粘接构造体及粘接状态检测方法技术

本发明专利技术提供一种粘接构造体，该粘接构造体(10)具备：层叠板(12A)、层叠板(12B)、粘接层叠板(12A)和层叠板(12B)的粘接剂(14)、及被层叠板(12A)和层叠板(12B)夹持的光纤(16)。当仅从规定方向对光纤(16)施加压力时，光纤(16)的截面形状就变成椭圆形，因此产生光谱变成具有多个(例如，两个)峰的形状的双折射。光纤(16)用作用于通过该双折射来检测层叠板(12A)和层叠板(12B)的粘接状态的传感器。由此，粘接构造体10能够判断部件彼此是否已适当粘接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
—直以来，在需要轻量化的例如飞机构造上使用碳纤维复合材料。作为监视碳纤维复合材料的树脂固化的方法，如专利文献I所述，具有使用在内部设有栅形传感器的光纤的方法。而且，碳纤维复合材料之类的部件通常使用铆钉、螺栓等紧固件将部件彼此结合。在部件彼此的结合中，从轻量化、工作效率等方面来看，使用粘接剂更加适合，但需要进行粘接质量的评价。粘接质量的评价在利用粘接剂使部件结合以后，通过例如超声波探伤检查来进行。现有技术文献专利文献专利文献1:特表2000 — 501176号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在超声波探伤检查中，能够检测粘接层的空穴的产生或部件的剥离等缺陷，但不能评价粘接强度。这是因为粘接强度依赖于粘接时施加于部件的压力等，在超声波探伤检查中，不能检查压力。进而，超声波探伤检查需要时间和劳动力，并且需要检查员有资格。另外，在以碳纤维复合材料为部件的情况下，部件彼此的粘接例如在高压釜成型时进行。在高压釜成型时，测量的是高压釜压力或袋压力，但未测定粘接部本身的压力。由此，在通过粘接而将部件彼此结合的情况下，要采用具有大幅度的安全容许的构造，或者对重视安全性的部位不使用粘接剂的粘接，而是进行紧固件实现的结合。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种，其能够判断部件彼此是否已适当地粘接。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，本专利技术的采用以下手段。本专利技术的第一方面的粘接构造体具备:第一部件、第二部件、粘接所述第一部件和所述第二部件的粘接剂、被所述第一部件和所述第二部件夹持的光纤，通过所述光纤的双折射，检测所述第一部件和所述第二部件的粘接状态。根据本结构，第一部件和第二部件通过粘接剂而粘接。第一部件和第二部件通过在夹持有粘接剂的状态下施加适当的压力而粘接。而且，被第一部件和第二部件夹持的光纤用于通过双折射来检测第一部件和第二部件的粘接状态。在未对光纤施加压力的状态下，光谱具有一个峰。另一方面，当仅从规定方向对光纤施加压力时，呈圆形的光纤的截面形状就变形，变成例如椭圆形(扁平的圆形或长圆形)，因此光谱变成具有多个(例如，两个)峰的形状。这就是光纤的双折射，光纤设为压力传感器。S卩，当对第一部件和第二部件适当地施加压力而粘接时，就会从第一部件及第二部件的两个方向对光纤施加压力。因此，通过双折射，光纤的光谱的峰成为多个。这样，通过使用光纤作为压力传感器，检测第一部件和第二部件的粘接状态。如上所述，本结构由于通过光纤的双折射来检测第一部件和第二部件的粘接状态，因此能够判断部件彼此是否已适当粘接。在上述第一方面中，优选在所述第一部件及所述第二部件为碳纤维复合材料的层叠板，且利用加压装置将所述第一部件和所述第二部件粘接的情况下，通过所述光纤的双折射，来检测所述第一部件和所述第二部件的粘接状态。根据本结构，在将碳纤维复合材料的层叠板作为部件进行粘接的情况下，能够判断部件彼此是否已适当粘接。在上述第一方面中，优选在用袋将夹持有所述粘接剂及所述光纤的状态的所述第一部件和所述第二部件包覆以后，将该袋内制成低于大气压，在将所述高压釜内加压期间，通过所述光纤的双折射，检测所述第一部件和所述第二部件的粘接状态。根据本结构，在将碳纤维复合材料的层叠板作为部件进行粘接的情况下，能够更适当地判断部件彼此是否已适当粘接。在上述第一方面中，优选在所述光纤和所述第一部件及所述第二部件中的至少一方之间插入有固体物。根据本结构，即使在部件的粘接前及粘接中，也能够判断部件彼此是否已适当粘接。在上述第一方面中，优选所述固体物插入到所述光纤和所述粘接剂之间。根据本结构，即使在部件的粘接前及粘接中，也能够更正确地判断部件彼此是否已适当粘接。在上述第一方面中，优选所述固体物通过使与所述粘接剂同种类的粘接剂固化而形成。根据本结构，由于在粘接构造体的粘接过程中，固体物和粘接剂进行一体化，因此对粘接构造体而言固体物不会成为杂质。本专利技术的第二方面的粘接状态检测方法包括:第一工序，在使第一部件和第二部件夹持光纤的同时，利用粘接剂将第一部件和第二部件粘接；第二工序，通过所述光纤的双折射，检测所述第一部件和所述第二部件的粘接状态。专利技术效果根据本专利技术，具有能够判断部件彼此是否已适当粘接这种优异的效果。【附图说明】图1是表示本专利技术的第一实施方式的粘接构造体的分解立体图；图2是本专利技术的第一实施方式的测量诊断装置的概略俯视图；图3是表示本专利技术的第一实施方式的未对光纤施加压力时的光谱的图；图4是表示本专利技术的第一实施方式的对光纤施加有压力时的光谱的图；图5是表示用袋包覆本专利技术的第一实施方式的要粘接的层叠板并将该袋内制成低于大气压且将高压釜内加压、升温的过程中的光纤的光谱形状的变化的曲线图；图6是表示未用袋包覆本专利技术的第一实施方式的要粘接的层叠板且将高压釜内加压、升温的过程中的光纤的光谱形状的变化的曲线图；图7是表示本专利技术的第二实施方式的粘接构造体的分解立体图；图8是本专利技术的第二实施方式的粘接构造体的分解纵剖面图；图9是表示本专利技术的第二实施方式的粘接构造体的粘接过程的示意图；图10是表示本专利技术的第二实施方式的初期加压过程中的光纤的非轴对称变形量的变化的曲线图；图11是表示本专利技术的第二实施方式的加热冷却过程中的光纤的非轴对称变形量的变化的曲线图；图12是本专利技术的第二实施方式的粘接构造体的纵剖面图；图13是本专利技术的第二实施方式的粘接构造体的纵剖面图。【具体实施方式】下面，参照附图对本专利技术的的一个实施方式进行说明。〔第一实施方式〕下面，对本专利技术的第一实施方式进行说明。图1是表示本第一实施方式的粘接构造体10的分解立体图。此外，在本第一实施方式中，作为一个例子，将要粘接的部件设为碳纤维复合材料的层叠板。另外，粘接构造体10例如组合多个而用作飞机、机动车、及风车等的构造材料。粘接构造体10具备:层置板12A、层置板12B、粘接层置板12A和层置板12B的粘接剂14、及被层叠板12A和层叠板12B夹持的光纤16。光纤16用作用于通过双折射来检测层叠板12A和层叠板12B的粘接状态的传感器(光纤传感器)。光纤16是例如包层直径125 μ m的单模纤维，截面形状为圆形。粘接剂14作为一个例子，形成为粘接层。粘接剂14的种类没有特别限定，但例如可使用环氧树脂系的粘接剂。层叠板12A、12B在利用粘接剂14粘接之前，至少一方已固化。另外，图1所示的层叠板12A、12B的平面形状为四边形，但这只是一个例子，层叠板12A、12B的平面形状不局限于此。此外，层叠板12A、12B的形状不必为平面形状。图1所不的光纤16弯曲多次，光的输入端16A和输出端16B从层叠板12A、12B的相同的一边突出，但这只是一个例子，光纤16不必被弯曲夹持，输入端16A和输出端16B也可以从层叠板12A、12B的不同边突出。此外，光纤16也可以从同一端部进行光的输入及输出。进而，图1所示的光纤16以埋入粘接剂14的状态被层叠板12A和层叠板12B夹持，但不局限于此，光纤16也可以不设为埋入粘接剂14的状态。而且，如图2所示，光纤16的输入端16A、16B分别经由连接器20与测量诊断装置22连接。测量诊断装置22检测从光纤16的输入端16A入射规定波长的光，并且检测然后从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘接构造体，其具备：第一部件、第二部件、粘接所述第一部件和所述第二部件的粘接剂、被所述第一部件和所述第二部件夹持的光纤，通过所述光纤的双折射，检测所述第一部件和所述第二部件的粘接状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤望，清水隆之，阿部俊夫，武田展雄，水口周，宇平圭吾，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，国立大学法人东京大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP