[发明专利]纤维材料的赋形装置和纤维材料的赋形方法

说明书

赋形装置(1)将含有沿长度方向延伸的连续纤维束的带状材料(T)排列，赋形成具有卷筒部(81)和弯曲的凸缘部(82)的赋形形状。该赋形装置(1)具有：开纤单元(33)，其将带状材料(T)开纤，能够扩大其宽度；以及层叠辊(37)，其将经过开纤单元(33)的带状材料(T)承载在成型夹具(4)的表面，其中，通过开纤单元(33)，连续改变带状材料(T)的宽度，以使该带状材料(T)承载在成型夹具(4)的表面时与相邻的带状材料(T)之间不会产生间隙；并且，通过层叠辊(37)，以从卷筒部(81)到凸缘部(82)的入射角一致的方式，将带状材料(T)承载为曲线形，并在成型夹具(4)的表面上排列成多列。

技术领域

本发明涉及将带状连续纤维材料赋形为具有弯曲边的形状的技术。

背景技术

目前，作为纤维强化复合材料的制造方法，已知有如下方法：将带状的连续纤维材料(以下称为“带状材料”)赋形，制作期望形状的预成型体，在该预成型体中含浸树脂并使其固化，从而得到完成品。

预成型体的制作是利用自动纤维铺放(AFP)装置或自动铺带(ATL)装置等，将带状材料排列成强化纤维成为规定排列方向并进行层叠。

因此，当制作弯曲形状的预成型体时，与该弯曲形状相应地将带状材料贴合成曲线形(例如，参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2011-143610号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，如果单纯地将带状材料贴合成曲线形，则有时无法将带状材料无缝地排列。

例如，如图4(A)和图4(B)所示，有时会制作具有在宽度方向弯曲的平板状卷筒部和从该宽度方向两端的弯曲边在同方向立设(弯曲形成)的凸缘部的预成型体。这种情况下，如果将一定宽度的带状材料单纯地在同方向排列，则导致面向带状材料的凸缘部的入射角会连续变化。其结果，凸缘部会使带状材料之间产生间隙，导致成品强度下降。

本发明是为了解决上述课题而完成的发明，其目的在于将带状材料无缝排列，并适宜地赋形为具有弯曲凸缘部的形状。

解决课题的手段

为了达到上述目的，权利要求1所述的发明是一种纤维材料的赋形装置，将含有沿长度方向延伸的连续纤维束的带状材料排列，赋形成具有弯曲凸缘部的赋形形状，其特征在于，所述纤维材料的赋形装置具有：

开纤单元，其将所述带状材料开纤，能够扩大其宽度；以及

承载单元，其构成为将经过所述开纤单元的所述带状材料承载在成型夹具的表面，并能够改变该承载的所述带状材料的方向，

其中，所述赋形形状为具有卷筒部和所述凸缘部的立体形状；所述卷筒部具有弯曲边，所述凸缘部从该卷筒部的所述弯曲边立设，

通过所述开纤单元，连续改变所述带状材料的宽度，以使该带状材料承载在所述成型夹具的表面时与相邻的带状材料之间不会产生间隙；并且，通过所述承载单元，以从所述卷筒部到所述凸缘部的带状材料的入射角一致的方式，将该带状材料承载为曲线形，并在所述成型夹具的表面上排列成多列。

权利要求2所述的发明，其特征在于，在权利要求1所述的纤维材料的赋形装置中，

所述卷筒部具有所述弯曲边和与该弯曲边相对的另一个弯曲边，

所述承载单元以与所述弯曲边和所述另一个弯曲边的长度之比相对应的曲率，将所述带状材料承载为曲线形。

权利要求3所述的发明是具有与权利要求1所述的纤维材料的赋形装置相同的特征的纤维材料的赋形方法。

发明效果