JPS605454B2 - 複合材の製造方法 - Google Patents
複合材の製造方法Info
- Publication number
- JPS605454B2 JPS605454B2 JP50135450A JP13545075A JPS605454B2 JP S605454 B2 JPS605454 B2 JP S605454B2 JP 50135450 A JP50135450 A JP 50135450A JP 13545075 A JP13545075 A JP 13545075A JP S605454 B2 JPS605454 B2 JP S605454B2
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- JP
- Japan
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- resin
- core material
- molding
- outer layer
- section
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複合材の製造方法に関する。
ガラス繊維強化プラスチックFRPからなる板状,棒状
等の複合材は強度剛性が高く、また電気絶縁性,耐蝕性
に優れるため各種用途に普及しつつある。
等の複合材は強度剛性が高く、また電気絶縁性,耐蝕性
に優れるため各種用途に普及しつつある。
この複合材の製造方法としては、成形通路内予備加熱し
たガラス繊維を均一に且つ連続的に進行せしめると共に
該成形通路内に熱硬化性樹脂を充填して該樹脂を前記ガ
ラスに含浸させ、該成形通路の加熱硬化区間を進行する
間にこれらを一体硬化させることにより前記複合材を連
続的に製造する方法が知られている。
たガラス繊維を均一に且つ連続的に進行せしめると共に
該成形通路内に熱硬化性樹脂を充填して該樹脂を前記ガ
ラスに含浸させ、該成形通路の加熱硬化区間を進行する
間にこれらを一体硬化させることにより前記複合材を連
続的に製造する方法が知られている。
このような射出成形法を利用した方法は断面形状を任意
に設定しうろこと、成形精度が良いことなどの利点を有
するが、従来の方法は部材の外周から内部へ向けて樹脂
A及び補強繊維Bを全断面にわたって均一に充填する(
第1図参照)ため断面の大きいものは製造に遜せず、ま
た強度及び重量が依存する樹脂の選択にも制限を受けた
。
に設定しうろこと、成形精度が良いことなどの利点を有
するが、従来の方法は部材の外周から内部へ向けて樹脂
A及び補強繊維Bを全断面にわたって均一に充填する(
第1図参照)ため断面の大きいものは製造に遜せず、ま
た強度及び重量が依存する樹脂の選択にも制限を受けた
。
他方、巻き付けによる製造方法も知られているが、この
方法は成形精度に劣る欠点がある。本発明は射出形法の
利点を維持し、部材を内芯部と外層部とに区分すると共
に芯材の外周に繊維強化樹脂層を被覆形成して複合材を
製造するようにして強度,重量等に最適な芯材及び樹脂
の組合せを可能とし、複合の汎用性,経済性を著しく向
上するものであり、その構成は、成形通路に進行方向に
従って子熱区間と加熱硬化区間を設け該成形通路内に補
強繊維を連続的に進行せしめる一方前記予熱区間の通路
内に熱硬化性樹脂を充填し、これを前記加熱硬化区間を
進行する間に一体硬化させることにより繊維補強材を連
続的に製造する方法において、前記成形通路内に芯材を
連続的に進行せしめると共に該芯材と前記成形通路との
間隙に補強繊維を均一に且つ前記芯村と一体に進行せし
める一方前記予熱区間の間隙に熱硬化性樹脂を充填し、
これらが前記加熱硬化区間を進行する間に一体に加熱硬
化させ、前記芯材の外周に樹脂層を連続して被覆形成す
ることを特徴とする。
方法は成形精度に劣る欠点がある。本発明は射出形法の
利点を維持し、部材を内芯部と外層部とに区分すると共
に芯材の外周に繊維強化樹脂層を被覆形成して複合材を
製造するようにして強度,重量等に最適な芯材及び樹脂
の組合せを可能とし、複合の汎用性,経済性を著しく向
上するものであり、その構成は、成形通路に進行方向に
従って子熱区間と加熱硬化区間を設け該成形通路内に補
強繊維を連続的に進行せしめる一方前記予熱区間の通路
内に熱硬化性樹脂を充填し、これを前記加熱硬化区間を
進行する間に一体硬化させることにより繊維補強材を連
続的に製造する方法において、前記成形通路内に芯材を
連続的に進行せしめると共に該芯材と前記成形通路との
間隙に補強繊維を均一に且つ前記芯村と一体に進行せし
める一方前記予熱区間の間隙に熱硬化性樹脂を充填し、
これらが前記加熱硬化区間を進行する間に一体に加熱硬
化させ、前記芯材の外周に樹脂層を連続して被覆形成す
ることを特徴とする。
本発明に係る複合材の製造方法を図面に示す一実施例に
基づき詳細に説明する。本実施例は丸棒材を製造するも
のである。先づ本発明を具体化する装置の構成を説明す
る。
基づき詳細に説明する。本実施例は丸棒材を製造するも
のである。先づ本発明を具体化する装置の構成を説明す
る。
円筒状の金型5が略水平に設置され該金型5の内側は成
形通路20となる。該成形通路20の前半は補強繊維を
予備加熱するために予熱たれ、後半は熱硬化性樹脂を硬
化形成するために該金型5に埋設されたヒータ7により
該樹脂の硬化温度より高く保持される。即ち、成形通路
20の前半が子熱区間30、後半が加熱硬化区間31と
なる。なお、前記金型5は外部の支持台(図示せず)に
より保持されている。上記成形通路201こ棒状の芯材
1が同軸に且つ連続的に供給される。
形通路20となる。該成形通路20の前半は補強繊維を
予備加熱するために予熱たれ、後半は熱硬化性樹脂を硬
化形成するために該金型5に埋設されたヒータ7により
該樹脂の硬化温度より高く保持される。即ち、成形通路
20の前半が子熱区間30、後半が加熱硬化区間31と
なる。なお、前記金型5は外部の支持台(図示せず)に
より保持されている。上記成形通路201こ棒状の芯材
1が同軸に且つ連続的に供給される。
該芯材1はその外周面に転接する送りローラ2により常
に一定位置、即ち前記成形通路20と同軸に保持される
。また、該芯村1の形成と本発明の複合材の製造とを連
続して行なう場合には、該芯材1は例えば前工程におけ
る押出成形ライン(図示せず)などにより連続的に送給
される。該芯村1は前記成形通路20より略小径であり
〜従って該芯材1の外周面と前記金型5の内周面との間
に一定した幅の間隙が形成される。この間隙は外層10
を形成する外層用通路21となる。該外層用通路21の
幅が外層10の肉厚となり「前記芯材1の断面形状が内
芯の断面形状と同一となるので前記間隙の幅及び芯材1
の断面形状は適宜設定する。該外層用通路21には外層
用繊維として軸方向に沿ったガラス織総ロ−ビング3が
前記芯材1と一体に且つ連続的に導入される。
に一定位置、即ち前記成形通路20と同軸に保持される
。また、該芯村1の形成と本発明の複合材の製造とを連
続して行なう場合には、該芯材1は例えば前工程におけ
る押出成形ライン(図示せず)などにより連続的に送給
される。該芯村1は前記成形通路20より略小径であり
〜従って該芯材1の外周面と前記金型5の内周面との間
に一定した幅の間隙が形成される。この間隙は外層10
を形成する外層用通路21となる。該外層用通路21の
幅が外層10の肉厚となり「前記芯材1の断面形状が内
芯の断面形状と同一となるので前記間隙の幅及び芯材1
の断面形状は適宜設定する。該外層用通路21には外層
用繊維として軸方向に沿ったガラス織総ロ−ビング3が
前記芯材1と一体に且つ連続的に導入される。
該ロービング3は絹状又は孔状のガイド4により所定の
位置、即ち前記外層用通路21内に均一に供給されるよ
うに配置される。該外層用繊維はこのような軸方向に沿
った繊維に限らず、例えばワインディング装置などによ
り前記芯材1に巻き付けた繊維を単独或いは鞠方向に沿
った繊維と一体にして外層用繊維を構成しても良い。ま
たロービングに限らずストランド、マット、クロス状の
繊維を単独、組合せて用いても良く、更にガラス繊維に
限らず他の無機質、有機質繊維、例えばカーボン繊維、
アスベスト繊維、ナイロン繊維等を組合せ或いは全体に
使用しても良い。なお、前記ガイド4は鉄、プラスチッ
ク、セラミックなどからなる。前記金型5は前記子熱区
間30の前記外層用通路21に外層となる熱硬化性樹脂
、即ち不飽和ポリェステル樹脂を射出する射出口22を
具え、該樹脂は該金型5の内部に設けられた供給路23
を経て樹脂送給装置8より高圧で送給される。
位置、即ち前記外層用通路21内に均一に供給されるよ
うに配置される。該外層用繊維はこのような軸方向に沿
った繊維に限らず、例えばワインディング装置などによ
り前記芯材1に巻き付けた繊維を単独或いは鞠方向に沿
った繊維と一体にして外層用繊維を構成しても良い。ま
たロービングに限らずストランド、マット、クロス状の
繊維を単独、組合せて用いても良く、更にガラス繊維に
限らず他の無機質、有機質繊維、例えばカーボン繊維、
アスベスト繊維、ナイロン繊維等を組合せ或いは全体に
使用しても良い。なお、前記ガイド4は鉄、プラスチッ
ク、セラミックなどからなる。前記金型5は前記子熱区
間30の前記外層用通路21に外層となる熱硬化性樹脂
、即ち不飽和ポリェステル樹脂を射出する射出口22を
具え、該樹脂は該金型5の内部に設けられた供給路23
を経て樹脂送給装置8より高圧で送給される。
該射出口22は樹脂が外層用通路21内に均一に射出さ
れるよう該通路21の円周に沿って配置するのが望まし
い。更に、岳予熱区間30と前記加熱硬化区間31の境
目の位置に冷却装置6が設けられて複合材成形用金型4
0が形成される該冷却装置6は該加熱硬化区間31の高
熱が子熱区間30‘こ伝わって該子熱区間30、特に前
記射出口22の近傍で樹脂が硬化してしまうのを防止す
る。前記複合材成形用金形40の出口前方には引取装置
9が設けられており、該引取装置9は成形された複合材
の外周面に転接するローラを有し、前記加熱硬化区間3
1において樹脂層及び芯材1とが一体に加熱成形された
複合材を該複合材成形用金型40より連続的に引き抜く
と共にその引き抜きにより前記外層用繊維及び芯材を一
体に引張って前記成形通路20内へ導入する。成形通路
20内へ引き込まれた外層用繊維は子熱区間30の外層
用通路21を進行する間に予備加熱される。
れるよう該通路21の円周に沿って配置するのが望まし
い。更に、岳予熱区間30と前記加熱硬化区間31の境
目の位置に冷却装置6が設けられて複合材成形用金型4
0が形成される該冷却装置6は該加熱硬化区間31の高
熱が子熱区間30‘こ伝わって該子熱区間30、特に前
記射出口22の近傍で樹脂が硬化してしまうのを防止す
る。前記複合材成形用金形40の出口前方には引取装置
9が設けられており、該引取装置9は成形された複合材
の外周面に転接するローラを有し、前記加熱硬化区間3
1において樹脂層及び芯材1とが一体に加熱成形された
複合材を該複合材成形用金型40より連続的に引き抜く
と共にその引き抜きにより前記外層用繊維及び芯材を一
体に引張って前記成形通路20内へ導入する。成形通路
20内へ引き込まれた外層用繊維は子熱区間30の外層
用通路21を進行する間に予備加熱される。
この子熱加熱により前記繊維が保有する空気が膨張し該
繊維から離脱して通路入口より排出される。上記外層用
通路21内へ射出口22から不飽和ポリエステル樹脂が
射出,充填され、前記外層用繊維が該樹脂により含浸さ
れる。むろん予熱区間30の温度は熱硬化性樹脂の硬化
温度より低く保持されるが、該樹脂の含浸及び含有空気
の離脱を充分に行なう温度領域とする。予熱が充分に行
なわれる場合には樹脂の粘度が低くなるので射出する際
通路内の繊維の位置ずれを惹起することがなく、且つ繊
維への含浸が速やかに進行し、更に繊維の保有する空気
が排出され易くなり、また加熱硬化区間31の長さも短
かくすることができる。なお、樹脂を射出する圧力は該
樹脂が通路入口より外部へ噴出しない程度にする。外層
用通路21内へ充填された樹脂は未硬化のまま前記外層
用繊維と一体に外層10を形成し、成形通路20内を前
記芯村1と一体に進行して加熱硬化区間31へ進入する
。該加熱硬化区間31を進行する間に前記未硬化の外層
10が一体に硬化形成され、該加熱硬化区間31の出口
に滝達するまでに完全硬化に至って前記芯材1を内芯部
とする複合材が製造される。該複合材は取引装置9によ
り複合材成形用金型40から連続的に引き抜かれる。な
お、該複合材成形用金型40より引き抜かれた後でも完
全硬化に至っていない場合は遠赤外線を照射するなどの
方法により加熱して完全硬化に至らしめる。また、本実
施例においては外層10にFRP層を用いたが、これに
限定されるものではなく他の無機質,有機質繊維強化プ
ラスチック層を用いても良い。芯材1は本実施例で用い
た木材の他に、木質合成品,合成樹脂成形品、発泡性樹
脂成形品、レジンモルタル荘形品や鉄、銅、アルミニウ
ム等を用いても良い。更に該芯材1は送りローラ2及び
引取装置9により成形通路20の前後において支持され
るので必ずしも高強度を必要とせず、従って太粉をバィ
ンダで固化したもの等でも使用でき、また樹脂の射出及
び硬化が通路内で短時間のうちに行なわれるので耐熱性
のあまり良くない材質、或いは樹脂に対してあまり耐員
虫性の良くない材質のものでも芯村として使用できる。
また更に、該芯材1の表面は平滑でなくとも良く、従っ
て木材などは鏡引きのままの状態で構わず、また表面に
リプ状突起や縦縞模様などを付けることも可能である。
一方、横断面の大きいものを製造する場合などは第3図
bに示すように内芯部を幾個かに分割することもできる
。このように本発明においては芯材の選択範囲が極めて
広い。次に、本発明を金属材料の表面処理に応用するこ
ともできる。
繊維から離脱して通路入口より排出される。上記外層用
通路21内へ射出口22から不飽和ポリエステル樹脂が
射出,充填され、前記外層用繊維が該樹脂により含浸さ
れる。むろん予熱区間30の温度は熱硬化性樹脂の硬化
温度より低く保持されるが、該樹脂の含浸及び含有空気
の離脱を充分に行なう温度領域とする。予熱が充分に行
なわれる場合には樹脂の粘度が低くなるので射出する際
通路内の繊維の位置ずれを惹起することがなく、且つ繊
維への含浸が速やかに進行し、更に繊維の保有する空気
が排出され易くなり、また加熱硬化区間31の長さも短
かくすることができる。なお、樹脂を射出する圧力は該
樹脂が通路入口より外部へ噴出しない程度にする。外層
用通路21内へ充填された樹脂は未硬化のまま前記外層
用繊維と一体に外層10を形成し、成形通路20内を前
記芯村1と一体に進行して加熱硬化区間31へ進入する
。該加熱硬化区間31を進行する間に前記未硬化の外層
10が一体に硬化形成され、該加熱硬化区間31の出口
に滝達するまでに完全硬化に至って前記芯材1を内芯部
とする複合材が製造される。該複合材は取引装置9によ
り複合材成形用金型40から連続的に引き抜かれる。な
お、該複合材成形用金型40より引き抜かれた後でも完
全硬化に至っていない場合は遠赤外線を照射するなどの
方法により加熱して完全硬化に至らしめる。また、本実
施例においては外層10にFRP層を用いたが、これに
限定されるものではなく他の無機質,有機質繊維強化プ
ラスチック層を用いても良い。芯材1は本実施例で用い
た木材の他に、木質合成品,合成樹脂成形品、発泡性樹
脂成形品、レジンモルタル荘形品や鉄、銅、アルミニウ
ム等を用いても良い。更に該芯材1は送りローラ2及び
引取装置9により成形通路20の前後において支持され
るので必ずしも高強度を必要とせず、従って太粉をバィ
ンダで固化したもの等でも使用でき、また樹脂の射出及
び硬化が通路内で短時間のうちに行なわれるので耐熱性
のあまり良くない材質、或いは樹脂に対してあまり耐員
虫性の良くない材質のものでも芯村として使用できる。
また更に、該芯材1の表面は平滑でなくとも良く、従っ
て木材などは鏡引きのままの状態で構わず、また表面に
リプ状突起や縦縞模様などを付けることも可能である。
一方、横断面の大きいものを製造する場合などは第3図
bに示すように内芯部を幾個かに分割することもできる
。このように本発明においては芯材の選択範囲が極めて
広い。次に、本発明を金属材料の表面処理に応用するこ
ともできる。
即ち、芯村として鋼材或いは銅,アルミニウム材を用い
上述の複合材を製造する場合と同様に行なう。この場合
、金属材料の表面に繊維強化樹脂層が被覆されるので耐
蝕性,耐銭性,耐薬品性及び絶縁性等が付与され、また
機械的強度も向上する。本発明では硬化した樹脂が芯材
と一体に且つ連続的に成形通路より引き抜かれるので成
形通路内の樹脂及び芯村が一体に且つ連続的に進行し、
従って任意の長さの複合材を製造することができる。
上述の複合材を製造する場合と同様に行なう。この場合
、金属材料の表面に繊維強化樹脂層が被覆されるので耐
蝕性,耐銭性,耐薬品性及び絶縁性等が付与され、また
機械的強度も向上する。本発明では硬化した樹脂が芯材
と一体に且つ連続的に成形通路より引き抜かれるので成
形通路内の樹脂及び芯村が一体に且つ連続的に進行し、
従って任意の長さの複合材を製造することができる。
更に、外層が金型の表面に接触した状態で加熱成形され
るので外周面が平滑な寸法精度の複合材を製造すること
ができる。また、部材を外層部と内芯部とに区画し芯材
の外周面に外層を被覆形成するようにしたので芯村及び
外層用樹脂を多岐にわたって選択でき、従って両部分に
強度,重量等の点から最適な芯村及び樹脂を選択して粗
合せることができる結果、強度,重量,耐熱性やその他
諸物性を著しく向上することができる。また断面形状を
任意に設定でき、更に内外層の肉厚を変更することによ
り用途に応じた合理的な諸性質を設計する余地の大きい
ものとなる。このような断面形状の数例を第3図に示し
た。ただし、f図についてのみ補強繊維が均一に配され
ている状態を示したか、世のa〜e及びgについても同
様である。
るので外周面が平滑な寸法精度の複合材を製造すること
ができる。また、部材を外層部と内芯部とに区画し芯材
の外周面に外層を被覆形成するようにしたので芯村及び
外層用樹脂を多岐にわたって選択でき、従って両部分に
強度,重量等の点から最適な芯村及び樹脂を選択して粗
合せることができる結果、強度,重量,耐熱性やその他
諸物性を著しく向上することができる。また断面形状を
任意に設定でき、更に内外層の肉厚を変更することによ
り用途に応じた合理的な諸性質を設計する余地の大きい
ものとなる。このような断面形状の数例を第3図に示し
た。ただし、f図についてのみ補強繊維が均一に配され
ている状態を示したか、世のa〜e及びgについても同
様である。
第1図は従来の複合材の断面形状図、第2図は本発明に
係る複合材製造方法の一実施例の概略図、第3図a〜g
は複合材の断面形状図である。 図面中、1は芯材、1は送りローラ、3はガラス繊維ロ
ーピング、4はガイド、5は円筒状金型、6は冷却装置
、7はヒータ、8は樹脂送給装置、9は引取装置、10
は外層、20は成形通路、21は外層用通路、22は樹
脂出口、23は樹脂給路、30は子熱区間、31は加熱
硬化区間、Aは熱硬化性樹脂、Bは補強繊維である。第
「図第2図 第3図
係る複合材製造方法の一実施例の概略図、第3図a〜g
は複合材の断面形状図である。 図面中、1は芯材、1は送りローラ、3はガラス繊維ロ
ーピング、4はガイド、5は円筒状金型、6は冷却装置
、7はヒータ、8は樹脂送給装置、9は引取装置、10
は外層、20は成形通路、21は外層用通路、22は樹
脂出口、23は樹脂給路、30は子熱区間、31は加熱
硬化区間、Aは熱硬化性樹脂、Bは補強繊維である。第
「図第2図 第3図
Claims (1)
- 1 成形通路に進行方向に従つて予熱区間と加熱硬化区
間を設け該成形通路内に補強繊維を連続的に進行せしめ
る一方前記予熱区間の通路内に熱硬化性樹脂を充填し、
これを前記加熱硬化区間を進行する間に一体硬化させる
ことにより繊維補強材を連続的に製造する方法において
、前記成形通路内に芯材を連続的に進行せしめると共に
該芯材と前記成形通路との間隙に補強繊維を均一に且つ
前記芯材と一体に進行せしめる一方前記予熱区間の間隙
に熱硬化性樹脂を充填し、これらが前記加熱硬化区間を
進行する間に一体に加熱硬化させ、前記芯材の外周に樹
脂層を連続して被覆形成することを特徴とする複合材の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50135450A JPS605454B2 (ja) | 1975-11-11 | 1975-11-11 | 複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50135450A JPS605454B2 (ja) | 1975-11-11 | 1975-11-11 | 複合材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5259676A JPS5259676A (en) | 1977-05-17 |
JPS605454B2 true JPS605454B2 (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15151986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50135450A Expired JPS605454B2 (ja) | 1975-11-11 | 1975-11-11 | 複合材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS605454B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0291654U (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-20 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07100353B2 (ja) * | 1991-05-31 | 1995-11-01 | 株式会社有沢製作所 | Frp製アンテナ材の製造方法 |
EP3015256A1 (de) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | Evonik Röhm GmbH | Herstellung mehrere unterschiedlicher Faserverbundbauteile für Großserien in einem kontinuierlichen Prozess |
-
1975
- 1975-11-11 JP JP50135450A patent/JPS605454B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0291654U (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-20 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5259676A (en) | 1977-05-17 |
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