專利名稱:圓筒構(gòu)件的接合方法、復(fù)合圓筒體的制造方法、纖維強化樹脂成形品的成形方法以及成形品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及圓筒構(gòu)件的接合方法、復(fù)合圓筒體的制造方法、纖維強化樹脂成形品的成形方法以及使用上述方法而得到的成形品。
背景技術(shù):
由于纖維強化樹脂制成形體質(zhì)量輕且強度高,因此被廣泛使用。其管狀體的成形通常采用手工積層成形法(7、> K X 7 /成形法)、纖維纏繞法(7 ^,j >卜7 4 > 〒^ > ^法)和布纏繞法(* 一卜7 4 > Π > ^法)。手工積層成形法是通過人工使樹脂浸滲到毛刷或輥,在脫泡的同時在成形模上層疊到規(guī)定厚度的方法。纖維纏繞法是在向連續(xù)纖維浸滲樹脂的同時,將該連續(xù)纖維以適當(dāng)?shù)木砝@角卷繞到旋轉(zhuǎn)的心軸(大多為筒狀的金屬產(chǎn)品)上,從而形成規(guī)定的形狀的方法(例如,參照專利文獻1)。布纏繞法是將收卷成滾筒狀的強化纖維的織布在芯材的周圍卷纏成螺旋狀,將樹脂浸滲到該織布中并使其硬化的方法(例如,參照專利文獻2)??墒牵鲜龀尚畏ㄓ捎谠谙驈娀w維浸滲流動液狀的樹脂的同時卷繞在成形模上,因此樹脂還沒被固化,不能直接接觸進行確認(rèn)。因此,卷繞有強化纖維的壁厚的管理困難,另外,在混入硬化劑時,隨著時間的推移而進行硬化,因此不能在中途中斷作業(yè)。另外, 在制造中也存在樹脂中的溶劑或苯乙烯等氣化而產(chǎn)生臭氣等問題。近年來,提出了各種在減壓環(huán)境下進行成形的真空注入成形法(注塑成形法)。對于該真空注入成形法,例如,如專利文獻3所示。即,在成形模上配置纖維復(fù)合材料層,在纖維浸滲增強層上配設(shè)樹脂注入管并由薄膜袋覆蓋,并且將其周圍密封,在被抽吸及減壓了的薄膜袋內(nèi)注入樹脂而得到成形品。作為與其類似的成形法,還存在如下所述成形法在成形模上配置強化纖維基體材料,隔著脫模件適當(dāng)設(shè)置樹脂擴散件,并將由薄膜袋覆蓋的這些的內(nèi)側(cè)形成減壓狀態(tài)而注入樹脂(例如,參照專利文獻4、5)。在該成形法中,由于將樹脂注入薄膜袋內(nèi)并使其硬化,因此消除了產(chǎn)生臭氣的問題,還有改善作業(yè)環(huán)境這樣的優(yōu)點。專利文獻1 日本特公平06-26858號公報專利文獻2 日本特開2007-136997號公報專利文獻3 日本特開平10-504501號公報專利文獻4 日本特開2002-307463號公報專利文獻5 日本特開昭60_83擬6號公報可是,將上述現(xiàn)有的真空注入成形法用于圓筒體那樣具有曲面形狀的成形品的成形時存在各種問題。在上述現(xiàn)有例中,由于在不浸滲樹脂的干燥的狀態(tài)下將滾筒狀的強化纖維的織布卷繞在旋轉(zhuǎn)圓筒模/圓筒產(chǎn)品上,因此難以將強化纖維形成必要量/必要壁厚而進行覆蓋。另外,通過減壓,卷繞的強化纖維被壓縮而產(chǎn)生折皺。強化纖維的折皺不僅使成形后的產(chǎn)品的外觀惡化,而且也成為強度降低的原因。
另外,在對具有曲面和平面的帶凸緣管或具有彎曲部的彎管接頭或T形接頭等管進行成形時,也很難無折皺地卷繞強化纖維,尤其管軸向的折皺可能使強度降低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而提出,其目的在于提供一種圓筒構(gòu)件的接合方法、復(fù)合圓筒體的制造方法、纖維強化樹脂成形品的成形方法以及成形品,其能夠容易地進行成形品的壁厚管理,不產(chǎn)生由強化纖維引起的折皺,外觀良好并保持強度,不依賴于作業(yè)者的熟練程度且能夠效率良好地獲得所期望的制品。另外,本發(fā)明的目的在于提供一種具有所希望的壁厚、抑制由強化纖維引起的折皺的產(chǎn)生、并具有良好的外觀和充分的強度的纖維強化樹脂成形品。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種對接接合多個圓筒構(gòu)件的圓筒構(gòu)件的接合方法,其包括沿所述圓筒構(gòu)件彼此的接合部的外周面配設(shè)多張板狀的強化纖維基體材料,形成纖維層的配設(shè)工序;用袋材料覆蓋所述纖維層并將其密封在所述外周面上的工序;將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序;使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序。并且,在上述配設(shè)工序中,形成將強化纖維基體材料以彼此局部相互重合的方式配設(shè)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該特定事項,相對于曲面形狀的圓筒構(gòu)件彼此的接合部,能夠?qū)娀w維基體材料沒有折皺地配設(shè)而形成纖維層。即,由于使用多張板狀的強化纖維基體材料,進行局部重疊配設(shè),因此能夠在沿圓筒構(gòu)件的外周面的狀態(tài)下配設(shè)強化纖維基體材料,能夠防止折皺的產(chǎn)生。另外,即使將纖維層密封及減壓,在強化纖維基體材料上也不產(chǎn)生折皺。并且,通過增減強化纖維基體材料的張數(shù),能夠得到規(guī)定的壁厚,也容易進行壁厚管理。其結(jié)果是,將多個圓筒構(gòu)件在外觀良好且確保強度的狀態(tài)下進行接合。所述強化纖維基體材料優(yōu)選為大小與接合部對應(yīng)的板狀物。作為這樣的接合方法的更具體的結(jié)構(gòu)具有以下結(jié)構(gòu)。即,在上述接合方法的配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料的一側(cè)端部粘接到接合部的外周面,并使另一側(cè)的端部與相鄰的強化纖維基體材料的外表面重疊,由此將多張強化纖維基體材料沿接合部連續(xù)地重疊搭接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)娀w維基體材料配設(shè)成沿接合部的外周面固定的同時不產(chǎn)生折皺。另外,在上述的接合方法的配設(shè)工序中,也可以將強化纖維基體材料沿接合部的寬度方向及周向彼此錯開配設(shè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過將強化纖維基體材料沿寬度方向彼此錯開配設(shè),能夠?qū)⒗w維層平緩地連接在圓筒構(gòu)件的外周面,通過沿周向錯開配設(shè),能夠防止折皺的產(chǎn)生。另外,在上述接合方法中,上述多張強化纖維基體材料包括多種尺寸,在上述配設(shè)工序中,也可以將強化纖維基體材料沿接合部的周向彼此錯開配設(shè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過將強化纖維基體材料沿接合部的周向錯開配設(shè),能夠防止折皺的產(chǎn)生,并且由于強化纖維基體材料的尺寸不同,能夠使纖維層的寬度方向的端部的厚度變薄,形成平緩地連接在圓筒構(gòu)件的外周面的形狀。在該情況下,在將上述多張強化纖維基體材料的尺寸形成多個種類方面,例舉有使用寬度尺寸不同的強化纖維基體材料的方法。由此,僅以一定的間隔重疊搭接強化纖維基體材料,就能夠形成平緩地沿圓筒構(gòu)件的外周面的纖維層。另外,在上述接合方法中,所述各強化纖維基體材料的周向長度可以為相對于接合部外周長的約1/16 1/2。即,當(dāng)一張強化纖維基體材料的長度相對于接合部的外周長過于短時,配設(shè)的張數(shù)增加,使作業(yè)量變多,但是過于長時,容易產(chǎn)生折皺。因此,通過將強化纖維基體材料的長度形成上述長度,能夠使作業(yè)性良好且不產(chǎn)生折皺。另外,在上述的接合方法中,沿傾斜方向切斷上述圓筒構(gòu)件的端面,將切斷后的端面彼此對接而接合成彎曲形態(tài),該方法也在本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇中。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),在彎曲形狀的接合部上也能夠?qū)娀w維基體材料沒有折皺地配設(shè),從而形成彎曲形態(tài)的接合圓筒構(gòu)件,能夠確保接合部的良好的外觀和強度。另外,用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的解決手段是一種使用多個圓筒構(gòu)件的復(fù)合圓筒體的制造方法,該制造方法包括將開口端部被切斷或外周面的一部分被切除的圓筒構(gòu)件的切斷面彼此對接,沿對接后的接合部的外周面配設(shè)多張板狀強化纖維基體材料,形成纖維層的配設(shè)工序;用袋材料覆蓋所述纖維層并將其密封在所述外周面上的工序;將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序;使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序。在上述配設(shè)工序中,形成將強化纖維基體材料以彼此局部相互重合的方式配設(shè)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該特定事項,相對于曲面形狀的圓筒構(gòu)件彼此的接合部,能夠?qū)娀w維基體材料沒有折皺地配設(shè)而形成纖維層。即,由于使用多張板狀強化纖維基體材料來進行局部重疊配設(shè),因此能夠在沿著圓筒構(gòu)件的外周面的狀態(tài)下配設(shè)強化纖維基體材料,能夠防止折皺的產(chǎn)生。另外,即使將纖維層密封及減壓,在強化纖維基體材料上也不產(chǎn)生折皺。并且,通過增減強化纖維基體材料的張數(shù),能夠得到規(guī)定的壁厚,容易進行壁厚管理。其結(jié)果是,能夠制造將多個圓筒構(gòu)件在外觀良好且確保強度的狀態(tài)下接合而成的復(fù)合圓筒體。上述強化纖維基體材料優(yōu)選為大小與接合部對應(yīng)的板狀物。在這樣的復(fù)合圓筒體的制造方法中,根據(jù)使用的圓筒構(gòu)件的形狀,形成的復(fù)合圓筒體能夠具有多種形態(tài)。其中的一種是使用開口端部被斜向切斷的兩個圓筒構(gòu)件,將切斷面對接而得到的彎曲形狀的圓筒體。另一種是使用將開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀的第一圓筒構(gòu)件和與第一圓筒構(gòu)件的切斷面相對應(yīng)地將外周面的一部分切斷成大致V字狀或大致U字狀的第二圓筒構(gòu)件,將上述切斷面相互對接而得到的T形接頭型的圓筒體。另一種是使用沿傾斜方向切斷開口端部的第一圓筒構(gòu)件和將開口端部切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀的第二及第三圓筒構(gòu)件,將上述切斷面相互對接而得到的T形接頭型的圓筒體。還存在使用沿傾斜方向?qū)㈤_口端部局部切斷的第一及第二圓筒構(gòu)件和將開口端部切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀的第三圓筒構(gòu)件,將上述切斷面相互對接而得到的T形接頭型的圓筒體。
這樣,能夠制造多種形態(tài)的復(fù)合圓筒體,不需要設(shè)計復(fù)雜形狀的模具,并且能夠制造具有充分強度且良好的外觀形狀的復(fù)合圓筒體。作為這樣的復(fù)合圓筒體的制造方法的更具體的結(jié)構(gòu),例舉有如下所述結(jié)構(gòu)。S卩,在上述制造方法的配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料的一側(cè)的端部粘接到上述接合部的外周面上,并使另一側(cè)的端部與相鄰的強化纖維基體材料的外表面重疊,由此將多張強化纖維基體材料沿接合部連續(xù)地重疊搭接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)娀w維基體材料配設(shè)成沿著接合部的外周面固定的同時不產(chǎn)生折皺。另外,在上述的制造方法的配設(shè)工序中,也可以將強化纖維基體材料沿接合部的寬度方向及周向彼此錯開配設(shè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過將強化纖維基體材料沿寬度方向彼此錯開配設(shè),能夠?qū)⒗w維層平緩地連接在圓筒構(gòu)件的外表面,通過沿周向錯開配設(shè),能夠防止折皺的產(chǎn)生。另外,在上述制造方法中,上述多張強化纖維基體材料包括多種尺寸,在上述配設(shè)工序中,也可以將強化纖維基體材料沿接合部的周向彼此錯開配設(shè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過將強化纖維基體材料沿接合部的周向錯開配設(shè),能夠防止折皺的產(chǎn)生,并且由于強化纖維基體材料的尺寸不同,能夠使纖維層的寬度方向的端部的厚度變薄,形成平緩地連接在圓筒構(gòu)件的外周面的形狀。在該情況下,對于將上述多張強化纖維基體材料的尺寸形成多個種類,例舉有使用寬度尺寸不同的強化纖維基體材料的方法。由此,僅通過以一定的間隔重疊搭接強化纖維基體材料,就能夠形成平緩地沿圓筒構(gòu)件的外周面的纖維層。另外,在上述制造方法中,所述強化纖維基體材料的周向長度可以是接合部外周長的1/16 1/2。S卩,當(dāng)一張強化纖維基體材料的長度相對于接合部的外周長過于短時,配設(shè)的張數(shù)增加,使作業(yè)量變多,但是過于長時,容易產(chǎn)生折皺。因此,通過將強化纖維基體材料的長度形成這樣的長度,能夠使作業(yè)性良好且不產(chǎn)生折皺。另外,用于實現(xiàn)上述目的的具有圓筒部的纖維強化樹脂成形品的成形方法也在本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇中。S卩,本發(fā)明的纖維強化樹脂成形品的成形方法包括沿成形模的周面配設(shè)多張板狀的強化纖維基體材料,形成纖維層的配設(shè)工序;用袋材料覆蓋所述纖維層,對所述周面進行密封的工序;將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序; 使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序。并且,將所述各強化纖維基體材料的周向長度形成為成形模的周長的1/16 1/2,在上述配設(shè)工序中,形成將強化纖維基體材料以彼此局部相互重合的方式配設(shè)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這樣的特定事項,能夠相對于成形模的周面,將強化纖維基體材料沒有折皺地配設(shè)而形成纖維層。即,由于使用多張與相對于成形模的周長約為1/16 1/2的長度相當(dāng)?shù)拈L度的板狀物的強化纖維基體材料,進行局部重疊配設(shè),因此能夠在沿著成形模的周面的狀態(tài)下配設(shè),能夠防止折皺的產(chǎn)生。另外,即使將纖維層密封及減壓,在強化纖維基體材料上也不產(chǎn)生折皺。并且,通過增減強化纖維基體材料的張數(shù),能夠得到規(guī)定的壁厚,也容易進行壁厚管理。其結(jié)果是,能夠得到外觀良好且具有充分強度的纖維強化樹脂成形品。作為這樣的纖維強化樹脂成形品的成形方法的更具體的結(jié)構(gòu),例舉有如下這樣的結(jié)構(gòu)。即,可以使用具有與半分割圓筒形狀對應(yīng)的成形面的成形模,將利用該成形模成形的一對半分割圓筒形狀的成形體彼此接合而得到圓筒體。在此,所述纖維層可以在具有半分割圓筒形狀的成形面的成形模的內(nèi)周面和外周面中的任一周面上形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠在成形模的周面上沒有折皺地配設(shè)強化纖維基體材料,能夠得到具有所希望的厚度并呈現(xiàn)出良好的外觀、且具有充分強度的半分割圓筒形狀的成形體。并且,通過將這樣的半分割圓筒形狀的成形體彼此接合,能夠容易得到外觀良好且有充分強度的纖維強化樹脂成形品。另外,作為其它的結(jié)構(gòu),在上述成形模上設(shè)置與圓筒部和該圓筒部的端部外周的凸緣部對應(yīng)的成形面,將所述強化纖維基體材料形成一體地具有在與成形模的圓筒部對應(yīng)的成形面上配設(shè)的部分和在與所述凸緣部對應(yīng)的成形面上配設(shè)的部分的形狀。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠相對于具有與圓筒部和凸緣部分別對應(yīng)的成形面的成形模將強化纖維基體材料沒有折皺地配設(shè),能夠得到具有所希望的厚度且呈現(xiàn)出良好的外觀、 并具有充分強度的帶凸緣管狀的纖維強化樹脂成形品。作為這樣的纖維強化樹脂成形品的成形方法的更具體的結(jié)構(gòu),例舉有如下這樣的結(jié)構(gòu)。即,在上述成形方法的配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料的一側(cè)的端部粘接到成形模上,并使另一側(cè)的端部與相鄰的強化纖維基體材料的外表面重疊,由此將多張強化纖維基體材料沿所述周面連續(xù)地重疊搭接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)娀w維基體材料配設(shè)成沿成形模的周面固定的同時不產(chǎn)生折皺。另外,在上述的成形方法的配設(shè)工序中,也可以將強化纖維基體材料沿周向錯開配設(shè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),也能夠?qū)娀w維基體材料配設(shè)成沿成形模的周面固定的同時不產(chǎn)生折皺。另外,在上述的成形方法的配設(shè)工序中,相對于具有圓筒部和凸緣部的成形模,將強化纖維基體材料沿成形模的圓筒部與凸緣部的邊界部折彎配設(shè),形成沿圓筒部的外周面及凸緣部的表面重疊搭接的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠在具有圓筒部和凸緣部的成形模上沒有折皺地配設(shè)強化纖維基體材料,能夠得到具有所希望的厚度且呈現(xiàn)良好的外觀、并具有充分強度的帶凸緣管狀的纖維強化樹脂成形品。并且,通過上述解決方法的復(fù)合圓筒體的制造方法制造的復(fù)合圓筒體的成形品也在本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇中。另外,使用上述解決方法的纖維強化樹脂成形品的成形方法得到的T形接頭型的成形品也在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇中。另外,使用上述解決方法的纖維強化樹脂成形品的成形方法得到的彎管接頭型的成形品也在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇中。另外,使用上述解決方法的纖維強化樹脂成形品的成形方法得到的帶凸緣圓筒型的成形品也在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇中。
由此,纖維強化樹脂成形品能夠以所希望的厚度形成,抑制由強化纖維引起的折皺的產(chǎn)生,并具有良好的外觀和充分的強度。根據(jù)如上述構(gòu)成的本發(fā)明,能夠得到成形品的壁厚管理容易、沒有由強化纖維引起的折皺的產(chǎn)生、外觀良好且保持強度、不依賴于作業(yè)者的熟練程度且效率良好的所希望的制品。
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的圓筒構(gòu)件的接合方法的一個工序的立體圖。圖2是示出圖1的下一個工序的立體圖。圖3是示出圖2的下一個工序的接合部的剖面圖。圖4是示出卷繞了圖3的外層基體材料的狀態(tài)的接合部的剖面圖。圖5是示出圖4的接合部的立體圖。圖6是示出圖5的下一個工序的接合部的立體圖。圖7是示出圖6的下一個工序的接合部的剖面圖。圖8是示出圖7的下一個工序的接合部的立體圖。圖9是示意性示出圖8的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖10是示出圖8的下一個工序的接合部的立體圖。圖11是通過局部剖面示出圖10的接合部的說明圖。圖12是示出本發(fā)明的實施方式2的圓筒構(gòu)件的接合方法的一個工序的局部剖面圖。圖13表示本發(fā)明的實施方式3的復(fù)合圓筒體的制造方法,是從正面觀察到的將圓筒構(gòu)件彼此對接接合的情況的說明圖。圖14是示出沿圖13的圓筒構(gòu)件的接合部配設(shè)多張強化纖維基體材料的情況的說明圖。圖15是示出本發(fā)明的實施方式3的復(fù)合圓筒體的制造方法的另一例子的說明圖。圖16是示出本發(fā)明的實施方式3的復(fù)合圓筒體的制造方法的再另一例子的說明圖。圖17是示出實施方式3的強化纖維基體材料的配設(shè)工序的說明圖。圖18是示出強化纖維基體材料的配設(shè)工序的另一個例子的說明圖。圖19是示出強化纖維基體材料的配設(shè)工序的再另一個例子的說明圖。圖20是通過實施方式3的復(fù)合圓筒體的制造方法得到的成形品的立體圖。圖21是示出本發(fā)明的實施方式4的纖維強化樹脂成形品的成形方法的一個工序的剖面圖。圖22是示出圖21的下一個工序的剖面圖。圖23是示出圖22的工序后的狀態(tài)的剖面圖。圖M是示出圖23的下一個工序的剖面圖。圖25是示出圖M的下一個工序的剖面圖。圖沈是示出圖25的下一個工序的剖面圖。圖27是在本發(fā)明的實施方式5的纖維強化樹脂成形品的成形方法中使用的成形頁
模的一個例子。圖觀是在實施方式5的纖維強化樹脂成形品的成形方法中使用的成形模的另一個例子。圖四是示出實施方式5的纖維強化樹脂成形品的成形方法的一個工序的剖面圖。圖30是示出圖四的下一個工序的說明圖。圖31是示出實施方式5的纖維強化樹脂成形品的成形方法的另一個例子的剖面圖。圖32是示出圖31的下一個工序的剖面圖。圖33是示出實施方式5的纖維強化樹脂成形品的成形方法的再另一個例子的局部放大剖面圖。圖34是示出本發(fā)明的實施方式6的纖維強化樹脂成形品的成形方法中的成形模的一個例子的立體圖。圖35是分別示出實施方式6的強化纖維基體材料的例子的俯視圖。圖36是實施方式6的成形方法的一個工序,是示意性示出在成形模上重疊搭接基體材料的情況的立體圖。圖37是示意性示出在實施方式6的成形方法中樹脂注入前的狀態(tài)的剖面圖。圖38是示出在本發(fā)明的實施方式7中得到的成形品的立體圖。圖39是示出實施方式7的強化纖維基體材料的一個例子的俯視圖。圖40是示出層疊了圖39的基體材料的狀態(tài)的剖面圖。圖41是示出實施方式7的成形模的一個例子的立體圖。圖42是示意性示出使用圖41所示的成形模的一個成形工序的說明圖。圖43是通過剖面示出圖42之后的工序的說明圖。
具體實施例方式以下,參照附圖,對本發(fā)明的圓筒構(gòu)件的接合方法、復(fù)合圓筒體的制造方法、纖維強化樹脂成形品的成形方法以及使用上述方法而得到的成形品的各實施方式進行說明。以下,首先對用于得到本發(fā)明的成形品的多個方法的各工程進行概述,接下來,對圓筒構(gòu)件的接合方法、復(fù)合圓筒體的制造方法、纖維強化樹脂成形品的成形方法的各結(jié)構(gòu)進行說明。-工序概要-為了得到本發(fā)明的成形品,進行以下工序在圓筒構(gòu)件或成形模等的被層疊體的表面配設(shè)多張強化纖維基體材料,形成纖維層的配設(shè)工序;用袋材料覆蓋所述纖維層并將其密封在所述外周面上的工序;將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序;使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序。首先,在配設(shè)工程中,不將強化纖維基體材料形成滾筒狀的長形狀,而是形成被剪切成適當(dāng)尺寸的板狀物,并使用多張該板狀物。具體地說,作為構(gòu)成強化纖維基體材料的強化纖維,例如例舉有玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維等。作為強化纖維基體材料,例如例舉有玻璃纖維布、碳纖維布、芳族聚酰胺纖維布等編織物、無紡布、玻璃纖維短切氈、縫編氈、縫編纖維布或?qū)⑸鲜鑫镔|(zhì)層疊組合而成的夾層結(jié)構(gòu)材料等。
作為板狀物的一張強化纖維基體材料的尺寸例如具有相對于配設(shè)強化纖維基體材料的部位的全長,相當(dāng)于約1/6到1/2的長度,還可以多次分割,形成相對于全長,相當(dāng)于約1/16 1/6的長度。所述配設(shè)工程中,相對于被層疊體,將強化纖維基體材料配設(shè)成局部相互重疊。對于被層疊體的具體例子,在后述的各方法的說明中分別示出。將多張強化纖維基體材料配設(shè)成局部相互重疊的方法存在多種方式。例如,例舉有如下方法相對于被層疊體,粘接強化纖維基體材料一側(cè)的端部,并使另一側(cè)的端部與相鄰的強化纖維基體材料的外表面重疊,由此,將多張強化纖維基體材料連續(xù)地重疊搭接。另外,也存在將強化纖維基體材料沿接合部的寬度方向及周向彼此錯開配設(shè)的方法。另外,也可以在所述多個強化纖維基體材料中包括多種尺寸,將上述不同尺寸的強化纖維基體材料沿被層疊體的周向彼此錯開配設(shè)。在這樣形成的纖維層上再重疊配設(shè)脫模件和樹脂擴散件。脫模件是提高硬化后的樹脂的脫模性的構(gòu)件,是由相對于注入的樹脂具有非粘接性的材料形成的板件。樹脂擴散件是促進注入樹脂擴散的網(wǎng)狀的板件等,使注入的流動性樹脂(以下, 稱注入樹脂)均衡地浸滲到強化纖維基體材料中。根據(jù)強化纖維基體材料的種類、厚度等條件,若注入樹脂容易擴散,也可以不使用該樹脂擴散構(gòu)件。另外,配設(shè)使袋材料的內(nèi)部形成減壓狀態(tài)的減壓管路,并且在樹脂擴散構(gòu)件上等配設(shè)樹脂注入管路。減壓管路例如與真空泵等減壓源連接。減壓管路可以使用例如剖面中空的多孔導(dǎo)管或?qū)㈤L帶狀構(gòu)件卷纏成螺旋狀而形成管狀的導(dǎo)管等。在纖維層的附近,使用粘接材料或密封帶等將減壓管路固定在規(guī)定位置。注入管路是連接從樹脂貯存槽供給樹脂的結(jié)合管與樹脂注入口的管路。例如,優(yōu)選使用樹脂注入軟管、橡膠制管等作為注入管路,并將其插入袋材料內(nèi),配置成與樹脂擴散構(gòu)件相接。接下來,用袋材料覆蓋這樣形成的纖維層等。在這種成形法中,袋材料優(yōu)選通常使用的氣密的合成樹脂制的薄膜材料。并且,使用粘接材料等密封材料將袋材料相對于被層疊體密接固定,并密封所述纖維層等。由此,將被層疊體與袋材料之間氣密性密封。接下來,在減壓環(huán)境下向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂。注入的流動性樹脂由于處于減壓環(huán)境,順利地浸滲到所述纖維層。作為注入樹脂,例如優(yōu)選低粘度系的乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、異氰酸鹽樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂等熱硬化性樹脂,但也可以是熱可塑性樹脂。通過常用方法將上述樹脂調(diào)整至適當(dāng)粘度而進行使用。這樣的樹脂注入在袋材料內(nèi)達到規(guī)定的減壓環(huán)境,并確認(rèn)在強化纖維基體材料上沒有折皺后開始。當(dāng)注入樹脂使用熱硬化性的流動性樹脂時,加熱而成形,另外,在注入樹脂中加入硬化劑時,加入硬化劑后使其硬化成形。使用熱可塑性的流動性樹脂時,將加熱到液化的樹脂注入后,進行冷卻,使注入樹脂固化。由此,具有了希望的厚度,并且抑制了由強化纖維引起的折皺的產(chǎn)生,能夠得到具有良好的外觀和充分的強度的各種成形品。
-圓筒構(gòu)件的接合方法_〈實施方式1>接下來,參照附圖,對本發(fā)明的實施方式1的圓筒構(gòu)件的接合方法進行說明。圖 1 圖11是說明實施方式1的圓筒構(gòu)件的接合方法的圖。在本實施方式中,作為圓筒構(gòu)件的例子,示出接合兩根樹脂管10、10的情況。此外,在以下所示的附圖中,為了容易觀察各構(gòu)件,強調(diào)厚度而示意性地進行描繪。如圖1所示,首先,將接合對象的樹脂管10、10對接彼此的管端面(開口端部)而進行配置。將樹脂管10的管端面都沿傾斜的方向切斷。通過將這樣的管端面彼此對接接合,樹脂管10、10形成在接合部101部分彎曲的形狀的彎管。如圖2所示,在使樹脂管10、10的管端面彼此對接的狀態(tài)下,在其接合部101上以跨兩樹脂管10、10的方式配設(shè)強化纖維基體材料2。在例示的方式中,強化纖維基體材料2 具有沿接合部101的外周面而周向纏繞的內(nèi)層基體材料21和在該內(nèi)層基體材料21的外徑側(cè)重疊配設(shè)的多張板狀的外層基體材料22。在圖2所示的狀態(tài)中,在強化纖維基體材料2 中,首先,在接合部101上配設(shè)內(nèi)層基體材料21。具體地說,內(nèi)層基體材料21是直接卷繞在接合部101的外周面上的基料(〃 4 > 夕‘一)。例如,內(nèi)層基體材料21是將強化纖維材料形成玻璃纖維短切氈狀的形態(tài),并將其進行縫編加工而得到的材料,優(yōu)選是形成為板狀的基體材料。這樣,當(dāng)內(nèi)層基體材料21是玻璃纖維短切氈的縫編基體材料時,通過縫編線的力具備形狀保持性,成為相對于樹脂管10 的外周面的隨動性良好的材料。另外,強化纖維基體材料2的外層基體材料22例如是將纖維束拉齊,形成粗紗,將粗紗用于緯線形成織物或無紡布而得到的板狀的纖維基體材料,其中該纖維束是將強化纖維單纖維集束而得到的。如前所述,首先,沿樹脂管10的接合部101的外周面,周向卷繞強化纖維基體材料 2的內(nèi)層基體材料21。將內(nèi)層基體材料21配設(shè)成與接合部101密接。使內(nèi)層基體材料21 的寬度(相對于樹脂管10的軸向的配設(shè)長度)形成與接合部101對應(yīng)的尺寸,選擇層疊樹脂進行接合所需要的寬度。接下來,如圖3、4所示,在沿接合部101的周向卷繞的內(nèi)層基體材料21的外周順次重疊搭接多張板狀的外層基體材料22。外層基體材料22是與樹脂管10、10的接合部101 對應(yīng)的尺寸的矩形形狀的板狀物。即,外層基體材料22通過被剪裁成相對于接合部101的外周長度約相當(dāng)于1/16 1/2的長度而形成的。在例示的方式中,外層基體材料22被剪裁成與將樹脂管10的外周長分割成六份至兩份的長度相當(dāng)?shù)某叽?。外層基體材料22的寬度為與內(nèi)層基體材料21的寬度大致相等的尺寸。尤其,為了在接合部101上重疊搭接外層基體材料22,且不產(chǎn)生折皺,優(yōu)選將各外層基體材料22的周向的長度形成在600mm以下。在外層基體材料22的配設(shè)工序中,將一張外層基體材料22的周向的一端側(cè)粘接固定在內(nèi)層基體材料21上。另外,不將該張外層基體材料22的周向的另一端側(cè)粘接在內(nèi)層基體材料21上,而是僅與內(nèi)層基體材料21的外表面重疊。在此,對于外層基體材料22而言,相對于形成圓形形狀或橢圓形狀的接合部101 的外周形狀,使配設(shè)一張外層基體材料22的方向與接合部101的周向一致。在此,將外層基體材料22沿該周向配置時,將配設(shè)方向的一側(cè)的端部(一邊)稱為外層基體材料22的周向的一端,將另一側(cè)的端部(與前述邊相對的邊)稱為外層基體材料22的另一端。如圖3所示,外層基體材料22與之前卷繞的內(nèi)層基體材料21的外表面重疊,并將多張外層基體材料22分別配設(shè)成沿周向卷繞。具體地說,沿接合部101的周向安置一張外層基體材料22,將該外層基體材料22的周向的一端側(cè)粘接固定在內(nèi)層基體材料21的外表面。另外,該外層基體材料22的周向的另一端側(cè)不粘接,直接沿樹脂管10的外形形狀設(shè)置。 接著配設(shè)的外層基體材料22也同樣,將其周向的一端側(cè)相對于內(nèi)層基體材料21進行粘接, 并且,不粘接另一端側(cè),使另一端側(cè)與相鄰的另一外層基體材料22的外表面相互重疊,反復(fù)進行該操作。此外,對于強化纖維基體材料2的配設(shè)及固定,對內(nèi)層基體材料21和外層基體材料22都可以使用噴射漿糊(吹付《"糊)等。這樣,如圖4所示,在內(nèi)層基體材料21的外表面重疊搭接多張外層基體材料22。 將外層基體材料22沿周向每隔一定量錯開其配置位置的同時順次層疊。層疊外層基體材料22時的與相鄰的另一外層基體材料22的重疊量w確保為一張外層基體材料22的長度的1/10以上的長度。此外,為了得到基于外層基體材料22的強度,不優(yōu)選形成外層基體材料22彼此沒有重疊量、端部彼此相接或間隔的狀態(tài)的配置位置。通過上述配設(shè)工序,如圖5所示,能夠確保規(guī)定壁厚地層疊強化纖維基體材料2。接下來,在上述層疊的外層基體材料22的外表面重疊并卷繞伸縮性無紡布3。如圖6所示,伸縮性無紡布3將多張外層基體材料22按壓固定在樹脂管10的外表面。外層基體材料22中,雖然僅粘接固定周向的一端側(cè),但是由該伸縮性無紡布3按壓,形成穩(wěn)定維持層疊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。另外,由于外層基體材料22的周向的另一端側(cè)僅與相鄰的外層基體材料22相互重疊,因此由無紡布3卷入時,能夠在不產(chǎn)生不需要的折皺的狀態(tài)下將外層基體材料22沿接合部101的外周固定。接下來,如圖7所示,在纏繞于接合部101上的無紡布3的外表面重疊配設(shè)脫模布 4。并且,如圖8及圖9所示,在脫模布4的外表面配設(shè)樹脂擴散件5。接下來,如圖10及圖11所示,在強化纖維基體材料2的纖維層的寬度方向的兩側(cè)配置減壓管路8。另外,在樹脂擴散件5的外表面配置注入樹脂的注入管9。可以使接合部 101的尺寸與纖維層的尺寸等一致,將注入管9以適當(dāng)間隔配設(shè)多根。接下來,在樹脂管10、10的外周面,通過薄膜袋6氣密性覆蓋上述強化纖維基體材料2 (纖維層)、伸縮性無紡布3、脫模布4、樹脂擴散件5、減壓管路8、注入管9 (參照圖11)。 在纖維層的周緣部,使用粘接材料或密封帶等密封材料7將薄膜袋6粘接在減壓管路8的外側(cè)。由此,構(gòu)成將樹脂管10與薄膜袋6之間氣密性密封的成形部。在注入樹脂時,通過與減壓管路8連接的減壓源,抽吸薄膜袋6的內(nèi)側(cè),形成減壓環(huán)境。此時,確認(rèn)在層疊的強化纖維基體材料2 (尤其外層基體材料2 上沒有產(chǎn)生折皺。 由于僅將多張重疊搭接狀態(tài)的外層基體材料22的周向的一端側(cè)分別固定,不固定周向的另一端側(cè),因此,即使由薄膜袋6密封并被減壓而在外層基體材料22上產(chǎn)生折皺,也可以使折皺向外層基體材料22的非粘接的另一端側(cè)釋放。其結(jié)果是,能夠有效地防止強化纖維基體材料2的折皺的產(chǎn)生。另外,此時,也可以直接接觸測定并確認(rèn)強化纖維基體材料2是否形成規(guī)定的壁厚。如果通過確認(rèn)為存在不良,則可以中斷作業(yè),在注入樹脂的前階段進行修正。在這樣的減壓環(huán)境下,從注入管9供給樹脂,使樹脂向薄膜袋6的內(nèi)側(cè)(成形部內(nèi))擴散。注入的樹脂經(jīng)由樹脂擴散件5遍及整體均勻地擴散,浸滲到無紡布3及強化纖維基體材料2。當(dāng)樹脂注入結(jié)束時,在維持薄膜袋6內(nèi)的減壓狀態(tài)下使注入樹脂硬化。由此,使強化纖維基體材料2等與注入樹脂浸滲一體化。當(dāng)樹脂完全硬化時,接合部101的接合結(jié)束。此外,也可以預(yù)先通過手工積層法等層疊樹脂,對接合部101的內(nèi)周面進行內(nèi)表面處理。由此,將樹脂管10、10的管端面對接,能夠容易接合。另外,即使是具有這樣彎曲部的彎管也能夠接合。另外,將薄膜袋6內(nèi)的強化纖維基體材料2沒有折皺地配設(shè),能夠在短時間內(nèi)高效地進行成形作業(yè),并且也能夠形成接合部分的外觀及強度都良好的復(fù)合圓筒體。這樣的接合方法不僅適用于直管或短管,對任何圓筒構(gòu)件都能夠適用,例如,如后所述, 也可以適用于T形接頭等接頭管或分支管等?!磳嵤┓绞?>接下來,參照附圖,對本發(fā)明的實施方式2的圓筒構(gòu)件的接合方法進行說明。此外,本實施方式中說明的樹脂管10的接合方法與前述實施方式1基本結(jié)構(gòu)相同,由于在強化纖維基體材料2的外層基體材料22的配設(shè)方式上具有特征,因此,對于該外層基體材料 22的配設(shè)方式進行詳細地說明,對于其它的結(jié)構(gòu),使用與上述實施方式1共用的符號,并省略說明。圖12是示出實施方式2的圓筒構(gòu)件的接合方法的一個工序的局部剖面圖,將與圖 3對應(yīng)的工序的接合部101的剖面放大示出。在本實施方式中,在沿接合部101的外周面配設(shè)的內(nèi)層基體材料21的外表面重疊搭接多張板狀的外層基體材料22,形成多層結(jié)構(gòu),增加了外層基體材料22的壁厚,并且形成均勻的外周面。該情況下,也將多張板狀的外層基體材料22沿接合部101的周向每隔一定量錯開的同時順次重疊搭接。此時,在將各外層基體材料22的周向的一端側(cè)粘接固定在內(nèi)層基體材料21上,并且將周向的另一端側(cè)與內(nèi)層基體材料21不粘接這一點上與實施方式1相同。如圖12所示,各外層基體材料22與之前卷繞的內(nèi)層基體材料21的外表面重疊, 并將多張外層基體材料22沿周向分別進行配設(shè)。此時,將外層基體材料22與相鄰的另一外層基體材料22的重疊量w設(shè)定為比實施方式1大。即,使一張外層基體材料22相對于相鄰的其它的外層基體材料22,沿周向錯開的量變少,確保相互重疊的面積大。在此,在形成多層的外層基體材料22的纖維層中,不優(yōu)選外層基體材料22的周向的端部位置與其它任一層的外層基體材料22的周向端部位置一致的層疊方式。這是由于外層基體材料22的端部在層間彼此一致的部分可能強度降低。因此,如圖12所示,將任一張外層基體材料22的周向的一端部E與其它任一張外層基體材料22的另一端部F配置在沿周向錯開的位置處。并且,遍及接合部101的整周確保外層基體材料22彼此一定量的重
疊量Wo由此,能夠容易地層疊多張外層基體材料22并確保壁厚,另外,能夠形成均勻厚度的接合部。作為下一工序,在這樣的外層基體材料22的外表面重疊卷繞伸縮性無紡布3。另外,與上述實施方式1同樣,配置無紡布3和脫模布4等,并由薄膜袋6進行氣密性覆蓋。在多張重疊搭接狀態(tài)的外層基體材料22中,由于僅將周向的一端側(cè)分別固定, 不固定周向的另一端側(cè),因此,即使由薄膜袋6密封并被減壓也不產(chǎn)生折皺,圖12中,能夠使折皺向箭頭所示的方向釋放。其結(jié)果是,能夠有效地防止折皺的產(chǎn)生。另外,此時,也能夠直接接觸測定并確認(rèn)強化纖維基體材料2是否形成規(guī)定的壁厚。另外,如果通過確認(rèn)存在不良情況,可以中斷作業(yè),在注入樹脂的前階段進行修正。-復(fù)合圓筒體的制造方法-〈實施方式3>接下來,參照附圖,對本發(fā)明的實施方式3的復(fù)合圓筒體的制造方法進行說明。在該制造方法中,制造使用了多個圓筒構(gòu)件的復(fù)合圓筒體。圖13是從正面觀察到的將圓筒構(gòu)件10彼此對接接合的情況的說明圖,圖14是示出沿接合部101配設(shè)多張強化纖維基體材料2的情況的說明圖。例如,如圖13所示,將開口端部被切斷或外周面的一部分被切除了的圓筒構(gòu)件10 的切斷面彼此對接。然后,如圖14所示,沿對接后的接合部101的外周面配設(shè)多張強化纖維基體材料2,形成纖維層(配設(shè)工序)。在該實施方式中,特征在于切斷的圓筒構(gòu)件10的形狀和強化纖維基體材料2的配設(shè)工序。即,在本制造方法中包括用袋材料覆蓋纖維層,并將其密封在圓筒構(gòu)件10的外周面上的工序;將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序; 使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層中,并使其硬化或固化的工序,這些工序與上述相同。因此,在以下的說明中,省略上述各工序的詳細的說明,主要對圓筒構(gòu)件10及強化纖維基體材料2進行說明。(圓筒構(gòu)件10的變形)圓筒構(gòu)件10的開口端部的切斷方式或外周面的切除方式多種多樣,通過將上述方式組合,能夠制造各種復(fù)合圓筒體。即,由本制造方法得到的復(fù)合圓筒體也在本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇內(nèi)。例示如下(1)將沿傾斜方向切斷開口端部的兩個圓筒構(gòu)件10、10對接,得到彎曲形狀的圓筒體。其可以參照與圖1 圖11所示的各工序同樣的工序。(2)將第一圓筒構(gòu)件與第二圓筒構(gòu)件相互對接,得到T形接頭型的圓筒體,其中, 該第一圓筒構(gòu)件的開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀,該第二圓筒構(gòu)件的外周面的一部分與第一圓筒構(gòu)件的切斷面相對應(yīng)地被切斷成大致V字狀或大致U 字狀。這是圖13所示的例子。(3)將沿傾斜方向切斷開口端部的第一圓筒構(gòu)件與第二及第三圓筒構(gòu)件相互對接,得到T形接頭型的圓筒體,其中該第二及第三圓筒構(gòu)件的開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀。這是圖15所示的例子。(4)將第一及第二圓筒構(gòu)件與第三圓筒構(gòu)件相互對接,得到T形接頭型的圓筒體, 其中該第一及第二圓筒構(gòu)件的開口端部被沿傾斜方向局部切斷,該第三圓筒構(gòu)件的開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀。這是圖16所示的例子。
(強化纖維基體材料2的配設(shè)方式)在本發(fā)明的復(fù)合圓筒體的制造方法中,強化纖維基體材料2是與接合部101對應(yīng)的尺寸的板狀物,在配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料2配置成彼此局部相互重疊。此時, 粘接強化纖維基體材料2的一側(cè)端部,并使另一側(cè)端部與相鄰的強化纖維基體材料2的外表面重疊,由此使多張強化纖維基體材料2沿接合部101連續(xù)地重疊搭接,這與上述實施方式1、2中所說明的方式相同。配設(shè)強化纖維基體材料2的方法能夠例舉有如下多種方式。(5)沿接合部的周向錯開配設(shè)強化纖維基體材料。這是圖17所示的例子。(6)沿接合部的寬度方向及周向錯開配設(shè)強化纖維基體材料。這是圖18所示的例子。(7)多張強化纖維基體材料包括多種尺寸,沿接合部的周向錯開配設(shè)強化纖維基體材料。這是圖19所示的例子。(8)多張強化纖維基體材料包括寬度尺寸不同的強化纖維基體材料,沿接合部的周向錯開配設(shè)強化纖維基體材料。這是圖19所示的例子。在實施方式3的復(fù)合圓筒體的制造方法中,通過適當(dāng)選擇并組合上述圓筒構(gòu)件10 的變形(1) (4)和強化纖維基體材料2的配設(shè)方式( (8),能夠制造具有彎曲部這種復(fù)雜形狀的復(fù)合圓筒體。在此,對其中的幾個例子進行說明,但本發(fā)明不限定于以下例子。(具體例)如圖13所示,一個圓筒構(gòu)件IOa的開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀。另一個圓筒構(gòu)件IOb的外周面的一部分(中央部側(cè)面)與圓筒構(gòu)件IOa的切斷端面相對應(yīng)地被切除成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀、或者圓形形狀或橢圓形狀。首先,將圓筒構(gòu)件10a、10b彼此對接切斷面。在切斷面上涂敷粘接劑、糊劑、粘著劑等,將圓筒構(gòu)件10a、10b固定或暫時固定而預(yù)先進行接合。接下來,如圖14所示,在接合部101及其周緣部一帶的圓筒外表面配設(shè)被剪切成規(guī)定長度的強化纖維基體材料2。此時,如圖17所示,為了形成規(guī)定的厚度,將強化纖維基體材料2沿接合部的周向錯開配設(shè),進行重疊搭接。在此,在接合部101的周圍,為了使強化纖維基體材料2的寬度方向的端部壁厚形成得平緩,可以如圖18所示,將強化纖維基體材料2也沿寬度方向相互錯開配設(shè),或如圖19 所示,將寬度不同的強化纖維基體材料2多張重疊搭接。通過這樣配設(shè)強化纖維基體材料 2,由于能夠避免寬度方向的端部的應(yīng)力集中,因此優(yōu)選。另外,圖14的左右強化纖維基體材料2的交差部C與其它部分相比,形成厚壁。由于局部的厚壁部在浸滲樹脂時浸滲速度遲緩,因此容易內(nèi)含未浸滲部分。為了避免該情況, 通過在交差部C的強化纖維基體材料2中使用將纖維拉長間隔的強化纖維基體材料,能夠使壁厚均勻,避免未浸滲部分。另外,也可以是在僅將圖14的左側(cè)的接合部101層疊成形后,層疊剩下的右側(cè),進行相同成形的方法。具體地說,例如,圓筒構(gòu)件10的直徑為500mm,需要強化纖維基體材料2的張數(shù)為 10張,使強化纖維基體材料2的一張的長度為接合部101的周長的1/4。在該情況下,圓筒構(gòu)件IOa的切斷面的圓周長—1885mm (大致為3. 141X (500+700)/2),強化纖維基體材料2的一張的長度=1885/4 —472mm,重疊量(w) = 472/10 = 47. 2mm。即,將長度為 472mm的強化纖維基體材料2錯開47. 2mm并重疊搭接,在接合部101的整周上張貼10X4 =40 張。在圖14所示的例子中,當(dāng)?shù)谝粡垙娀w維基體材料2的寬度為W,長度為L時,使該W稍微錯開地粘接層疊端面。通過這樣做,能夠粘接最后張貼的強化纖維基體材料2。并且,相對于接合部101,如項鏈那樣將強化纖維基體材料2的位置彼此錯開來粘接端面,最終形成一周,從而如圖所示,越過最初層疊的強化纖維基體材料2進行重疊搭接。這樣,接合部101的厚度在任一點上都層疊有強度上需要的厚度。進一步詳細敘述,圖17是從上面觀察到的圓筒構(gòu)件10的接合部101的示意圖, 示出在接合部101的右側(cè)半部將強化纖維基體材料2··· 2重疊搭接而進行配設(shè)的形態(tài)。如前所述,對于最初的強化纖維基體材料2 (寬度W,長度L),當(dāng)超過強化纖維基體材料寬度W 時,對端面進行粘接。之后,以一定的間距沿接合部101呈大致風(fēng)車狀地粘接一端面,層疊所需張數(shù)而形成纖維層。接下來,在左側(cè)半部中,呈大致風(fēng)車狀地繞逆時針重疊搭接強化纖維基體材料2··· 2,層疊強度上所需的厚度的強化纖維基體材料2··· 2。另外,如圖18所示,對沿接合部101的寬度方向及周向錯開配置強化纖維基體材料2的例子進行說明。例如,每隔10mm,順次向右錯開的同時重疊搭接5張寬度為300mm、 長度為500mm的強化纖維基體材料2。接下來,向左每隔IOmm錯開的同時重疊搭接強化纖維基體材料2。然后再向右每隔IOmm錯開的同時配設(shè)強化纖維基體材料2,配設(shè)到規(guī)定的厚度,形成纖維層。于是,由強化纖維基體材料2形成的纖維層的總計寬度左右為400mm,在左右端部產(chǎn)生50mm寬度量的薄壁部分,形成平緩的端部。在以上的配設(shè)工序后,經(jīng)過用袋材料覆蓋纖維層并將其密封在所述外周面上的工序、將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓并向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序、使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層并使其硬化或固化的工序,能夠得到圖20所示的彎管接頭型的復(fù)合圓筒體100。此外,如圖15所示,為了制造具有同樣形狀的復(fù)合圓筒體100,可以將沿傾斜方向切斷開口端部的第一圓筒構(gòu)件IOc與第二圓筒構(gòu)件IOd及第三圓筒構(gòu)件IOe相互對接而接合,其中,該第二圓筒構(gòu)件IOd與第三圓筒構(gòu)件IOe的開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀。在該情況下,既可以將全部圓筒構(gòu)件一次性接合,也可以將開口端部被傾斜切斷的圓筒構(gòu)件彼此接合,切除彎曲部來形成圓筒構(gòu)件10d、10e,最后將圓筒構(gòu)件 IOc對接而接合。另外,如圖16所示,將第一圓筒構(gòu)件IOf及第二圓筒構(gòu)件IOg與第三圓筒構(gòu)件IOh 相互對接,能夠得到T形接頭型的圓筒體100,其中,該第一圓筒構(gòu)件IOf及第二圓筒構(gòu)件 IOg的開口端部被沿傾斜方向局部切斷,該第三圓筒構(gòu)件IOh的開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀。由此,使圓筒構(gòu)件10的切斷面彼此對接,即使是具有彎曲部的復(fù)雜形狀的復(fù)合圓筒體100,也能夠容易接合而形成。另外,通過這樣的強化纖維基體材料2的配設(shè)工序,能夠避免在袋材料(袋薄膜6)內(nèi)產(chǎn)生折皺,能夠在短時間內(nèi)高效地進行成形作業(yè),還能夠形成接合部101的外觀及強度良好的復(fù)合圓筒體。-纖維強化樹脂成形品的成形方法-
接下來,對本發(fā)明實施方式的纖維強化樹脂成形品的成形方法進行說明。在該成形方法中,成形具有圓筒部的纖維強化樹脂成形品。通過本成形方法得到的具有圓筒部的纖維強化樹脂成形品可以存在多種方式。以下,對其中的幾種進行說明。此外,在本成形方法中也與上述相同,其特征在于強化纖維基體材料的配置工序,接著配設(shè)工序的各工序可以是同樣的結(jié)構(gòu)。即,在本成形方法中包括用袋材料覆蓋纖維層并將其密封在周面上的工序;使密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序;使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序,這些工序與上述相同。因此,在以下的說明中,省略上述各工序的詳細說明,對主要特征的結(jié)構(gòu)進行詳細地說明。〈實施方式4>參照附圖,對本發(fā)明的實施方式4的纖維強化樹脂成形品的成形方法進行說明。 圖21 圖沈示出實施方式4的纖維強化樹脂成形品的成形方法。在本實施方式的纖維強化樹脂成形品的成形方法中使用具有圓筒部的成形模1。 成形模1優(yōu)選以圓筒體的軸向為旋轉(zhuǎn)軸,設(shè)置成能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圓筒體。在強化纖維基體材料2中使用沿成形模1的外周面沿周向配設(shè)的內(nèi)層基體材料21和在該內(nèi)層基體材料21 的外側(cè)重疊并層疊的外層基體材料22。首先,如圖21所示,在成形模1的外周面配設(shè)作為基料的內(nèi)層基體材料21。接下來,如圖22所示,將外層基體材料22以局部相互重疊的方式錯開的同時沿周向配設(shè)。粘接固定外層基體材料22的周向一端側(cè)。另外,不粘接外層基體材料22的周向的另一端側(cè),配設(shè)成直接沿成形模1的外形形狀。接下來卷繞的外層基體材料22同樣地配設(shè)成粘接周向的一端側(cè),不粘接另一端側(cè),使另一端側(cè)與相鄰的另一外層基體材料22的一端側(cè)相互重疊。如圖23所示,優(yōu)選層疊外層基體材料22時的與相鄰的另一外層基體材料22的重疊量w相對于一張外層基體材料22的周向長度,確保1/10以上的長度。另外,根據(jù)強化纖維基體材料的種類和厚度等條件,適當(dāng)選擇外層基體材料22的層疊張數(shù)。例如有層疊10 張左右的情況。另外,強化纖維基體材料2的厚度可以根據(jù)外層基體材料22的層疊張數(shù)很容易地進行選擇,配設(shè)一張外層基體材料22時,減小相對于相鄰的其它的外層基體材料22 的錯開量,確保相互重疊的面積大,由此,可以形成由多張外層基體材料22形成的具有厚度的層疊結(jié)構(gòu)。此外,在這樣層疊外層基體材料22的狀態(tài)下,不優(yōu)選外層基體材料22的周向端部位置與其它任一層的外層基體材料22的周向端部位置一致的層疊方式。在此,在本成形方法中,將任一張外層基體材料22的周向的一端部與另外的任一張外層基體材料22的端部以形成沿周向錯開的位置的方式進行配置。并且,遍及成型模1的整周確保外層基體材料 22彼此一定量的重疊量w,形成纖維層。如上述所示,配設(shè)及層疊外層基體材料22而形成規(guī)定的壁厚后,如圖M所示,纏繞伸縮性無紡布3。由于僅粘接外層基體材料22的周向的一端側(cè),而另一端側(cè)僅相互重疊, 因此,當(dāng)被無紡布3卷入時,層疊的外層基體材料2即使被按壓壓縮也能夠向另一端側(cè)釋放,從而能夠在不產(chǎn)生折皺的狀態(tài)下沿成形模1的外周進行固定。接下來,如圖25所示,在纏繞有無紡布3的成形模1的外周面纏繞脫模布4。如圖 26所示,在脫模布4的外側(cè)重疊配設(shè)樹脂擴散件5。在樹脂擴散件5的外側(cè)配置注入樹脂的注入管9。注入管9的配置方式是隨意的,但是優(yōu)選設(shè)置在成形模1的管底附近。并且,配設(shè)未圖示的減壓管路,用薄膜袋6覆蓋纖維層的周圍。接下來,通過減壓源將薄膜袋6內(nèi)減壓,注入流動性樹脂。此時,確認(rèn)在層疊的強化纖維基體材料(外層基體材料2 等上沒有折皺。直接接觸測定并確認(rèn)是否形成規(guī)定的壁厚。另外,通過上述的確認(rèn),若存在不良情況,可以中斷作業(yè),進行修正。注入樹脂經(jīng)由樹脂擴散件5向整個纖維層均勻地擴散、浸滲。當(dāng)樹脂注入結(jié)束時,在維持薄膜袋6內(nèi)的減壓狀態(tài)下使注入樹脂硬化,使其與強化纖維基體材料2 —體化。接下來,將固化后的成形體從成形模1脫模,修整圓筒狀的成形體的邊緣,能夠得到纖維強化樹脂成形品。通過以上結(jié)構(gòu)的纖維強化樹脂成形品的成形方法,能夠沒有折皺地配設(shè)薄膜袋6 內(nèi)的強化纖維基體材料2,能夠在短時間內(nèi)高效地進行成形作業(yè),能夠形成外觀及強度都良好的成形品。〈實施方式5>接下來,參照附圖,對本發(fā)明的實施方式5的纖維強化樹脂成形品的成形方法進行說明。圖27 圖33示出實施方式5的纖維強化樹脂成形品的成形方法。在例示的方式中,如圖27及圖觀所示,使用具有與半分割圓筒狀對應(yīng)的成形面的成形模1。利用圖27所示的半分割成形模1,能夠得到T形接頭型的纖維強化樹脂成形品。 另外,利用圖觀所示的半分割成形模1,能夠得到彎管接頭型的纖維強化樹脂成形品。在這樣的成形模1中,既可以將纖維強化基體材料2配設(shè)在成形模1的內(nèi)周面進行成形,也可以配設(shè)在成形模1的外周面進行成形。配設(shè)的強化纖維基體材料2包括內(nèi)層基體材料21和外層基體材料22。首先,沿半分割成形模1的周面配設(shè)內(nèi)層基體材料21。在強化纖維基體材料2的配設(shè)工序中,沿內(nèi)周面配設(shè)外層基體材料22,并使其沿周向錯開。如圖四所示,當(dāng)通過半分割成形模1的內(nèi)周面進行成形時,由強化纖維基體材料2 形成纖維層,并且,如圖30所示,適當(dāng)配設(shè)無紡布3、脫模布4、樹脂擴散件等,并用薄膜袋6 覆蓋。在薄膜袋6內(nèi)也配設(shè)有減壓管路及注入管9等。由此,能夠得到半分割圓筒狀的纖維強化樹脂成形品,將一對成形體彼此接合,形成T形接頭型或彎管接頭型的成形品。另外,如圖31所示,當(dāng)通過半分割成形模1的外周面進行成形時,與之前卷繞的內(nèi)層基體材料21的外表面相重疊地沿周向分別配設(shè)多張外層基體材料22來進行卷繞。具體地說,沿半分割成形模1的外周面,沿周向安置一張外層基體材料22,將該外層基體材料22 的周向的一端側(cè)粘接固定在內(nèi)層基體材料21的外表面上。另外,不粘接該外層基體材料22 的周向的另一端側(cè),直接沿半分割成形模1的外形形狀進行設(shè)置。接下來配設(shè)的外層基體材料22同樣地配設(shè)成將其周向的一端側(cè)相對于內(nèi)層基體材料21進行粘接,并且,將另一端側(cè)不粘接地與相鄰的另一外層基體材料22的外表面相互重疊。在強化纖維基體材料2的配設(shè)及固定中,在內(nèi)層基體材料21上和外層基體材料22上都可以使用噴射漿糊等。在上述的例子中,根據(jù)半分割成形模1的外徑,將外層基體材料22形成為被剪裁成規(guī)定長度的板狀物。在例示的方式中,將外層基體材料22以與將半分割成形模1的外周長二分割至六分割的長度相當(dāng)?shù)某叽缧纬删匦?,并將其沿周向重疊搭接。重疊搭接的各外層基體材料22的周向的一端側(cè)粘接固定在內(nèi)層基體材料21上,周向的另一端側(cè)不粘接地設(shè)置在內(nèi)層基體材料21上。接下來,如圖32所示,在外層基體材料22的外表面卷繞伸縮性無紡布3,以在外層基體材料22上不產(chǎn)生不需要的折皺的方式進行固定。此外,如圖33所示,也可以將外層基體材料22形成多層。在外層基體材料22的纖維層中,不優(yōu)選外層基體材料22的周向的端部位置與其它任一層的外層基體材料22的周向的端部位置一致的層疊方式,可以將任一張外層基體材料22的周向的一端部E與另外的任一張外層基體材料22的另一端部F以形成沿周向錯開的位置的方式進行配置。并且,遍及整個半分割成形模1的外周面確保外層基體材料22彼此一定量的重疊量W。 在無紡布3的外表面重疊并配設(shè)脫模布4,并用薄膜袋6覆蓋。然后,在半分割成形模1的周緣部使用粘接材料或密封帶等密封材料將薄膜袋6固定在半分割成形模1的表由此,能夠使半分割成形模1與薄膜袋6之間構(gòu)成氣密性密封的成形部。另外,在由薄膜袋6覆蓋的成形部上連接有抽吸成形部內(nèi)的空氣而進行減壓的減壓源。接下來,通過減壓源將薄膜袋6的內(nèi)側(cè)減壓,在形成大致真空狀態(tài)的狀態(tài)下,浸滲流動性樹脂。此時,確認(rèn)在層疊后的強化纖維基體材料2 (尤其外層基體材料2 上沒有產(chǎn)生折皺。由于僅將多張重疊搭接的狀態(tài)的外層基體材料22的周向的一端側(cè)分別固定,而不固定周向的另一端側(cè),因此,即使由薄膜袋6密封并被減壓而在外層基體材料22上產(chǎn)生折皺,也可以使折皺向外層基體材料22的非粘接的另一端側(cè)釋放,其結(jié)果是,能夠有效地防止折皺的產(chǎn)生。另外,此時,還能直接接觸測定并確認(rèn)強化纖維基體材料2是否形成規(guī)定的壁厚。另外,通過確認(rèn),若存在不良情況,可以中斷作業(yè),在注入樹脂的前階段進行修正。當(dāng)樹脂注入結(jié)束時,在保持成形部內(nèi)的減壓狀態(tài)下使注入樹脂固化,由此,使注入樹脂與強化纖維基體材料浸滲一體化,得到半分割形狀的成形品。并且,通過組合一對半分割形狀的成形品并進行接合,能夠形成彎管接頭型或T形接頭型的成形品。<實施方式6>接下來,參照附圖,對本發(fā)明的實施方式6的纖維強化樹脂成形品的成形方法進行說明。圖34 圖37示出實施方式6的纖維強化樹脂成形品的成形方法。圖34是示出成形模的一個例子的立體圖,圖35(a) 圖35(d)是分別示出強化纖維基體材料的例子的俯視圖,圖36是該成形方法的一個工序,是示意性示出在成形模上重疊搭接基體材料的情況的立體圖。另外,圖37是示意性示出在該成形方法中樹脂注入前的狀態(tài)的剖面圖。在本實施方式的纖維強化樹脂成形品的成形方法中,代替由實施方式5那樣的圓筒體形成的成形模1,如圖34所示,使用具有圓筒部11及凸緣部12的成形模Ia來成形帶凸緣管。即,成形模Ia作為與帶凸緣管對應(yīng)的成形面而具有圓筒部11和圓筒部11的端部外周的凸緣部12。強化纖維基體材料2使用長條板形狀的基體材料23,其中該基體材料23 —體地具有在成形模Ia的圓筒部11上配設(shè)的部分和在凸緣部12上配設(shè)的部分。S卩,基體材料23 具有跨成形模Ia的圓筒部11與凸緣部12雙方的一張形狀,可以是圖35(a) 圖35(d)中例示的各種方式。具體地說,上述長條狀的基體材料23具有分別與成形模Ia的外形對應(yīng)的形狀。例如圖35(a)所示的基體材料23中,基體材料23的上方部231比下方部232大,并形成為長方形形狀,沿著成形模Ia的圓筒部11的外周面配設(shè)。另外,下方部232比上方部231小, 沿成形模Ia的凸緣部12的外周面(上表面)配設(shè)。一張基體材料23的尺寸與成形模Ia的圓筒部11及凸緣部12的尺寸對應(yīng)而形成,與成形品的完成尺寸一致而適當(dāng)選擇成形模 la。在該情況下,當(dāng)相對于成形模Ia的一張長條狀的基體材料23的寬度過于小時,搭接重疊張數(shù)增加,使作業(yè)量也增加,從而不優(yōu)選,另外,當(dāng)寬度過于大時,搭接重疊時消除折皺的效果變?nèi)醵粌?yōu)選。因此,優(yōu)選基體材料23的寬度為相對于圓筒部11的外周長,與1/16 1/2的長度相當(dāng)?shù)膶挾取A硗?,如圖35(b)所示,基體材料的下方部232可以形成為下部寬的梯形形狀。也可以如圖35(c)及圖35(d)所示,整個基體材料23形成為下部寬,如圖35 (c)所示,整個基體材料23具有梯形形狀,或如圖35(d)所示,整個基體材料23具有倒扇形狀。在帶凸緣管成形時,在強化纖維基體材料2的配設(shè)工序中,沿成形模Ia的外周面, 沿周向順次搭接重疊具有上述形狀的多張基體材料23。對于各基體材料23而言,沿圓筒部 11的外周面配設(shè)上方部231,沿凸緣部12的上表面配設(shè)下方部232,并且,以沿圓筒部11與凸緣部12之間的凹拐角部的方式向內(nèi)彎折配置基體材料23的上方部231與下方部232的邊界23a。此外,與上述實施方式同樣,作為基料可以預(yù)先將內(nèi)層基體材料21配設(shè)在成形模 Ia的圓筒部11上。接下來,將相鄰配設(shè)的基體材料23以沿成形模Ia的周向分別錯位的方式配設(shè)而進行重疊搭接,由此進行卷繞。具體地說,如圖36所示,將基體材料23的周向的一端側(cè)(長邊部)233粘接固定在成形模Ia的外周面(或內(nèi)層基體材料21)上。以不粘接的方式直接沿著成形模Ia的外形形狀配設(shè)基體材料23的周向的另一端側(cè)。接下來配設(shè)的基體材料23 也同樣地配設(shè)成粘接周向的一端側(cè),并將另一端側(cè)以不粘接的方式與相鄰的另一基體材料 23的一端側(cè)相互重疊。接下來,將多張基體材料23相對于成形模Ia的圓筒部11及凸緣部12搭接重疊, 并以不產(chǎn)生折皺的方式密接層疊,以確保得到規(guī)定的厚度。即,順次僅將基體材料23的一端側(cè)的側(cè)緣部233用漿糊粘貼,每隔必要長度沿周向錯位,從而在成形模Ia上搭接重疊基體材料23而進行多層層疊。如圖36所示,層疊基體材料23時,優(yōu)選基體材料23與相鄰的另一基體材料23的重疊量確保為一張基體材料23的周向長度的1/10以上的長度。另外,根據(jù)強化纖維基體材料2的種類和厚度等條件,適當(dāng)選擇基體材料23的層疊張數(shù)。在例示的方式中,強化纖維基體材料2的厚度可以根據(jù)搭接重疊的基體材料23的層疊張數(shù)很容易地進行選擇。另外,配設(shè)一張基體材料23時,減小相對于相鄰的另一基體材料23的錯開量,以確保相互重疊的面積大,由此,可以形成由多張基體材料23形成的具
有厚度的層疊結(jié)構(gòu)。此時,在層疊基體材料23的狀態(tài)下,不優(yōu)選基體材料23的周向的端部位置與其它的任一層的基體材料23的周向的端部位置一致的層疊方式,優(yōu)選任一層基體材料23的周向的端部位置與其它層的基體材料23的另一端部形成沿周向錯開的位置。當(dāng)在成形模Ia上層疊完基體材料23時,接下來,卷繞具有伸縮性的無紡布3,將基體材料23按壓保持在成形模Ia上,并將其固定(參照圖37)。對于層疊的多張基體材料 23而言,由于僅粘接周向的一端側(cè),另一端側(cè)僅相互重疊,因此,在卷繞無紡布3時,即使基體材料23被按壓而受到壓迫,也能夠使該作用力向另一端側(cè)釋放,從而能夠不產(chǎn)生折皺地沿成形模Ia的外周面固定在各基體材料23上。并且,在纏繞有無紡布3的成形模Ia的外周面上以纏繞的方式配置脫模布4。如圖37所示,優(yōu)選以覆蓋層疊后的強化纖維基體材料2及無紡布3整體的方式配設(shè)脫模布4。接下來,在脫模布4的外側(cè)配置樹脂擴散件5。如圖37所示,配置樹脂擴散件5的范圍為從比層疊后的強化纖維基體材料2的上端稍低的位置到凸緣部12上的強化纖維基體材料2的端部。此外,根據(jù)強化纖維基體材料2的層疊厚度和材料的種類等條件,在不影響成形性時也可以省略樹脂擴散件5。在成形模Ia的上部、脫模布4的內(nèi)側(cè)配設(shè)減壓管路81。減壓管路81經(jīng)由軟管8 連接真空泵等減壓源。另外,將注入樹脂的注入管9相對于在成形模Ia的凸緣部12上層疊的強化纖維基體材料2進行配設(shè)。注入管9的配設(shè)方式是隨意的,但是優(yōu)選設(shè)置在成形模Ia的凸緣部12附近。接下來,通過薄膜袋6氣密性覆蓋配設(shè)了上述脫模布4和樹脂擴散件5及注入管 9等的成形模1。另外,在成形模Ia的圓筒部11的上部外周及凸緣部12的周緣部配設(shè)粘接材料或密封帶等密封材料7,將薄膜袋6固定于成形模Ia的表面并進行密封。由此,使成形模Ia與薄膜袋6之間構(gòu)成氣密且密封的成形部。在注入樹脂時,通過減壓源將薄膜袋6的內(nèi)側(cè)減壓。此時,確認(rèn)在層疊的基體材料 23等上沒有產(chǎn)生折皺。也能從薄膜袋6上直接接觸測定并確認(rèn)是否形成規(guī)定的厚度。另外,通過上述的確認(rèn),若存在不良情況,可以中斷作業(yè),進行修正。接下來,在減壓環(huán)境下,從注入管9注入樹脂,并使樹脂向成形部內(nèi)擴散。注入樹脂經(jīng)由樹脂擴散件5遍及整體地均勻擴散,浸滲到無紡布3及強化纖維基體材料2中。當(dāng)使用熱硬化性材料作為注入樹脂時,通過加熱或在樹脂中添加硬化劑使其硬化,能夠得到規(guī)定形狀的成形品。當(dāng)使用熱可塑性樹脂時,加熱到液化,注入樹脂后,在維持減壓狀態(tài)下將整個成形模Ia冷卻并固化,使注入樹脂與強化纖維基體材料浸滲一體化。將固化了的成形體從成形模Ia脫模后,修整形成為圓筒狀及凸緣狀的成形體的邊緣,能夠得到帶凸緣管的成形品。如上所述,通過本發(fā)明的纖維強化樹脂成形品的成形方法,能夠無折皺地配設(shè)薄膜袋6內(nèi)的強化纖維基體材料2 (23),能夠在短時間內(nèi)高效地進行成形作業(yè),并且能夠形成成形品的外觀及強度都良好的成形品。<實施方式7>接下來,參照附圖,對本發(fā)明的實施方式7的纖維強化樹脂成形品的成形方法及圓筒構(gòu)件的接合方法進行說明。圖38 圖43是說明實施方式7的圖,圖38是示出實施方式7中得到的成形品的立體圖,圖39是示出使用的強化纖維基體材料(基體材料)的一個例子的俯視圖,圖40是示出層疊圖39的基體材料的狀態(tài)的剖面圖,圖41是示出成形模的一個例子的立體圖,圖42是示意性示出使用圖41所示的成形模的一個成形工序的說明圖。 另外,圖43是通過剖面示出的圖42之后的工序的說明圖。在該實施方式7中,如圖38所示,形成一體地具備凸緣102和圓筒體(IOsUOt) 的形狀的成形品100。在成形時,對成形品100使用兩個階段的成形方法。S卩,首先,通過本實施方式的纖維強化樹脂成形品的成形方法將第一成形品IOr成形,該第一成形品IOr是通過一體成形圓筒部和凸緣部而得到的。接下來,通過本實施方式的圓筒構(gòu)件的接合方法將第一成形品IOr和主體管IOs接合一體化。由此,形成圖38所示的成形品100。第一成形品IOr成為主要構(gòu)成成形品100的凸緣102的成形品,在第一成形品IOr 成形時,使用與具有圓筒部11以及凸緣部12的實施方式4相同方式的成形模la。如圖39所示,考慮第一成形品IOr和成形品100的凸緣102的尺寸,預(yù)先將在成形模Ia上配設(shè)的強化纖維基體材料2形成大致圓盤狀。例如,如圖39所示,可以使用外形尺寸與凸緣102的尺寸對應(yīng)的圓形板狀基體材料M,將中央部切割成圓形,形成貫通孔Ml。并且,在基體材料M的貫通孔Ml的周圍呈放射狀形成多條切口,從而形成多個立起片M2。由此,基體材料M中,當(dāng)在貫通孔Ml中插通成形模Ia的圓筒部11時,上述立起片242沿圓筒部11的外周面立起。從而,將貫通孔241及立起片242的尺寸與成形模 Ia的圓筒部11的外徑對應(yīng)而形成。這樣形狀的基體材料M在配置到成形模Ia上之前,可以預(yù)先層疊多張而進行準(zhǔn)備。如圖40所示,使貫通孔241的位置一致而層疊多張基體材料M。優(yōu)選將各基體材料 24的立起片242預(yù)先層疊,以免與其它的基體材料M位置重疊。即,在層疊多張基體材料 24時,將基體材料M沿周向旋轉(zhuǎn)一定量,相對于在下面層疊的基體材料M沿周向錯開的同時進行層疊。由此,在立起片242立起時,可以形成均勻的層疊狀態(tài),有效地確保成形品 IOr的強度。如圖40所示,若層疊了基體材料M,則在將上述基體材料M形成一體的狀態(tài)下, 嵌入到圖41所示的成形模Ia的圓筒部11中。層疊的基體材料M的立起片242在切口部分分別立起,成為沿成形模Ia的圓筒部11的外表面配設(shè)的部分(參照圖42)??紤]基體材料對的嵌入作業(yè)性,可以將成形模Ia的圓筒部11形成大致圓錐形狀或圓錐臺形狀。接下來,如圖42所示,在成形模Ia的外周面配設(shè)薄膜袋6,從而氣密性覆蓋強化纖維基體材料2 (層疊后的基體材料24)。另外,在成形模Ia的圓筒部11的上部外周及凸緣部12的周緣部配設(shè)粘接材料或密封帶等密封材料7,將薄膜袋6固定在成形模Ia的表面并進行密封。由此,將成形模Ia與薄膜袋6之間構(gòu)成氣密且密封的成形部。另外,在成形模Ia的上部配設(shè)未圖示的減壓抽吸口及減壓管路,連接減壓源。并且,相對于在成形模Ia的凸緣部12上層疊的強化纖維基體材料2配設(shè)注入樹脂的注入管。在注入樹脂時,通過減壓源將薄膜袋6的內(nèi)側(cè)減壓。此時,確認(rèn)在層疊的基體材料 M上沒有產(chǎn)生折皺。也能夠從薄膜袋6上直接接觸測定并確認(rèn)是否形成規(guī)定的壁厚。另外,通過上述的確認(rèn),若存在不良情況,可以中斷作業(yè),進行修正。接下來,在通過真空抽吸而形成的減壓環(huán)境下,從注入管注入流動性樹脂,并使其向成形部內(nèi)擴散。樹脂經(jīng)由樹脂擴散件5,遍及全體均勻地擴散,向無紡布3及強化纖維基體材料2浸滲。將固化了的成形體從成形模Ia脫模后,通過修整形成為圓筒狀及凸緣狀的成形體的邊緣,得到第一成形品IOr。接下來,如圖43所示,相對于具有圓筒部11及凸緣部12的成形模lb,從圓筒部 11嵌入第一成形品10r,安置在成形模Ib的凸緣部12上。將內(nèi)徑及外形大致相同的主體管IOs從成形模Ib的圓筒部11嵌入并載置在第一成形品IOr的上端部上。由此,將第一成形品IOr的上端面與主體管IOs的下端面對接,進行相互抵接。如此,在使第一成形品IOr與主體管IOs相互抵接的狀態(tài)下,安置在成形模Ib上后,使第一成形品IOr的上端面與主體管IOs的下端面接合而一體化。在此,在本實施方式的接合方法中,以跨對接的兩端面的方式配設(shè)強化纖維基體材料2 (配設(shè)工序)。由此,成形成為接合部的成形品lot。對于強化纖維基體材料2可以使用與上述實施方式中說明的外層基體材料22同樣的基體材料。沿接合部103的外周纏繞內(nèi)層基體材料25,接下來,實施將多張外層基體材料26沿周向順次卷繞而重疊搭接的配設(shè)工序。根據(jù)第一成形品IOr及主體管IOs的接合部103的外徑,將外層基體材料沈剪裁成規(guī)定的長度,形成矩形形狀。將外層基體材料沈的周向的一端側(cè)粘接固定在內(nèi)層基體材料25上,將周向的另一端側(cè)不粘接地設(shè)置在內(nèi)層基體材料25上。外層基體材料沈的卷繞方法優(yōu)選與之前卷繞的內(nèi)層基體材料25的外表面重疊,并將多張外層基體材料沈沿周向分別配設(shè)的上述方法。接下來配設(shè)的外層基體材料沈也與其同樣,配設(shè)成其周向的一端側(cè)相對于內(nèi)層基體材料25進行粘接,并且以不粘接的方式將另一端側(cè)與相鄰的另一外層基體材料沈的外表面相互重疊。將外層基體材料沈沿周向每隔一定量,錯開其配設(shè)位置的同時順次進行層疊。優(yōu)選層疊外層基體材料26時的與相鄰的其它外層基體材料沈的重疊量確保一張外層基體材料26的長度的1/10以上的長度。層疊外層基體材料沈,確保規(guī)定的壁厚,接下來,在層疊后的外層基體材料沈的外表面重疊并卷繞具有伸縮性的無紡布,使其固定。在無紡布的外表面順次配置脫模布、樹脂擴散介質(zhì),在其外側(cè)配置注入樹脂的注入管。在該情況下,優(yōu)選將注入管配置在第一成形品IOr的凸緣端部附近。接下來,通過薄膜袋及密封材料氣密性覆蓋配設(shè)有上述的強化纖維基體材料2、無紡布、脫模布和樹脂擴散介質(zhì)及注入管的成型模lb。在由薄膜袋覆蓋的成形模Ib上連接有抽吸內(nèi)部的空氣而進行減壓的減壓源,進行減壓。在此,確認(rèn)在層疊的強化纖維基體材料2 (尤其,外層基體材料26)上沒有產(chǎn)生折皺。對于多張重疊搭接的狀態(tài)的外層基體材料26而言,由于僅將周向的一端側(cè)分別固定, 不固定周向的另一端側(cè),因此,即使由薄膜袋密封并被減壓,也能避免在外層基體材料26 上產(chǎn)生折皺,能夠使折皺向外層基體材料沈的非粘接的另一端側(cè)釋放。另外,此時,也能直接接觸測定并確認(rèn)強化纖維基體材料2是否形成規(guī)定的壁厚。另外,通過確認(rèn),若存在不良情況,可以中斷作業(yè),在樹脂注入的前階段進行修正。接下來,從注入管注入流動性樹脂,使其向薄膜袋的內(nèi)側(cè)(成形部內(nèi))擴散,與強化纖維基體材料2浸滲一體化。當(dāng)樹脂注入結(jié)束時,在維持成形部內(nèi)的減壓狀態(tài)下使注入樹脂硬化。由此,可以將第一成形品IOr的上端面與主體管IOs的下端面對接而形成接合部 10t,進行一體地接合。因此,能夠?qū)D38所示形狀的成形品100在短時間內(nèi)高效地成形。 另外,也能夠形成上述接合部分的外觀及強度良好的成形品。此外,本發(fā)明在不脫離其主旨或主要特征的情況下能夠?qū)嵤┢渌鞣N變形。因此, 上述實施方式的所有點只不過是例示,不能進行限定性解釋。本發(fā)明的范圍是由發(fā)明權(quán)利要求的范圍示出的范圍,不受說明書正文的任何限定。并且,屬于發(fā)明權(quán)利要求的范圍的等同范圍的變形或變更都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
另外,本申請基于在日本于2009年2月16日申請的特愿2009_3沈58、以及于2009 年6月四日申請的特愿2009-153933主張優(yōu)先權(quán)。其全部內(nèi)容被引入本申請中。工業(yè)實用性本發(fā)明能夠保持一定品質(zhì)且效率良好地獲得接合的圓筒構(gòu)件、復(fù)合圓筒體以及纖維強化樹脂成形品。符號說明1、la、Ib 成形模2強化纖維基體材料21、25內(nèi)層基體材料22 J6外層基體材料23、M基體材料3無紡布4脫模布5樹脂擴散件6薄膜袋(袋材料)7密封材料8減壓管路9注入管10圓筒構(gòu)件101接合部100成形品
權(quán)利要求
1.一種圓筒構(gòu)件的接合方法,是對接接合多個圓筒構(gòu)件的接合方法,其特征在于,包括如下工序沿所述圓筒構(gòu)件彼此的接合部的外周面配設(shè)多張板狀強化纖維基體材料,形成纖維層的配設(shè)工序;用袋材料覆蓋所述纖維層并將其密封在所述外周面上的工序;將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序;以及使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序,其中,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料以彼此局部相互重合的方式進行配設(shè)。
2.如權(quán)利要求1所述的圓筒構(gòu)件的接合方法,其特征在于,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料的一側(cè)端部粘接于接合部的外周面,并使另一側(cè)的端部與相鄰的強化纖維基體材料的外表面重疊,由此將多張強化纖維基體材料沿接合部連續(xù)地重疊搭接。
3.如權(quán)利要求1所述的圓筒構(gòu)件的接合方法,其特征在于,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料沿接合部的寬度方向及周向彼此錯開配設(shè)。
4.如權(quán)利要求1所述的圓筒構(gòu)件的接合方法,其特征在于, 所述多張強化纖維基體材料包括多種尺寸,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料沿接合部的周向彼此錯開配設(shè)。
5.如權(quán)利要求4所述的圓筒構(gòu)件的接合方法,其特征在于,所述多張強化纖維基體材料包括寬度尺寸不同的強化纖維基體材料。
6.如權(quán)利要求4或5所述的圓筒構(gòu)件的接合方法,其特征在于, 各所述強化纖維基體材料的周向長度是接合部外周長的1/16 1/2。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項所述的圓筒構(gòu)件的接合方法,其特征在于,沿傾斜方向切斷所述圓筒構(gòu)件的端面,將切斷后的端面彼此對接而接合成彎曲形態(tài)。
8.一種復(fù)合圓筒體的制造方法,其使用多個圓筒構(gòu)件,所述復(fù)合圓筒體的制造方法的特征在于,包括如下工序?qū)㈤_口端部被切斷或外周面的一部分被切除了的圓筒構(gòu)件的切斷面彼此對接,沿對接后的接合部的外周面配設(shè)多張板狀強化纖維基體材料,形成纖維層的配設(shè)工序; 用袋材料覆蓋所述纖維層并將其密封在所述外周面上的工序; 將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序;以及使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序, 在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料以彼此局部相互重合的方式進行配設(shè)。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于,使開口端部被斜向切斷的兩個圓筒構(gòu)件對接而得到彎曲形狀的圓筒體。
10.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于,將開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀的第一圓筒構(gòu)件和外周面的一部分與第一圓筒構(gòu)件的切斷面相對應(yīng)地被切斷成大致V字狀或大致U字狀的第二圓筒構(gòu)件相互對接而得到T形接頭型的圓筒體。
11.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于,將沿傾斜方向切斷了開口端部的第一圓筒構(gòu)件和開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀的第二及第三圓筒構(gòu)件相互對接而得到T形接頭型的圓筒體。
12.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于,將沿傾斜方向局部切斷了開口端部的第一及第二圓筒構(gòu)件和開口端部被切斷成從正面觀察時為大致V字狀或大致U字狀的第三圓筒構(gòu)件相互對接而得到T形接頭型的圓筒體。
13.如權(quán)利要求9 12中任一項所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料的一側(cè)端部粘接于所述接合部的外周面,并使另一側(cè)的端部與相鄰的強化纖維基體材料的外表面重疊,由此將多張強化纖維基體材料沿接合部連續(xù)地重疊搭接。
14.如權(quán)利要求9 12中任一項所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于, 在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料沿接合部的寬度方向及周向錯開配設(shè)。
15.如權(quán)利要求9 12中任一項所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于, 所述多張強化纖維基體材料包括多種尺寸,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料沿接合部的周向錯開配設(shè)。
16.如權(quán)利要求15所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于, 所述多張強化纖維基體材料包括寬度尺寸不同的強化纖維基體材料。
17.如權(quán)利要求15或16所述的復(fù)合圓筒體的制造方法,其特征在于, 各所述強化纖維基體材料的周向長度是接合部外周長的1/16 1/2。
18.—種纖維強化樹脂成形品的成形方法,所述纖維強化樹脂成形品具有圓筒部,所述纖維強化樹脂成形品的成形方法的特征在于,包括如下工序沿成形模的周面配設(shè)多張板狀強化纖維基體材料,形成纖維層的配設(shè)工序; 用袋材料覆蓋所述纖維層,對所述周面進行密封的工序; 將密封后的袋材料的內(nèi)部減壓,向袋材料的內(nèi)部注入流動性樹脂的工序;以及使注入的流動性樹脂浸滲到所述纖維層,并使其硬化或固化的工序, 其中,所述強化纖維基體材料的周向長度是成形模周長的1/16 1/2, 在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料以彼此局部相互重合的方式進行配設(shè)。
19.如權(quán)利要求18所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法,其特征在于,所述成形模具有與半分割圓筒形狀對應(yīng)的成形面,將使用所述成型模而成形的一對半分割圓筒形狀的成形體彼此接合而得到圓筒體。
20.如權(quán)利要求18所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法,其特征在于,所述成形模具有與圓筒部對應(yīng)的成形面和與該圓筒部的端部外周的凸緣部對應(yīng)的成形面,所述強化纖維基體材料是一體具有在成形模的與圓筒部對應(yīng)的成形面上配置的部分和在成形模的與凸緣部對應(yīng)的成形面上配設(shè)的部分的形狀。
21.如權(quán)利要求18 20中任一項所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法,其特征在于,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料的一側(cè)端部粘接于成型模,并使另一側(cè)的端部與相鄰的強化纖維基體材料的外表面重疊,由此將多張強化纖維基體材料沿所述周面連續(xù)地重疊搭接。
22.如權(quán)利要求18 20中任一項所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法,其特征在于,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料沿周向錯開配設(shè)。
23.如權(quán)利要求20所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法,其特征在于,在所述配設(shè)工序中,將強化纖維基體材料沿成形模的圓筒部與凸緣部的邊界部折彎配設(shè),并沿圓筒部的外周面及凸緣部的表面重疊搭接。
24.一種復(fù)合圓筒體的成形品,其特征在于,使用權(quán)利要求8 17中任一項所述的復(fù)合圓筒體的制造方法而獲得。
25.—種T形接頭型的成形品,其特征在于,使用權(quán)利要求18、19、21、22中任一項所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法而獲得。
26.一種彎管接頭型的成形品,其特征在于,使用權(quán)利要求18、19、21、22中任一項所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法而獲得。
27.—種帶凸緣圓筒型的成形品,其特征在于,使用權(quán)利要求18、20、23中任一項所述的纖維強化樹脂成形品的成形方法而獲得。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圓筒構(gòu)件的接合方法,包括如下工序以跨接合部的方式配設(shè)強化纖維基體材料(2)的工序;用袋材料覆蓋配設(shè)的強化纖維基體材料(2)以將其密封于所述外周面上的工序;將圓筒構(gòu)件的外周面和袋材料之間減壓的工序;向袋材料內(nèi)供給流動性樹脂的工序;使樹脂硬化而接合圓筒構(gòu)件(10)彼此的工序。強化纖維基體材料(2)包括沿接合部(101)的外周面配設(shè)的內(nèi)層基體材料(21)和重疊配設(shè)在內(nèi)層基體材料(21)外側(cè)的多張外層基體材料(22)。各外層基體材料(22)以相互局部重合的方式配設(shè)。
文檔編號B29K105/08GK102317054SQ20108000793
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者川崎章平, 田中勝也 申請人:積水化學(xué)工業(yè)株式會社