JPH0791774B2 - 管形積層構造物の製造方法及びそれを含む複合物品 - Google Patents

管形積層構造物の製造方法及びそれを含む複合物品

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JPH0791774B2
JPH0791774B2 JP62075761A JP7576187A JPH0791774B2 JP H0791774 B2 JPH0791774 B2 JP H0791774B2 JP 62075761 A JP62075761 A JP 62075761A JP 7576187 A JP7576187 A JP 7576187A JP H0791774 B2 JPH0791774 B2 JP H0791774B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は管形の積層構造物、当該構造物の製造方法及び
当該構造物を含む複合物品に関するものである。
本発明の複合物品は、特に限定されるものではないが、
例えば固体推進剤ロケットモーターの融蝕性耐熱保護に
使用される。また、本発明の積層構造物は当該複合物品
を製造するための強化構造のプレフォームであって、繊
維材料からなる。
（従来技術） 複合材料から成る軸対称物品用強化予備成形物の製造に
関し種々の方法が既に知られている。
これらの方法のうち１つは、繊維材料のコイルを積み重
ね、任意に例えば縫製によって互いに接合して予備成形
物を製造し、次いで該予備成形物を稠密化加工して所望
の軸対称物品を得るものである。この方法はブレーキデ
ィスク等の比較的薄い物品を製造するのに適している
が、製造される物品がさらに大きい軸を有する場合には
適していない。
他の方法は繊維材料から成る糸、テープ又はストリップ
を心棒に積層状に巻き付けることによるものである。こ
れらは層の、例えば心棒の表面に埋込んだピン等による
ニードリング又はソーイング等の種々の方法で互いに接
合され、実際にラジアル接合素子を構成するか又は巻き
付け操作後にラジアル強化素子を挿入するための通路が
設けられる。
（解決しようとする問題点及び解決手段） 本発明は所望の軸寸法を有し、特に高温ガス流にさらさ
れようとも高耐融蝕性を有する物品を製造することが出
来る新しい方法の提供を目的とする。
上記目的は、管形ブレードを用い、該ブレードの壁部を
しゅう曲させ、軸方向に重ね合わせて繊維材料層を構成
するしわ又はひだを形成することを含む本発明の製造方
法によって達成される。
ブレードが変形可能とされることに基づいて各層が当該
構造物の軸に対し所望の方向性を有するようにすること
ができる構造物を得ることができる。特に、複合防熱性
物品の製造に適用する場合、耐融蝕性はガス流に対する
各繊維の“スリーク−ヘアー”配向によって改良され
る。
更に、各しわ又はひだにおける繊維は当該管形構造物の
内面から外面に向かって伸延する。このように、例え当
該構造物の内部が強力な高温ガス流によって攻撃されよ
うとも、各繊維は冷たい外面部に堅固に埋封されたまま
でありかつその配向は構造物の層剥離もなく内部に退避
させる結果、高温加熱ガスの放出を助ける。
（実施例） 以下、本発明を添付図面とともに説明する。
第１図は本発明の製造方法にしたがって構造物を製造す
るための出発製造物を構成する管形ブレード10を示す。
第２図に示されるように、構造物11は、その軸に対し平
行な並進運動（矢印Ｆ）を行わせることによってブレー
ドをしゅう曲させてしわ又はひだ12を形成することによ
り製造される。これらのしわ又はひだは互いに接触させ
られて軸方向に重なり合う層を形成する。該各層は構造
物11の内面から外面に向かって伸延する。
各ひだ12は構造体11の軸13と角度ａを形成して斜めに配
置される。該角度ａは数度〜90゜の範囲内のものであ
る。しわ又はひだ12の大きさは角度ａ及び構造物11の厚
さｅ、すなわち内面と外面との距離によって決められ
る。
ブレードの幾何学的特性（直径、ブレードを構成する各
横筋によって形成される角度等）によって、そして該ブ
レードの変形性を利用して、角度ａ及び厚さｅを調節自
在とする構造物を得ることができる。例えば、角度ａを
90゜に、即ち、ひだ12を軸13に対して垂直にすることが
できる。
本発明の製造方法は、断面が必ずしも円形ではなくかつ
断面の重心が必ずしも直線上にない管形構造物の製造に
適用可能である。厚さｅはひだ12の振幅及び／又は傾斜
を変えることによって構造物11の軸に沿って変化させる
ことができる。
前記のとおり、本発明は特に複合材料物品、特に融蝕性
物品製造用繊維強化予備成形物を構成する管形構造物の
製造に適用される。
管形ブレード10を構成する材料は構造物の予定された目
的に応じて選択される。高熱応力に耐えるように意図さ
れた複合物品の強化にあたり、選択ブレードは耐火性繊
維又はその前駆材料から製造され、例えばカーボン前駆
体であるプレ酸化PAN（ポリアクリロニトリル）繊維か
ら成るブレードとされる。該ブレードは従来公知の管形
ブレード製造方法において選択されるいずれかの繊維か
らも製造することができる。
ブレードを折り重ねて得られた管形構造物は例えば縫製
処理（ニードリング）によって強化される。この縫製処
理はひだ12を横切って実行される。次いで、目標複合物
品を得るため構造物は熱硬化性樹脂、カーボン又は例え
ばセラミック型の他の耐火性材料等のマトリックス形成
材料の貫通蒸着又は浸透によって稠密化加工して強化さ
れる。例えば化学的蒸気浸透方法又は加熱処理若しくは
予備含浸を先行する浸透等に続いて行う液含浸法等、種
々の稠密化方法が用いられる。強化構造物を構成する材
料のようなマトリックスを構成する材料は所望用途に応
じて選択される。該材料は充分に制御される技術にした
がって化学蒸着法によって付着される、樹脂、熱分解カ
ーボン又はシリコンカーバイド等の他の耐火性材料であ
ってもよい。
本発明の製造方法による構造物は、高温燃焼ガス流によ
って生じる耐融蝕性がひだ12すなわち構造物11の繊維の
“スリーク−ヘアー”配向によって実質的に増大するの
で、防熱材、特に固体燃料推進ロケットモーターの後方
伸延部材の製造に適用される。更に、各ひだ12におい
て、繊維は構造物の内面から出発してその外面まで伸延
する。したがって、構造物の熱い内面部が熱ガス流によ
って劣化した場合、該部分に固定された各繊維は冷たい
外面部に埋封されたままであり、高温加熱ガスは当該管
の耐性に影響を及ぼすことなくその内側に向かって容易
に退避させることができる。
勿論、本発明の製造方法は融蝕性複合物品用強化構造物
の製造に限定されることなく、それどころか所要のブレ
ードが存在すればあらゆる強化管形構造物の製造に適用
可能である。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の製造方法の実行に使用可能なブレード
の概略図、 第２図は第１図のブレードを有する管形構造物の成形説
明図である。 10……管形ブレード、11……構造体、 12……しわ又はひだ、 13……管形ブレードの軸、 ａ……しわ又はひだの角度、 ｅ……しわ又はひだの厚さ、 Ｆ……並進運動方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 1/09 Ｇ Ｂ２９Ｌ 23:22

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軸方向に重ね合わされた繊維材料層を含み
    かつ各層が当該構造物の内面から外面に向かって伸延す
    る管形積層構造物を製造するにあたり、 管形ブレードを用い、該ブレードの壁部をしゅう曲させ
    て繊維材料層を構成するしわ又はひだを形成することを
    特徴とする管形積層構造物の製造方法。
  2. 【請求項２】構造物の軸に関して各ひだを斜めに配置す
    る特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】構造物の軸に沿ってひだ数を変化させて該
    構造物の厚さを変化させる特許請求の範囲第１項記載の
    方法。
  4. 【請求項４】構造物を縫製によって強化する特許請求の
    範囲第１項記載の方法。
  5. 【請求項５】マトリックスによって稠密化処理して強化
    された管形繊維強化構造物を含む複合物品において、 上記強化構造物が繊維材料の管形ブレードによって構成
    され、該管形ブレードの壁部をしゅう曲させてしわ又は
    ひだを形成するとともにそれらを軸方向に重ね合わせて
    繊維材料層を形成し、各層が当該強化構造物の内面から
    外面に向けて広がることを特徴とする複合物品。
  6. 【請求項６】繊維管形構造物を縫製によって強化した特
    許請求の範囲第５項記載の複合物品。
  7. 【請求項７】管形積層構造物における各しゅう曲部を該
    構造物の軸に対し斜めにかつガス流に対してスリーク−
    ヘアー状に配向して高温ガス流にさらされるように設計
    された融蝕性防熱材を形成した特許請求の範囲第５項記
    載の複合物品。
JP62075761A 1986-03-28 1987-03-27 管形積層構造物の製造方法及びそれを含む複合物品 Expired - Lifetime JPH0791774B2 (ja)

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JPS6321966A JPS6321966A (ja) 1988-01-29
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