JPH0429523B2 - - Google Patents
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- JPH0429523B2 JPH0429523B2 JP57502395A JP50239582A JPH0429523B2 JP H0429523 B2 JPH0429523 B2 JP H0429523B2 JP 57502395 A JP57502395 A JP 57502395A JP 50239582 A JP50239582 A JP 50239582A JP H0429523 B2 JPH0429523 B2 JP H0429523B2
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- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/46—Blades
- B64C27/473—Constructional features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
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-
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- B29K2105/0872—Prepregs
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
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- B64C27/32—Rotors
- B64C27/46—Blades
- B64C27/473—Constructional features
- B64C2027/4733—Rotor blades substantially made from particular materials
- B64C2027/4736—Rotor blades substantially made from particular materials from composite materials
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
- Y10T156/1002—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
- Y10T156/1043—Subsequent to assembly
- Y10T156/1044—Subsequent to assembly of parallel stacked sheets only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明の分野
本発明は、繊維強化プラスチツク複合材料より
なる多層レーアツプから不規則な形状をしたプレ
フオームを製造する方法と装置に関するものであ
る。
なる多層レーアツプから不規則な形状をしたプレ
フオームを製造する方法と装置に関するものであ
る。
本発明の一つの応用例は、上記プレフオームよ
りなるいわゆる充填セグメントすなわち充填部品
をヘリコプターの複合ロータブレードの製造に応
用することにある。この充填セグメントすなわち
充填部品は、一般に、それらが取付けられるロー
タブレードの空間の形状と一致した不規則な形状
をしている。
りなるいわゆる充填セグメントすなわち充填部品
をヘリコプターの複合ロータブレードの製造に応
用することにある。この充填セグメントすなわち
充填部品は、一般に、それらが取付けられるロー
タブレードの空間の形状と一致した不規則な形状
をしている。
用語の定義
プレフオーム（予備成形品）とは、当該技術に
おいては、多層レーアツプから作られた所定形状
を有する未硬化の部品を意味し、この部品はさら
に硬化されて最終構造部品となる。
おいては、多層レーアツプから作られた所定形状
を有する未硬化の部品を意味し、この部品はさら
に硬化されて最終構造部品となる。
ヘリコプターのロータブレードを製造する場合
には、ロータブレードの組立時に各プレフオーム
が別々に硬化されるか、または、翼桁のようなロ
ータブレードのサブアセンブリと一緒に硬化され
る。複合材料を用いてヘリコプターのロータブレ
ードを組み立てる方法に関してはアメリカ合衆国
特許第3237697号および第4095322号を参照された
い。
には、ロータブレードの組立時に各プレフオーム
が別々に硬化されるか、または、翼桁のようなロ
ータブレードのサブアセンブリと一緒に硬化され
る。複合材料を用いてヘリコプターのロータブレ
ードを組み立てる方法に関してはアメリカ合衆国
特許第3237697号および第4095322号を参照された
い。
レーアツプ（layup）とは、当該技術分野にお
いて、個々のテープ状ストリツプ（ラミネートと
いう）の集合体を意味し、このテープ状ストリツ
プは繊維強化プラスチツク材料によつて構成され
ている。本発明によつて作られるプレフオームで
は、繊維すなわちフイラメントが一方向に揃つた
ものが好ましい。
いて、個々のテープ状ストリツプ（ラミネートと
いう）の集合体を意味し、このテープ状ストリツ
プは繊維強化プラスチツク材料によつて構成され
ている。本発明によつて作られるプレフオームで
は、繊維すなわちフイラメントが一方向に揃つた
ものが好ましい。
不規則な形状のプレフオームとは、当該技術分
野においては、プレフオームの横断面の少なくと
も一つの辺が、直角座標系の一つの基準軸線に対
して、プレフオームの長手方向に沿つて変化する
ものを意味する。従つて、断面が三角形のプレフ
オームは本発明に含まれるが、断面が長方形また
は正方形のプレフオームは、直角座標系の基準軸
線に対してプレフオームの長手方向に沿つて断面
が変化する辺（４つの辺全て）を有していないの
で本発明には含まれない。
野においては、プレフオームの横断面の少なくと
も一つの辺が、直角座標系の一つの基準軸線に対
して、プレフオームの長手方向に沿つて変化する
ものを意味する。従つて、断面が三角形のプレフ
オームは本発明に含まれるが、断面が長方形また
は正方形のプレフオームは、直角座標系の基準軸
線に対してプレフオームの長手方向に沿つて断面
が変化する辺（４つの辺全て）を有していないの
で本発明には含まれない。
本発明では、上記レーアツプを冷間コンパクテ
イング（冷間圧縮）またはコイニング（coining、
型締め）してプレフオームが作られるが、この冷
間コンパクテイングまたはコインニングとは、基
本的に室温で、レーアツプに圧力を加えて、それ
を所望の形状のプレフオームに変形させる操作を
意味する。この操作では工具はが用いられ、以下
で金型とよぶ雄型と雌型はこの工具の一種であ
る。
イング（冷間圧縮）またはコイニング（coining、
型締め）してプレフオームが作られるが、この冷
間コンパクテイングまたはコインニングとは、基
本的に室温で、レーアツプに圧力を加えて、それ
を所望の形状のプレフオームに変形させる操作を
意味する。この操作では工具はが用いられ、以下
で金型とよぶ雄型と雌型はこの工具の一種であ
る。
従来技術
上記ラミネート、ロービングあるいはその他の
形式の繊維強化された樹脂マトリクス材料から不
規則な形状のプレフオームを製造する場合には、
種々の厚さの未硬化状態の材料を積層することに
よつて最終的に作られるプレフオームの所望形状
に近い形を有するレーアツプを製造する工程が含
まれる。この工程では、ハサミまたはナイフを用
いて手作業で各積層材料を切断し、切断した各積
層材料を互いに重ねて、最終的に作られるプレフ
オームの所望形状に近い形のレーアツプにする必
要がある。次いで、こうして作られた最終的に作
られるプレフオームの所望形状とほぼ同じ形状の
レーアツプを、プレフオームおよびレーアツプの
外側輪郭形状とほぼ一致しキヤビテイーを有する
金型（成形工具）中にセツトし、この金型の上
に、内面に所望の外側輪郭を有する密閉用金型を
乗せて上記キヤビテイーを閉じる。この際、未硬
化のレーアツプは、金型中に完全に充填され且つ
金型キヤビテイーの形状にほぼ正確に一致してい
なければならない。次いで、金型中のレーアツプ
に圧力を加えてレーアツプを冷間コンパクテイン
グまたはコイニングする。この圧力によつて各積
層体は互いに密着されて、プレフオームが硬化前
の形状を維持するようになる。しかし、従来方法
では、レーアツプの切断時と、ハンドレーアツプ
時に既に上記形状が付与されている。
形式の繊維強化された樹脂マトリクス材料から不
規則な形状のプレフオームを製造する場合には、
種々の厚さの未硬化状態の材料を積層することに
よつて最終的に作られるプレフオームの所望形状
に近い形を有するレーアツプを製造する工程が含
まれる。この工程では、ハサミまたはナイフを用
いて手作業で各積層材料を切断し、切断した各積
層材料を互いに重ねて、最終的に作られるプレフ
オームの所望形状に近い形のレーアツプにする必
要がある。次いで、こうして作られた最終的に作
られるプレフオームの所望形状とほぼ同じ形状の
レーアツプを、プレフオームおよびレーアツプの
外側輪郭形状とほぼ一致しキヤビテイーを有する
金型（成形工具）中にセツトし、この金型の上
に、内面に所望の外側輪郭を有する密閉用金型を
乗せて上記キヤビテイーを閉じる。この際、未硬
化のレーアツプは、金型中に完全に充填され且つ
金型キヤビテイーの形状にほぼ正確に一致してい
なければならない。次いで、金型中のレーアツプ
に圧力を加えてレーアツプを冷間コンパクテイン
グまたはコイニングする。この圧力によつて各積
層体は互いに密着されて、プレフオームが硬化前
の形状を維持するようになる。しかし、従来方法
では、レーアツプの切断時と、ハンドレーアツプ
時に既に上記形状が付与されている。
このハンドレーアツプは手作業で行わなければ
ならないため、その作業時間は極めて長くなり、
従つて、製造コストが極めて高くなる。
ならないため、その作業時間は極めて長くなり、
従つて、製造コストが極めて高くなる。
しかも、レーアツプを作る際には、ラミネート
間から空気を追い出して、レーアツプが金型キヤ
ビテイーに一致するようにように細心の注意を払
う必要がある。そのため、大抵の場合、前に重ね
たラミネートの上に次のラミネートを重ねる前
に、粘着性のあるラミネートにローラ掛けをして
空気を追い出している。この操作をしないと、レ
ーアツプと一緒に過剰な量の空気が金型中に残
り、その容積が金型の許容容量を超えることにな
る。金型には一定容量の空気が残っていてもよい
ような大きさにはなつているが、空気の量がこの
一定容量を超えた場合には、冷間コンパクテイン
グまたはコイニングによつて達成されるプレフオ
ームの最終形状に比較して、金型の寸法が極端に
大きくなつてしまう。
間から空気を追い出して、レーアツプが金型キヤ
ビテイーに一致するようにように細心の注意を払
う必要がある。そのため、大抵の場合、前に重ね
たラミネートの上に次のラミネートを重ねる前
に、粘着性のあるラミネートにローラ掛けをして
空気を追い出している。この操作をしないと、レ
ーアツプと一緒に過剰な量の空気が金型中に残
り、その容積が金型の許容容量を超えることにな
る。金型には一定容量の空気が残っていてもよい
ような大きさにはなつているが、空気の量がこの
一定容量を超えた場合には、冷間コンパクテイン
グまたはコイニングによつて達成されるプレフオ
ームの最終形状に比較して、金型の寸法が極端に
大きくなつてしまう。
さらに、レーアツプ中に空気が残ると、後の工
程で、プレフオームを硬化してヘリコプターの複
合ブレードとした時に問題が生じる。すなわち、
レーアツプに許容量以上の空気がトラツプされて
いた場合には、樹脂マトリクスが孔だらけにな
り、外見が泡状になり、実際に、硬化部品は通気
性のあるものとなつてしまう。
程で、プレフオームを硬化してヘリコプターの複
合ブレードとした時に問題が生じる。すなわち、
レーアツプに許容量以上の空気がトラツプされて
いた場合には、樹脂マトリクスが孔だらけにな
り、外見が泡状になり、実際に、硬化部品は通気
性のあるものとなつてしまう。
従つて、空気を追い出すことは製造時間を短縮
し且つ高品質もの製品を作る上で極めて重要なフ
アクターとなる。
し且つ高品質もの製品を作る上で極めて重要なフ
アクターとなる。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、不規則な形状のプレフオーム
を形成する場合に問題となる製造コスト、製造時
間および操作の複雑さを減少させる方法を提供す
ることにある。
を形成する場合に問題となる製造コスト、製造時
間および操作の複雑さを減少させる方法を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、上記目的を達成するため
に、プレフオームの所望の最終形状と同じ形状の
キヤビテイーを有する金型内でレーアツプを冷間
コンパクテイングまたはコイニングしてプレフオ
ームに形成することができるような方法を提供す
ることにある。
に、プレフオームの所望の最終形状と同じ形状の
キヤビテイーを有する金型内でレーアツプを冷間
コンパクテイングまたはコイニングしてプレフオ
ームに形成することができるような方法を提供す
ることにある。
本発明のさらに他の目的は、一定の横断面を有
するレーアツプ、すなわち、辺の断面が基準直交
座標系に対して変化しないようなレーアツプ、例
えば、断面が長方形のレーアツプを用いてプレフ
オームを作る方法を提供することにある。
するレーアツプ、すなわち、辺の断面が基準直交
座標系に対して変化しないようなレーアツプ、例
えば、断面が長方形のレーアツプを用いてプレフ
オームを作る方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、互いに形状の異な
るレーアツプを形成するために多数のラミネート
に切断する必要がないレーアツプの製造方法を提
供することにある。
るレーアツプを形成するために多数のラミネート
に切断する必要がないレーアツプの製造方法を提
供することにある。
本発明のさらに他の目的は、樹脂マトリクス中
に空気が実質的にトラツプされないプレフオーム
の製造方法を提供することにある。
に空気が実質的にトラツプされないプレフオーム
の製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するための本発明方法では、先
ず、未硬化の繊維強化樹脂複合材料のラミネート
の集合体を作り、次に、この集合体を工具内で冷
間コンパクテイングまたはコイニングすることに
よつて所望形状のプレフオームに変形させる。上
記工具は、プレフオームの所望の最終形状を規定
するようになつている。
ず、未硬化の繊維強化樹脂複合材料のラミネート
の集合体を作り、次に、この集合体を工具内で冷
間コンパクテイングまたはコイニングすることに
よつて所望形状のプレフオームに変形させる。上
記工具は、プレフオームの所望の最終形状を規定
するようになつている。
本発明方法の他の特徴は、上記レーアツプを最
も簡単な均一横断面形状、例えば、長方形とし、
次いで工具を用いて、冷間コンパクテイングまた
はコイニングにより、上記形状を上記定義の所望
の不規則形状に変形させる。
も簡単な均一横断面形状、例えば、長方形とし、
次いで工具を用いて、冷間コンパクテイングまた
はコイニングにより、上記形状を上記定義の所望
の不規則形状に変形させる。
レーアツプの形状は、冷間コンパクテイングま
たはコイニングによつてプレフオームに成形する
際に変形するが、レーアツプのバツクフアクター
は変化しない。すなわち、レーアツプとプレフオ
ームの互いに対応する横断面積は実質的に同一で
ある。例えば、プレフオームの一端の横断面積が
１平方インチ（6.45cm2）の場合、レーアツプの同
一の端の対応する横断面積も同じく実質的に１平
方インチ（6.45cm2）である。
たはコイニングによつてプレフオームに成形する
際に変形するが、レーアツプのバツクフアクター
は変化しない。すなわち、レーアツプとプレフオ
ームの互いに対応する横断面積は実質的に同一で
ある。例えば、プレフオームの一端の横断面積が
１平方インチ（6.45cm2）の場合、レーアツプの同
一の端の対応する横断面積も同じく実質的に１平
方インチ（6.45cm2）である。
好ましい実施例の説明
以下、複合ロータブレードの根元に用いられる
断面形状が長手方向に沿つて一様に変化する不規
則な形状をしたプレフオームを製造する場合を参
照して本発明の好ましい実施例を説明する。
断面形状が長手方向に沿つて一様に変化する不規
則な形状をしたプレフオームを製造する場合を参
照して本発明の好ましい実施例を説明する。
添付図面を参照すると、レーアツプ１０は繊維
