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公開番号2024070037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-22
出願番号2022180386
出願日2022-11-10
発明の名称複合材料製パネル構造体の製造方法
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B29C 43/34 20060101AFI20240515BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】プレス成形時の連続繊維の変形を促し、成形品にしわやうねりが発生することを抑止した複合材料製パネル構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】連続繊維およびマトリクス樹脂を含む複数のシート材Sであって、成形体領域SAと前記成形体領域の外側に配置される成形体外部領域SBとを含む寸法を有する複数のシート材Sを準備し、少なくとも一つのシート材Sの成形体外部領域SBに複数のスリットTを形成し、複数のシート材Sを積層して積層体10を形成し、積層体10をプレス成形して成形体を形成したのち、当該成形体から成形体外部領域SBに対応する部分を取り除いてパネル構造体100を成形する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
強化繊維およびマトリクス樹脂を含有する複合材料製パネル構造体の製造方法であって、
前記強化繊維として連続繊維を含む複数のシート材であって、成形体領域と前記成形体領域の外側に配置される成形体外部領域とを含む寸法を有する複数のシート材を準備することと、
前記複数のシート材のうちの少なくとも一つのシート材の前記成形体外部領域に複数のスリットを形成することと、
前記複数のシート材を積層して積層体を形成することと、
前記積層体をプレス成形して前記積層体から成形体を形成したのち、当該成形体から前記成形体外部領域に対応する部分を取り除いて前記パネル構造体を成形することと、
を備える、複合材料製パネル構造体の製造方法。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記少なくとも一つのシート材において前記複数のスリットが前記成形体領域の周囲を囲むように又は前記成形体領域の一部に対向するように、前記成形体外部領域に前記複数のスリットを形成することを更に備える、請求項１に記載の複合材料製パネル構造体の製造方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つのシート材に前記スリットを形成したのちに、前記複数のシート材を積層して前記積層体を形成することを更に備える、請求項１に記載の複合材料製パネル構造体の製造方法。
【請求項４】
前記少なくとも一つのシート材に形成される前記スリットの方向を、当該シート材に含まれる前記連続繊維の繊維方向と交差するように設定することを更に備える、請求項１に記載の複合材料製パネル構造体の製造方法。
【請求項５】
前記複数のシート材のうちの第１のシート材および前記第１のシート材とは異なる第２のシート材の各々に前記スリットを形成することと、
前記第１のシート材に形成する前記スリットの方向と前記第２のシート材に形成する前記スリットの方向とが異なるように前記スリットを形成することと、
を更に備える、請求項１に記載の複合材料製パネル構造体の製造方法。
【請求項６】
前記第１のシート材および前記第２のシート材の各々に前記スリットを形成したのちに、前記複数のシート材を積層して前記積層体を形成することを更に備える、請求項５に記載の複合材料製パネル構造体の製造方法。
【請求項７】
前記複数のシート材として熱可塑性の前記マトリクス樹脂を含むものを用いることと、
プレス成形前に積層体に予熱処理を施すことと、
を更に備える、請求項１に記載の複合材料製パネル構造体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複合材料製パネル構造体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、軽く強度の高い特性を有する複合材料は金属に代わる軽量化材料として、航空機、自動車をはじめとする各種の産業分野での利用が期待されている。このような複合材料の適用が進む中で、高い生産性と低コストでの製造が可能なプレス成形法が注目されている。
【０００３】
特許文献１には、連続繊維を含む複数のプリプレグを積層して積層体を形成し、当該積層体をプレス成形することで、パネル構造体を製造する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１１２７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように連続繊維を含む積層体をプレス成形することで製造されるパネル構造体は、プレス成形時の積層体の変形に連続繊維が充分追従できないことから、成形品にしわやうねりが発生しやすいという問題があった。
【０００６】
本開示の目的は、プレス成形時の連続繊維の変形を促し、成形品にしわやうねりが発生することを抑止した複合材料製パネル構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一の局面に係る複合材料製パネル構造体の製造方法は、強化繊維およびマトリクス樹脂を含有する複合材料製パネル構造体の製造方法である。当該製造方法は、前記強化繊維として連続繊維を含む複数のシート材であって、成形体領域と前記成形体領域の外側に配置される成形体外部領域とを含む寸法を有する複数のシート材を準備することと、前記複数のシート材のうちの少なくとも一つのシート材の前記成形体外部領域に複数のスリットを形成することと、前記複数のシート材を積層して積層体を形成することと、前記積層体をプレス成形して前記積層体から成形体を形成したのち、当該成形体から前記成形体外部領域に対応する部分を取り除いて前記パネル構造体を成形することと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、プレス成形時の連続繊維の変形を促し、成形品にしわやうねりが発生することを抑止した複合材料製パネル構造体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の一実施形態に係る複合材料製パネル構造体の製造方法の工程図である。
図２Ａは、本開示の一実施形態に係る複合材料製パネル構造体の製造方法において使用するスリット形成具の模式的な斜視図である。
図２Ｂは、図２Ａのスリット形成具を用いて複合材料製のシート材にスリットを形成する様子を示す模式的な斜視図である。
図３は、本開示の一実施形態に係る複合材料製パネル構造体のプレス成形前の積層体の模式的な平面図である。
図４Ａは、複合材料製のシート材に形成されるスリットパターンの例を示す図である。
図４Ｂは、複合材料製のシート材に形成されるスリットパターンの例を示す図である。
図５Ａは、本開示の一実施形態に係る複合材料製パネル構造体の成形体の模式的な拡大図である。
図５Ｂは、本開示の一実施形態に係る複合材料製パネル構造体と比較される他のパネル構造体の成形体の模式的な拡大図である。
図６Ａは、積層体のプレス成形時に層間すべりが発生した様子を示す模式図である。
図６Ｂは、積層体のプレス成形時にうねりやよれが発生した様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、本開示の一実施形態を詳細に説明する。以下の説明では、複合材料製パネル構造体を単にパネル構造体と称する。当該パネル構造体は、強化繊維およびマトリクス樹脂を含有する。具体的に、当該パネル構造体は、複数のシート材を積層し、プレス成形することで製造される。一例として、前記シート材は、強化繊維として連続繊維を含むプリプレグである。
（【００１１】以降は省略されています）

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