JP3107473B2 - フレキシブルハニカムコアの製造方法、およびフレキシブルハニカムコア - Google Patents
フレキシブルハニカムコアの製造方法、およびフレキシブルハニカムコアInfo
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Description
コアおよびその製造方法に関する。すなわち、3次曲面
その他の複雑な曲面に湾曲加工可能で、ロケットの先端
部外壁を始め各種の機器や構造材に使用される、フレキ
シブルハニカムコアおよびその製造方法に関するもので
ある。
的集合体よりなり、重量比強度に優れる等々の各種特性
を備え広く各種用途に使用されているが、各セル壁が直
線板状をなし、各セルが正六角形等の角柱状をなすもの
が代表的である。ところで、このようなハニカムコアを
曲面に湾曲加工しようとすると、反り返り,歪み,折
損,剥離等々が生じやすく、3次曲面その他の複雑な曲
面に精度高く湾曲加工することは、極めて困難とされて
いた。そこで従来、このような曲面形成用のハニカムコ
アとして、各セル壁が途中で大きく折曲され、各セルが
丸味を帯びた略凸字状をなすフレキシブルハニカムコア
(後述する図2の(2)図参照)が開発使用されてお
り、このような特殊なセル形状のフレキシブルハニカム
コアは、反り返り,歪み,折損,剥離等々を生じること
なく、容易にかつ精度高く、3次曲面その他の複雑な曲
面に湾曲加工可能であった。
アは、従来、次のように製造されていた。まず、帯状の
箔材を加工することにより、特殊な凹凸が連続的に折曲
形成された波板(つまりフレキシブルハニカムコアのセ
ル壁の形状に見合った波板)が準備されていた。すなわ
ち、箔材を専用の成形型を用いて加熱加圧することによ
り、所定形状の大波部と小波部が順次連続的に折曲形成
された特殊な波板を、予め成形した後、波板の大波部の
頂部に接着剤を塗布してから、このような波板を複数
枚、セル空間を存しつつ上下の大波部と小波部が重なる
位置関係で重積し、それから、加熱加圧して接着剤を硬
化させ波板間を接着することにより、各セルが途中で折
曲され各セルが丸味を帯びた略凸字状をなす、フレキシ
ブルハニカムコアが製造されていた。そして、このよう
な従来のフレキシブルハニカムコアにあっては、その母
材として、アルミニウムその他の金属製の箔材が一般的
に用いられていたが、最近、諸特性に優れた繊維強化プ
ラスチック(FRP)製の箔材を用いることも、試みら
れている。
従来例、特に繊維強化プラスチック製の箔材を用いたフ
レキシブルハニカムコアおよびその製造方法にあって
は、次の問題が指摘されていた。まず第1に、所定形状
の大波部と小波部が順次連続的に折曲形成された波板
(つまり最終的なフレキシブルハニカムコアにおける途
中で折曲されたセル壁の形状に見合った波板)を、最初
に成形することを要するが、このような波板は、極めて
特殊で複雑な形状よりなるので成形が非常に面倒であ
り、手間と時間を要すると共に、均一形状のものが得ら
れにくいという問題があった。第2に、同様に従来例で
は、予め成形される波板が極めて特殊で複雑な形状より
なるので、その成形型も、非常に特殊で複雑な形状・構
造よりなり、設備費がかさむという問題もあった。第3
に、更に波板には接着剤が塗布されるが、このような接
着剤の塗布は、小波部を除いた大波部のみについて実施
しなければならず、自動ライン化が容易でなく、非常に
面倒で手間と時間を要すると共に、均一に塗布しにくい
という問題があった。
れていたが、この重積は、複数枚の波板について、セル
空間が存すると共に、それぞれ上下の大波部と小波部が
すべて重なる位置関係となるように、注意深く順次ズレ
ないように慎重に重ねて行かねばならず、非常に面倒で
あり手間と時間を要すると共に、このように正確に重積
すること自体が困難であるとも言われる等、問題があっ
た。第5に、このようにセル空間を存し重積された波板
間の位置関係やその維持に留意しなければならないの
で、次に行われる加熱加圧による接着剤の硬化に際し、
重積された各波板に対し強力で十分な圧力を加えること
ができず、加熱加圧が不足がちとなり、もって波板間の
接着強度が弱いという問題が指摘されていた。そして、
このような第1,第2,第3,第4,第5の各点に起因
し、従来の繊維強化プラスチック製等のフレキシブルハ
ニカムコアについては、製造が面倒であり手間と時間を
要する等、高価でありコスト面に難点が指摘されると共
に、均一な品質のものが得られず強度にも不安がある
等、品質面にも難点が指摘されていた。
来例の問題点を解決すべくなされたものであって、ま
ず、金属繊維に樹脂を組み合わせた複合材製の箔材を、
コルゲートローラー間に通すことにより、金属繊維の塑
性変形を利用して一般的な三角形の波形の波板を成形
し、次に、このような波板を重積すると共に接着してか
ら、展張する方式を採用したことにより、まず簡単容易
に製造でき手間や時間がかからない等、コスト面に優れ
ると共に、更に品質が均一で強度も向上する等、品質面
にも優れてなる、フレキシブルハニカムコアおよびその
製造方法を提案することを目的とする。
明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請求項1
については次のとおり。すなわち、このフレキシブルハ
ニカムコアの製造方法では、まず、金属繊維に樹脂を組
み合わせた複合材製の帯状の箔材を、コルゲートローラ
ー間に通し該金属繊維の塑性変形を利用して、三角形の
波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板にコルゲート
成形する。そして次に、該波板の頂部又は谷部について
1条おきに接着剤を塗布すると共に、該波板を所定長さ
毎に切断し、それから、該接着剤が塗布された位置が上
下の該波板相互間で順次交互にずれる位置関係で、複数
枚の該波板を重積した後、加熱加圧により該波板間を接
着する。しかる後、このように接着された該波板を、重
積方向に引張り力を加えて展張することにより、各セル
壁が途中で折曲され各セルが丸味を帯びた略凸字状をな
す、中空柱状の該セルの平面的集合体よりなるフレキシ
ブルハニカムコアが得られる。
なわち、このフレキシブルハニカムコアの製造方法で
は、上述した請求項1の工程の後、更に、該フレキシブ
ルハニカムコアの各セル壁に対し樹脂を含浸させるよう
になっている。更に、請求項3については次のとおり。
すなわち、このフレキシブルハニカムコアは、中空柱状
のセルの平面的集合体よりなり、各セル壁が途中で折曲
され各該セルが丸味を帯びた略凸字状をなす。そして該
セル壁は、金属繊維に樹脂を組み合わせた複合材製の箔
材よりなると共に、該箔材をコルゲートローラー間に通
し、該金属繊維の塑性変形を利用して成形された三角形
の波形の波板を、重積,接着,展張してなる。
ように作用する。本発明では、まず、金属繊維に樹脂を
組み合わせた複合材製の箔材を、コルゲートローラー間
に通し、金属繊維の塑性変形を利用して一般的な三角形
の波形の波板を成形し、次に、このような波板を切断,
重積,接着してから、展張する方式を採用したことによ
り、各セル壁が途中で折曲され各セルが丸味を帯びた略
凸字状をなす、フレキシブルハニカムコアが製造され
る。
板は、一般的な三角形の波形よりなるので、簡単容易に
コルゲートローラーにて成形でき、手間や時間を要せず
均一形状のものが得られる。第2に、同様に波板が一般
的な形状よりなるので、この波板の成形型であるコルゲ
ートローラーも、一般的な形状の歯車構造よりなり、そ
の設備費がかさむこともない。第3に、更にこのような
波板への接着剤の塗布は、頂部又は谷部について1条お
きに行えばよく簡単容易であり、手間や時間を要せず均
一な塗布が可能となる。
接着剤がずれる位置関係にて、上下の頂部,谷部を単に
合わせつつ密に重ねて行けばよく、簡単容易であり、手
間や時間を要せず正確な重積が可能となる。第5に、密
に重積された各波板は、相互間の位置関係の維持に留意
を要しないので、塗布された接着剤の硬化に際し、強力
で十分な圧力を加え加熱加圧を不足なく実施でき、波板
間の接着強度が強くなる。第6に、請求項2にあって
は、更に各セル壁に樹脂を含浸せしめるので、形状保持
性が一段と強くなる。これら第1,第2,第3,第4,
第5,第6等により、本発明では、フレキシブルハニカ
