纤维壳体的成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纤维壳体的成型方法，尤指一种能快速成型、大量制造、能使成型后的纤维壳体具有平整的表面及足够的强度，且能有效减重与降低成本的纤维壳体的成型方法。
【背景技术】
[0002]一般纤维复合材料主要是以纤维作为补强材，使原本刚性或强度不高的塑料，大幅改善其物性。由于此种纤维复合材料具有质轻、强度佳、耐潮、抗腐蚀等特性，在建材、电子、电器、日用品等各种结构中皆已被广泛的使用。其中，将预浸热塑性塑脂或热固性塑脂的编织纤维布加热、加压之后，即可形成各式各样的纤维复合材料。而玻璃纤维或碳纤维之类的各种纤维所编织出的纤维纹路，除了可以有效增加强度之外，亦可呈现特殊的表面质感与纹路，以做为具有编织纤维纹路的壳体使用。
[0003]上述编织纤维布主要是由纤维编织交错而成，在成型过程中，对于多片重迭且尚未硬化的的编织纤维布而言，当没有足够的树脂渗入各纤维布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，亦即单位体积内的孔隙率过高，纵然予以加温、加压以使硬化，仍会有表面孔洞太多或强度不足的问题。而为了让表面平整美观，即必须进一步针对孔洞或不平坦之处以树脂土加以填补、再加以磨平、喷漆。另外，为了让纤维壳体具有足够的强度，在成型过程中，则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迭的各个纤维布之中。如此一来，要成型一个纤维壳体的时间，目前约需要1(Γ90分钟，其整体成型时间太久，且进一步加工的时间亦长，无法符合大量且快速制造的需求。
[0004]基于上述原因，中国台湾公告第1327959号的「具编织纤维纹路壳体之制造方法」提出了一个解决方案，其制造方法主要包括下列步骤:(1)提供一编织纤维布含浸树脂材；(2)于该编织纤维布含浸树脂材上下表面分别覆盖以一热塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic polyurethane, TPU)薄膜；(3)置于一平板模具内进行热压，形成一塑料壳体板材；(4)于该塑料壳体板材上下表面分别以一接着剂黏接以一选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、丙烯腈一丁二烯丙烯一苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadiene 一 styrene, ABS)或聚丙烯(polypropylene, PP)的薄膜；(5)置于该平板模具内进行加压,形成一加工壳体板材；(6)将该加工壳体板材裁切成预定形状尺寸；以及(7)入模二次加工成型，形成预定构形的壳体成品。而中国台湾公开第201304959号的「热可塑碳纤维板材之制作及加工方法」则提出了另一个解决方案，主要先取至少一为可挠性材质的第一介质体，例如:碳纤维、不织布或金属线材，再取至少一为热塑性塑料材质的第二介质体，将该第一介质体及该第二介质体相互结合成一片体，将该片体经由热压合成一预定型状的板体，或再进行二次加工形成另一预定形状的二次复合介质体。
[0005]在上述各种纤维壳体的成型过程中，主要是将预浸热塑性(thermoplastic type)树脂的纤维布与热塑性薄膜以一次加工成型或二次加工成型的方式制成。惟，上述成型的方式皆相当的繁复，能节省作业的时间有限；且将热塑性树脂一次加工或再次加工之后的产品通常需要较大的厚度，才能产生足够的强度。如此一来，即会让纤维壳体的整体厚度增力口，同时增加重量，而不利于各种需要轻、薄、短小的产品要求。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种纤维壳体的成型方法，其能快速成型纤维壳体，以达到大量制造需求。
[0007]本发明的次要目的在于提供一种纤维壳体的成型方法，其能在成型之后，不但能让产品的表面平整美观、能确保产品强度，且能有效减重。
[0008]为了达到上述目的，本发明提供一种纤维壳体的成型方法，其中包括:
a、提供至少一片已硬化的热可塑纤维板及至少一片包含树脂的纤维层，其中，该热可塑纤维板由至少一层纤维片预浸热塑性树脂之后，经加热、加压以使热塑性树脂硬化后而成型的平板；以及
b、加热该热可塑纤维板与该纤维层，将上、下层迭的热可塑纤维板与纤维层置放于一模具内，以加压该热可塑纤维板与该纤维层使成型为一立体纤维壳体，并使该热可塑纤维板形成为立体纤维壳体的外层，使该纤维层形成为立体纤维壳体的内层。
[0009]更包括一热可塑纤维板成型步骤，是在多个纤维片上预浸热塑性树脂，将该等纤维片上下分隔，再加热、加压使热塑性树脂硬化，以成型多个上下独立且已硬化的纤维板。
[0010]该纤维层为至少一层预浸树脂的纤维片。
[0011]该纤维层为至少一层预浸热固性树脂的纤维片。
[0012]该纤维层为至少一层预浸热塑性树脂的纤维片。
[0013]更包括一黏着步骤，以一黏着层涂布于该热可塑纤维板与该纤维层之间，而该纤维层为至少一层预浸热塑性树脂且已硬化的纤维片。
[0014]该热可塑纤维板的孔隙率在15%以下。
[0015]该热可塑纤维板的厚度在Imm以下。
[0016]采用上述方案后，本发明具有以下优点:
1、本发明所使用的热可塑纤维板可先以堆栈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热可塑纤维板，而利用已硬化的热可塑纤维板与纤维层上、下层迭之后，再予以加热加压成型，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；
2、本发明所使用的热可塑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，且由于纤维层可为纤维及热固性树脂硬化而成，亦具有相当的强度，因此，在热可塑纤维板及纤维层加热、加压黏合之后，不但能有效达到防护效果、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。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的较佳实施例的步骤流程图；
图2为本发明在成型多个热可塑纤维板时的立体外观示意图； 图3为本发明的热可塑纤维板与纤维层上、下层迭以成型为纤维壳体时的剖面示意图图4为本发明的热可塑纤维板与纤维层上、下层迭以成型为纤维壳体时的剖面示意图
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【具体实施方式】
[0018]为进一步了解本发明，以下举较佳的实施例，配合图式、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。
[0019]本发明纤维壳体的成型方法。其中，该纤维壳体界定为非平板状，亦即，可以在成型之后形成一容置空间，例如:该纤维壳体包括一长方形底板及至少二个由底板的周缘向下延伸的侧板，以供做为3C产品的外壳或行旅箱使用；该纤维壳体亦可以在成型之后弯曲为弧形或其他非平板的造型，例如:该纤维壳体具有弧形曲面，以做为引擎盖钣金件之类的车辆组件或运动滑板之类的运动器材使用。
[0020]请参阅图1所示，其为本发明纤维壳