JPS62104715A - 複合材料製品の真空成形装置 - Google Patents
複合材料製品の真空成形装置Info
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- JPS62104715A JPS62104715A JP60244154A JP24415485A JPS62104715A JP S62104715 A JPS62104715 A JP S62104715A JP 60244154 A JP60244154 A JP 60244154A JP 24415485 A JP24415485 A JP 24415485A JP S62104715 A JPS62104715 A JP S62104715A
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- space
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複合材料製品の真空成形装置に関し、特に航
空機、船舶、自動車の製造・補修等に低コストで適用さ
れる上記装置に関する。
空機、船舶、自動車の製造・補修等に低コストで適用さ
れる上記装置に関する。
従来の複合材料製品の真空成形は、第6図に示す如く成
形治具1上に、ガラスや炭素繊維等の強化繊維にエポキ
シ、ポリエステル等の樹脂を含浸した成形素材4を配し
、離型フィルム5等の他ガラスクロスやナイロンマット
等の脱気回路および/又は適当な樹脂吸取材6を介して
ナイロン等のプラスチックフィルム7で櫟って、粘着剤
等のシール材2で密閉し真空引き口5よシ真空圧力を印
加し、外部からの加熱によって硬化せしめ、被合材料袋
品とするものであって、この場合、成形素材4にかかる
真空圧力は成形素材内の真空度に依存する。
形治具1上に、ガラスや炭素繊維等の強化繊維にエポキ
シ、ポリエステル等の樹脂を含浸した成形素材4を配し
、離型フィルム5等の他ガラスクロスやナイロンマット
等の脱気回路および/又は適当な樹脂吸取材6を介して
ナイロン等のプラスチックフィルム7で櫟って、粘着剤
等のシール材2で密閉し真空引き口5よシ真空圧力を印
加し、外部からの加熱によって硬化せしめ、被合材料袋
品とするものであって、この場合、成形素材4にかかる
真空圧力は成形素材内の真空度に依存する。
また、従来の真空成形においては、揮発成分の発散や強
化繊維の緻密化等の目的のため、成形素材内は高真空度
に保たれる場合が多く、従って、成形中成形素材には常
に真空度に対応する成形圧力が印加されていることとな
る。
化繊維の緻密化等の目的のため、成形素材内は高真空度
に保たれる場合が多く、従って、成形中成形素材には常
に真空度に対応する成形圧力が印加されていることとな
る。
従来の真空成形技術(第6図)によると、真空度を高め
ると同時に成形素材4に真空圧力が付与され、成形素材
4の緻密が行われるので、ある程度の厚みを持った成形
素材では成形治具1側にある成形素材4中に含まれる揮
発成分の発散が阻害されたり、またその圧力により流出
した樹脂が必要以上に脱気回路或いは樹脂吸取材6とし
て使用するガラスクロス等に吸い取られてしまう。その
為、揮発成分により発生した気泡や樹脂の過剰吸取によ
り発生した強化繊維中の樹脂の欠損部が成形品のボイド
として残存し、品質的、強度的な低下を招く欠点がある
。
ると同時に成形素材4に真空圧力が付与され、成形素材
4の緻密が行われるので、ある程度の厚みを持った成形
素材では成形治具1側にある成形素材4中に含まれる揮
発成分の発散が阻害されたり、またその圧力により流出
した樹脂が必要以上に脱気回路或いは樹脂吸取材6とし
て使用するガラスクロス等に吸い取られてしまう。その
為、揮発成分により発生した気泡や樹脂の過剰吸取によ
り発生した強化繊維中の樹脂の欠損部が成形品のボイド
として残存し、品質的、強度的な低下を招く欠点がある
。
一方、航空機等に使用されている複合材料製の一次構造
の現地修理の場合を考えると、取り外して工場搬入→修
理の手順をとるよp、現地でX9圧tでよる修理を行っ
た方がコスト的にも有利であるものの、上記の問題が一
つの障壁となっていた。
の現地修理の場合を考えると、取り外して工場搬入→修
理の手順をとるよp、現地でX9圧tでよる修理を行っ
た方がコスト的にも有利であるものの、上記の問題が一
つの障壁となっていた。
本発明は、これらの欠点を改善するために提案するもの
で、従来の真空成形技術に対して成形素材内のX9度を
維持したまま成形素材にかかる圧力を操作することによ
り、ボイドの存在が微J−で高品質な複合材料久品を得
ることのできる真空成形装置を提案するものである。
で、従来の真空成形技術に対して成形素材内のX9度を
維持したまま成形素材にかかる圧力を操作することによ
り、ボイドの存在が微J−で高品質な複合材料久品を得
ることのできる真空成形装置を提案するものである。
ボイドの存在が微小で、高品Jxな複合材料製品を得る
ためには、揮発成分を容易に発散させ、かつ樹脂の過剰
吸取りを防止する、即ち硬化の直前までは真空度を維持
したまま成形品に大きな圧力を掛けないようにする必要
があることを見出し、本発明に到達し念。
ためには、揮発成分を容易に発散させ、かつ樹脂の過剰
吸取りを防止する、即ち硬化の直前までは真空度を維持
したまま成形品に大きな圧力を掛けないようにする必要
があることを見出し、本発明に到達し念。
すなわち本発明は、複合材料の成形素材全離型材及び樹
脂吸取材を介して膜体で1って形成される第1の密閉空
間と、上記膜体全容器で覆って形成される第2の密閉空
間1有し、上記第1、第2の密閉空間それぞれの真空度
を抑制する手段と、上記成形素材を加熱する手段を備え
たことを特徴とする複合材料輿品の真空成形装置に関す
る。
脂吸取材を介して膜体で1って形成される第1の密閉空
間と、上記膜体全容器で覆って形成される第2の密閉空
間1有し、上記第1、第2の密閉空間それぞれの真空度
を抑制する手段と、上記成形素材を加熱する手段を備え
たことを特徴とする複合材料輿品の真空成形装置に関す
る。
本発明装置においては、
■ 従来の真空成形技術と同様な硬化準備を行なった成
形素材を、別の真空源を用いた兵空圧力付与装置で真空
引きができ、また ■ 2つの真空度合の調整により、成形品に掛かるJ!
?圧力をコントロールしつつ、加熱、真空成形を行うこ
とができる。
形素材を、別の真空源を用いた兵空圧力付与装置で真空
引きができ、また ■ 2つの真空度合の調整により、成形品に掛かるJ!
?圧力をコントロールしつつ、加熱、真空成形を行うこ
とができる。
このような本発明装置の作用を、本発明装置の一例を示
す第、2図を用いて説明する。
す第、2図を用いて説明する。
第1図は、成形治具1上に配した成形素材4を離型フィ
ルム5およびガラスクロスやナイロンマット等の脱気回
路および/又は樹脂吸取材6を介してプラスチックフィ
ルム7等でおおり粘着剤等のシール材2で密封し、更に
その上に金属等で作られた真空圧力付与器9を真空が洩
れないように、適当なシール材15で密べい処置して装
着した状態である。真空圧力付与器9は、用途に応じて
第2図の如く完全な密ぺい容器とすることができる。
ルム5およびガラスクロスやナイロンマット等の脱気回
路および/又は樹脂吸取材6を介してプラスチックフィ
ルム7等でおおり粘着剤等のシール材2で密封し、更に
その上に金属等で作られた真空圧力付与器9を真空が洩
れないように、適当なシール材15で密べい処置して装
着した状態である。真空圧力付与器9は、用途に応じて
第2図の如く完全な密ぺい容器とすることができる。
真空ライン5は、成形素材4のある空間11を真空引き
するラインで、真空ライン8は、真空付与容器9内の空
間12を真空引きするラインである。
するラインで、真空ライン8は、真空付与容器9内の空
間12を真空引きするラインである。
今、成形開始の状態にあって、1句じ真空度で真空引き
を行なった場合、空間11と空間12の真空度#′i同
じであって、従って、成形素材4に対して真空による加
圧力は働らかない。
を行なった場合、空間11と空間12の真空度#′i同
じであって、従って、成形素材4に対して真空による加
圧力は働らかない。
この状態または成形品4の移動防止の目的で、空間11
に対し空間12の真空度をわずかに弱めることによフ、
成形品4に微小な加圧力を与えた状態で、例えばヒータ
マント等の局部加熱装置10やその他の外部加熱装置等
により成形素材4を適度に加熱し、成形素材4中に存在
する揮発成分の発散を行なわせる。
に対し空間12の真空度をわずかに弱めることによフ、
成形品4に微小な加圧力を与えた状態で、例えばヒータ
マント等の局部加熱装置10やその他の外部加熱装置等
により成形素材4を適度に加熱し、成形素材4中に存在
する揮発成分の発散を行なわせる。
この時、従来の成形技術で生じるような、脱気回路又は
樹脂吸取材乙に樹脂が過剰に吸取られることはない。
樹脂吸取材乙に樹脂が過剰に吸取られることはない。
一定時間この状態で維持された成形素材4中にはもはや
揮発成分は殆んどない状態となり、その後火の如く最終
硬化に至らしめる。
揮発成分は殆んどない状態となり、その後火の如く最終
硬化に至らしめる。
即ち、空間11の真空度よりも空間12の真空度を十分
に弱めることによシ、その差圧分だけ成形素材4に真壁
による加圧力を働かせ、所望の量の樹脂を吸取ることに
よp強化繊維の緻密化を行い、その後現在維持している
温度よりも更に高い温度に成形素材4を昇温することに
より最終硬化される。
に弱めることによシ、その差圧分だけ成形素材4に真壁
による加圧力を働かせ、所望の量の樹脂を吸取ることに
よp強化繊維の緻密化を行い、その後現在維持している
温度よりも更に高い温度に成形素材4を昇温することに
より最終硬化される。
上記工程で硬化した成形素材4は、揮発成分の残存や樹
脂の過剰吸取シによる強化繊維中の樹脂欠損によるボイ
ド等の殆んど認められない、良好な品質の成形品となる
。
脂の過剰吸取シによる強化繊維中の樹脂欠損によるボイ
ド等の殆んど認められない、良好な品質の成形品となる
。
本発明の実施例を航空機用複合材料部品の修理を例に説
明する。
明する。
第5図は、航空機用複合材料部品21の損傷部に修卯用
成形素材24を充填して修理する場合を示している。修
理部位の加熱に必要な熱源としては局部加熱装置30を
用いている。
成形素材24を充填して修理する場合を示している。修
理部位の加熱に必要な熱源としては局部加熱装置30を
用いている。
成形素材24をナイロン等のプラスチックフィルム27
で覆うまでは従来通pの方法で行ない、それを櫟うよう
に金属等で作られた真空圧力付与容器29を装着する。
で覆うまでは従来通pの方法で行ない、それを櫟うよう
に金属等で作られた真空圧力付与容器29を装着する。
成形素材24を傍うプラスチックフィルム27、真空圧
力付与容器29、真空引口23、局部加熱装置50の電
源ケーブル34は複合材料部品21上又は真空圧力付与
容器29にJ当なシール材53又はシール機能(真空室
を設けることなど)にょシ真空もれすないようにシール
する。
力付与容器29、真空引口23、局部加熱装置50の電
源ケーブル34は複合材料部品21上又は真空圧力付与
容器29にJ当なシール材53又はシール機能(真空室
を設けることなど)にょシ真空もれすないようにシール
する。
真空引き口25および28は、それぞれ成形素材24の
ある空間31、真空圧力付与容器29内の空間32を真
空にするためのものである。
ある空間31、真空圧力付与容器29内の空間32を真
空にするためのものである。
第4図に、成形素材24を硬化するための代表的な硬化
サイクルを示す。
サイクルを示す。
第4図中、41は任意の時間42に対する温度45の変
化を示し、44および45はそれぞれ任意の時間42に
対する成形素材24のある空間51と真空圧力付与容器
29内の空間32の真空度46を表わし、47は44と
45の両者の真空度の差によって生じる成形品24にか
かる真空圧力48を示している。
化を示し、44および45はそれぞれ任意の時間42に
対する成形素材24のある空間51と真空圧力付与容器
29内の空間32の真空度46を表わし、47は44と
45の両者の真空度の差によって生じる成形品24にか
かる真空圧力48を示している。
今、成形素材24のある空間51よシわずかに真空圧力
付与容器29内の空間52の真空度を弱めた状態、即ち
成形素材24をわずかに加圧し成形素材24の位置ずれ
を防止できる状態で、局部加熱装置50により成形素材
24を加熱してゆき、一旦成形素材24中の樹脂が流れ
やすぐなる適当な温度49F<:M持する。この状態に
おいては、成形品にかかる圧力はわずかであるため、強
化繊維の緻密化が行なわれず、揮発分は成形素材240
強化繊維中を通過し真空引き口25を通って容易に外部
へ排出される。
付与容器29内の空間52の真空度を弱めた状態、即ち
成形素材24をわずかに加圧し成形素材24の位置ずれ
を防止できる状態で、局部加熱装置50により成形素材
24を加熱してゆき、一旦成形素材24中の樹脂が流れ
やすぐなる適当な温度49F<:M持する。この状態に
おいては、成形品にかかる圧力はわずかであるため、強
化繊維の緻密化が行なわれず、揮発分は成形素材240
強化繊維中を通過し真空引き口25を通って容易に外部
へ排出される。
また、この状態では、加熱によって流動しやくなってい
る樹脂が脱気回路或いは樹服吸取シ用のガラスクロス2
6等に過剰に吸い取られることはない。
る樹脂が脱気回路或いは樹服吸取シ用のガラスクロス2
6等に過剰に吸い取られることはない。
一定時間この状態を維持した後、真空圧力付与容器29
中の空間52の真空度を解除または更に弱めて、成形素
材24に真壁圧力をかけた後、局部加熱装置30の温度
を樹脂が硬化する温度50に昇温し、一定時間維持する
ことにより、成形素材24を硬化に至らしめる。
中の空間52の真空度を解除または更に弱めて、成形素
材24に真壁圧力をかけた後、局部加熱装置30の温度
を樹脂が硬化する温度50に昇温し、一定時間維持する
ことにより、成形素材24を硬化に至らしめる。
以上のようにして成形した成形素材24は、揮発成分を
硬化前に容易に外部へ発散させることができ、また樹脂
の過剰吸取りがなし強化繊維中に樹脂を残存させること
ができるので、これらの影響によるボイド等の欠陥の殆
んどない良好な品質が得られる。
硬化前に容易に外部へ発散させることができ、また樹脂
の過剰吸取りがなし強化繊維中に樹脂を残存させること
ができるので、これらの影響によるボイド等の欠陥の殆
んどない良好な品質が得られる。
第519(A)は、第3.4図の態様で実施して得られ
た成形素材24部の顕微鏡写真(15倍)を示す。
た成形素材24部の顕微鏡写真(15倍)を示す。
なお、比較のために、第5図(B)に従来の技術で得ら
れたものの顕微鏡写真(15倍)を示す。
れたものの顕微鏡写真(15倍)を示す。
第5図(A)、(Blとも、成形素材は、カーボン/′
エポキシ複合材料で、溶剤としてはメチルエチルケトン
を用いておp、また離型材ちしてはRAM225(ラム
・ケミカル社製商品名)を、樹脂吸取材としてはガラス
クロス及びナイロンマットを用いた。
エポキシ複合材料で、溶剤としてはメチルエチルケトン
を用いておp、また離型材ちしてはRAM225(ラム
・ケミカル社製商品名)を、樹脂吸取材としてはガラス
クロス及びナイロンマットを用いた。
ボイド率は、第5図(A)のものが0%、第5図(B)
のものが4.9%であった。
のものが4.9%であった。
(11成形品に加わる真空圧力を別の真空源によってコ
ントロールすることによシ、ボイド等の欠陥内包の原因
となる、揮発分の発散を容易ならしめ、かつ樹脂の過剰
吸取シを防止できるため、良好な品質の成形品が得られ
る。
ントロールすることによシ、ボイド等の欠陥内包の原因
となる、揮発分の発散を容易ならしめ、かつ樹脂の過剰
吸取シを防止できるため、良好な品質の成形品が得られ
る。
(2) オートクレーブが必要でないため、成形の低
コスト化が計れる。航空機複合材料部品等の損傷部修理
においては、機体から取外すことなく現地で修理作業が
できるため特に効果が大きい。
コスト化が計れる。航空機複合材料部品等の損傷部修理
においては、機体から取外すことなく現地で修理作業が
できるため特に効果が大きい。
第1図及び第2図は、本発明装置の一実施例を示す図、
第5図は本発明装置を用いて複合材料部品の損傷部修理
の実施例を示す図、第4図は第5図の場合の硬化ザイク
ルを示す図、第5図(A)、(B)は実施例及び比較例
の結果金示す顕微鏡写真、第6図は従来技術を示す図で
ある。 復代理人 内 1) 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 第1図 第6図 〜 の \−譬 −14−。 t′+−1″ j誌対陣&澹 手続補正書(方式) 昭和 61年 2月代 日
第5図は本発明装置を用いて複合材料部品の損傷部修理
の実施例を示す図、第4図は第5図の場合の硬化ザイク
ルを示す図、第5図(A)、(B)は実施例及び比較例
の結果金示す顕微鏡写真、第6図は従来技術を示す図で
ある。 復代理人 内 1) 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 第1図 第6図 〜 の \−譬 −14−。 t′+−1″ j誌対陣&澹 手続補正書(方式) 昭和 61年 2月代 日
Claims (1)
- 複合材料の成形素材を離型材及び樹脂吸取材を介して膜
体で覆つて形成される第1の密閉空間と、上記膜体を容
器で覆つて形成される第2の密閉空間を有し、上記第1
、第2の密閉空間それぞれの真空度を制御する手段と、
上記成形素材を加熱する手段を備えたことを特徴とする
複合材料製品の真空成形装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60244154A JPS62104715A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 複合材料製品の真空成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60244154A JPS62104715A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 複合材料製品の真空成形装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62104715A true JPS62104715A (ja) | 1987-05-15 |
Family
ID=17114562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60244154A Pending JPS62104715A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 複合材料製品の真空成形装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62104715A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008018624A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Toray Ind Inc | 真空バッグ成形方法および装置 |
JP2008201041A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | 繊維強化複合材料の製造方法 |
JP2010131838A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | New Chemical Inc | 繊維強化樹脂成形品の製造方法 |
JP2010528899A (ja) * | 2007-06-05 | 2010-08-26 | エアバス・オペレーションズ・ゲーエムベーハー | 繊維複合構造部材の処理装置及び繊維複合構造部材の処理方法 |
JP2013510735A (ja) * | 2009-11-13 | 2013-03-28 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト | 繊維補強材から部品を製造するための方法 |
WO2016043155A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | 東レ株式会社 | 繊維強化プラスチックの製造方法 |
JP2019089239A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 東京R&Dコンポジット工業株式会社 | ブリーザークロス |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP60244154A patent/JPS62104715A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2019089239A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 東京R&Dコンポジット工業株式会社 | ブリーザークロス |
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