JPH05245860A - 送風機の複合材料製の羽根の製造方法及び成形装置 - Google Patents

送風機の複合材料製の羽根の製造方法及び成形装置

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JPH05245860A JP4342705A JP34270592A JPH05245860A JP H05245860 A JPH05245860 A JP H05245860A JP 4342705 A JP4342705 A JP 4342705A JP 34270592 A JP34270592 A JP 34270592A JP H05245860 A JPH05245860 A JP H05245860A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】各側面毎にプロフィルが異なっている複合材料
製品、特に送風機の羽根の成形方法及び装置を提供す
る。 【構成】本発明の成形方法は、型２と気体を通さない膜
９との間にプレプレグ層１０を積み重ね、次いでオート
クレーブ内で膜９により閉鎖されたスペースの外に気体
を吸引しながら全体を加熱する操作を含む。型２は、側
壁６と、製造すべき製品のプロフィルの１つに対して相
補的な形状を有する上方面３とを有する。不透過性膜９
とプレプレグ積層体１０との間には、型２の側壁６に沿
って自由に滑動し得るスカート５を含む半剛性シェル４
を挿入する。このシェル４は、製造すべき製品のもう１
つのプロフィルに対して相補的な形状の内面を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各側面毎にプロフィル
が異なっている複合材料製品、特に送風機の複合材料製
の羽根の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】型（ｇａｂａｒｉｔ）と気体を通さない
膜との間にプレプレグ（ｐｒｅ−ｅｍｐｒｅｇｎｅ）の
層を積み重ね、オートクレーブ内で前記膜により閉鎖さ
れたスペースの外に気体を吸引しながら全体を加熱する
複合材料製品の製造方法は既に知られている。
【０００３】仏国特許（ＦＲ）第２ ５３０ ５３８号
には、加熱した型（ｆｏｒｍｅ）の上にプレプレグを配
置し、全体をミクロ多孔質フィルム、呼吸材料（ｍａｔ
ｅｒｉａｕ ｒｅｓｐｉｒａｎｔ）及び不透過性膜で被
覆し、吸引によって真空を形成し、その後前記型を加熱
して樹脂をまず脱気し次いで焼成する複合材料製造方法
が開示されている。前記焼成は大気圧下で行われる。こ
の方法は特に、合材の厚みを除けば上方プロフィルが内
側プロフィルと合致する「表皮形成部材（ｐｉｅｃｅｓ
ｆｏｒｍａｎｔ ｐｅａｕ）」に適している。
【０００４】ＦＲ ２ ５７４ ３４３号にも、複合材
料製品、特に角の多い形状を有する製品の製造方法が開
示されている。この方法では、フィルムによって分離し
たプレプレグを部分焼成による第１の成形処理にかけ、
次いでフィルムを除去し、予備成形されたプレプレグを
ゲージと不透過性膜との間に積層し、全体をオートクレ
ーブ内に配置して加熱する。この場合も、得られる製品
は厚さが均一である。この種の製造方法は、ＦＲ ２
５２６ ０１１号及びＦＲ ２ ４５９ １１８号でも
知られている。前者はガラス−プラスチック積層パネル
の製造方法に関し、後者は、熱硬化性樹脂と繊維とをベ
ースとする１つ又は複数のプレプレグシートをオートク
レーブ内で加圧下高温で成形する方法に関する。
【０００５】これらの先行技術の方法によって製造され
る複合製品は、合材を圧縮するための圧力が等圧である
オートクレーブ内で焼成される。しかしながら、これら
の方法は、型の側でしかプロフィルの完全な幾何学的形
態が得られないという欠点を有する。これは、周囲の物
質（ｐｒｏｄｕｉｔｓ ｄ’ｅｎｖｉｒｏｎｎｅｍｅｎ
ｔ）、即ちプラスチックフィルム、組織及びグラスフェ
ルトがプレプレグと膜との間に存在するからである。従
って、これらの公知の方法はより特定的には、合材の厚
さを除けば上方プロフィルが下方プロフィルに従う「表
