复合材料的制造方法技术

本发明专利技术的复合材料的制造方法具备：配置工序，在配置于成型模具(1)上的强化纤维基材(2)上，载置供树脂组合物透过的网状片材；包覆工序，用封装薄膜(6)覆盖配置于成型模具(1)上的强化纤维基材(2)及封装面平滑片(4)，在封装薄膜(6)与成型模具(1)之间形成密封的成型空间(S)；注入、含浸工序，向成型空间(S)的内部注入树脂组合物(C)来使其含浸于强化纤维基材(2)；及树脂固化工序，使含浸于强化纤维基材(2)的树脂组合物固化。封装面平滑片(4)中，纵纱(43)与纬纱(44)配置成格子状，配置工序中，以使纵纱(43)与纬纱(44)相对于强化纤维基材(2)的角部呈锐角的方式，将封装面平滑片(4)载置于强化纤维基材(2)之后，折弯从强化纤维基材(2)伸出的封装面平滑片(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合材料的制造方法
本专利技术涉及一种复合材料的制造方法，尤其涉及一种航空器组件等大型复合材料的制造方法。
技术介绍
纤维强化塑料(FRP；FiberReinforcedPlastics)轻量且机械强度优异，因此用于航空器、风车叶片、汽车、船舶、铁路车辆等的结构部件。作为形成纤维强化塑料的方法之一，例如已知有专利文献1所示的真空辅助树脂传递注塑法(VaRTM；VacuumassistedResinTransferMolding)。VaRTM法中，在成型模具层叠配置多个强化纤维基材，为了提高树脂含浸效率，用作为树脂扩散用网状片的流通载体覆盖强化纤维基材，进一步用作为包覆材料的封装薄膜(bagfilm)覆盖强化纤维基材与流通载体。并且，通过使封装薄膜内减压至规定的真空度，向封装薄膜的内侧注入树脂组合物来使其含浸于强化纤维基材，接着使含浸的树脂固化。该VaRTM法中，不需要在高压釜成型法中使用的高压釜等大型化设备，因此作为制造如航空器组件的大型复合材料的方法而得到广泛普及。并且，VaRTM法正在日益改善，例如专利文献1中提出有一种利用VaRTM法的复合材料产品的制造方法，该复合材料的制造方法中，通过使用在封装强化纤维基材的封装薄膜的内部配置有强化纤维的硅封装薄膜，能够提高作业效率及品质。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5138553公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题但是，航空器用复合材料中，要求具有良好即平滑的表面性状。但是，强化纤维基材由强化纤维的织物构成，在存在纤维的部分和不存在纤维的部分存在谷和峰，因此若在树脂含浸工序中，所含浸的树脂组合物直接固化，则谷部分与峰部分成为凹凸而残留。该凹凸在与封装薄膜对置的面侧产生，但能够通过用具有适当的刚性的薄膜、网等片材覆盖强化纤维基材的与封装薄膜对置的面侧，由树脂组合物填埋片材与强化纤维基材的间隙来消除。另一方面，为了用片材覆盖强化纤维基材，需在所层叠的强化纤维基材的构成周缘的角部折弯片材。但是，若使用高刚性的片材，则很难仿照角部折弯片材。若将这样的形状追随性差的片材，对其一部分附加荷载来强制折弯，则在被折弯的区域中局部性地产生片材的接触较强的位置和接触较弱的位置，在成型品的角部及角部附近，FRP成型之后的强化纤维的含有率上会产生偏差。通过以上，本专利技术的目的在于提供一种即使使用高刚性的片材，在角部上的片材的折弯也容易的复合材料的制造方法。用于解决技术课题的手段本专利技术的复合材料的制造方法的特征在于，具备：配置工序，在配置于成型模具上的强化纤维基材上载置供树脂组合物透过的网状片；包覆工序，用封装薄膜覆盖配置于成型模具上的强化纤维基材及网状片，在封装薄膜与成型模具之间形成密封的成型空间；注入、含浸工序，向成型空间的内部注入树脂组合物来使其含浸于强化纤维基材；及树脂固化工序，使含浸于强化纤维基材的树脂组合物固化，关于网状片，多个纵纱与纬纱配置成格子状，配置工序中，以使纵纱与纬纱相对于强化纤维基材的角部呈锐角的方式，将网状片载置于强化纤维基材之后，折弯从强化纤维基材伸出的网状片本专利技术的复合材料的制造方法中，优选网状片的纵纱及纬纱与强化纤维基材的角部所呈的锐角为40度～50度。本专利技术的复合材料的制造方法中，优选如下，即，关于网状片，俯视观察时呈四边形形状，纵纱与纬纱相对于划分四边形的周缘呈锐角，配置工序中，以使网状片的周缘与强化纤维基材的角部呈平行的方式将网状片载置于强化纤维基材之后，折弯从强化纤维基材伸出的网状片。本专利技术的复合材料的制造方法中，优选如下，即，关于网状片，俯视观察时呈四边形形状，纵纱与纬纱相对于划分四边形的周缘正交，配置工序中，以使网状片的周缘与强化纤维基材的角部呈锐角的方式将网状片载置于强化纤维基材之后，折弯从强化纤维基材伸出的网状片。本专利技术的复合材料的制造方法中，优选如下，即，在包覆工序之后具有对成型空间内也进行抽真空的抽真空工序，注入、含浸工序在设为真空的成型空间的内部进行。专利技术效果根据本专利技术的复合材料的制造方法，即使使用高刚性的网状片，在角部上的网状片的折弯也容易。附图说明图1(a)是表示适用VaRTM法的本实施方式的成型方法中，包覆工序为止的剖视图，(b)是表示树脂固化工序为止的剖视图，(c)是表示所成型的复合材料的局部剖视图。图2是表示将封装面平滑片(bagsurface-smoothingsheet)载置于强化纤维基材上的状态的立体图。图3(a)是表示纵纱与纬纱相对于边呈锐角的封装面平滑片的俯视图，(b)是表示纵纱与纬纱相对于边正交的封装面平滑片的俯视图。图4是放大表示图3(a)中的纵纱与纬纱的一部分的图。图5是表示封装面平滑片中的强化纤维的配置角度与封装面平滑片的X方向和Y方向的弹性率之差的曲线图。图6是图2的局部放大图。图7表示在强化纤维基材的角部折弯封装面平滑片时的接触强度，(a)是表示本实施方式的图，(b)是表示比较例的图。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术所涉及的实施方式进行说明。如图1(c)所示，本实施方式涉及一种复合材料100的制造方法，该复合材料具有由多个强化纤维基材2构成的层叠体110及含浸于层叠体110的树脂组合物C固化而成的基质树脂120。另外，本实施方式涉及在本专利技术适用VaRTM法的例子。并且，本说明书及权利要求书中，“树脂组合物”这一表达在指定尚未固化的状态时使用，与已固化的情况的“树脂”有所区别。以下，对复合材料100的制造方法进行说明。[配置工序]首先，如图2所示，在成型模具1上重叠规定数量的矩形片状的强化纤维基材2。层叠有强化纤维基材2的层叠体110的外观呈长方体。层叠体110的上表面与4个侧面经由各个角部111相连。并且，如图1(a)所示，在层叠体110上配置剥离层(Peelply)3(脱模片)，在剥离层3上配置封装面平滑片4。而且，在封装面平滑片4上配置流通载体5。封装面平滑片4与流通载体5均为供树脂组合物C透过的网状片材，但封装面平滑片4的主要目的在于使复合材料100的与封装薄膜6对置的面平滑，而流通载体5的主要目的在于使树脂组合物C均匀地迅速渗透于层叠体110。成型模具1由铁系的金属材料构成，例如JISSS400等结构用钢、JISSUS304等不锈钢、具有36质量％Ni-Fe的典型组成的因瓦合金。但是，只要发挥该功能，则构成成型模具1的材质为任意，能够使用石膏、纤维强化塑料等。关于成型模具1，本实施方式中，载置强化纤维基材2的面呈平坦的长方体状，但其形状根据欲制造的复合材料100的形状确定。强化纤维基材2例如由碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维等公知的任意纤维构成。剥离层3为了从图1(c)所示的已成型的复合材料100剥离封装面平滑片4及比其更上层的流通载体5、封装薄膜6而设置。剥离层3由能够使后述的注入至成型空间S内部的树脂组合物C透过且具有脱模性的化学纤维构成的织物构成。封装面平滑片4将使从注入口8注入的树脂组合物C透过为前提，具备适当的刚性，并具备使复合材料100的与封装薄膜6对置的面平滑的平滑性。如图3(a)所示，封装面平滑片4由形成有贯穿表面和背面的多个网格46的网状片构成。所注入的树脂组合物C通过封装面平滑片4的网格46而含浸于强化纤维基材2(参考图1(b))。为了封装面平滑片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料的制造方法，其特征在于，具备：配置工序，在配置于成型模具上的强化纤维基材上载置供树脂组合物透过的网状片；包覆工序，用封装薄膜覆盖配置于所述成型模具上的所述强化纤维基材及所述网状片，在所述封装薄膜与所述成型模具之间形成密封的成型空间；注入、含浸工序，向所述成型空间的内部注入所述树脂组合物来使其含浸于所述强化纤维基材；及树脂固化工序，使含浸于所述强化纤维基材的所述树脂组合物固化，关于所述网状片，多个纵纱与纬纱配置成格子状，所述配置工序中，以使所述纵纱与所述纬纱相对于所述强化纤维基材的角部呈锐角的方式，将所述网状片载置于所述强化纤维基材之后，折弯从所述强化纤维基材伸出的所述网状片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.07 JP 2016-0771261.一种复合材料的制造方法，其特征在于，具备：配置工序，在配置于成型模具上的强化纤维基材上载置供树脂组合物透过的网状片；包覆工序，用封装薄膜覆盖配置于所述成型模具上的所述强化纤维基材及所述网状片，在所述封装薄膜与所述成型模具之间形成密封的成型空间；注入、含浸工序，向所述成型空间的内部注入所述树脂组合物来使其含浸于所述强化纤维基材；及树脂固化工序，使含浸于所述强化纤维基材的所述树脂组合物固化，关于所述网状片，多个纵纱与纬纱配置成格子状，所述配置工序中，以使所述纵纱与所述纬纱相对于所述强化纤维基材的角部呈锐角的方式，将所述网状片载置于所述强化纤维基材之后，折弯从所述强化纤维基材伸出的所述网状片。2.根据权利要求1所述的复合材料的制造方法，其中，所述锐角为40度～50度。3.根据权利要求1所述的复合材料的制造方法，其中，关于所述网状片，俯视观察时呈四边形形状，所述纵纱与所述纬纱相对于划分所述四边形的周缘呈锐角，所述配置工序中，以使所述网状片的所述周缘与所述强化纤维基材的角部呈平行的方式将所述网状片载置于所述强化纤维基材之后，折弯从所述强化纤维基材伸出的所述网状片。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：武野和马，前田光敏，德富宽，佐藤哲也，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP