[发明专利]复合材料成型夹具、复合材料成型方法和复合材料

说明书

实施方式的复合材料成型夹具具有：多个成型模具，其是能够展开以及使至少一个成型模具相对于其他成型模具相对倾斜的多个成型模具，所述多个成型模具用于在展开的状态下，将含浸了树脂的多个片状的纤维和含浸树脂之前的多个片状的纤维中的至少一方进行层叠，使所述至少一个成型模具相对倾斜并进行所述层叠后的纤维的赋形；以及倾斜机构。倾斜机构在进行所述层叠时，展开所述多个成型模具，而在进行所述赋形时，使所述至少一个成型模具倾斜。

技术领域

本发明实施方式涉及复合材料成型夹具、复合材料成型方法和复合材料。

背景技术

玻璃纤维强化塑料(GFRP：Glass fiber reinforced plastics)和碳纤维强化塑料(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics)等复合材料的典型的成型方法是层叠将树脂含浸在片状的纤维中而形成的半固化片，用热压罐设备等对层叠的半固化片进行加热固化。因此，要使用用于使片状的半固化片按照固化后的复合材料的形状层叠的成型夹具(例如参照专利文献1和专利文献2)。

固化前的半固化片的形状的调整作业被称为赋形，以与半固化片的通过加热固化进行的成型相区别。在复合材料的成型模具上层叠半固化片时，不使半固化片产生褶皱的层叠至关重要。因此，提出了一种为了使层叠在成型模具上的半固化片不产生褶皱而使辊移动的复合材料的成型方法(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-157481号公报

专利文献2：日本特开2014-051065号公报

专利文献3：日本特开2006-335049号公报

发明内容

发明所要解决的课题

为了通过在成型模具上层叠半固化片来成型具有复杂形状的复合材料，需要准备具有复杂形状的成型模具。但是，为了能够使固化后的复合材料从成型模具脱模，即为了能够使复合材料脱模，需要设计成型模具的形状。

相反，具有难以从成型模具脱模的形状的复合材料则无法使用成型模具一体成型。因此，具有复杂形状的复合材料，不得不分成多个零件分别加热固化后，再用紧固件组装，或者，将按照每一个零件层叠的半固化片的层叠体组装并一体固化(cocure)。另外，作为制作具有复杂形状的复合材料的其他方法，也已知有将预先加热固化的零件放置在固化前的半固化片上，在半固化片固化的同时使其粘合固化(cobond)的方法。

作为具体例，在制造作为航空器结构体之一的典型的在外板(面板)上安装有桁架(spar)、小骨(加强肋)或纵向通材(纵梁)等加固材料的复合材料结构体时，需要分别制作和组装外板和加固材料。即，将外板和桁架等加固材料分别加热固化后，用紧固件进行组装作业。或者，用于外板的半固化片的层叠体和用于加固材料的半固化片的层叠体分别制作，在组装层叠体后加热固化。特别是为了制作用于桁架的半固化片的层叠体，需要用热覆盖成型装置(ホットドレープフォーミング装置)进行预赋形的工序。因此，存在制造所需时间长、制造成本高的问题。

因此，本发明的目的在于能够容易地成型具有复杂结构的复合材料。

解决课题的手段

本发明实施方式的复合材料成型夹具具有：多个成型模具，其能够展开以及使至少一个成型模具相对于其他成型模具相对倾斜，所述多个成型模具用于在展开的状态下，将含浸了树脂的多个片状的纤维和含浸树脂之前的多个片状的纤维中的至少一方进行层叠，使所述至少一个成型模具相对倾斜并进行所述层叠后的纤维的赋形；以及倾斜机构。倾斜机构在进行所述层叠时，展开所述多个成型模具，而在进行所述赋形时，使所述至少一个成型模具倾斜。