JPH08207065A - バキュームバッグ構造及びこれを用いた複合材の一体成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気圧差を用いて複合材部材の成形もしくは部
材間接着作業を行なう際用いられるバキュームバッグに
関するもので、複雑形状部品を良好な状態の精度で成形
可能とすることを目的としている。 【構成】 予め成形あるいは接着する部品の形状に合わ
せ均一な板厚に製作された薄膜、高伸度のゴム製シート
よりなるバキュームバッグ１の外周端部に、耐熱性、耐
永久歪性に優れた気密シール面を有するゴム製のシール
２を接着し、これらにより被加工用複合材部材９を包み
込み、その中央部に真空引き用のバキュームプラグ３を
配置し、またその外周端部を成形又は接着用割型治具
６，７に設けたシール溝８に嵌入装着し、これを加圧手
段５で加圧したのちバキュームバッグ１内部を真空引き
し、複合材部材９にバキュームバッグ１を密着させ、オ
ートクレーブ等の外圧及び熱を加えて複合材部材を硬化
させるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は気圧差を用いて複合材部
材の成形もしくは部材間接着作業を行なう際に使われる
バキュームバッグ及び複合材の一体成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来一般的な複合材成形に適用さ
れるバキュームバッグ構造を示し、図において薄膜で高
伸度のゴムシート１２の端部に接着剤１５にて接着され
た凹型シール１３と、治具下型７に接着剤１５にて接着
された凸型シール１４の組み合わせによるバキュームバ
ッグ構造により治具上型６及び治具下型７に組み付けら
れた複合材部材９等を完全に包み込み、バキュームプラ
グ３を用いてバキュームバッグ内を真空引きし、治具上
型６、治具下型７及び複合材部材９等の形状になじませ
て使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来のバキュームバッグ構造では、複合材部材９等の複
雑な形状に対し、薄膜で高伸度のゴムシート１２が追従
できず、複合材部材９等に加わる圧力が不均一となり、
特に凹コーナー部では加圧不足となる為、板厚を含む複
合材部材９等の形状精度の低下及び内部欠陥が生じ、さ
らに極伸びによりゴムシート１２が破れる等、品質及び
耐久性が問題となる不具合がある。

【０００４】またゴム製の凸型シール１４と金属または
ＦＲＰ製の治具上型６、治具下型７は異材質の為接着力
が弱く、接着部からの空気もれの危険性を有し、また凸
型シール１４や凹型シール１３の継ぎ目のギャップから
生じる空気もれを防止する為には凹型シール１３の上面
からクランプして、より密着度を高め気密性を向上させ
る必要があるが、複合材部材９等の加熱成形時の熱及び
クランプ圧によりシールのゴムが永久変形を生じ繰り返
し使用できなくなる不具合を生ずる。

【０００５】さらに、治具上型６及び治具下型７、複合
材部材９等を覆うバキュームバッグは、複合材部材９等
の大型化に伴い大きくなり、製作性、取り扱い性が悪く
なる為に分割構造化する必要があるが、従来分割部の気
密を保持するシール構造が未だ提案されていない。

【０００６】本発明は上記従来技術の各不具合点を解決
し、複雑形状部品を内部欠陥なく良好に高精度で成形可
能とした新たなバキュームバッグ構造及びこれを用いた
複合材の一体成形方法を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明のバキュームバッグ構造は、予め成
形あるいは接着する部品の複雑な形状に合わせ、均一な
板厚に製作された薄膜、高伸度のゴム製シートよりなる
バキュームバッグの外周端部に、耐熱、耐永久歪性に優
れた気密シール面を有するゴム製のシールを接着し、こ
れらにより被加工用複合材部材を包み込み、その中央部
に真空引き用のバキュームプラグを連接すると共に、そ
の外周端部を成形もしくは接着用割型治具に設けたシー
ル溝に嵌合装着し得るよう構成したことを特徴としてい
る。

【０００８】また上記バキュームバッグ構造を用いて複
合材を一体成形するための方法としては、成形もしくは
接着用上下割型治具間に、積層された複合材部材を完全
に包み込んだバキュームバッグをセットし、その外周端
に形成したシール部を前記割型治具に設けたシール溝に
嵌め込んだ後、これを押え金具を介して機械的加圧機構
で加圧した後、バキュームバッグ内部を真空引きし、複
合材部材にバキュームバッグを密着させ、さらにオート
クレーブ圧等の外圧及び熱を加えて複合材部材を硬化す
るようにする製造方法がある。

【０００９】さらに、上記製法においてバキュームバッ
グ分割部からの空気漏れを防止し気密を確保する方法と
して、成形もしくは接着用上下割型治具のシール溝底面
にピットを設け、該ピットにゴム製のブロックを嵌入
し、該ブロック上面でシールを分割し、シール上面から
押え金具を介してクランプする方法が好適である。

【００１０】

【作用】本発明によれば、バキュームバッグは治具上
型、治具下型及び複合材部材等と同一形状を有するバキ
ュームバッグ製作型により成形、硬化されているので硬
化後は常に同じ形状を再現でき、さらにバキュームバッ
グ内部を真空引きすることにより、微小なギャップをゴ
ムの伸びが吸収し複合材部材等に完全に密着させ、オー
トクレーブ圧等の外圧を均一に伝達し形状精度向上及び
内部欠陥の防止が確実となる。

【００１１】そして、形状再現性のあるバキュームバッ
グと耐熱・耐永久歪性に優れたゴム製のシールを加硫接
着することで一体構造とし、治具上型、治具下型にシー
ル溝を設けることでシールの位置決めを容易にし、かつ
横つぶれを防止し、さらに機械的加圧機構を使用するこ
とで常に良好な状態での部品生産が可能となる。

【００１２】また、治具上型、治具下型の分割部シール
溝に設けられたピットにゴム製のブロックをはめ込み加
圧することで圧力はブロック内部に伝達され、ピット壁
面に対する面圧によりバキュームバッグ分割部からの空
気もれを防止し気密確保が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。図１は本発明バキュームバッグ構造の一実施例の
概略側断面図、図２は同バキュームバッグの分割構造図
で（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視側面
図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。

【００１４】図１に示すように予め複合材部材９等の複
雑な形状に合わせ、均一な板厚の半硬化（半加硫）ゴム
をバキュームバッグ製作型に貼り付け、凹コーナー等の
極伸びを生じる可能性がある部分に補強（板厚増加）を
施した後、加熱（加硫）硬化させたバキュームバッグ１
の外周端部に、耐熱、耐永久歪性に優れた、気密シール
面を有するゴム製のシール２を接着し、これを位置ずれ
・横つぶれ防止の為に治具上型６及び治具下型７よりな
る上下割型における治具上面に設けたシール溝８にはめ
込み、シール上面に適度な剛性を持つ押え金具４を置
き、シールの形状変化に追従する為のばねを取り入れた
機械的加圧機構５により加圧し、シール面をシール溝底
面に密着させ気密を得るシール構造に構成する。

【００１５】そして、バキュームバッグ１中央部に配設
したバキュームプラグ３を操作し、バキュームバッグ１
内部を真空圧にした後、さらに外圧（オートクレーブ
圧）及び熱を加え複合材部材９を硬化する。

【００１６】図２は本発明の別の実施例として、バキュ
ームバッグの外周を分割化したものを示し、分割された
バキュームバッグ１の分割部直下かつ治具上型６、治具
下型７の分割部シール溝８の底面にピット１１を設け、
該ピット内にゴム製のブロック１０を嵌め込み、他のシ
ール２と同様にシール上面から押え金具を介してクラン
プすることによりブロック１０の壁面に対する圧力伝播
により分割部の気密を確保するよう構成している。

【００１７】この結果バキュームバッグの大型化を回避
できると共に組付作業時の省人化を図ることができる。

【００１８】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発明技
術思想の範囲内において種々変更が可能であり、それら
は何れも本発明の技術的範囲に属する。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば複合
材部品の成形に際し、従来の技術では不可能であった複
雑形状部品を、内部欠陥が無く、非常に良好な精度で成
形することができ、かつ繰り返し同じ状態を容易に再現
できる、安定した製品生産が可能になった。

【００２０】また、バキュームバッグを分割化すること
により従来の大型一体物バキュームバッグに比較して一
体組付作業時の省人化を図ると共に収納場所の小スペー
ス化を図り、さらに加熱下でも壁面への面圧により高い
気密性を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るバキュームバッグ構造
の概略側断面図である。

【図２】バキュームバッグの分割構造図で（ａ）は平面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視側面図、（ｃ）は
（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】従来のバキュームバッグ構造の概略側断面図で
ある。

【符号の説明】

１ バキュームバッグ ２ シール ３ バキュームプラグ ４ 押え金具 ５ 機械的加圧機構 ６ 治具上型 ７ 治具下型 ８ シール溝 ９ 複合材部材 １０ ブロック １１ ピット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め成形あるいは接着する部品の複雑な
   形状に合わせ、均一な板厚に製作された薄膜、高伸度の
   ゴム製シートよりなるバキュームバッグの外周端部に、
   耐熱、耐永久歪性に優れた気密シール面を有するゴム製
   のシールを接着し、これらにより被加工用複合材部材を
   包み込み、その中央部に真空引き用のバキュームプラグ
   を連接すると共に、その外周端部を成形もしくは接着用
   割型治具に設けたシール溝に嵌合装着し得るよう構成し
   たことを特徴とするバキュームバッグ構造。
2. 【請求項２】 成形もしくは接着用上下割型治具間に、
   積層された複合材部材を完全に包み込んだバキュームバ
   ッグをセットし、その外周端に形成したシール部を前記
   割型治具に設けたシール溝に嵌め込んだ後、これを押え
   金具を介して機械的加圧機構で加圧した後、バキューム
   バッグ内部を真空引きし、複合材部材にバキュームバッ
   グを密着させ、さらにオートクレーブ圧等の外圧及び熱
   を加えて複合材部材を硬化するようにしたことを特徴と
   する複合材の一体成形方法。
3. 【請求項３】 成形もしくは接着用上下割型治具のシー
   ル溝底面にピットを設け、該ピットにゴム製のブロック
   を嵌入し、該ブロック上面でシールを分割し、シール上
   面から押え金具を介してクランプしたことを特徴とする
   請求項２記載の複合材の一体成形方法。