JPH0732497A - 繊維強化樹脂部材の引抜成形法 - Google Patents

繊維強化樹脂部材の引抜成形法

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JPH0732497A
JPH0732497A JP5176764A JP17676493A JPH0732497A JP H0732497 A JPH0732497 A JP H0732497A JP 5176764 A JP5176764 A JP 5176764A JP 17676493 A JP17676493 A JP 17676493A JP H0732497 A JPH0732497 A JP H0732497A
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JP
Japan
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diameter
bundle
fiber
molding
reinforced resin
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JP5176764A
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Inventor
Yuichi Tanaka
裕一 田中
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Arisawa Mfg Co Ltd
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Arisawa Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は太径の繊維強化樹脂ロッドを成形す
ることを目的とする。 【構成】 繰り出し部1から連続的に繰り出される繊維
2に樹脂3を付着せしめ、該繊維2を成形部4により引
き揃え状態で集束加熱することで所望径にして棒状の繊
維強化樹脂部材5を成形する引抜成形法であって、径L
の繊維強化樹脂部材5を成形する場合において、繰り出
し部1から径(L−α)の集束体を成形する為に必要な量
の樹脂付着繊維2を繰り出して最上流側の第1成形部S
1において該繊維2を径(L−α)に集束し且つ該集束体
を硬化前状態まで加熱し、続いて、径(L−α)の集束体
を径Lの集束体とする為に必要なα量の樹脂付着繊維
2'を径(L−α)の集束体に連続的に追加して前記第1
成形部S1の下流側に位置する最終成形部SLにおいて
該集束体を径Lにするとともに該径Lの集束体全体を硬
化するまで加熱して径Lの繊維強化樹脂部材5を成形す

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、任意の径の棒状繊維強
化樹脂部材を成形する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら棒状の繊維強化樹脂部材5を成形する方法として引抜
成形法がある。この引抜成形法は、図1に図示したよう
に繰り出し部1から連続的に繰り出される繊維2に樹脂
3を含浸せしめ、この繰り出された樹脂含浸繊維2をダ
イス(成形部4)により引き揃え状態で集束加熱すること
で所望径にして棒状の繊維強化樹脂部材5を成形する方
法である(本実施例と同一構成部分には同一符号を付し
た。)。
【0003】この従来の引抜成形法は、連続的に繰り出
す繊維の量及びダイスの径を適宜設定することで、理論
的にはどんなに太径の棒状の繊維強化樹脂部材5でも成
形し得るが、実際にはある程度の径の棒状の繊維強化樹
脂部材5が限界である。
【0004】これは次の理由による。
【0005】太径の棒状の繊維強化樹脂部材5を成形す
る場合には、前記引抜成形法においては、引抜速度を遅
くしなければならない。
【0006】引抜速度を早くすればダイスによる加熱が
芯部まで伝熱せず、芯部が未硬化の状態のものとなる。
