碳纤维复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碳纤维复合材料。
【背景技术】
[0002]近年来，对于笔记本个人电脑、打印机等0A设备的壳体、机械部件、假脚的鞋内底等构件，要求轻量性和刚性。对于这样的构件，一直使用将在碳纤维中浸渗树脂并半干燥后的碳纤维预浸料多张层叠并利用加热和加压进行一体化而得到的碳纤维增强塑料。
[0003]以往，为了得到根据部位使厚度不同而在表面上形成有凸部、凹部的碳纤维增强塑料，如图10所示，需要在每个厚度不同的部位使碳纤维预浸料91A?91G的层叠数不同并且层叠到准确的位置并进行一体化。而且，在这种情况下，对于层叠的碳纤维预浸料91A?91G，必须准备多张适合于要进行层叠的部位的不同形状的碳纤维预浸料，所需的碳纤维预浸料的种类大幅增加，准备和成形都变得复杂，因此并不实用。
[0004]另外，有时通过将碳纤维预浸料多张层叠并使用预先在型面上设置有凹凸的加压模具进行加压、加热成形而在碳纤维增强塑料的表面上形成凹凸。在这种情况下，将多张碳纤维预浸料利用一个型面的凸部挤向另一个型面的凹部而进行赋形。因此，如图11所示，由多张碳纤维预浸料92A、92B、92C、92D形成的碳纤维增强塑料90中，一侧的凸部95与相反侧的凹部96成对地形成，对形状有所制约。此外，只能得到无凹凸的一般部91以及凹部和凸部均由同一厚度形成的恒定厚度的纤维增强塑料，不能得到使厚度局部性变化的纤维增强塑料。因此，设计的自由度低，对用途有所制约。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2012-106461号公报
[0008]专利文献2:日本特开2004-209717号公报
[0009]专利文献3:日本特开平07-243147号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的问题
[0011]本发明是鉴于上述方面而完成的，其目的在于提供容易在表面进行凹部和凸部的赋形并且形状设计的自由度高的碳纤维复合材料。
[0012]用于解决问题的方法
[0013]根据本发明，提供以下方案。
[0014](1) 一种碳纤维复合材料，其为将多张在碳纤维织物中浸渗有热固性树脂的碳纤维预浸料与至少一张在多孔质材料中浸渗有热固性树脂的多孔质预浸料层叠并利用加热和加压进行一体化而得到的碳纤维复合材料，其特征在于，
[0015]所述多孔质预浸料配置在所述碳纤维预浸料之间而使所述碳纤维复合材料的表面由所述碳纤维预浸料构成，
[0016]在所述碳纤维复合材料的至少一侧的表面上形成有凹部和凸部中的至少一者，
[0017]与无所述凹部和凸部的一般部相比，在所述凹部处所述多孔质预浸料的厚度减小，在所述凸部处所述多孔质预浸料的厚度增大。
[0018](2)在(1)的碳纤维复合材料中，与无所述凹部和凸部的一般部相比，在所述凹部处所述碳纤维复合材料的厚度可以减小，在所述凸部处所述碳纤维复合材料的厚度可以增大。
[0019](3)在(1)或(2)的碳纤维复合材料中，所述凹部和凸部的相反侧的表面可以由无凹凸的平面形成。
[0020](4)在(1)?(3)中任一项的碳纤维复合材料中，所述多张碳纤维预浸料和所述多孔质预浸料可以由俯视时相同的形状形成。
[0021](5)在⑴?(4)中任一项的碳纤维复合材料中，所述多孔质预浸料可以多张重叠并配置在所述碳纤维预浸料之间。
[0022](6)在(1)?(5)中任一项的碳纤维复合材料中，在所述碳纤维复合材料的一侧的表面至离该表面最近的所述多孔质预浸料之间存在的所述碳纤维预浸料的张数与在另一侧的表面至离该表面最近的所述多孔质预浸料之间存在的所述碳纤维预浸料的张数可以相等。
[0023](7)在(1)?(5)中任一项的碳纤维复合材料中，在所述碳纤维复合材料的一侧的表面至离该表面最近的所述多孔质预浸料之间存在的所述碳纤维预浸料的张数与在另一侧的表面至离该表面最近的所述多孔质预浸料之间存在的所述碳纤维预浸料的张数可以不同。
[0024]发明效果
[0025]根据(1)的碳纤维复合材料，包含配置在碳纤维复合材料中的多张碳纤维预浸料之间的多孔质预浸料的厚度在碳纤维复合材料的凹部处比无凹凸的一般部减小、在凸部处比一般部增大的构成，因此，通过在多张碳纤维预浸料之间配置多孔质预浸料并进行加热和加压，能够得到在表面上形成有凹部和凸部中的至少一者的碳纤维复合材料。不需要为了形成凹部和凸部而层叠形状不同的多种类的碳纤维预浸料或多孔质预浸料，凹凸的赋形变得容易并且形状设计的自由度增高。
[0026]根据(2)的碳纤维复合材料，与一般部相比，在凹部处碳纤维复合材料的厚度减小，在凸部处碳纤维复合材料的厚度增大，因此，形状设计的自由度增高。
[0027]根据(3)的碳纤维复合材料，凹部和凸部的相反侧的表面由无凹凸的平面形成，因此，在与凹部和凸部相反的一侧的表面，能够在凹部和凸部不对上述平面产生形状影响的情况下进行设计，形状设计的自由度增高。例如，如果为部件，则对于所收纳的空间不会产生浪费，能够有效地活用收纳空间。
[0028]根据(4)的碳纤维复合材料，多张碳纤维预浸料和多孔质预浸料由俯视时相同的形状形成，因此，不需要为了形成凹部和凸部而层叠形状不同的多种类的碳纤维预浸料或多孔质预浸料。由此，凹凸的赋形变得容易，并且能够抑制制品内的尺寸偏差，量产性高并且削减作业工时。
[0029]根据(5)的碳纤维复合材料，多孔质预浸料多张层叠并配置在碳纤维预浸料之间，因此，能够使凹部的深度、凹部的高度增大。
[0030]根据(6)及(7)的碳纤维复合材料，根据仅在碳纤维复合材料的一侧表面上形成凹部和凸部的情况、或者在两侧表面上形成凹部和凸部的情况等，改变配置在碳纤维复合材料的两侧表面与多孔质预浸料之间的碳纤维预浸料的张数，由此，能够形成良好的凹部、凸部，并且能够得到无翘曲的碳纤维复合材料。另外，通过适当改变多孔质预浸料的排列位置，能够控制翘曲量。
【附图说明】
[0031]图1是本发明的第一实施方式的碳纤维复合材料的俯视图。
[0032]图2是图1的2-2截面图。
[0033]图3是图2的A部放大截面图。
[0034]图4是表示成形第一实施方式的碳纤维复合材料时的装置的概略截面图。
[0035]图5是本发明的第二实施方式的碳纤维复合材料的俯视图。
[0036]图6是图5的6-6截面图。
[0037]图7是图6的B部放大截面图。
[0038]图8是表示成形第二实施方式的碳纤维复合材料时的装置的概略截面图。
[0039]图9是表不第三实施方式的碳纤维复合材料的一部分的放大截面图。
[0040]图10是表示通过以往的层叠形成在碳纤维增强塑料上的凸部的放大截面图。
[0041]图11是表示通过以往的加压形成在碳纤维增强塑料上的凸部的放大截面图。
【具体实施方式】
[0042]以下，对本发明的实施方式进行说明。图1所示的第一实施方式的碳纤维复合材料10作为笔记本个人电脑的壳体中的盖的外板使用。如图2及图3所示，在碳纤维复合材料10的外侧表面，在由框形状的凹部101围成的部分形成有由凹部103构成的文字。需要说明的是，在上述凹部101、103，有时也贴合有金属箔或者层叠有装饰用着色树脂。
[0043]上述碳纤维复合材料10由通过在两张碳纤维预浸料11、13之间配置一张多孔质预浸料21并利用加热和加压进行一体化而得到的层叠体构成。上述碳纤维预浸料11、13由在碳纤维织物中浸渗有热固性树脂的碳纤维预浸料构成。上述碳纤维织物为轻量及高刚性优良的碳纤维织物，特别优选为纤维并非仅在一个方向的织法的碳纤维织物，例如优选为由经纱和玮纱构成的平纹、斜纹、缎纹及由三个方向的纱线构成的三轴编织等。另外，从热固性树脂的浸渗及刚性的观点考虑，上述碳纤维织物优选纤维基重为50?600g/m2的碳纤维织物。
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