JP3703684B2 - FRP prepreg manufacturing apparatus and FRP fiber fabric manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、FRP用のプリプレグの製造装置及びFRP用の繊維織物の製造装置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】
FRP(繊維強化型樹脂)製品は、例えば、炭素繊維を織成した織物にエポキシ樹脂を塗布,含浸,加圧してプリプレグを得、このプリプレグの複数枚を重合,加圧,変形,切断して所定の厚さ及び形状に加工することで製造されている。
【0003】
ところで、このFRP製品は、形成される製品が可及的に全方向に対して一定の強度を発揮するように、複数枚のプリプレグを重合する際、図1に図示したように、たて糸及びよこ糸が90°方向に配設されているたて糸よこ糸繊維織物9から得られたプリプレグと、たて糸及びよこ糸が45°の斜め方向に配設されている斜向糸繊維織物5から得られたプリプレグとを交互に重合する方法により製造されている(尚、実施例と同一構成部分には同一符号を付した。)。
【0004】
尚、図1は、二枚のたて糸よこ糸繊維織物9と二枚の斜向糸繊維織物5を積層する構成であり、たて糸よこ糸繊維織物9と斜向糸繊維織物5の間にプリプレグの所定方向に対する強度を高める為、軸方向糸Rを配設した場合を図示している。
【0005】
しかし、このFPR製品の製造方法には、下記問題点がある。
【0006】
即ち、非常に大きなFPR製品、例えば、長さ6mの大きなFPR製品を製造する場合、前記斜向糸繊維織物5も長さ5〜6mのものが必要となるが、この斜向糸繊維織物5として長さ5〜6mの長尺ものを製造することは極めて厄介である。
【0007】
具体的には、斜向糸繊維織物5は、図2に図示したように、公知の織成機により織成されたたて糸よこ糸繊維織物9を斜め45°に切断することにより形成されている。従って、長さ6mの斜向糸繊維織物5を得る為には、最低でも長さ及び巾が約4.3mのたて糸よこ糸繊維織物9が必要である。しかし、このような巾方向が長いたて糸よこ糸繊維織物9は、織成の際によこ糸をエアジェットやウオータージェットで飛ばす方式の織成機で織成することができない。また、他の織成機では、織成スピードが遅く生産コストが高いという問題点がある。
【0008】
従って、従来では、通常織成される巾2m程度のたて糸よこ糸繊維織物9を斜め45°に切断して得られる長さ2.5m程度の斜向糸繊維織物を継ぎ合わせて所定長さの斜向糸繊維織物5を製造する方法が採用されているが、この方法の場合、継ぎ合わせ部分の強度が弱いという問題点がある。
【0009】
よって、業界においては、長尺若しくは巾広の斜向糸繊維織物5を簡単に製造できる技術が要望されている。
【0010】
本発明は、上記要望に鑑みて達成されたもので、非常に大きなFRP製品に使用される長尺の斜向糸繊維織物やプリプレグを簡単に得ることができる実用性,生産性に秀れた技術を提供するものである。
【0011】
【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。
【0012】
斜向糸供給部3を有するブレーダー2に軸芯方向に移動可能なマンドレル1が挿入され、この斜向糸供給部3は、マンドレル1の外周面上に該マンドレル1の軸芯に対して所定角度±θで斜向糸Sを供給し、この斜向糸供給部3からの複数本の斜向糸Sの供給により該マンドレル1の外周面上に筒状織物4を織成するように構成され、該筒状織物4に合成樹脂を塗布,含浸せしめて筒状のプリプレグ29を形成し、該筒状のプリプレグ29をマンドレル1の軸芯方向に切り開くことで前記複数の斜向糸Sが配設された長尺の斜向糸繊維織物5のプリプレグ39を製造するFRP用のプリプレグの製造装置であって、前記マンドレル1の近傍にしてブレーダー2の後方側には、該マンドレル1の外周面上に未硬化状態若しくは半硬化状態の合成樹脂層を設ける合成樹脂塗布部19が設けられ、マンドレル1の近傍にしてブレーダー2の前方側には、前記合成樹脂層を半硬化せしめて筒状織物4と一体化せしめる半硬化部37が設けられ、また、マンドレル1を所定方向に移動せしめる駆動部 27 が設けられ、マンドレル1として、マンドレル1を駆動部 27 により軸芯方向へ移動した後、最前方の分割マンドレル1aを取り外し、この取り外した分割マンドレル1aを最後方の分割マンドレル1aの後部に継合するように構成されている複数の分割マンドレル1aが継合された構成のマンドレル1が採用されていることを特徴とするFRP用のプリプレグの製造装置に係るものである。
【0013】
また、請求項1記載のFRP用のプリプレグの製造装置において、合成樹脂塗布部19は、剥離紙24に未硬化状態若しくは半硬化状態の合成樹脂が塗布された樹脂テープ20を設け、該樹脂テープ20の剥離紙24側がマンドレル1と当接するようにして該樹脂テープ20を該マンドレル1の外周面にらせん状に供給巻回することで該マンドレル1の外周面上に合成樹脂層を形成するように構成されていることを特徴とするFRP用のプリプレグの製造装置に係るものである。
【0014】
また、請求項1,2いずれか1項に記載のFRP用のプリプレグの製造装置において、マンドレル1の近傍にしてブレーダー2と半硬化部37との間には該マンドレル1の外周面上に設けられた筒状織物4の外周面上に未硬化状態若しくは半硬化状態の第二合成樹脂層を設ける第二合成樹脂塗布部21が設けられ、マンドレル1の外周面上の合成樹脂層と筒状織物4と第二合成樹脂層とを半硬化部37で一体化せしめるように構成されていることを特徴とするFRP用のプリプレグの製造装置に係るものである。
【0015】
また、請求項3記載のFRP用のプリプレグの製造装置において、第二合成樹脂塗布部21は、剥離紙に未硬化状態若しくは半硬化状態の合成樹脂が塗布された第二樹脂テープ22を設け、該第二樹脂テープ22の合成樹脂側が筒状織物4と当接するようにして該樹脂テープ20を該マンドレル1の外周面にらせん状に供給巻回することで該マンドレル1の外周面上に合成樹脂層を形成するように構成されていることを特徴とするFRP用のプリプレグの製造装置に係るものである。
【0016】
また、請求項1〜4いずれか1項に記載のFRP用のプリプレグの製造装置において、マンドレル1の近傍にしてブレーダー2と合成樹脂塗布部19との間には、マンドレル1の軸芯方向に配される軸方向糸Rを供給する軸方向糸供給部6が設けられ、マンドレル1の外周面上に合成樹脂層を設けた後、該合成樹脂層の外周面上に複数の軸方向糸Rを並設状態に設け、該複数の軸方向糸R層の外周面上に筒状織物4を設けるように構成されていることを特徴とするFRP用のプリプレグの製造装置に係るものである。
【0017】
また、斜向糸供給部3を有するブレーダー2に軸芯方向に移動可能なマンドレル1が挿入され、この斜向糸供給部3は、マンドレル1の外周面上に該マンドレル1の軸芯に対して所定角度±θで斜向糸Sを供給し、この斜向糸供給部3からの複数本の斜向糸Sの供給により該マンドレル1の外周面上に筒状織物4を織成するように構成され、この筒状織物4をマンドレル1の軸芯方向に切り開くことで前記複数の斜向糸Sが配設された長尺の斜向糸繊維織物5を製造するFRP用のプリプレグの製造装置であって、前記マンドレル1を所定方向に移動せしめる駆動部27が設けられ、マンドレル1として、マンドレル1を駆動部27により軸芯方向へ移動した後、最前方の分割マンドレル1aを取り外し、この取り外した分割マンドレル1aを最後方の分割マンドレル1aの後部に継合するように構成されている複数の分割マンドレル1aが継合された構成のマンドレル1が採用されていることを特徴とするFRP用の繊維織物の製造装置に係るものである。
【0018】
また、請求項6記載のFRP用の繊維織物の製造装置において、マンドレル1の近傍にしてブレーダー2の前方側には、該ブレーダー2により織成された筒状織物4をマンドレル1の軸芯方向に切り開く切断部38が設けられていることを特徴とするFRP用の繊維織物の製造装置に係るものである。
【0019】
また、請求項7記載のFRP用の繊維織物の製造装置において、マンドレル1の近傍にして切断部38の前方側には、該切断部38により筒状織物4が切り開かれて製造された斜向糸繊維織物5をロール状に巻き取る巻取部40が設けられていることを特徴とするFRP用の繊維織物の製造装置に係るものである。
【0020】
【発明の作用及び効果】
マンドレル1とブレーダー2(組紐機と呼ばれることもある。)とにより、該マンドレル1の外周面に筒状織物4を形成すると、ブレーダー2の斜向糸供給部3から供給された斜向糸Sが所定角度±θの斜めに配設された筒状織物4が得られる。
【0021】
この筒状織物4をマンドレル1の軸芯方向に切断して開くと、前記斜向糸Sが斜めに配設された斜向糸繊維織物5が得られる。
【0022】
この斜向糸繊維織物5の長さはマンドレル1の長さにより制限されるが、理論上は、無限に長いマンドレル1を使用して無限に長い筒状織物4を形成できる為、非常に長い斜向糸繊維織物5でも製造できることになる。
【0023】
尚、斜向糸繊維織物5の巾は、マンドレル1の径及びブレーダー2の大きさによって制限されるが、これも理論上は無限にできる為、非常に巾の広い斜向糸繊維織物5でも製造できることになる。
【0024】
また、ブレーダー2の後方側に設けられた合成樹脂塗布部19によってマンドレル1に未硬化状態若しくは半硬化状態の合成樹脂層が形成され、この合成樹脂層上に筒状織物4が設けられるから、該筒状織物4が合成樹脂層に付着して一体化し、半硬化部37による半硬化作用により、簡単に筒状のプリプレグ29を形成できることになる。
【0025】
また、マンドレル1を複数の分割マンドレル1aが継合された構成とし、最前方の分割マンドレル1aを順次最後方の分割マンドレル1aの後部に継合していくことで、省スペースであっても略無限の長さの斜向糸繊維織物5を製造できることになる。
【0026】
本発明は上述のようにするから、非常に大きなFRP製品に使用される長尺の斜向糸繊維織物等を簡単に得ることができる実用性,生産性に秀れた技術となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図3〜5は本発明の第一実施例、図6,7は本発明の第二実施例であり、以下に説明する。
【0028】
符号1は、軸芯方向に移動可能なマンドレル1である。
【0029】
このマンドレル1は、前後方向に分割された分割マンドレル1aを複数継合する構成のものが採用され、軸芯方向に移動した後、最前方の分割マンドレル1aを分離し、該分割マンドレル1aを最後方の分割マンドレル1aの後方に継合せしめる構成を採用している。
【0030】
符号2は、ブレーダー2であり、該ブレーダー2は前記マンドレル1に被嵌されている。
【0031】
このブレーダー2は、公知の所謂丸打ブレーダーと呼ばれるブレーダー2が採用されている(このブレーダー2は、基板に複数の糸巻体が設けられ、この糸巻体の半数は蛇行運動を繰り返して右回転していき、残りの半数は蛇行運動を繰り返して左回転していく。)。このブレーダー2には、マンドレル1の外周面上に該マンドレル1の軸芯に対して所定角度±45°で斜向糸Sを供給する斜向糸供給部3が設けられており、軸芯方向へ移動するマンドレル1の外周面上に該斜向糸供給部3から複数本の斜向糸Sを供給して該マンドレル1の外周面上に筒状織物4を織成せしめるように構成されている(図4参照、尚、第一実施例では、前記糸巻体をそのまま斜向糸供給部3に設定している。)。
【0032】
符号19は、離型紙24に未硬化状態の合成樹脂(エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等)が塗布せしめられた第一樹脂テープ20をマンドレル1の外周面上にらせん状に供給巻回して第一樹脂層を形成する第一樹脂テープ供給部19(請求項1でいう合成樹脂塗布部19)である。この第一樹脂テープ20は、離型紙24がマンドレル1の外周面に当接する状態で供給され、前記筒状織物4は、該第一樹脂テープ20によって形成された第一樹脂層上に織成せしめられる。
【0033】
符号21は、離型紙24に未硬化状態の合成樹脂(エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等)が塗布せしめられた第二樹脂テープ22をマンドレル1の外周面上の筒状織物4上にらせん状に供給巻回して第二樹脂層を形成する第二樹脂テープ供給部21である。この第二樹脂テープ22は、合成樹脂側が筒状織物4に当接する状態で供給され、前記筒状織物4は、前記第一樹脂テープ20により形成された第一樹脂層と、第二樹脂テープ22により形成された第二樹脂層とによってサンドイッチ状に挟持される。
【0034】
符号37は、マンドレル1の外周面上に設けられた第一樹脂層及び第二樹脂層を加圧して半硬化せしめる半硬化部37である。筒状織物4は、この半硬化部37を通過することにより、合成樹脂が塗布,含浸せしめられた筒状のプリプレグ29となる。
【0035】
符号38は、筒状のプリプレグ29をカッター等の切断具30により軸芯方向に切断して該筒状のプリプレグ29をシート状に切り開く切断部38である。この筒状のプリプレグ29は、この切断部38を通過することにより、合成樹脂が塗布,含浸せしめられた斜向糸繊維織物5のプリプレグ39となる(図5参照。尚、樹脂は省略している。)。
【0036】
符号40は、斜向糸繊維織物5のプリプレグ39をマンドレル1の外周面上からローラ状に巻き取る巻取部40である。また、この斜向糸繊維織物5のプリプレグ39の巻き取りの際、第一樹脂テープ20の剥離紙24はマンドレル1の外周面上に残存するように構成する。
【0037】
符号23は、マンドレル1の外周面上に残存している第一樹脂テープ20の離型紙24を除去する離型紙除去部23である。
【0038】
符号25は、マンドレル1を支持し、且つ、該マンドレル1に先端部(最前方の分割マンドレル1aの先端部)に固定される支持固定部25である。前記マンドレル1の軸芯方向への移動は、この支持固定部25の引動若しくは押動により達成される。
【0039】
符号26は、マンドレル1を支持する支持部26である。この支持部26は、分割マンドレル1aを常時二点以上の支持点で支持する為、任意に所定間隔を置いて設けられる。尚、この支持部26はマンドレル1に固定されない。
【0040】
符号27は、前記支持固定部25に連結され、該支持固定部25を引動若しくは押動して前記マンドレル1を軸芯方向へ移動せしめる駆動部27である。
【0041】
符号28は、前記支持固定部25の移動をガイドするガイドレール28である。
この織成装置によれば、駆動部27によりマンドレル1を軸芯方向へ移動せしめると共に、前記第一樹脂テープ供給部19から該マンドレル1の外周面上に第一樹脂テープ20を供給して第一樹脂層を設け、この第一樹脂層上にブレーダー2の斜向糸供給部3から供給された斜向糸Sを供給して筒状織物4を織成し、この筒状織物4上に第二樹脂テープ供給部21を供給して第二樹脂層を設けることで、マンドレル1の外周面上に筒状のプリプレグ29が製造されることになる。
【0042】
続いて、この筒状のプリプレグ29をカッター等の切断具30により軸芯方向に切断して該筒状のプリプレグ29をシート状に開くことにより、長尺で且つ糸が45°の斜め方向に配設されている斜向糸繊維織物5のプリプレグ29が製造されることになる(尚、第一樹脂層及び第二樹脂層を設けない場合には、斜向糸繊維織物5が織成されることになる。)。
【0043】
この斜向糸繊維織物5のプリプレグ29は、常法に沿って形成されたたて糸よこ糸繊維織物9に合成樹脂を塗布,含浸せしめたプリプレグと交互に積層重合されて重合プリプレグに形成される。
【0044】
第一実施例は上述のように、マンドレル1とブレーダー2によって形成された筒状織物4を切り開くことで斜向糸繊維織物5が形成されるから、該斜向糸繊維織物5の長さや巾は筒状織物4の長さや太さによって決定され、任意の長さ及び巾の斜向糸繊維織物5が形成されることになり、しかも、非常に長い筒状織物4でも形成することができる為、非常に長い斜向糸繊維織物5でも簡単に形成できる実用性に秀れたFRP用の繊維織物の製造装置となる。
【0045】
また、マンドレル1の外周面上に筒状織物4を形成した後、直ぐに筒状織物4を切り開いて斜向糸繊維織物5とし、この斜向糸繊維織物5をロール状に巻き取る構成が採用され、更に、マンドレル1として前後方向に複数分割された分割マンドレル1aを採用し、前方の分割マンドレル1aを除去し該除去した分割マンドレル1aを、最後方の分割マンドレル1aの後方に順次継合していく構成が採用されているから、マンドレル1の長さが事実上無限となり、必然的にマンドレル1の全長が短くても非常に長い筒状織物4を形成することができ、よって、非常に長い斜向糸繊維織物5であっても連続的に形成することができる。また、形成された長い斜向糸繊維織物5(若しくは斜向糸繊維織物5のプリプレグ29)は使用者が任意の長さに切断して使用することができる商品価値の高いものとなる。
【0046】
また、マンドレル1の外周面上に第一樹脂層が設けられ、この第一樹脂層上に筒状織物4が形成される構成を採用したから、筒状織物4を形成する過程で該筒状織物4と第一樹脂層とが一体化されたプリプレグを形成することができ、必然的に、このプリプレグを切り開くことで斜向糸繊維織物5に合成樹脂を塗布,含浸せしめられたプリプレグ29が得られることになる。
【0047】
また、剥離紙24に合成樹脂が塗布された第一樹脂テープ20を使用してマンドレル1上に第一樹脂層を設ける構成が採用されており、しかも、この第一樹脂テープ20の剥離紙24側がマンドレル1に当接するように構成されているから、第一樹脂テープ20をマンドレル1にらせん状に巻回していくことで該マンドレル1上に簡単に且つ均一に第一樹脂層を設けることができ、しかも、剥離紙24の存在故にマンドレル1に直接樹脂が付着したりせず、該マンドレル1上からプリプレグを良好に剥離していくことができ、更に、分割マンドレル1aを使用する場合、プリプレグを剥離した後の分割プリプレグ1aをそのまま最後方の分割マンドレル1aの後方に継合しつつマンドレル1の軸芯方向への移動を行い筒状織物4の形成が行われることになる。
【0048】
また、マンドレル1上に形成された筒状織物4上に第二樹脂層が設けられた後、該筒状織物4と第二樹脂層とを該マンドレル1から剥離する構成が採用されているから、筒状織物4は前記マンドレル1上に設けられた第一樹脂層と筒状織物4上に設けられた第二樹脂層とによってサンドイッチ状態に挟持され、必然的に該筒状織物4を切り開いて得られる斜向糸繊維織物5は表面側にも裏面側にも樹脂層が設けられたプリプレグ29となり、樹脂ムラのない均一な品質の斜向糸繊維織物5のプリプレグ29が得られることになる。
【0049】
また、筒状織物4上に第二樹脂層を設ける方法も剥離紙に合成樹脂が塗布された樹脂テープ(第二樹脂テープ22)を使用する方法としたから、第二樹脂テープ22を筒状織物4にらせん状に巻回していくことで該マンドレル1上に簡単に且つ均一に第二樹脂層を設けることができ、樹脂ムラのないより一層均一な品質の斜向糸繊維織物5のプリプレグが得られることになる。
【0050】
また、第一樹脂テープ20の剥離紙24をマンドレル1上に残したまま、且つ、この斜向糸繊維織物5のプリプレグ29に第二樹脂テープ22の剥離紙を残したまま、該斜向糸繊維織物5のプリプレグを該マンドレル1上から剥離して巻き取るから、巻き取られたプリプレグ29の片面には剥離紙が存在し、ロール状に巻き取られても隣接重合するプリプレグ29同志が付着したりしないことになる。また、第二樹脂テープ22の剥離紙をプリプレグから剥離し、第一樹脂テープ20の剥離紙24をプリプレグ29に残す方法であると、第二樹脂テープ22の剥離紙を剥離してからでなければプリプレグ29を巻き取ることができず、装置全体が長くなるが、本実施例では第二樹脂テープ22の剥離紙はプリプレグに残したままであり、マンドレル1からプリプレグ29を剥離する作業と同時に第一樹脂テープ20の剥離紙24を剥離することができ、よって、装置全体を短くすることができる。
【0051】
尚、合成樹脂が塗布されていない筒状織物4を形成し、該筒状織物4を切り開いて斜向糸繊維織物5とした後、該斜向糸繊維織物5に樹脂を塗布,含浸せしめてプリプレグを製造する方法でも、同様に非常に長い斜向糸繊維織物5のプリプレグを形成することができる。
【0052】
第二実施例は、第一実施例において、マンドレル1の近傍にしてブレーダー2と合成樹脂塗布部19との間には、マンドレル1の軸芯方向に配される軸方向糸Rを供給する軸方向糸供給部6が設けられ、マンドレル1の外周面上に合成樹脂層を設けた後、該合成樹脂層の外周面上に複数の軸方向糸Rを並設状態に設け、該複数の軸方向糸R層の外周面上に筒状織物4を設けるように構成されているものである。
【0053】
また、この第二実施例も、第一実施例同様にマンドレル1上に第一樹脂テープ20により第一樹脂層を設けた後、該第一樹脂層上に重合筒状織物7を形成し、この重合筒状織物7上に第二樹脂テープ22により第二樹脂層を設け、その後、カッター等の切断具30により該重合筒状織物7を軸芯方向に切り開いて軸方向糸付斜向糸繊維織物8のプリプレグとし、続いて、ロール状に巻き取っていくものである。
【0054】
従って、この第二実施例によれば、軸方向糸Rと筒状織物4とが重合された重合筒状織物7が形成され、該重合筒状織物7をマンドレル1の軸芯方向に切り開くことで前記複数の斜向糸Sが斜め方向に配設され且つ前記軸方向糸Rが長尺方向に配設された軸方向糸付斜向糸繊維織物8や、軸方向糸付斜向糸繊維織物8のプリプレグが製造されることになる。
【0055】
また、前記第一実施例同様に、軸方向糸付斜向糸繊維織物8の長さや巾は重合筒状織物7の長さや太さによって決定され、任意の長さ及び巾の軸方向糸付斜向糸繊維織物8を形成できることになり、しかも、重合筒状織物7は非常に長いものでも形成することができる為、非常に長い斜向糸繊維織物5等でも簡単に形成できることになる。
【0056】
また、軸方向糸Rが存在する分、軸方向糸付斜向糸繊維織物8は長尺方向への強度の高いものが得られる。
【0057】
また、マンドレル1上に軸方向糸Rを設けた後、該軸方向糸Rを筒状織物4によって押さえ込むことになり、該軸方向糸Rは良好に固定されることになる。尚、ブレーダー2の前方に軸方向糸供給部を設け、マンドレル1上に筒状織物4を形成した後、該筒状織物4上に軸方向糸Rを配設する場合は、第二樹脂テープ22によって軸方向糸Rが固定されることになる。
【0058】
以上、第一実施例及び第二実施例によれば、いずれも非常に長いFRP製品に使用される長尺の斜向糸繊維織物等を簡単に得ることができる実用性,生産性に秀れた技術となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 斜向糸繊維織物5とたて糸よこ糸繊維織物9とを交互に重合して得られる重合繊維10の説明図である。
【図2】 従来の斜向糸繊維織物5の製造方法を示す説明平面図である。
【図3】 第一実施例の斜向糸繊維織物5のプリプレグ29を製造する装置の説明図である。
【図4】 第一実施例のブレーダー2の説明斜視図である。
【図5】 第一実施例の筒状織物4のプリプレグから斜向糸繊維織物5のプリプレグ29を製造する工程を示す説明斜視図である。
【図6】 第二実施例のブレーダー2の説明斜視図である。
【図7】 第二実施例により得られた軸方向糸付斜向糸繊維織物8の説明図である。
【符号の説明】
S 斜向糸
R 軸方向糸
1 マンドレル
1a 分割マンドレル
2 ブレーダー
3 斜向糸供給部
4 筒状織物
5 斜向糸繊維織物
6 軸方向糸供給部
7 重合筒状織物
8 軸方向糸付斜向糸繊維織物
19 合成樹脂塗布部
20 樹脂テープ
21 第二合成樹脂塗布部
22 第二樹脂テープ
24 剥離紙
27 駆動部
29 プリプレグ
37 半硬化部
38 切断部
39 プリプレグ
40 巻取部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a prepreg for FRP and an apparatus for manufacturing a fiber fabric for FRP.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
FRP (fiber reinforced resin) products, for example, are obtained by applying epoxy resin to a woven fabric made of carbon fiber, impregnating and pressing to obtain a prepreg, and then polymerizing, pressing, deforming and cutting a plurality of the prepregs to obtain a predetermined prepreg. It is manufactured by processing into thickness and shape.
[0003]
By the way, when this FRP product superposes a plurality of prepregs so that the formed product exhibits as much strength as possible in all directions, as shown in FIG. A prepreg obtained from the warp and weft fiber woven fabric 9 in which the warp and weft yarns are disposed in an oblique direction of 45 °, and a prepreg obtained from the warp and weft
[0004]
FIG. 1 shows a structure in which two warp and weft fiber fabrics 9 and two oblique
[0005]
However, this FPR product manufacturing method has the following problems.
[0006]
That is, when manufacturing a very large FPR product, for example, a large FPR product having a length of 6 m, the oblique
[0007]
Specifically, the oblique
[0008]
Therefore, conventionally, a warp weft fiber fabric 9 having a width of about 2 m, which is normally woven, is cut at an angle of 45 ° and an oblique yarn fiber fabric having a length of about 2.5 m is joined to form a diagonal length of a predetermined length. A method for manufacturing the
[0009]
Accordingly, there is a demand in the industry for a technique that can easily produce a long or wide oblique
[0010]
The present invention has been achieved in view of the above-mentioned demand, and has excellent practicality and productivity that can easily obtain a long slanted yarn fiber fabric or prepreg used in a very large FRP product. Provide technology.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0012]
A mandrel 1 that is movable in the axial direction is inserted into a
[0013]
Further, in the FRP prepreg manufacturing apparatus according to claim 1, the synthetic resin coating unit 19 is provided with a
[0014]
Further, in the FRP prepreg manufacturing apparatus according to any one of
[0015]
Further, in the FRP prepreg manufacturing apparatus according to claim 3, the second synthetic
[0016]
Further, in the FRP prepreg manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , in the vicinity of the mandrel 1, between the
[0017]
In addition, a mandrel 1 that can move in the axial direction is inserted into a
[0018]
Further, in the apparatus for manufacturing a fiber fabric for FRP according to
[0019]
Further, in the apparatus for manufacturing a fiber fabric for FRP according to claim 7, an oblique direction manufactured by cutting the tubular fabric 4 by the cutting
[0020]
[Action and effect of the invention]
When the tubular fabric 4 is formed on the outer peripheral surface of the mandrel 1 by the mandrel 1 and the braider 2 (sometimes called a braid machine), the oblique yarn S supplied from the oblique yarn supply unit 3 of the
[0021]
When the tubular fabric 4 is cut and opened in the axial direction of the mandrel 1, the oblique
[0022]
Although the length of the oblique
[0023]
The width of the oblique yarn fiber woven
[0024]
Further, a synthetic resin layer in an uncured state or a semi-cured state is formed on the mandrel 1 by the synthetic resin coating portion 19 provided on the rear side of the
[0025]
Further, the mandrel 1 has a configuration in which a plurality of divided mandrels 1a are joined, and the foremost divided mandrel 1a is sequentially joined to the rear part of the rearmost divided mandrel 1a, so that even in a space-saving manner, The oblique
[0026]
Since the present invention is as described above, it is a technique excellent in practicality and productivity that can easily obtain long slanted yarn fiber fabrics and the like used for very large FRP products.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
3 to 5 show a first embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention, which will be described below.
[0028]
Reference numeral 1 denotes a mandrel 1 that can move in the axial direction.
[0029]
The mandrel 1 has a structure in which a plurality of divided mandrels 1a divided in the front-rear direction are joined, and after moving in the axial direction, the foremost divided mandrel 1a is separated, and the divided mandrel 1a is moved to the end. A configuration is adopted in which the rear divided mandrels 1a are joined together.
[0030]
[0031]
As this
[0032]
Reference numeral 19 denotes a first resin obtained by spirally feeding and winding a
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
[0041]
According to this weaving apparatus, the mandrel 1 is moved in the axial direction by the
[0042]
Subsequently, the
[0043]
The
[0044]
In the first embodiment, the oblique
[0045]
Moreover, after forming the cylindrical fabric 4 on the outer peripheral surface of the mandrel 1, a configuration is adopted in which the cylindrical fabric 4 is immediately cut open to form the oblique
[0046]
In addition, since the first resin layer is provided on the outer peripheral surface of the mandrel 1 and the tubular fabric 4 is formed on the first resin layer, the tubular fabric is formed in the process of forming the tubular fabric 4. A prepreg in which the woven fabric 4 and the first resin layer are integrated can be formed, and inevitably, a
[0047]
In addition, a configuration in which a first resin layer is provided on the mandrel 1 using a
[0048]
Moreover, since the 2nd resin layer is provided on the cylindrical fabric 4 formed on the mandrel 1, the structure which peels this cylindrical fabric 4 and the 2nd resin layer from this mandrel 1 is employ | adopted. The tubular fabric 4 is sandwiched between the first resin layer provided on the mandrel 1 and the second resin layer provided on the tubular fabric 4, and the tubular fabric 4 is necessarily cut open. The oblique yarn fiber woven
[0049]
Moreover, since the method of providing the second resin layer on the cylindrical fabric 4 is also a method using a resin tape (second resin tape 22) in which a synthetic resin is applied to release paper, the
[0050]
Also, the oblique yarn is left with the
[0051]
In addition, after forming the cylindrical fabric 4 to which the synthetic resin is not applied and cutting the cylindrical fabric 4 into the oblique
[0052]
In the second embodiment, in the first embodiment, an axis for supplying an axial thread R arranged in the axial direction of the mandrel 1 between the
[0053]
Also, in the second embodiment, as in the first embodiment, after providing the first resin layer on the mandrel 1 with the
[0054]
Therefore, according to this second embodiment, a polymerized tubular fabric 7 in which the axial yarn R and the tubular fabric 4 are polymerized is formed, and the polymerized tubular fabric 7 is cut in the axial direction of the mandrel 1. And the plurality of oblique yarns S are arranged in the oblique direction and the axial direction yarn R is arranged in the longitudinal direction. A prepreg of the
[0055]
As in the first embodiment, the length and width of the oblique
[0056]
Further, as long as the axial yarn R is present, the oblique yarn fiber woven
[0057]
Moreover, after providing the axial thread | yarn R on the mandrel 1, this axial thread | yarn R will be pressed down with the cylindrical fabric 4, and this axial thread | yarn R will be fixed favorably. In the case where the axial yarn supply portion is provided in front of the
[0058]
As described above, according to the first embodiment and the second embodiment, it is excellent in practicality and productivity that can easily obtain a long slanted yarn fiber fabric used for an extremely long FRP product. Technology.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of a polymerized
FIG. 2 is an explanatory plan view showing a method of manufacturing a conventional oblique
FIG. 3 is an explanatory view of an apparatus for producing a
FIG. 4 is an explanatory perspective view of the
FIG. 5 is an explanatory perspective view showing a process of manufacturing a
FIG. 6 is an explanatory perspective view of a
FIG. 7 is an explanatory view of a diagonal
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS S Oblique thread R Axial thread 1 Mandrel 1a Divided
19 Synthetic resin application part
20 Resin tape
21 Second synthetic resin application part
22 Second resin tape
24 Release paper
27 Drive unit
29 prepreg
37 Semi-cured part
38 Cutting part
39 prepreg
40 Winding part
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