(57)【要約】【課題】簡便な方法で確実に樹脂の未含浸を防ぐことができる、ＶａＲＴＭ工法による成形方法を提供する。【解決手段】流路抵抗あるいは板厚が一定でない被成形物１１に対し、真空状態において樹脂を含浸させるＶａＲＴＭ工法による成形方法であって、気体のみを通し樹脂（液体）を通さない通気シート１を、被成形物１１の底面において、被成形物１１の流路抵抗あるいは板厚が変化する方向の全長を含むように配し、樹脂を含浸させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形物に対し、真空状態において樹脂を含浸させるＶａＲＴＭ工法による成形方法であって、
気体のみを通し液体の樹脂を通さない通気シートを、前記被成形物上の負圧側に配し、樹脂を含浸させる
ことを特徴とする、ＶａＲＴＭ工法による成形方法。
【請求項２】
前記被成形物は、流路抵抗が一定でないあるいは板厚が一定でないものであり、
前記通気シートを、前記被成形物に対して流路抵抗あるいは板厚が変化する方向に沿って配し、樹脂を含浸させる
ことを特徴とする、請求項１に記載のＶａＲＴＭ工法による成形方法。
【請求項３】
前記被成形物において流路抵抗あるいは板厚が他の箇所に比べ相対的に小さい箇所以外の面に、注入媒体を配する
ことを特徴とする、請求項２に記載のＶａＲＴＭ工法による成形方法。
【請求項４】
前記被成形物にトリミング部分を設け、前記通気シートは該トリミング部分のみに配する
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のＶａＲＴＭ工法による成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶａＲＴＭ（Vacuum Assisted Resin Transfer Molding：真空樹脂含浸製造）工法による成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶａＲＴＭ工法とは、強化繊維基材（ガラス繊維やカーボン繊維等）等の複合材からなる被成形物を成形する方法の一つである。
【０００３】
従来のＶａＲＴＭ工法は、治具上に積層した被成形物を、真空バッグフィルムにより密封し真空状態とすることで、樹脂容器内の樹脂（液体）を、真空バッグフィルム内に連通する樹脂用配管に通し、被成形物を覆う樹脂拡散用シート（注入媒体）によって被成形物の片面あるいは両面に拡散させてから、被成形物内に含浸させる（例えば下記特許文献１参照）。余剰分の樹脂は被成形物から樹脂排出用シート（排出媒体）を通し排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２８８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂は被成形物の表面から内部へ向けて含浸していくが、樹脂は被成形物の流路が短い（板厚が小さい）部分あるいは流路抵抗が小さい部分において樹脂排出用シートに到達する。これによって当該部分は、樹脂がさらに流れるようになる（流路抵抗がさらに小さくなる）。その結果、流路が長い（板厚が大きい）部分あるいは流路抵抗の大きい部分、すなわち未だ樹脂が流れていない部分は、樹脂がより流れにくくなり、未含浸となってしまう。
【０００６】
このようにして未含浸部分が発生してしまうという問題は、厚さが一定でない被成形物や構造上流路抵抗が一定でない被成形物全般に共通する。
【０００７】
本発明は、このような技術的状況に鑑みてなされたものであり、簡便な方法で確実に樹脂の未含浸を防ぐことができる、ＶａＲＴＭ工法による成形方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法は、
被成形物に対し、真空状態において樹脂を含浸させるＶａＲＴＭ工法による成形方法であって、
気体のみを通し液体の樹脂を通さない通気シートを、前記被成形物上の負圧側に配し、樹脂を含浸させる
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法は、
上記第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法において、
前記被成形物は、流路抵抗が一定でないあるいは板厚が一定でないものであり、
前記通気シートを、前記被成形物に対して流路抵抗あるいは板厚が変化する方向に沿って配し、樹脂を含浸させる
ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法は、
上記第２の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法において、
前記被成形物において流路抵抗あるいは板厚が他の箇所に比べ相対的に小さい箇所以外の面に、注入媒体を配する
ことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第４の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法は、
上記第２又は３の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法において、
前記被成形物にトリミング部分を設け、前記通気シートは該トリミング部分のみに配する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法によれば、被成形物に対し、真空状態において樹脂を含浸させるＶａＲＴＭ工法による成形方法であって、気体のみを通し液体の樹脂を通さない通気シートを、前記被成形物上の負圧側に配し、樹脂を含浸させるものとしたので、簡便な方法で確実に樹脂の未含浸を防ぐことができる。
【００１３】
上記第２の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法によれば、上記第１の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法において、前記被成形物は、流路抵抗が一定でないあるいは板厚が一定でないものであり、前記通気シートを、前記被成形物に対して流路抵抗あるいは板厚が変化する方向に沿って配し、樹脂を含浸させるものとしたので、簡便な方法で確実に樹脂の未含浸を防ぐことができる。
【００１４】
上記第３の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法によれば、上記第２の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法において、前記被成形物において流路抵抗あるいは板厚が他の箇所に比べ相対的に小さい箇所以外の面に、注入媒体を配するものとしたので、より確実に樹脂の未含浸を防ぐことができる。
【００１５】
上記第４の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法によれば、上記第２又は３の発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法において、前記被成形物にトリミング部分を設け、前記通気シートは該トリミング部分のみに配するものとしたので、被成形物の製品部分の形状に影響を与えることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】通気シートを用いてＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的側面図である。
【図２】通気シートを用いてＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的上面図である。
【図３】通常のＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的側面図である。
【図４】樹脂排出用チューブを用いてＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法を実施例にて図面を用いて説明する。
【００１８】
［実施例］
本発明の実施例に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法について、図１〜４を用いて説明する。
【００１９】
図３は、通常のＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的側面図である。なお図中の破線矢印は大まかな樹脂の含浸方向を示している。
【００２０】
通常、ＶａＲＴＭ工法は、治具１０上に積層した被成形物１１を真空バッグフィルム（図示略）により密封し、真空状態とする。これによって、樹脂容器１２に溜められた樹脂（液体）が、真空バッグフィルム内に連通する樹脂用配管１３を通り、被成形物１１を覆う注入媒体としての樹脂拡散用シート１４によって、被成形物１１の上面全体に拡散してから被成形物１１内に含浸する。余剰分の樹脂は被成形物１１から下方の樹脂排出用シート１５を通り排出される。
【００２１】
図３では樹脂の含浸完了度をグレースケールで表しており、色が濃い部分ほど含浸完了しており、白色部分は未だ樹脂が含浸されていない状態を示している。図３に示すように被成形物１１の厚さが一定でない場合、樹脂はまず、厚さが小さいＡ部分周辺において樹脂排出用シート１５に到達する。すると当該部分は流路抵抗が小さくなり、樹脂が流れやすくなる。その結果、厚さが大きく樹脂が流れていないＢ部分周辺は、相対的に樹脂が流れにくくなり、未含浸となってしまう。
【００２２】
図４は、樹脂排出用チューブ１６を用いてＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的上面図である（ただし、被成形物１１上面の樹脂拡散用シート１４は省略してあり、図中のＡ，Ｂは図３のＡ，Ｂに対応している）。
【００２３】
図４に示すように、被成形物１１は、最終的に切り取る（製品として用いない）トリミング部分１１ａを有しており、樹脂排出用シート１５は、少なくとも、このトリミング部分１１ａの底面において、被成形物１１の厚さ（あるいは流路抵抗）が変化する方向に沿って配されるものとする。
【００２４】
樹脂排出用シート１５は被成形物１１の底面全体に配してもよいが、トリミング部分１１ａのみに配されるものとすると、被成形物１１の製品部分の形状に影響を与えることを防ぐことができる。
【００２５】
上述の図３を用いて説明した樹脂の未含浸の発生を防ぐため、図４に示すように、樹脂排出用シート１５から外部へ樹脂を排出するための樹脂排出用チューブ１６を、樹脂排出用シート１５の延伸方向に並べて複数設け、樹脂含浸が樹脂排出用シート１５まで到達した部分に位置する樹脂排出用チューブ１６から順次塞いでいくという方法が考えられる。
【００２６】
ただし、このような方法では、適切なタイミングで樹脂排出用チューブ１６を塞ぐことが難しい。また、樹脂排出用シート１５に取り付け可能な樹脂排出用チューブ１６の本数も限られており、段階的な制御しかできない。
【００２７】
本発明では、これら従来の方法とは異なり、通気シートを用いるという全く新たな方法により、上述の課題を解決している。
【００２８】
図１は、本発明の実施例に係る、通気シート１を用いてＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的側面図である。なお、図３同様、図中の破線矢印は大まかな樹脂の含浸方向を示しており、樹脂の含浸完了度をグレースケールで表している。また、図２は、通気シート１を用いてＶａＲＴＭ工法を行う装置の概略的上面図である。
【００２９】
図１に示すように、本発明の実施例に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法では、上述の図３あるいは図４を用いて説明したＶａＲＴＭ工法において、樹脂排出用チューブ１６を用いるのではなく、被成形物１１の底面（すなわち被成形物１１と樹脂排出用シート１５との間）に、通気シート１を設けるのである。
【００３０】
通気シート１とは、ナイロンの織物とポリウレタン樹脂を積層して構成されたシートであり、気体は通すが液体の樹脂は通さないという性質を有する。
【００３１】
図２に示すように、本発明の実施例に係るＶａＲＴＭ工法による成形方法ではこの通気シート１を、少なくとも、このトリミング部分１１ａの底面において、被成形物１１の厚さ（あるいは流路抵抗）が変化する方向に沿って配されるものとし、かつ、樹脂排出用シート１５の上面全体に配置するものとする。
【００３２】
通気シート１は被成形物１１の底面全体に配してもよいが、トリミング部分１１ａのみに配されるものとすると、被成形物１１の製品部分の形状に影響を与えることを防ぐことができる。また、図２では樹脂排出用シート１５を省略してあるが、樹脂排出用シート１５については図４と同様に配置する。
【００３３】
これによって、まず厚さの小さいＡ部分周辺において、樹脂含浸が被成形物１１の底面まで到達する。このとき、通気シート１を設けていることによって、下方の樹脂排出用シート１５から樹脂が排出されなくなるため、Ａ部分周辺において被成形物１１の底面（通気シート１の上面）まで含浸すると、それ以上は樹脂がＡ部分周辺へ流れにくくなる。そのため、まだ含浸していないＢ部分周辺へ優先的に樹脂が流れていく。
【００３４】
また、樹脂含浸が被成形物１１の底面まで到達した後、Ａ部分周辺に全く樹脂が流れなくなるわけではないが、Ａ部分周辺に僅かに流れる樹脂も、被成形物１１の底面まで到達した後に、通気シート１に沿うようにして、まだ含浸していないＢ部分周辺側へ流れていき、Ｂ部分周辺も樹脂で満たされる。その結果、未含浸部分の発生を防ぐことができる。
【００３５】
したがって、図４を用いて説明したＶａＲＴＭ工法のように、樹脂排出用チューブ１６を複数設けて順次塞いでいくという作業は必要なくなり、より簡便かつ確実に樹脂の未含浸を防ぐことができる。また、樹脂のフローライン設定が適切ではなく、被成形物１１の端部以外の箇所（例えば中央付近）から先に含浸してしまうような場合であっても、同等の効果を得ることができる。
【００３６】
また、図１は、被成形物１１の厚さが小さい部分を樹脂拡散用シート１４が覆わないように、あえて樹脂拡散用シート１４の長さを短く調整している。これによって、Ａ部分周辺のように含浸が進みやすい箇所には、樹脂拡散用シート１４による樹脂の拡散量を抑えておくことで、Ｂ部分周辺の樹脂の含浸をより促進させることができる。
【００３７】
換言すれば、被成形物１１において流路抵抗が他の箇所に比べ相対的に小さい箇所以外の上面に、注入された樹脂を拡散する樹脂拡散シート１４を配するものすることで、より確実に樹脂の未含浸を防ぐことができる。
【００３８】
なお、上述では厚さが一定でない被成形物１１を例に挙げたが、本実施例はこれに限定するものではない。すなわち、本発明は流路抵抗が一定でない被成形物においても適用可能である。
【００３９】
また、上述では被成形物１１の上面に樹脂拡散用シート１４（注入媒体）、底面に通気シート１及び樹脂排出用シート１５が配されるものとしたが、本実施例はこれに限定されるものではない。すなわち、樹脂拡散用シート１４と、通気シート１及び樹脂排出用シート１５とは、被成形物１１上において異なる面（好ましくは対向する面）に配されていればよい。ただし、通気シート１が設けられた側が負圧（吸引）側となるようにする。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、ＶａＲＴＭ工法による成形方法として好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１  通気シート
１０  治具
１１  被成形物
１１ａ  （被成形物の）トリミング部分
１２  樹脂容器
１３  樹脂用排管
１４  樹脂拡散用シート
１５  樹脂排出用シート
１６  樹脂排出用チューブ
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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