JPH0148861B2 - - Google Patents

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JPH0148861B2
JPH0148861B2 JP58073863A JP7386383A JPH0148861B2 JP H0148861 B2 JPH0148861 B2 JP H0148861B2 JP 58073863 A JP58073863 A JP 58073863A JP 7386383 A JP7386383 A JP 7386383A JP H0148861 B2 JPH0148861 B2 JP H0148861B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
fiber
impregnated
pot
female mold
Prior art date
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Expired
Application number
JP58073863A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59199211A (ja
Inventor
Hiroyuki Kosuda
Hideo Fukuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Toho Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toho Rayon Co Ltd filed Critical Toho Rayon Co Ltd
Priority to JP58073863A priority Critical patent/JPS59199211A/ja
Publication of JPS59199211A publication Critical patent/JPS59199211A/ja
Publication of JPH0148861B2 publication Critical patent/JPH0148861B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シートワインド法と圧縮流動成形法
とを組み合わせることにより、側壁部と底部・テ
ール部とが異なる繊維形態の繊維強化樹脂
(FRP)からなる紡糸用ポツトを同時一体に容易
に製造できる成形法に関する。
人造繊維の製造に使用される紡糸用ポツトは、
その中に人造繊維のケークが入つた状態で約
8000rpmもの高速で回転するので、安全性の見地
から十分な強度を有することが要求され、加え
て、省エネルギーの見地から、動力削減のため軽
量であること、及び、回転時の空気抵抗を小さく
するため肉厚が薄く表面が滑らかであることが要
求される。
従来、こうした要求にこたえて鋼線入りベーク
ライト製のものや、炭素繊維などを使用した繊維
強化樹脂(FRP)製のものが提案されている
(特開昭56−15406号、同56−15407号、同56−
18004号公報参照)。
紡糸用ポツトは、第1図に示すごとく、側壁部
1、底部2及びテール部3の各部から構成されて
いるが、一般に、省エネルギー効果をあげるには
側壁部の肉厚を薄くして軽量化をはかり、表面を
滑らかにして運転時の空気抵抗の軽減をはかるこ
とが最も有効な手段である。前記FRP製の紡糸
用ポツトは、繊維を特定方向に配向させて強度を
高めその分肉厚を薄くすることができるから、側
壁部の軽量化に適しており、省エネルギー対策上
有望視される。しかし、実際には、ポツトの円周
方向に配向した長繊維のFRP製紡糸用ポツトを
製造しようとすると次のような問題があつた。
例えば、フイラメントワインド法によつて繊維
を周方向に巻こうとするとポツトの回転軸に対し
て直角の底部の個所は巻き回すことが技術的に困
難であり、どうしても周方向に対し30度程度は傾
けて巻かざるをえない。そうするとFRPの引張
強度は著しく低下する。また、フイラメントワイ
ンド法で成形した紡糸用ポツトは、表面を機械加
工や塗装するなど再加工の手間を必要とする。さ
らに、シートワインドないしテープワインド法等
によつても、紡糸用ポツトの側壁部と底部と同時
一体に好都合に成形することは困難である。
本発明者らは、従来法の難点がない成形法を開
発すべく検討した結果、シートワインド法と圧縮
流動成形法とを組み合せた従来にない技法を採用
することにより目的が達成されることを見出し
た。
すなわち、本発明は下記要旨のものである。雄
型及び雌型を使用して、側壁部と底部・テール部
とが異なる繊維形態の繊維強化樹脂からなる紡糸
用ポツトを同時一体に製作する方法であつて、雄
型の側面に、熱硬化性樹脂を含浸させた繊維シー
トを巻き回し、雌型の下部に、熱硬化性樹脂を含
浸させた短繊維からなる成形素材を充填し、この
雌型の中へ前記雄型を組み込んだのち加熱下で圧
縮して、成形素材を雌型下部から紡糸用ポツト側
壁部相当部へ流動させ、このときの流動圧により
雄型側面の樹脂含浸繊維シートを加圧しながら、
全体を加圧硬化させる紡糸用ポツトの成形法であ
る。
本発明の成形法によれば、ポツト底部の成形が
容易で、成形後に機械加工や塗装を施すことな
く、肉厚斑が殆んどなく表面が滑らかな紡糸用ポ
ツトが得られる。そして、ここに得られた紡糸用
ポツトは、FRPの繊維形態が側壁部と底部・テ
ール部とで異なつており、特に、側壁部をポツト
回転方向に対して±20度に配向した一方向繊維シ
ートで強化したFRP製のものは、所要の強度を
有しながら肉厚が薄いから、安全性と省エネルギ
ーの点で優れている。
次に、本発明の成形法を説明する。
本成形法は、第2図に示すごとき、雄型4と雌
型5とを使用して行われる。第3図に示すごと
く、熱硬化性樹脂を含浸させた繊維シート6を雄
型aの側面に巻き回し、熱硬化性樹脂を含浸させ
た短繊維からなる成形素材7を雌型5bの下部に
充填する。
ここに繊維シートの繊維及び成形素材の短繊維
は、いずれも通常FRPの製造に用いられる無機
繊維、有機繊維であつて、例えば炭素繊維、ガラ
ス繊維、芳香族ポリアミド繊維等である。これら
を1種又は2種以上用いることができる。熱硬化
性樹脂は、例えばエポキシ繊維、不飽和ポリエス
テル樹脂、フラン樹脂、フエノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂等である。
強化繊維と樹脂との混合比は30〜70体積%とす
るのが好ましく、30体積%未満では強度が低下
し、また、70体積%を超えると成形性が低下する
ほか繊維含有率の増加に見合うそれ以上の強度の
向上がない。
雄型側面に巻き回す繊維シートとしては、一方
向に引揃えられた繊維シートや織物シートなどが
用いられる。一方向繊維シートを使用する場合、
繊維の配向は紡糸用ポツトの運転時に最大の応力
を受ける円周方向、すなわちポツト回転方向に対
して±20度の範囲とするのがよい。配向角がこの
範囲をはずれる場合は紡糸用ポツトの円周方向の
強度と弾性率が低下する、正の配向角と負の配向
角に配向した繊維の量比を等しくして、円周方向
に対称に繊維を配するのがよい。織物シートを使
用する場合にはポツト回転方向に対し適宜方向を
変えて強化することも可能である。
雄型側面に繊維シートを巻き回すとき、巻き回
し後の厚みは金型のキヤビテイ(雌雄金型間の隙
間、成形後の厚みに相当)よりもどうしても厚目
になるが、雌型の中への雄型の組み込みも一層円
滑にするため、巻き回しは雄型側面の下部の方を
厚目に上部を薄目にするのが好都合である。雄型
側面のテーパー部への繊維シートの巻き回しは繊
維シートをテープ状に何本かに分けて使用する
と、巻き回し作業に便利である。繊維シートない
し繊維テープの長さはポツト側壁部の円周長の
1.5倍以下にしておくと、成形時において金型キ
ヤビテイ内の材料の流動性が良好となり、表面の
滑らかな紡糸用ポツトを得ることができる。
雌型の下部に充填する成形素材を構成する繊維
材料は短繊維であり、その繊維長は通常1〜100
mmである。1mm未満では成形物の強度が低下し、
100mmを越えると成形素材の流動性が悪くなり、
いずれも好ましくない。
上記のように準備をしたのち、雌型の中へ雄型
を組み込み、加熱しながら圧縮する。このとき、
第4図に示すごとく、雄型側面に巻き回した繊維
シートに含浸された樹脂は、金型の動きに伴う成
形素材の流動圧により金型のキヤビテイ内にくま
なく流れ込み加圧硬化して紡糸用ポツトが製作さ
れる。
得られた紡糸用ポツトは、ボイドがなく、ま
た、第5図に示すごとく、巻き回し部分10と短
繊維強化部分11との境界12が強固に一体化し
全体として十分な強度のものとなる。
また、その表面は金型表面と同様滑らかであ
り、再加工の必要がない。特に本発明の成形法に
よつて、一方向長繊維シートを繊維の配向角がポ
ツト回転方向に対し±20度の範囲で巻き回して製
作された紡糸用ポツトは、強度的に最も有利であ
り側壁部の肉厚が薄くても十分な強度を有し、安
全性と省エネルギーの見地から極めて有用なもの
である。
本発明を実施例により説明するとともに比較例
を示す。
実施例 エポキシ樹脂を含浸させた炭素繊維(東邦ベス
ロン社製、ベスフアイト )の一方向引揃えプリ
プレグシート(繊維含有率54体積%)を用意し、
その長さ(繊維方向)を紡糸用ポツト周長の1.1
倍に、そして、幅を約30mmにカツトした。得られ
たプリプレグシート(400g)を第3図に示す雄
型aの側面に、ポツト回転方向と繊維方向との角
度が0度(平行)になるごとく巻き回した。この
際、雄型側面のテーパーのない上部は、成形後の
厚みよりも少な目に巻き回し、その分テーパーの
ある下部に多く巻き回し側面下部において積層数
が多くなるようにした。
別に、エポキシ樹脂を含浸させた炭素繊維(同
上)のストランドを15mmにカツトし、得られた短
繊維800gを第3図に示す雌型bの下部に充填し
た。
この雌型の中へ前記雄型を組み込み金型温度も
80℃に加熱しながら徐々に圧入した。次いで、金
型温度を約30分で130℃に上げた。この昇温途中
の約90℃になるまでに雌型中への雄型の圧入を完
了した。続いて、約90分間130℃に保つて成形を
終えた。
得られた炭素繊維強化樹脂製紡糸用ポツトは、
表面が極めて滑らかで寸法精度が良好であつた。
側壁部厚みは約2mmでポツト全体の重量は約1200
gであつた。
ちなみに、現在数多く使用されている鋼線入り
ベークライト製紡糸用ポツトの側壁部厚みは8mm
であり、ポツト全体の重量は約2600gである。
比較例 エポキシ樹脂を含浸させた炭素繊維(同上)の
ストランドを15mmにカツトしたものを約1500g雌
型の下部に充填し、この雌型の中へ雄型(プリプ
レグシートの巻き回しはない。)を圧入し側面の
すみずみまで繊維と樹脂を流動させて成形を行つ
た。この場合成形の条件は実施例と同様とした。
得られた紡糸用ポツトは、表面が滑らかであつ
たが、所要の強度をもたせる必要上、側壁部厚み
が約3.5mmとなりポツト全体の重量が約1500gで
あつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は紡糸用ポツトの断面概略図、第2図は
雌型に雄型を組み込んだ場合の断面概略図、第3
図はプリプリグシートを巻き回した雄型a及び成
形素材を充填した雌型bの各断面概略図、第4図
は実施例に従つて雄型を雌型に組み込み圧縮して
成形素材を紡糸用ポツト側壁部相当部へ流動させ
た場合の断面概略図、第5図は実施例で得られた
紡糸用ポツトの側壁部、底部及びテール部におけ
る繊維配向を示す部分拡大断面見取図である。 記号の説明、1:側壁部、2:底部、3:テー
ル部、4:雄型、5:雌型、6:プリプレグシー
ト、7:成形素材、8:紡糸用ポツト側壁部相当
部、9:紡糸用ポツト底部・テール部相当部、1
0:巻き回し部分、11:短繊維強化部分、1
2:境界。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 雄型及び雌型を使用して、側壁部と底部・テ
    ール部とが異なる繊維形態の繊維強化樹脂からな
    る紡糸用ポツトを同時一体に製作する方法であつ
    て、雄型の側面に、熱硬化性樹脂を含浸させた繊
    維シートを巻き回し、雌型の下部に、熱硬化性樹
    脂を含浸させた短繊維からなる成形素材を充填
    し、この雌型の中へ前記雄型を組み込んだのち加
    熱下で圧縮して、成形素材を雌型下部から紡糸用
    ポツト側壁部相当部へ流動させ、このときの流動
    圧により雄型側面の樹脂含浸繊維シートを加圧し
    ながら、全体を加圧硬化させる紡糸用ポツトの成
    形法。 2 雄型の側面に、熱硬化性樹脂を含浸させた一
    方向繊維シートを繊維の配向角が紡糸用ポツト回
    転方向に対し±20度の範囲で巻き回す特許請求の
    範囲1の成形法。 3 雄型の側面に、熱硬化性樹脂を含浸させた織
    物シートを巻き回す特許請求の範囲1の成形法。
JP58073863A 1983-04-28 1983-04-28 紡糸用ポツトの成形法 Granted JPS59199211A (ja)

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JP58073863A JPS59199211A (ja) 1983-04-28 1983-04-28 紡糸用ポツトの成形法

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JPS59199211A JPS59199211A (ja) 1984-11-12
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KR100317552B1 (ko) * 1999-09-22 2001-12-24 김병회 합성수지제 또는 유리섬유강화플라스틱으로 만들어지는 성형물에 체결연결관을 형성하는 방법과 그 방법을 통하여 만들어지는 성형물
JP5171607B2 (ja) * 2008-12-26 2013-03-27 グローブライド株式会社 釣り用スプールの製造方法

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