JPH02175238A - ハニカムパネルの連続成形方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はハニカム状のコア部材の両面にプラスチック複
合材を接合した構造をもつノ）ニカムサンドイツチバネ
ルの連続成形方法に関する。

［従来の技術］ ハニカム材を内部にサンドイッチしたハニカムパネル材
は、建築材等に普及しているが、特にプラスチック複合
材によるハニカムサンドイツチノくネル（以下、ハニカ
ムパネルと称する）は、軽量でかつ高い強度を持つ特性
を利用して、航空機の床材、壁材、ギャレー、ラバトリ
ーモジュール等の内装用材料をはじめとして、操縦翼面
、ドア。

ダクト、フェアリング等の外装用材料としても広く使用
されている。

第６図はハニカムパネル１の一般的な構造を示すもので
、サンドイツチ材であるハニカムコア部材１０の両面に
表面材２０ａ、２０ｂを接着し、必要に応じて表面材２
０ａ、２０ｂの両方又は片方の表面に化粧材３０を張付
けて最終製品としている。

ハニカムコア部材１０は、紙、プラスチック。

アルミニウム等の材料でつくられるが、航空機用の材料
としては、芳香属ポリアミド短繊維を紙状にしてフェノ
ール樹脂を含浸させてハニカム状に成形したコア部材が
用いられる。

表面材２０ａ、２０ｂは、板材、アルミニウム等も用い
られるが、航空機用の材料としては、ガラス、アラミド
、カーボン等の織物や単繊維にフェノールやエポキシ樹
脂を含浸させてシート状にしたプリプレグ材が用いられ
る。プリプレグ材の表面材２０ａ、２０ｂは、熱硬化性
の樹脂を含み、常温では可塑性を有する。そこで、ハニ
カムコア部材１０の両面に表面材２０ａ、２０ｂを積層
し、回圧、加熱すると、表面材２０ａ、２０ｂに含浸さ
れた樹脂が熱硬化してハニカムコア部材と接着し、ハニ
カムパネル１が成形される。

必要に応じて１表面材の上面に化粧材３０を接着フィル
ム等により張付けて最＃製品とする。

このハニカムパネル１を成形する方法として、従来から
、真空パックモールド法、オートクレーブモールド法、
ヒートプレスモールド法が利用されている。

真空パックモールド法は、ハニカムパネルの成形法とし
て最も簡便な方法である。この方法は、第７図に示すよ
うに、型４０の上面にワックス。

シリコン等の離型剤４１を塗布し、この上に表面材２０
ｂ、ハニカムコア部材１０２表面材２０ａの順序で積層
する。表面材２０ａ、２０ｂは各１枚の場合が多いが、
ハニカムパネルの仕様によっては複数枚の表面材を用い
る場合もあり、この場合には各表面材の間に接着シート
をはさんでサンドイッチ状とすることもある。

ハニカムパネルの材料の積層を完了した後に。

その上を離型紙４２で覆い、さらにブリーダークロス４
３を被せる。このブリーダークロス４３は内部の空気を
抜出すために被せるもので、ポリエステル不織布等が用
いられる。そして、このブリーダークロス４３の外側を
ナイロン、マイラー等の通気性のないフレキシブルフィ
ルム４５で覆い。

型４０の上面との間をシーリングテープ４７で密封して
バッグ４８を形成する。

次に、フレキシブルフィルム４５の内部４Ｇを図示しな
い真空源に連通して内部４６の空気を排出すると、フレ
キシブルフィルム４５の全体は大気圧により圧縮され、
ハニカムパネルは１　ｋｇ／、ｆｆｌの圧力を受ける。

この際に、ブリーダークロス４３は内部４６からの空気
の排出−確実にし、均一な加圧を達成し、プリプレグの
表面材２０ａ。

２０ｂが熱硬化する際に排出する余剰な樹脂を吸収し、
プリプレグの層間の空気だまりの発生を防止する等の役
目をする。

以上のように準備をしたバッグ４８を空気循環式のオー
ブン内に入れて、規定された温度と時間でプリプレグ材
を硬化させ、ハニカムパネルを成形する。

オートクレーブモールド法は、上記の真空バッグモール
ド法と併用するもので、真空状態としたバッグ４８をオ
ートクレーブ（加熱加圧釜）内に入れて加熱と加圧を規
定時間行い、大気圧以上の圧力で熱硬化接着を達成する
。したがって、オートクレーブモールド法により成形し
た製品は強度も高く、大きな部品にも適用できる。

ヒートプレスモールド法は、上下の型を用い。

ヒートプレスによりハニカムパネルを成形するもので、
製品の形状に適応した型を必要とするが、生産性は高い
。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ 以上に説明した従来の方法にあっては、ハニカム部材と
表面材等を積層する工程は手作業であるために生産性が
低く、連続成形はできない。

本発明は、長尺のハニカムパネルを連続成形する方法を
提供する。

［！１題を解決するための手段］ 本発明は長尺のハニカムパネルを成形する際に。

以下の（１）〜（４）の各工程を用意し、この工程をく
り返すことによりハニカムパネルを連続的に成形するも
のである。

（１）帯状のハニカムコア部材を中央に挾んで上１ζに
帯状のプリプレグ材の表面材を積層してハニカムパネル
の帯状の素材を形成する工程。

（２）帯状の素材を素材の幅寸法に対応する幅寸法と素
材の長手方向に延びる長さ寸法をもつ矩形の平面形状を
した上下一対の熱板の間に供給する工程。

（３）熱板を加圧して帯状の素材の一部に加圧。

加熱を予め設定した時間施す工程。

（・１）熱板の加圧を解除して帯状の素材を熱板の長さ
寸法の一部の長さに相当する距離だけ送る工程。

以上の工程により長尺のハニカムパネルを成形すること
ができるが、プリプレグ材に含浸させる熱硬化樹脂の種
類によっては追加熱を施して硬化をより確実にすること
が望ましい場合がある１本発明においては、この追加熱
工程を、上方に向けて高温空気を噴出する空気孔を有す
る下側熱板と、下方に向けて高温空気を噴出する空気孔
を有して空気浮上する上側熱板との間を通過させること
により達成する。

［作用］ 本発明は以−にのように、ハニカム部材の上下にプリプ
レグ材の表面材を積層した帯状の素材をステップフィー
ルドしつつ、加圧、加熱を施すことにより小型の成形装
置により長尺のハニカムパネルを連続的に成形すること
ができる。

さらに必要があれば、成形した長尺のハニカムパネルに
追加熱を施して熱硬化を進行させるが、この追加熱装置
は高温のエアベアリングによる空気浮上をするものであ
るから、これを通過する間にハニカムパネルの平面度と
平坦度の精度が向上し、高品質のハニカムパネルを成形
することができる。

［実施例コ 以下１図面に基いて本発明の詳細な説明する。

第１図乃至第４図は本発明による成形方法の各工程を示
すもので、第１図はその第１工程を示す。

帯状のハニカムコア部材１０を中央にサンドインチして
、上下両面に帯状のプリプレグ材の表面材２０ａ、２０
ｂを積層したハニカムパネルの素材１ａは第１図で右方
から左方に向けて上下に挾んだポリエステル又はポリプ
ロピレンのリリースフィルム２１ａ、２１ｂと共に連続
的に供給される。

帯状素材１ａの供給通路の途中には全体を符号５０で示
す連続成形装置を配設する。この連続成形装置５０は上
側熱板５２と下側熱板５４とを備え、下側熱板５４は固
定し、上側熱板５２は適宜の手段により下側熱板５４に
向けて圧力Ｐ１を加えることができるように構成する。

上側熱板５２と下側熱板５４の形状と寸法は同一に構成
するがハニカムパネルの幅寸法は通常約１２０ｃｎ（４
フイート）が標準であるので、熱板の幅Ｗを約１２０１
とし、長さしも同様に１２０ａｍとする。

成形装置５０に達した素材１ａは、上側熱板５２と下側
熱板５４との間に挾まれ、上側熱板５２に圧力Ｐをかけ
て一定時間加圧と加熱を施す。

加圧及び加熱の程度は素材１ａの材質に応じて適宜に選
択するが、例えば、ハニカムコア部材１０の厚さＬ　８
．２！１１、表面材２０ａ、２０ｂをガラス繊維にフェ
ノール樹脂を含浸した厚さ０．２５■のプリプレグ材と
した場合に、加圧力Ｐ、を約３１Ｃｇ／ａｉに、加熱を
約１３０℃とし、加工時間を約３分にする。

約３分間の加圧が完了した後は、第２図に示すように上
側熱板５２の加圧力Ｐを零とし、適宜手段により素材１
ａを矢印Ｆで示す方向に送る。１回の送り量Ｆ、は例え
ば約１５ｃｎとする。この送り量Ｆ１は熱板りの長さの
１２．５％に相当する。

第２図の斜線で示す部分１ｂは、上下の熱板５２゜５４
の面積に対応するが、１回目の加熱、加圧を受けた半製
品１ｂとなる。

約１５ａｍの送りＦｌを完了した後に素材１ａを停止し
て、第３図に示すように、上側熱板５２に再度加圧Ｐを
かける。

この加圧、加熱は第１図の工程と同様であって、約３　
ｋｇ／ｃｄの圧力、約１３０℃の加熱を３分間程度加え
る。

約３分間の加圧が完了した後は、第４図に示すように上
側熱板５２の加圧力Ｐを零とし、素材ｌａを矢印Ｆ方向
に送る。この送り量Ｆ１も約１５１とする。この工程に
より２回目の加圧、加熱を受けた半製品ＩＣの成形が完
了する。

同様の工程をくり返してハニカムパネル製品１ｅを完成
する。成形装置５０の上側熱板５２及び下側熱板５４の
長さしを１２０１とし、１回の加圧時間を３分間、送り
量Ｆ１を１５１とすると。

平均の送り速度は５１／分となる。そして素材１ａが成
形装置５０を通過する間に８回の加圧を受けて１合計の
加圧、加熱時間は２４分間となる。

表面材２０ａ、２０ｂに含浸させる熱硬化樹脂の種類に
より、この加圧回数や合計の加圧、加熱時間を調節する
ことができ、製品ｉｓの完成に必要なだけの加圧、加熱
時間を容易に得ることができる。

以上の工程により長尺のハニカムパネルを連続成形する
ことができ、所定の長さに切断して最終製品を得る。

ハニカムパネルの材質、熱硬化樹脂の種類によっては、
熱硬化が完了するまでの時間がより長くかかるものもあ
る。この場合にも成形装置５０を通過する時間を長くし
たり、熱板５２．５４の全長りを長くすればよいが、前
行では平均の送り速度が遅くなって生産性を低下させ、
後者では設備が過大となって′￥１備のコストパフォー
マンスを悪化させる。

そこで本発明では、連続成形工程に続いて連続追加熱工
程を用意し、必要に応じて成形工程を完了したハニカム
パネルに追加熱を施すとともにパネルの平坦度の矯正を
行って、より精度の高いハニカムパネルを連続成形する
ものである。

第５図は連続追加熱工程の概要を示すもので、全体を符
号６０で示す連続追加熱装置は、基盤６１上に載置する
下側追加熱板７０と空気流により浮上する上側追加熱板
８０とを有する。上下の追加熱板７０．８０ともに平面
形状は、成形装置と同様に、長さ１２０ｃｍ、　＠　１
２０ＱＩの正方形とする。

下側追加熱板７０内には空気室７２が形成され、パイプ
７４を介して高温高圧空気の供給装置に連結される。空
気室７２と加熱板の上面７５との間には多数の空気孔７
６を設けておき、パイプ７４を介して空気室７２に供給
される高温高圧空気を空気孔７６から噴出するように構
成する。

一方、下側追加熱板８０内にも空気室８２を設け、パイ
プ８４を介して高温空気の供給装置に連結する。空気室
８２と加熱板の下面８５との間には多数の空気孔８６を
設けておき、パイプ８４を介して空気室８２に供給され
る高温空気を空気孔８６から噴出するように構成する。

成形工程の完了したハニカムパネル１ｅを上側追加熱板
８０と下側追加熱板７０との間に挾み。

パイプ７４．８４に温度１３０℃、圧力２〜３ｋｇ／ａ
Ｊの空気Ａを送ると、両顎熱板７０．８０の空気孔７６
．８６から噴出する空気Ａはハニカム１ｅとの間に空気
膜によるエアベアリングを形成する。上側追加熱板８０
の重量をｓｏｏｋｇとした場合に、ハニカムパネル１ｅ
の上下面に形成されるエアベアリングによる間隙９０ａ
、９０ｂはそれぞれ数ミクロンの大きさとなることが実
験により確認されている。

この状態でハニカムパネル１ｅを矢印Ｆ方向に送ると、
ハニカムパネル１ｅは１３０℃の温度で追加熱され、含
浸した樹脂の熱硬化は追究される。

この際に、ハニカムパネル１８に反りや歪みがあっても
、上下の追加熱板７０．８０の間を通過する間に矯正す
ることができる。また５表面材２０ａ、２０ｂの表面も
、上下の追加熱板７０゜８０の上下面７５．８５との間
を数ミクロンの間隙で通過するので、表面が平滑化され
、平坦度が向上する。

この追加熱工程を成形工程の後に連続させて行うと、ハ
ニカムパネル１ｅの平均の送り速度は５１／分であるの
で、長さ１２０１の追加熱装置６０を通過する間に２４
分間の追加熱を受ける。

追加熱装置の長さは成形工程で受ける加熱と相乗して充
分な熱硬化を施すことができるだけの数を直列に披べれ
ば良い。

［発明の効果］ 本発明は以上のように、プリプレグ材を表面材とするハ
ニカムパネルを成形する際に、ハニカムコア部材の上下
に表面材を積層した素材を上下に対向して配設する熱板
の間に挾んで加熱と加圧を加え、一定時間経過後に加圧
を解除して素材を熱板の長さの１０〜１５％だけ送って
停止せしめ、再度加熱と加圧を加える０以上の工程をく
り返すことで、長尺のハニカムパネルを連続的に成形す
ることができる。

さらに、エアベアリングを利用した追加熱工程を付加す
ることで、熱硬化樹脂の熱硬化をより完全にすると同時
にハニカムパネルの平面度と平坦度を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成形方法における加圧、加熱工程を示
す斜視図、第２図は加圧を解除して素材を送る工程を示
す斜視図、第３図は送りが完了した後に再度加圧、加熱
する工程を示す斜視図、第４図は加圧を解除して再度素
材を送る工程を示す斜視図、第５図は追加熱工程とその
装置を示す断面図、第６図はハニカムパネルの構造を示
す斜視図、第７図は従来の成形方法を示す説明図である
。 １・・・ハニカムパネル。 １ａ・・・帯状の素材。 １０・・・ハニカムコア部材。 ２０ａ、２０ｂ−表面材。 ５０・・・連続成形装置。 ５２・・・上側熱板。 ５４・・・下側熱板。 ６０・・・連続追加熱装置。 ７０・・・下側追加熱板。 ７６・・・空気孔。 ８０・・上側追加熱板。 ８６・・・空気孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハニカムコア部材の両面に熱硬化性樹脂を含浸した
   プラスチック複合材であるプリプレグ材の表面材を接着
   したサンドイッチ構造を有するハニカムパネルの連続成
   形方法において、帯状のハニカムコア部材を中央に挾ん
   で上下に帯状のプリプレグ材の表面材を積層してハニカ
   ムパネルの帯状の素材を形成する工程と、帯状の素材を
   素材の幅寸法に対応する幅寸法と素材の長手方向に延び
   る長さ寸法をもつ矩形の平面形状をした上下一対の熱板
   の間に供給する工程と、 熱板を加圧して帯状の素材の一部に加圧、加熱を予め設
   定した時間施す工程と、 熱板の加圧を解除して帯状の素材を熱板の長さ寸法の一
   部の長さに相当する距離だけ送る工程と、 から成り、上記の各工程をくり返すことにより長尺のハ
   ニカムパネルを成形することを特徴とするハニカムパネ
   ルの連続成形方法。 ２、請求項１の連続成形方法により成形する長尺のハニ
   カムパネルを、上方に向けて高温空気を噴出する空気孔
   を有する下側熱板と、下方に向けて高温空気を噴出する
   空気孔を有して空気浮上する上側熱板との間を通過させ
   ることによりハニカムパネルを追加熱することを特徴と
   するハニカムパネルの連続成形方法。