纤维增强塑料的成型方法
【技术领域】
[0001]本申请发明涉及对由纤维构成的织物使用型芯进行树脂传递成型法，制造纤维增强塑料(FRP ；Fiber Reinforced Plastics)的成型体的成型方法。
【背景技术】
[0002]具有封闭截面的纤维增强塑料的成型体被广泛用于从航空机的机体、机翼那样的大型成型体到自行车的车架、网球拍、钓竿、高尔夫球杆等小型成型体。此外，具有开放截面的纤维增强塑料的成型体也被广泛用于安全帽等。
[0003]作为用于形成封闭截面的型芯，使用了将发泡体、粉粒体用包装膜包装，形成规定形状的型芯等。专利文献I中提出了使用了将粉粒体形成为所希望形状的型芯的纤维增强塑料的制造方法。
[0004]以专利文献I所记载的发明作为本申请发明的现有技术1，使用图5进行说明。
[0005]图5是对使用了成型用模具108的具有作为封闭截面的一种的中空部的成型品的制造方法的树脂含浸工序和树脂固化工序进行说明的概略构成图。即，将通过对型芯104卷缠增强纤维而制成的预成型体107与型芯104 —起配置在成型用模具108的模腔109内。这里，在膜袋105的口部设置有能够与设置于成型用模具108的空气供给通路(未图示)连接的连接件(未图示)。
[0006]而且，在模腔109内配置预成型体107和型芯104时，打开密封了的膜袋105的口部，在设置于成型用模具108的空气供给通路上安装连接件，从而膜袋105内被连接。另外，上述空气供给通路与空气压缩机(未图示)连接，以从空气压缩机排出的空气介由空气供给通路向膜袋105内供给的方式构成。
[0007]而且，在将预成型体107与型芯104 —起配置在模腔109内后，通过设置于将树脂注入装置I1与注入孔111连接的注入管112的三通阀113，使树脂注入装置110与注入孔111不连接。
[0008]接下来，在通过设置于将减压泵114与排出孔115连接的吸引管116的三通阀117将减压泵114与排出孔115连接的状态下，对减压泵114进行驱动，从而介由排出孔115进行减压直到使模腔109内为接近真空的状态。
[0009]接着，进行下述树脂含浸工序:在模腔109内被减压了的状态下，通过三通阀113将树脂注入装置110与注入孔111连接，并且将从树脂注入装置110射出的树脂从注入口Illa注入到模腔109内。另外，在含浸于预成型体107的树脂中添加有固化剂。
[0010]在树脂含浸工序中树脂注入装置110将树脂以一定流量、并且逐渐地提升树脂的注入压力而最终以高压(例如5MPa)的注入压力送出。这里，所谓注入压力，是指从树脂注入装置110被送出的树脂的压力，相当于压力计118的检测压力。
[0011]如果向模腔109内以高压注入树脂，则树脂以遍及预成型体107整体的方式被含浸。此时，型芯104由于在膜袋105内填充粒子106而变硬，因此在树脂注入时即使从外侧施加高压的压力也不会变形，保持了规定形状。
[0012]而且，在树脂注入装置110进行了规定时间的树脂注入后，停止树脂注入装置110和减压泵114的运转。此外，三通阀113、117向大气敞开，树脂的注入结束。
[0013]而且，接下来，实施树脂固化工序，进行树脂的固化。在树脂固化工序中，结束树脂的注入后，通过设置于成型用模具108内的加热器等加热单元(未图示)开始加热树脂，并且，通过采用空气压缩机等空气供给单元向膜袋105内供给空气，从而进行膜袋105内的加压。
[0014]如果向膜袋105内供给空气，则空气如图5的虚线箭头所示那样经过粒子106中而均匀地遍及膜袋105内。其结果，膜袋105内被加压到被预先设定的压力，树脂的固化与膜袋105内的加压同时进行。而且，膜袋105通过其外周面均匀地推压预成型体107的内周面。
[0015]另外，在对膜袋105内进行加压时，预先进行实验，算出与通过所使用的树脂的固化和固化收缩而产生的压力平衡的压力，对膜袋105内进行加压直到通过实验算出的压力。而且，在进行树脂的固化和固化收缩时，通过树脂的固化和固化收缩而产生的压力与膜袋105内的压力平衡而抑制树脂的固化和固化收缩。因此，可以抑制FRP成型品的表面产生的缩痕(由于在成型模与成型品之间残留空气层而引起的、由于不能转印成型模的形状而表面状态变粗糙的现象)、或使缩痕散而稀。而且，在预成型体107的内周面，通过膜袋105持续施加压力直到树脂的固化完成。如果树脂的固化完成，则结束采用加热单元对树脂的加热，并且结束向膜袋105内的空气供给。
[0016]在树脂固化工序结束后，进行FRP制品的脱模工序。在脱模工序中，打开成型用模具108，将设置于膜袋105的连接件从空气供给通路取下，从成型用模具108内连同型芯104 —起取出FRP制品。在取出型芯104的工序中，打开膜袋105的口部而排出膜袋105内的空气后，经由口部取出包含在膜袋105内的粒子106而使膜袋105瘪下去。并且将膜袋105从FRP制品取出，从而制造取出了型芯104的状态的FRP制品。
[0017]现有技术文献
[0018]专利文献
[0019]专利文献1:日本特开2008-155383号公报
【发明内容】
[0020]发明所要解决的课题
[0021]在专利文献I的发明中，在成型用模具内注入树脂，使预成型体含浸树脂后，向型芯供给流体或粒子，在施加了内压的状态下使树脂固化并脱模，制造FRP制品。
[0022]在专利文献I中，例示了在使树脂含浸于纤维或纤维制品时，不会由于树脂注入压力而使型芯变形，此外，使用水溶性粘结剂、分解性粘接剂等使构成型芯的粒子结合的方法，因此不是粒子流动的构成、工序。在使用这样的专利文献I所记载的方法来制造FRP制品的情况下，型芯的外形形状需要高精度。即，自FRP制品的外形处起向内恰好与预成型体的壁厚厚度错开，则形状为如型芯形状，如果型芯形状的精度低，则FRP制品的树脂含有率产生不均。特别是在由多个增强纤维片构成、各片彼此具有重叠那样的复杂形状的情况下，产生树脂的流动速度差而变得易于产生树脂未含浸的区域。如果这样地产生树脂未含浸的区域，则即使在固化工序中在膜袋内对型芯加压，也会作为缺陷而残留。在型芯与成型用模具的间隔有余裕的情况下，虽然不产生树脂未含浸的区域，但是易于产生树脂含量的不均，如果将气体、液体供给到型芯内而加压，则为了改善树脂含量的不均，需要高压。因此，如果遇到被加压了的气体、液体的一部分从型芯漏出时，漏出的气体、液体成为高速且高压的喷射流，而且，在高温状态下直接向外部喷出。而且，特别是在喷出液体的情况下，可能会对成型用模具的周围带来大的损害，或对操作者造成危害，因此需要采取了充分的安全对策的设备。此外，虽然将粒子供给到型芯内而加压，由于不是粒子流动的构成、工序，可仅对供给附近加压，难以整体加压。
[0023]用于解决课题的方法
[0024]为了解决上述课题，本申请发明的纤维增强塑料的成型方法的最主要的特征是，具有下述工序:工序(I)，将具有流动性的多个粒体收容在挠性袋体中而形成型芯；工序
(2)，使上述型芯介于由纤维构成的织物之间，将上述织物和型芯配置在成型用模具内部；以及工序(3)，在配置了上述织物和型芯的上述成型用模具中注入树脂，进行固化，在上述工序(3)中，包括在进行固化时，通过推压单元来推压上述型芯的外周面的一部分使其变形，提尚上述型芯内的内压。
[0025]即，本申请发明具有以下构成。
[0026][I] 一种纤维增强塑料的成型方法，其特征在于，具有下述工序:
[0027]工序(I)，将由具有流动性的多个粒子构成的粒体收容在挠性袋体中，形成型芯；
[0028]工序(2)，使上述型芯介于由纤维构成的织物之间，将上述织物和型芯配置在成型用模具内部；以及
[0029]工序(3)，在配置了上述织物和型芯的上述成型用模具中注入树脂，