JPH0470372B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0470372B2 JPH0470372B2 JP58101890A JP10189083A JPH0470372B2 JP H0470372 B2 JPH0470372 B2 JP H0470372B2 JP 58101890 A JP58101890 A JP 58101890A JP 10189083 A JP10189083 A JP 10189083A JP H0470372 B2 JPH0470372 B2 JP H0470372B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- fibers
- long fibers
- short fibers
- reinforced composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維強化複合材料の製造方法に関す
る。
る。
物理的または化学的方法によつて２種類以上の
素材を合体させ、あるいは２つ以上の相を形成さ
せて得られる、いわゆる複合材料の一種に、長繊
維状の強化材と母相材とを合体して製造される繊
維強化複合材料がある。
素材を合体させ、あるいは２つ以上の相を形成さ
せて得られる、いわゆる複合材料の一種に、長繊
維状の強化材と母相材とを合体して製造される繊
維強化複合材料がある。
繊維強化複合材料を製造する場合、強化用長繊
維を所定形状に予備成形し、得られた成形体に溶
融した母相材を含浸させる方法が多く用いられて
いる。しかしながら、成形形状が複雑であると長
繊維を形状に合わせて予備成形することが難し
く、成形体中に繊維密度の不均一な箇所が生じて
しまい材質が不均一となるという不都合があつ
た。また、かかる不都合を補う為に特別な治具を
用いて長繊維を複雑な形状に合わせて配向せし
め、該治具を取り付けたまま母相材を浸み込ませ
るという方法も利用されているが、完成品の中の
治具を取り残さなければならないという問題があ
つた。
維を所定形状に予備成形し、得られた成形体に溶
融した母相材を含浸させる方法が多く用いられて
いる。しかしながら、成形形状が複雑であると長
繊維を形状に合わせて予備成形することが難し
く、成形体中に繊維密度の不均一な箇所が生じて
しまい材質が不均一となるという不都合があつ
た。また、かかる不都合を補う為に特別な治具を
用いて長繊維を複雑な形状に合わせて配向せし
め、該治具を取り付けたまま母相材を浸み込ませ
るという方法も利用されているが、完成品の中の
治具を取り残さなければならないという問題があ
つた。
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであ
つて、その目的とするところは複雑な形状の繊維
強化複合材料を容易に製造することの出来る製造
方法を提供するとする。
つて、その目的とするところは複雑な形状の繊維
強化複合材料を容易に製造することの出来る製造
方法を提供するとする。
本発明による繊維強化複合材料の製造方法は、
長さと外径ｄの関係が／ｄ＞5000である長繊
維を成形型に合わせ指向させて配列し、かつ、
／ｄ≦5000である短繊維を前記長繊維間に橋掛
させるべく挿入した後、これらを加圧することに
よつて予め部材形状に成形し、得られる成形体に
溶融した母相材を含浸せしめることを特徴とす
る。
長さと外径ｄの関係が／ｄ＞5000である長繊
維を成形型に合わせ指向させて配列し、かつ、
／ｄ≦5000である短繊維を前記長繊維間に橋掛
させるべく挿入した後、これらを加圧することに
よつて予め部材形状に成形し、得られる成形体に
溶融した母相材を含浸せしめることを特徴とす
る。
かかる構成を有した本願発明によれば、長繊維
を成形型に合わせ指向させて配列し、かかる指向
配列した長繊維間に短繊維を橋掛させるべく挿入
することで、両繊維の絡み合いが生じ、短繊維は
長繊維の配向を保持する為の治具として作用し、
均一な成形体を得ることができる。
を成形型に合わせ指向させて配列し、かかる指向
配列した長繊維間に短繊維を橋掛させるべく挿入
することで、両繊維の絡み合いが生じ、短繊維は
長繊維の配向を保持する為の治具として作用し、
均一な成形体を得ることができる。
この際、長繊維及び短繊維の長さと外径ｄの
関係がそれぞれ、／ｄ＞5000及び／ｄ≦5000
の場合に特に顕著な作用効果が得られるというも
