纤维外壳的成型方法
【专利摘要】一种纤维外壳的成型方法，是将至少一片已硬化的纤维板及至少一片热可塑片上下黏贴之后，经加热、加压以成型为一立体纤维外壳；其中，纤维板为至少一层纤维片预浸热固性树脂之后，经加热、加压以使热固性树脂硬化后而成型的平板，而热可塑片较佳为至少一层预浸树脂的纤维片。借此，即可让热可塑片与纤维板快速结合成一体，并达到预定的强度。
【专利说明】纤维外壳的成型方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种纤维外壳的成型方法，尤指一种能快速成型、大量制造、能使成型后的纤维外壳具有足够的强度，且能有效减重与降低成本制造工艺。
【背景技术】
[0002]目前市面上常见的产品外壳，例如:3C产品外壳，大多是以塑胶或金属材料一体成型，在制成一壳体之后，再以喷涂、印刷或溅镀等方式，于壳体的表面形成一装饰膜，以供套接于3C产品的外表面，使达到保护的功能。
[0003]为了让成型之后具有足够的强度，并减轻重量，也有将金属片与塑胶结合为一体，以制成产品外壳的技术。然而，利用上述方式所成型的产品外壳，由于金属与塑胶二者的材质并不相同，虽然可借由黏贴的方式结合，但二者之间的结合力量并不稳固，容易在长久使用之后，因胶剂的黏着力减弱而分离，且重量无法大幅减轻。
[0004]进一步的技术，也有以数层预浸树脂的纤维片重叠，或将树脂加入数层重叠的纤维片内，再予以加温、加压以使一体硬化成型的方式，其由于将树脂一次加入数层重叠的纤维片内，且纤维材质相近或相同，因此，可让各纤维片在同时硬化之后，让纤维外壳具有足够的强度，并克服因不同材质之间黏着力减弱而分离的问题。
【发明内容】
[0005]但是，在上述纤维外壳的成型过程中，仍有下列问题产生:1.对于多片重叠且尚未硬化的的纤维片而言，当没有足够的树脂渗入各纤维片的各纤维之间的间隙内时，由于各纤维之间的整体间隙空间太大，也即单位体积内的孔隙率过高，纵然予以加温、加压以使硬化，仍会有强度不足或表面孔洞太多的问题。2.为了让纤维外壳具有足够的强度，在成型过程中，即需要利用抽真空或直接加压的方式让树脂因受压而慢慢渗入重叠的各个纤维片之中，如此一来，要成型一个纤维外壳的时间，目前约需要1(Γ90分钟，其成型时间太久，尚无法符合大量且快速制造的需求。
[0006]有鉴于此，为了提供一种有别于常用技术的成型方法，并改善上述的缺点，发明人积多年的经验及不断的研发改进，遂有本发明的产生。
[0007]本发明的一目的在提供一种能快速成型，以达到大量制造需求的纤维外壳的成型方法。
[0008]本发明的一目的在提供一种能突破传统纤维外壳的成型方式，使在快速成型之后，仍能确保产品强度，且能有效减重的纤维外壳的成型方法。
[0009]为达上述的目的，本发明所设的一种纤维外壳的成型方法，包括下列步骤:a.提供至少一片已硬化的纤维板及至少一片热可塑片，其中，该纤维板为至少一层纤维片预浸热固性树脂之后，经加热、加压以使热固性树脂硬化后而成型的平板；以及b.加热热可塑片与纤维板，并将上、下层叠的热可塑片与纤维板置放于一模具内，以加压热可塑片与纤维板使成型为一立体纤维外壳。
[0010]实施时，本发明更包括一纤维板成型步骤，是在数个纤维片上预浸热固性树脂，将该等纤维片上下分隔，再加热、加压使热固性树脂硬化，以成型数个上下独立且已硬化的纤维板。
[0011]实施时，该热可塑片为至少一层预浸树脂的纤维片。
[0012]实施时，纤维板的孔隙率在15%以下，纤维板的厚度在Imm以下。
