JPH02239923A - 複合物品を製造する方法 - Google Patents
複合物品を製造する方法Info
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- JPH02239923A JPH02239923A JP1317933A JP31793389A JPH02239923A JP H02239923 A JPH02239923 A JP H02239923A JP 1317933 A JP1317933 A JP 1317933A JP 31793389 A JP31793389 A JP 31793389A JP H02239923 A JPH02239923 A JP H02239923A
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
- D04C1/00—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof
- D04C1/02—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof made from particular materials
-
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- D04C3/04—Braiding or lacing machines with spool carriers guided by track plates or by bobbin heads exclusively with spool carriers guided and reciprocating in non-endless paths
-
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- D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
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- D04C3/02—Braiding or lacing machines with spool carriers guided by track plates or by bobbin heads exclusively
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- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
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- D10B2403/02—Cross-sectional features
- D10B2403/024—Fabric incorporating additional compounds
- D10B2403/0241—Fabric incorporating additional compounds enhancing mechanical properties
- D10B2403/02411—Fabric incorporating additional compounds enhancing mechanical properties with a single array of unbent yarn, e.g. unidirectional reinforcement fabrics
-
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- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
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- D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Braiding, Manufacturing Of Bobbin-Net Or Lace, And Manufacturing Of Nets By Knotting (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産 土のIg!
本発明は、フュガティブ性繊維を編組用繊維として及び
、又はながは緒スタッファ繊維として用いてプレフォー
ムを編組し、その編組プレフォームとマトリックス材と
の複合物品を製造する方法に関する。
、又はながは緒スタッファ繊維として用いてプレフォー
ムを編組し、その編組プレフォームとマトリックス材と
の複合物品を製造する方法に関する。
良米立且浦
立体(3D)編組は、繊維又はフィラメントを連続的に
編み合せることによって繊維製プレフォームを形成する
ための周知の方法である。立体編組工程においては、縦
横に格子状に配列された複数の繊維キャリアをキャリア
支持表面即ち編組綿に沿って移動させる。繊維は各キャ
リアから延長しており、同時に移動する他のキャリアか
らの繊維と編み合される。、それらの繊維は適当な手段
によって編組面の上方で種即される。立体編組方の特徴
は、プレフォームに離層を生じさせないことであり、従
って、プレフォームにプラスチック、炭素金属又はその
他のマトリックス材を含漫又は被覆することによって強
靭で亀裂伝染抵抗の高い複合物品が得られる。米国特許
第3,426,804号及び米国特許第4,3 1 2
,7 6 1号には、長方形の碁盤状の目状に、又は円
形の同心リング状に配列された繊維キャリアを用いて立
体プレフォームを編組するための装置が開示されている
。
編み合せることによって繊維製プレフォームを形成する
ための周知の方法である。立体編組工程においては、縦
横に格子状に配列された複数の繊維キャリアをキャリア
支持表面即ち編組綿に沿って移動させる。繊維は各キャ
リアから延長しており、同時に移動する他のキャリアか
らの繊維と編み合される。、それらの繊維は適当な手段
によって編組面の上方で種即される。立体編組方の特徴
は、プレフォームに離層を生じさせないことであり、従
って、プレフォームにプラスチック、炭素金属又はその
他のマトリックス材を含漫又は被覆することによって強
靭で亀裂伝染抵抗の高い複合物品が得られる。米国特許
第3,426,804号及び米国特許第4,3 1 2
,7 6 1号には、長方形の碁盤状の目状に、又は円
形の同心リング状に配列された繊維キャリアを用いて立
体プレフォームを編組するための装置が開示されている
。
本出願人の米国特許第願第191,564号には、繊維
キャリアに担持された編組用繊維をキャリア面(編組面
)から延長した複数のいわゆる長手方向(軸方向)のス
タッファ繊維の周りに編組するための立体編組装置が開
示されている。編組されたプレフォーム内の長手方向ス
タッファ繊維は、該プレフォームにマトリックス材を含
浸させることによって得られる複合物品に一定方向の強
度特性を与える。
キャリアに担持された編組用繊維をキャリア面(編組面
)から延長した複数のいわゆる長手方向(軸方向)のス
タッファ繊維の周りに編組するための立体編組装置が開
示されている。編組されたプレフォーム内の長手方向ス
タッファ繊維は、該プレフォームにマトリックス材を含
浸させることによって得られる複合物品に一定方向の強
度特性を与える。
聚■辺旦允
本発明の目的は、編組操作中長手方向スタッファ繊維が
編組用繊維によって屈曲又は歪曲されるのを防止するこ
とを特徴とする複合物品を製造する方法を提供すること
である。
編組用繊維によって屈曲又は歪曲されるのを防止するこ
とを特徴とする複合物品を製造する方法を提供すること
である。
本発明の他の目的は、編組プレフォーム少なくとも1つ
の寸法(例えば直径)を拡大させ、編組プレフォームの
形状を変更するために編組プレフォームの編組用繊維の
間の間隔及び、又は長手方向スタッファ繊維の間の間隔
を制御自在に増大させることを特徴とする複合物品を製
造する方法を提供することである。
の寸法(例えば直径)を拡大させ、編組プレフォームの
形状を変更するために編組プレフォームの編組用繊維の
間の間隔及び、又は長手方向スタッファ繊維の間の間隔
を制御自在に増大させることを特徴とする複合物品を製
造する方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、プレフォームにマトリックス
材を含浸させる前に除去することができるフュガティブ
性編組用繊維及び、又はフュガティブ性長手方向スタッ
ファ繊維を用いてプレフォームを編組することを特徴と
する複合物品を製造する方法を提供することである。フ
ュガティブ性編組用繊維及び、又はフュガティブ性長手
方向スタッファ繊維を除去することによってプレフォー
ムに複数のマトリックス導入用通路を形成する。
材を含浸させる前に除去することができるフュガティブ
性編組用繊維及び、又はフュガティブ性長手方向スタッ
ファ繊維を用いてプレフォームを編組することを特徴と
する複合物品を製造する方法を提供することである。フ
ュガティブ性編組用繊維及び、又はフュガティブ性長手
方向スタッファ繊維を除去することによってプレフォー
ムに複数のマトリックス導入用通路を形成する。
マトリックス導入用通路は、プレフォームにマトリック
ス材を含浸させるのを容易にする。
ス材を含浸させるのを容易にする。
聚吋夏見1
本発明は、上記目的を達成するために、複合物品を製造
する方法であって、 (a)複数の非フュガティブ性編組用繊維束と複数のフ
ュガティブ性繊維を包含した編組プレフォームを形成す
る工程と、 (b)前記編組プレフォームから前記フュガティブ性繊
維を選択的に除去して該編組プレフォーム内に複数の細
長いマトリックス導入用通路を形成する工程と、 (c)前記編組プレフォームにマトリックス材を含浸さ
せる工程であって、マトリックス材の含浸を容易にする
ためにマトリックス材を前記通路を通して供給する操作
を含むマトリックス材含漫工程と、 から成る複合物品製造方法を提供する。
する方法であって、 (a)複数の非フュガティブ性編組用繊維束と複数のフ
ュガティブ性繊維を包含した編組プレフォームを形成す
る工程と、 (b)前記編組プレフォームから前記フュガティブ性繊
維を選択的に除去して該編組プレフォーム内に複数の細
長いマトリックス導入用通路を形成する工程と、 (c)前記編組プレフォームにマトリックス材を含浸さ
せる工程であって、マトリックス材の含浸を容易にする
ためにマトリックス材を前記通路を通して供給する操作
を含むマトリックス材含漫工程と、 から成る複合物品製造方法を提供する。
本発明の一実施例においては、前記フュガティブ性繊維
は、前記編組用繊維及び、又は前記スタッファ繊維を構
成するものとする。好ましくは前記フュガティブ性繊維
は、ここの前記非フュガティブ性繊維の断面寸法(例え
ば直径)の最高120倍の大きさの断面寸法を有するフ
ュガティブ性モノフィラメントとする。
は、前記編組用繊維及び、又は前記スタッファ繊維を構
成するものとする。好ましくは前記フュガティブ性繊維
は、ここの前記非フュガティブ性繊維の断面寸法(例え
ば直径)の最高120倍の大きさの断面寸法を有するフ
ュガティブ性モノフィラメントとする。
本発明の他の実施例においては、前記フュガティブ性繊
維除去操作は、フュガティブ性繊維を前記編組プレフォ
ームから機械的に引抜くことによって行う。あるいは又
、前記フュガティブ性繊維は、例えばそれらを熱酸化さ
せることなどによって除去することもできる。
維除去操作は、フュガティブ性繊維を前記編組プレフォ
ームから機械的に引抜くことによって行う。あるいは又
、前記フュガティブ性繊維は、例えばそれらを熱酸化さ
せることなどによって除去することもできる。
本発明の更に別の実施例においては、前記工程(c)に
おいて樹脂溶液を前記マトリックス導入通路を通して前
記編組プレフォームの内部へ導入することによって該編
