JPH01113231A - 軽量サンドイッチ構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は軽量にして、高剛性、高強度を必要とするサン
ドイッチ構造体に関するものであり更に詳しくは剛性面
材と軽量芯体からなる三次元形状若しくは三次元形状部
金付随するサンドイッチ構造体に関するものであり、Ｘ
線診断用ベツド、その他航空機、自動車、一般産業分野
において利用し得る。

〔従来の技術〕

従来、剛性面材とｍｔ芯体からなるサンドイッチ構造体
は、軽量芯体に別途成形を行った剛性面材を接着にて貼
り合せたサンドイッチ構造若しくは、軽量芯体に未硬化
の面材を被覆し、金型若しくにＦＲＰ型を該被覆物表面
に沿わせ。

然る後加圧、加熱に依シ、剛性面材と軽量、２５体を、
一体硬化せしめたサンドイッチ構造体である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに上記従来技術でに、複雑な三次元形状若しくに三
次元形状部を付随するサンドイッチ構造体を製作するの
に困難である。

即ち接着貼り合せサンドイッチ構造体においては面材に
上面材、下面材をそれぞれ、金型若しくは、ＦＲＰ型を
用いて複雑三次元形状に成形し、軽量芯体に別途機械加
工若しくは手加工に依シ、複雑三次元形状に削プ出す為
１面材と芯体の接着接合部形状を完全に一致させる事は
困難であり、形状の誤差に伴う接着斑及び強反低下等の
問題がめり、又、サンドイッチ構造体側面における上面
材と下面材の面材どうしの接合処理が極めて困漏でろ力
、量産性、外観的意匠性の劣るサンドイッチ構造体とな
らざるを得ない。又、金型若しく　［、Ｆ　ＲＰ型を用
いた一体硬化サンドイッチ構造体においてに、軽量芯体
表面に積層された未硬化表面材の嵩高性の為、未硬化表
面材の積層時形状に成形型を合せると、加圧、加熱時に
圧力不足となり、成形不良が発生する。

又成形型を成形後の寸法、形状に合せると未硬化表面材
の嵩高性の為、未硬化サンドイッチ構造体と成形型をフ
ィツトさせる事が出来ず、製作不可能となる。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明に上記問題点を解消させ、軽量にして高剛性、高
強度且つＸ線透過性等の良い、三次元複雑形状サンドイ
ッチ構造体を提供する事を目的とするものでｓｂ、本発
明者らはこの目的を達成する為、鋭意検討を進めた結果
本発明に到達した。その要旨とする所は剛性面材と軽量
芯体からなるサンドイッチ構造体において、その全面若
しくは片面をゴム弾性状成形型にて被覆成形したことを
特徴とする軽量サンドイッチ構造体、にある。

よ）具体的には、本発明は全面一体硬化サンドイッチ構
造体若しくは単純フラット部接着貼）合せ、複雑三次元
形状部一体硬化の複合サンドイッチ構造体の成形におい
て、一体硬化部の未硬化表面材の、嵩高性に応じて、成
形型も拡がり、又、加圧、加熱時の成形収縮に追随して
成形型も収縮し、尚且つ収縮後、複雑三次元形状を構成
する各面の平滑性を付与するに足る。

適度なる硬度を有するゴム弾性状物質を従来の金型、Ｉ
ＰＲＰ型の代シに使用する事に依シ、所望のサンドイッ
チ構造体を提供する事である。

本発明を図面によってより詳細に説明する。

第１図に示すサンドイッチ構造体において単純フラット
部に貼り合わせる剛性面材■を軽量芯体とは別途に、積
層後加圧、加熱成形を行う。

剛性面材■としては炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊
維の一方向プリプレグ、織物、スブレンドローピング等
のプリプレグを単独若しくは組合せて使用される。その
地鉄、アルミ、合板等の各種面材を使用する事も可能で
ある。

次に軽を芯体■を機械加工、若しくは手加工にて所望の
形状に仕上げる。軽量芯体■としてに木版、合板、発泡
アクリル、発泡塩ビ、発泡ポリウレタン、発泡ＡＢ８、
発泡スチレン、発泡フェノール樹脂、アラミド系ハニカ
ム構造板、アルミハニカム構造板等の各種軽量芯体が使
用される。

又剛性面材■、＠量芯体■とは別途にゴム弾性状成形型
■の内面を所望の形状及び面粗度に製作する。所望の形
状を得る手法としては、ブロック状ゴム弾性物質より削
り出しにても可能であるが、キャスティング型を用いて
ゴム弾性状物質をキャスティング成形するのが好ましい
。

ゴム弾性状成形型■としては、ウレタン、シリコン、塩
ビ、ブタジェン、ニトリル等各種ゴムが使用される。次
に＠量石体■の全表面に接着剤を塗布し然る後、未硬化
剛性面材■を軽量芯体の三次元複雑形状部に浴わせ、且
つ、強度向上の為その端部若しくは端部の１部を図示の
如く上部に巻き込ませる。その後１巻き込ませた端部に
重ねて別途成形を行った単純フラット部剛性面材■を軽
量芯体に浴わせた後、ゴム弾性状成形型■で周囲を包み
込む様に覆い、然る後プリーザ−クロス、ナイロンバッ
グでバギングを行い、加圧、加熱成形する事に依シ所望
のサンドイッチ構造体を得る。

