JP4090917B2 - FRP grid manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、FRP製格子の製造技術に係り、特に、金型を使用しないで任意寸法のFRP製格子を製造するFRP製格子の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、FRP製格子の製造においては、FRP製格子の形状と凹凸が逆形状つまり格子溝の形状の金型を用いて製造している。また、金型を用いてのFRP製格子の製造は以下の方法で一般に行われている。
先ず、ガラス繊維束のガラスロービィングを熱硬化性樹脂が入っている容器(ロート)の中を通して、ガラスロービィングに熱硬化性樹脂をしみ込ませる。
熱硬化性樹脂のしみ込んだガラスロービィングを人の手で金型の溝の中に置いていく。この場合、例えば、先ずガラスロービィングを横溝内に置いていき、その端部の縦溝で隣の横溝に向けて順次折り返しながら連続して全ての横溝内にガラスロービィングを置いていく。その次に、今度はこれと直交するたて縦溝内にガラスロービィングを置いていき、その端部の横溝で隣の縦溝に向けて順次折り返しながら連続して全ての縦溝内にガラスロービィングを置いていく。
このように、直交する二方向の金型の溝内に交互にガラスロービィングを置いて、その工程を何回か繰り返して、金型の溝の高さまで繰り返す。すると、金型の溝内の中の断面が最終的にガラスロービィングと熱硬化性樹脂で隙間無く埋められる。なお、ガラスロービィングを横方向と縦方向に繰り返しながら格子溝内に置いていくので、交差箇所所以外では上下のガラスロービィングの間にすき間ができるが、この隙間にはしみ込んでいた熱硬化性樹脂が入り込む。
熱硬化性樹脂は通常の温度状態で液体で、この液体の熱硬化性樹脂の中に硬化剤を入れれば硬化する。硬化剤には常温硬化剤と高温硬化剤とがあり、常温硬化剤を熱硬化性樹脂に添加すれば30分〜60分で硬化する。高温硬化剤を熱硬化性樹脂に添加すれば常温では硬化せず、金型を80〜100℃に加熱すれば硬化する。何れかの方法を各社は採用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のFRP製格子の製造にあっては金型を使用するため、金型にない寸法のFRP製格子を製造することができなかった。また、あらゆる寸法に対応できるように多数の金型を揃えておくのは、コスト高になり、又多数の金型を保管するのは面倒である。
【0004】
この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、金型を使用しないで任意寸法のFRP製格子を製造することのできるFRP製格子の製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、この発明は、底枠上に縁枠をFRP製格子の外縁寸法に対応した間隔で方形状に囲んで取り付け、縁枠の内側の内面にサーフェイスマットを樹脂により所定の高さ塗り込み、縁枠で囲まれた内側の底枠の表面及びサーフェイスマットが塗り込まれた縁枠の内面にガラスチョップマットを塗り込み、複数の筒状角形の中型を所定間隔をあけて縦横に配置して、縦横に配置した中型同士の間に格子状の溝を形成した後、ガラスチョップマットを硬化させて中型を固定し、中型同士の間に形成された格子状の溝内に熱硬化性樹脂がしみ込んだガラスロービィングを従来の方法、即ち、ガラスロービィングを横溝内に置いていき、その端部の縦溝で隣の横溝に向けて順次折り返しながら連続して全ての横溝内にガラスロービィングを置いていき、その次に、今度は縦溝内にガラスロービィングを置いていき、その端部の横溝で隣の縦溝に向けて順次折り返しながら連続して全ての縦溝内にガラスロービィングを置いていき、このように、中型と中型との間に縦横に形成された二方向の溝内に交互にガラスロービィングを置いて、充填して硬化させ、硬化後に縁枠及び底枠を取り外すことにより製造されるものである。
【0006】
ここで、好ましい態様として、中型は、中型の外形に対応する内形の抜孔が所定間隔で縦横に格子状に形成された抜孔式計測型板を使用して、縦横に配置されるのがよい。また、中型はFRP製の材料からなるのがよい。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面に記載の発明の実施の形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
【0008】
図において、金型を使用しないで任意寸法のFRP製格子1を製造する工程においては、外型枠を構成する底枠11と縁枠12、及びFRP製格子1の一部となる中型13が使用される。また、中型13を正確に配置するために抜孔式計測型板14が使用される。
【0009】
底枠11はFRP製格子1の底面を形成する側を造る場合の外枠で、表面が平坦面な平面板状の部材からなる。縁枠12はFRP製格子1の外周縁を形成する側を造る場合の外枠で、表面が平坦面で横長な板状の部材からなる。
【0010】
縁枠12は底枠11に垂直に立てて使用されるが、縁枠12と底枠11は蝶番15によって連結されている。蝶番15は縁枠12の外側の下部と、縁枠12の外側の底枠11の表面との間に、縁枠12が外側方に向けて倒れるように取り付けられている。
【0011】
中型13は、FRP製格子1の製造後はそのままFRP製格子1の一部となり、FRP製格子1の各格子部分を構成するもので、角型筒状パイプが使用される。中型13の材料として、FRP引抜角型パイプ材が主に使用される。
【0012】
これを使用する利点は、(a)肉厚が薄くて、原材料が長尺物であるため、長さを自由に設定できる。又角パイプの種類も各種ある。(b)成形後に中型13をFRP製格子1より外す必要がなくなり、表面が綺麗になる。
【0013】
また、中型13の材料として、FRP引抜材以外に、押出プラスチック材、紙材、薄肉厚SUS材でもよい。
【0014】
図3に図示するように、抜孔式計測型板14は、中型13の外形に対応する内形の抜孔14aが所定間隔で縦横に格子状に形成された器具で、これを使用することにより、中型13を規則正しく正確に配置することが可能となる。抜孔式計測型板14は例えば板厚が 3.2mmの方形状の板に、中型13の外形に一致する内形の抜孔14aが例えばレーザー加工により精密な孔があけられたものである。
【0015】
次に、金型を使用しないFRP製格子の製造方法について以下説明する。
図2(A)に図示するように、底枠11の表面に所定の外枠寸法で方形状に取り付けられた縁枠12の内側表面に、配置される中型13と同じ高さの位置までサーフェイスマット1aを樹脂により塗り込む。
【0016】
続いて、図2(B)に図示するように、ガラスチョップマット1bを、底枠11及び縁枠12の全面に1枚塗り込む。
【0017】
上記【0016】で形成したガラスチョップマット1bの上に中型13を縦横に置き並べる(図1(A)(B)参照)。この場合、図3に図示する抜孔式計測型板14を使用して、中型13を規則正しく正確に配置する。中型13が縦横に規則正しく正確に配置されることで、各中型13の間には格子状の溝1cが形成されることになる。なお、中型13を全部配置完了するまでは、ガラスチョップマット1bに塗り込んだ樹脂が硬化しないようにする。
【0018】
中型13の配置が完了した後、ガラスチョップマット1bの硬化が完了すれば、中型13はその配置した位置に固定され、ガラスチョップマット1bと中型13が一体となる(図2(C)参照)。
【0019】
従来の金型を使用していたときと同じ方法で、中型13と中型13の間に形成された格子状の溝1c内に熱硬化性樹脂1dがしみ込んだガラスロービィング1eを置いていく。
即ち、先ず、ガラス繊維束のガラスロービィング1eを熱硬化性樹脂1dが入っている容器(ロート)の中を通して、ガラスロービィング1eに熱硬化性樹脂1dをしみ込ませる。
熱硬化性樹脂1dのしみ込んだガラスロービィング1eを人の手で中型13と中型13との間に縦横に形成された溝1cの中に置いていく。この場合、例えば、図4(A)に図示するように、先ずガラスロービィング1eを横溝1c内に置いていき、その端部の縦溝1cで隣の横溝1cに向けて順次折り返しながら連続して全ての横溝1c内にガラスロービィングを置いていく。
その次に、図4(B)に図示するように、今度はこれと直交するたて縦溝1c内にガラスロービィング1eを置いていき、その端部の横溝1cで隣の縦溝1cに向けて順次折り返しながら連続して全ての縦溝1c内にガラスロービィング1eを置いていく。
このように、中型13と中型13との間に縦横に形成された直交する二方向の溝1c内に交互にガラスロービィング1eを置いて、その工程を何回か繰り返して、中型13の溝1cの高さまで繰り返す。すると、中型13と中型13との間に縦横に形成された溝1c内の中の断面が最終的にガラスロービィング1eと熱硬化性樹脂1dで隙間無く埋められる。なお、ガラスロービィング1eを横方向と縦方向に繰り返しながら格子溝1c内に置いていくので、交差箇所所以外では上下のガラスロービィング1eの間にすき間ができるが、この隙間にはしみ込んでいた熱硬化性樹脂1dが入り込む(図5参照)。
熱硬化性樹脂1dは通常の温度状態で液体で、この液体の熱硬化性樹脂1dの中に硬化剤を入れれば硬化する。硬化剤には常温硬化剤と高温硬化剤とがあり、常温硬化剤を熱硬化性樹脂1dに添加すれば30分〜60分で硬化する。この発明では例えば常温用硬化剤を使用する。高温硬化剤を使用して、底枠11などを加熱する方法をとってもよい。
【0020】
上記【0019】の縁枠12の内側の中型13と中型13との間に縦横に形成された溝1c内に充填されたガラスロービィング1eと熱硬化性樹脂1dとは、常温又は高温で硬化する。
【0021】
硬化が完了すると、図6に図示するように、周囲の縁枠12を蝶番15を支点として外側方に倒す。この場合、縁枠12の材料として、SS400の黒皮品を使用すれば、縁枠12は底枠11と縁枠12の間で製造したFRP製格子1から簡単に離れる。
【0022】
縁枠12と底枠11との間で製造したFRP製格子1から底枠11を取り外す。この場合、底枠11の材料として、SS400の黒皮品を使用すれば、底枠11はFRP製格子1から簡単に離れる。
【0023】
図7(A)に図示するように、製造されたFRP製格子1の底面の板厚t0は、その段階では 0.5mm位しかないので、必要寸法にするため、図7(B)に図示するように、ガラスチョップマットをFRP製格子1の底面の裏面に所定の厚みtになるまで後塗り(ガラスチョップマット後塗部1f)する。格子のみで底板を必要としない場合は、この薄い層をサンディングにより削り取り、底板孔の格子状とすることもできる。
【0024】
仕上げとして、FRP製格子1の最終的な必要高さhになるように、又表面を綺麗にするために、図8に図示するように、FRP製格子1の表面の切削部1gをサンディング加工を施して切削して完了する。
【0025】
このようにして、金型を使用しないで任意寸法のFRP製格子1を製造することができる。
【0026】
なお、この発明は上記発明の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】
以上の記載より明らかなように、この発明に係るFRP製格子の製造方法によれば、金型を使用することなくFRP製格子を製造できると共に、任意寸法のFRP製格子、つまり格子のサイズ、各格子の厚み及び高さ、底面の厚みなどを自由に変えたFRP製格子を製造することができる。これにより、FRP製格子の設置個所の環境例えばサイズや耐荷重にあった製品を容易に造り出すことができという、極めて新規的有益なる効果を奏するものである。
【0028】
また、請求項2のように、中型が、中型の外形に対応する内形の抜孔が所定間隔で縦横に格子状に形成された抜孔式計測型板を使用して、縦横に配置される場合には、中型を規則正しく正確に配置することができる。
【0029】
また、請求項3のように、中型がFRP製の材料からなる場合には、製造後に中型をFRP製格子から外す必要がなく、又表面の仕上がりも綺麗になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の実施の形態を示すもので、底枠上に縁枠で囲まれた内部に中型を縦横に配置した平面図である。
(B)は図1(A)の断面図である。
【図2】(A)〜(C)はこの発明の製造方法による作業順序図である。
【図3】この発明の製造方法において使用される抜孔式計測型板の平面図である。
【図4】(A)(B)はこの発明の製造方法による溝内への熱硬化性樹脂がしみ込んだガラスロービィングの配置要領図である。
【図5】溝内への熱硬化性樹脂がしみ込んだガラスロービィングの積層状態を示す断面図である。
【図6】この発明の製造方法により製造されたFRP製格子の縁枠の取り外しを示す断面図である。
【図7】(A)はこの発明の製造方法により製造されたFRP製格子の縁枠及び底枠の取り外し直後のFRP製格子の部分断面図である。
(B)はこの発明の製造方法により製造されたFRP製格子のガラスチョップマット後塗した後のFRP製格子の部分断面図である。
【図8】この発明の製造方法により製造されたFRP製格子の仕上げ時の表面の切削部分を示す部分断面図である。
【図9】この発明の製造方法により製造されたFRP製格子の斜視図である
【符号の説明】
1 FRP製格子
1a サーフェイスマット
1b ガラスチョップマット
1c 溝
1d 熱硬化性樹脂
1e ガラスロービィング
1f ガラスチョップマット後塗部
1g 切削部
11 底枠
12 縁枠
13 中型
14 抜孔式計測型板
14a 抜孔
15 蝶番[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an FRP grid manufacturing technique, and more particularly to an FRP grid manufacturing method for manufacturing an FRP grid of an arbitrary size without using a mold.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the manufacture of FRP grids, the FRP grids are manufactured using a mold in which the shape and concavity and convexity of the FRP grids are reversed, that is, the shape of grid grooves. Moreover, the manufacture of the FRP lattice using a mold is generally performed by the following method.
First, the glass roving of the glass fiber bundle is passed through a container (funnel) containing a thermosetting resin so that the glass roving is impregnated with the thermosetting resin.
A glass roving impregnated with thermosetting resin is placed in the mold groove by hand. In this case, for example, the glass roving is first placed in the horizontal groove, and the glass roving is continuously placed in all the horizontal grooves while sequentially turning back to the adjacent horizontal groove at the end of the vertical groove. . Next, glass roving is placed in a vertical groove that is perpendicular to this, and the horizontal groove at the end of the glass roving is successively turned back to the adjacent vertical groove, and continuously into all the vertical grooves. Put the glass roving.
In this way, glass roving is alternately placed in the mold grooves in two orthogonal directions, and the process is repeated several times until the mold groove height is reached. Then, the cross section in the groove of the mold is finally filled without gaps with glass roving and thermosetting resin. In addition, because glass roving is repeated in the horizontal and vertical directions and placed in the lattice groove, there is a gap between the upper and lower glass rovings except at the intersection, but this gap has penetrated. Thermosetting resin enters.
The thermosetting resin is a liquid at a normal temperature, and is cured when a curing agent is placed in the liquid thermosetting resin. There are a normal temperature curing agent and a high temperature curing agent in the curing agent, and if the normal temperature curing agent is added to the thermosetting resin, it is cured in 30 to 60 minutes. If a high temperature curing agent is added to the thermosetting resin, it will not cure at room temperature, but will cure if the mold is heated to 80-100 ° C. Each company adopts either method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since the mold is used in the manufacture of the conventional FRP grid, it is impossible to manufacture the FRP grid having a size that does not exist in the mold. In addition, it is expensive to arrange a large number of molds so as to be compatible with all dimensions, and it is troublesome to store a large number of molds.
[0004]
In view of the above problems, the present invention has been devised to solve the problems. The object of the present invention is to manufacture FRP grids of any size without using a mold. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an FRP lattice.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention attaches an edge frame on the bottom frame by enclosing it in a square shape at intervals corresponding to the outer edge size of the FRP grid, and a surface mat is formed of resin on the inner surface of the edge frame. A glass chop mat is applied to the surface of the inner bottom frame surrounded by the edge frame and the inner surface of the edge frame to which the surface mat is applied. Open and arrange horizontally and vertically to form lattice-like grooves between the middle dies arranged vertically and horizontally, then harden the glass chop mat to fix the middle dies and form the lattice-like grooves formed between the middle dies The glass roving in which the thermosetting resin has penetrated is placed in a conventional manner , that is, the glass roving is placed in a horizontal groove, and the vertical groove at the end of the glass roving is continuously folded back toward the adjacent horizontal groove. In all the horizontal grooves Next, place the glass rowing in the vertical groove, and then turn the horizontal groove at the end toward the adjacent vertical groove in succession in all the vertical grooves. Place the glass roving in this way, place the glass roving alternately in the two-way grooves formed vertically and horizontally between the middle mold and the middle mold, fill and cure, and after curing the edge It is manufactured by removing the frame and the bottom frame.