のである。
関係がそれぞれ、／ｄ＞5000及び／ｄ≦5000
の場合に特に顕著な作用効果が得られるというも
のである。
以下、本発明に係る繊維強化複合材料の製造方
法を用いて自動車用４サイクルエンジンに使用さ
れるバルブの予備成形体を製作する工程を図面を
参照しつつ説明する。
法を用いて自動車用４サイクルエンジンに使用さ
れるバルブの予備成形体を製作する工程を図面を
参照しつつ説明する。
まず、対称形状に成形された２分割形式の１次
成形型１及び２を互いに重ね合わせる。次いで、
金属繊維または無機質繊維などの長繊維３ａを成
形の型に合せ指向させて配列し、且つ短繊維３ｂ
を各長繊維３ａ間に橋掛させるべく成形型１及び
２に各々設けられた繊維収納部１ａ及び２ａ内で
略海綿状に互いに重合させつつ所定量挿入する。
成形型１及び２を互いに重ね合わせる。次いで、
金属繊維または無機質繊維などの長繊維３ａを成
形の型に合せ指向させて配列し、且つ短繊維３ｂ
を各長繊維３ａ間に橋掛させるべく成形型１及び
２に各々設けられた繊維収納部１ａ及び２ａ内で
略海綿状に互いに重合させつつ所定量挿入する。
ここで、長繊維とは、その外径及び長さをｄ及
びとするならば／ｄ＞5000のものを称し、こ
れに対して短繊維は／ｄ≦5000のものを称す
る。短繊維３ｂの材質としては例えば、炭化けい
素（SiC）及びボロン（Ｂ）などがあげられる。
炭化けい素はその製方によつて長繊維及び短繊維
のいずれにも成形することが出来、長繊維として
成形したものを所定寸法に切断して短繊維とする
ことも行われる。また、ボロンについてはその組
成の過程において、既に上記したような短繊維と
しての寸法条件を満たしており、これをそのまま
使用する。短繊維３ｂの他の材質に、ポリアクリ
ルニトリル系カーボ繊維（PAN）があるが、こ
れについては上記炭化けい素と同様に長繊維とし
て形成したものを切断して短繊維として使用す
る。
びとするならば／ｄ＞5000のものを称し、こ
れに対して短繊維は／ｄ≦5000のものを称す
る。短繊維３ｂの材質としては例えば、炭化けい
素（SiC）及びボロン（Ｂ）などがあげられる。
炭化けい素はその製方によつて長繊維及び短繊維
のいずれにも成形することが出来、長繊維として
成形したものを所定寸法に切断して短繊維とする
ことも行われる。また、ボロンについてはその組
成の過程において、既に上記したような短繊維と
しての寸法条件を満たしており、これをそのまま
使用する。短繊維３ｂの他の材質に、ポリアクリ
ルニトリル系カーボ繊維（PAN）があるが、こ
れについては上記炭化けい素と同様に長繊維とし
て形成したものを切断して短繊維として使用す
る。
長繊維３ａ及び短繊維３ｂの繊維収納部１ａ及
び２ａ内への挿入が完了したら次に、対称形状を
有する２枚の加圧板４及び５を重ね合わせて繊維
収納部１ａ及び２ａ内に挿入し、該加圧板に印加
される力によつて長繊維３ａ及び短繊維３ｂから
成る繊維群を加圧成形する。繊維収納部１ａ及び
２ａの各底部と加圧板４及び５の各加圧端部とは
全体として円柱状の空隙を形成するように構成さ
れており、加圧成形によつて得られる成形体は円
柱状となる。尚、長繊維３ａと短繊維３ｂとを混
在せしめる場合、短繊維３ｂに所定の液体を混ぜ
て半液状とすれば成形が容易になる。また、かか
る液体に適当な結合剤を混入されることによつ
て、成形体の離型及び後の複合化工程での取扱い
が楽になる。
び２ａ内への挿入が完了したら次に、対称形状を
有する２枚の加圧板４及び５を重ね合わせて繊維
収納部１ａ及び２ａ内に挿入し、該加圧板に印加
される力によつて長繊維３ａ及び短繊維３ｂから
成る繊維群を加圧成形する。繊維収納部１ａ及び
２ａの各底部と加圧板４及び５の各加圧端部とは
全体として円柱状の空隙を形成するように構成さ
れており、加圧成形によつて得られる成形体は円
柱状となる。尚、長繊維３ａと短繊維３ｂとを混
在せしめる場合、短繊維３ｂに所定の液体を混ぜ
て半液状とすれば成形が容易になる。また、かか
る液体に適当な結合剤を混入されることによつ
て、成形体の離型及び後の複合化工程での取扱い
が楽になる。
上記のようにして得られた成形体６を２分割形
式の２次成形型７及び８のいずれか一方に収納す
る。２次成形型７及び８は互いに対称な形状であ
り、該両２次成形型には成形体６の軸径に相当す
る内径を有する収納部７ａ及び８ａと、収納部７
ａ及び８ａにテーパ部７ｂ及び８ｂを介して連続
する大径部７ｃ及び８ｃとが形成されている。第