【0007】従って、太径の棒状の繊維強化樹脂部材5
を成形するには、芯部までの伝熱を考慮すると、引抜速
度をかなり遅くしなければならず、作業性が非常に低下
し、製造コストが増大する。
【0008】引抜速度を遅くしない代わりにダイスを長
くし、加熱ゾーンを長くすることで芯部までの加熱を達
成することも考えられるが、ダイスは長くなればなる程
引抜摩擦抵抗が大きくなり且つ成形品表面が削れ易く、
よって、引き抜き難いという問題が生じてくる。一般に
は加熱ゾーンは、100cm〜150cm程度が限界であ
る。
【0009】また、引抜速度を余り遅く設定すると、芯
部に反応熱が蓄積し、芯部が焦げたり、また、芯部にク
ラックが発生したりし、生産効率が低下する。従って、
連続成形である引抜成形の有利性が著しく損なわれる。
【0010】従って、現状においては、太径の棒状の繊
維強化樹脂部材5を引抜成形法で成形することは、現実
問題として困難であり、実際、ある程度の径の棒状の繊
維強化樹脂部材5を成形するときのみ引抜成形法が採用
され、太径の棒状の繊維強化樹脂部材5の成形には引抜
成形法は採用されず、例えばフィラメントワインディン
グ法等が採用されている。
【0011】実際には、径0.5〜30mmくらいの棒状
の繊維強化樹脂部材5の成形の場合に引抜成形法が多用
されている。
【0012】尚、引抜成形法において、引抜速度をそれ
程おとさず、その代わりに途中でマイクロウェーブを照
射して芯部までの加熱不良を回避する手段も最近行なわ
れているが、マイクロウェーブ照射部を設けなければな
らない点で装置全体の複雑化、コスト高の難点を有し、
且つ現実にはマイクロウェーブの照射量の調整、マイク
ロウェーブの波長の選択等が非常に厄介であり、このよ
うな点から該手段は現実にはあまり採用されない。
【0013】本発明は上記問題点を完全に解決した繊維
強化樹脂部材の引抜成形法に係るもので、本発明によれ
ば任意の径の棒状の繊維強化樹脂部材を簡易に成形し得
ることになる。
【0014】
【課題を解決するための手段】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。
【0015】繰り出し部1から連続的に繰り出される繊
維2に樹脂3を付着せしめ、該繊維2を成形部4により
引き揃え状態で集束加熱することで所望径にして棒状の
繊維強化樹脂部材5を成形する引抜成形法であって、径
Lの繊維強化樹脂部材5を成形する場合において、繰り
出し部1から径(L−α)の集束体を成形する為に必要な
量の樹脂付着繊維2を繰り出して最上流側の第1成形部
S1において該繊維2を径(L−α)に集束し且つ該集束
体を硬化前状態まで加熱し、続いて、径(L−α)の集束
体を径Lの集束体とする為に必要なα量の樹脂付着繊維
2'を径(L−α)の集束体に連続的に追加して前記第1
成形部S1の下流側に位置する最終成形部SLにおいて
該集束体を径Lにするとともに該径Lの集束体全体を硬
化するまで加熱して径Lの繊維強化樹脂部材5を成形す
ることを特徴とする繊維強化樹脂部材の引抜成形法に係
るものである。
【0016】繰り出し部1から連続的に繰り出される繊
維2に樹脂3を付着せしめ、該繊維2を成形部4により
引き揃え状態で集束加熱することで所望径にして棒状の
繊維強化樹脂部材5を成形する引抜成形法であって、径
Lの繊維強化樹脂部材5を成形する場合において、繰り
出し部1から径(L−α2−α1)の集束体を成形する為に
必要な量の樹脂付着繊維2を繰り出して最上流側の第1
成形部S1において該繊維2を径(L−α2−α1)に集束
し且つ該集束体を硬化前状態まで加熱し、続いて、径
(L−α2−α1)の集束体を径(L−α2)の集束体とする
為に必要なα1量の樹脂付着繊維2'を径(L−α2−α1)
の集束体に連続的に追加して前記第1成形部S1の下流
側に位置する第2成形部S2において該集束体を径(L
−α2)に集束し且つ該集束体を硬化前状態まで加熱し、
続いて、径(L−α2)の集束体を径Lの集束体とする為
に必要なα2量の樹脂付着繊維2'を径(L−α2)の集束
体に連続的に追加して前記第2成形部S2の下流側に位
置する最終成形部SLにおいて該集束体を径Lにすると
ともに該径Lの集束体全体を硬化するまで加熱して径L
の繊維強化樹脂部材5を成形することを特徴とする繊維
強化樹脂部材の引抜成形法に係るものである。
【0017】繰り出し部1から連続的に繰り出される繊
維2に樹脂3を付着せしめ、該繊維2を成形部4により
引き揃え状態で集束加熱することで所望径にして棒状の
繊維強化樹脂部材5を成形する引抜成形法であって、径
Lの繊維強化樹脂部材5を成形する場合において、繰り
出し部1から径(L−αn−…−α1)の集束体を成形する
為に必要な量の樹脂付着繊維2を繰り出して最上流側の
第1成形部S1において該繊維2を径(L−αn−…−α
1)に集束し且つ該集束体を硬化前状態まで加熱し、続い
て、径(L−αn−…−α1)の集束体を径(L−αn−…−
α2)の集束体とする為に必要なα1量の樹脂付着繊維2'
を径(L−αn−…−α1)の集束体に連続的に追加して前
記第1成形部S1の下流側に位置する第2成形部S2に
おいて該集束体を径(L−αn−…−α2)に集束し且つ該
集束体を硬化前状態まで加熱し、続いて、上記同様の処
理を繰り返し、続いて、径(L−αn)の集束体を径Lの
集束体とする為に必要なαn量の樹脂付着繊維2'を径
(L−αn)の集束体に連続的に追加して第n成形部Sn
の下流側に位置する最終成形部SLにおいて該集束体を
径Lにするとともに該径Lの集束体全体を硬化するまで
加熱して径Lの繊維強化樹脂部材5を成形することを特
徴とする繊維強化樹脂部材の引抜成形法に係るものであ
る。
【0018】
【作用】段階的に樹脂付着繊維2'を追加して行く方法
であるから、引抜速度を遅くしなくても良い。
【0019】
【実施例】図面は本発明の一実施例を図示したもので、
以下に説明する。
【0020】図面はダイス(成形部4)として、径(繊維
が通過する孔の直径。以下同じ。)が15mmのダイスS
1、径が30mmのダイスS2、径が45mmのダイスSL
を並設した場合で、外径45mmの棒状の繊維強化樹脂部
材5を成形する場合である。
【0021】尚、繊維としては、ガラス繊維,カーボン
繊維等のようなものでも良く、また、樹脂はエポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂であればどのような樹脂でも良い。
【0022】繰り出し部1から、所定量の樹脂含浸繊維
2を連続的に繰り出してダイスS1を通過させ、外径1
5mmの表層半硬化状態のロッドを成形し、続いて、所定
量の樹脂含浸繊維2'を連続的に追加してダイスS2を
通過させ、外径30mmの表層半硬化状態のロッドを成形
し、続いて、所定量の樹脂含浸繊維2'を連続的に追加
してダイスSLを通過させ、外径45mmの硬化ロッドを
成形する。
【0023】符号3'は追加用の繊維2'に付着させる為
の樹脂、6は絞りロール、7は引取装置、8は切断部で
ある。
【0024】ここで重要なことは、ダイスS1を通過し
た時点でロッドを硬化させず(エポキシ樹脂を十分反応
させず)、表層半硬化状態(反応前の状態)のときに次の
繊維2'が追加されるように各ダイスS1,S2,SLの
加熱温度、ロッドの引抜速度等の条件を設定することで
ある。表層が半硬化状態であれば良く、芯部は硬化して
いても良い。そして、最後のダイスSLを通過した時点
でロッド全体が硬化すれば良い。尚、表層が半硬化状態
までいかなくても良い(芯部は未硬化でも良い。)。要
は、そのダイスで硬化せず、次のダイスで反応してゲル
化(見掛け上固化)又は硬化すれば良い。
【0025】例えば、ダイスS1の通過に際し、ロッド
表層まで硬化し、この硬化表層に樹脂含浸繊維2'が追
加されると、最終的に出来上がるロッドに層が出来てし
まい、層間剥離の問題が生じ、強度の点で不十分となる
からである。
【0026】本実施例によれば、外径45mmのロッドを
成形するにもかかわらず、引抜速度は外径15mmのロッ
ドを成形する引抜速度で良いことになり、製造効率が非
常に向上することになる。