皮形成」部材に適している。また、これらの方法は、送
風機の羽根のような二重プロフィル部材の製造には使用
できない。
【０００６】現在のところ、複合材料の羽根の製造で
は、プレプレグ層を型内に積み重ね、パンチ（ｐｏｉｎ
ｃｏｎ）でこれらの層を圧縮し、それによって部材の上
方プロフィルが確実に得られるようにする方法がとられ
ている。焼成はプレス下で行われる。プレスは軸線方向
応力を伝達するが、これでは完全に満足な結果は得られ
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、型と
気体を通さない膜との間にプレプレグ層を積み重ね、オ
ートクレーブ内で、前記膜により閉鎖されたスペースの
外に気体を吸引しながら全体を加熱することにより複合
材料製品を真空下及び等方圧の圧力下で成形する方法
を、各側面毎に異なるプロフィルを有する製品、特に送
風機の複合材料製の羽根を製造できるように改良するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は前記方法で剛性心型形状の型を使用する。
この型は、側壁と、製造すべき製品のプロフィルの１つ
に対して相補的な形状を有する上方面とを有し、この上
方面上にプレプレグ層が積重される。本発明では更に、
前記目的を達成するために、不透過性膜とプレプレグ積
層体との間に半剛性シェル（ｃｏｑｕｉｌｌｅ）を挿入
する。このシェルの内面は、製造すべき製品のもう１つ
のプロフィルに対して相補的な形状を有する。このシェ
ルは、前記型の壁に沿って自由に滑動できるスカート
と、該シェル及び前記型によって限定されたスペースの
外に気体を排出するための手段とを含んでいる。
【０００９】心型に対して移動するこのシェルのおかげ
で、製品には焼成の最後に仕上がり側面が与えられ、圧
縮圧力が製品の総ての表面に均一に作用する。
【００１０】本発明は前記方法を実施するための成形装
置にも関する。
【００１１】この装置は、側壁と、製造すべき製品のプ
ロフィルの１つに対して相補的な形状を有する上方面と
を有する剛性心型形態の型と、前記型の側壁に沿って自
由に滑動できるスカートを有するシェルであって、該シ
ェルと前記型とによって限定されているスペースの外に
気体を排出する手段も備えているシェルとを含む。前記
シェルは、製造すべき製品のもう１つのプロフィルに合
致する形状の内面を有する。
【００１２】有利には、前記スカートの周縁が補強され
ている。
【００１３】有利には、前記シェルが補剛材を含む。
【００１４】
【実施例】本発明の他の利点及び特徴は、添付図面に基
づく以下の非限定的実施例の説明で明らかにされよう。
【００１５】添付図面は、２つの側面のプロフィルが異
なる複合材料製品、特に送風機の羽根を、オートクレー
ブ内での焼成を用いる方法によって製造するのに使用さ
れる成形装置の実施例を示している。
【００１６】この成形装置１は、一端が製造すべき製品
のプロフィルの１つと合致する面３になっている心型形
態の型２と、型２の側壁６に沿って滑動し得るスカート
５を有するシェル又は蓋４とを含んでいる。スカート５
の内側断面は心型２の横断面とほぼ同じである。シェル
４の上方壁７は製造すべき製品のもう１つのプロフィル
に合致する下方面を有している。
【００１７】好ましくは、型２が下部に、気体を通さな
い膜９を固定するための支承面８を含む。
【００１８】心型２及びシェル４は、製造すべき製品と
同じ熱膨張率を有する材料で形成されている。この材料
は、炭素−エポキシ複合材料が好ましい。このようにす
ると、圧力を伝達できるように極めて薄く且つ製造すべ
き製品のプロフィルが得られるように極めて大きい剛性
を示す上方壁７を有するシェルを形成することができる
と共に、軽くて低コストの成形装置１を製造することが
できる。非限定的具体例として、上方壁７は平均０．５
ｍｍの厚さを有する。
【００１９】この心型２の上方面上にプレプレグ層１０
を積み重ねる。
【００２０】層１０の厚さ及び積重は、最終製品が焼成
後に「仕上がり側面（ｃｏｔｅ ｆｉｎｉｅ）」を有す
るように計算する。
【００２１】次いで、図１に示すように、シェル４をプ
