JP4873879B2 - 多軸多層補強シートの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
W=L・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たすことを特徴とする。
W1=L・sin|θ1| ただし、0°<|θ1|<180°
W2=L・sin|θ2| ただし、0°<|θ2|<180°
θ1≠θ2
の関係を満たすことを特徴とする。本製造方法では、等方性に優れた多軸多層補強シートを得ることができる。
W=v・tf・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たすことを特徴とする。
W1=v・tf・sin|θ1| ただし、0°<|θ1|<180°
W2=v・tf・sin|θ2| ただし、0°<|θ2|<180°
θ1≠θ2
の関係を満たすことを特徴とする。
さらに、プリプレグシートは、一方向へ引き揃え配列した繊維と異なる方向へ引き揃え配列した繊維をさらに有することが好ましい。それぞれの方向に引き揃え配列された繊維は、多層に重ねるものでもよく、特許文献2に記載された開繊糸織物のように、複数本の繊維ずつ互いに上下に交差させた織物状に形成されていてもよい。
W=L・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たすことを特徴とする。
W=v・tf・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たすことを特徴とする。
W50 = L・sin|θ50| (1.2)
W60 = L・sin|θ60| (1.3)
さらに、各プリプレグシート積層装置30、50、及び60について、プリプレグシートの引き出しを同時に開始するよう、コントローラから指示を与えることにより、無駄なタイムラグを無くし、製造速度を向上させることができる。また、各プリプレグシート積層装置におけるプリプレグシートの搬送路への挿入に要する時間ts(上記ステップ101及び102の1回あたりの所要時間)が一定となるように、把持部材306、506、及び606の往復運動における、x方向の平均移動速度τ306、τ506、τ606を、それぞれ
τ306 = 2(B+α30+β30)/(sin|θ30|・(ts−c)) (2.1)
τ506 = 2(B+α50+β50)/(sin|θ50|・(ts−c)) (2.2)
τ606 = 2(B+α60+β60)/(sin|θ60|・(ts−c)) (2.3)
とすることが好ましい。ここでαi(i=30,50,60)は、各把持部材が、支持台から突出したプリプレグシートの端部を把持する位置から、右側チェーン201の外側面までの距離、βi(i=30,50,60)は、各把持部材の待機状態における位置から、左側チェーン202の外側面までの距離であり、またcは把持部材の移動以外の、プリプレグシートの固定、把持、裁断等に要する時間の総計である。
W51 = (v・tf51)sin|θ50| (3.2)
W61 = (v・tf61)sin|θ60| (3.3)
さらに、サイクルタイムtfiでプリプレグシートの挿入を終わらせるため、把持部材306、506、及び606の往復運動のx方向の平均移動速度τ306、τ506、τ606は、それぞれ
τ306 = 2(B+α30+β30)/(sin|θ30|・(tf31−c)) (4.1)
τ506 = 2(B+α50+β50)/(sin|θ50|・(tf51−c)) (4.2)
τ606 = 2(B+α60+β60)/(sin|θ60|・(tf61−c)) (4.3)
であることを要する。ここでαi、βi及びcの定義は、式(2.1)〜(2.3)と同様である。なお、各プリプレグシートの挿入、裁断及び積層手順は、図5〜図10を用いて上述した手順と同様である。
100、200 多軸多層補強シート製造装置
2 搬送路
3、4、5、6 プリプレグシート
20 搬送装置
30、50、60 プリプレグシート積層装置
40 プリプレグシート平行積層装置
70 加熱加圧装置
52、53、54 プレス部
Claims (15)
- (1)一方向に引き揃え配列した繊維を有する第1のプリプレグシートを搬送路に挿入し、裁断するステップと、
(2)前記第1のプリプレグシートを前記搬送路上に載置するステップと、
(3)前記載置された第1のプリプレグシートを、所定の搬送方向に前記搬送路で一定量Lだけ搬送し、かつ前記搬送方向と長手方向が平行な第2のプリプレグシートを前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するステップと、
(4)前記搬送路上に積層された前記第1及び第2のプリプレグシートを多軸多層補強シートとして回収するステップとを有し、
前記第1のプリプレグシートの幅Wが、前記搬送方向と前記第1のプリプレグシートの長手方向のなす角をθとしたとき、
W=L・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たし、
前記搬送路は、当該搬送路上に積層された前記第1及び第2のプリプレグシートの両側端を固定することを特徴とする、多軸多層補強シートの製造方法。 - 前記(3)のステップでは、さらに前記第1及び第2のプリプレグシートの積層方向に対して、各層間の間隙を縮める方向に圧力をかけ、又は前記第1及び第2のプリプレグシートを加熱する、請求項1に記載の製造方法。
- さらに、
(5)一方向に引き揃え配列した繊維を有する第3のプリプレグシートを搬送路に挿入し、裁断するステップと、
(6)前記第3のプリプレグシートを、前記第2のプリプレグシートを積層する前に前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するか、または前記積層された第2のプリプレグシート上に積層するステップとを有し、
前記第1のプリプレグシートの幅をW1、前記搬送方向と前記第1のプリプレグシートの長手方向のなす角をθ1、前記第3のプリプレグシートの幅をW2、前記搬送方向と前記第3のプリプレグシートの長手方向のなす角をθ2としたとき、
W1=L・sin|θ1| ただし、0°<|θ1|<180°
W2=L・sin|θ2| ただし、0°<|θ2|<180°
θ1≠θ2
の関係を満たす、請求項1または2に記載の製造方法。 - (1)一方向に引き揃え配列した繊維を有する第1のプリプレグシートを搬送路に挿入し、裁断するステップと、
(2)前記第1のプリプレグシートを前記搬送路上に載置するステップと、
(3)前記(1)及び(2)のステップの実行中、さらに前記搬送方向と長手方向が平行な第2のプリプレグシートを前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するステップと、
(4)前記搬送路上に積層された前記第1及び第2のプリプレグシートを多軸多層補強シートとして回収するステップとを有し、
前記搬送路は、前記(1)及び(2)のステップを実行している間、一定の速度vで前記載置された第1のプリプレグシートの搬送を継続し、且つ前記第1のプリプレグシートの幅Wが、前記搬送方向と前記第1のプリプレグシートの長手方向のなす角をθ、前記(1)及び(2)のステップを1回行うために要する時間をtfとしたとき、
W=v・tf・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たし、
前記搬送路は、当該搬送路上に積層された前記第1及び第2のプリプレグシートの両側端を固定することを特徴とする、多軸多層補強シートの製造方法。 - 前記(3)のステップの後に、さらに前記第1及び第2のプリプレグシートの積層方向に対して、各層間の間隙を縮める方向に圧力をかけ、又は前記第1及び第2のプリプレグシートを加熱する、請求項4に記載の製造方法。
- さらに、
(5)一方向に引き揃え配列した繊維を有する第3のプリプレグシートを搬送路に挿入し、裁断するステップと、
(6)前記第3のプリプレグシートを、前記第2のプリプレグシートを積層する前に前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するか、または前記積層された第2のプリプレグシート上に積層するステップとを有し、
前記搬送路は、前記(1)〜(6)のステップを実行している間、一定の速度vで前記載置または積層された前記第1及び第3のプリプレグシートの搬送を継続し、且つ前記第1のプリプレグシートの幅をW1、前記搬送方向と前記第1のプリプレグシートの長手方向のなす角をθ1、前記第3のプリプレグシートの幅をW2、前記搬送方向と前記第3のプリプレグシートの長手方向のなす角をθ2、前記(1)〜(6)のステップを1回行うために要する時間をtfとしたとき、
W1=v・tf・sin|θ1| ただし、0°<|θ1|<180°
W2=v・tf・sin|θ2| ただし、0°<|θ2|<180°
θ1≠θ2
の関係を満たす、請求項4または5に記載の製造方法。 - 前記第1のプリプレグシートの厚みが、0.005mm以上0.08mm以下である、請求項1〜6の何れか一項に記載の製造方法。
- 前記第1のプリプレグシートは、前記一方向へ引き揃え配列した繊維と異なる方向へ引き揃え配列した繊維をさらに有する、請求項1〜7の何れか一項に記載の製造方法。
- 一方向に引き揃え配列した繊維を有する第1のプリプレグシートを搬送路に挿入し、前記第1のプリプレグシートを裁断し、搬送路上に載置するプリプレグシート載置装置と、
前記載置された第1のプリプレグシートを、前記搬送路に沿って搬送する搬送装置と、
前記搬送方向と長手方向が平行な第2のプリプレグシートを前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するプリプレグシート平行積層装置と、
前記積層された前記第1及び第2のプリプレグシートを多軸多層補強シートとして回収する回収装置と
を有し、
前記搬送装置は、前記第1のプリプレグシートが載置される度に、前記載置された第1のプリプレグシートを長さLだけ搬送し、前記第1のプリプレグシートの幅Wが、前記第1のプリプレグシートの搬送方向と前記第1のプリプレグシートの長手方向のなす角をθとしたとき、
W=L・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たし、
前記搬送路は、当該搬送路上に積層された前記第1及び第2のプリプレグシートの両側端を固定することを特徴とする、多軸多層補強シートの製造装置。 - さらに、第3のプリプレグシートを前記搬送路に挿入し、前記第3のプリプレグシートを裁断し、当該裁断された第3のプリプレグシートを、前記第2のプリプレグシートを積層する前に前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するか、または前記積層された第2のプリプレグシート上に積層するプリプレグシート積層装置を有し、
前記第1のプリプレグシートの長手方向と前記搬送方向がなす角と、
前記第3のプリプレグシートの長手方向と前記搬送方向がなす角が異なる、請求項9に記載の製造装置。 - 前記プリプレグシート積層装置は、前記第1及び第2のプリプレグシートの積層方向に対して、各層間の間隙を縮める方向に圧力をかけ、又は前記第1及び第2のプリプレグシートを加熱するプレス部を有する、請求項9または10に記載の製造装置。
- 一方向に引き揃え配列した繊維を有する第1のプリプレグシートを搬送路に挿入し、前記第1のプリプレグシートを裁断し、前記搬送路上に載置するプリプレグシート載置装置と、
前記載置された第1のプリプレグシートを、前記搬送路に沿って搬送する搬送装置と、
前記搬送方向と長手方向が平行な第2のプリプレグシートを前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するプリプレグシート平行積層装置と、
前記積層された前記第1及び第2のプリプレグシートを多軸多層補強シートとして回収する回収装置と
を有し、
前記搬送装置は、一定の速度vで搬送を継続し、前記第1のプリプレグシートの幅Wが、前記第1のプリプレグシートの搬送方向と前記第1のプリプレグシートの長手方向のなす角をθ、前記第1のプリプレグシートの挿入から載置までの1回あたりに要する時間をtfとしたとき、
W=v・tf・sin|θ| ただし、0°<|θ|<180°
の関係を満たし、
前記搬送路は、当該搬送路上に積層された前記第1及び第2のプリプレグシートの両側端を固定することを特徴とする、多軸多層補強シートの製造装置。 - さらに、第3のプリプレグシートを前記搬送路に挿入し、前記第3のプリプレグシートを裁断し、当該裁断された第3のプリプレグシートを、前記第2のプリプレグシートを積層する前に前記載置された第1のプリプレグシート上に積層するか、または前記積層された第2のプリプレグシート上に積層するプリプレグシート積層装置を有し、
前記第1のプリプレグシートの長手方向と前記搬送方向がなす角と、
前記第3のプリプレグシートの長手方向と前記搬送方向がなす角が異なる、請求項12に記載の製造装置。 - 前記プリプレグシート積層装置は、前記第1及び第2のプリプレグシートの積層方向に対して、各層間の間隙を縮める方向に圧力をかけ、又は前記第1及び第2のプリプレグシートを加熱するプレス部を有する、請求項12または13に記載の製造装置。
- 前記プリプレグシート載置装置は、前記搬送路に挿入する前記第1のプリプレグシートの長手方向と前記搬送方向がなす角を変更可能なように構成される、請求項9〜14の何れか一項に記載の製造装置。
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