４図ａに示されるように、成形体６は収納部７ａ
（または８ａ）に収納されるのである。テーパ部
７ｂ及び８ａはバルブの傘部を成形するためのも
のである。第４図ｂに示されるように、例えば収
納部７ａ収納された成形体６のテーパ部７ｂ側の
端部を、該テーパ部に合わせて開花状にほぐす。
次いで、ほぐした部分に短繊維３ｂを補充する。
式の２次成形型７及び８のいずれか一方に収納す
る。２次成形型７及び８は互いに対称な形状であ
り、該両２次成形型には成形体６の軸径に相当す
る内径を有する収納部７ａ及び８ａと、収納部７
ａ及び８ａにテーパ部７ｂ及び８ｂを介して連続
する大径部７ｃ及び８ｃとが形成されている。第
４図ａに示されるように、成形体６は収納部７ａ
（または８ａ）に収納されるのである。テーパ部
７ｂ及び８ａはバルブの傘部を成形するためのも
のである。第４図ｂに示されるように、例えば収
納部７ａ収納された成形体６のテーパ部７ｂ側の
端部を、該テーパ部に合わせて開花状にほぐす。
次いで、ほぐした部分に短繊維３ｂを補充する。
ほぐした部分への短繊維３ｂの補充が完了した
ら、２次成形型７及び８を重ね合わせ、第４図ｃ
に示されるように大径部７ｃ及び８ｃ内に加圧ピ
ストン９を挿通させる。また、収納部７ａ及び８
ａの端部は底型１０によつて閉塞しておく。加圧
ピストン９により加えられる圧力によつて後から
補充された短繊維３ｂが成形体６のほぐされた部
分に完全に充填される。加圧ピストン９による加
圧状態を保つたまま成形体６を加熱手段（図示せ
ず）により加熱して、該成形体を硬化させる。以
後、２次成形型７及び８並びに底型１０を離型す
ることによつて硬化した成形体６を取り出す。
ら、２次成形型７及び８を重ね合わせ、第４図ｃ
に示されるように大径部７ｃ及び８ｃ内に加圧ピ
ストン９を挿通させる。また、収納部７ａ及び８
ａの端部は底型１０によつて閉塞しておく。加圧
ピストン９により加えられる圧力によつて後から
補充された短繊維３ｂが成形体６のほぐされた部
分に完全に充填される。加圧ピストン９による加
圧状態を保つたまま成形体６を加熱手段（図示せ
ず）により加熱して、該成形体を硬化させる。以
後、２次成形型７及び８並びに底型１０を離型す
ることによつて硬化した成形体６を取り出す。
かくしてバルブの予備成形体が得られる。
以上詳述した如く、本発明による繊維強化複合
材料の製造方法においては長繊維を成形型に合わ
せ指向させて配列しかつ短繊維を長繊維間に橋掛
させるべく挿入して混在せしめ、これを加圧する
ことによつて成形体の成形がなされる。従つて、
短繊維との絡み合い効果によつて複雑な形状に合
わせた長繊維の配向が容易となり、複雑な形状の
繊維強化複合材料の製造が可能となつているので
ある。また、長繊維の配向を設定するための治具
の役目を短繊維が果すために、長繊維配向設定用
の特別な治具を製作する必要がなく、また、この
ようにして出来た成形体に母相材を含浸せしめれ
ば完成品に該治具が取り残されるということもな
いのである。
材料の製造方法においては長繊維を成形型に合わ
せ指向させて配列しかつ短繊維を長繊維間に橋掛
させるべく挿入して混在せしめ、これを加圧する
ことによつて成形体の成形がなされる。従つて、
短繊維との絡み合い効果によつて複雑な形状に合
わせた長繊維の配向が容易となり、複雑な形状の
繊維強化複合材料の製造が可能となつているので
ある。また、長繊維の配向を設定するための治具
の役目を短繊維が果すために、長繊維配向設定用
の特別な治具を製作する必要がなく、また、この
ようにして出来た成形体に母相材を含浸せしめれ
ば完成品に該治具が取り残されるということもな
いのである。
また、本発明による繊維強化複合材料の製造方
法においては、長繊維の繊維密度が小さな部位に
短繊維が補充されるために全体として繊維密度が
均一となり、繊維強化複合材料の強度が安定する
のである。
法においては、長繊維の繊維密度が小さな部位に
短繊維が補充されるために全体として繊維密度が
均一となり、繊維強化複合材料の強度が安定する
のである。
さらに、本発明による繊維強化複合材料の製造
方法においては長繊維と短繊維が互いに絡んだ状
態で配向されるので、特に複雑な形状をし且つ複
雑な荷重を受ける製品を製造する場合でも強度及
び剛性が充分に得られるのである。
方法においては長繊維と短繊維が互いに絡んだ状
態で配向されるので、特に複雑な形状をし且つ複
雑な荷重を受ける製品を製造する場合でも強度及
び剛性が充分に得られるのである。
また、本発明による繊維強化複合材料の製造方
法においては成形体中の長繊維間に短繊維によつ
て適当な空隙が形成されるので、成形体への母相
剤の含浸が容易となつているのである。
法においては成形体中の長繊維間に短繊維によつ
て適当な空隙が形成されるので、成形体への母相
剤の含浸が容易となつているのである。
第１図、第２図、第３図、第４図ａ，ｂ及びｃ
は本発明に係る繊維強化複合材料の製造方法を用
いて自動車用４サイクルエンジンのバルブの予備
成形体を製作する工程を説明する為の図である。 主要部分の符号の説明、１，２……１次成形
型、３ａ……長繊維、３ｂ……短繊維、４，５…
…加圧板、６……成形体、７，８，……２次成形
型、９……加圧ピストン、１０……底型。
は本発明に係る繊維強化複合材料の製造方法を用
いて自動車用４サイクルエンジンのバルブの予備
成形体を製作する工程を説明する為の図である。 主要部分の符号の説明、１，２……１次成形
型、３ａ……長繊維、３ｂ……短繊維、４，５…
…加圧板、６……成形体、７，８，……２次成形
型、９……加圧ピストン、１０……底型。
Claims (1)
- １ 長さと外径ｄの関係が／ｄ＞5000である
長繊維を成形型に合わせ指向させて配列し、か
つ、／ｄ≦5000である短繊維を前記長繊維間に
橋掛させるべく挿入した後、これらを加圧するこ
とによつて予め部材形状に成形し、得られる成形
体に溶融した母相材を含浸せしめることを特徴と
する繊維強化複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58101890A JPS59226140A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 繊維強化複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58101890A JPS59226140A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 繊維強化複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226140A JPS59226140A (ja) | 1984-12-19 |
| JPH0470372B2 true JPH0470372B2 (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=14312520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58101890A Granted JPS59226140A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 繊維強化複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59226140A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6360244A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-16 | Mitsubishi Motors Corp | 複合材の製法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617421A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-19 | Casio Comput Co Ltd | Display system for progress of initial program load operation |
| JPS5953642A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Toyota Motor Corp | 高繊維体積率を有する複合材料の製造方法 |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP58101890A patent/JPS59226140A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59226140A (ja) | 1984-12-19 |
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