JPH08174473A - Device and method for manufacturing prepreg member - Google Patents
Device and method for manufacturing prepreg memberInfo
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- JPH08174473A JPH08174473A JP33479094A JP33479094A JPH08174473A JP H08174473 A JPH08174473 A JP H08174473A JP 33479094 A JP33479094 A JP 33479094A JP 33479094 A JP33479094 A JP 33479094A JP H08174473 A JPH08174473 A JP H08174473A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
等の繊維強化複合材料の成形に用いられるプリプレグ材
の製造装置および製造方法に関し、特に、シート状のプ
リプレグの少なくとも片面に離型紙を重ね合わせたプリ
プレグ材を、用途に応じた所望の幅に切断するプリプレ
グ材の製造装置および製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a prepreg material used for molding a fiber reinforced composite material such as a fiber reinforced plastic, and more particularly, a release paper is superposed on at least one surface of a sheet prepreg. The present invention relates to a prepreg material manufacturing apparatus and a prepreg material manufacturing method for cutting the prepreg material into a desired width according to the application.
【0002】[0002]
【従来の技術】繊維強化複合材料の成形に用いられるシ
ート状のプリプレグは、製造段階におけるプリプレグ相
互の粘着を防止するために、通常、少なくとも片面に離
型紙を重ね合わせたプリプレグ材の状態で巻き取られ
る。この段階では、プリプレグ材は、製造設備によって
決まる所定の幅を有する幅広のシート状に形成されてい
る。このため、製造時における幅以下の用途に用いる場
合には、プリプレグ材を巻き戻しながら、プリプレグを
離型紙と共に用途に応じた所望の幅のテープ状あるいは
帯状に切断した後、再び巻き取ってプリプレグ材の製品
としている。2. Description of the Related Art A sheet-like prepreg used for molding a fiber-reinforced composite material is usually wound in a state of a prepreg material having release paper laminated on at least one surface thereof in order to prevent the prepregs from sticking to each other in a manufacturing stage. Taken. At this stage, the prepreg material is formed into a wide sheet having a predetermined width determined by the manufacturing equipment. Therefore, when the prepreg material is unwound, the prepreg material is unwound while the prepreg is cut together with the release paper into a tape or strip having a desired width according to the application, and then rewound to re-roll the prepreg. The product is made of wood.
【0003】このプリプレグ材の切断においては、用途
にもよるが、切断後の製品幅には相当厳格な精度が要求
される。このため、プリプレグ材の切断には、切断精度
の高いシャーカッタやスコアカッタが使用されている。
ここで、シャーカッタとは、回転下刃と回転上刃とを備
え、プリプレグと離型紙からなる走行する重ね合わせ体
(つまり、プリプレグ材)を、回転下刃で支持しなが
ら、回転上刃によって上方からの剪断、すなわち、挟み
切りによって切断するものである。このシャーカッタに
よる切断方式は、極めて寸法精度が高い切断方式とし
て、高精度が要求されるプリプレグ材の製造に好適に用
いられている。In cutting the prepreg material, although depending on the application, the product width after cutting is required to have strict accuracy. Therefore, a shear cutter or a score cutter with high cutting accuracy is used for cutting the prepreg material.
Here, the shear cutter is provided with a rotating lower blade and a rotating upper blade, and while the rotating lower blade supports the running stacked body (that is, the prepreg material) composed of the prepreg and the release paper, by the rotating upper blade. It is cut by shearing from above, that is, by sandwiching. The cutting method using the shear cutter is used as a cutting method having extremely high dimensional accuracy and is preferably used for manufacturing a prepreg material that requires high accuracy.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、シャーカッ
タによる切断においても、カッタの各種条件や、切断さ
れるプリプレグ材の各種条件、たとえばプリプレグのマ
トリックス樹脂の種類等によっては、切断精度が低下し
たり、切口がシャープに仕上がらなかったり、切断され
る離型紙から紙粉が発生したりするという問題を生じる
ことがある。However, even in the case of cutting with a shear cutter, the cutting accuracy may decrease depending on various conditions of the cutter and various conditions of the prepreg material to be cut, such as the type of matrix resin of the prepreg. In some cases, the cut may not be finished sharply, or paper dust may be generated from the release paper to be cut.
【0005】このような問題に対し、特開平5−111
898号公報には、切断の際におけるプリプレグ材のド
レープ性(柔らかさ)を上げることにより切断の寸法精
度を高めると共に、切断される離型紙からの紙粉の発生
量を少なく抑える目的で、プリプレグ材を25℃以上に
加熱しながら切断する方法が開示されている。To address such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 5-111
No. 898 discloses a prepreg for the purpose of improving the dimensional accuracy of cutting by increasing the drape property (softness) of the prepreg material at the time of cutting and suppressing the amount of paper dust generated from the release paper to be cut. A method of cutting a material while heating it to 25 ° C or higher is disclosed.
【0006】しかし、この方法では、走行中のプリプレ
グ材を所定温度に加熱するための加熱装置が必要になる
ことから、装置全体が大型化するとともに高価になると
いう問題を招く。However, this method requires a heating device for heating the running prepreg material to a predetermined temperature, which causes a problem that the entire device becomes large and expensive.
【0007】[0007]
【0008】本発明の目的は、特別な装置を付加するこ
となく、シャーカッタ部自身の改良および最適化によ
り、プリプレグ材の切断精度を高く保持しながら紙粉の
発生量を極めて少なく抑えることのできる、プリプレグ
材の製造装置および製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to suppress the generation amount of paper powder to an extremely small amount while maintaining high cutting accuracy of the prepreg material by improving and optimizing the shear cutter unit itself without adding a special device. It is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a prepreg material that can be manufactured.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
プリプレグ材の製造装置は、シート状のプリプレグを離
型紙上に担持してなるプリプレグ材を、該下刃と該下刃
に係合する上刃とを有するシャーカッタを用いて連続的
に切断し、所望幅のプリプレグ材を製造する装置であっ
て、前記上刃の厚みが0.2〜0.3mm、刃先角が2
0〜40°であり、かつ、前記下刃に形成された前記上
刃の刃先が挿入される溝の幅が0.5〜1.0mmであ
ることを特徴とするものからなる。According to the present invention, there is provided a prepreg material producing apparatus according to the present invention, wherein a prepreg material in which a sheet-shaped prepreg is carried on a release paper is engaged with the lower blade and the lower blade. A device for manufacturing a prepreg material having a desired width by continuously cutting using a shear cutter having an upper blade that has a thickness of the upper blade of 0.2 to 0.3 mm and a cutting edge angle of 2
The groove width is 0 to 40 °, and the width of the groove formed in the lower blade into which the cutting edge of the upper blade is inserted is 0.5 to 1.0 mm.
【0010】また、本発明に係るプリプレグ材の製造方
法は、シート状のプリプレグを離型紙上に担持してなる
プリプレグ材を、下刃と上刃とを有するシャーカッタを
用い連続的に切断して所望幅のプリプレグ材を製造する
に際し、厚みが0.2〜0.3mm、刃先角が20〜4
0°の上刃と、該上刃の刃先が挿入される溝の幅が0.
5〜1.0mmの下刃とを用い、前記上刃の刃先を前記
下刃の溝内に挿入するとともに上刃の刃先側面を下刃の
溝側面に係合させて前記プリプレグ材を切断することを
特徴とする方法からなる。Further, in the method for producing a prepreg material according to the present invention, a prepreg material in which a sheet-shaped prepreg is carried on a release paper is continuously cut using a shear cutter having a lower blade and an upper blade. When manufacturing a prepreg material having a desired width with a thickness of 0.2 to 0.3 mm and a cutting edge angle of 20 to 4
The width of the upper blade of 0 ° and the groove into which the cutting edge of the upper blade is inserted is 0.
Using a lower blade of 5 to 1.0 mm, the cutting edge of the upper blade is inserted into the groove of the lower blade, and the blade tip side surface of the upper blade is engaged with the groove side surface of the lower blade to cut the prepreg material. The method is characterized by that.
【0011】本発明においては、まず、シャーカッタの
上刃の厚みが0.2〜0.3mmとされる。プリプレグ
は、一般に表面粘着性を有するために、上刃の厚みが大
きすぎると、切断の際上刃への粘着が問題となって、切
断精度が低下する原因となる。厚みを0.3mm以下に
抑えることで、この粘着を最小限に抑え、切断精度の向
上をはかることができる。しかし厚みが0.2mm未満
になると、切断刃(上刃)の強度を十分に確保すること
が難しくなる。厚みを0.2〜0.3mmの範囲内にす
ることにより、粘着防止性と強度の両方を共に満足させ
ることができる。In the present invention, first, the upper blade of the shear cutter has a thickness of 0.2 to 0.3 mm. Since the prepreg generally has surface tackiness, if the thickness of the upper blade is too large, the sticking to the upper blade becomes a problem during cutting, which causes a decrease in cutting accuracy. By suppressing the thickness to 0.3 mm or less, this adhesion can be minimized and the cutting accuracy can be improved. However, if the thickness is less than 0.2 mm, it becomes difficult to sufficiently secure the strength of the cutting blade (upper blade). By setting the thickness within the range of 0.2 to 0.3 mm, it is possible to satisfy both the anti-adhesion property and the strength.
【0012】また、上刃の刃先角は、20〜40°の範
囲とされる。このように比較的鋭角な刃先に形成するこ
とにより、プリプレグ材のシャープな切断端面(切口
面)が得られる。つまり、望ましい状態にて剪断による
切断が行われ、離型紙の引きちぎり状態が防止される
か、あってもごく僅かに抑えられる。離型紙が引きちぎ
られる部分が小に抑えられるので紙粉の発生量も少なく
抑えられる。この刃先角は、切れ味のみからみれば、小
さい程良いのであるが、あまり鋭角にすると、刃先が強
度不足になり、刃の返りや刃こぼれが生じるおそれがあ
る。このような不都合を招くことなく、上記のような良
好な切れ味を発揮させるには、20〜40°の刃先角が
最適である。The edge angle of the upper blade is in the range of 20 to 40 °. By forming the cutting edge with a relatively acute angle in this manner, a sharp cut end surface (cut surface) of the prepreg material can be obtained. That is, cutting by shearing is performed in a desired state, and the tearing-off state of the release paper is prevented or even slightly suppressed. Since the part where the release paper is torn off can be kept small, the amount of paper dust generated can be kept small. The cutting edge angle is preferably as small as possible only from the viewpoint of sharpness, but if the cutting edge angle is too acute, the cutting edge may have insufficient strength, and there is a risk that the blade may be bent or spilled. A cutting edge angle of 20 to 40 ° is optimal for exhibiting the above-described good sharpness without causing such inconvenience.
【0013】さらに本発明においては、下刃に形成され
た、上刃の刃先が挿入される溝の幅が、0.5〜1.0
mmの範囲に設定される。下刃は、切断中のプリプレグ
材を、その外周面上で支持する機能を有し、プリプレグ
材は、刃先が下刃の溝に挿入され刃先側面が下刃の溝側
面に係合する上刃と、下刃との共働により、剪断によっ
て切断される。この剪断による切断においては、切断さ
れたプリプレグ材の一方の切断端側部分は、上刃によっ
て下刃の溝内に押しやられることになる。プリプレグ材
の他方の切断端側部分は、下刃の外周面上に支持されて
いる。このとき、下刃の溝内に押しやられるプリプレグ
材の切断端側部分は、下刃外周面に支持されていないの
で、ふらつき易く、それが大きくふらつくと、切断精度
が低下する。また、溝内への押しやられ量が大きいと、
とくに離型紙の切断直前部分において引きちぎり力が発
生し、紙粉発生量が増大する。Further, in the present invention, the width of the groove formed in the lower blade into which the cutting edge of the upper blade is inserted is 0.5 to 1.0.
It is set in the range of mm. The lower blade has a function of supporting the prepreg material being cut on its outer peripheral surface, and the prepreg material is an upper blade in which the blade edge is inserted into the groove of the lower blade and the blade side surface engages with the groove side surface of the lower blade. And, in cooperation with the lower blade, is cut by shearing. In this cutting by shearing, one cutting end side portion of the cut prepreg material is pushed into the groove of the lower blade by the upper blade. The other cut end side portion of the prepreg material is supported on the outer peripheral surface of the lower blade. At this time, the cutting end side portion of the prepreg material that is pushed into the groove of the lower blade is not supported by the outer peripheral surface of the lower blade, so that it easily wobbles, and if it wobbles largely, the cutting accuracy decreases. Also, if the amount of pushing into the groove is large,
In particular, a tearing force is generated immediately before the release paper is cut, and the amount of paper dust generated is increased.
【0014】この切断精度の低下や引きちぎりによる紙
粉の発生は、下刃の溝幅が大きくなる程、つまり、下刃
外周面における上刃に支持されないプリプレグ材部分の
幅方向寸法が大きくなる程、顕著になる傾向にある。そ
こで本発明においては、この下刃の溝幅を0.5から
1.0mmと小さく抑えて、切断精度を向上し、かつ、
紙粉の発生量を少なく抑えたのである。溝幅が1.0m
mを越えると、上記のような切断精度の低下や紙粉発生
の問題が現れ始める。一方、0.5mm未満とすると、
前述の最適な厚みの上刃に対して狭くなりすぎるおそれ
があり、上刃と下刃エッジの望ましくない接触によりカ
ッタを傷つけるおそれが生じる。The decrease in the cutting accuracy and the generation of paper dust due to tearing cause the larger the groove width of the lower blade, that is, the widthwise dimension of the prepreg material portion which is not supported by the upper blade on the outer peripheral surface of the lower blade. The more it tends to become remarkable. Therefore, in the present invention, the groove width of the lower blade is kept as small as 0.5 to 1.0 mm to improve the cutting accuracy, and
The amount of paper dust generated was kept low. Groove width is 1.0m
When it exceeds m, the above-mentioned problems of deterioration of cutting accuracy and generation of paper dust start to appear. On the other hand, if it is less than 0.5 mm,
It may be too narrow with respect to the upper blade having the optimum thickness described above, and the cutter may be damaged due to undesired contact between the upper blade and the lower blade edge.
【0015】このように、本発明においては、上刃の厚
み、上刃刃先角、下刃の溝幅を、それぞれ特定の最適な
範囲に設定することにより、良好な切れ味、高い切断精
度、紙粉発生の抑制が高レベルで達成される。As described above, in the present invention, by setting the thickness of the upper blade, the cutting edge angle of the upper blade, and the groove width of the lower blade in respective optimum ranges, good sharpness, high cutting accuracy, and paper A high level of suppression of dust generation is achieved.
【0016】[0016]
【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を
参照して説明する。図1は、本発明方法を実施するスリ
ッタ装置1を示し、スリッタ装置1は巻出部10、シャ
ーカッタ21を有するカッタ部20および巻取部30を
備えており、プリプレグ材5を所定の幅に切断加工す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a slitter device 1 for carrying out the method of the present invention. The slitter device 1 comprises an unwinding part 10, a cutter part 20 having a shear cutter 21, and a winding part 30. Cut into pieces.
【0017】プリプレグ材5は、シート状のプリプレグ
5aの少なくとも片面に離型紙5bを重ね合わせたもの
で、プリプレグ5aは、補強基材、例えば、補強繊維織
物にマトリックス樹脂を含浸して補強したものである。The prepreg material 5 is a sheet-shaped prepreg 5a on which at least one surface is laminated with a release paper 5b. The prepreg 5a is a reinforcing base material, for example, a reinforcing fiber fabric impregnated with a matrix resin for reinforcement. Is.
【0018】プリプレグ5に用いる補強繊維としては、
たとえば、炭素繊維、黒鉛繊維、有機高弾性率繊維(ア
ラミド繊維等)、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロ
ン繊維、タングステンカーバイド繊維、ガラス繊維等の
高強度、高弾性率繊維が挙げられる。このような補強繊
維は、同じプリプレグについてただ1種類のものを使用
してもよいし、異なる種類の補強繊維を規則的に、また
は不規則に並べるなどして併用してもよい。The reinforcing fiber used for the prepreg 5 is as follows.
Examples thereof include high strength and high elastic modulus fibers such as carbon fibers, graphite fibers, organic high elastic modulus fibers (aramid fibers and the like), silicon carbide fibers, alumina fibers, boron fibers, tungsten carbide fibers, glass fibers and the like. As such reinforcing fibers, only one kind of reinforcing fiber may be used for the same prepreg, or different kinds of reinforcing fibers may be used in a regular or irregular arrangement.
【0019】プリプレグ材のマトリックス樹脂として
は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可
塑性樹脂を混合した樹脂を使用できる。熱硬化性樹脂と
しては、たとえば、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ポ
リイミド樹脂、アセチレン末端を有する樹脂、ビニル末
端を有する樹脂、アリル末端を有する樹脂、ナジック酸
末端を有する樹脂、シアン酸エステル末端を有する樹脂
が挙げられる。これらは、一般に硬化剤や硬化触媒と組
合せて用いることができる。また、適宜、これらの熱硬
化性樹脂を混合して用いることも可能である。また、熱
可塑性樹脂としては、たとえば、ポリイミド、ポリエー
テルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルエーテルケトンが挙げられる。As the matrix resin of the prepreg material, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixture of a thermosetting resin and a thermoplastic resin can be used. Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a maleimide resin, a polyimide resin, a resin having an acetylene end, a resin having a vinyl end, a resin having an allyl end, a resin having a nadic acid end, and a resin having a cyanate end. Is mentioned. These can generally be used in combination with a curing agent or a curing catalyst. Further, it is also possible to appropriately mix and use these thermosetting resins. Examples of the thermoplastic resin include polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, and polyetheretherketone.
【0020】上記離型紙5bとしては、たとえば、厚み
0.05〜0.2mm程度のクラフト紙、ロール紙、グ
ラシン紙などの紙の両面に、クレー、澱粉、ポリエチレ
ン、ポリビニルアルコールなどの目止剤の塗布層を設
け、さらにその各塗布層の上にシリコーン系または非シ
リコーン系の離型剤、好ましくはポリジメチルシロキサ
ンとポリジメチルハイドロジエンシロキサンとの縮合反
応型または付加反応型シリコーンからなる離型剤を塗布
したようなものである。As the release paper 5b, for example, a sealing agent such as clay, starch, polyethylene, polyvinyl alcohol, etc. on both sides of a paper such as kraft paper, roll paper, glassine paper having a thickness of about 0.05 to 0.2 mm. And a release agent made of a silicone or non-silicone release agent, preferably a condensation reaction type or addition reaction type silicone of polydimethylsiloxane and polydimethylhydrogensiloxane. It is like applying an agent.
【0021】図1に示した装置において、巻出部10
は、支持台11に巻出ロール12が回動自在に支持さ
れ、巻出ロール12には加工対象のプリプレグ材5が巻
回されている。また、支持台11には、巻出ロール12
の回転を制御するブレーキ13が設けられ、巻き出され
るプリプレグ材5の巻出張力を所望の値に制御してい
る。In the apparatus shown in FIG. 1, the unwinding section 10
The unwinding roll 12 is rotatably supported on the support base 11, and the prepreg material 5 to be processed is wound around the unwinding roll 12. In addition, the support table 11 has an unwinding roll 12
A brake 13 for controlling the rotation of the prepreg material 5 is provided to control the unwinding tension of the unwound prepreg material 5 to a desired value.
【0022】カッタ部20は、プリプレグ5aを離型紙
5bと共に用途に応じた所望の幅のテープ状あるいは帯
状に切断する。カッタ部20には、下刃22と上刃23
からなるシャーカッタ21が設けられており、上刃2
3、下刃22がプリプレグ材5を挟んで上下に配置され
ている。下刃22と上刃23とはそれぞれ異なる回転手
段(図示せず)によって相反する方向に回転させられ
る。カッタ部20では、切断に際して、必要に応じてプ
リプレグ材5の両側部分を耳部として切断、分離する。The cutter unit 20 cuts the prepreg 5a together with the release paper 5b into a tape shape or a belt shape having a desired width according to the application. The cutter unit 20 includes a lower blade 22 and an upper blade 23.
The upper cutter 2 is provided with a shear cutter 21 consisting of
3. The lower blade 22 is arranged above and below with the prepreg material 5 in between. The lower blade 22 and the upper blade 23 are rotated in opposite directions by different rotating means (not shown). When cutting, the cutter unit 20 cuts and separates both side portions of the prepreg material 5 as ears as necessary.
【0023】ここで、下刃22は、図2に示すように、
外周に巻き付けられたプリプレグ材5の両端の接点と、
下刃22の回転中心Cとのなす巻付角θが5度以下とな
るように設定されている。巻付角θを5度以下に設定す
るのは、切断に伴うプリプレグ材5の屈曲を小さく抑え
るためである。このことは、下刃22に接触を開始する
ときのプリプレグ材5と、下刃22との接触を終了して
離れていくときのプリプレグ材5とがなす角度を175
度より大きく180度以下の範囲と納めることと同義で
ある。Here, the lower blade 22 is, as shown in FIG.
Contact points on both ends of the prepreg material 5 wrapped around the outer periphery,
The wrapping angle θ formed by the center of rotation C of the lower blade 22 is set to 5 degrees or less. The wrapping angle θ is set to 5 degrees or less in order to suppress the bending of the prepreg material 5 due to the cutting. This means that the angle formed by the prepreg material 5 at the time of starting contact with the lower blade 22 and the prepreg material 5 at the time of ending contact with the lower blade 22 and moving away is 175.
It is synonymous with the range of more than 180 degrees and more than 180 degrees.
【0024】すなわち、プリプレグ材5のドレープ性が
悪いと、切断部PC において、プリプレグ材5が下刃2
2から浮き上がって切断位置が変化してしまい、プリプ
レグ材5の切断精度が低下したり、シャープな切断面が
得られなくなる。このため、プリプレグ材5の屈曲を小
さくして、プリプレグ材5の浮き上がりを極めて小さく
抑えると共に、プリプレグ材5自体の張力によってプリ
プレグ材5を下刃22の外周面に密着し易くするのであ
る。That is, when the draping property of the prepreg material 5 is poor, the prepreg material 5 is cut by the lower blade 2 at the cutting portion P C.
The surface of the prepreg material 5 is lifted from 2 and the cutting position is changed, so that the cutting accuracy of the prepreg material 5 is deteriorated and a sharp cutting surface cannot be obtained. Therefore, the bending of the prepreg material 5 is reduced to suppress the floating of the prepreg material 5 to be extremely small, and the tension of the prepreg material 5 itself facilitates the prepreg material 5 to adhere to the outer peripheral surface of the lower blade 22.
【0025】巻取部30は、支持台31に巻取ロール3
2、32が回動自在に支持され、各巻取ロール32には
巻取モータ33が設けられている。巻取モータ33は、
巻出ロール12から巻き出されるプリプレグ材5の巻取
張力を所望の値に制御する。ここにおいて、巻出ロール
12から巻き出されたプリプレグ材5は、巻出部10と
巻取部30との間に設けたガイドロール2、3に案内さ
れ、カッタ部20で離型紙5bと共に用途に応じた所望
の幅に切断された後、巻取ロール32、32に巻き取ら
れる。The take-up unit 30 has a support base 31 on which the take-up roll 3 is attached.
2, 32 are rotatably supported, and each winding roll 32 is provided with a winding motor 33. The winding motor 33 is
The winding tension of the prepreg material 5 unwound from the unwinding roll 12 is controlled to a desired value. Here, the prepreg material 5 unwound from the unwinding roll 12 is guided by the guide rolls 2 and 3 provided between the unwinding unit 10 and the winding unit 30, and is used together with the release paper 5b by the cutter unit 20. After being cut into a desired width according to the above, it is wound around the winding rolls 32 and 32.
【0026】また、プリプレグ材5は、ガイドロール
2、3の回転速度を制御することで走行速度、従って切
断速度を制御することが望ましいが、巻取モータ33の
回転速度を制御することによって行ってもよい。プリプ
レグ材5の切断速度としては、1〜100m/分が好ま
しいが、本発明方法は100m/分を越える速度で高速
切断するときにも、良好な切断を行うことができるもの
である。The prepreg material 5 is preferably controlled by controlling the rotation speeds of the guide rolls 2 and 3 to control the traveling speed, and thus the cutting speed, but by controlling the rotation speed of the winding motor 33. May be. The cutting speed of the prepreg material 5 is preferably 1 to 100 m / min, but the method of the present invention can perform good cutting even when cutting at high speed at a speed exceeding 100 m / min.
【0027】シャーカッタ21は、図3ないし図5に示
すように構成されている。上刃23の刃先23aは、下
刃22に形成された、環状に延びる溝22a内に挿入さ
れ、上刃23の刃先23aの逃げ角θ1 が設定されてい
る側面が溝22aの一方の側面に接触係合されている。
上刃23と下刃22は、図2に示したように、互いに相
反する方向に回転され、両者間で剪断により走行中のプ
リプレグ材5を切断する。The shear cutter 21 is constructed as shown in FIGS. The blade edge 23a of the upper blade 23 is inserted into an annular groove 22a formed in the lower blade 22, and the side surface on which the clearance angle θ 1 of the blade edge 23a of the upper blade 23 is set is one side surface of the groove 22a. Is in contact engagement with.
As shown in FIG. 2, the upper blade 23 and the lower blade 22 are rotated in directions opposite to each other, and cut the running prepreg material 5 by shearing between them.
【0028】この上刃23の厚み、より正確には、図4
に示すように刃先23aにおける厚みW1 は、0.2〜
0.3mmに設定されている。また、刃先23aの刃先
角θ2 は、20〜40°に設定されている。逃げ角θ1
については特に限定しないが、3〜5°であることが好
ましい。The thickness of the upper blade 23, more precisely, FIG.
As shown in, the thickness W 1 at the cutting edge 23a is 0.2 to
It is set to 0.3 mm. Further, the blade edge angle θ 2 of the blade edge 23a is set to 20 to 40 °. Clearance angle θ 1
Is not particularly limited, but is preferably 3 to 5 °.
【0029】また、下刃22の溝22aの幅、より正確
には、下刃22の外周面における溝22aの開口幅W2
は、0.5〜1.0mmに設定されている。下刃22の
逃げ角θ3 (図5)については特に限定しないが、4〜
6°であることが好ましい。なお、下刃22の溝22a
の内部形状は特に限定しないが、図3に示すように、奥
部を大きく切り欠いておき、たとえ紙粉等が発生しても
溝内奥部に保持される形状としておくことが好ましい。
また、溝22aは、下刃用のピースと、隣接ピース(溝
付きであっても溝無しであってもよい)とによって形成
されている。The width of the groove 22a of the lower blade 22, more precisely, the opening width W 2 of the groove 22a on the outer peripheral surface of the lower blade 22.
Is set to 0.5 to 1.0 mm. Although the clearance angle θ 3 (FIG. 5) of the lower blade 22 is not particularly limited,
It is preferably 6 °. The groove 22a of the lower blade 22
Although the inner shape of is not particularly limited, as shown in FIG. 3, it is preferable that the inner part is largely cut out so that even if paper dust or the like is generated, the inner part is held in the inner part of the groove.
Further, the groove 22a is formed by a lower blade piece and an adjacent piece (which may or may not have a groove).
【0030】上刃23は、その刃先23aが下刃22の
溝22a内に挿入された後、軸方向に微小量移動されて
図3に示したように刃先23aの側面が溝22aの側面
に接圧される。この接圧の強さは特に限定されず、上刃
23の強度、下刃22との共働による切断の切れ味等を
勘案して適宜決めることができる。After the cutting edge 23a of the upper blade 23 is inserted into the groove 22a of the lower blade 22, the upper blade 23 is moved by a small amount in the axial direction so that the side surface of the cutting edge 23a becomes the side surface of the groove 22a as shown in FIG. Pressure is applied. The strength of this contact pressure is not particularly limited, and can be appropriately determined in consideration of the strength of the upper blade 23, the sharpness of cutting due to the cooperation with the lower blade 22, and the like.
【0031】このようにシャーカッタ21においては、
上刃23の厚みを0.2〜0.3mmと薄く設定したこ
とにより、切断部における上刃23の刃先23aとプリ
プレグ5aとの接触面積を小さく保つことができ、プリ
プレグ5aの粘着力を小さく抑えることができ、粘着に
伴う切断精度の低下が防止される。As described above, in the shear cutter 21,
By setting the thickness of the upper blade 23 as thin as 0.2 to 0.3 mm, the contact area between the blade edge 23a of the upper blade 23 and the prepreg 5a at the cutting portion can be kept small, and the adhesive force of the prepreg 5a can be reduced. It is possible to suppress the deterioration of cutting accuracy due to adhesion.
【0032】また、刃先角θ2 を20〜40°と鋭角に
設定したので、下刃22との共働により、極めて優れた
切れ味が得られ、シャープな切口(切断端面)が得られ
る。剪断による切断が極めて円滑に行われることによ
り、離型紙5b切断による紙粉の発生量も極めて少なく
抑えられる。Further, since the cutting edge angle θ 2 is set to an acute angle of 20 to 40 °, an extremely excellent sharpness is obtained in cooperation with the lower blade 22, and a sharp cut end (cutting end face) is obtained. Since the cutting by shearing is performed extremely smoothly, the amount of paper dust generated by cutting the release paper 5b can be suppressed to an extremely small amount.
【0033】さらに、下刃22の溝22aの幅W2 を
0.5〜1.0mmと小さく設定したので、プリプレグ
材5の切断部において、切断直後のプリプレグ材5の切
断端部の下刃22の外周面で支持されない部分の面積が
大幅に縮小される。その結果、この切断直後の切断端部
が溝22a内に押し下げられる量が小さく抑えられ、と
くに離型紙5bにおいて、切断直後の切断端部と切断直
前の対応する部分との間に、望ましくない引きちぎり力
が発生することが抑えられる。したがって、引きちぎり
に伴う紙粉の発生量が極めて少なく抑えられる。また、
剪断による切断を、より円滑に行わしめるよう、助長す
る作用もある。Further, since the width W 2 of the groove 22a of the lower blade 22 is set as small as 0.5 to 1.0 mm, the lower blade of the cut end of the prepreg material 5 immediately after cutting is cut at the cutting portion of the prepreg material 5. The area of the unsupported portion of the outer peripheral surface of 22 is greatly reduced. As a result, the amount by which the cutting end immediately after cutting is pushed down into the groove 22a is suppressed to a small amount, and particularly, in the release paper 5b, undesired pulling is caused between the cutting end immediately after cutting and the corresponding part immediately before cutting. The generation of tearing force is suppressed. Therefore, the amount of paper dust generated due to tearing can be suppressed to an extremely small amount. Also,
It also has the function of promoting the cutting by shearing so that it can be performed more smoothly.
【0034】このように、上刃23の厚みW1 、刃先角
θ2 、下刃22の溝22aの幅W2を最適化することに
より、プリプレグ5aの粘着、離型紙5bの引きちぎり
を抑えた状態で円滑に剪断による切断を行うことがで
き、切断精度を向上させることができるとともに、紙粉
の発生量を少なく抑えることができる。In this way, by optimizing the thickness W 1 of the upper blade 23, the cutting edge angle θ 2 and the width W 2 of the groove 22a of the lower blade 22, the adhesion of the prepreg 5a and the tearing of the release paper 5b are suppressed. In this state, the cutting can be smoothly performed by shearing, the cutting accuracy can be improved, and the amount of paper dust generated can be suppressed to be small.
【0035】この本発明による切断の作用、効果は、図
3の状態と、比較のために従来のシャーカッタ部の構造
を示した図6の切断状態を比較することにより、一層明
らかになる。図6においては、上刃43の厚みが厚く、
その刃先43aの刃先角θ4も大きく、かつ、下刃42
の幅42aの幅W3 も大きいため、切れ味が悪く紙粉の
発生量も多い。The action and effect of the cutting according to the present invention will be further clarified by comparing the state of FIG. 3 with the cutting state of FIG. 6 showing the structure of the conventional shear cutter for comparison. In FIG. 6, the upper blade 43 has a large thickness,
The edge angle θ 4 of the blade edge 43a is also large, and the lower blade 42
For the width W 3 is large widths 42a, the generation amount of sharpness is poor paper powder is large.
【0036】次に、上記のような本発明に係る装置を用
いて各条件下で試験した結果について説明する。 実施例1〜4、比較例1〜7 下記のプリプレグと離型紙とを重ね合わせたプリプレグ
材を、表1に示した切断速度HV(m/分)、上刃刃先
角(°)、上刃厚み(mm)、下刃溝幅(mm)にて所
定の幅に切断し、切れ味、紙粉の発生量を評価した。 プリプレグ:平均単糸径7μm、引張弾性率23,50
0kgf/mm2 、引張強度365kgf/mm2 の炭
素繊維55体積%と、250℃硬化型のエポキシ樹脂4
5体積%とからなる一方向性プリプレグ(炭素繊維の目
付:150g/m2 )。 離型紙 :クラフト紙の両面をクレーで目止処理した
後、シリコーン系離型剤を塗布してなる、厚み0.11
mmの離型紙。Next, the results of testing under each condition using the apparatus according to the present invention as described above will be described. Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 The prepreg material obtained by superimposing the following prepreg and release paper on each other was cut at a cutting speed HV (m / min), an upper blade edge angle (°), and an upper blade shown in Table 1. The thickness (mm) and the width of the lower blade groove (mm) were cut into a predetermined width, and the sharpness and the amount of paper dust generated were evaluated. Prepreg: average single yarn diameter 7 μm, tensile elastic modulus 23,50
0 kgf / mm 2, and 55 vol% carbon fiber tensile strength 365kgf / mm 2, 250 ℃ curable epoxy resin 4
Unidirectional prepreg consisting of 5% by volume (carbon fiber areal weight: 150 g / m 2 ). Release paper: Kraft paper is coated on both sides with clay and then coated with a silicone release agent. Thickness 0.11
mm release paper.
【0037】切れ味と紙粉の発生量は、切断されたプリ
プレグ材の上刃面側、下刃面側の切断端面の状態、およ
び、切断後の上刃面上、下刃面上に付着している紙粉の
量により、目視で評価した。切れ味が極めて良好、紙粉
の発生量が著しく少ないものを「◎」、切れ味が良好、
紙粉の発生量が少ないものを「○」、切れ味が普通、紙
粉の発生量が普通であるものを「△」、切れ味が悪い、
紙粉の発生量が多いものを「×」で示した。The sharpness and the amount of paper dust generated depend on the state of the cutting edge surfaces of the cut prepreg material on the upper blade surface side and the lower blade surface side, and the upper blade surface and the lower blade surface after cutting. The amount of paper dust on the surface was visually evaluated. Very good sharpness, "◎" indicates that the amount of paper dust generated is extremely small, good sharpness,
"○" indicates that the amount of paper dust generated is small, "Creating" is normal, and "△" indicates that the amount of paper powder generated is normal,
Those with a large amount of paper dust generated are shown by "x".
【0038】結果、上刃刃先角、上刃厚み、下刃溝幅が
本発明で特定した範囲内にある実施例1〜4では、切れ
味が良好で、かつ、紙粉の発生量も少なく、満足すべき
結果が得られたが、いずれかの条件が本発明で特定した
範囲から外れている比較例1〜7においては、切れ味、
紙粉の発生量ともに満足できる結果は得られなかった。As a result, in Examples 1 to 4 in which the upper blade edge angle, the upper blade thickness, and the lower blade groove width were within the ranges specified in the present invention, the sharpness was good and the amount of paper dust generated was small. Satisfactory results were obtained, but in any of Comparative Examples 1 to 7 in which any of the conditions is out of the range specified in the present invention, the sharpness,
Satisfactory results were not obtained for the amount of paper dust generated.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリプレ
グ材の製造装置および製造方法によるときは、特別な装
置を付加することなく、シャーカッタの上刃の厚み、刃
先角および下刃の溝幅を最適化するだけで、極めて良好
な切れ味をもって円滑な剪断によりプリプレグ材を切断
でき、切断精度を向上できるとともに、紙粉の発生量を
極めて少なく抑えることができる。紙粉発生量の抑制に
より、カッタの清掃周期を大幅に延長することができ
る。As described above, according to the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the prepreg material of the present invention, the thickness of the upper blade, the cutting edge angle, and the groove of the lower blade of the shear cutter are added without adding any special device. Only by optimizing the width, it is possible to cut the prepreg material by smooth shearing with extremely good sharpness, the cutting accuracy can be improved, and the amount of paper dust generated can be suppressed to an extremely small amount. By suppressing the amount of paper dust generated, the cleaning cycle of the cutter can be greatly extended.
【図1】本発明に係るプリプレグ材の製造装置の概略側
面図である。FIG. 1 is a schematic side view of a prepreg material manufacturing apparatus according to the present invention.
【図2】図1の装置のシャーカッタ部の拡大概略側面図
である。FIG. 2 is an enlarged schematic side view of a shear cutter unit of the apparatus shown in FIG.
【図3】図2のIII−III線に沿う拡大部分縦断面
図である。FIG. 3 is an enlarged partial vertical cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
【図4】図3のカッタの上刃の部分縦断面図である。4 is a partial vertical cross-sectional view of the upper blade of the cutter of FIG.
【図5】図3のカッタの下刃の部分縦断面図である。5 is a partial vertical cross-sectional view of a lower blade of the cutter of FIG.
【図6】比較のために示した従来のシャーカッタの部分
縦断面図である。FIG. 6 is a partial vertical sectional view of a conventional shear cutter shown for comparison.
1 スリッタ装置 2、3 ガイドロール 5 プリプレグ材 5a プリプレグ 5b 離型紙 10 巻出部 12 巻出ロール 13 ブレーキ 20 カッタ部 21 シャーカッタ 22 下刃 22a 溝 23 上刃 23a 刃先 30 巻取部 32 巻取ロール 33 巻取モータ C 回転中心(下刃の) PC 切断部(プリプレグ材5の) θ 巻付角 θ1 上刃の逃げ角 θ2 上刃の刃先角 θ3 下刃の逃げ角 W1 上刃の厚み W2 下刃の溝幅1 Slitter Device 2, 3 Guide Roll 5 Prepreg Material 5a Prepreg 5b Release Paper 10 Unwinding Part 12 Unwinding Roll 13 Brake 20 Cutter Part 21 Shark Cutter 22 Lower Blade 22a Groove 23 Upper Blade 23a Blade Edge 30 Winding Roll 32 Winding Roll 33 Take-up motor C Rotation center (of lower blade) P C Cutting part (of prepreg material 5) θ Wound angle θ 1 Upper blade clearance angle θ 2 Upper blade edge angle θ 3 Lower blade clearance angle W 1 Upper Blade thickness W 2 Lower blade groove width
Claims (2)
してなるプリプレグ材を、下刃と該下刃に係合する上刃
とを有するシャーカッタを用いて連続的に切断し、所望
幅のプリプレグ材を製造する装置であって、前記上刃の
厚みが0.2〜0.3mm、刃先角が20〜40°であ
り、かつ、前記下刃に形成された前記上刃の刃先が挿入
される溝の幅が0.5〜1.0mmであることを特徴と
する、プリプレグ材の製造装置。1. A prepreg material in which a sheet-shaped prepreg is carried on a release paper is continuously cut using a shear cutter having a lower blade and an upper blade engaging with the lower blade to obtain a desired width. An apparatus for producing a prepreg material, wherein the upper blade has a thickness of 0.2 to 0.3 mm, a cutting edge angle of 20 to 40 °, and the cutting edge of the upper blade formed on the lower blade is The prepreg material manufacturing apparatus is characterized in that the width of the groove to be inserted is 0.5 to 1.0 mm.
してなるプリプレグ材を、下刃と上刃とを有するシャー
カッタを用い連続的に切断して所望幅のプリプレグ材を
製造するに際し、厚みが0.2〜0.3mm、刃先角が
20〜40°の上刃と、該上刃の刃先が挿入される溝の
幅が0.5〜1.0mmの下刃とを用い、前記上刃の刃
先を前記下刃の溝内に挿入するとともに上刃の刃先側面
を下刃の溝側面に係合させて前記プリプレグ材を切断す
ることを特徴とする、プリプレグ材の製造方法。2. When manufacturing a prepreg material having a desired width by continuously cutting a prepreg material in which a sheet-shaped prepreg is carried on a release paper using a shear cutter having a lower blade and an upper blade, An upper blade having a thickness of 0.2 to 0.3 mm and a cutting edge angle of 20 to 40 ° and a lower blade having a groove width into which the cutting edge of the upper blade is inserted are 0.5 to 1.0 mm. A method of manufacturing a prepreg material, characterized in that the blade edge of the upper blade is inserted into the groove of the lower blade, and the blade tip side surface of the upper blade is engaged with the groove side surface of the lower blade to cut the prepreg material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33479094A JPH08174473A (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Device and method for manufacturing prepreg member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33479094A JPH08174473A (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Device and method for manufacturing prepreg member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08174473A true JPH08174473A (en) | 1996-07-09 |
Family
ID=18281270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP33479094A Pending JPH08174473A (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Device and method for manufacturing prepreg member |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH08174473A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100875107B1 (en) * | 2002-09-06 | 2008-12-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | Plate cutting device |
JP2010095734A (en) * | 2010-02-01 | 2010-04-30 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Method for producing metal-hybrid prepreg |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP33479094A patent/JPH08174473A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100875107B1 (en) * | 2002-09-06 | 2008-12-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | Plate cutting device |
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