レプレグ積層体１０上に配置する。スカート５の高さ
は、圧縮すべき材料の滑り及び漏洩を防止するためにシ
ェル４が心型２の上方部分を被覆するように計算する。
【００２２】次いで、心型２の支承面８に膜９を気密的
に固定し、全体をオートクレーブ内に導入する。膜９は
気体に対して不透過性であり、該膜によって閉鎖された
スペースの外に気体を吸引するための公知の手段を備え
ている。ここで留意すべきこととして、膜９はシェル４
を完全に包囲し、シェル４はオートクレーブ内の圧力の
作用下で心型２の側壁６に沿って自由に滑動できる。
【００２３】シェル４は、プレプレグ１０から放出され
る焼成ガスを排出するための脱気孔１１を備えている。
【００２４】スカート５の下方周縁部１２は圧力の作用
下でシェル４が開放されないように補強されている。シ
ェル４は更に上方面に補剛材１３を備えている。
【００２５】焼成中はオートクレーブ内の圧力がシェル
４の総ての外面に均一に作用する。プレプレグ積層体１
０はその体積の約１／３、即ち初期の厚さの１／３を失
う。心型２の側壁６の高さは勿論シェル４の自由な滑動
を可能にするのに十分なものである。
【００２６】焼成及び成形装置１の取外しの後は、得ら
れた製品のばり取りを行うだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法で使用される成形装置を不透過性
膜配置前の状態で示す横断面図である。
【図２】複合材料製品をオートクレーブ内で焼成した後
の図１の成形装置を示す横断面図である。
【図３】送風機の羽根の製造に使用されるシェルの実施
例を示す斜視図である。
【符号の説明】
２ 心型 ４ シェル ５ スカート ９ 不透過性膜 １１ 脱気孔 １３ 補剛材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各側面毎にプロフィルが異なっている複
    合材料製品、特に送風機の羽根の成形方法であって、型
    と気体を通さない膜との間にプレプレグ層を積み重ね、
    次いでオートクレーブ内で、前記膜により閉鎖されたス
    ペースの外に気体を吸引しながら全体を加熱する操作を
    含み、側壁と製造すべき製品のプロフィルの１つに対し
    て相補的な形状を有する上方面とを有し且つ該上方面上
    にプレプレグ層が積重されることになる剛性心型形態の
    型を使用し、更に製造すべき製品のもう１つのプロフィ
    ルに対して相補的な形状の内面を有する半剛性シェルで
    あって、前記型の壁に沿って自由に滑動し得るスカート
    と、該シェル及び前記型によって限定されたスペースの
    外に気体を排出するための手段とを含んでいるシェルを
    不透過性膜とプレプレグ積層体との間に挿入することを
    特徴とする各側面毎にプロフィルが異なっている複合材
    料製品、特に送風機の羽根の成形方法。
  2. 【請求項２】 側壁と製造すべき製品のプロフィルの１
    つに対して相補的な形状を有する上方面とを有する剛性
    心型形態の型と、前記型の円筒形壁に沿って自由に滑動
    し得るスカートを有する半剛性シェルであって、該シェ
    ルと前記型とによって限定されたスペースから気体を排
    出するための手段も備えているシェルとを含んでおり、
    このシェルが、製造すべき製品のもう１つのプロフィル
    に合致する形状の内面を有していることを特徴とする請
    求項１に記載の方法を実施するための成形装置。
  3. 【請求項３】 スカートの周縁部が補強されていること
    を特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 シェルが上方面に補剛材を備えているこ
    とを特徴とする請求項２に記載の装置。
  5. 【請求項５】 型及びシェルが炭素／エポキシで形成さ
    れていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
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