【0027】ダイスS1を通過したロッドは所定温度ま
で加熱されている為、仮に樹脂含浸繊維2'が追加され
ず、そのままダイスS2に入ると、樹脂の反応が進み、
キックオフ温度(エポキシン樹脂の場合なら150℃程
度)まで上がってしまい、キックオフ温度まで達すると
急激な温度上昇(300℃程度まで上昇する。)が生じ、
この暴発反応により、樹脂の膨張収縮が大きく発現し、
中心部にクラックが発生してしまう。
【0028】しかし、本実施例の場合は、ダイスS1を
通過したロッドに、新たに樹脂含浸繊維2'が追加され
る為、この追加繊維2'によりロッドは冷却され、この
ような問題も回避し得る。従って、この観点から各ダイ
ス間距離の設定も重要となる。具体的実施例は次の通り
である。この実施例によれば、品質良好な外径45mmの
ロッドが成形されることになる。
【0029】尚、図3,4,5は図2中のx,y,z位置にお
ける繊維強化樹脂部材5の外径を示す説明図である。
【0030】繰り出し部(クリール)1から、ガラスロー
ビングR4630番手60本を(繊維2)、連続的に引き
出して樹脂槽でエポキシ樹脂を含浸し、余分な樹脂を絞
りロール6でスクイズした後、径15mmφのダイスS1
を通過させ、外径15mmφの半硬化状態のロッドを成形
し、続いて同様に樹脂含浸したR4630番手175本
を(繊維2')、連続的に追加して径30mmφのダイスS
2を通過させ、外径30mmφの半硬化状ロッドを成形
し、更に同様にしてR4630番手290本を(繊維
2')、連続的に追加して径45mmφのダイスSLを通過
させ、外径45mmφ、ガラスロービング体積含有率60
%の硬化ロッドを得た。この場合の引抜速度は、30〜
40cm/分(外径15mmφのロッドを引抜成形する場合
の速度に等しい。)、ダイスS1の温度140℃、ダイ
スS2の温度145℃、ダイスSLの温度155℃であ
る。尚、この場合、ダイスS1・ダイスS2の長さa,
bは夫々約60cm、ダイスSLの長さcは約100cm、
ダイスS1・ダイスS2間距離dは約70cm、ダイスS
2・ダイスSL間距離eは約120cmである。
【0031】外径45mmのロッドを引抜成形により得る
為には、引抜速度は数cm/分程度にする必要がある。こ
れでは量産性の点で実施化は無理である。本実施例によ
れば、このような問題点が完全に解決される。
【0032】尚、本実施例によれば、外径60〜70mm
程度のロッドを何ら支障なく得ることが可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明は上述のようにしたから、任意の
径の棒状の繊維強化樹脂部材を成形し得ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】引抜成形法の説明図である。
【図2】本実施例の説明図である。
【図3】本実施例に係る繊維強化樹脂部材の図2におけ
るx位置の外径説明図である。
【図4】本実施例に係る繊維強化樹脂部材の図2におけ
るy位置の外径説明図である。
【図5】本実施例に係る繊維強化樹脂部材の図2におけ
るz位置の外径説明図である。
【符号の説明】
1 繰り出し部 2 繊維 2’繊維 3 樹脂 4 成形部 5 繊維強化樹脂部材 S1 第1成形部 S2 第2成形部 SL 最終成形部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繰り出し部から連続的に繰り出される繊
    維に樹脂を付着せしめ、該繊維を成形部により引き揃え
    状態で集束加熱することで所望径にして棒状の繊維強化
    樹脂部材を成形する引抜成形法であって、径Lの繊維強
    化樹脂部材を成形する場合において、繰り出し部から径
    (L−α)の集束体を成形する為に必要な量の樹脂付着繊
    維を繰り出して最上流側の第1成形部S1において該繊
    維を径(L−α)に集束し且つ該集束体を硬化前状態まで
    加熱し、続いて、径(L−α)の集束体を径Lの集束体と
    する為に必要なα量の樹脂付着繊維を径(L−α)の集束
    体に連続的に追加して前記第1成形部S1の下流側に位
    置する最終成形部SLにおいて該集束体を径Lにすると
    ともに該径Lの集束体全体を硬化するまで加熱して径L
    の繊維強化樹脂部材を成形することを特徴とする繊維強
    化樹脂部材の引抜成形法。
  2. 【請求項2】 繰り出し部から連続的に繰り出される繊
    維に樹脂を付着せしめ、該繊維を成形部により引き揃え
    状態で集束加熱することで所望径にして棒状の繊維強化
    樹脂部材を成形する引抜成形法であって、径Lの繊維強
    化樹脂部材を成形する場合において、繰り出し部から径
    (L−α2−α1)の集束体を成形する為に必要な量の樹脂
    付着繊維を繰り出して最上流側の第1成形部S1におい
    て該繊維を径(L−α2−α1)に集束し且つ該集束体を硬
    化前状態まで加熱し、続いて、径(L−α2−α1)の集束
    体を径(L−α2)の集束体とする為に必要なα1量の樹脂
    付着繊維を径(L−α2−α1)の集束体に連続的に追加し
    て前記第1成形部S1の下流側に位置する第2成形部S
    2において該集束体を径(L−α2)に集束し且つ該集束
    体を硬化前状態まで加熱し、続いて、径(L−α2)の集
    束体を径Lの集束体とする為に必要なα2量の樹脂付着
    繊維を径(L−α2)の集束体に連続的に追加して前記第
    2成形部S2の下流側に位置する最終成形部SLにおい
    て該集束体を径Lにするとともに該径Lの集束体全体を
    硬化するまで加熱して径Lの繊維強化樹脂部材を成形す
    ることを特徴とする繊維強化樹脂部材の引抜成形法。
  3. 【請求項3】 繰り出し部から連続的に繰り出される繊
    維に樹脂を付着せしめ、該繊維を成形部により引き揃え
    状態で集束加熱することで所望径にして棒状の繊維強化
    樹脂部材を成形する引抜成形法であって、径Lの繊維強
    化樹脂部材を成形する場合において、繰り出し部から径
    (L−αn−…−α1)の集束体を成形する為に必要な量の
    樹脂付着繊維を繰り出して最上流側の第1成形部S1に
    おいて該繊維を径(L−αn−…−α1)に集束し且つ該集
    束体を硬化前状態まで加熱し、続いて、径(L−αn−…
    −α1)の集束体を径(L−αn−…−α2)の集束体とする
    為に必要なα1量の樹脂付着繊維を径(L−αn−…−
    α1)の集束体に連続的に追加して前記第1成形部S1の
    下流側に位置する第2成形部S2において該集束体を径
    (L−αn−…−α2)に集束し且つ該集束体を硬化前状態
    まで加熱し、続いて、上記同様の処理を繰り返し、続い
    て、径(L−αn)の集束体を径Lの集束体とする為に必
    要なαn量の樹脂付着繊維を径(L−αn)の集束体に連続
    的に追加して第n成形部Snの下流側に位置する最終成
    形部SLにおいて該集束体を径Lにするとともに該径L
    の集束体全体を硬化するまで加熱して径Lの繊維強化樹
    脂部材を成形することを特徴とする繊維強化樹脂部材の
    引抜成形法。
JP5176764A 1993-07-16 1993-07-16 繊維強化樹脂部材の引抜成形法 Pending JPH0732497A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107901454A (zh) * 2017-12-28 2018-04-13 振石集团华美新材料有限公司 一种用于多层织物拉挤工艺的预成型设备及其预成型方法
JP2023551977A (ja) * 2020-12-07 2023-12-13 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン マルチフィラメント繊維から作製される複合物を製造する方法及び装置

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