JPH0796272B2 - 構造用部材の製造方法 - Google Patents
構造用部材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0796272B2 JPH0796272B2 JP61237561A JP23756186A JPH0796272B2 JP H0796272 B2 JPH0796272 B2 JP H0796272B2 JP 61237561 A JP61237561 A JP 61237561A JP 23756186 A JP23756186 A JP 23756186A JP H0796272 B2 JPH0796272 B2 JP H0796272B2
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- Japan
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- resin
- woven fabric
- carbon fiber
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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、ヒンジやフィッティング等として用いられる
構造用部材の製造方法に関するものである。
構造用部材の製造方法に関するものである。
〔発明の概要〕 本発明は、上記の様な構造用部材の製造方法において、
樹脂を含浸させた織物を平板状に積層し、且つ樹脂を含
浸させた繊維を積層状態の織物の周端面巻回することに
よって、軽量であるにも拘らず引張荷重に強い平板状の
構造用部材を製造することができる様にしたものであ
る。
樹脂を含浸させた織物を平板状に積層し、且つ樹脂を含
浸させた繊維を積層状態の織物の周端面巻回することに
よって、軽量であるにも拘らず引張荷重に強い平板状の
構造用部材を製造することができる様にしたものであ
る。
構造用部材は、従来は、金属を機械加工したり、炭素繊
維等から成る織物に樹脂を含浸させた複合材を平板状に
積層したりして製造していた。
維等から成る織物に樹脂を含浸させた複合材を平板状に
積層したりして製造していた。
しかし金属を機械加工して構造用部材を製造すると、こ
の構造用部材が重く、構造物全体としての重量が増加す
る。
の構造用部材が重く、構造物全体としての重量が増加す
る。
また複合材の積層のみによって平板状の構造用部材を製
造すると、この構造用部材は、軽いが外部からの引張荷
重に弱い。
造すると、この構造用部材は、軽いが外部からの引張荷
重に弱い。
本発明による構造用部材41、44の製造方法は、第１の樹
脂を含浸させた織物11を平板状に積層する工程と、前記
第１の樹脂を硬化させることによって積層状態の前記織
物11を固化させる工程と、第２の樹脂を含浸させた繊維
32を積層状態の前記織物11の周端面に巻回する工程と、
前記第２の樹脂を硬化させることによって巻回状態の前
記繊維32を固化させる工程とを夫々具備している。
脂を含浸させた織物11を平板状に積層する工程と、前記
第１の樹脂を硬化させることによって積層状態の前記織
物11を固化させる工程と、第２の樹脂を含浸させた繊維
32を積層状態の前記織物11の周端面に巻回する工程と、
前記第２の樹脂を硬化させることによって巻回状態の前
記繊維32を固化させる工程とを夫々具備している。
本発明による構造用部材41、44の製造方法では、織物11
及び繊維32と樹脂と構成材料として用いるので、織物11
や繊維32の材質として炭素繊維等を使用することができ
る。
及び繊維32と樹脂と構成材料として用いるので、織物11
や繊維32の材質として炭素繊維等を使用することができ
る。
また、積層状態の織物11の周端面に繊維32を巻回して平
板状の構造用部材41、44を製造しているので、外部から
の引張荷重は織物11へはあまり加えられず巻回状態の繊
維32によって主に支えられる。
板状の構造用部材41、44を製造しているので、外部から
の引張荷重は織物11へはあまり加えられず巻回状態の繊
維32によって主に支えられる。
以下、ヒンジの部品の製造に適用した本発明の一実施例
を説明する。第１図が本実施例によって製造したヒンジ
の部品を示しているが、第２図〜第11図によって本実施
例の工程を説明する。
を説明する。第１図が本実施例によって製造したヒンジ
の部品を示しているが、第２図〜第11図によって本実施
例の工程を説明する。
本実施例では、第２図に示す様に、まず、炭素繊維から
成り50mm×310mmの面積を有する織物11を準備する。こ
の織物11は、樹脂を含浸させてＢステージ状態（プリプ
レグ）とした織物であり、４層づつ重ねてバック12内に
収容する。そしてこのバッグ12内で、１〜２時間程度の
真空バギングを行う。
成り50mm×310mmの面積を有する織物11を準備する。こ
の織物11は、樹脂を含浸させてＢステージ状態（プリプ
レグ）とした織物であり、４層づつ重ねてバック12内に
収容する。そしてこのバッグ12内で、１〜２時間程度の
真空バギングを行う。
真空バギングが終了すると、織物11をバッグ12内から取
り出す。そして、第３図に示す様に器具13を織物11に押
し当て、織物11を器具13の外形に沿って切断することに
よって、織物11の外形のトリミングを行う。
り出す。そして、第３図に示す様に器具13を織物11に押
し当て、織物11を器具13の外形に沿って切断することに
よって、織物11の外形のトリミングを行う。
なお、このトリミングで用いる器具13及び以下の工程で
用いる器具の何れにも、離型材を100℃30分以上で薄く
焼き付けておき、織物11等と器具13等との離脱が容易に
行われ得る様にしておく。
用いる器具の何れにも、離型材を100℃30分以上で薄く
焼き付けておき、織物11等と器具13等との離脱が容易に
行われ得る様にしておく。
またこのトリミング工程は、外形打抜きや自動切断機等
によって自動化することも可能である。
によって自動化することも可能である。
次に、第４図に示す様な器具14の部材14a、14bよって形
成されている細長い小判状の凹部15内に、トリミング済
の４層の織物11を２枚だけレイアップし、更に部材14c
を凹部15内へ嵌入する。なお、器具14のうちで織物11と
接する面には予めテフロン製のテープ（図示せず）を貼
っておき、織物11と器具14との離脱が容易に行われ得る
様にしておく。
成されている細長い小判状の凹部15内に、トリミング済
の４層の織物11を２枚だけレイアップし、更に部材14c
を凹部15内へ嵌入する。なお、器具14のうちで織物11と
接する面には予めテフロン製のテープ（図示せず）を貼
っておき、織物11と器具14との離脱が容易に行われ得る
様にしておく。
この状態、第５図に示す様に器具14をバッグ16内に収容
し、このバッグ16内で真空バギングを行う。
し、このバッグ16内で真空バギングを行う。
この真空バギングが終了すると、凹部15内に４層の織物
11を１枚だけ追加してレイアップし、再度、第５図の様
な真空バギングを行う。そして、織物11が80層になるま
で、この様なレイアップと真空バギングと繰り返す。80
層の織物11のレイアップ終了後の真空バギングは、３〜
５時間程度行う。
11を１枚だけ追加してレイアップし、再度、第５図の様
な真空バギングを行う。そして、織物11が80層になるま
で、この様なレイアップと真空バギングと繰り返す。80
層の織物11のレイアップ終了後の真空バギングは、３〜
５時間程度行う。
この様なレイアップ及び真空バギングが終了すると、第
６図に示す様に、凹部15から部材14cを抜き取って、織
物11のレイアップ状態を確認する。
６図に示す様に、凹部15から部材14cを抜き取って、織
物11のレイアップ状態を確認する。
この確認が終了すると、後述のホットプレス成形時に樹
脂が凹部15内へ混入するのを防止するために、部材14b
の部材14aとは反対側の面にテフロン製のテープ17を貼
る。そして更に、取手14dを取り外した部材14cを、凹部
15内に嵌入する。
脂が凹部15内へ混入するのを防止するために、部材14b
の部材14aとは反対側の面にテフロン製のテープ17を貼
る。そして更に、取手14dを取り外した部材14cを、凹部
15内に嵌入する。
この状態で器具14をガラスクロス（図示せず）で包み、
第７図に示す様にフィルム製のバッグ18内に更に収容
し、このバッグ18内で真空バギングを行う。
第７図に示す様にフィルム製のバッグ18内に更に収容
し、このバッグ18内で真空バギングを行う。
そしてこの真空バギングを行ったままで、第７図に示す
様にホットプレス21を用いて、ホットプレス成形を行
う。このホットプレス成形は、ホットプレス21によって
部材14cを介して織物11に5.3kg/cm2圧力を加えつつ、第
８図に示す様な加熱処理を行う。
様にホットプレス21を用いて、ホットプレス成形を行
う。このホットプレス成形は、ホットプレス21によって
部材14cを介して織物11に5.3kg/cm2圧力を加えつつ、第
８図に示す様な加熱処理を行う。
この第８図の加熱処理は、直線22で示す様に1.4±0.8℃
／分の割合で昇温を行い、直線23で示す様に180±５℃
の温度を120＋60〜120−０分間に亘って維持することに
よって繊維物11中の樹脂を硬化させて織物11を固化さ
せ、更に直線24で示す様に1.4±0.8℃／分の割合で冷却
を行う。
／分の割合で昇温を行い、直線23で示す様に180±５℃
の温度を120＋60〜120−０分間に亘って維持することに
よって繊維物11中の樹脂を硬化させて織物11を固化さ
せ、更に直線24で示す様に1.4±0.8℃／分の割合で冷却
を行う。
次に、器具14から部材14a、14cを取り外し、固化した織
物11が付着している状態の部材14bを、第９図に示す様
にハンドプレス25にセットする。そして、このハンドプ
レス25で木型26を介して織物11を押圧することによっ
て、この織物11を部材14から離脱させる。
物11が付着している状態の部材14bを、第９図に示す様
にハンドプレス25にセットする。そして、このハンドプ
レス25で木型26を介して織物11を押圧することによっ
て、この織物11を部材14から離脱させる。
次に、部材14bから離脱させた織物11の外周面を凹凸を
無くなるまで研摩し、更に、この織物11の長手方向の両
端部近傍に後述するピン（第10図の28）を挿通するため
の孔（図示せず）を穿孔する。
無くなるまで研摩し、更に、この織物11の長手方向の両
端部近傍に後述するピン（第10図の28）を挿通するため
の孔（図示せず）を穿孔する。
次に、織物11の外周面を＃50〜＃100の紙やすりで荒削
りし、この外周面に接着フィルム（図示せず）を貼り付
ける。そして、第10図に示す様に織物11よりも大きい小
判状の一対の器具27の対向面にテフロン製のテープ（図
示せず）を貼り付け、この器具27織物11を挾持すると共
に、器具27と織物11とに一対のピン28を挿通する。
りし、この外周面に接着フィルム（図示せず）を貼り付
ける。そして、第10図に示す様に織物11よりも大きい小
判状の一対の器具27の対向面にテフロン製のテープ（図
示せず）を貼り付け、この器具27織物11を挾持すると共
に、器具27と織物11とに一対のピン28を挿通する。
次に、第10図に示す様に、織物11を挾持している状態の
器具27をフィラメントワインディング機31にセットす
る。このフィラメントワインディング機31では、樹脂を
含浸させた炭素繊維32をフイラメント供給部33から供給
しつつ、このフィラメント供給部33を軸35に沿って往復
動させ、更に軸35によって器具27を回転させることによ
って、織物11の外周面に炭素繊維32をパラレルワインデ
ィングで巻回する。
器具27をフィラメントワインディング機31にセットす
る。このフィラメントワインディング機31では、樹脂を
含浸させた炭素繊維32をフイラメント供給部33から供給
しつつ、このフィラメント供給部33を軸35に沿って往復
動させ、更に軸35によって器具27を回転させることによ
って、織物11の外周面に炭素繊維32をパラレルワインデ
ィングで巻回する。
炭素繊維32の巻回が終了すると、第11図に示す様に、巻
回状態の炭素繊維32の外周面を一対の器具36の内周面で
固定し、炭素繊維32から樹脂が流れ出なくなるまで放置
する。
回状態の炭素繊維32の外周面を一対の器具36の内周面で
固定し、炭素繊維32から樹脂が流れ出なくなるまで放置
する。
そしてこの状態で、織物11及び炭素繊維32をフィラメン
トワインディング機31から取り外し、80℃の温度で３時
間の加熱処理を行うことによって炭素繊維32に含浸され
ている樹脂を１次硬化させ、更に120℃の温度で６時間
の加熱処理を行うことによって樹脂を２次硬化させる。
トワインディング機31から取り外し、80℃の温度で３時
間の加熱処理を行うことによって炭素繊維32に含浸され
ている樹脂を１次硬化させ、更に120℃の温度で６時間
の加熱処理を行うことによって樹脂を２次硬化させる。
樹脂の硬化が終了すると、固化状態の織物11及び炭素繊
維32から器具36、ピン28及び器具27を取り外す。
維32から器具36、ピン28及び器具27を取り外す。
その後、固化状態の織物11及び炭素繊維32の外形仕上げ
を行い、第１図に示した様に、ピン28が挿通されていた
孔に本孔37を穿孔し、この本孔37へブッシュ38を圧入し
て、ヒンジの部品41が完成する。
を行い、第１図に示した様に、ピン28が挿通されていた
孔に本孔37を穿孔し、この本孔37へブッシュ38を圧入し
て、ヒンジの部品41が完成する。
この部品41によってヒンジを形成するためには、複数の
部品41のブッシュ38へ共通のピン（図示せず）を挿通す
ればよい。
部品41のブッシュ38へ共通のピン（図示せず）を挿通す
ればよい。
なお、第12図に示す様に、樹脂を含浸させた炭素繊維42
を互いに略平行に並べ、これらの繊維42の長手方向の両
端部に対する位置に一対のブッシュ38を配し、樹脂を含
浸させた炭素繊維43を一対のブッシュ38に掛け渡す様に
これら一対のブッシュ38に巻回し、巻回状態の炭素繊維
43の周囲に織物11を配する様にしてもよい。
を互いに略平行に並べ、これらの繊維42の長手方向の両
端部に対する位置に一対のブッシュ38を配し、樹脂を含
浸させた炭素繊維43を一対のブッシュ38に掛け渡す様に
これら一対のブッシュ38に巻回し、巻回状態の炭素繊維
43の周囲に織物11を配する様にしてもよい。
この様な変形例で製造したヒンジの部品44は、炭素繊維
43が巻回されているために圧縮荷重に強く、また炭素繊
維42の長手方向の引張荷重にも強い。
43が巻回されているために圧縮荷重に強く、また炭素繊
維42の長手方向の引張荷重にも強い。
〔発明の効果〕 本発明による構造用部材の製造方法では、構成材料とし
て炭素繊維等を使用することができるので、軽量の構造
用部材を製造することができる。
て炭素繊維等を使用することができるので、軽量の構造
用部材を製造することができる。
また、外部からの引張荷重は織物へはあまり加えられず
巻回状態の繊維によって主に支えられるので、引張荷重
に強い平板状の構造用部材を製造することができる。
巻回状態の繊維によって主に支えられるので、引張荷重
に強い平板状の構造用部材を製造することができる。
第1A図〜第11図は本発明の一実施例を示しており、第1A
図及び第1B図はこの一実施例によって製造した構造用部
材の夫々斜視図及び側面図、第2A図及び第2B図は真空バ
ギング工程を示す夫々斜視図及び断面図、第３図はトリ
ミング工程を示す斜視図、第４図はレイアップ工程で使
用する器具の分解斜視図、第５図は真空バギング工程を
示す斜視図、第６図はレイアップ状態の確認工程を示す
斜視図、第７図はホットプレス成形工程を示す斜視図、
第８図はホットプレス成形工程における加熱温度を示す
グラフ、第9A図及び第9B図は離型工程を示す夫々側面図
及び断面図、第10図はフィラメントワインディング工程
を示す断面図、第11図は巻回繊維の固定工程を示す斜視
図である。 第12図は本発明の変形例によって製造した構造用部材の
平面図である。 なお図面に用いた符号において、 11……織物 32……炭素繊維 41,44……ヒンジの部品 である。
図及び第1B図はこの一実施例によって製造した構造用部
材の夫々斜視図及び側面図、第2A図及び第2B図は真空バ
ギング工程を示す夫々斜視図及び断面図、第３図はトリ
ミング工程を示す斜視図、第４図はレイアップ工程で使
用する器具の分解斜視図、第５図は真空バギング工程を
示す斜視図、第６図はレイアップ状態の確認工程を示す
斜視図、第７図はホットプレス成形工程を示す斜視図、
第８図はホットプレス成形工程における加熱温度を示す
グラフ、第9A図及び第9B図は離型工程を示す夫々側面図
及び断面図、第10図はフィラメントワインディング工程
を示す断面図、第11図は巻回繊維の固定工程を示す斜視
図である。 第12図は本発明の変形例によって製造した構造用部材の
平面図である。 なお図面に用いた符号において、 11……織物 32……炭素繊維 41,44……ヒンジの部品 である。
Claims (1)
- 【請求項１】第１の樹脂を含浸させた織物を平板状に積
層する工程と、 前記第１の樹脂を硬化させることによって積層状態の前
記織物を固化させる工程と、 第２の樹脂を含浸させた繊維を積層状態の前記織物の周
端面に巻回する工程と、 前記第２の樹脂を硬化させることによって巻回状態の前
記繊維を固化させる工程とを夫々具備する構造用部材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237561A JPH0796272B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 構造用部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237561A JPH0796272B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 構造用部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6391228A JPS6391228A (ja) | 1988-04-21 |
| JPH0796272B2 true JPH0796272B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=17017139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61237561A Expired - Fee Related JPH0796272B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 構造用部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796272B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162615A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-14 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Manufacture of fiber reinforced plastic pipe |
| JPS6143537A (ja) * | 1984-08-07 | 1986-03-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断熱層を有する繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP61237561A patent/JPH0796272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6391228A (ja) | 1988-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |