超音波振動によるRTM成形の樹脂流動制御および繊維界面強度向上に関する研究

超声振动RTM成型中树脂流动控制和纤维界面强度改善研究

• 批准号: 21K03758
• 负责人: 和田 明浩
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Sangyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03758/
• 关键词: FRP; RTM成形; 超音波; 振動付与; 力学特性

今年度は，前年度の検討結果を踏まえ，成形型への超音波振動の付与方法の検討を行うとともに，新たに購入したレーザドップラ振動計により成形型の振動状態を評価した．前年度は一方向の樹脂流れを計測対象としていたが，今年度は成形型中央部から注入された樹脂が左右対称に流動する形式とし，成形型の片側のみに超音波振動を付与することで，樹脂含浸に与える局所超音波振動の効果を検証した．この際，振動子設置位置に掘り込み加工を行うことで，より強い超音波振動の付与を可能とした．はじめに，成形型の振動状態を調査するため，下型のみの場合と上下の型をボルト結合した場合で振動状態を比較した．その結果，下型のみの場合は加振点付近に加えて下型の固有振動モードに対応する位置で強い振動がみられたのに対し，上型がある場合は加振点付近のみに局所的に強い振動が付与できることを確認した．次に，本成形型を用いてRTM成形実験を行い，超音波振動の付与により樹脂の流動速度が増加することを確認した．また，前年度に確立した超音波による含浸モニタリング手法を用いた評価においても，超音波振動付与による含浸促進効果が確認された．さらに，成形型の振動様式と樹脂含浸促進効果が確認された領域の比較から，樹脂含浸促進に影響を及ぼす振動強度があること見出した．以上のように，今年度は成形型への超音波振動付与方法の確立とその振動状態の評価を行うとともに，樹脂の流動および含浸に及ぼす超音波振動の影響を明らかにした．得られた結果は，繊維形態によらず同様の傾向を示したが，繊維含有率の高いガラスクロス材においてより振動の影響が顕著になる傾向が見られた．また，樹脂粘度が高い場合ほど含浸促進効果が高いことも確認された．

This year, the results of previous year's investigation were reviewed, and the investigation of ultrasonic vibration and its application method of forming type was carried out, and the vibration state of forming type was evaluated. In the past year, the resin flow in one direction was measured. In this year, the resin flow in the center of the molding type was measured. In the center of the molding type, the ultrasonic vibration was measured. At this time, the vibrator setting position is set to the right position. To investigate the vibration state of the forming type, to compare the vibration state of the lower type and the upper and lower types. As a result, in the case of the lower mode, the natural vibration of the lower mode is close to the excitation point, and in the case of the upper mode, the natural vibration of the lower mode is close to the excitation point. In addition, it is confirmed that the flow velocity of the resin increases due to ultrasonic vibration during RTM molding. In the past year, ultrasonic vibration was applied to the immersion promotion effect. In addition, the vibration of the molding type and the resin impregnation promotion effect were confirmed. In this paper, the influence of ultrasonic vibration on resin flow and impregnation is discussed. As a result, the shape of the fiber is similar to that of the fiber, and the fiber content is high. When the viscosity of resin is high, it is confirmed that the impregnation promotion effect is high.

项目成果

超音波による樹脂含浸モニタリングに関する取り組み

使用超声波监测树脂浸渍的相关举措

• 发表时间: 2022
• 作者: Musaddiq Al Ali;Masatoshi Shimoda;福田将眞・末岡 茂・梶田侑弥・鏡味沙耶・横山立憲・田上高広;齋藤賢一(執筆代表者：伸線技術分科会情報委員会);和田明浩
• 通讯作者: 和田明浩

超音波反射率に基づくRTM 成形の樹脂含浸モニタリング

基于超声波反射率的RTM成型树脂浸渍监测

• 发表时间: 2021
• 作者: Yamada Masako;Takahashi Kosuke;Fujimura Nao;Nakamura Takashi;和田明浩，酒井太柊，早稲田一嘉，山本浩也，藤井善通
• 通讯作者: 和田明浩，酒井太柊，早稲田一嘉，山本浩也，藤井善通

RTM成形における残留気泡が超音波伝播特性に与える影響

RTM成型中残留气泡对超声波传播特性的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiroharu Kawasaki;Tamiko OHSHIMA;Yoshihito YAGYU;Takeshi Ihara;Kazuhiko Mitsuhashi;Hiroshi Nishiguchi and Yoshiaki Suda;128.松田伸也，村松星彦，矢代茂樹，黄木景二;酒井太柊，早稲田一嘉，和田明浩，山本浩也，藤井善通
• 通讯作者: 酒井太柊，早稲田一嘉，和田明浩，山本浩也，藤井善通

ltrasonic monitoring of resin impregnation in resin transfer molding based on reflected wave analysis

基于反射波分析的树脂传递模塑中树脂浸渍的超声波监测

• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. of JSME International Conference on Materials and Processing
• 作者: Riku AOKI;Akihiro WADA;Kazuyoshi WASEDA
• 通讯作者: Kazuyoshi WASEDA

RTM成形における樹脂の流動および含浸に与える超音波振動の影響

超声波振动对 RTM 成型中树脂流动和浸渍的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Sueoka;S.;Kobayashi;Y.;Fukuda;S.;Kohn;B.P.;Yokoyama;T.;Sano;N.;Hasebe;N.;Tamura;A.;Morishita;T. and Tagami;T.;青木陸駆，和田明浩，早稲田一嘉
• 通讯作者: 青木陸駆，和田明浩，早稲田一嘉