JPH04299110A - 複合材充填材の成形装置 - Google Patents
複合材充填材の成形装置Info
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- JPH04299110A JPH04299110A JP3089515A JP8951591A JPH04299110A JP H04299110 A JPH04299110 A JP H04299110A JP 3089515 A JP3089515 A JP 3089515A JP 8951591 A JP8951591 A JP 8951591A JP H04299110 A JPH04299110 A JP H04299110A
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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
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- B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
- B29C43/30—Making multilayered or multicoloured articles
- B29C43/305—Making multilayered articles
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- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
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- B29L2031/003—Profiled members, e.g. beams, sections having a profiled transverse cross-section
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば航空機に使用
される補強材付外板のような複合材製一体成形品を作る
際に用いられる複合材充填材の成形装置に関する。
される補強材付外板のような複合材製一体成形品を作る
際に用いられる複合材充填材の成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アングル材やチャンネル材を組み合わせ
た複合材製一体成形品（桁、補強材付外板）では、各部
材を組み合わせた時、コーナー（Ｒ部）に空隙ができる
ので、その空隙に部品と同じ材料の充填材で充填するよ
うにしている。
た複合材製一体成形品（桁、補強材付外板）では、各部
材を組み合わせた時、コーナー（Ｒ部）に空隙ができる
ので、その空隙に部品と同じ材料の充填材で充填するよ
うにしている。
【０００３】このような充填材を成形する技術手段とし
て、充填部の断面形状に合った溝を備えた型に充填材用
材料を詰め込み、必要な断面形状の充填材を成形するよ
うにしたものは、特開昭５８−２０５７３０号公報に記
載されている。
て、充填部の断面形状に合った溝を備えた型に充填材用
材料を詰め込み、必要な断面形状の充填材を成形するよ
うにしたものは、特開昭５８−２０５７３０号公報に記
載されている。
【０００４】また、充填材を成形する技術手段として、
熱硬化性樹脂を含浸した複数本の長尺繊維束を成形形状
に合った断面を持つ上下一対の成形ローラに通して成形
品を成形する方法は、特開昭５７−１８１８２６号公報
に記載されている。
熱硬化性樹脂を含浸した複数本の長尺繊維束を成形形状
に合った断面を持つ上下一対の成形ローラに通して成形
品を成形する方法は、特開昭５７−１８１８２６号公報
に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】成形型に充填材用材料
を詰め込んで充填材を成形する技術手段では、成形され
る充填材の長さ寸法は、成形型の長さで制限され、この
成形型の長さを長くすることは、その長さに応じた成形
型を必要とし、長い成形型に充填材用材料を手作業で詰
め込まなければならず、作業がめんどうでかつ製造コス
トを下げることに限界がある。
を詰め込んで充填材を成形する技術手段では、成形され
る充填材の長さ寸法は、成形型の長さで制限され、この
成形型の長さを長くすることは、その長さに応じた成形
型を必要とし、長い成形型に充填材用材料を手作業で詰
め込まなければならず、作業がめんどうでかつ製造コス
トを下げることに限界がある。
【０００６】また、成形ローラを用いて連続的に成形を
行なう技術手段では、成形中、充填材用材料が成形ロー
ラの成形部以外の部分に入り込み、充填材の断面形状が
崩れ、所望の断面形状の充填材を成形できない。
行なう技術手段では、成形中、充填材用材料が成形ロー
ラの成形部以外の部分に入り込み、充填材の断面形状が
