成を有している。
(Third embodiment)
<Configuration of molding tool>
Next, the configuration of the forming
<成形方法>
次に、本実施形態に係る成形方法について説明する。図13及び図14は、本実施形態に係る成形方法の一部を示した図である。本実施形態では、まず、図13に示すように、成形型10に沿って繊維101を配置する。
<Molding method>
Next, the molding method according to this embodiment will be described. 13 and 14 are views showing a part of the forming method according to the present embodiment. In the present embodiment, first, the
続いて、図14に示すように、弾性フィルム30の端部及び隙間調整部材50を挟んで、成形型10を暫定型20と重ね合わせ、暫定型20と成形型10を固定する。ただし、本実施形態では、成形型10を暫定型20と重ね合わせるのに伴って、成形型10に沿って配置された繊維を弾性フィルム30で覆い、当該弾性フィルム30を引き伸ばしつつ成形型10の形状に沿って変形させる。
Subsequently, as illustrated in FIG. 14, the
これ以降の工程は、第1実施形態の図5から図8を用いて説明した内容と基本的に同じである。つまり、成形部31を真空引きした後、その成形部31に樹脂102を供給し、高圧空気103を暫定型20と弾性フィルム30の間に供給することで、弾性フィルム30を暫定型20の暫定面23から離間させる。そして、この状態で樹脂102を硬化させることで、成形品104が完成する。ただし、本実施形態では、成形部31に樹脂102を供給する際に、弾性フィルム30は暫定型20の形状に変形する。
The subsequent steps are basically the same as those described with reference to FIGS. 5 to 8 of the first embodiment. That is, after the
以上のように、本実施形態では弾性フィルム30を変形させるにあたり、暫定型20と弾性フィルム30との間の空気を吸引する工程は不要となる。また、第1実施形態の場合と同様の作用効果も得ることができる。
As described above, in the present embodiment, when the
(第4実施形態)
<成形具の構成>
次に、第4実施形態に係る成形具400の構成について説明する。図15は、成形具400の分解断面図である。図15に示すように、成形具400は、成形具100と同様に、成形型10と、暫定型20と、弾性フィルム30と、固定部材40と、隙間調整部材50と、を備えている。このうち、成形型10が凹状であって成形具200の下方部分にあたる点で、第1実施形態の場合と異なる。また、暫定型20が凸状であって成形具200の上方部分にあたる点でも、第1実施形態の場合と異なる。それ以外の点については、一部寸法が異なる等を除き本実施形態に係る成形具400と第1実施形態に係る成形具100とは基本的に同じ構成を有している。つまり、成形具400は、第2実施形態の成形具200と基本的に同じ構成を有している(図9参照)。
(Fourth embodiment)
<Configuration of molding tool>
Next, the configuration of the forming
<成形方法>
次に、本実施形態に係る成形方法について説明する。図16及び図17は、本実施形態に係る成形方法の一部を示した図である。本実施形態では、まず、図16に示すように、成形型10に沿って繊維101を配置する。
<Molding method>
Next, the molding method according to this embodiment will be described. 16 and 17 are views showing a part of the forming method according to the present embodiment. In the present embodiment, first, as shown in FIG. 16, the
続いて、図17に示すように、弾性フィルム30の端部及び隙間調整部材50を挟んで、成形型10を暫定型20と重ね合わせ、暫定型20と成形型10を固定する。ただし、本実施形態では、成形型10を暫定型20と重ね合わせるのに伴って、当該弾性フィルム30を引き伸ばしつつ暫定型20の形状に沿って変形させる。
Subsequently, as shown in FIG. 17, the
これ以降の工程は、第1実施形態の図5から図8を用いて説明した内容と基本的に同じである。つまり、成形部31を真空引きした後、その成形部31に樹脂102を供給し、高圧空気103を暫定型20と弾性フィルム30の間に供給することで、弾性フィルム30を暫定型20の暫定面23から離間させる。そして、この状態で樹脂102を硬化させることで、成形品104が完成する。
The subsequent steps are basically the same as those described with reference to FIGS. 5 to 8 of the first embodiment. That is, after the
以上のように、本実施形態では成形型10が凹状であり暫定型20が凸状であるが、第3実施形態の場合と同様に、弾性フィルム30を変形させるにあたり、暫定型20と弾性フィルム30との間の空気を吸引する工程は不要となる。また、第1実施形態の場合と同様の作用効果も得ることができる。
As described above, in this embodiment, the
以上、実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 The embodiments have been described above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the present invention can be applied even if there is a design change or the like without departing from the scope of the invention. included.
本発明に係る成形方法は、樹脂を成形具に供給する際に繊維による抵抗を小さくすることができ、かつ、これを簡易な設備で実施することができる。そのため、FRP成形の技術分野において有益である。 The molding method according to the present invention can reduce the resistance caused by the fibers when supplying the resin to the molding tool, and can implement this with simple equipment. Therefore, it is useful in the technical field of FRP molding.
10 成形型
20 暫定型
22 拡大空間
30 弾性フィルム
31 成形部
100、200、300、400 成形具
101 繊維
102 樹脂
103 高圧空気
104 成形品
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凹状の暫定型と、
前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、
前記暫定型を前記弾性フィルムで覆い、前記暫定型と前記弾性フィルムの間の空気を排出して、前記弾性フィルムを前記暫定型の形状に変形させる工程と、
変形した前記弾性フィルムに沿って繊維を配置する工程と、
前記繊維を配置した後、前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、
前記弾性フィルムと前記成形型とによって画された成形部に樹脂を供給する工程と、
前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む繊維強化プラスチックの成形方法。 A convex mold having an inverted shape of one surface of the molded product;
A concave provisional mold having a provisional surface facing the expansion space, forming an enlarged space larger than the molded product between the mold and the mold;
Using a molding tool provided with an elastic film disposed between the mold and the temporary mold,
Covering the temporary mold with the elastic film, discharging air between the temporary mold and the elastic film, and deforming the elastic film into the shape of the temporary mold;
Arranging the fibers along the deformed elastic film;
After placing the fibers, superimposing the mold and the temporary mold;
Supplying resin to a molded part defined by the elastic film and the mold;
After supplying resin to the molding part, high-pressure air is supplied between the elastic film and the temporary mold to separate the elastic film from the temporary surface of the temporary mold, and in that state the resin in the molding part is And a step of curing the fiber-reinforced plastic.
