JP5315713B2 - Frp製部材用プリフォームの製造方法 - Google Patents
Frp製部材用プリフォームの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5315713B2 JP5315713B2 JP2008030084A JP2008030084A JP5315713B2 JP 5315713 B2 JP5315713 B2 JP 5315713B2 JP 2008030084 A JP2008030084 A JP 2008030084A JP 2008030084 A JP2008030084 A JP 2008030084A JP 5315713 B2 JP5315713 B2 JP 5315713B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforcing fiber
- preform
- fiber base
- shape
- manufacturing
- 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
Images
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
長手方向に延びる強化繊維材の積層体からなるドライの強化繊維基材を弾性変形可能なマンドレルに沿わせて配置する工程Aと、
前記強化繊維基材とマンドレルを第1バッグ材で密閉することにより第1バッグ構造体を形成し、その内部を減圧することにより前記強化繊維基材を前記マンドレルの形状に沿わせて所定の横断面形状に賦形する工程Bと、
前記第1バッグ構造体を、長手方向に所定の湾曲もしくは屈曲形状を有する賦形型の上に配置する工程Cと、
前記賦形型上の第1バッグ構造体を第2バッグ材で密閉し、第2バッグ材の内部を減圧することにより、第1バッグ構造体内の強化繊維基材を前記賦形型の形状に沿わせて長手方向に湾曲もしくは屈曲した形状に賦形する工程Dと、
を有することを特徴とする方法からなる。
図1は、本発明の一実施態様に係るFRP製部材用プリフォームの製造方法により製造されるべき樹脂含浸前のプリフォームの形状例を示している(このプリフォームを用いて本発明に係るFRP製部材の製造方法により製造されるべきFRP製部材も、同等の形状として例示される)。図1に示す賦形後のプリフォーム1は、横断面形状がウエブ部2と、ウエブ部2の両側で互いに反対方向に折れ曲がって延びるフランジ部3、4とからなり、長手方向X−Xには湾曲して延びる形状に賦形されている。本発明では、このような横断面形状をZ形横断面形状と呼び、該Z形横断面形状は、ウエブ部2からのフランジ部3、4の屈曲角が90度以外のものも含み、ウエブ部2に対するフランジ部3、4の屈曲角が互いに異なるものも含む概念である。また、フランジ部3、4のサイズについても、同一でも互いに異なっていてもよい。なお、前述の如く、本発明においては、L形の横断面形状、ウエブ部の両端部でフランジ部が同じ方向に屈曲して延びるC形の横断面形状、円弧状の横断面形状などの採用も可能である。
Z形横断面形状の長手方向に曲率半径R2000mmで湾曲している、長さ1mのプリフォームを次の手段で作製した。
強化繊維材には、東レ(株)製T800Sの炭素繊維糸条がよこ糸で結束された一方向織物を用い、その一方向織物にポリエーテルスルホンとエポキシからなる高靱性層間強化樹脂粒子を分散付与した強化繊維材を裁断し、積層構成[45/0/−45/90/45/0/−45/90]Sに積層して、幅140mm、長さ450mmの強化繊維基材を作製した。ここで積層構成[45/0/−45/90/45/0/−45/90]Sの45、0、−45、90は長手方向を0°とした場合の積層角度およびその順番を意味する。Sは鏡面対象を意味する。
図7(B)のように、プリフォームの凹部側のフランジ部に、厚み2mm、幅30mm、長さ450mmのアルミニウム製押圧板を配置した以外は、実施例1と同様にしてプリフォームを作製した。プリフォームの外観検査を行った結果、凹部側のフランジ部に凸形状の皺はなく、高品位なプリフォームであることが確認された。
図10に示すように、プリフォームのフランジ部からウェブ部の一部に延びる切り欠き(スリット)を有するように、予め強化繊維基材を作製した他は、実施例2と同様にしてプリフォームを作製した。プリフォームの外観検査を行った結果、フランジ部、ウェブ部共に成形品に問題となるような大きな皺はなく、高品位なプリフォームであることが確認された。
図14のように、強化繊維基材を構成している0度強化繊維配向層のウエブ部相当部分66とそれに対し屈曲賦形されるべき上フランジ部相当部分67およびFフランジ部相当部分68との境界部およびウエブ部相当部分66が、長手方向に平行に4分割になるように横糸が切断された分断状態部位を有する形態で積層した以外は実施例3と同様にしてプリフォームを作製した。プリフォームの外観検査を行った結果、フランジ部、ウエブ部共に成形品に問題となるような大きな皺はなく、高品位なプリフォームであることが確認された。
実施例3で作製したプリフォームの凹部側のフランジ部および両ウェブ面にウェブ形状に一致した厚さ2mmのアルミニウム製の押圧板を配置した状態にてナイロン製バギングフィルムで密閉し、内部を真空吸引してVaRTM成形により、エポキシ樹脂を注入し、オーブン内にて130℃、2時間の加熱処理を行い、エポキシ樹脂を硬化させた。エポキシ樹脂の硬化後、冷却して、バギングフィルムを外して押圧材を脱型してCFRP製フレームを作製した。
実施例4で作製したプリフォームの凹部側のフランジ部および両ウェブ面にウェブ形状に一致した厚さ2mmのアルミニウム製の押圧板を配置した状態にてナイロン製バギングフィルムで密閉し、内部を真空吸引してVaRTM成形により、エポキシ樹脂を注入し、オーブン内にて130℃、2時間の加熱処理を行い、エポキシ樹脂を硬化させた。エポキシ樹脂の硬化後、冷却して、バギングフィルムを外して押圧材を脱型してCFRP製フレームを作製した。
実施例1で用いたフレキシブルマンドレルと同形状のアルミニウム製マンドレルを用いて、実施例1と同様に第1バッグ構造体を準備し、そのままオーブン内に投入して温度80℃、2時間の加熱処理によりZ形横断面形状を有するストレートなプリフォームを作製した。
比較例1と同様に、Z形横断面形状を有するストレートなプリフォームを作製し、同プリフォームに実施例1で用いたフレキシブルマンドレルを配置した状態にて、実施例1で用いた曲面型の上に配置し、プリフォームおよびフレキシブルマンドレルを共にナイロン製バギングフィルムで密閉し、内部を真空吸引することにより、曲面型に沿わせた状態にて、オーブン内にて温度80℃、2時間の加熱処理を行い、プリフォームを作製した。プリフォームの外観検査を行った結果、プリフォームの長手方向のほぼ中央の両フランジ、ウェブ部に大きな皺が多数確認された。
2、34 ウエブ部
3、4、33 フランジ部
11 強化繊維材
12 強化繊維基材
13 マンドレル
14 第1バッグ材としての第1のバギングフィルム
15 第1バッグ構造体
16 押圧板
17 賦形型
18 第2バッグ材としての第2のバギングフィルム
19 シール材
21 剛体板
32 スリット
41 賦形しようとするプリフォーム
42 ウエブ部
43 上フランジ部
44 下フランジ部
51、61 強化繊維糸条
52、62 よこ糸
53、63 一方向強化繊維材
54、64 他の強化繊維材
55、65、72 強化繊維基材
56、66 ウエブ部相当部分
57、67 上フランジ部相当部分
58、68 下フランジ部相当部分
69、71 分断部位
X−X 長手方向
Claims (16)
- 長手方向に湾曲もしくは屈曲しているFRP製部材の樹脂含浸前のプリフォームを製造するに際し、
長手方向に延びる強化繊維材の積層体からなるドライの強化繊維基材を弾性変形可能なマンドレルに沿わせて配置する工程Aと、
前記強化繊維基材とマンドレルを第1バッグ材で密閉することにより第1バッグ構造体を形成し、その内部を減圧することにより前記強化繊維基材を前記マンドレルの形状に沿わせて所定の横断面形状に賦形する工程Bと、
前記第1バッグ構造体を、長手方向に所定の湾曲もしくは屈曲形状を有する賦形型の上に配置する工程Cと、
前記賦形型上の第1バッグ構造体を第2バッグ材で密閉し、第2バッグ材の内部を減圧することにより、第1バッグ構造体内の強化繊維基材を前記賦形型の形状に沿わせて長手方向に湾曲もしくは屈曲した形状に賦形する工程Dと、
を有することを特徴とするFRP製部材用プリフォームの製造方法。 - 工程Bの前に、工程Aで配置された強化繊維基材をマンドレルの形状に沿わせて予賦形する工程Eを有する、請求項1に記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 工程Bにおいて、第1バッグ材内に、第1バッグ材の内部の減圧に伴う第1バッグ材の収縮により前記強化繊維基材を前記マンドレルに向けて押圧可能な押圧板を配置する、請求項1または2に記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記押圧板が、工程Dにおける前記強化繊維基材の賦形に伴って変形可能な部材からなる、請求項3に記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 工程Dにおいて、第1バッグ材内の真空度の方が、第2バッグ材内の真空度よりも低い、請求項1〜4のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 工程Dの後に、または工程Dの最終段階で、工程Dにおける第1バッグ材内の真空度をより高め、第1バッグ材の内部の減圧に伴う第1バッグ材の収縮による押圧力をより高める工程Fを有する、請求項1〜5のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 工程Dの後に、または工程Dの最終段階で、賦形された強化繊維基材を加熱する工程Gを有する、請求項1〜6のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記強化繊維基材が、強化繊維糸条が一方向に平行に配列した強化繊維材を用いて形成されている、請求項1〜7のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記強化繊維基材が、長手方向に対する配向角度が0度の強化繊維糸条を含む基材からなる、請求項1〜8のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 所定の横断面形状に賦形される前の前記強化繊維基材が、長手方向に対し横断する方向における予め定められた部位にて強化繊維糸条が布状に結束されずに分断状態とされている強化繊維材を含んでいる、請求項8または9に記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記予め定められた部位が、前記強化繊維基材が所定の横断面形状に賦形される際に屈曲横断面部位となるべき部位を含む、請求項10に記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記強化繊維基材が、表面に樹脂粒子を有する強化繊維材の積層体からなる、請求項1〜11のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記強化繊維基材が、炭素繊維を含む基材からなる、請求項1〜12のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記マンドレルが、長手方向に実質的に前記強化繊維基材の全長にわたって連続的に延びている、請求項1〜13のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記強化繊維基材を、前記マンドレルの形状に沿わせてウエブ部と該ウエブ部の端部で屈曲して延びるフランジ部を有する横断面形状に賦形する、請求項1〜14のいずれかに記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
- 前記強化繊維基材が、前記フランジ部に賦形される部位において長手方向に交差する方向に延びるスリットを有する、請求項15に記載のFRP製部材用プリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008030084A JP5315713B2 (ja) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Frp製部材用プリフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008030084A JP5315713B2 (ja) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Frp製部材用プリフォームの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009191092A JP2009191092A (ja) | 2009-08-27 |
JP5315713B2 true JP5315713B2 (ja) | 2013-10-16 |
Family
ID=41073405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008030084A Expired - Fee Related JP5315713B2 (ja) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Frp製部材用プリフォームの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5315713B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8349105B2 (en) * | 2008-04-17 | 2013-01-08 | The Boeing Company | Curved composite frames and method of making the same |
US8795567B2 (en) * | 2010-09-23 | 2014-08-05 | The Boeing Company | Method for fabricating highly contoured composite stiffeners with reduced wrinkling |
US9409361B2 (en) | 2010-12-27 | 2016-08-09 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Mold, molding jig and molding method |
EP2514584B1 (en) * | 2011-04-18 | 2018-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Bundle of roving yarns, method of manufacturing a bundle of roving yarns and method for manufacturing a work piece |
JP5598528B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-10-01 | 株式会社豊田自動織機 | 筒状繊維構造体 |
GB201223032D0 (en) * | 2012-12-20 | 2013-02-06 | Cytec Ind Inc | Method for forming shaped preform |
JP6209095B2 (ja) * | 2014-01-31 | 2017-10-04 | 三菱重工業株式会社 | Frp成形治具及びfrp構造体の成形方法 |
JP6719495B2 (ja) | 2018-03-06 | 2020-07-08 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法、複合材成形方法及び複合材 |
JP7096106B2 (ja) | 2018-08-28 | 2022-07-05 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 |
JP7193282B2 (ja) * | 2018-09-14 | 2022-12-20 | 株式会社Subaru | プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 |
JP7156513B2 (ja) * | 2019-04-26 | 2022-10-19 | 三菱ケミカル株式会社 | 繊維強化複合材料成形品の製造方法およびプリプレグ |
CN114585500A (zh) * | 2019-11-14 | 2022-06-03 | 美国圣戈班性能塑料公司 | 用于长纤维材料所制成的组件的预成型件、工具以及工艺设计 |
