JP5251723B2 - 樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置 - Google Patents
樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5251723B2 JP5251723B2 JP2009118545A JP2009118545A JP5251723B2 JP 5251723 B2 JP5251723 B2 JP 5251723B2 JP 2009118545 A JP2009118545 A JP 2009118545A JP 2009118545 A JP2009118545 A JP 2009118545A JP 5251723 B2 JP5251723 B2 JP 5251723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- widening
- fiber bundle
- carbon fiber
- roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims description 142
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims description 142
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 title claims description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 80
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 72
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 72
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 70
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 6
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011304 carbon pitch Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
図1は、本発明の一実施例としての樹脂含浸装置を適用したトウプリプレグ製造装置の概略構成を示す説明図である。トウプリプレグ製造装置500は、トウプリプレグ(予め樹脂が含浸された繊維束)を製造する。製造されたトウプリプレグは、フィラメントワインディング(FW)法による高圧ガスタンク等の製造において用いられる。
図5は、第2の実施例の高圧ガスタンク製造装置の構成を示す説明図である。この高圧ガスタンク製造装置600は、第1の実施例の樹脂含浸部100により樹脂を含浸させた繊維束を用いて、FW法により高圧ガスタンクを製造する。なお、第1の実施例では、1本のカーボン繊維束f1から1本のトウプリプレグを製造していたのに対し、第2の実施例では、4本のカーボン繊維束から4本のトウプリプレグを製造し、得られた4本のトウプリプレグを用いて高圧ガスタンクを製造する。
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
各実施例では、2つの拡幅ローラー10a,10bは、樹脂供給装置12から供給される樹脂をそのまま孔23を介してカーボン繊維束f1〜f4に供給していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、2つの拡幅ローラー10a,10bの内部に電熱線を配置し、これら拡幅ローラー10a,10bの内部において樹脂を加熱してから孔23を介してカーボン繊維束f1〜f4に供給することもできる。このような構成により、配管11a,11bを通る間に冷却されて粘度が上昇した樹脂を、2つの拡幅ローラー10a,10bにおいて加熱することにより粘度を低下させることができる。したがって、カーボン繊維束f1〜f4に含浸させる樹脂の粘度を低下させることができるので、カーボン繊維束f1〜f4における樹脂の含浸率をより向上させることができる。この構成における電熱線は、請求項における加熱部に相当する。なお、2つの拡幅ローラー10a,10bにおける加熱後の樹脂の温度としては、例えば、50℃〜100℃の範囲の温度とすることができる。樹脂に硬化剤が含まれている場合には、50℃〜100℃の範囲で軟化が起こり、100℃以上となった場合に硬化が始まるからである。なお、樹脂の加熱目標温度は、使用する樹脂の種類に応じて適切な値に設定することが好ましい。
各実施例において、2つの拡幅ローラー10a,10bは、カーボン繊維束f1〜f4の搬送方向に回転自在に配置されていたが、回転せずに固定して配置することもできる。また、各実施例において、2つの拡幅ローラー10a,10bを振動させる構成とすることもできる。具体的には、樹脂含浸部100において、2つの拡幅ローラー10a,10bを超音波振動させるアクチュエータを設けて、かかるアクチュエータにより2つの拡幅ローラー10a,10bを振動させることもできる。アクチュエータとしては、例えば、発振器から出力される高周波信号に応じて振動する振動子と、振動子の振動を増幅させる増幅機構と、増幅後の振動を2つの拡幅ローラー10a,10bに伝達する伝達機構とを備える構成を採用することができる。このような構成により、2つの拡幅ローラー10a,10bの振動により、単繊維cf同士の張り付きや、単繊維cfの拡幅ローラー10a,10bへの張り付きを抑えることができ、カーボン繊維束f1〜f4をより大きく拡幅することができる。したがって、カーボン繊維束f1〜f4における樹脂の含浸率を向上させることができる。
各実施例では、外殻部22は、ポーラス金属で形成されていたが、これに代えて、多数の孔を設けた薄い金属板(ステンレス等の板)や金属メッシュによって形成することもできる。多数の孔を設けた薄い金属板により外殻部22を形成する場合において、孔の断面形状として円形とすることができる。また、孔の断面形状を外殻部22の幅方向に延びた長方形とし、孔をスリット状に配置することもできる。
各実施例では、カーボン繊維束f1〜f4に含浸させる樹脂はエポキシ樹脂であったが、エポキシ樹脂に限らず任意の樹脂を採用することができる。例えば、フェノール樹脂や、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを用いることができる。また、カーボン繊維に代えて、ガラス繊維やアラミド繊維等任意の繊維を採用することもできる。これらの構成においても、本発明を適用することにより、樹脂の損傷を抑制しつつ樹脂の含浸率を向上させることができる。
各実施例では、樹脂含浸部100が供える拡幅ローラーの数は2つであったが、任意の数とすることができる。また、2つの拡幅ローラー10a,10bは、カーボン繊維束f1〜f4の互いに対向する部分(表面S1及び表面S2)と接触していたが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、例えば、拡幅ローラー10aはカーボン繊維束f1〜f4の側面(表面S2と直交する面)側において接触し、拡幅ローラー10bは各実施例と同様にカーボン繊維束f1〜f4の表面S2において接触する構成とすることもできる。すなわち、一般には、複数の拡幅ローラーが互いに繊維束の異なる部分が外部表面と接するように配置されている構成を、本発明の樹脂含浸装置に採用することができる。
各実施例では、樹脂含浸部100は、トウプリプレグ製造装置500又は高圧ガスタンク製造装置600の一部の機能部として構成されていたが、これに代えて、独立した装置(樹脂含浸装置)として構成することもできる。この場合において、本発明の樹脂含浸装置を、高圧タンク製造装置に限らず、繊維を巻きつける任意の装置に適用することもできる。例えば、車両や航空機等で用いられるプロペラシャフトやドアフレーム等に繊維を巻きつける装置に適用することもできる。
Claims (5)
- 複数の繊維からなる繊維束に樹脂を含浸させる樹脂含浸装置であって、
前記繊維束を拡げる拡幅ローラーと、
前記拡幅ローラーの内部に樹脂を供給する樹脂供給部と、
を備え、
前記拡幅ローラーは、
前記繊維束と接触する外部表面と、
前記拡幅ローラーの内部に供給された樹脂を前記外部表面に供給する連通孔と、
を有する、樹脂含浸装置。 - 請求項1に記載の樹脂含浸装置において、さらに、
前記拡幅ローラーを加熱する加熱部を備える、樹脂含浸装置。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂含浸装置において、
前記拡幅ローラーは、ポーラス金属により形成されている、樹脂含浸装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の樹脂含浸装置において、
複数の前記拡幅ローラーを備え、
前記複数の拡幅ローラーは、互いに前記繊維束の異なる部分が前記外部表面に接するように配置されている、樹脂含浸装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の樹脂含浸装置を備える、高圧ガスタンク製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009118545A JP5251723B2 (ja) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009118545A JP5251723B2 (ja) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010264680A JP2010264680A (ja) | 2010-11-25 |
JP5251723B2 true JP5251723B2 (ja) | 2013-07-31 |
Family
ID=43362113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009118545A Expired - Fee Related JP5251723B2 (ja) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5251723B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5917223B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-05-11 | 村田機械株式会社 | 繊維束処理装置 |
TWI816723B (zh) * | 2017-12-14 | 2023-10-01 | 德商巴斯夫歐洲公司 | 浸漬個別纖維、個別紗線或個別粗紗的裝置及方法 |
KR102177348B1 (ko) * | 2019-07-18 | 2020-11-11 | 순천향대학교 산학협력단 | 장섬유 복합재의 제조방법 |
DE102021208517B4 (de) | 2021-08-05 | 2024-05-02 | Innfa Gmbh | Verfahren, Verwendung einer Anlage und Spule zum Behandeln, insbesondere Imprägnieren, von Endlosfasern |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04351510A (ja) * | 1991-05-29 | 1992-12-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂ワニスの含浸方法 |
JP3635773B2 (ja) * | 1996-03-26 | 2005-04-06 | 東レ株式会社 | ヤーンプリプレグの製造方法および装置 |
JPH10119044A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 繊維基材へのワニス含浸方法及び含浸装置 |
JP3837872B2 (ja) * | 1997-10-15 | 2006-10-25 | 日東紡績株式会社 | ガラス繊維織物の開繊処理方法 |
JP2002028924A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-29 | Nkk Corp | 樹脂含浸方法及び樹脂含浸装置 |
JP2006346668A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-12-28 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂含浸装置と樹脂含浸方法 |
JP4924202B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2012-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 繊維束の樹脂含浸方法および繊維束樹脂含浸装置 |
-
2009
- 2009-05-15 JP JP2009118545A patent/JP5251723B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010264680A (ja) | 2010-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10751954B2 (en) | Automated fiber placement and in-situ fiber impregnation system and method | |
JP4808862B2 (ja) | 展開可能な構造部品とその製造方法 | |
JP5251723B2 (ja) | 樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置 | |
JP6210088B2 (ja) | タンクの製造方法、および、タンクの製造装置 | |
JP5316061B2 (ja) | 繊維拡幅装置及び高圧ガスタンク製造装置 | |
JP2011513085A (ja) | 成形プリフォーム及び成形frp構成部品の製造方法、本方法を実行するための引き抜き成形システム及び圧縮装置 | |
US20160339650A1 (en) | Manufacturing method of tank and tank manufacturing apparatus | |
KR101609209B1 (ko) | 열경화성 및 열가소성 프리프레그 선택적 제조시스템 | |
RU2016124564A (ru) | Способ и система для пропитки волокон с получением препрега | |
KR102008565B1 (ko) | 토우 프리프레그 제조 장치 및 방법 | |
US20100175817A1 (en) | Method and apparatus for the continuous production of a multiaxial laid scrim web | |
JP2012110935A (ja) | 繊維強化樹脂シートの製造装置及びその製造方法 | |
JP2007313697A (ja) | 繊維束の開繊装置、繊維束の開繊方法及び圧力容器 | |
JP2016010904A (ja) | 繊維構造体成形装置 | |
KR101223704B1 (ko) | 탄소 섬유 파이프 제조방법 및 이에 의하여 제조된 탄성 섬유 파이프 | |
JP2013227695A (ja) | 強化繊維を開繊する装置および方法 | |
JP5569142B2 (ja) | プリプレグの製造装置およびプリプレグの製造方法 | |
JPH04122631A (ja) | 炭素繊維強化プラスチックの管状物及びその製造方法 | |
JP2013076193A (ja) | 繊維束の開繊装置及び開繊方法 | |
JP2005324513A (ja) | Frp製桁材のプリフォーム連続製造装置 | |
JPWO2014045429A1 (ja) | 風車翼の製造方法 | |
JP2004292604A (ja) | ストランドプリプレグの連続製造方法 | |
KR102184098B1 (ko) | 사각 와인딩 튜브 제조방법 | |
JP5280164B2 (ja) | 巻取機用ガイド装置、強化繊維束の巻き取り方法ならびに強化繊維束の巻体 | |
KR20160089061A (ko) | 스프레딩 장치 및 그 스프레딩 장치를 포함하는 원사의 스프레딩 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110921 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130319 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130401 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5251723 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160426 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |