纤维增强塑料的成型方法_2

文档序号:8416837阅读:来源:国知局
进行固化,
[0030]在进行上述工序(3)中的固化时,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,提高上述型芯内的内压;
[0031][2]根据[I]所述的纤维增强塑料的成型方法,上述挠性袋体为包装膜,上述工序
(I)为用上述包装膜将上述粒体真空包裹而形成所希望形状的型芯的工序;
[0032][3]根据[I]或[2]所述的纤维增强塑料的成型方法,上述粒体由具有不同粒径的粒子构成;
[0033][4]根据[I]?[3]的任一项所述的纤维增强塑料的成型方法,上述工序(3)为在树脂注入后进一步进行合模加压的工序;
[0034][5]根据[I]?[4]的任一项所述的纤维增强塑料的成型方法,在上述工序(3)之后,进一步包括下述工序:工序(4),在推压上述型芯的外周面的一部分使其变形了的部位开通流体排出用孔;以及工序(5),从上述流体排出用孔排出上述粒子。
[0035]发明的效果
[0036]在本申请发明中,使用将由以具有高流动性的方式构成的多个粒子构成的粒体收容在挠性袋体中的型芯。而且,在成型用模具内注入树脂,进行固化时,介由由纤维构成的织物或不介由织物,来推压型芯的外周面的一部分,从而在型芯的外周面形成凹陷,强制性提高型芯的内压。而且,通过提高型芯的内压,使构成型芯内部粒体的粒子间发生滑动,使型芯变形。
[0037]通过使型芯变形,即使在包入了型芯的织物与型芯的间隔宽的情况下,也可以通过型芯的变形来缩小该间隔。特别是,即使在成型用模具的成型面中的角部与织物的间隔宽的情况下,通过型芯的变形,也可以使织物向缩小该间隔的方向移动。
【附图说明】
[0038]图1是显示本发明的实施方式涉及的、加压成型时的成型用模具的示意图。
[0039]图2是显示织物和型芯的内部结构的示意图。
[0040]图3A是显示在具有中空部的成型品的制造阶段,将加压成型结束了的半成型品从成型用模具取出了的状态的示意图。
[0041]图3B是显示在具有中空部的成型品的制造阶段,在半成型品的凹部开通了排出用孔的状态的示意图。
[0042]图3C是显示在具有中空部的成型品的制造阶段,从设置于半成型品的凹部的排出用孔排出粒体后的状态的示意图。
[0043]图4是显示本发明的另一实施方式涉及的、加压成型时的成型用模具的示意图。
[0044]图5是说明以往的树脂含浸工序和树脂固化工序的概略构成图。
【具体实施方式】
[0045]关于本发明的优选实施方式,基于以下图1?图4具体地说明。作为本申请发明涉及的纤维增强塑料的成型方法,即使是以下说明的成型用模具、型芯等构成以外的构成,只要是可以在采用成型用模具的加压成型中使型芯变形的构成,则对于这些构成也可以适合应用本申请发明。
[0046]在本发明的纤维增强塑料的成型方法中,工序(I)为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,形成型芯的工序。
[0047]作为型芯,由包装膜和粒体构成,所述包装膜由能够延长展开的材质构成,所述粒体由具有流动性的粒子构成。其中,优选为用上述包装膜将由具有流动性的多个粒子构成的粒体真空包裹包装而成的型芯。此外,作为上述包装膜,可举出尼龙制的膜、聚乙烯制的膜、氟树脂膜、硅橡胶等。其中,从耐热性、强度的观点考虑,优选为尼龙、氟树脂膜。
[0048]用上述包装膜将由具有流动性的多个粒子构成的粒体真空包裹包装而成的型芯容易形成,并且能够形成准确的形状,因此优选。此外,在使用了这样的型芯的情况下,如果型芯的内压上升,则构成型芯内粒体的各粒子在前后左右方向上发生滑动而移动,但由于包装粒体的包装膜能够延长展开,因此可以容许伴随粒体移动的型芯的外形形状的变形。
[0049]作为具有流动性的粒体,优选为由具有不同粒径的粒子构成的粒体。这里,所谓“由具有不同粒径的粒子构成”,是指,粒径在0.1?20mm之内组合不同粒径的、并且具有大致球形形状的粒子,其中具有不同粒径的各粒子群相对于构成粒体的粒子的总质量分别以10?90%的比例混合存在,这样的粒体。作为构成粒体的粒子,可以使用将氧化铝、氧化错等陶瓷、石英、玻璃、硬质耐热树脂、金属、铸造砂等制成粒状物的粒子。其中优选使用导热率低的氧化锆、石英。
[0050]在工序(I)中,型芯由于将由以具有高流动性的方式构成的多个粒子构成的粒体收容在挠性袋体中,因此能够变形。另一方面,如果采用这样的构成,则即使推压型芯的外周面而在外周面形成凹陷使型芯变形,型芯内的内部压力也不会如使用了液体、气体时那样在全部部位为相同压力的状态。即,即使推压型芯的外周面的一部分而对内部的粒体施加压力,也会在其它部位所产生的压力小于施加了压力的部位的压力。而且,如果所施加的压力超过某个值,则在构成粒体的粒子间发生滑动。
[0051]因此,在推压了型芯的外周面的一部分的情况下,在由于推压而在型芯的外周面形成有凹陷的部位,即使这里的内部压力大幅上升,远离该部位的型芯的外周面侧的部位的压力上升也会低于形成有凹陷的部位的内部压力。
[0052]特别是,型芯内的压力的传达性、粒体的流动性受构成粒体的粒子表面的粗糙度、粒径的影响。在使用了由具有均匀粒径的粒子构成的粒体的情况下,在型芯内粒体被最密填充,阻碍了粒体的流动性,压力的传达性受损。因此,通过考虑型芯内的粒径的分布状况、粒子表面的粗糙度的分布状况、或将由具有不同粒径的粒子构成的粒体组合使用,可以使型芯内的粒体的流动性和压力传达性提高。在本发明中,使用了如下粒体,即粒径在0.1?20mm之内组合不同粒径的、并且具有大致球形形状的粒子,其中具有不同粒径的各粒子群相对于构成粒体的粒子的总质量分别以10?90%的比例混合存在,因此不会成为最密填充,型芯内的粒体的流动性高,并且压力传达性优异。
[0053]即使在型芯内的远离由于推压而形成有凹陷的部位的部位,也会由于构成粒体的粒子的滑动而以型芯的外周表面积扩大的方式变形。由此,可以沿着成型用模具的成型面推压织物。
[0054]在型芯关闭了的形态下,由于从外部推压型芯,因此可以稳定地加压。假定在由于成型用模具的合模、形成凹陷的推压而型芯的内压过度上升的情况下,因为包装膜没有抵抗这样的压力而保持粒体的强度,所以有时粒体会使包装膜破坏。然而,如果成型用模具的间隙构成为小于粒子直径的,则只要粒子不破碎,就不会发生粒体从成型用模具漏出的情况。
[0055]在本发明中,作为推压型芯的外周面的一部分的推压单元,可举出以在成型用模具的成型面内进退自如的杆来推压型芯的外周面的一部分的单元。作为在成型用模具的成型面内进退自如的杆,可举出例如使用活塞杆作为杆的构成,也可以在多个部位设置推压部。
[0056]在本发明中,工序(2)是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的工序(2)。
[0057]作为织物,优选为将选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维和碳化硅纤维等中的I种以上纤维进行单轴织造、多轴织造而得的织物,以及由纤维方向为随机的非织造布等构成的织物。
[0058]在通过使型芯介于这样的织物之间、将上述织物和型芯配置在成型用模具内部从而推压型芯的外周面的一部分时,可以介由织物或不介由织物而推压型芯的部分外周面。
[0059]这里,如图4所示,在以成型用模具的大致平面形状部位介由织物而推压的情况下,织物变得平坦。另一方面,如图1所示,在以活塞杆等凸起形状部位介由织物而推压的情况下,在织物上形成凹部。
[0060]这里,所谓“大致平面形状部位”,是指具有转印至如成型用模具内面的形状的部位。
[0061]在本发明中,优选在后述的工序(3)之后,包括下述工序:工序(4),在推压型芯的外周面的一部分使其变形的部位(以下称为“推压部位”)、即上述凹部或平坦部开通流体排出用孔;以及工序(5),从上述流体排出用孔排出上述粒子。在本发明中,可以在推压部位以外开
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