[0006]
Here, as a preferred embodiment, the middle mold is preferably arranged vertically and horizontally by using a punched-out measurement mold plate in which inner-shaped punching holes corresponding to the outer shape of the middle mold are formed in a grid pattern vertically and horizontally at a predetermined interval. . Further, the middle size is preferably made of a material made of FRP.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on the embodiments of the invention described in the drawings.
[0008]
In the figure, in the process of manufacturing the FRP grid 1 of any size without using a mold, the
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The advantage of using this is that (a) the thickness is thin and the raw material is a long material, so the length can be set freely. There are also various types of square pipes. (B) It is not necessary to remove the
[0013]
In addition to the FRP drawn material, the material of the
[0014]
As shown in FIG. 3, the punching
[0015]
Next, a method for manufacturing an FRP lattice that does not use a mold will be described below.
As shown in FIG. 2 (A), the surface to the same height as the
[0016]
Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, one
[0017]
Arranging Place the medium-sized 13 vertically and horizontally on a glass chopped
[0018]
If the hardening of the
[0019]
The glass roving 1e in which the
That is, first, the glass roving 1e of the glass fiber bundle is passed through the container (funnel) containing the
The glass roving 1e soaked with the
Next, as shown in FIG. 4B, this time, a glass roving 1e is placed in a
Thus, the glass roving 1e is alternately placed in the two
The
[0020]
The [0019] glass
[0021]
When the curing is completed, as shown in FIG. 6, the
[0022]
The
[0023]
As shown in FIG. 7A, the thickness t 0 of the bottom surface of the manufactured FRP grid 1 is only about 0.5 mm at that stage, so that it is shown in FIG. As described above, the glass chop mat is post-coated on the back surface of the bottom surface of the FRP grid 1 until a predetermined thickness t is reached (glass chop
[0024]
As a finish, in order to obtain the final required height h of the FRP grid 1 and to clean the surface, as shown in FIG. 8, the cutting portion 1g on the surface of the FRP grid 1 is sanded. And cut to complete.
[0025]
In this way, the FRP grid 1 having an arbitrary size can be manufactured without using a mold.
[0026]
The present invention is not limited to the embodiment of the invention described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0027]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the method for manufacturing an FRP grid according to the present invention, an FRP grid can be manufactured without using a mold, and an FRP grid of an arbitrary dimension, that is, the size of the grid, It is possible to manufacture an FRP lattice in which the thickness and height of each lattice, the thickness of the bottom surface, and the like are freely changed. As a result, it is possible to easily produce a product suitable for the environment, for example, the size and the load resistance of the place where the FRP grid is installed, which has a very new beneficial effect.
[0028]
Further, as in claim 2, the middle mold is arranged vertically and horizontally by using the punched-out type measuring template in which the inner-shaped punching holes corresponding to the outer shape of the middle mold are formed in a grid shape vertically and horizontally at a predetermined interval. Can arrange the middle size regularly and accurately.
[0029]
Further, when the middle mold is made of an FRP material as in claim 3, it is not necessary to remove the middle mold from the FRP grid after manufacturing, and the surface finish is also beautiful.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (A) shows an embodiment of the present invention, and is a plan view in which a middle mold is arranged vertically and horizontally inside a frame surrounded by an edge frame.
FIG. 2B is a cross-sectional view of FIG.
2A to 2C are work sequence diagrams according to the manufacturing method of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a plan view of a punched-out measurement template used in the manufacturing method of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are layout diagrams of glass roving in which a thermosetting resin has penetrated into a groove according to the manufacturing method of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a laminated state of glass roving in which a thermosetting resin has penetrated into a groove.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing removal of an edge frame of an FRP lattice manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 7A is a partial cross-sectional view of an FRP grid immediately after removal of an edge frame and a bottom frame of an FRP grid manufactured by the manufacturing method of the present invention.
(B) is a fragmentary sectional view of the FRP lattice after the glass chop mat post-coating of the FRP lattice manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a cut portion of a surface at the time of finishing an FRP grid manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of an FRP lattice manufactured by the manufacturing method of the present invention.
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