罐的制造方法技术

一种高压罐的制造方法，所述高压罐包含加强层，所述加强层是通过浸渗有热固性树脂的导电性纤维束卷绕到衬套上而形成的，所述制造方法包括：准备在衬套上形成有未固化加强层的罐的工序；通过低频感应加热来加热未固化加强层，使热固性树脂软化的第1加热工序；以及在第1加热工序之后，通过高频感应加热来加热软化了的加强层使其固化的第2加热工序。

【技术实现步骤摘要】
罐的制造方法
本专利技术涉及罐的制造方法，所述罐包含通过纤维束卷绕到衬套上而形成的纤维强化树脂层。
技术介绍
以往，作为氢等的储存和供给所用的高压罐(高压储气容器)，已知具备罐主体和安装在该罐主体的长度方向的开口端部的金属盖部的罐。罐主体由例如用于将氢气气密保持的衬套、以及纤维强化树脂层这两层结构构成，所述纤维强化树脂层是用由CFRP(CarbonFiberReinforcedPlastics；碳纤维强化树脂)构成的纤维束对其外周面缠绕并强化而成的。作为高压罐的制造方法，已知例如采用纤维缠绕法(以下也简称为“FW法”)在衬套的外周缠绕纤维束，形成未固化的纤维强化树脂层，其后，对纤维强化树脂层加热使其固化的方法。作为纤维强化树脂层的加热方法，有采用热风喷射、电热加热器进行的加热、或者感应加热等各种加热方法，若为感应加热则能够使纤维强化树脂层快速地升温。再者，采用感应加热来加热纤维强化树脂层使其固化的罐的制造方法被例如日本特开2013-103395公开。
技术实现思路
但是，在通过感应加热来加热纤维强化树脂层使其固化时，如果从纤维强化树脂层的最外层渗出的热固性树脂量变多，则纤维强化树脂层的纤维体积含有率(以下也称为Vf)变高。因此，发生Vf的波动和罐的强度下降。另外，加热纤维强化树脂层使其固化时，当纤维强化树脂层内的空气和气体难以漏到外部的情况下，在纤维强化树脂层内产生孔隙，发生外观不良和品质下降。本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，课题是提供一种罐的制造方法，能够抑制纤维强化树脂层的纤维体积含有率变高，同时抑制纤维强化树脂层内产生孔隙。鉴于这样的问题，本专利技术的罐的制造方法中，所述罐包含纤维强化树脂层，所述纤维强化树脂层是通过浸渗有热固性树脂的导电性纤维束卷绕到衬套上而形成的，所述制造方法包括：准备在所述衬套上形成有未固化的所述纤维强化树脂层的所述罐的工序；通过低频感应加热来加热所述未固化的纤维强化树脂层，使所述热固性树脂软化的第1加热工序；以及在所述第1加热工序之后，通过高频感应加热来加热软化了的所述纤维强化树脂层从而使其固化的第2加热工序。根据本专利技术的罐的制造方法，设置第1加热工序，通过低频感应加热来加热所述未固化的纤维强化树脂层，使所述热固性树脂软化。这样，当通过低频感应加热来加热纤维强化树脂层的情况下，纤维强化树脂层的内侧层容易被加热。因此，能够使纤维强化树脂层的内侧层内的空气和气体容易漏到纤维强化树脂层的外部。结果，能够抑制在纤维强化树脂层内产生孔隙的情况，所以能够抑制发生外观不良和品质下降的情况。再者，准备在衬套形成未固化的纤维强化树脂层的罐的工序之后，不进行低频感应加热，仅通过高频感应加热来加热未固化的纤维强化树脂层时，由于纤维强化树脂层的最外层固化，内侧层内的空气和气体变得难以漏到外部，所以会在纤维强化树脂层内产生孔隙。另外，所述第1加热工序之后，设置通过高频感应加热来加热软化了的所述纤维强化树脂层从而使其固化的第2加热工序。这样，当通过高频感应加热加热纤维强化树脂层的情况下，纤维强化树脂层的外侧层(特别是最外层)容易被加热。因此，能够使纤维强化树脂层的外侧层(特别是最外层)比内侧层更先固化，所以能够抑制热固性树脂从纤维强化树脂层的最外层渗出的情况。结果，能够抑制纤维强化树脂层的纤维体积含有率波动、纤维体积含有率变高引起的罐强度下降的产生。再者，当通过低频感应加热来加热纤维强化树脂层使其固化的情况下，与通过高频感应加热来加热纤维强化树脂层使其固化的情况相比，纤维强化树脂层的外侧层固化的时刻推迟(纤维强化树脂层的外侧层没有比内侧层更先固化)，所以从纤维强化树脂层的最外层渗出的热固性树脂量变多。在上述罐的制造方法中，优选的是，在所述纤维强化树脂层的最内层达到固化开始温度的时刻，从所述第1加热工序切换到所述第2加热工序。这样，通过直到纤维强化树脂层的最内层达到固化开始温度为止采用低频感应加热进行第1加热工序，由此能够使纤维强化树脂层的内侧层内的空气和气体更容易漏到纤维强化树脂层的外部。另外，在纤维强化树脂层的最内层达到了固化开始温度的时刻，通过采用高频感应加热进行第2加热工序，由此能够抑制热固性树脂从纤维强化树脂层的最外层渗出。如上所述，能够在抑制热固性树脂渗出的同时更容易漏出纤维强化树脂层的内侧层的空气和气体。在上述罐的制造方法中，优选的是，在所述第1加热工序中，在所述热固性树脂的熔点以上且低于固化开始温度的温度下，将所述纤维强化树脂层的最内层和最外层保持预定时间。根据这样的方案，能够将纤维强化树脂层的最内层和最外层在低粘度状态下保持预定时间，所以能够切实地使纤维强化树脂层内的空气和气体漏到外部。因此，能够更加抑制在纤维强化树脂层内产生孔隙的情况。根据本专利技术，能够提供一种罐的制造方法，其能够抑制纤维强化树脂层的纤维体积含有率变高，同时抑制在纤维强化树脂层内产生孔隙。附图说明以下，参照附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，相同的附图标记表示相同的元件。图1A是表示由本专利技术一实施方式的制造方法制作的高压罐的图，表示高压罐的分解立体图。图1B是表示由本专利技术一实施方式的制造方法制作的高压罐的图，表示高压罐的立体图。图2是表示本专利技术一实施方式的高压罐的制造方法的流程图。图3A是由本专利技术一实施方式的高压罐的制造方法形成了加强层的高压罐的立体图，表示外周部以螺旋卷绕形成的加强层。图3B是由本专利技术一实施方式的高压罐的制造方法形成了加强层的高压罐的立体图，表示外周部以环绕卷绕形成的加强层。图4是用于说明本专利技术一实施方式的高压罐的制造方法的固化工序的图，是表示将形成有加强层的衬套安置于感应加热固化炉内的状态的立体图。图5是表示图4的加强层和芯周边的结构的放大截面图。图6是表示本专利技术一实施方式的高压罐的制造方法中的固化工序的经过时间与温度的关系的坐标图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术实施方式的高压罐10的制造方法进行说明。再者，高压罐10是本专利技术的“罐”的一例。首先，对高压罐10的结构进行说明。如图1A、图1B所示，高压罐10由衬套11、金属盖12、13、在衬套11的外周面形成的加强层(纤维强化树脂层)14和一对帽15构成。高压罐10具有难以透气的性质、即具有所谓的阻气性，在内部填充有氢等压力比较高的气体。衬套11由筒状的中空容器构成，由具有阻气性的树脂形成。作为衬套11的树脂材料，可以举出例如聚乙烯、聚丙烯或尼龙聚酰胺、乙烯乙烯醇共聚物等的热塑性树脂。再者，衬套11可以由铝或不锈钢等金属材料形成。衬套11具有缸部16和一对穹部17。缸部16被形成为圆筒状，各穹部17分别由中空的大致半球体构成，与缸部16一体地形成。各穹部17具有未图示的金属盖安装部，在金属盖安装部安装有金属盖12、13。金属盖12由金属材料构成，从形成为大致半球状的穹部17向衬套11的轴线方向突出。金属盖13与金属盖12同样地由金属材料构成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罐的制造方法，所述罐包含纤维强化树脂层，所述纤维强化树脂层是通过浸渗有热固性树脂的导电性纤维束卷绕到衬套上而形成的，所述制造方法的特征在于，包括：/n准备在所述衬套上形成有未固化的所述纤维强化树脂层的所述罐的工序；/n通过低频感应加热来加热所述未固化的纤维强化树脂层，使所述热固性树脂软化的第1加热工序；以及/n在所述第1加热工序之后，通过高频感应加热来加热软化了的所述纤维强化树脂层从而使其固化的第2加热工序。/n

【技术特征摘要】
20190307 JP 2019-0411321.一种罐的制造方法，所述罐包含纤维强化树脂层，所述纤维强化树脂层是通过浸渗有热固性树脂的导电性纤维束卷绕到衬套上而形成的，所述制造方法的特征在于，包括：
准备在所述衬套上形成有未固化的所述纤维强化树脂层的所述罐的工序；
通过低频感应加热来加热所述未固化的纤维强化树脂层，使所述热固性树脂软化的第1加热工序；以及
在所述第1加热工序之后，通过高...

【专利技术属性】
技术研发人员：八田健，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP