JP2951999B2 - フィラメントワインディングによるセラミック被覆部材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の
強化繊維とセラミックを用いてフィラメント・ワインデ
ィング法（以下単にFW法とする）により適宜形状のセラ
ミック被覆部材を製造する方法に関する。

［従来の技術］ 例えばシュートや配管の内面或はコンベア搬送面の如
く、継続して種々の原料等が滑動する箇所は、特に耐摩
耗性材料にて構成することが必須である。このため従来
でも本体を鋼板などの金属材にて作り、滑動面側に耐摩
耗性に優れたセラミック面を貼り付けたセラミック被覆
部材が提案されている。

しかしてこのセラミック被覆部材の製造方法として
は、セラミックタイル片を金属材に接着剤を用いて貼付
し、またはセラミックピース上にゴム液を注ぎ、これを
加熱してセラミックピースの埋め込まれたゴム板とし、
一面にセラミック面を有するライナー或は管状体を製造
する方式を採っていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のセラミック被覆部材の製造方法においては、セ
ラミック層と金属材またはゴムとの間の結合度が低いた
めに、セラミック層が脱落し易く、特にセラミック内装
配管では使用に耐えない場合があった。

本発明はこのような従来技術の問題点を解決し、成形
後のセラミック層の脱落が無い、良好なセラミック被覆
ライナー或はセラミック内装管状体の製造方法を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するための本発明のセラミック被覆部
材の製造方法は、一面に突起を有するセラミックピース
の裏面をフィラメントワインディング装置のマンドレル
胴部面に貼付した後、該マンドレル胴部表面の各セラミ
ックピースの突起間及びその上部を、樹脂を含浸させた
ファイバにて巻き付け被覆し、次いで樹脂を加熱硬化し
て成形体となした後マンドレルを引抜いて、セラミック
被覆部材を製作することを特徴とする。

［作用］ セラミックピース上にファイバを巻き付ける場合、ピ
ースの突起間にファイバを入り込むようにして巻くた
め、成形後ファイバ層内にセラミック層がその突起の位
置にて強固に保持されることから、セラミック層が脱落
することがなくなる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例について図面に基いて説明す
る。

本発明にて用いるマンドレルＭは第１図に示すよう
に、複数の同一の矩形面（図では四面）を有する角柱状
のマンドレル胴部１と、該胴部１の両端軸方向に固定し
たマンドレル回転軸２とからなる。該軸２の一方には成
形終了後の成形体からのマンドレルの引抜きを行うため
の掴み部３が設けられている。

このマンドレルＭの胴部１の表面には、多数のセラミ
ックピース６が密に敷きつめられている。該セラミック
ピース６は第３図に示すように、四角形状の板の上面に
突起７が一体的に設けられており、該突起７は断面が上
辺が広い逆角錐台状に形成することが好ましい。また、
セラミックピース６をマンドレル胴部面に取付けるに
は、第２図に示す如く、離型剤を裏面に付けたシート４
の表面にピース６を適宜の接着剤（糊）にて貼付し、さ
らに該シート４の裏面を同様に接着剤（糊）５によりマ
ンドレル胴部１に貼付することによって行う。前記シー
ト４としては、例えば0.1〜0.5mm程度の厚みをもつ紙等
が適当である。

このように構成したマンドレルを用いて実際のライナ
ーの製造を行う場合には、まずセラミックピース６を所
定の範囲にわたって密に張り付けてなるマンドレルＭを
適宜のFW装置（図示せず）に装着し、樹脂を含浸させた
ファイバ８を該マンドレル胴部１に巻き付ける。ファイ
バ８は予め設定された巻数及び層数にて巻き付けられる
が、この巻き付け状態は、第２図にも示すように、各ピ
ース６の突起７間にファイバ８が充分に入り込み、ファ
イバ８とピース６とが相互に結合するように考慮するこ
とが必要である。突起７の形状を図示のようにすること
で、各突起間の間隙がアリ溝形状となり、ファイバ８と
ピース６の結合がより強化される。

ファイバ８の巻き付けが終了し樹脂を加熱し硬化させ
れば、第２図の如くピース６はファイバ・樹脂層９にて
被覆された形態となる。次いで、軸２の掴み部３を適当
な引抜き機構に接続してマンドレルＭをピース６とファ
イバ・樹脂層９から成る成形体から引抜く。成形体は離
型剤の位置にてマンドレルと分離するが、得られた成形
体は、マンドレル胴部と同一形状となり、これを各面の
境界となる辺の位置で軸方向に切断すれば、四枚のセラ
ミックタイル装着ライナーが製作される。

また、第４図はマンドレルを円柱状として上述したと
同様の操作によって得られた円筒状成形体を示すもの
で、内層がセラミック層６で外層がファイバ・樹脂層９
から成る、例えば配管が製作される。この配管において
も、内装材となるセラミック層６はその突起によりファ
イバ・樹脂層９に確実に保持されることになる、脱落現
象は全くなく、使用に際しては何等の支障を来さない。

尚、本発明においては、図示に示すライナーや管状体
形状に限ることなく、他の任意の形状のセラミック被覆
部材とすることができ、またセラミックピースの形状や
突起形状とその数も他の適宜のものを採用することが可
能である。

［発明の効果］ 以上説明した本発明の製造方法によれば、セラミック
層を一面に有するファイバ成形体が効率よく得られ、し
かもセラミック層とファイバ層とが強固に結合しセラミ
ック層が容易に脱落しない成形体が製作可能である。従
って、強化繊維を用いかつ耐摩耗性が要求される装置や
部品に本発明の部材を有効に使用することが可能とな
り、その工業上の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるマンドレルとファイバ巻き付け
状況の一例を示す斜視図、第２図は巻き付け状態を示す
断面図、第３図はセラミックピースの例を示す斜視図、
第４図は本発明の他の実施例により得られた管状体の断
面図である。 １……マンドレル胴部、２……マンドレル軸部、３……
掴み部、４……シート、５……接着剤、６……セラミッ
クピース、７……突起、８……ファイバ、９……ファイ
バ・樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 70/28 - 70/56

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一面に突起を有するセラミックピースの裏
   面をフィラメントワインディング装置のマンドレル胴部
   面に貼付した後、該マンドレル胴部表面の各セラミック
   ピースの突起間及びその上部を、樹脂を含浸させたファ
   イバにて巻き付け被覆し、次いで樹脂を加熱硬化して成
   形体となした後マンドレルを引抜いて、セラミック被覆
   部材を製作することを特徴とする、フィラメントワイン
   ディングによるセラミック被覆部材の製造方法。
2. 【請求項２】マンドレル胴部は筒状の多面体とした請求
   項１記載の方法。
3. 【請求項３】マンドレル胴部は円筒状とした請求項１記
   載の方法。