弯曲形状强化纤维基材、及使用其的层合体、预成型体、纤维强化树脂复合材料和它们的制造方法

摘要

本发明涉及一种弯曲形状强化纤维基材(1)、使用该基材的弯曲形状强化纤维层合体、预成型体、强化复合材料和它们的制造方法，所述弯曲形状强化纤维基材(1)的特征在于，平面形状为弯曲形状，多根强化纤维丝条(2)按照与沿着弯曲形状的圆周方向(3)的方向相平行的方式排列，在与该圆周方向的单向排列的多根强化纤维丝条(2)交差的方向上排列有纬丝的辅助丝条(4)。本发明可以提供一种沿着长度方向弯曲、且强化纤维沿着弯曲形状以理想状态进行取向的强化纤维基材，层合至少1层该强化纤维基材的弯曲形状强化纤维层合体和能够在短时间内高效地制作该层合体的方法，并且本发明可以提供一种使用该层合体的预成型体和其效率良好的赋型方法，以及使用该预成型体的长尺寸的弯曲形状纤维强化复合材料和其制造方法。

主权项

一种预成型体的制造方法，其特征在于， 所述预成型体具有弯曲形状强化纤维层合体的形态，所述弯曲形状强化纤维层合体是由具有弯曲形状的平板状多层强化纤维层层合形成的，作为平面形状为弯曲形状的平板状多层强化纤维层，制作下述强化纤维层：弯曲圆周方向取向强化纤维层、和强化纤维丝条按照与沿着所述弯曲形状的直径方向的方向相平行的方式排列的强化纤维层及/或强化纤维丝条按照与相对于所述弯曲形状的圆周方向的角度为锐角的方向相平行的方式排列的强化纤维层，所述弯曲圆周方向取向强化纤维层是使用下述的弯曲形状强化纤维基材形成的、且强化纤维丝条按照与沿着所述弯曲形状的圆周方向的方向相平行且连续的方式排列，所述弯曲形状强化纤维基材，其平面形状为弯曲形状，多根干式的强化纤维丝条按照与沿着所述弯曲形状的圆周方向的方向相平行的方式排列，在与所述圆周方向的单向排列的多根强化纤维丝条相交叉的方向上排列有纬丝的辅助丝条；所述弯曲圆周方向取向强化纤维层和与其不同的所述强化纤维层是通过如下(a)～(c)而制造的， 在沿着所述弯曲形状的圆周方向的方向相平行且连续的排列而成的弯曲圆周方向取向强化纤维层通过(a)制造，(a)形成弯曲圆周方向取向强化纤维层时，将由强化纤维丝条组和辅助丝条构成的单向强化纤维织物切断，使其包括多个强化纤维丝条组的一部分、且与该强化纤维丝条组平行，由此制作多条具有规定宽度的单向强化纤维丝条束，所述强化纤维丝条组是将多根连续的强化纤维丝条以单向平行排列的方式合丝而形成的，所述辅助丝条在与所述强化纤维丝条相交叉的方向上延伸存在、且包缠多个强化纤维丝条组， 将该多条单向强化纤维丝条束按照与沿着所述弯曲形状的圆周方向的方向相平行的方式以规定的根数彼此相邻地进行排列，直至形成所述弯曲圆周方向取向强化纤维层的平面形状， 在沿着弯曲形状的直径方向的方向上排列的强化纤维层通过(b) 制造，(b)形成与弯曲圆周方向取向强化纤维层不同的其它应层合的强化纤维层中的至少1层时，将由强化纤维丝条组和辅助丝条构成的单向强化纤维织物沿着与强化纤维丝条垂直的方向切断，由此制作多条垂直切断单向强化纤维丝条束，所述强化纤维丝条组是将多根连续的强化纤维丝条以单向平行排列的方式合丝形成的，所述辅助丝条在与所述强化纤维丝条交叉的方向上延伸存在、且包缠多个强化纤维丝条组， 在沿着所述弯曲形状的圆周方向的方向上配置该多条垂直切断单向强化纤维丝条束，使各丝条束的强化纤维丝条在所述弯曲形状的直径方向上延伸，同时将该多条垂直切断单向强化纤维丝条束如下变形地配置，即，在所述弯曲形状内的外侧部位，扩大彼此相邻的强化纤维丝条之间的间隙，在所述弯曲形状内的内侧部位，缩小彼此相邻的强化纤维丝条之间的间隙， 在相对于弯曲形状的圆周方向的角度为锐角的方向上排列的强化纤维层通过(c)制造，(c)形成与弯曲圆周方向取向强化纤维层不同的其它应层合的强化纤维层中的至少1层时，将由强化纤维丝条组和辅助丝条构成的单向强化纤维织物沿着与强化纤维丝条成规定的锐角的方向进行切断，由此制作多条锐角切断单向强化纤维丝条束，所述强化纤维丝条组是将多根连续的强化纤维丝条以单向平行排列的方式合丝形成的，所述辅助丝条在与所述强化纤维丝条交叉的方向上延伸存在、且包缠多个强化纤维丝条组， 在沿着所述弯曲形状的圆周方向的方向上配置该多条锐角切断单向强化纤维丝条束，使各丝条束的强化纤维丝条在与所述弯曲形状的直径方向成规定角度的方向上延伸，同时将该多条锐角切断单向强化纤维丝条束如下变形地配置，即，在所述弯曲形状内的外侧部位，扩大彼此相邻的强化纤维丝条之间的间隙，在所述弯曲形状内的内侧部位，缩小彼此相邻的强化纤维丝条之间的间隙， 上述(a)～(c)中，所述单向强化纤维织物是在构成的强化纤维丝条之间预先具有间隙的织物， 将制作的多层强化纤维层按预先设定好的规定的层合顺序进行层 合，制作弯曲形状强化纤维层合体， 将所述弯曲形状强化纤维层合体赋型，即从与所述层合体的长度方向相垂直的层合体宽度方向的截面观察，通过沿着所述弯曲形状的周边进行弯折，赋型为具有凸缘状部的形状。