[0013]为进一步了解本发明，以下举较佳的实施例，配合附图、图号，将本发明的具体构成内容及其所达成的功效详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的较佳实施例的步骤流程图。
[0015]图2为本发明在成型复数个纤维板时的立体外观示意图。
[0016]图3为本发明的热可塑片与纤维板上、下层叠以成型为纤维外壳时的剖面示意图。
[0017]【符号说明】
纤维板I热可塑片I’
隔板2 模具3 黏胶4 纤维外壳5。
【具体实施方式】
[0018]本发明为一种纤维外壳的成型方法。其中，该纤维外壳界定为非平板状，也即，可以在成型之后形成一容置空间，例如:该纤维外壳包括一长方形底板及至少两个由底板的周缘向下延伸的侧板，以供做为3C产品的外壳或行李箱使用；该纤维外壳也可以在成型之后弯曲为弧形或其他非平板的造型，例如:该纤维外壳具有弧形曲面，以做为引擎盖钣金件之类的车辆元件或运动滑板之类的运动器材使用。而该成型方法包括下列步骤:a.提供至少一片已硬化的纤维板及至少一片热可塑片，其中，该纤维板为至少一层纤维片预浸热固性树脂之后，经加热、加压以使热固性树脂硬化后而成型的平板；以及b.加热热可塑片与纤维板，并将上、下层叠的热可塑片与纤维板置放于一模具内，以加压热可塑片与纤维板使成型为一立体纤维外壳。
[0019]请参阅图1所示，其为本创作纤维外壳的成型方法I的较佳实施例，系包括下列步骤:
a.提供至少一片已硬化的纤维板及至少一片尚未硬化的热可塑片，纤维板为至少一层纤维片预浸热固性树脂之后，经加热、加压以使热固性树脂硬化后而成型的平板，热可塑片可为至少一层预浸树脂的纤维片；
b.加热热可塑片与纤维板，并将上、下层叠的热可塑片与纤维板置放于一模具内，以加压热可塑片与纤维板使成型为一立体纤维外壳。
[0020]其中，步骤a之前更包括一纤维板成型步骤，如图2所示，在数个纤维片上预浸热固性树脂，将该等纤维片以隔板2上下分隔，再加热、加压使热固性树脂硬化，冷却后以成型数个上下独立且已硬化的纤维板I。实施时，该等隔板2也可分别以隔离膜或离型纸取代。
[0021]上述纤维板I为纤维片预浸树脂之后，经加热、加压以使树脂硬化后而成。该树脂较佳为不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯酯树脂、酚醛树脂、聚安基甲酸脂、马来酰亚胺树脂或氰酸酯树脂之类的热固性树脂，而该纤维片为数条玻璃纤维，或为数条碳纤维、石英纤维、尼龙纤维、棉纱纤维或克维拉纤维等人造纤维混编或单向纤维组合而成
上述各个纤维板I硬化之后，任一片纤维板I的厚度较佳是在Imm以下；纤维板I的孔隙率在15%以下，该孔隙率界定为:在一单位体积中，各纤维之间的间隙空间占该单位体积的比率。其中，将纤维板I成型为薄板，一方面可以让热固性树脂轻易的渗入纤维片的各纤维之间，以节省成型薄板的时间，而由于其硬化后的纤维板I较薄，加热时可以很快变形，弯曲时较不易断裂或分层，且经加压之后可快速成型；另一方面，热固性树脂可以轻易的渗入纤维片的各纤维之间，以将纤维板I的孔隙率控制在15%以下，而由于孔隙率小，则其单片纤维板I的表面孔洞较少、外观佳，且可使单一纤维板I在硬化成型之后，具有足够的单位强度。
[0022]如图3所示，步骤b是取用两片形状大小相同的纤维板I及热可塑片I’，实施时，纤维板I及热可塑片I’的形状大小也可不同。该模具3为一具有凸出模块的公模，实施时，该模具3也可为一具有模穴的母模；而其加压方式以机械方式直接加压，或以高压气体加压成形。当已硬化的纤维板I及热可塑片I’以黏胶4相互黏贴，并放置于模具3上，再予以加热、加压时，由于黏胶4并未立即硬化，而已硬化的纤维板I呈平面薄板的形状，尚有变形的空间，因此，即可使纤维板I在变形过程中，让纤维板I及热可塑片I’的纤维片相对滑动与再黏结，以成型为一立体纤维外壳5。实施时，该热可塑片I’也可为一塑胶板。而该等纤维板I及热可塑片I’也可先行预热，再置入模具3内予以加压成型。该已硬化的纤维板I及尚未硬化的热可塑片I’的纤维片也可不使用黏胶4相互黏贴，而是利用至少一层纤维片上的树脂，在加热后让纤维板I及热可塑片I’的纤维片相互黏结。
[0023]因此，本发明具有以下的优点:
1、本发明所使用的纤维板可先以堆叠之后再平压的方式一次成型很多片，如此一来，即可在一次成型的过程中，取得多量且已硬化的纤维板，而利用已硬化的纤维板与热可塑片上、下层叠之后，再予以加温加压成型，其成型的时间约在数分钟之内即可完成，因此，使用本发明的方法，能将原先模压成型制程的时间大幅缩短，以达到大量制造的需求，并降低生产成本。
[0024]2、本发明所使用的纤维板较薄具有可挠的特性，在加热、加压时可很快的变形，模压成型时不易破裂，且由于为纤维及热固性树脂硬化而成，也具有相当的强度，因此，在纤维板及热可塑片加热、加压黏合之后，不但能有效达到防护的效果、确保产品的强度、且能有效减轻重量以符合使用者携带及操作方便上的需求。
[0025]3、在传统纤维外壳的成型方式中，一般的认知为热固性树脂硬化之后刚性高，而如强制受力即会破损，故采用一次成型方式。然而，本发明能突破纤维外壳的传统成型观念，将薄片状且已硬化的纤维板与热可塑片上、下层叠之后，予以再次加温、加压，使产生再一次的形状变化与结合。其中，因硬化的纤维板制成薄片加热时间很短即会软化，成型弯曲时不用很大压力，层与层间又有黏胶或树脂的滑动与再结合，原硬化的纤维板不会因而脆化，故形成立体纤维外壳仍具高刚性，因此，本发明将复合材料板金化的二次施工方式不但是在观念上有所突破，在实质效益上也大幅增进。
[0026]综上所述，依上文所揭示的内容，本发明确可达到预期的目的，提供一种不仅可快速成型、大量制造、可使成型后具有足够的强度、且能有效减重的纤维外壳的成型方法，极具产业上利用的价值，因此依法提出发明专利申请。
【权利要求】
1.一种纤维外壳的成型方法，其特征在于，包括: a.提供至少一片已硬化的纤维板及至少一片热可塑片，其中，该纤维板为至少一层纤维片预浸热固性树脂之后，经加热、加压以使热固性树脂硬化后而成型的平板；以及 b.加热该热可塑片与该纤维板，并将上、下层叠的热可塑片与纤维板置放于一模具内，以加压该热可塑片与该纤维板使成型为一立体纤维外壳。
2.如权利要求1所述的纤维外壳的成型方法，其特征在于，更包括一纤维板成型步骤:即在数个纤维片上预浸热固性树脂，将该等纤维片上下分隔，再加热、加压使热固性树脂硬化，以成型数个上下独立且已硬化的纤维板。
3.如权利要求1或2所述的纤维外壳的成型方法，其特征在于，该热可塑片为至少一层预浸树脂的纤维片。
4.如权利要求1或2所述的纤维外壳的成型方法，其特征在于，该纤维板的孔隙率在15%以下。
5.如权利要求1或2所述的纤维外壳的成型方法，其特征在于，该纤维板的厚度在1mm以下。
6.如权利要求1或2所述的纤维外壳的成型方法，其特征在于，该热可塑片为一塑胶板。
【文档编号】B29C51/14GK104441592SQ201310428841
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】黄介儒 申请人:和成欣业股份有限公司