前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凸状の暫定型と、
前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、
前記暫定型を前記弾性フィルムで覆い、前記暫定型と前記弾性フィルムの間の空気を排出して、前記弾性フィルムを前記暫定型の形状に変形させる工程と、
前記成形型に沿って繊維を配置する工程と、
前記繊維を配置した後、前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、
前記弾性フィルムと前記成形型とによって画された成形部に樹脂を供給する工程と、
前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む繊維強化プラスチックの成形方法。 A concave mold having an inverted shape of one surface of the molded product;
A convex provisional mold having a provisional surface facing the expansion space, forming an enlarged space larger than the molded product between the mold and the mold;
Using a molding tool provided with an elastic film disposed between the mold and the temporary mold,
Covering the temporary mold with the elastic film, discharging air between the temporary mold and the elastic film, and deforming the elastic film into the shape of the temporary mold;
Arranging the fibers along the mold;
After placing the fibers, superimposing the mold and the temporary mold;
Supplying resin to a molded part defined by the elastic film and the mold;
After supplying resin to the molding part, high-pressure air is supplied between the elastic film and the temporary mold to separate the elastic film from the temporary surface of the temporary mold, and in that state the resin in the molding part is And a step of curing the fiber-reinforced plastic.
前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凹状の暫定型と、
前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、
前記成形型に沿って繊維を配置する工程と、
前記成形型に沿って配置された繊維を前記弾性フィルムで覆い、当該弾性フィルムを引き伸ばしつつ前記成形型の形状に沿って変形させながら前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、
前記弾性フィルムと前記成形型とによって画される成形部に樹脂を供給し、前記弾性フィルムを前記暫定型の形状に変形させる工程と、
前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む繊維強化プラスチックの成形方法。 A convex mold having an inverted shape of one surface of the molded product;
A concave provisional mold having a provisional surface facing the expansion space, forming an enlarged space larger than the molded product between the mold and the mold;
Using a molding tool provided with an elastic film disposed between the mold and the temporary mold,
Arranging the fibers along the mold;
Covering the fibers disposed along the mold with the elastic film, and superimposing the mold and the temporary mold while stretching the elastic film while deforming along the shape of the mold;
Supplying resin to a molding portion defined by the elastic film and the mold, and deforming the elastic film into the shape of the temporary mold;
After supplying resin to the molding part, high-pressure air is supplied between the elastic film and the temporary mold to separate the elastic film from the temporary surface of the temporary mold, and in that state the resin in the molding part is And a step of curing the fiber-reinforced plastic.
前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する凸状の暫定型と、
前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備えた成形具を使用し、
前記成形型に沿って繊維を配置する工程と、
当該弾性フィルムを引き伸ばしつつ前記暫定型の形状に沿って変形させながら前記成形型と前記暫定型を重ね合わせる工程と、
前記弾性フィルムと前記成形型とによって画される成形部に樹脂を供給する工程と、
前記成形部に樹脂を供給した後、前記弾性フィルムと前記暫定型の間に高圧空気を供給して、前記弾性フィルムを前記暫定型の暫定面から離間させ、その状態で前記成形部内の樹脂を硬化させる工程と、を含む繊維強化プラスチックの成形方法。 A concave mold having an inverted shape of one surface of the molded product;
A convex provisional mold having a provisional surface facing the expansion space, forming an enlarged space larger than the molded product between the mold and the mold;
Using a molding tool provided with an elastic film disposed between the mold and the temporary mold,
Arranging the fibers along the mold;
Superimposing the mold and the temporary mold while deforming along the shape of the temporary mold while stretching the elastic film;
Supplying a resin to a molding portion defined by the elastic film and the molding die;
After supplying resin to the molding part, high-pressure air is supplied between the elastic film and the temporary mold to separate the elastic film from the temporary surface of the temporary mold, and in that state the resin in the molding part is And a step of curing the fiber-reinforced plastic.
前記成形型と重なり前記成形型との間に前記成形品よりも大きな拡大空間を形成し、前記拡大空間に面する暫定面を有する暫定型と、
前記成形型と前記暫定型の間に配置される弾性フィルムと、を備え、
前記弾性フィルムは、当該弾性フィルムが前記暫定型の暫定面に沿って変形し、かつ、当該弾性フィルムと前記成形型とによって画される成形部に繊維及び樹脂が供給された状態で、前記弾性フィルムと前記暫定型との間に高圧空気が供給されると、当該弾性フィルムが前記暫定型の暫定面から離間するように構成されている、繊維強化プラスチックの成形具。 A mold having an inverted shape of one surface of the molded product;
A provisional mold having a provisional surface facing the expansion space, forming an enlarged space larger than the molded product between the mold and the mold;
An elastic film disposed between the mold and the temporary mold,
The elastic film is formed in a state where the elastic film is deformed along a provisional surface of the provisional mold and fibers and a resin are supplied to a molding portion defined by the elastic film and the molding die. A fiber reinforced plastic molding tool configured such that when high-pressure air is supplied between a film and the temporary mold, the elastic film is separated from the temporary surface of the temporary mold.
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