[发明专利]FRP成型夹具和FRP结构体的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及在FRP(纤维增强塑料)结构体的成型中使用的FRP成型夹具和FRP结构体的成型方法。

背景技术

近年来，FRP结构体对工业产品的应用范围扩大。作为FRP结构体的优点，列举出通过一体成型能够实现部件数量和组装工时的削减这一点。

在将多个部件成型为一体时，进行将外板等主结构件和纵梁(Stringer)等加强部件接合并组合的成型。在该情况下，主结构件和加强部件之间的定位精度成为问题。另外，在接合时，按压主结构件和加强部件的方法、夹具的配置等成为问题。

例如，在美国专利申请公开第2011/0315824(专利文献1)的图11和图22中，公开了将主结构件和加强部件接合并组合的FRP结构体的成型方法。在专利文献1记载的FRP结构体的成型方法中，在FRP结构体成型用的夹具上形成有用于定位加强筋预制件(加强部件)的槽，在该槽中配置加强筋预制件(加强部件)，并在其上覆盖增强纤维(主结构件的基件)。并且，配置脱模材料、基质树脂扩散用的片材，用真空袋覆盖，并将真空袋的内部抽成真空，注入基质树脂。之后进行加热等使基质树脂硬化。

另外，作为关联的技术，在专利文献2中记载了，在将加强件应用于作为航空器的主体的复合材料结构物时，使用阳模夹具。另外，在专利文献3中记载了，在将加强件或纵梁应用于作为航空器的主体的复合材料结构物时，使用具备支持体和多个面板的夹具。

在专利文献1中记载的FRP结构体的成型方法中，在开设于夹具的槽中直接配置加强部件，并相对于主结构件进行定位。在使用该定位方法的情况下，需要估计加强部件侧的形状公差来决定夹具的槽宽尺寸。由于该公差的影响，存在加强部件相对于主结构件的定位精度变差的问题。特别地，在采用共固化(Co-bonding)的情况下，存在难以保证已硬化的部件相对于未硬化部件的定位精度的问题。

在图8中，表示了以往的加强部件14相对于主结构件112的定位方法。FRP结构体具有主结构件112、加强部件14、将主结构件112与加强部件14接合的接合部16。

主结构件112例如是形成航空器的外板等的预成型件。加强部件14例如是纵梁，是具有T字形截面的预成型件。

参照图8，对FRP结构体的成型方法进行说明。在成型FRP结构体的情况下，首先在具有规定的形状的主结构用夹具122的上部配置主结构件112。

接下来，配置接合部16的粘接膜等，在定位夹具126的U字型的槽中插入加强部件14的垂直伸出部，进行加强部件14相对于主结构件112的定位。并且，在施加相对于主结构件112按压加强部件14的力的状态下进行接合部16的硬化。这样，FRP结构体完成。

然而，由于加强部件14具有形状公差、尺寸公差，因此，需要预先在加强部件14与定位夹具126的卡合部之间形成间隙。由于该间隙的存在，具有加强部件14相对于主结构件112的定位精度低这样的问题。

另外，对于在主结构件和加强部件之间存在封闭空间的FRP结构体，或者在一体地进行成型时结构部件的一部分彼此发生干涉等情况下，还具有使加强部件对主结构件按压的封装(packing)困难的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利申请公开第2011/0315824号说明书

专利文献2:欧洲专利第2128017号说明书

专利文献3:美国专利第7597772号说明书

发明内容

本发明的目的在于提供FRP成型夹具及FRP结构体的成型方法，其能够精度良好地将主结构件和加强部件成型为一体。

本发明的FRP成型夹具涉及在将主结构件和加强部件接合并成型FRP结构体时使用的FRP成型夹具。所述FRP成型夹具具有：主结构件保持夹具；具有柔软性的加强部件保持夹具。所述主结构件保持夹具定位保持由纤维组件构成的主结构件。所述加强部件保持夹具相对于所述主结构件保持夹具被定位，在按压由纤维组件构成的加强部件的同时定位保持该加强部件。