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CN108712951B - 复合材料的制造方法 - Google Patents

复合材料的制造方法 Download PDF

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CN108712951B CN201780016228.1A CN201780016228A CN108712951B CN 108712951 B CN108712951 B CN 108712951B CN 201780016228 A CN201780016228 A CN 201780016228A CN 108712951 B CN108712951 B CN 108712951B
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Abstract

本发明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)的棱部呈锐角的方式,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)。

Description

复合材料的制造方法
技术领域
本发明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。
背景技术
纤维强化塑料(FRP;Fiber Reinforced Plastics)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;Vacuum assisted Resin Transfer Molding)。
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(bag film)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
发明内容
发明要解决的技术课题
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棱部折弯片材。但是,若使用高刚性的片材,则很难仿照棱部折弯片材。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,在成型品的棱部及棱部附近,FRP成型之后的强化纤维的含有率上会产生偏差。
通过以上,本发明的目的在于提供一种即使使用高刚性的片材,在棱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
本发明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棱部呈锐角的方式,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
本发明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棱部所呈的锐角为40度~50度。
本发明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棱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。
本发明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棱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。
本发明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。
发明效果
根据本发明的复合材料的制造方法,即使使用高刚性的网状片,在棱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(bag surface-smoothing sheet)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棱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,参考附图对本发明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发明适用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个侧面经由各个棱部111相连。并且,如图1(a)所示,在层叠体110上配置剥离层(Peel ply)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JIS SS400等结构用钢、JIS SU S304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4具备平滑性,网格46的开口尺寸(网目)设定为小于流通载体5。
如图3(a)所示,俯视观察时,封装面平滑片4呈四边形,但本实施方式中,考虑到要配置于长方体状的层叠体110上,如图2所示,具有载置于层叠体110的上表面的主体41及分别从划分主体41的4个周缘45伸出的4个折弯部42。另外,为了便于理解,图2中省略了剥离层3的记载。
封装面平滑片4在载置于层叠体110之后,将与层叠体110的棱部111对应的各个折弯部42从与主体41的边界部分(周缘45)向下折弯,由此使折弯部42与层叠体110的侧面接触。
而且,如图3(a)所示,在封装面平滑片4的表面,以格子状设置有纵纱43与纬纱44。该纵纱43与纬纱44为用于对封装面平滑片4赋予刚性的机构。纵纱43及纬纱44为附加在封装面平滑片4的强度赋予材料。