ムコアが簡単容易に手間や時間を要しないと共に、品質
が均一で強度も向上して製造される。
いて、詳細に説明する。各図面は、本発明の実施例の説
明に供するものであり、図1および図2の正面説明図に
おいて、図1の(1)図は箔材を、(2)図は波板を、
(3)図は接着剤が塗布された波板を、(4)図は重積
された波板を示し、図2の(1)図は加熱加圧される各
波板を、(2)図は展張により製造されたフレキシブル
ハニカムコアを示す。又、図3は、コルゲート成形工程
および接着剤塗布工程の工程説明図であり、図4は、乾
燥工程の乾燥装置の正面説明図である。図5は、実施例
の工程ブロック図である。
造方法では、金属繊維に樹脂を組み合わせた複合材製の
帯状の箔材1が、まず準備される。この準備工程につい
て詳述すると、図5のステップ1,図1の(1)図,図
3等に示したように、リール2に巻かれた帯状の母材で
ある箔材1が、巻き戻されて平坦な帯状とされ、後述の
コルゲートローラー3へと供給される。そして、このよ
うな箔材1の金属繊維としては、アルミニウム,ステン
レス,チタン,その他よりなると共に、これらを径が
0.1ミクロンから100ミクロン程度にて繊維化した
ものが代表的であるが、更にこのような金属繊維と金属
以外の繊維との混紡材も考えられ、混紡材の場合には、
全体の1%から50%程度の繊維量の金属繊維を基材と
し、残りがガラス,カーボン,ボロン,パルプ,その他
の有機材や無機材よりなる繊維が用いられる。又、この
ような繊維の織り方としては、平織り,朱子織り,綾織
り等により縦糸と横糸を備えたものや、一方向の縦糸の
みからなるユニと称されるもの、その他各種の織り方の
ものが可能である。次に、箔材1の樹脂としては、フェ
ノールその他の熱硬化性樹脂が用いられるが、後述する
接着剤の硬化温度よりは高い温度で硬化するものが、選
択使用される。そして箔材1は、このような金属繊維に
樹脂を浸漬や塗布方式にて含浸させることにより、両者
を組み合わせてなると共に、樹脂が半硬化のプリプレグ
の状態で準備され、次のコルゲートローラー3へと供給
される。
る。この製造方法では、上述により準備された箔材1を
コルゲートローラー3間に通し、箔材1の金属繊維の塑
性変形を利用して、三角形の波形の凹凸が連続的に折曲
形成された波板4が、コルゲート成形される。このコル
ゲート成形工程について、図5のステップ2,図1の
(2)図,図3等を参照しつつ詳述すると、まずコルゲ
ートローラー3は、上下対をなし、箔材1を挟み込むに
足る僅かな間隔で配され、表面にその軸方向に沿い直線
的な三角形の波形の凹凸が、所定ピッチと高さで平行か
つ連続的に形成された略ギヤ状をなし、回転駆動され
る。そして箔材1は、このようなコルゲートローラー3
間を通過しつつ、その金属繊維の塑性変形を利用して加
工され、もって、例えば各々アールを備えた60度の折
曲角度よりなると共に、所定ピッチと高さで三角形の波
形の凹凸が連続的に折曲形成された、複合材製の波板4
がコルゲート成形される。
ついて述べる。すなわち、このようなコルゲート成形工
程の後、波板4は、図5のステップ3に示した接着剤5
塗布工程へと送られ、図1の(3)図に示したように、
その頂部又は谷部に1条おきに接着剤5が塗布される。
すなわち、図3中6は接着剤5塗布工程のトレーであ
り、このトレー6内の接着剤5が、回転されるピックア
ップローラー7を介し、回転される塗布ローラー8の表
面に形成された塗布用の凸状部9により、波板4の三角
形の波形の頂部又は谷部の表面若しくは裏面について、
1条おきに塗布される(図示例では頂部の表面に塗布さ
れる)。図3中10はバックアップローラーである。し
かる後、このように接着剤5が塗布された波板4は、接
着剤5が一旦半硬化されてから、図5のステップ4に示
した切断工程において、カッター(図示せず)により所
定長さ毎に切断され、長尺の長方形状とされる。
て述べる。上述の接着剤5塗布工程および切断工程を辿
った波板4は、次に、接着剤5が塗布された位置が上下
の波板4相互間で順次交互にずれる位置関係で、複数枚
重積された後、加熱加圧により波板4間が接着される。
すなわち重積工程では、図5のステップ5や図1の
(4)図に示したように、複数枚の波板4が、一段重ね
る毎に上下間で横に1波ずつずれる位置関係、つまり1
条おきに塗布された接着剤5が上下間で左右にずれる位
置関係で、頂部どうし谷部どうしを合わせつつ、密に多
層なブロック状に重積される。しかる後、この重積工程
で重積された波板4は、図5のステップ6や図2の
(1)図に示したように、加熱加圧工程において、上下
のプレート12間に介裝された後、炉中等でプレート1
2が昇降動されることにより加熱加圧され、接着剤5が
ホットプレスにより溶融硬化され、もって、重積された
波板4間が図示例では頂部間にて接着される。
り重積工程や加熱加圧工程を辿り、重積そして接着され
た各波板4は、重積方向に引張り力を加えて展張され
る。すなわち、図5のステップ7や図2の(2)図に示
したように、重積されると共に部分的に接着された波板
4に対し、重積方向を展張方向として引張り力を加える
ことにより、各波板4の非接着部分が展張され、変形分
離して離隔する。そしてこのような波板4により、各セ
ル壁13が途中でアールを存しつつ大きく折曲され、各
セル14が丸味を帯びた略凸字状をなす、フレキシブル
ハニカムコア15が得られる。
述べておく。図示例では更に、このようにして得られた
フレキシブルハニカムコア15は、図5のステップ8の
含浸工程において樹脂中に浸漬され、もって各セル壁1
3の外表面に対し樹脂が含浸せしめられる。それから、
図5のステップ9の乾燥工程において乾燥されることに
より、このフレキシブルハニカムコア15は、ステップ
10において完成される。なお図4は、このような乾燥
工程の乾燥室16を示し、乾燥用のファンEにて乾燥用
の熱風よりなる空気の流れFが形成され、樹脂が含浸せ
しめられたフレキシブルハニカムコア15は、このよう
な乾燥室16内で乾燥される。
ムコア15が製造される。このフレキシブルハニカムコ
ア15は、中空柱状のセル14の平面的集合体よりな
り、各セル壁13が途中でアールを存しつつ折曲され、
各セル14が丸味を帯びた略凸字状をなす。そして、そ
のセル壁13は、金属繊維に樹脂を組み合わせた複合材
製の箔材1よりなると共に、この箔材1をコルゲートロ
ーラー3間に通し、その金属繊維の塑性変形を利用して
成形され波形が三角形の波板4を、重積,接着,展張す
ることにより製造されてなる。そして、このフレキシブ
ルハニカムコア15は、一般的なハニカムコアと同様
に、重量比強度に優れ、軽量性と共に高い剛性・強度を
備え、又、整流効果,保温性,遮音性等にも優れ、単位
容積当たりの表面積が大である、等々の特性を備えてな
る。
る。そこで以下のようになる。このフレキシブルハニカ
ムコア15およびその製造方法では、まず、金属繊維に
樹脂を組み合わせた複合材製の箔材1を、コルゲート成
形工程でコルゲートローラー3間に通し、金属繊維の塑
性変形を利用して加工することより、三角形の波形が連
続的にアールを存して折曲形成された波板4がコルゲー
ト成形される。そして、接着剤5塗布工程でこの波板4
に接着剤5を塗布すると共に、切断工程で波板4を切断
した後、重積工程で複数枚を重積し、加熱加圧工程で加
熱加圧により相互間を接着してから、展張工程で展張す
ることにより、各セル壁13が途中でアールを存して折
曲され、もって各セル14が丸味を帯びた略凸字状をな
す、フレキシブルハニカムコア15が製造される。そし
て、このフレキシブルハニカムコア15は、容易にかつ
精度高く、3次曲面その他の複雑な曲面に湾曲加工可能
である。さてそこで、このフレキシブルハニカムコア1
5およびその製造方法では、次の第1,第2,第3,第
4,第5,第6のようになる。
一般的な三角形の波形が、連続的に折曲形成された単調
な形状よりなる。従ってこの波板4は、前述したこの種
従来例におけるように、大波部と小波部が連続的に折曲
形成された特殊で複雑な形状のもの(つまり最終的なフ
レキシブルハニカムコア15のセル壁13の形状に見合
った従来の波板)に比し、コルゲートローラー3を用い
ることにより簡単容易に成形でき、手間や時間を要せ
ず、均一形状のものが得られる。
の波形が連続的に折曲形成された単調な形状よりなるの
で、このような波板4の成形型であるコルゲートローラ
ー3も、一般的な形状の歯車構造のものよりなる。従っ
てこのコルゲートローラー3は、前述したこの種従来例
における成形型のように、特殊で複雑な形状・構造のも
のとは異なり、その設備費がかさむこともない。
5の塗布は、その頂部又は谷部について1条おきに行え
ばよい。つまり接着剤5の塗布は、前述したこの種従来
例における塗布のように、小波部を除いた大波部のみに
ついて行うことを要し自動ライン化が容易でなかったの
とは異なり、簡単容易に行え、手間や時間を要せず、均
一な塗布が可能となる。
は、塗布された接着剤5がずれる位置関係にて、上下の
頂部,谷部どうしを単に合わせつつ、空間を存すること
なく密に重ねて行くことにより行われる。このように波
板4の重積は、前述したこの種従来例における重積のよ
うに、複数枚間で空間が存すると共にそれぞれ上下の大
波部と小波部とがすべて重なる位置関係とすべく、注意
深く順次上下間でズレないように慎重に重ねて行くこと
を要せず、簡単容易に行え、手間や時間を要せず、正確
な重積が可能となる。
4は、相互間の位置関係やその維持に留意することを要
しないので、重積された各波板4間の接着つまり塗布さ
れた接着剤5の硬化に際し、強力で十分な圧力を加える
ことができるようになる。このように波板4間の接着
は、前述したこの種従来例における接着のように、空間
を存し重積されたもの間の位置関係やその維持のため、
強力で十分な圧力を加えられなかったのとは異なり、加
熱加圧を不足なく実施でき、波板4間の接着強度が強く
なる。
13に対し樹脂が含浸せしめられているので、その形状
保持性が一段と強くなる。更に図示例にあっては、前述
した加熱加圧工程およびこの樹脂含浸後の乾燥工程によ
って、結果的に2回にわたり加熱によるキュアが実施さ
れ、もってフレキシブルハニカムコア15の樹脂が、よ
り確実かつ均一に硬化されるという利点もある。
に図示例にあっては第6等により、本発明では、各セル
壁13が途中でアールを存し折曲され各セル14が丸味
を帯びた略凸字状をなす、特殊なセル14形状の複合材
製のフレキシブルハニカムコア15が、簡単容易に手間
や時間を要しないと共に、品質が均一で強度も向上して
製造される。
シブルハニカムコアおよびその製造方法は、以上説明し
たように、金属繊維に樹脂を組み合わせた複合材製の箔
材を、コルゲートローラー間に通すことにより、まず、
金属繊維の塑性変形を利用して一般的な三角形の波形の
波板を成形し、次に、このような波板を重積すると共に
接着してから、展張する方式を採用したことにより、次
の効果を発揮する。
間や時間を要せず均一形状のものが得られる。第2に、
波板の成形型であるコルゲートローラーは、一般的な形
状の歯車構造よりなり、安価に得られ設備費がかさむこ
ともない。第3に、波板への接着剤の塗布は簡単容易で
あり、手間や時間を要せず均一な塗布が可能である。第
4に、波板の重積も簡単容易であり、手間や時間を要せ
ず正確な重積が可能である。第5に、重積された波板へ
の加熱加圧も十分に不足なく実施でき、波板間の接着強
度も強い。第6に、更に請求項2にて製造されたフレキ
シブルハニカムコアは、樹脂が含浸されているので一段
と形状保持性が強い。
に請求項2にあっては第6等により、本発明に係る金属
繊維に樹脂を組み合わせた複合材製のフレキシブルハニ
カムコアおよびその製造方法にあっては、まず、簡単容
易に製造が行え手間や時間がかからない等、安価であり
コスト面に優れると共に、更に、品質が均一で強度も向
上したものが得られる等、品質面にも優れてなる。この
ように、この種従来例に存した問題点が一掃される等、
本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがあ
る。
方法等の実施例の説明に供する、正面説明図であり、
(1)図は箔材を、(2)図は波板を、(3)図は接着
剤が塗布された波板を、(4)図は重積された波板を示
す。
(1)図は、加熱加圧される各波板を、(2)図は、展
張により製造されたフレキシブルハニカムコアを示す。
着剤塗布工程の工程説明図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 まず、金属繊維に樹脂を組み合わせた複
合材製の帯状の箔材を、コルゲートローラー間に通し該
金属繊維の塑性変形を利用して、三角形の波形の凹凸が
連続的に折曲形成された波板にコルゲート成形し、 次に、該波板の頂部又は谷部について1条おきに接着剤
を塗布すると共に、該波板を所定長さ毎に切断し、それ
から、該接着剤が塗布された位置が上下の該波板相互間
で順次交互にずれる位置関係で、複数枚の該波板を重積
した後、加熱加圧により該波板間を接着し、 しかる後、このように接着された該波板を、重積方向に
引張り力を加えて展張することにより、各セル壁が途中
で折曲され各セルが丸味を帯びた略凸字状をなす、中空
柱状の該セルの平面的集合体よりなるフレキシブルハニ
カムコアを得ること、を特徴とするフレキシブルハニカ
ムコアの製造方法。 - 【請求項2】 上述した請求項1の工程の後、更に、該
フレキシブルハニカムコアの各セル壁に対し樹脂を含浸
させること、を特徴をするフレキシブルハニカムコアの
製造方法。 - 【請求項3】 中空柱状のセルの平面的集合体よりな
り、各セル壁が途中で折曲され各該セルが丸味を帯びた
略凸字状をなすフレキシブルハニカムコアであって、該
セル壁は、金属繊維に樹脂を組み合わせた複合材製の箔
材よりなると共に、該箔材をコルゲートローラー間に通
し該金属繊維の塑性変形を利用して成形された三角形の
波形の波板を、重積,接着,展張してなること、を特徴
とするフレキシブルハニカムコア。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05027337A JP3107473B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | フレキシブルハニカムコアの製造方法、およびフレキシブルハニカムコア |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05027337A JP3107473B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | フレキシブルハニカムコアの製造方法、およびフレキシブルハニカムコア |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06218855A JPH06218855A (ja) | 1994-08-09 |
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Family
ID=12218253
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---|---|---|---|
JP05027337A Expired - Fee Related JP3107473B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | フレキシブルハニカムコアの製造方法、およびフレキシブルハニカムコア |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3107473B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107140237B (zh) * | 2017-06-12 | 2023-04-07 | 华南理工大学 | 一种多稳态柔顺折展机构 |
CN116061501A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 中航复合材料有限责任公司 | 一种铃形柔性芳纶纸蜂窝芯材用成型涂胶机构 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP05027337A patent/JP3107473B2/ja not_active Expired - Fee Related
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