JPH0310024Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、溶浸法によつて繊維強化複合材を
製造する際に用いる複合化モールド装置に関す
る。

〔従来の技術〕

無機あるいはセラミツク系の繊維、ウイスカー
などを強化物質とする繊維強化複合材の製造手段
に、予め賦形された強化材の集合プリフオームに
溶融金属あるいは液状プラスチツク等のマトリツ
クス物質を真空または加圧下に浸透して固化する
方法がある。この方法は溶浸法といわれるもの
で、複合化の操作は第２図に示すように、金型１
の内部に強化材プリフオーム２をセツトして液状
のマトリツクス３を注入し、引続き上部パンチ４
を介して加圧しながに強化材プリフオーム２の骨
格組識中にマトリツクス物質３を含浸し固化する
ことによりおこなわれる。

〔考案が解決しようとする問題点〕 上記の複合化にあたつては、プリフオームの上
面ばかりでなく周側面方向からのマトリツクス侵
入を円滑にすると共にプリフオーム全体に均一な
熱分布を与えることが重要な操作要件となる。こ
のため、プリフオーム２を金型１の中心に置いて
金型内壁との間に均等なクリアランスを介在させ
る配置、いわゆるセンターセツト化をおこなう必
要がある。ところが、従来のセンターセツトは単
に底盤５の中央部分にプリフオーム２を配置する
ことによつておこなわれていた関係で、金型内に
マトリツクス３を注入した場合液の流動、揺動あ
るいはプリフオームの浮力などの作用を受けてプ
リフオーム２が第２図矢印のように上方あるいは
横方向に移動する現象が頻発する。この種の位置
変動によつてプリフオームの側面が部分的に金型
内壁に近接あるいは接触するような状態が生ずる
と、この部分の冷却が局部的に早まつてマトリツ
クスの凝固、含浸不良、複合不均質に基づく形状
変形、組織内部の歪発生など複合欠陥をもたらす
種々の現象が起生する。

一方、モールド装置には、通常、プリフオーム
中に存在する空気を系外に排除するための細孔通
路が設けられているが、往々にしてこの孔が閉塞
して正常な複合化を阻害する問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、上記の問題点を解消するために構
造改良されたマトリツクス溶浸用の複合化モール
ド装置を提供するもので、その主要な構成は、金
型１の底盤５上に強化材プリフオーム２をセンタ
ーセツトするための凹溝６を備える炭素基板もし
くは多孔質セラミツク板７を固定設置してなる点
にある。

〔作用〕

複合化に際し、強化材プリフオーム２はその底
部が炭素質板７の凹溝に嵌り込む状態にセンター
セツトされ、この固定化作用により第２図のよう
な位置変動は防止される。更に炭素質板もしくは
多孔質セラミツク板７の微細多孔組織はプリフオ
ーム中から圧出された残留空気を吸蔵するために
有効に機能する。

〔実施例〕

以下、この考案を図示の実施例に基づいて説明
する。

第１図において、１は金型、４は加圧用の上部
パンチ、５は底盤である。底盤５は下部からの対
向パンチとして使用されることもある。

７は炭素あるいは黒鉛材から構成された炭素質
板もしくは炭化けい素、アルミナなどにより構成
された多孔質セラミツク板である。この炭素質板
７は接着剤などにより底盤５に固定されており、
上面中央部には強化材プリフオーム２をセンター
セツトするための凹溝６が設けられている。凹溝
の形状寸法は、セツトすべき強化材プリフオーム
の形体に適合するように切削加工して形成される
が、その深さは５mm以下、望ましくは３mm程度で
ある。

複合化に際しては、強化材プリフオーム２を炭
素質板もしくは多孔質セラミツク板７の凹溝に嵌
め込むようにしてセツトする。この状態では、強
化材プリフオーム２の繊維質面と炭素質板もしく
は多孔質セラミツク板７の多孔組織面とのアンカ
ー作用もあつて安定的に固定される。したがつ
て、マトリツクス物質３を注入したときに第２図
のような位置変動は生じない。

しかし、炭素質板もしくは多孔質セラミツク板
７の凹溝６がセツトする強化材プリフオーム２の
外形より若干大きい場合には、横方向のずれに対
する安定性はあるものの浮力に伴う上方への移動
に対しては抵抗力が弱い。このため、高比重の金
属マトリツクスを用いる際には浮上傾向が増大す
るが、このようなケースでは強化材プリフオーム
２の上面に炭素あるいは黒鉛材料からなる炭素質
棒状体８を載置することにより、容易に位置変動
を防止することができる。

また、マトリツクス物質３の侵入によりプリフ
オームの骨格内部から圧出される残留空気は、界
面接触する炭素質板もしくは多孔質セラミツク板
７の多孔組織内に速やかに圧入吸蔵される。した
がつて、空気排除用の細孔通路がなく又はこれが
閉塞しても介在空気による複合不良の発生は有効
に防止される。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案の複合化モールド装置
によれば複合過程を通じて強化材プリフオームが
安定状態にセンターセツトされているから、プリ
フオームの位置変動に基づく複合欠陥を生ずるこ
とがない。そのうえ、炭素質板もしくは多孔質セ
ラミツク板の空気吸蔵作用によりプリフオーム中
の空気は完全に除去されるため、常に高品質の繊
維強化複合材を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断面図、
第２図は従来装置を示す縦断面説明図である。 １……金型、２……強化材プリフオーム、３…
…マトリツクス物質、４……上部パンチ、５……
底盤、６……センターセツト用凹溝、７……炭素
質板もしくは多孔質セラミツク板、８……炭素質
棒状体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 金型の底盤上に、強化材プリフオームをセン
   ターセツトするための凹溝を備える炭素質板も
   しくは多孔質セラミツク板を固定設置してなる
   構造の複合化モールド装置。 ２ 強化材プリフオームの上面に炭素質棒状体を
   載置する実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   複合化モールド装置。