強化複合材料よりなる複数の未硬化ラミネート１
２によつて形成されており、その断面積は長手方
向に沿つて一様に変化しているが、その断面形状
は常に長方形である。
強化複合材料よりなる複数の未硬化ラミネート１
２によつて形成されており、その断面積は長手方
向に沿つて一様に変化しているが、その断面形状
は常に長方形である。
各未硬化ラミネート１２の長さは、上記のよう
に断面積を一様に変化させるために、互いに長さ
（L1，L2，L3等）が異なつている。しかし、全て
のラミネートの幅Ｗは同一である。この未硬化ラ
ミネート１２は、ラミネートのメーカーからプレ
フオームの製造者に供給され標準幅のラミネート
（テープ）であるのが好ましい。そうすることに
よつて、部品を製造するのに必要な幅より広いラ
ミネートを所定の幅を長手方向に沿つて切断する
必要はなくなり、プレフオームの製造者の作業時
間と製造コストが大幅に節約でき、しかも、標準
幅のラミネートを所定寸法に切断しなければなら
ないという煩雑さを回避でき、精度の低下を防ぐ
ことができる。
に断面積を一様に変化させるために、互いに長さ
（L1，L2，L3等）が異なつている。しかし、全て
のラミネートの幅Ｗは同一である。この未硬化ラ
ミネート１２は、ラミネートのメーカーからプレ
フオームの製造者に供給され標準幅のラミネート
（テープ）であるのが好ましい。そうすることに
よつて、部品を製造するのに必要な幅より広いラ
ミネートを所定の幅を長手方向に沿つて切断する
必要はなくなり、プレフオームの製造者の作業時
間と製造コストが大幅に節約でき、しかも、標準
幅のラミネートを所定寸法に切断しなければなら
ないという煩雑さを回避でき、精度の低下を防ぐ
ことができる。
上記のように、ラミネートの長さが互いに異な
るので、それから得られるレーアツプの厚さｔは
長手方向に沿つて当然変化する。
るので、それから得られるレーアツプの厚さｔは
長手方向に沿つて当然変化する。
強化用繊維のストランドが走る方向は単一方向
であるのが好ましいが、各ラミネートでストラン
ドの方向を変えることもできる。
であるのが好ましいが、各ラミネートでストラン
ドの方向を変えることもできる。
レーアツプ１０から形成されるプレフオーム１
４は所定の不規則形状を有しており、図示するよ
うに、平面APの断面は傾斜した辺E1とE2と、平
らでない弓状の辺E3とを有している。図から分
かるように、このプレフオーム１４の厚さは、長
手方向に沿つて変化している。
４は所定の不規則形状を有しており、図示するよ
うに、平面APの断面は傾斜した辺E1とE2と、平
らでない弓状の辺E3とを有している。図から分
かるように、このプレフオーム１４の厚さは、長
手方向に沿つて変化している。
レーアツプ１０からプレフオーム１４を作る場
合には、レーアツプ１０とプレフオーム１４の両
者のバルクフアクターが実質的に等しくなければ
ならない。すなわち、レーアツプ１０とプレフオ
ーム１４の対応する断面積が実質的に等しくなけ
ればならない。例えば、Ｘ−Ｙ座標の平面AL、
とAP、BLとBPにおけるレーアツプ１０とプレフ
オーム１４の各断面積は実質的に等しくなければ
ならない。プレフオームの上記面積APとBPは分
かつており、また、レーアツプ１０のラミネート
の幅Ｗも分かつているので、レーアツプ１０とプ
レフオーム１４の各断面積が実質的に等しくなる
ように、レーアツプ１０の長手方向に沿つた厚さ
ｔを変化させる。
合には、レーアツプ１０とプレフオーム１４の両
者のバルクフアクターが実質的に等しくなければ
ならない。すなわち、レーアツプ１０とプレフオ
ーム１４の対応する断面積が実質的に等しくなけ
ればならない。例えば、Ｘ−Ｙ座標の平面AL、
とAP、BLとBPにおけるレーアツプ１０とプレフ
オーム１４の各断面積は実質的に等しくなければ
ならない。プレフオームの上記面積APとBPは分
かつており、また、レーアツプ１０のラミネート
の幅Ｗも分かつているので、レーアツプ１０とプ
レフオーム１４の各断面積が実質的に等しくなる
ように、レーアツプ１０の長手方向に沿つた厚さ
ｔを変化させる。
レーアツプ１０の各断面積がプレフオーム１４
の各断面積に所望の程度で一致した後、レーアツ
プ１０を工具中でコイニングして最終形状を有す
るプレフオーム１４に成形する。この工具は雄型
と雌型を有する金型として図示されている。雌型
１６は、プレフオーム１４の形状と同じ形状のキ
ヤビテイー１８を有し、雄型２０をこの雌型１６
上に載せた時に上記キヤビテイー１８が密閉され
るようになつている。図面では金型の輪郭を明確
に表すために雌型１６の端部は示していないが、
この端部はキヤビテイー１８の長手方向端部を密
閉するＸ−Ｙ座標内にある平板となつている。
の各断面積に所望の程度で一致した後、レーアツ
プ１０を工具中でコイニングして最終形状を有す
るプレフオーム１４に成形する。この工具は雄型
と雌型を有する金型として図示されている。雌型
１６は、プレフオーム１４の形状と同じ形状のキ
ヤビテイー１８を有し、雄型２０をこの雌型１６
上に載せた時に上記キヤビテイー１８が密閉され
るようになつている。図面では金型の輪郭を明確
に表すために雌型１６の端部は示していないが、
この端部はキヤビテイー１８の長手方向端部を密
閉するＸ−Ｙ座標内にある平板となつている。
雄型２０は雌型１６の上面２６，２８上に載置
される側部フランジ部分２２，２４と、プランジ
ヤ部分３４とを有している。雌型１６に固定され
ガイドピン３０は上面２６，２８から上方へ延び
て、雄型２０の四隅に形成された側部フランジ２
２，２４を貫通する孔３２に収容できるようにな
つている。このガイドピン３０が孔３２中に収容
されると、雄型２０と雌型１６との相対位置が固
定される。
される側部フランジ部分２２，２４と、プランジ
ヤ部分３４とを有している。雌型１６に固定され
ガイドピン３０は上面２６，２８から上方へ延び
て、雄型２０の四隅に形成された側部フランジ２
２，２４を貫通する孔３２に収容できるようにな
つている。このガイドピン３０が孔３２中に収容
されると、雄型２０と雌型１６との相対位置が固
定される。
レーアツプ１０を雌型１６のキヤビテイー１８
内に配置した後、金型１６，２０をプレス（図示
せず）内に配置し、上記プランジヤ部分３４がキ
ヤビテイー１８へ向つて移動した時にレーアツプ
１０と係合するように雌型１６に対して雄型２０
を移動させる。
内に配置した後、金型１６，２０をプレス（図示
せず）内に配置し、上記プランジヤ部分３４がキ
ヤビテイー１８へ向つて移動した時にレーアツプ
１０と係合するように雌型１６に対して雄型２０
を移動させる。
キヤビテイー１８は側壁１８′と１８″とを有
し、一方、プランジヤ部分３４は弓状側壁１
８′″を有している。プランジヤ部分３４が移動し
て、レーアツプ１０に圧力が加えられると、レー
アツプ１０が圧縮すなわち型締めされ、レーアツ
プ１０が上記側壁１８′，１８″，１８′″と係合し
て、端縁部E1，E2およびE3が形成される。
し、一方、プランジヤ部分３４は弓状側壁１
８′″を有している。プランジヤ部分３４が移動し
て、レーアツプ１０に圧力が加えられると、レー
アツプ１０が圧縮すなわち型締めされ、レーアツ
プ１０が上記側壁１８′，１８″，１８′″と係合し
て、端縁部E1，E2およびE3が形成される。
上記の方法で用いられるレーアツプ１０は、複
合材料よりなるテープ状ストリツプ（ラミネー
ト）を所定長さに切断し、ハンドレーアツプによ
つて組み立てるか、アメリカ合衆国特許第
3775219号、第4234374号および第4259144号に記
載の自動レーアツプ装置を用いて複合材料テープ
を所定長さに切断し、自動的にレーアツプに組み
立てる。
合材料よりなるテープ状ストリツプ（ラミネー
ト）を所定長さに切断し、ハンドレーアツプによ
つて組み立てるか、アメリカ合衆国特許第
3775219号、第4234374号および第4259144号に記
載の自動レーアツプ装置を用いて複合材料テープ
を所定長さに切断し、自動的にレーアツプに組み
立てる。
一般に、添付図面に示したようなブロツク状の
レーアツプは大量生産する場合にのみ作られる。
すなわち、このレーアツプは、所定幅のテープを
供給し、正確な長さに切断し、所定の長手方向位
置にテープを配置してレーアツプを形成するよう
にプログラムされた自動レーアツプ装置を用いて
組み立てられる。
レーアツプは大量生産する場合にのみ作られる。
すなわち、このレーアツプは、所定幅のテープを
供給し、正確な長さに切断し、所定の長手方向位
置にテープを配置してレーアツプを形成するよう
にプログラムされた自動レーアツプ装置を用いて
組み立てられる。
ハンドレーアツプを用いる場合には、各ラミネ
ートを前のラミネートの上に配置した後に、トラ
ツプされている空気を逃がすために、レーアツプ
にローラ掛けするか、圧縮するのが好ましい。自
動レーアツプ装置の場合には、この操作は自動的
に行われる。
ートを前のラミネートの上に配置した後に、トラ
ツプされている空気を逃がすために、レーアツプ
にローラ掛けするか、圧縮するのが好ましい。自
動レーアツプ装置の場合には、この操作は自動的
に行われる。
本発明によれば、任意の不規則形状のプレフオ
ームを製造することができる。本発明では、正確
な形状が分かり、そのバルクフアクターが確実に
計算できるので、この情報から適切な形状のレー
アツプを作り、それを金型内へ設置して冷間コン
パクテイングまたはコイニングをすることによつ
て、品質の優れたプレフオームを成形することが
できる。
ームを製造することができる。本発明では、正確
な形状が分かり、そのバルクフアクターが確実に
計算できるので、この情報から適切な形状のレー
アツプを作り、それを金型内へ設置して冷間コン
パクテイングまたはコイニングをすることによつ
て、品質の優れたプレフオームを成形することが
できる。
添付図面は、金型の２つの部分と、金型内に配
置されるレーアツプと、このレーアツプから金型
中で冷間コンパクテイングまたはコイニングによ
つて形成されたプレフオームとを示す等角投影図
である。 図中符号、１０……レーアツプ、１２……未硬
化ラミネート、１４……プレフオーム、１６……
雌型、１８……キヤビテイー、２０……雄型、３
４……プランジヤ部分。
置されるレーアツプと、このレーアツプから金型
中で冷間コンパクテイングまたはコイニングによ
つて形成されたプレフオームとを示す等角投影図
である。 図中符号、１０……レーアツプ、１２……未硬
化ラミネート、１４……プレフオーム、１６……
雌型、１８……キヤビテイー、２０……雄型、３
４……プランジヤ部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直角座標系Ｘ，Ｙ，Ｚの長手方向基準線Ｚに
対する全ての横断面AP，BPの少なくとも一つの
端縁部E1，E2，E3の形状が長手方向基準線Ｚに
沿つて変化し且つ上記横断面AP，BPの全ての横
断面積が長手方向基準線Ｚに沿つて変化する不規
則な形状を有するプレフオーム１４を、樹脂を含
浸した繊維強化複合材料の複数の未硬化ラミネー
ト１２から製造する方法において、 未硬化ラミネート１２からプレフオーム１４の
長手方向基準線Ｚに沿つた長さと実質的に等しい
長さのレーアツプ１０を作り、その際に、得られ
たレーアツプ１０は、長手方向基準線Ｚに対する
全ての横断面AL，BLの端縁部の形状が長手方向
基準線Ｚに沿つて変化せず且つ長手方向基準線Ｚ
に沿つて上記横断面AL，BLの全ての横断面積が
上記プレフオーム１４の対応横断面の横断面積
AP，BPと実質的に同じになるような規則的な形
状に作られ、 得られたレーアツプ１０をプレフオーム１４の
形状を規定するキユビテイー１８を有する雌型１
６の中に配置し、 キユビテイー１８を雄型２０で閉じた後、キユ
ビテイー１８内がレーアツプ１０で満たされるよ
うに加圧して、レーアツプ１０の形状をプレフオ
ーム１４の形状に変形させることを特徴とする方
法。 ２ レーアツプ１０がハンドレーアツプで作られ
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ レーアツプ１０が自動機械によつて作られる
特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ レーアツプ１０の横断面AL，BLが四角形で
ある特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 長手方向基準線Ｚに沿つて上記横断面AL，
BLが変化している特許請求の範囲第４項に記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US27892581A | 1981-06-30 | 1981-06-30 | |
| US278925 | 1981-06-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58501167A JPS58501167A (ja) | 1983-07-21 |
| JPH0429523B2 true JPH0429523B2 (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=23066972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57502395A Granted JPS58501167A (ja) | 1981-06-30 | 1982-06-30 | 繊維強化複合材料からプレフォームを製造する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4789416A (ja) |
| EP (1) | EP0082202B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58501167A (ja) |
| DE (1) | DE3248856T1 (ja) |
| GB (1) | GB2121347B (ja) |
| IT (1) | IT1218709B (ja) |
| WO (1) | WO1983000118A1 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2568167B1 (fr) * | 1984-07-25 | 1986-08-29 | Renault | Procede de moulage de preimpregnes a fibres orientees |
| US4853868A (en) * | 1987-10-23 | 1989-08-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for simulating layup of prepreg materials for three-dimensional molding of composite parts |
| US5002715A (en) * | 1989-01-03 | 1991-03-26 | Westinghouse Electric Corp. | Method for the fabrication of a heat transfer member for electronic systems |
| FR2654975B1 (fr) * | 1989-11-24 | 1992-03-27 | Vollet Jerome | Procede de moulage d'une piece en materiau composite. |
| DE4035534C2 (de) * | 1990-11-08 | 1996-08-14 | Gvm Ges Fuer Schraubenverdicht | Verfahren zur Herstellung eines Rotors für Rotationskolbenmaschinen |
| US5292475A (en) * | 1992-03-06 | 1994-03-08 | Northrop Corporation | Tooling and process for variability reduction of composite structures |
| AT401634B (de) * | 1994-02-18 | 1996-10-25 | Gfm Fertigungstechnik | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines verbundwerkstückes |
| WO1996018494A1 (en) * | 1994-12-13 | 1996-06-20 | Dow-United Technologies Composite Products, Inc. | Shaped unidirectional fiber filler |
| FR2740380B1 (fr) * | 1995-10-30 | 1998-01-02 | Eurocopter France | Procede de fabrication d'une pale a pas variable en materiau composite pour rotor d'helicoptere |
| FR2740379B1 (fr) * | 1995-10-30 | 1998-01-02 | Eurocopter France | Procede de fabrication d'une pale en materiau composite pour rotor d'helicoptere, et pale pouvant etre obtenue par un tel procede |
| FR2740378B1 (fr) * | 1995-10-30 | 1998-01-02 | Eurocopter France | Procede de fabrication d'une pale a pas variable en materiau composite pour rotor d'helicoptere, et pale a pas variable pouvant etre obtenue par un tel procede |
| JPH10146898A (ja) | 1996-11-15 | 1998-06-02 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化複合材の成形方法 |
| JP2000091485A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-03-31 | Denso Corp | 半導体装置 |
| US9586699B1 (en) | 1999-08-16 | 2017-03-07 | Smart Drilling And Completion, Inc. | Methods and apparatus for monitoring and fixing holes in composite aircraft |
| US6395116B1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-05-28 | Kenneth E. Mathis, Sr. | Method for manufacturing counter top edging from floor tile |
| US9625361B1 (en) | 2001-08-19 | 2017-04-18 | Smart Drilling And Completion, Inc. | Methods and apparatus to prevent failures of fiber-reinforced composite materials under compressive stresses caused by fluids and gases invading microfractures in the materials |
| US7842145B2 (en) * | 2004-10-05 | 2010-11-30 | The Boeing Company | Method for laying composite tape |
| US20060073311A1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-06 | The Boeing Company | Apparatus and method for composite tape profile cutting |
| ES2338551T3 (es) * | 2004-12-06 | 2010-05-10 | Saab Ab | Procedimiento de fabricacion de un brazo curvado de material compuesto. |
| US8318291B2 (en) * | 2005-09-07 | 2012-11-27 | The Boeing Company | Composite member defining a contour surface |
| WO2007063145A1 (es) * | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Airbus España, S.L. | Estructura de material compuesto con fibra optica embebida y procedimiento para su reparacion |
| JP4862048B2 (ja) | 2005-11-30 | 2012-01-25 | エアバス オペレーションズ、ソシエダ リミタダ | 表面層のうちの一つに光ファイバが埋設された複合構造体、および、光ファイバの結合と修理方法 |
| US8074694B2 (en) * | 2009-05-28 | 2011-12-13 | The Boeing Company | Stringer transition method |
| FR2987779A1 (fr) * | 2012-03-12 | 2013-09-13 | Airbus Operations Sas | Procede de realisation d'une piece en materiau composite et outillage pour sa mise en oeuvre |
| GB201307066D0 (en) * | 2013-04-18 | 2013-05-29 | Airbus Operations Ltd | Winglet and braided composite spar |
| US10145244B2 (en) * | 2015-07-06 | 2018-12-04 | Bell Helicopter Textron Inc. | Rotorcraft rotor blade assembly |
| CN115674724B (zh) * | 2022-11-09 | 2023-05-05 | 中机精密成形产业技术研究院（安徽）股份有限公司 | 一种高效预浸料铺层方法及预成形装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3235530A (en) * | 1960-10-06 | 1966-02-15 | Johns Manville | Asbestos fiber reinforced molding material, molded articles and methods of making same |
| US3582422A (en) * | 1968-09-30 | 1971-06-01 | Comstruct Inc | Method for forming building panel joints |
| US3664908A (en) * | 1969-06-25 | 1972-05-23 | Hercules Packing Corp | Method of making molded laminate packing |
| US3615982A (en) * | 1969-10-30 | 1971-10-26 | Henry Bandremer | Core for use in the manufacture of furniture and method of manufacture of core |
| BE758429A (fr) * | 1969-11-07 | 1971-04-16 | Reinke Fritz | Procede et dispositif pour la realisation de pieces de construction en matiere synthetique renforcee par des |
| US3886647A (en) * | 1971-07-07 | 1975-06-03 | Trw Inc | Method of making erosion resistant articles |
| US3878015A (en) * | 1972-08-01 | 1975-04-15 | Sterling Bruce Inc | Method of molding curved veneer laminated stock |
| US4251309A (en) * | 1978-10-05 | 1981-02-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of making rotor blade root end attachment |
-
1982
- 1982-06-30 GB GB08300962A patent/GB2121347B/en not_active Expired
- 1982-06-30 EP EP82902412A patent/EP0082202B1/en not_active Expired
- 1982-06-30 IT IT12574/82A patent/IT1218709B/it active
- 1982-06-30 DE DE19823248856 patent/DE3248856T1/de active Granted
- 1982-06-30 WO PCT/US1982/000880 patent/WO1983000118A1/en not_active Ceased
- 1982-06-30 JP JP57502395A patent/JPS58501167A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-19 US US06/459,176 patent/US4789416A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8300962D0 (en) | 1983-02-16 |
| GB2121347B (en) | 1985-11-20 |
| DE3248856C2 (ja) | 1992-01-09 |
| IT1218709B (it) | 1990-04-19 |
| GB2121347A (en) | 1983-12-21 |
| EP0082202A1 (en) | 1983-06-29 |
| EP0082202A4 (en) | 1985-03-08 |
| JPS58501167A (ja) | 1983-07-21 |
| IT8212574A0 (it) | 1982-06-30 |
| US4789416A (en) | 1988-12-06 |
| WO1983000118A1 (en) | 1983-01-20 |
| EP0082202B1 (en) | 1987-09-30 |
| DE3248856T1 (de) | 1984-10-18 |
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