尚よ）−層の強度向上を計る為第二図に示す如く、複雑
形状部よシの巻き込み部を未硬化剛性面材■と別途成形
を行った面材■の間に挟んで成形を行う事も可能であり
又製造工程簡略化の為サンドイッチ構造体全面を未硬化
プリプレグ及びゴム弾性状物質で覆い、成形する事も可
能である。更に本発明のサンドイッチ構造体に種々の複
雑形状に適用され第三図の如き三ケ月状サンドイッチ構
造体を提供する事も可能でるる。

〔実施列〕

以下実施例に基いて本発明を具体的に説明する。

実施例１ 炭素繊維／エポキシ樹脂からなるα１２５■厚の一方向
引揃えプリプレグｆ、０°／９０°１０゜と３層積層し
、更にα１５Ｉ１ｍ厚みの炭素繊維平織クロス／エポキ
シ樹脂、プリプレグを片面に積層し、オートクレーブに
て１３０℃、Ｉ　Ｈｒで加圧、加熱成形を行いα５■厚
の別途成形剛性面材を得た。

次に石膏で片面フラット＝面３段形状の製品形状を、製
作し１表面に樹脂コーティングを施しゴム弾性状物質の
キャスティング型とした。

ゴム弾性状物質として二液混合タイプのシリコンゴムを
採用し、真空攪拌脱気槽にて３０分間常温にて二液混合
シリコンの攪拌脱気を行った後、キャスティング型に流
し、ゴム弾性状成形型を得た。一方２０倍発泡のアクリ
ル樹脂発泡体のブロックを用意し、該ブロックより、長
さ２ｍｓ幅６００鴎１片面フラット、裏面厚さ１０−１
２０■、５０ｍの３段形状をパントン−及び手加工にて
削り出した。該軽量発泡体の全面に加熱硬化型接着剤を
約［Ｌｔ＋ｗ厚さに塗布し、三段形状部及び側面に浴わ
せて炭素繊維／エポキシ樹脂からなるｃＬ１２５−厚の
一方向引揃えプリプレグを０°／９０°１０°と３層積
層し。

史、にα２目厚みの炭素繊維朱子織クロス／エポキシ樹
脂プリプレグを最外層に積層し最外層の朱子織クロスプ
リプレグのみ端部を２５■程上面フラット部に巻き込ま
せた。然る後、別途成形ｃＬ５■厚の剛性面材の平織ク
ロス面を外面とする様上面フラット部に貼着し、シリコ
ンゴムを拡げながら、未硬化サンドイッチ構造体に装着
した。後は常法にてプリーザ−クロス、ナイロンバッグ
でバギングを行いオートクレーブにて真空引きのもと、
加圧１．５　ｋｇ／ω２．１１０℃Ｘ　４　Ｈｒ　の加
熱成形を行い、所定のサンドイッチ構造体を得る事が出
来た。

〔発明の効果〕

本発明は上記の如く、剛性面材と＠量芯体からなるサン
ドイッチ構造体において、その全面若しくは片面をゴム
弾性状成形型を用いて成形した事を特徴とする軽量サン
ドイッチ構造体を提供するものであり、本発明によシ、
複雑三次元形状若しくニ複雑三次元形状を附随するサン
ドイッチ構造体を提供する事が可能となりメディカル分
野、その他一般産業分野への貢献は著しいものである。

【図面の簡単な説明】

第一〜三図に本発明のサンドイッチ−構造体を製造する
好適な例を示す断面図である。 １　　剛性面材 ２　　軽量芯体 ３　　（未硬化）剛性面材 ４　　ゴム弾性状成形型

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、剛性面材と軽量芯体からなるサンドイッチ構造体に
   おいて、その全面若しくは片面をゴム弾性状成形型にて
   被覆成形した事を特徴とする軽量サンドイッチ構造体。 ２、剛性面材が炭素繊維ガラス繊維もしくはアラミド繊
   維下で補強された複合材料からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の構造体。 ３、軽量芯体が木板、合板、発泡アクリル、発泡塩ビ、
   発泡ポリウレタン、発泡ＡＢＳ、発泡スチレン、発泡フ
   ェノール樹脂、アラミド系ハニカル構造体もしくはアル
   ミハニカム構造体であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の構造体。 ４、ゴム弾性状成形型がゴム弾性物質を削り出したもの
   もしくはキャスティング成形したものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の構造体。 ５、ゴム弾性物質がウレタン、シリコン、塩ビ、ブタジ
   エンもしくはニトリルであることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の構造体。 ６、軽量芯体（２）の表面に接着剤を塗布し、未硬化剛
   性面材で被覆してその端部を巻込ませ、次いで単純フラ
   ット部剛性面材（１）を軽量芯体に沿わせた後、ゴム弾
   性状成形型（４）で周囲を被覆し、バギング後加圧、加
   熱成形することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の構造体。