US11865798B2 (en) * | 2020-02-13 | 2024-01-09 | The Boeing Company | Caul plates for preforms that undergo pick and placement |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4090892B2 (ja) * | 2003-01-14 | 2008-05-28 | シキボウ株式会社 | 複合材料用ドライプリフォームの製造方法 |
JP4941811B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-05-30 | 東レ株式会社 | プリフォーム、frp成形体の製造方法 |
-
2008
- 2008-02-12 JP JP2008030084A patent/JP5315713B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009191092A (ja) | 2009-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5315713B2 (ja) | Frp製部材用プリフォームの製造方法 | |
JP5931906B2 (ja) | フランジを備えた複合構造体を成形する方法 | |
US10016949B2 (en) | Method of moulding a charge | |
US8157939B2 (en) | Method for manufacturing of a fibre reinforced laminate and of a laterally extended material which has in a first lateral direction a greater stiffness than in a second lateral direction | |
US8585952B2 (en) | Pressure molded preform process for composite structures | |
JP5278790B2 (ja) | 繊維強化樹脂複合材料の製造方法および製造装置 | |
JP5202454B2 (ja) | 長尺状成形物の成形方法 | |
EP2091720A2 (en) | Apparatus and methods for forming hat stiffened composite parts using thermally expansive tooling cauls | |
US20140147619A1 (en) | Composite article and a method of forming a composite article | |
JP6504993B2 (ja) | 曲面状サンドイッチ構造体の製造方法 | |
JP5151668B2 (ja) | Frpの製造方法 | |
WO2019244994A1 (ja) | プリプレグシートおよびその製造方法、繊維強化複合材料成形品およびその製造方法、ならびにプリフォームの製造方法 | |
US8778117B2 (en) | Method for producing an integral, reinforced fibre composite component as well as a hollow fibre composite component | |
CN108290322B (zh) | 复合材料的成型方法、复合材料的成型用夹具及复合材料 | |
EP3838569B1 (en) | Method for forming fibre composite preforms | |
CA2938645C (en) | Composite material structure | |
JP4941811B2 (ja) | プリフォーム、frp成形体の製造方法 | |
CN110901104B (zh) | 预成型体赋形方法和复合材料成型方法 | |
EP2888095B1 (en) | A reinforced structure and a method for manufacturing a reinforced structure | |
CN114364507A (zh) | 结构体的制造方法和结构体 | |
WO2015008536A1 (ja) | 繊維強化複合材料成形体とその製造方法、及びパネル材 | |
JP4326311B2 (ja) | 偏平曲がり梁 | |
JP7255025B2 (ja) | 治具及び複合材の加工方法 | |
WO2024232109A1 (ja) | 賦形装置および賦形方法 | |
US20200071065A1 (en) | Composite material forming method, and composite material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120718 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120724 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130521 |
|
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: 20130611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130624 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5315713 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |