[發明專利]FRP緊固構造的制造方法以及FRP緊固構造

有效

• 申請號: 201710222213.2
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107310168B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 松本迪齊;高橋市彌
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/10;B29C70/54;B29C70/68;F16B35/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 朱龍

本發明提供一種FRP緊固構造的制造方法以及FRP緊固構造，在與熱壓器成形法相比為低成本，利用真空浸漬成形法成形的FRP緊固構造的制造方法以及FRP緊固構造中，防止因樹脂的蠕變而破壞緊固構造，防止因插件零件的插入造成的FRP制部件本身強度降低。在外側帶法蘭的軸環(4)的內側插入內側帶法蘭的軸環(5)，并埋入構成FRP成形體(3)的纖維織物(12)的緊固孔(30)，且將纖維織物(12)的層疊體層疊在外側帶法蘭的軸環(4)的外側，在該纖維織物(12)、外側帶法蘭的軸環(4)和內側帶法蘭的軸環(5)之間形成液狀樹脂硬化物，形成FRP成形體(3)。

技術領域

本發明涉及由纖維強化塑料(下面稱為FRP)材料構成的構造體的緊固構造的制造方法。

背景技術

近年，發揮輕型且高強度、高剛性的特性，在大范圍的領域應用FRP。作為FRP的用途，以往在衛星用框體構造、天線用反射器和天線罩等特別要求輕型性、高剛性的宇宙、通信用途中使用，但是近年也正在用于以航空器、汽車為中心的大型構造物、移動體。以往，通過對于金屬制的構造體應用輕型、高強度、高剛性的FRP，能夠使構造體輕型化，提高節能性、可搬運性。

就原料以及成形方法而言，在宇宙、通信用途中，大多使用下述方法：使用被稱為預浸材料的使樹脂預浸漬在纖維之間的中間材料，被稱為熱壓器成形法的利用壓力釜加熱、加壓成形的方法。在這些原料以及成形方法中，存在材料和成形成本高這樣的課題，要求在擴大用途的同時降低材料和成形成本。

這里，作為替代熱壓器成形法的FRP的低成本成形方法，提出了真空浸漬成形法。真空浸漬成形法是通過大氣壓使液狀的樹脂浸漬在將纖維做成織物狀的纖維布的成形方法。作為具體的次序，將纖維布層疊在成形模具上，按照剝離層、流動介質的順序在纖維布之上層疊用于使樹脂在平面方向擴散的流動介質和具有脫模性的剝離層，在周圍配置保持氣密的密封劑，設置注入、吸引口，由真空薄膜覆蓋并封閉整體。將吸引口連接于真空泵，在對真空薄膜內部進行真空吸引后，將注入口連接于樹脂槽，利用大氣壓使樹脂浸漬，使樹脂硬化，得到成形體。由于真空浸漬成形法不需要熱壓器等大規模的設備、牢固的成形模具，所以是能夠以低成本成形的方法。

在制造大型構造體的情況下，為了構成復雜的構造，需要將多個部件緊固來組裝。在以往的金屬制構造體的情況下，大多使用焊接或者螺栓、螺母等機械式緊固。若考慮FRP制構造體的情況，則由于不能像金屬那樣進行焊接，所以考慮機械式緊固或使用粘接劑的粘接式緊固。另外，在FRP的樹脂由熱塑性樹脂構成的情況下，還考慮基于樹脂的熔接產生的緊固。在這些緊固方式中，粘接或者熔接雖然具有沒有緊固孔等缺陷，能夠將載荷分散地進行大面積緊固的優點，但是與機械式緊固相比，存在工序管理復雜，組裝現場的作業性差這樣的缺點。

鑒于上述的缺點，作為FRP的緊固方法，現狀是大多使用機械式緊固。在機械式緊固法中，將螺栓等緊固用零件插入設于FRP的緊固孔，利用緊固用零件和被緊固體之間的摩擦力來保持緊固構造。摩擦力利用緊固用零件的軸向力來體現，但是，若軸向力降低，則摩擦力也降低，存在緊固構造被破壞的可能性。

由于FRP是由樹脂將纖維的層疊體一體化了的材料，所以，纖維沒有在厚度方向上定向，在緊固部僅由樹脂承受軸向力。若軸向力長期持續地作用于FRP，則存在軸向力因樹脂的蠕變而降低，直至破壞緊固構造的可能性。在機械式緊固適用于FRP緊固構造的過程中，需要防止上述的破壞的緊固構造。

作為防止因樹脂的蠕變而破壞緊固構造的緊固構造，有從兩面將帶法蘭的軸環插入到開設于FRP制部件的緊固孔這樣的方法(例如，參照專利文獻1)。若為該方法，則通過用軸環保持軸向力，而使軸向力幾乎不作用于FRP制部件，能夠防止厚度方向的蠕變。FRP制部件與金屬制部件相比，厚度容易產生偏差，但是在該專利文獻1中，通過對于軸環刻出螺紋槽，能夠吸收FRP制部件的厚度偏差。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-329336號公報