組プレフォームに樹脂溶液を含浸させる。
おいて樹脂溶液を前記マトリックス導入通路を通して前
記編組プレフォームの内部へ導入することによって該編
組プレフォームに樹脂溶液を含浸させる。
本発明は、又、複合物品を製造する方法であって、
(a)複数の非フュガティブ性編組用繊維と複数のフュ
ガティブ性編組用モノフィラメント及び、又はフュガテ
ィブ性長手方向スタッファモノフィラメントを編み合せ
て編組プレフォームを形成する工程と、 (b)前記編組プレフォームから前記フュガティブ性モ
ノフィラメントを除去する工程と、(c)前記編組プレ
フォームにマトリックス材を含浸させる工程と、 から成る複合物品製造方法を提供する。
ガティブ性編組用モノフィラメント及び、又はフュガテ
ィブ性長手方向スタッファモノフィラメントを編み合せ
て編組プレフォームを形成する工程と、 (b)前記編組プレフォームから前記フュガティブ性モ
ノフィラメントを除去する工程と、(c)前記編組プレ
フォームにマトリックス材を含浸させる工程と、 から成る複合物品製造方法を提供する。
前記フュガティブ性モノフィラメントのサイズ及び配置
は、前記非フュガティブ性繊維の間の間隔を増大させる
ように選択し、それによって編組プレフォームの寸法(
例えば幅及び厚み)を拡大するようにする。プレフォー
ムの断面形状は、前記フュガティブ性モノフィラメント
のサイズ及び配置を適当に制御することによって変更す
ることができる。
は、前記非フュガティブ性繊維の間の間隔を増大させる
ように選択し、それによって編組プレフォームの寸法(
例えば幅及び厚み)を拡大するようにする。プレフォー
ムの断面形状は、前記フュガティブ性モノフィラメント
のサイズ及び配置を適当に制御することによって変更す
ることができる。
前記非フュガティブ性スタッファモノフィラメントの周
りに前記非フュガテイブ性編組用繊維を編組する際該非
フュガティブ性スタッファ繊維が屈曲又は歪曲するのを
抑止するために該非フュガティブ性スタッファ繊維と共
にフュガテイブ性長手方向スタッファモノフィラメント
を使用することができる。
りに前記非フュガテイブ性編組用繊維を編組する際該非
フュガティブ性スタッファ繊維が屈曲又は歪曲するのを
抑止するために該非フュガティブ性スタッファ繊維と共
にフュガテイブ性長手方向スタッファモノフィラメント
を使用することができる。
夫旌舅
本発明の第1実施例の方法は、例えば第1図に概略的に
示された編組機10によって実施することができる。本
発明の方法によれば、複数の非フュガティブ性の(恒久
的な)編組用繊維東又はヤーン(以下、単に「編組用繊
維束」又は「繊維束」とも称する)12と、複数のフュ
ガティブ性(除去可能な)編組用繊維束又はヤーン(以
下、単に「編組用繊維束」又は「繊維束」とも称する)
13と、複数の非フュガティブ性の長手方向スタッファ
繊維束又はヤーン(以下、単に「スタッファ繊維束」と
も称する)14を編組機10の編組面16からその上方
に配置された引張機構又は引取機構18に向けて延長さ
せる。編組用繊維束12、13を編組面16上で所望の
編組パターンに従って移動させて、互いに、かつ、長手
方向のスタッファ繊維束14と編み合わせ又は絡み合わ
せ(即ち編組し)、立体編組プレフォームPを形成する
。綱組用繊維東12を所望の編組パターンに従って移動
させる間、長手方向のスタッファ繊維束14は、上記米
国特許願第191,564号に記載されているように、
編組面16上に固定状態に保持しておいてもよく、ある
いは、互いに平行に反対向きに移動させてもよい。ここ
で、「フュガティブ性」とは、プレフォームを形成した
後物理的に抜取ることができる、又は酸化等の化学的反
応などの何らかの方法により除去することができること
を意味する。「非フュガティプ性」とは、除去すること
ができない、恒久的なものであることを意味する。
示された編組機10によって実施することができる。本
発明の方法によれば、複数の非フュガティブ性の(恒久
的な)編組用繊維東又はヤーン(以下、単に「編組用繊
維束」又は「繊維束」とも称する)12と、複数のフュ
ガティブ性(除去可能な)編組用繊維束又はヤーン(以
下、単に「編組用繊維束」又は「繊維束」とも称する)
13と、複数の非フュガティブ性の長手方向スタッファ
繊維束又はヤーン(以下、単に「スタッファ繊維束」と
も称する)14を編組機10の編組面16からその上方
に配置された引張機構又は引取機構18に向けて延長さ
せる。編組用繊維束12、13を編組面16上で所望の
編組パターンに従って移動させて、互いに、かつ、長手
方向のスタッファ繊維束14と編み合わせ又は絡み合わ
せ(即ち編組し)、立体編組プレフォームPを形成する
。綱組用繊維東12を所望の編組パターンに従って移動
させる間、長手方向のスタッファ繊維束14は、上記米
国特許願第191,564号に記載されているように、
編組面16上に固定状態に保持しておいてもよく、ある
いは、互いに平行に反対向きに移動させてもよい。ここ
で、「フュガティブ性」とは、プレフォームを形成した
後物理的に抜取ることができる、又は酸化等の化学的反
応などの何らかの方法により除去することができること
を意味する。「非フュガティプ性」とは、除去すること
ができない、恒久的なものであることを意味する。
第1図の紳組機10は、複数の長手方向スタッファ繊維
ガイド管20と、X−Y軸格子状支持体22を有する。
ガイド管20と、X−Y軸格子状支持体22を有する。
非フュガティブ性の長手方向スタッファ繊維束14は、
格子状支持体22の下に配置された下方支持体26上に
設置されたそれぞれのスブール即ち供給源23から各ガ
イド管20へ供給する。複数の綱組用繊維キャリア30
が、格子状支持体22の溝32、34内に配設され、流
体圧シリンダ又はソレノイド等の作動器36によってX
及びY軸方向に移動されるようになされている。各繊維
キャリア30をそれぞれの作動器36によって所望の編
組パターンに従って移動させ、編組用繊維束12、13
を互いに、かつ、固定の長手方向スタッファ繊維束14
と編み合わせて立体編組プレフォームPを形成する。立
体編組プレフォームPは、引取機構18によって引取る
。各編組用繊維束12は、それぞれの繊維キャリア30
に取付けられたスブール即ち供給源31から供給される
。立体編組プレフォームPは、捩れのないエアフォイル
形状を有する物品として示されているが、本発明の方法
は、その他のいろいろな形状のプレフォームを形成する
ことができる。そのために、繊維キャリア30は、当業
者には明らかなように、例えば米国特許第3,426,
804号及び4,7 1 9,8 3 7号に教示され
ているようないろいろな編組パターンに従って移動させ
ることができる。第1図には、便宜上、一部の作動器3
6たけが示されている。当業者には明らかなように、格
子状支持体22の各横列及び縦列の両端に1つの作動器
36が連結されている。
格子状支持体22の下に配置された下方支持体26上に
設置されたそれぞれのスブール即ち供給源23から各ガ
イド管20へ供給する。複数の綱組用繊維キャリア30
が、格子状支持体22の溝32、34内に配設され、流
体圧シリンダ又はソレノイド等の作動器36によってX
及びY軸方向に移動されるようになされている。各繊維
キャリア30をそれぞれの作動器36によって所望の編
組パターンに従って移動させ、編組用繊維束12、13
を互いに、かつ、固定の長手方向スタッファ繊維束14
と編み合わせて立体編組プレフォームPを形成する。立
体編組プレフォームPは、引取機構18によって引取る
。各編組用繊維束12は、それぞれの繊維キャリア30
に取付けられたスブール即ち供給源31から供給される
。立体編組プレフォームPは、捩れのないエアフォイル
形状を有する物品として示されているが、本発明の方法
は、その他のいろいろな形状のプレフォームを形成する
ことができる。そのために、繊維キャリア30は、当業
者には明らかなように、例えば米国特許第3,426,
804号及び4,7 1 9,8 3 7号に教示され
ているようないろいろな編組パターンに従って移動させ
ることができる。第1図には、便宜上、一部の作動器3
6たけが示されている。当業者には明らかなように、格
子状支持体22の各横列及び縦列の両端に1つの作動器
36が連結されている。
本発明の方法を実施するための好ましい編組機は、本出
願人の米国特許願第191,434号及び第191,5
64号に開示されている。
願人の米国特許願第191,434号及び第191,5
64号に開示されている。
本発明の第1実施例においては、非フュガティブ性の編
組用繊維束12及び非フュガティブ性の長手方向スタッ
ファ繊維束14は、各々、BASFストラクチュラル・
マティアリアルズ・インコーポレイテッドからセリオン
G30−500という商品名で販売されている12K(
12,000本)フィラメントの補強炭素繊維の単一ス
トランド(ヤーン)によって構成する。フュガティブ性
の各編組用繊維束13は、後述するように編組されたプ
レフォームPから除去することができる、例えばナイロ
ン又はポリブロビレンなどの比較的直径の大きいフュガ
ティブ性モノフィラメント24によって構成する。
組用繊維束12及び非フュガティブ性の長手方向スタッ
ファ繊維束14は、各々、BASFストラクチュラル・
マティアリアルズ・インコーポレイテッドからセリオン
G30−500という商品名で販売されている12K(
12,000本)フィラメントの補強炭素繊維の単一ス
トランド(ヤーン)によって構成する。フュガティブ性
の各編組用繊維束13は、後述するように編組されたプ
レフォームPから除去することができる、例えばナイロ
ン又はポリブロビレンなどの比較的直径の大きいフュガ
ティブ性モノフィラメント24によって構成する。
フュガティプ性編組用繊維束13を構成するフュガティ
ブ性モノフィラメント24(第3図)は、通常、約0.
1778〜約1.016mm(約7〜約40ミル)、好
ましくは約0.254〜約0.381mm(約10〜約
15ミル)の範囲の直径(断面寸法)を有する。フュガ
ティブ性モノフィラメント24の直径は、後述する理由
から、非フュガティブ性の繊維束12、14の直径に比
べて比較的大きくなるように選定する。非フュガティブ
性の繊維束12、14の直径は、通常、約0.508〜
約1.27mm(約0.02〜約0.05in)の範囲
とする。
ブ性モノフィラメント24(第3図)は、通常、約0.
1778〜約1.016mm(約7〜約40ミル)、好
ましくは約0.254〜約0.381mm(約10〜約
15ミル)の範囲の直径(断面寸法)を有する。フュガ
ティブ性モノフィラメント24の直径は、後述する理由
から、非フュガティブ性の繊維束12、14の直径に比
べて比較的大きくなるように選定する。非フュガティブ
性の繊維束12、14の直径は、通常、約0.508〜
約1.27mm(約0.02〜約0.05in)の範囲
とする。
フュガティブ性モノフィラメント(「フュガティブ性編
組用モノフィラメント」とも称する)24は、第3図に
示されるように、随意選択として非フュガティブ性の補
強繊維25(例えば補強用炭素繊維)を加えて編組用繊
維束27とすることもできる。即ち、非フュガティブ性
補強繊維25をフュガティブ性モノフィラメント24の
周りに撚回して繊維束27を形成してもよく、あるいは
、フュガティブ性モノフィラメント24に並置して撚り
合せて繊維束27を形成することもできる。
組用モノフィラメント」とも称する)24は、第3図に
示されるように、随意選択として非フュガティブ性の補
強繊維25(例えば補強用炭素繊維)を加えて編組用繊
維束27とすることもできる。即ち、非フュガティブ性
補強繊維25をフュガティブ性モノフィラメント24の
周りに撚回して繊維束27を形成してもよく、あるいは
、フュガティブ性モノフィラメント24に並置して撚り
合せて繊維束27を形成することもできる。
上述した繊維束12、13、14を、第1図に示される
ように編組機10上にその編組面16から延長するよう
にして配列し、次いで、編組用繊維束12、13を所定
の編組パターンで移動させて編組用繊維束12と13を
互いに、かつ、長手方向のスタッファ繊維束14と編み
合わせ、編組プレフォームPを形成する。このようにし
て編糾された編組プレフォームPは、その編組用繊維束
12、13の編組パターンを貫通して長手方向即ち軸線
方向に延長したスタッファ繊維束14を有する。
ように編組機10上にその編組面16から延長するよう
にして配列し、次いで、編組用繊維束12、13を所定
の編組パターンで移動させて編組用繊維束12と13を
互いに、かつ、長手方向のスタッファ繊維束14と編み
合わせ、編組プレフォームPを形成する。このようにし
て編糾された編組プレフォームPは、その編組用繊維束
12、13の編組パターンを貫通して長手方向即ち軸線
方向に延長したスタッファ繊維束14を有する。
本発明の第2実施例の方法は、第4図に示された編組機
10′によって実施することができる。
10′によって実施することができる。
第4図の編組機10’の構成部品のうち第1図の編組機
10のものと同様のものは、同じ参照番号にダッシュを
付して示されている。本発明のこの実施例の方法によれ
ば、複数の非フュガティブ性(恒久的な)編組用繊維東
12′と、複数の非フュガティブ性長手方向スタッファ
繊維東14″を編組機10′の編組面16′からその上
方に配置された引張機構又は引取機構18′に向けて延
長させる。非フュガティブ性の各編組用繊維束12′は
、上述した12K(12,000本)のフィラメントの
補強炭素繊維の単一ストランド(セリオンG30−50
0)によって構成し、フュガティブ性スタッファ繊維東
14″は、第6図に示されるように、非フュガティブ性
補強繊維25′(例えば補強用炭素繊維)を加えた、あ
るいは加えないフュガティブ性モノフィラメント24′
(例えばナイロン又はボリブロビレン)によって構成す
る。フュガティブ性モノフィラメント24′は、スタッ
ファ繊維東14″を構成するので「フュガテイブ性スタ
ッファモノフィラメント」とも称する。
10のものと同様のものは、同じ参照番号にダッシュを
付して示されている。本発明のこの実施例の方法によれ
ば、複数の非フュガティブ性(恒久的な)編組用繊維東
12′と、複数の非フュガティブ性長手方向スタッファ
繊維東14″を編組機10′の編組面16′からその上
方に配置された引張機構又は引取機構18′に向けて延
長させる。非フュガティブ性の各編組用繊維束12′は
、上述した12K(12,000本)のフィラメントの
補強炭素繊維の単一ストランド(セリオンG30−50
0)によって構成し、フュガティブ性スタッファ繊維東
14″は、第6図に示されるように、非フュガティブ性
補強繊維25′(例えば補強用炭素繊維)を加えた、あ
るいは加えないフュガティブ性モノフィラメント24′
(例えばナイロン又はボリブロビレン)によって構成す
る。フュガティブ性モノフィラメント24′は、スタッ
ファ繊維東14″を構成するので「フュガテイブ性スタ
ッファモノフィラメント」とも称する。
本発明のこの実施例においては、上述した非フュガティ
ブ性編組用繊維東12′を所定の編組パターンで移動さ
せて互いに、かつ、フュガティプ性の長手方向スタッフ
ァ繊維束14″と編み合わせ、編組プレフォームP′を
形成する。このようにして編組された編組プレフォーム
P′は、その編組用繊維東12′の編組パターンを貫通
して長手方向即ち軸線方向に延長したスタッファ繊維東
14″を有する(第6図)。
ブ性編組用繊維東12′を所定の編組パターンで移動さ
せて互いに、かつ、フュガティプ性の長手方向スタッフ
ァ繊維束14″と編み合わせ、編組プレフォームP′を
形成する。このようにして編組された編組プレフォーム
P′は、その編組用繊維東12′の編組パターンを貫通
して長手方向即ち軸線方向に延長したスタッファ繊維東
14″を有する(第6図)。
上記第1及び第2実施例の方法によって形成された編組
プレフォームP.P’ を次にフュガティブ性繊維除去
工程にかけて、フュガティブ性編組用モノフィラメント
24(第3図)又はフュガティブ性長手方向スタッファ
モノフィラメント24′ (第6図)を除去し、プレフ
ォームP、P′に複数の細長いマトリックス導入用通路
29又は29′を形成する。
プレフォームP.P’ を次にフュガティブ性繊維除去
工程にかけて、フュガティブ性編組用モノフィラメント
24(第3図)又はフュガティブ性長手方向スタッファ
モノフィラメント24′ (第6図)を除去し、プレフ
ォームP、P′に複数の細長いマトリックス導入用通路
29又は29′を形成する。
フュガティブ性モノフィラメント24、24′の除去は
、それらのモノフィラメントをそれぞれれのプレフォー
ムP,P’から物理的に引抜くことによって行うことが
できる。その場合、通常、挟み付け器具を用いてプレフ
ォームの一端でフュガティプ性モノフィラメント24、
24′を把持し、挟み付け器具に適当な力を加えること
によって引張る。
、それらのモノフィラメントをそれぞれれのプレフォー
ムP,P’から物理的に引抜くことによって行うことが
できる。その場合、通常、挟み付け器具を用いてプレフ
ォームの一端でフュガティプ性モノフィラメント24、
24′を把持し、挟み付け器具に適当な力を加えること
によって引張る。
別法として、プレフォームP.P’内の非フュガティブ
性繊維束12、12′を損傷又は破壊することなく、フ
ュガティブ性モノフィラメント24、24′だけを酸化
(焼却)させるような温度にまで酸化雰囲気(例えば空
気)中で該プレフォームを加熱することによりフュガテ
イブ性モノフィラメント24、24′を優先的に又は選
択的に熱酸化させることによって除去することもできる
。
性繊維束12、12′を損傷又は破壊することなく、フ
ュガティブ性モノフィラメント24、24′だけを酸化
(焼却)させるような温度にまで酸化雰囲気(例えば空
気)中で該プレフォームを加熱することによりフュガテ
イブ性モノフィラメント24、24′を優先的に又は選
択的に熱酸化させることによって除去することもできる
。
フュガティブ性モノフィラメント24、24′を除去す
るために用いられる手段の如何に拘りなく、得られた編
組プレフォームP.P’ には、フュガティブ性モノフ
ィラメント24、24′によって占められていた部分に
対応するマトリックス導入用通路29、29′が形成さ
れる。第1実施例においては、マトリックス導入用通路
29は、フュガティブ性モノフィラメント24の編組パ
ターンとなり、マトリックス導入用通路29′は、フュ
ガティブ性モノフィラメント24′の編組パターンとな
る。
るために用いられる手段の如何に拘りなく、得られた編
組プレフォームP.P’ には、フュガティブ性モノフ
ィラメント24、24′によって占められていた部分に
対応するマトリックス導入用通路29、29′が形成さ
れる。第1実施例においては、マトリックス導入用通路
29は、フュガティブ性モノフィラメント24の編組パ
ターンとなり、マトリックス導入用通路29′は、フュ
ガティブ性モノフィラメント24′の編組パターンとな
る。
プレフォームP.P’ からフュガティブ性モノフィラ
メント24、24′を除去したならば、該ブレフ才一ム
にマトリックス材を浸透、含浸させて該マトリックス材
を硬化及び、又は加熱し、複合物品を形成する。マトリ
ックス材の例としては、エボキシ又はその他の樹脂、セ
ラミック、金属等がある。樹脂のマトリックス材(例え
ばフェノール樹脂)は、樹脂溶液(例えばイソプロビル
アルコール)として供給し、周知の真空式含浸法を用い
て、即ち樹脂溶液の存在下でプレフォームに真空と圧力
を交互に繰返してかけることによってプレフォームに樹
脂溶液を含浸させる。その場合、樹脂溶液をマトリック
ス導入用通路29、29′を通してプレフォームの内部
へ供給することができるので、マトリックス導入用通路
29、29′はプレフォームへの樹脂マトリックスの含
浸を大いに助成する。セラミック/金属マトリックス材
の場合は、化学的蒸着法又はその他の慣用の技法を用い
てプレフォーム内へ浸透させることができる。通常、編
組プレフォームは、堅く(きつ<)編組されているので
、そのような堅く編組されたプレフォームに液体又はガ
スを含浸させることは困難である。マトリックス導入用
通路29、29′は、プレフォームの内部への流体マト
リックス材の浸透を容易にし、流体マトリックス材及び
、又はガス状マトリックス材をプレフォームの内部へ導
入するのを可能にする。内部に固形粒子を包含した流体
マトリックス材であっても、マトリックス導入用通路2
9、29′を通してプレフォームの内部へ供給すること
ができる。
メント24、24′を除去したならば、該ブレフ才一ム
にマトリックス材を浸透、含浸させて該マトリックス材
を硬化及び、又は加熱し、複合物品を形成する。マトリ
ックス材の例としては、エボキシ又はその他の樹脂、セ
ラミック、金属等がある。樹脂のマトリックス材(例え
ばフェノール樹脂)は、樹脂溶液(例えばイソプロビル
アルコール)として供給し、周知の真空式含浸法を用い
て、即ち樹脂溶液の存在下でプレフォームに真空と圧力
を交互に繰返してかけることによってプレフォームに樹
脂溶液を含浸させる。その場合、樹脂溶液をマトリック
ス導入用通路29、29′を通してプレフォームの内部
へ供給することができるので、マトリックス導入用通路
29、29′はプレフォームへの樹脂マトリックスの含
浸を大いに助成する。セラミック/金属マトリックス材
の場合は、化学的蒸着法又はその他の慣用の技法を用い
てプレフォーム内へ浸透させることができる。通常、編
組プレフォームは、堅く(きつ<)編組されているので
、そのような堅く編組されたプレフォームに液体又はガ
スを含浸させることは困難である。マトリックス導入用
通路29、29′は、プレフォームの内部への流体マト
リックス材の浸透を容易にし、流体マトリックス材及び
、又はガス状マトリックス材をプレフォームの内部へ導
入するのを可能にする。内部に固形粒子を包含した流体
マトリックス材であっても、マトリックス導入用通路2
9、29′を通してプレフォームの内部へ供給すること
ができる。
L艶夏作皿力浬
プレフォームの編組において長手方向スタッファ繊維束
12(第3図)又は長手方向スタッファ繊維東14″
(第6図)にフュガティブ性モノフィラメント24、2
4′を組入れることは、多くの利点をもたらす。第1に
、フュガティブ性モノフィラメント24、24′は、サ
イズ(例えば直径)が比較的大きいので、プレフォーム
の寸法を特定のサイズの編組機10又は10’によって
理論的に可能とされる寸法以上に拡大させるのに用いる
ことができる。例えば、フュガティブ性モノフィラメン
トを編組用繊維束に組入れることにより、非フュガティ
ブ性編組用織維束(例えば12、12′)の間の間隔及
び、又は非フュガティブ性ながはスタッファ繊維束(例
えば14″)の間の間隔を増大させ、それによってプレ
フォームP,P’の幅W及び厚みtを特定のサイズの編
組機10又は10′によって理論的に可能とされる寸法
以上に増大させることができる。かくして、編組機自体
を拡大する必要なしに、その編組機で通常可能とされる
より大きいプレフォームを編組することが可能となる。
12(第3図)又は長手方向スタッファ繊維東14″
(第6図)にフュガティブ性モノフィラメント24、2
4′を組入れることは、多くの利点をもたらす。第1に
、フュガティブ性モノフィラメント24、24′は、サ
イズ(例えば直径)が比較的大きいので、プレフォーム
の寸法を特定のサイズの編組機10又は10’によって
理論的に可能とされる寸法以上に拡大させるのに用いる
ことができる。例えば、フュガティブ性モノフィラメン
トを編組用繊維束に組入れることにより、非フュガティ
ブ性編組用織維束(例えば12、12′)の間の間隔及
び、又は非フュガティブ性ながはスタッファ繊維束(例
えば14″)の間の間隔を増大させ、それによってプレ
フォームP,P’の幅W及び厚みtを特定のサイズの編
組機10又は10′によって理論的に可能とされる寸法
以上に増大させることができる。かくして、編組機自体
を拡大する必要なしに、その編組機で通常可能とされる
より大きいプレフォームを編組することが可能となる。
更に、フュガティブ性モノフィラメントのサイズ及びそ
れを配置する位置は、編組機の形態を改変する必要なし
に、プレフォームの形状又は断面を局部的に変更するよ
うに選定することができる。
れを配置する位置は、編組機の形態を改変する必要なし
に、プレフォームの形状又は断面を局部的に変更するよ
うに選定することができる。
又、フュガティブ性モノフィラメント24、24′は、
サイズ(例えば直径)が大きいので、プレフォームに剛
性を付与する働きをし、フュガティブ性モノフィラメン
ト24、24′を除去する前のプレフォームの取り扱い
を容易にする。
サイズ(例えば直径)が大きいので、プレフォームに剛
性を付与する働きをし、フュガティブ性モノフィラメン
ト24、24′を除去する前のプレフォームの取り扱い
を容易にする。
更に、上述した本発明の第2実施例(第6図)において
は、長手方向スタッファ繊維東14″にフュガティブ性
モノフィラメント24′を組合せることにより、非フュ
ガテイブ性の繊維東12′を編組機10’で非フュガテ
イプ性の長手方向スタッファ繊維25′の周りに編組す
る際非フュガティブ性の長手方向スタッファ繊維25′
が屈曲又は歪曲するのを防止する。非フュガティブ性の
長手方向スタッファ繊維25′が屈曲又は歪曲するとそ
の強度が弱まるので、そのような屈曲又は歪曲を減少さ
せることは、プレフォーム、及びプレフォームにマトリ
ックス材を含浸させることによって得られる複合物品の
特性を向上させることに成る。
は、長手方向スタッファ繊維東14″にフュガティブ性
モノフィラメント24′を組合せることにより、非フュ
ガテイブ性の繊維東12′を編組機10’で非フュガテ
イプ性の長手方向スタッファ繊維25′の周りに編組す
る際非フュガティブ性の長手方向スタッファ繊維25′
が屈曲又は歪曲するのを防止する。非フュガティブ性の
長手方向スタッファ繊維25′が屈曲又は歪曲するとそ
の強度が弱まるので、そのような屈曲又は歪曲を減少さ
せることは、プレフォーム、及びプレフォームにマトリ
ックス材を含浸させることによって得られる複合物品の
特性を向上させることに成る。
当業者には明らかなように、フュガテイブ性モノフィラ
メントは、編組用繊維束、又は長手方向スタッファ繊維
束に、あるいはそれらの両方に組合せることができる。
メントは、編組用繊維束、又は長手方向スタッファ繊維
束に、あるいはそれらの両方に組合せることができる。
その場合、各編組用繊維束、又は長手方向スタッファ織
維束に1本又はそれ以上のモノフィラメントを組入れる
ことができる。又、フュガティブ性繊維と組合せて用い
ることができる非フュガティブ性繊維の種類は上述した
ものに限られず、上述の非フュガティブ性繊維の種類は
単に例として挙げたものにすぎない。
維束に1本又はそれ以上のモノフィラメントを組入れる
ことができる。又、フュガティブ性繊維と組合せて用い
ることができる非フュガティブ性繊維の種類は上述した
ものに限られず、上述の非フュガティブ性繊維の種類は
単に例として挙げたものにすぎない。
以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。
第1図は、本発明の方法の一実施例を実施するための編
組機の概略透視図、第2図は、フュガティブ性繊維を編
組用繊維束に組合せた編組プレフォームの部分立面図、
第3図は、第2図の箱形に囲われた部分の部分拡大透視
図であり、非フュガティブ性繊維と、フュガティブ性繊
維を示す。第4図は、本発明の方法の他の実施例を実施
するための編組機の概略透視図、第5図は、フュガテイ
ブ性繊維を長手方向スタッファ繊維束に組合せた編組プ
レフォームの部分立面図、第6図は、第5図の箱形に囲
われた部分の部分拡大透視図であり、非フュガティブ性
繊維と、フュガテイブ性繊維を示す。第7図は、フュガ
ティブ性繊維を除去することによってプレフォームに形
成されたマトリックス導入用通路の断面図である。 10、10′ 二編組機 12:非フュガティブ性編組用繊維束 13:フュガティブ性編組用繊維束 14:非フュガティブ性長手方向スタッファ繊維束 24:フュガティブ性編組用モノフィラメント25:非
フュガティブ性補強繊維 27:編組用繊維束 29:マトリックス導入用通路 12′ 非フュガティブ性(恒久的な)細組用織維束 14″ :非フュガティブ性長手方向スタッファ繊維束 24′ :フュガティブ性スタッファモノフィラメント 25′ :非フュガティブ性補強繊維 29′ .マトリックス導入用通路 p.p’ :プレフォーム
組機の概略透視図、第2図は、フュガティブ性繊維を編
組用繊維束に組合せた編組プレフォームの部分立面図、
第3図は、第2図の箱形に囲われた部分の部分拡大透視
図であり、非フュガティブ性繊維と、フュガティブ性繊
維を示す。第4図は、本発明の方法の他の実施例を実施
するための編組機の概略透視図、第5図は、フュガテイ
ブ性繊維を長手方向スタッファ繊維束に組合せた編組プ
レフォームの部分立面図、第6図は、第5図の箱形に囲
われた部分の部分拡大透視図であり、非フュガティブ性
繊維と、フュガテイブ性繊維を示す。第7図は、フュガ
ティブ性繊維を除去することによってプレフォームに形
成されたマトリックス導入用通路の断面図である。 10、10′ 二編組機 12:非フュガティブ性編組用繊維束 13:フュガティブ性編組用繊維束 14:非フュガティブ性長手方向スタッファ繊維束 24:フュガティブ性編組用モノフィラメント25:非
フュガティブ性補強繊維 27:編組用繊維束 29:マトリックス導入用通路 12′ 非フュガティブ性(恒久的な)細組用織維束 14″ :非フュガティブ性長手方向スタッファ繊維束 24′ :フュガティブ性スタッファモノフィラメント 25′ :非フュガティブ性補強繊維 29′ .マトリックス導入用通路 p.p’ :プレフォーム
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複合物品を製造する方法であって、 (a)複数の非フュガティブ性編組用繊維 束と複数のフュガティブ性繊維を包含した編組プレフォ
ームを形成する工程と、 (b)前記編組プレフォームから前記フュ ガティブ性繊維を選択的に除去して該編組プレフォーム
内に複数の細長いマトリックス導入用通路を形成する工
程と、 (c)前記編組プレフォームにマトリック ス材を含浸させる工程であって、マトリックス材を前記
通路を通して供給する操作を含むマトリックス材含浸工
程と、 から成る複合物品製造方法。 2、前記フュガティブ性繊維は、前記非フュガティブ性
編組用繊維と編み合されたフュガティブ性編組用繊維で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の複
合物品製造方法。 3、前記フュガティブ性繊維は、前記非フュガティブ性
編組用繊維と編み合されたフュガティブ性モノフィラメ
ントであることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記
載の複合物品製造方法。 4、前記フュガティブ性繊維は、フュガティブ性スタッ
ファ繊維であり、そのフュガティブ性スタッファ繊維の
周りに前記非フュガティブ性編組用繊維が編組されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の複合
物品製造方法。 5、前記フュガティブ性スタッファ繊維は、フュガティ
ブ性スタッファモノフィラメントであり、そのフュガテ
ィブ性スタッファモノフィラメントの周りに前記非フュ
ガティブ性編組用繊維が編組されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第4項に記載の複合物品製造方法。 6、前記工程(b)のフュガティブ性繊維除去操作は、
フュガティブ性繊維を前記編組プレフォームから引抜く
ことによって行うことを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の複合物品製造方法。 7、前記工程(b)のフュガティブ性繊維除去操作は、
前記編組プレフォーム内でフュガティブ性繊維を選択的
に崩壊させることによって行うことを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の複合物品製造方法。 8、前記フュガティブ性繊維を熱的に崩壊させることを
特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の複合物品製造
方法。 9、前記工程(c)において前記編組プレフォームに樹
脂溶液を含浸させることを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の複合物品製造方法。 10、前記樹脂溶液は、その中に分散された粒子を含む
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第9項に記
載の複合物品製造方法。 11、複合物品を製造する方法であって、 (a)複数の非フュガティブ性編組用繊維 と複数のフュガティブ性編組用モノフィラメントを編み
合せて編組プレフォームを形成する工程と、 (b)前記編組プレフォームから前記フュ ガティブ性編組用モノフィラメントを除去する工程と、 (c)前記編組プレフォームにマトリック ス材を含浸させる工程と、 から成る複合物品製造方法。 12、前記フュガティブ性編組用モノフィラメントのサ
イズは、前記非フュガティブ性編組用繊維の間の間隔を
増大させるように選択し、それによって編組プレフォー
ムの寸法を拡大するようにすることを特徴とする特許請
求の範囲第11項に記載の複合物品製造方法。 13、前記編組プレフォームの幅及び厚みを増大させる
ために、前記フュガティブ性編組用モノフィラメントの
サイズ及び配置を制御することを特徴とする特許請求の
範囲第12項に記載の複合物品製造方法。 14、前記編組プレフォームの形状を変更するために、
前記フュガティブ性編組用モノフィラメントのサイズ及
び配置を制御することを特徴とする特許請求の範囲第1
2項に記載の複合物品製造方法。 15、複合物品を製造する方法であって、 (a)複数の非フュガティブ性編組用繊維 を複数のフュガティブ性スタッファモノフィラメントの
周りに編み合せて編組プレフォームを形成する工程と、 (b)前記編組プレフォームから前記フュ ガティブ性スタッファモノフィラメントを除去する工程
と、 (c)前記編組プレフォームにマトリック ス材を含浸させる工程と、 から成る複合物品製造方法。 16、前記工程(a)において前記非フュガティブ性編
組用繊維を複数の非フュガティブ性スタッファモノフィ
ラメントの周りに編み合せる操作を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第15項に記載の複合物品製造方法。 17、前記フュガティブ性スタッファモノフィラメント
は、前記非フュガティブ性スタッファ繊維が前記非フュ
ガティブ性編組用繊維によって屈曲されるのを抑制する
ことを特徴とする特許請求の範囲第16項に記載の複合
物品製造方法。 18、前記フュガティブ性モノフィラメントのサイズは
、前記非フュガティブ性編組用繊維の間の間隔を増大さ
せるように選択し、それによって編組プレフォームの寸
法を拡大するようにすることを特徴とする特許請求の範
囲第17項に記載の複合物品製造方法。 19、前記編組プレフォームの幅及び厚みを増大させる
ために、前記フュガティブ性モノフィラメントのサイズ
及び配置を制御することを特徴とする特許請求の範囲第
18項に記載の複合物品製造方法。 20、前記編組プレフォームの形状を部分的に変更する
ために、前記フュガティブ性モノフィラメントのサイズ
及び配置を制御することを特徴とする特許請求の範囲第
18項に記載の複合物品製造方法。
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