如图3(a)所示,纵纱43及纬纱44分别平行地拉齐。纵纱43与纬纱44交叉,在此示出正交而配置成格子状的例子。
并且,若各个纵纱43以与封装面平滑片4的周缘45的角θ1形成锐角的方式配置,则各个纬纱44也与纵纱43相同地以与周缘45的角θ2形成锐角的方式配置。本实施方式中,示出角θ1与角θ2一致为45度的例子。
如此,角θ1与角θ2中的一个为锐角时,另一个也是锐角。本说明书及权利要求书中,锐角是指角θ1与角θ2双方为锐角。本说明书中,指出角θ1与角θ2中的任一个为锐角的情况也相同。
优选角θ1及角θ2为40度~50度。如图5所示,角θ1在40度~50度(角θ2为50度~40度)的范围内时,封装面平滑片4在图6所示的X方向、Y方向双方具有所希望的伸缩性。由此,如图6所示,将折弯部42向下折弯时,与棱部111相接的部位适当拉伸,防止以不均匀的强度与层叠体110接触,能够将折弯部42均匀地折弯。
尤其,角θ1及角θ2为45度时,在X方向、Y方向上大致均等地拉伸,因此无需考虑X方向、Y方向的伸缩性的不同,能够更轻松地将折弯部42折弯。
而且,通过纵纱43与纬纱44具备上述结构,如图6所示,封装面平滑片4中,周缘45配置成与棱部111大致一致。如此一来,使折弯部42抵接于层叠体110的侧面时,可获得高形状追随性。
具体而言,若周缘45配置成与棱部111大致一致,则纵纱43配置成与棱部111的角θ3成为锐角。因此,和以与主体41的周缘45正交的方式配置纵纱43的情况(图6单点划线)相比,纵纱43及纬纱44与主体41的周缘45之间的角度或从主体41与层叠体110的上表面抵接的部位伸出的长度等不同。因此,封装面平滑片4易向X方向与Y方向伸缩,纵纱43及纬纱44变得易弯曲,因此可获得高形状追随性。
若通过上述的伸缩性与形状追随性,使封装面平滑片4的周缘45与棱部111一致来载置于层叠体110上,以折弯部42与层叠体110的侧面相接的方式向下折弯,则与棱部111对应的封装面平滑片4的部分不会较强地与棱部111接触。测量了如此根据本实施方式来将折弯部42折弯时的与棱部111对应的区域的接触强度。其结果,如图7(a)所示,与沿着周缘45的棱部111对应的折弯部分以大致相同的强度接触棱部111。
若将图3(b)所示的纵纱43及纬纱44与周缘75正交的封装面平滑片70以使周缘75与棱部111呈平行的方式载置于复合材料100来折弯,则如图7(b)所示,出现接触较强的位置与较弱的位置。
纵纱43及纬纱44只要能够对封装面平滑片4赋予所希望的刚性,则可以是任意材质,例如,能够由聚酯树脂等公知的任意的纤维树脂构成。纵纱43及纬纱44如图4所示,交替地其中一个位于上方,另一个位于下方。即,通过平织作为刚性赋予材料的纵纱43、43……与纬纱44、44……来形成。并且,相邻的纵纱43彼此的间隔A成为粗细D的2倍左右。纬纱44也相同。
载置于封装面平滑片4上的流通载体5与封装面平滑片4相同地由网状片构成,但为了促进从注入口8注入的树脂组合物C均匀地渗透于层叠体110而设置(参考图1(b))。
虽省略图示,但流通载体5呈与封装面平滑片4相同的平面形状,但不具有刚性赋予材料。因此,刚性低于封装面平滑片4。流通载体5的目的在于促进树脂组合物C均匀地渗透,因此刚性可低于封装面平滑片4。
流通载体5上,与封装面平滑片4相同地形成有贯穿表面和背面的多个网格,但与封装面平滑片4相比,网格的开口尺寸(网目)大且空隙率高。
在此,通常可以说用于VaRTM法的流通载体的空隙率越高,树脂的扩散性越高。通过流通载体的网格而流入的树脂组合物C将与层叠体110之间的空间作为流路来扩散,含浸于层叠体110。
[包覆工序]
之后,如图1(a)所示,用封装薄膜6覆盖如上述那样设置于成型模具1的强化纤维基材2、剥离层3、封装面平滑片4及流通载体5。通过在封装薄膜6的周缘与成型模具1的上表面之间设置密封部件11,密封的成型空间S形成于封装薄膜6与成型模具1之间。强化纤维基材2、剥离层3、封装面平滑片4及流通载体5配置于该成型空间S。封装薄膜6具备抽吸口7及注入口8,如图1(b)所示,抽吸口7与真空泵9连接,注入口8连接于供液状的树脂组合物C贮留的贮留槽10。
[抽真空工序]
在封装薄膜6与成型模具1之间形成成型空间S之后,如图1(b)所示,驱动真空泵9来从抽吸口7抽吸,对成型空间S进行减压(抽真空)。对配置于成型空间S的内部的强化纤维基材2,经由封装面平滑片4及流通载体5作用有由成型空间S内的压力与封装薄膜6的外部的大气压之间的差值的压力构成的成型负载。
因此,封装面平滑片4隔着剥离层3朝向层叠体110被按压。封装面平滑片4通过刚性赋予材料,刚性设为较高。因此,在后述的树脂含浸工序中,能够防止因树脂组合物C自由地流动而产生的向复合材料100的表面的凹凸的形成。
[树脂含浸工序]
并且,若进一步继续成型空间S的减压,则如图1(b)所示,由于在注入口8连接有贮留槽10,经由注入口8,向减压下的成型空间S的内部注入贮留槽10内的液状的树脂组合物C。注入至成型空间S的树脂组合物C依次通过流通载体5、封装面平滑片4及剥离层3,含浸于强化纤维基材2。
作为树脂组合物C,例如可以是不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、酚醛树脂等通过加热而固化的热固化性树脂,也可以是以尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等为代表的热塑性树脂。
本实施方式中,在封装面平滑片4上配置有空隙率高于封装面平滑片4的流通载体5。因此,树脂组合物C的含浸量在流通载体5的表面的整个区域大致相等。由此,即使封装面平滑片4的网格46的开口尺寸小于流通载体5的网格而扩散效率低于流通载体5,也能够确保树脂组合物C向层叠体110的均等的扩散。
如此,以仅通过封装面平滑片4也能够向层叠体110供给树脂组合物C为前提,能够防止因为了提高树脂组合物C的扩散速度而流通载体5的网格较粗引起的向复合材料100的表面的凹凸的形成。
[树脂固化工序]
所需要的量的树脂组合物C含浸于强化纤维基材2之后,使所含浸的树脂组合物C固化。具体而言,树脂组合物C为热固化性树脂时,通过加热成型空间S来使其固化。能够为了加热树脂组合物C而使用任意的加热装置。另一方面,树脂组合物C为热塑性树脂时,使所熔融的树脂冷却固化。另外,树脂组合物C的固化工序中,也优选将成型空间S维持为减压。
[取出工序]
树脂组合物C固化之后,解除减压及加热(或冷却)。并且,分别解除抽吸口7与真空泵9的连接及注入口8与贮留槽10的连接之后,从已固化的复合材料100剥离剥离层3,取下封装面平滑片4、流通载体5及封装薄膜6。之后,从成型模具1取下结束成型的复合材料100。
以上,复合材料100的一系列成型工序结束。
接着,对通过上述本实施方式所涉及的复合材料100的制造方法制造的复合材料100进行说明。
如图1(c)所示,复合材料100具有基质树脂120及层叠体110。如以下说明,层叠体110优选在基质树脂120中以规定的范围包含强化纤维。
即,若复合材料100中包含的强化纤维的量少,则无法充分确保复合材料100的强度,相反,若复合材料100中包含的强化纤维的量多,则纵纱43与纬纱44的交叉部位增加,[树脂含浸工序]时有可能产生空隙。复合材料100中包含的强化纤维的量能够根据复合材料100的用途等适当设定。
若使用本实施方式的封装面平滑片4,则即使是以下说明的棱部111的转角R,也能够将棱部111及其附近的强化纤维的量设为所希望的范围。
复合材料100的形状与使树脂组合物C含浸之前的层叠体110相同地呈大致长方体。其棱部130的尺寸应根据复合材料100的规格设定,但在图1(c)所示的剖面形状中,能够将转角R设为10.0mm以下,能够进一步设为5.0mm以下。即使是该范围的尺寸的棱部130,也能够将强化纤维的量设为所希望的范围内。
以下,对本实施方式的复合材料的制造方法及复合材料所发挥的效果进行说明。
根据本发明,配置封装面平滑片4时,通过以与层叠体110的棱部111之间的角θ3呈锐角的方式配置纵纱43(纬纱44),将折弯部42折弯时,在上述的[配置工序]中,使纵纱43(纬纱44)剪切变形。因此,纵纱43(纬纱44)易与转角R融为一体。因此,如图7所示,与以往相比,能够使复合材料100的棱部130附近的FRP成型后的强化纤维的含有率(VF)均匀。而且,在上述的[抽真空工序]中,封装面平滑片4具有必要的刚性,因此能够防止因树脂组合物C自由地流动而产生的向复合材料100的表面的凹凸的形成。其结果,能够将复合材料100的表面设为规定的表面粗糙度。
并且,如图3(a)所示,通过以与封装面平滑片4的周缘45之间的角θ1呈锐角的方式配置纵纱43,若与以往相同地将封装面平滑片4载置于层叠体110,则能够将纵纱43配置成纵纱43与棱部111的角θ3呈锐角。
而且,仅仅是在以往的制造方法中,作为所使用的部件追加封装面平滑片4,因此能够轻松地实施本发明。
而且,通过使用封装面平滑片4,如以形成锐角的角θ3的方式,将如图3(b)所示纵纱43相对于周缘45正交的封装面平滑片70,以向周向旋转的状态配置的情况那样,在使用之前无需裁剪封装面平滑片4的工序,能够提高作业效率。
并且,即使所成型的复合材料100具有棱部130,也能够将棱部130附近的VF设为所希望的值,而且,即使棱部130在剖面形状中较小,为R5.0mm以下,也能够将棱部130附近的VF设为所希望的值。而且,能够成品率良好地获得这些复合材料100。
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但只要不脱离本发明的宗旨,则能够取舍选择实施方式中举出的结构,或适当变更为其他结构。
以VaRTM法为例对本实施方式所涉及的复合材料100的制造方法进行了说明,但并不限定于此,能够适用于所有对配置有强化纤维基材的成型空间内进行减压的同时向成型空间内注入树脂的树脂成型法。例如,还能够适用于树脂含浸成型法(RTM:Resin TransferMolding)或减压式树脂含浸成型法(Lig ht-RTM)等VaRTM法以外的成型法。
并且,如图3(b)所示,本发明中可使用封装面平滑片70。此时,以该封装面平滑片70的纵纱43及纬纱44与层叠体110的棱部111呈锐角的角θ3的方式,调节将封装面平滑片70载置于层叠体110的位置。
而且,本实施方式中,在封装面平滑片4设置了作为刚性赋予材料的纵纱43及纬纱44,但本发明并不限于此。还能够由聚酯、尼龙等高刚性的材料形成构成封装面平滑片4的纵纱及纬纱本身,并且设定其线径,由此赋予刚性。
对于流通载体5也相同,能够设置如纵纱43及纬纱44的刚性赋予材料,也能够由聚酯、尼龙等高刚性的材料形成构成流通载体5的纵纱及纬纱本身,并且设定其线径,由此赋予刚性。由此,能够更可靠地防止在[抽真空工序]中因树脂组合物C自由地流动而产生的向复合材料100的表面的凹凸的形成。
并且,本实施方式的制造方法中,使用了封装面平滑片4与流通载体5这两个网状片,但本发明容许仅使用一个网状片。由此,能够减少制造方法中使用的部件的件数。
封装面平滑片4及流通载体5上设置网格而形成有供树脂组合物C流入的空隙,但能够根据所制造的复合材料100改变封装面平滑片4及流通载体5的材质。由此,有时复合材料100的表面性状变得良好,或作业效率得到提高。
复合材料100的形状,除了长方体,还能够根据其用途从各种形状适当选择。此时,需准备与所选择的形状大致相等的层叠体110。
符号说明
1-成型模具,2-强化纤维基材,3-剥离层,4-封装面平滑片,41-主体,42-折弯部,43-纵纱,44-纬纱,45-周缘,46-网格,5-流通载体,6-封装薄膜,7-抽吸口,8-注入口,9-真空泵,10-贮留槽,70-封装面平滑片,75-周缘,100-复合材料,110-层叠体,111-棱部,120-基质树脂,130-棱部,A-间隔,D-粗细,S-成型空间,C-树脂组合物。

Claims (7)

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棱部呈锐角的方式,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形成划分所述四边形的周缘的任意一条边呈锐角,
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棱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.根据权利要求2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形成划分所述四边形的周缘的任意一条边呈锐角,
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棱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。
5.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正交,
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棱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。
6.根据权利要求2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形成划分所述四边形的周缘的任意一条边正交,
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棱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。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的复合材料的制造方法,其特征在于,
在所述包覆工序之后具有对所述成型空间内也进行抽真空的抽真空工序,
所述注入、含浸工序在设为真空的所述成型空间的内部进行。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109304876B (zh) * 2018-11-16 2020-10-20 中航复合材料有限责任公司 一种复合材料叶片的rtm成型方法
WO2020157894A1 (ja) * 2019-01-31 2020-08-06 Pcj株式会社 積層複合材の製造方法、鞄の製造方法、立体成形物及び鞄
US20230032434A1 (en) * 2021-07-31 2023-02-02 Zoom Video Communications, Inc. Intelligent notification of multitasking options during a communication session
CN113832588B (zh) * 2021-10-08 2022-08-26 常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司 一种增强织物及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665301A (en) * 1995-07-11 1997-09-09 Arctek Inc. Apparatus and method for forming fiber reinforced composite articles
CN101602271A (zh) * 2009-07-15 2009-12-16 中国兵器工业集团第五三研究所 一种增强型导流介质
JP2010115837A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合材製品製造方法
CN203110349U (zh) * 2013-02-26 2013-08-07 嘉兴佑威复合材料有限公司 高速导流网
CN204801062U (zh) * 2015-07-21 2015-11-25 宁波沥高复合材料有限公司 一种风力发电叶片成型用改良网格的立体导流网
CN105965920A (zh) * 2013-11-22 2016-09-28 阿斯特罗姆公司 单向增强体、制备单向增强体的方法及其用途

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5138553B1 (zh) 1971-07-31 1976-10-22
US4902215A (en) * 1988-06-08 1990-02-20 Seemann Iii William H Plastic transfer molding techniques for the production of fiber reinforced plastic structures
JP3839080B2 (ja) 1995-06-21 2006-11-01 富士重工業株式会社 繊維強化複合材の構造体及びその製造方法
EP2644363B1 (en) * 2002-10-09 2017-03-22 Toray Industries, Inc. Method of RTM molding
US7306450B2 (en) * 2004-09-29 2007-12-11 The Boeing Company Apparatuses, systems, and methods for manufacturing composite parts
JP4769044B2 (ja) * 2005-08-10 2011-09-07 積水化学工業株式会社 繊維強化樹脂成形品の真空注入成形方法
EP2149441B1 (en) * 2007-03-20 2017-01-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method of vacuum-assisted rtm
US9682514B2 (en) * 2010-06-25 2017-06-20 The Boeing Company Method of manufacturing resin infused composite parts using a perforated caul sheet
US9452568B2 (en) * 2010-08-23 2016-09-27 Materia, Inc. VARTM flow modifications for low viscosity resin systems
WO2012086682A1 (ja) * 2010-12-24 2012-06-28 東レ株式会社 炭素繊維集合体の製造方法および炭素繊維強化プラスチックの製造方法
JP6040547B2 (ja) * 2011-03-28 2016-12-07 東レ株式会社 繊維強化プラスチックの製造方法
CA2897381C (en) 2011-11-18 2017-03-21 Eric HURDLE Process and apparatus for molding composite articles
US20140080376A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-20 United Technologies Corporation Engineered high fiber volume polymer matrix composites
JP6154670B2 (ja) * 2013-06-06 2017-06-28 三菱航空機株式会社 繊維強化プラスチック部材の成形方法及び成形装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665301A (en) * 1995-07-11 1997-09-09 Arctek Inc. Apparatus and method for forming fiber reinforced composite articles
JP2010115837A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合材製品製造方法
CN101602271A (zh) * 2009-07-15 2009-12-16 中国兵器工业集团第五三研究所 一种增强型导流介质
CN203110349U (zh) * 2013-02-26 2013-08-07 嘉兴佑威复合材料有限公司 高速导流网
CN105965920A (zh) * 2013-11-22 2016-09-28 阿斯特罗姆公司 单向增强体、制备单向增强体的方法及其用途
CN204801062U (zh) * 2015-07-21 2015-11-25 宁波沥高复合材料有限公司 一种风力发电叶片成型用改良网格的立体导流网

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