崩れ、所望の断面形状の充填材を成形できない。
【０００７】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、充填材を所望の長さでかつ連続して成形し、成形さ
れる充填材も断面形状が正確で安定した品質となるよう
にした複合材充填材の成形装置を提供することを目的と
する。
で、充填材を所望の長さでかつ連続して成形し、成形さ
れる充填材も断面形状が正確で安定した品質となるよう
にした複合材充填材の成形装置を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の複合材充填材の
成形装置は、充填材用プリプレグを積層するための積層
装置と、充填材を送り出す送りローラと、送り出された
充填材を充填材の断面形状に応じて切断する切断装置と
、幅方向中央部に充填材の断面形状に対応した型を形成
し切断された充填材を成形する一対の成形ローラと、成
形された充填材を所定長さに切断する切断装置とを有し
、一対の成形ローラのうちの一方の成形ローラの両側に
中央部に設けた型の両縁より突出するフランジ部を設け
るとともに、他方の成形ローラの両側に中央部に設けた
型より小径の小径部を設け、上記フランジ部の端面と小
径部の端面を摺接させて構成される。
成形装置は、充填材用プリプレグを積層するための積層
装置と、充填材を送り出す送りローラと、送り出された
充填材を充填材の断面形状に応じて切断する切断装置と
、幅方向中央部に充填材の断面形状に対応した型を形成
し切断された充填材を成形する一対の成形ローラと、成
形された充填材を所定長さに切断する切断装置とを有し
、一対の成形ローラのうちの一方の成形ローラの両側に
中央部に設けた型の両縁より突出するフランジ部を設け
るとともに、他方の成形ローラの両側に中央部に設けた
型より小径の小径部を設け、上記フランジ部の端面と小
径部の端面を摺接させて構成される。
【０００９】
【作用】本発明の複合材充填材の成形装置においては、
積層装置において積層された充填材用プリプレグは、送
りローラを介して切断装置に送られ、ここで充填材は充
填材の断面形状に応じて切断され、その後、一対の成形
ローラに形成した充填材の断面形状に対応した型に通さ
れ、所望形状に成形されるが、一方の成形ローラの中央
部に設けた型の両縁に設けたフランジ部は、他方の成形
ローラの中央部に設けた型の小径部の摺接面に摺接する
ので、成形時に充填材が成形ローラの型から他の部分に
漏れ出ることがなく、正確な断面形状の安定した品質の
充填材を成形し、成形された充填材は切断装置により連
続的に所定長さに切断することで、自由な長さの充填材
を成形コストを下げながら成形する。
積層装置において積層された充填材用プリプレグは、送
りローラを介して切断装置に送られ、ここで充填材は充
填材の断面形状に応じて切断され、その後、一対の成形
ローラに形成した充填材の断面形状に対応した型に通さ
れ、所望形状に成形されるが、一方の成形ローラの中央
部に設けた型の両縁に設けたフランジ部は、他方の成形
ローラの中央部に設けた型の小径部の摺接面に摺接する
ので、成形時に充填材が成形ローラの型から他の部分に
漏れ出ることがなく、正確な断面形状の安定した品質の
充填材を成形し、成形された充填材は切断装置により連
続的に所定長さに切断することで、自由な長さの充填材
を成形コストを下げながら成形する。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面につき説明する
。図１において符号１、１は充填材用プリプレグを積層
するための積層用ローラを示し、この積層用ローラ１の
上流側には、充填材用素材２と保護紙３を巻回したロー
ラ４、４が配置されている。充填材用素材２としては、
複合材部品と同一材質で作られた１方向材プリプレグ（
カーボン／エポキシ複合材等）が使用される。ローラ４
、４から送り出された充填材用素材２は、積層用ローラ
１、１により積層され、保護紙３は積層用ローラ１の下
流側の適当位置に設けた巻取ローラ５、５に巻き取られ
る。積層用ローラ１により積層された充填材用素材２は
、充填材を送り出す送りローラ６を介して、下流側に設
けた積層ローラ７、７により充填材に必要な板厚になる
まで積層される。必要な板厚を短時間で作るためには、
複数の積層用ローラ１を設け、これら積層用ローラ１か
ら送り出される充填用素材２を積層ローラ７、７により
積層することが望ましい。
。図１において符号１、１は充填材用プリプレグを積層
するための積層用ローラを示し、この積層用ローラ１の
上流側には、充填材用素材２と保護紙３を巻回したロー
ラ４、４が配置されている。充填材用素材２としては、
複合材部品と同一材質で作られた１方向材プリプレグ（
カーボン／エポキシ複合材等）が使用される。ローラ４
、４から送り出された充填材用素材２は、積層用ローラ
１、１により積層され、保護紙３は積層用ローラ１の下
流側の適当位置に設けた巻取ローラ５、５に巻き取られ
る。積層用ローラ１により積層された充填材用素材２は
、充填材を送り出す送りローラ６を介して、下流側に設
けた積層ローラ７、７により充填材に必要な板厚になる
まで積層される。必要な板厚を短時間で作るためには、
複数の積層用ローラ１を設け、これら積層用ローラ１か
ら送り出される充填用素材２を積層ローラ７、７により
積層することが望ましい。
【００１１】積層ローラ７により所定板厚に積層された
積層素材８は、送りローラ９、９を介して幅切断工程Ａ
に送られ、この幅切断工程Ａにおいて、幅切断カッタ１
０により、充填に必要な幅に切断され、幅切断完了素材
１１となる。この幅切断工程Ａにおいて、断面形状に応
じて切断された幅切断完了素材１１は、つぎに続く成形
工程Ｂに送られる。成形工程Ｂには、一対のステンレス
製成形ローラ１２とこの成形ローラを所定温度（４０〜
５０℃）に加熱する加熱装置たとえば熱風式加熱装置１
３が配置されている。一対の成形ローラ１２のうちの上
側に位置する２つの成形ローラ１２ａ、１２ａは、図２
に示すように、充填部の断面形状に対応した成形面１３
、１３を有し、下側に位置する成形ローラ１２ｂは上記
成形面１３、１３に対応した円形面１４を有し、これら
成形ローラ１２ａ、１２ｂの間に充填部の断面形状に対
応した空間１５を画成する。上側成形ローラ１２ａ、１
２ａに設けたフランジ部１６，１６の端面は、中央部に
位置する成形面１３より半径方向外方に延び、下側成形
ローラ１２ｂの両側に設けた小径部１７，１７の端面は
、中央部に位置する平面１４よりフランジ部１６の突出
長さに対応した長さだけ半径方向内方に位置し、フラン
ジ部１６の端面１６ａが小径部１７の端面１７ａに摺接
する。このように、フランジの端面を摺接することで、
素材が成形時に他の部分に入り込むことがなくなる。し
かして、成形工程Ｂに送りローラ１８により送られる幅
切断完了素材１１は、上側成形ローラ１２ａの成形面１
３と下側成形ローラ１２ｂの円形面１４との間に形成さ
れる充填部の断面形状に対応した形状に成形される。こ
の場合、成形ローラを加熱装置１３により所定温度（４
０〜５０℃）に予熱することで成形性は向上する。成形
ローラ１２により充填部の断面形状に成形された成形完
了充填材１９は、下流側に設けた長さ切断用カッタ２０
により所望の長さに切断される。 図３は成形完了充
填材を補強材付外板に適用した例を示し、この場合、基
部３１ａを突合せたＵ形材３１、３１と外板３２との間
に形成される空間３２ａに、この空間３２ａに対応した
断面の成形完了充填材が配置されている。
積層素材８は、送りローラ９、９を介して幅切断工程Ａ
に送られ、この幅切断工程Ａにおいて、幅切断カッタ１
０により、充填に必要な幅に切断され、幅切断完了素材
１１となる。この幅切断工程Ａにおいて、断面形状に応
じて切断された幅切断完了素材１１は、つぎに続く成形
工程Ｂに送られる。成形工程Ｂには、一対のステンレス
製成形ローラ１２とこの成形ローラを所定温度（４０〜
５０℃）に加熱する加熱装置たとえば熱風式加熱装置１
３が配置されている。一対の成形ローラ１２のうちの上
側に位置する２つの成形ローラ１２ａ、１２ａは、図２
に示すように、充填部の断面形状に対応した成形面１３
、１３を有し、下側に位置する成形ローラ１２ｂは上記
成形面１３、１３に対応した円形面１４を有し、これら
成形ローラ１２ａ、１２ｂの間に充填部の断面形状に対
応した空間１５を画成する。上側成形ローラ１２ａ、１
２ａに設けたフランジ部１６，１６の端面は、中央部に
位置する成形面１３より半径方向外方に延び、下側成形
ローラ１２ｂの両側に設けた小径部１７，１７の端面は
、中央部に位置する平面１４よりフランジ部１６の突出
長さに対応した長さだけ半径方向内方に位置し、フラン
ジ部１６の端面１６ａが小径部１７の端面１７ａに摺接
する。このように、フランジの端面を摺接することで、
素材が成形時に他の部分に入り込むことがなくなる。し
かして、成形工程Ｂに送りローラ１８により送られる幅
切断完了素材１１は、上側成形ローラ１２ａの成形面１
３と下側成形ローラ１２ｂの円形面１４との間に形成さ
れる充填部の断面形状に対応した形状に成形される。こ
の場合、成形ローラを加熱装置１３により所定温度（４
０〜５０℃）に予熱することで成形性は向上する。成形
ローラ１２により充填部の断面形状に成形された成形完
了充填材１９は、下流側に設けた長さ切断用カッタ２０
により所望の長さに切断される。 図３は成形完了充
填材を補強材付外板に適用した例を示し、この場合、基
部３１ａを突合せたＵ形材３１、３１と外板３２との間
に形成される空間３２ａに、この空間３２ａに対応した
断面の成形完了充填材が配置されている。
【００１２】図４は成形完了充填材をＩ型桁に適用した
例を示し、この場合、脚部３３ａを突合せたＵ形材３３
と外板３４との間に形成される空間３５に、この空間３
５に対応した断面の成形完了充填材が配置されている。
例を示し、この場合、脚部３３ａを突合せたＵ形材３３
と外板３４との間に形成される空間３５に、この空間３
５に対応した断面の成形完了充填材が配置されている。
【００１３】図５は本発明の他の実施例を示し、この場
合には一対の成形ローラ１２のうちの上側に位置する成
形ローラ４２ａは１つであり、充填部の断面形状に対応
した成形面４３を有し、下側に位置する成形ローラ４２
ｂは円形面４４を有し、上側成形ローラ４２ａの成形面
４３と、下側成形ローラ４２ｂの平面４４の間に充填部
の断面形状に対応した空間４５を画成する。上側成形ロ
ーラ１２ａの両側に設けたフランジ部４６，４６の端面
は、中央部に位置する成形面４３より半径方向外方に延
び、下側成形ローラ４２ｂの両側に設けた小径部４７，
４７の端面は、中央部に位置する平面４４よりフランジ
部４６の突出長さに対応した長さだけ半径方向内方に位
置し、フランジ部４６の端面が小径部４７の端面に摺接
する。このようにして形成される断面略３角形の成形完
了充填材４８は、図６に示すようにＵ形材４９と外板５
０との間に形成される空間５１に配置される。
合には一対の成形ローラ１２のうちの上側に位置する成
形ローラ４２ａは１つであり、充填部の断面形状に対応
した成形面４３を有し、下側に位置する成形ローラ４２
ｂは円形面４４を有し、上側成形ローラ４２ａの成形面
４３と、下側成形ローラ４２ｂの平面４４の間に充填部
の断面形状に対応した空間４５を画成する。上側成形ロ
ーラ１２ａの両側に設けたフランジ部４６，４６の端面
は、中央部に位置する成形面４３より半径方向外方に延
び、下側成形ローラ４２ｂの両側に設けた小径部４７，
４７の端面は、中央部に位置する平面４４よりフランジ
部４６の突出長さに対応した長さだけ半径方向内方に位
置し、フランジ部４６の端面が小径部４７の端面に摺接
する。このようにして形成される断面略３角形の成形完
了充填材４８は、図６に示すようにＵ形材４９と外板５
０との間に形成される空間５１に配置される。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、充填
材用プリプレグを積層するための積層装置と、充填材を
送り出すローラと、送り出された充填材を充填材の断面
形状に応じて切断する切断装置と、幅方向中央部に充填
材の断面形状に対応した型を形成し切断された充填材を
成形する一対の成形ローラと、成形された充填材を所定
長さに切断する切断装置とを有し、一対の成形ローラの
うちの一方の成形ローラの両側に中央部に設けた型の両
縁より突出するフランジ部を設けるとともに、他方の成
形ローラの両側に中央部に設けた型より小径の小径部を
設け、上記フランジ部の端面と小径部の端面とを摺接さ
せたので、連続的に所望の長さの充填材を成形でき、充
填材を成形刷る際の治具費や成形コストの削減を図るこ
とができ、また成形される充填材も品質の安定したきれ
いな断面形状となるという効果を奏する。
材用プリプレグを積層するための積層装置と、充填材を
送り出すローラと、送り出された充填材を充填材の断面
形状に応じて切断する切断装置と、幅方向中央部に充填
材の断面形状に対応した型を形成し切断された充填材を
成形する一対の成形ローラと、成形された充填材を所定
長さに切断する切断装置とを有し、一対の成形ローラの
うちの一方の成形ローラの両側に中央部に設けた型の両
縁より突出するフランジ部を設けるとともに、他方の成
形ローラの両側に中央部に設けた型より小径の小径部を
設け、上記フランジ部の端面と小径部の端面とを摺接さ
せたので、連続的に所望の長さの充填材を成形でき、充
填材を成形刷る際の治具費や成形コストの削減を図るこ
とができ、また成形される充填材も品質の安定したきれ
いな断面形状となるという効果を奏する。
【図１】本発明の複合材充填材の成形装置の工程順を示
す図。
す図。
【図２】本発明の複合材充填材の成形装置の成形部分を
示す図。
示す図。
【図３】成形された複合材充填材の使用例を示す図。
【図４】成形された複合材充填材の使用例を示す図。
【図５】本発明の他の実施例を示す図。
【図６】成形された複合材充填材の使用例を示す図。
１ 充填材用プリプレグ積層装置
６ 充填材送り出しローラ
７ 充填材積層装置
１０ 切断装置
１２ 成形ローラ
１３ 成形型
１４ 成形型
１６ フランジ部
１６ａ フランジ部の端面
１７ 小径部
１７ａ 小径部の端面
Claims (1)
- 【請求項１】充填材用プリプレグを積層するための積層
装置と、充填材を送り出すローラと、送り出された充填
材を充填材の断面形状に応じて切断する切断装置と、幅
方向中央部に充填材の断面形状に対応した型を形成し切
断された充填材を成形する一対の成形ローラと、成形さ
れた充填材を所定長さに切断する切断装置とを有し、一
対の成形ローラのうちの一方の成形ローラの両側に中央
部に設けた型の両縁より突出するフランジ部を設けると
ともに、他方の成形ローラの両側に上記フランジ中央部
に設けた型より小径の小径部を設け、上記フランジ部の
端面と小径部の端面を摺接させたことを特徴とする複合
材充填材の成形装置。
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