JP2010120347A - 繊維強化樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】厚さの厚い成形品をボイドや表面のしわ等の欠陥が発生するのを抑制した状態で効率よく製造することができる繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】誘導加熱手段26により加熱される成形型11を使用し、成形型11のキャビティ14内に強化繊維、導電材及び樹脂材料を収容した状態で、成形型11及び導電材を予め設定された時間加熱した後、誘導加熱を停止する。その後、成形型11内から繊維強化樹脂成形品を取り出す。導電材は、連続繊維の炭素繊維で形成されている。成形型11はRTM法により成形が可能に構成され、繊維強化樹脂成形品はRTM法により製造される。
【選択図】図1
【解決手段】誘導加熱手段26により加熱される成形型11を使用し、成形型11のキャビティ14内に強化繊維、導電材及び樹脂材料を収容した状態で、成形型11及び導電材を予め設定された時間加熱した後、誘導加熱を停止する。その後、成形型11内から繊維強化樹脂成形品を取り出す。導電材は、連続繊維の炭素繊維で形成されている。成形型11はRTM法により成形が可能に構成され、繊維強化樹脂成形品はRTM法により製造される。
【選択図】図1
Description
本発明は、繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。
従来、繊維強化樹脂成形品(FRP成形品)の製造方法として、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ(中間基材)を積層してオートクレーブで成形する方法や成形型内に繊維基材を配置した後、成形型内を減圧して未硬化の熱硬化性樹脂を注入し、樹脂を加熱硬化するレジン・トランスファー・モールディング法(RTM法)がある。これらの製造方法では、成形型を加熱して成形型内の樹脂の加熱を行う。
従来、プラスチック素材と発熱体とが一体になった中間体を形成する中間体形成工程と、中間体を金型で加圧成形する工程と、加圧成形後、中間体の発熱体を発熱させた状態で熱処理を行う熱処理工程とを含むプラスチック成形品製造方法が提案されている(特許文献1参照)。発熱体としては絶縁性繊維を紡績して得た絶縁性糸と導電性糸とで織られた発熱布が挙げられている。
また、成形用の型内に、繊維状補強材及び液状成形樹脂は通すが発泡性樹脂粒子は通さない分離層を配置し、その内側の部分に少なくとも発泡性樹脂粒子及び液状成形樹脂を含む樹脂混合物を入れ、型を閉じて誘電加熱又は誘導加熱して、芯部に均一な発泡コアを有するFRP複合成形品を成形する方法が提案されている(特許文献2参照)。特許文献2には、加熱に誘導加熱を用い、樹脂混合物として発泡性樹脂粒子及び液状成形樹脂の他に導電性粉粒体を配合したものを使用してもよい旨、開示されている。
特開平5−4286号公報
特開平6−315995号公報
FRP成形品の一般的な製造方法では、樹脂の加熱は成形型を加熱することにより行われているため、FRP成形品の厚さが厚くなると加熱に要する時間が長くなり、一回の成形に要する時間が長くなるという問題がある。また、RTM法では、成形品の厚さが数mm程度まではしわが生じ難いが、10mm以上ではしわが生じ易くなる。
特許文献1の方法では、プラスチック素材の熱処理の設備が簡略化されるが、中間体としてプラスチック(マトリックス)と発熱体(強化材)とが一体である必要があるため、マトリックスや成形方法の選択に制約がある。そして、成形方法が単純な熱プレスであるため、成形品にボイド等の欠陥が生じやすい。
また、特許文献2に記載の方法は、発泡性樹脂粒子と液状成形樹脂を含むスラリー状の樹脂混合物の昇温速度調整が難しいことと、発泡性樹脂粒子の膨張と液状成形樹脂の粘度変化の調節が、型からの伝熱では難しいということを考慮して、型を加熱するのではなく、液状成形樹脂や導電性粉粒体を誘電加熱や誘導加熱により加熱している。したがって、特許文献2では型と液状成形樹脂の内部の両方から型内の被加熱物を加熱することに関しては何ら考えられていない。
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、厚さの厚い成形品をボイドや表面のしわ等の欠陥が発生するのを抑制した状態で効率よく製造することができる繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供することにある。
前記の目的を達成するため請求項1に記載の発明は、誘導加熱手段により加熱される成形型を使用し、前記成形型内に強化繊維、導電材及び樹脂材料を収容した状態で、前記成形型及び前記導電材を予め設定された時間加熱した後、誘導加熱を停止し、その後、前記成形型内から繊維強化樹脂成形品を取り出す。ここで、「予め設定された時間」とは、樹脂材料が熱硬化性樹脂であれば未硬化の熱硬化性樹脂が硬化するまでの時間を意味し、樹脂材料が熱可塑性樹脂の場合は、樹脂が溶融して強化繊維の間にボイドがない状態に含浸するまでの時間を意味する。
この発明では、成形型内に強化繊維、導電材及び樹脂材料が収容された状態で、誘導加熱手段が駆動されて成形型及び導電材が加熱される。そして、成形型内に収容されている樹脂材料は成形型の内面に接している成形体になった時の表面側と、導電材に接している内側部分の両方から加熱される。そのため、加熱が成形型に接している部分からのみ行われる場合や樹脂材料の内側からのみ行われる場合に比べて、被加熱部全体が短時間で均一に加熱される。成形型はその表面に渦電流が流れることで加熱され、樹脂材料には加熱された表面から熱が伝達されて樹脂材料を加熱するため、成形型全体を十分に加熱する必要はない。したがって、厚さの厚い成形品をボイドや表面のしわ等の欠陥が発生するのを抑制した状態で効率よく製造することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記導電材は連続繊維で形成されている。導電材は電磁誘導により渦電流が流れて発熱するものであればよく、粒子状でも線状でもよい。しかし、粒子状に比較して線状の方が渦電流が流れ易い。この発明では、導電材は連続繊維で形成されているため、粒子状に形成した場合より効率良く発熱するとともに、短繊維や長繊維で形成した場合に比べて、導電材を平面上に配置するのが容易になる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記成形型はRTM法により成形が可能に構成され、繊維強化樹脂成形品はRTM法により製造される。この発明では、プレス法に比べてボイド等の欠陥のない成形品の製造が容易になる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記導電材は炭素繊維で形成されている。導電材は金属製でもよいが、炭素繊維で形成した場合の方が成形品の軽量化を図ることができる。
本発明によれば、厚さの厚い成形品をボイドや表面のしわ等の欠陥が発生するのを抑制した状態で効率よく製造することができる繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明をRTM法に具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
以下、本発明をRTM法に具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
図1に示すように、製造装置を構成する成形型11は下型12及び上型13で構成されており、下型12は形成すべき繊維強化樹脂成形品の形状に対応したキャビティ14を備え、上型13にはキャビティ14に連通する注入孔15及び排出孔16が形成されている。注入孔15は一端がキャビティ14の一端と対応する位置に形成され、他端が注入管17を介して樹脂注入装置18に接続されている。樹脂注入装置18は、公知の装置が使用され、タンク内に貯蔵された樹脂をポンプで送り出すように構成されている。排出孔16は一端がキャビティ14の他端と対応する位置に形成され、他端が吸引管19を介して減圧ポンプ20に接続されている。注入管17には開閉弁21が設けられるとともに、開閉弁21よりキャビティ14側に圧力計22が設けられている。吸引管19には開閉弁23が設けられるとともに、開閉弁23より減圧ポンプ20側にトラップ24が設けられている。下型12の上面には環状溝が形成され、環状溝に収容されるシール材25により型閉じ状態におけるキャビティ14の密閉性が確保されている。
成形型11は誘導加熱手段26により加熱されるようになっている。成形型11はステンレスで形成されている。誘導加熱手段26は、成形型11の外形に対応した形状に巻かれたコイル27と、高周波電源28とを備えている。成形型11は、誘導加熱手段26により誘導加熱されるコイル27の内側の被加熱位置と、上型13を開放可能にコイル27の内側から退出した位置とに移動可能になっている。なお、下型12及び上型13には成形型11の温度調整のために熱媒体を流す熱媒配管29が設けられている。
成形型11は、図1に示すようにコイル27の内側に配置される被加熱位置と、コイル27の内側から退出した位置(型開放位置)とに移動可能に構成されている。成形型11が型開放位置に移動される場合は、注入孔15と注入管17、排出孔16と吸引管19との連結や熱媒配管29と外部配管との連結が解除されるようになっている。
樹脂注入装置18、減圧ポンプ20及び開閉弁21,23は、図示しない制御装置からの指令によって運転あるいは切換え制御されるようになっている。高周波電源28は制御装置からの指令によってコイル27に高周波電流を供給するようになっている。また、制御装置には下型12の温度を検出する温度センサ(図示せず)の検出信号に基づいて成形型11の温度を調整するようになっている。
次に繊維強化樹脂成形品(FRP成形品)の製造方法を説明する。
まず、成形型11がコイル27の内側から退出した位置(型開放位置)に配置されるとともに成形型11が開放された状態で、図2に示すように、キャビティ14内(成形型11内)に強化繊維31と導電材32からなる中間基材33を配置する。この実施形態では、強化繊維31としてガラス繊維が使用され、導電材32として炭素繊維が使用される。そして、ガラス繊維で織られた織物と炭素繊維で織られた織物が積層されて中間基材33が構成される。導電材32の層は少なくとも1層設けられ、層数は成形品の厚さによって設定され、隣接する導電材32の層間の距離、キャビティ14の底面から導電材32までの距離、上型13の底面から導電材32までの距離が7〜8mm以下になるように設定される。例えば、成形品の厚さが15mm以下であれば中間基材33の厚さ方向の中央に1層設けられ、厚さが30mmであれば3層設けられる。
まず、成形型11がコイル27の内側から退出した位置(型開放位置)に配置されるとともに成形型11が開放された状態で、図2に示すように、キャビティ14内(成形型11内)に強化繊維31と導電材32からなる中間基材33を配置する。この実施形態では、強化繊維31としてガラス繊維が使用され、導電材32として炭素繊維が使用される。そして、ガラス繊維で織られた織物と炭素繊維で織られた織物が積層されて中間基材33が構成される。導電材32の層は少なくとも1層設けられ、層数は成形品の厚さによって設定され、隣接する導電材32の層間の距離、キャビティ14の底面から導電材32までの距離、上型13の底面から導電材32までの距離が7〜8mm以下になるように設定される。例えば、成形品の厚さが15mm以下であれば中間基材33の厚さ方向の中央に1層設けられ、厚さが30mmであれば3層設けられる。
次に成形型11の型締めを行った後、成形型をコイル27の内側の被加熱位置に配置し、注入孔15と注入管17、排出孔16と吸引管19、熱媒配管29と外部配管とをそれぞれ連結する。その状態で高周波電源28からコイル27に高周波電流を供給して、成形型11を加熱する。この加熱はキャビティ14に注入される未硬化樹脂の流動性を高めることを主目的としている。そして、開閉弁21を閉鎖し、開閉弁23を開放した状態で減圧ポンプ20を駆動して、キャビティ14内を真空に近い状態まで減圧する。続いて、キャビティ14内が減圧された状態で、開閉弁21を開放するとともに樹脂注入装置18から硬化剤が添加された未硬化の熱硬化性樹脂を注入孔15からキャビティ14内に注入する樹脂含浸工程が行われる。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が使用される。
樹脂注入装置18は、送り出される樹脂が一定流量となるように樹脂を送り出す。キャビティ14内に注入された樹脂は中間基材33に含浸されるとともに、中間基材33に残っている気泡を押しながら移動する。そして、樹脂がキャビティ14を下から次第に満たしていき、気泡はキャビティ14の上側に移動し、キャビティ14内から排出孔16に移動する。
キャビティ14への樹脂の注入が継続されて、キャビティ14内への樹脂の注入が完了した後、開閉弁21,23を閉鎖し、樹脂注入装置18及び減圧ポンプ20の運転を停止する。その後、コイル27に供給する高周波電流を大きくして、樹脂の硬化が完了するまで誘導加熱手段26による加熱が継続される。導電材32を設けずに、成形型11からの加熱だけで短時間で樹脂全体を硬化させるためにコイル27に供給する高周波電流をより大きくすると、成形型11に接している部分が過熱されて繊維強化樹脂成形品の品質が低下する虞がある。しかし、成形型11内に収容されている樹脂材料は成形型11の内面からと導電材32に接している部分の両方から加熱されため、加熱が成形型11に接している部分からのみ行われる場合や樹脂材料の内側からのみ行われる場合に比べて、同じ電力使用量であっても被加熱部全体が短時間で均一に加熱される。
樹脂の硬化が完了した後、成形型11をコイル27の内側から退出した位置(型開放位置)に配置して成形型11を開き、成形型11内から繊維強化樹脂成形品を取り出す。以上で繊維強化樹脂成形品の製造が完了する。なお、キャビティ14内への樹脂の注入が完了したことや樹脂の硬化が完了したことの判断は、例えば、キャビティ14内への樹脂の注入開始からの経過時間が、予め試験で求めて設定した時間に達したことで行われる。
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)繊維強化樹脂成形品の製造方法は、誘導加熱手段26により加熱される成形型11を使用し、成形型11内に強化繊維31、導電材32及び樹脂材料を収容した状態で、成形型11及び導電材32を予め設定された時間加熱した後、誘導加熱を停止し、その後、成形型11内から繊維強化樹脂成形品を取り出す。したがって、厚さの厚い成形品をボイドや表面のしわ等の欠陥が発生するのを抑制した状態で効率よく製造することができる。
(1)繊維強化樹脂成形品の製造方法は、誘導加熱手段26により加熱される成形型11を使用し、成形型11内に強化繊維31、導電材32及び樹脂材料を収容した状態で、成形型11及び導電材32を予め設定された時間加熱した後、誘導加熱を停止し、その後、成形型11内から繊維強化樹脂成形品を取り出す。したがって、厚さの厚い成形品をボイドや表面のしわ等の欠陥が発生するのを抑制した状態で効率よく製造することができる。
(2)導電材32は連続繊維で形成されているため、粒子状に形成された場合より効率良く発熱するとともに、短繊維や長繊維で形成した場合に比べて、導電材32を平面上に配置するのが容易になる。
(3)成形型11はRTM法により成形が可能に構成され、繊維強化樹脂成形品はRTM法により製造される。したがって、プレス法に比べてボイド等の欠陥のない成形品の製造が容易になる。
(4)導電材32は炭素繊維で形成されている。導電材32は金属製でもよいが、炭素繊維で形成した場合の方が成形品の軽量化を図ることができる。
(5)キャビティ14内への樹脂の注入が完了したことや樹脂の硬化が完了したことの判断は、例えば、キャビティ14内への樹脂の注入開始からの経過時間が、予め試験で求めて設定した時間に達したことで行われる。したがって、キャビティ14内への樹脂の注入の停止や誘導加熱手段26による加熱停止を適切な時点で容易に行うことができる。
(5)キャビティ14内への樹脂の注入が完了したことや樹脂の硬化が完了したことの判断は、例えば、キャビティ14内への樹脂の注入開始からの経過時間が、予め試験で求めて設定した時間に達したことで行われる。したがって、キャビティ14内への樹脂の注入の停止や誘導加熱手段26による加熱停止を適切な時点で容易に行うことができる。
(6)注入孔15がキャビティ14の一端と対応する位置に連通し、排出孔16がキャビティ14の他端と対応する位置に連通するように形成されている。そのため、キャビティ14内に注入された樹脂が中間基材33内にその一端側から順に侵入して中間基材33に含浸し、樹脂が中間基材33に均一に含浸し易くなる。
(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図3にしたがって説明する。この第2の実施形態は、RTM法ではなく、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを成形型11のキャビティ14内に配置した状態で加熱加圧を行う加熱プレス法で繊維強化樹脂成形品を製造する点が第1の実施形態と異なっている。第1の実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図3にしたがって説明する。この第2の実施形態は、RTM法ではなく、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを成形型11のキャビティ14内に配置した状態で加熱加圧を行う加熱プレス法で繊維強化樹脂成形品を製造する点が第1の実施形態と異なっている。第1の実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。
図3に示すように、成形型11は、コイル27の内側の被加熱位置に配置された状態において、加圧手段40で加圧可能に構成されている。加圧手段40は、被加熱位置に配置された成形型11の下型12の下面に当接して下型12を支持する支持部41と、成形型11が支持部41に支持された状態において上型13の上面に当接して上型13を下型12側へ押圧する加圧力を加える油圧シリンダ42とを備えている。
繊維強化樹脂成形品を製造する際は、成形型11を型開放位置に配置して成形型11が開放された状態で、キャビティ14内に含浸樹脂として未硬化の熱硬化性樹脂を使用したプリプレグ43,44を複数層配置する。プリプレグ43としては強化繊維にガラス繊維を用いたものを使用し、プリプレグ44としては強化繊維を兼ねた導電繊維として炭素繊維を用いたものを使用する。ガラス繊維及び炭素繊維はいずれも連続繊維で織製された織物の状態で使用する。プリプレグ44は、プリプレグ44を挟むプリプレグ43の層数がほぼ同じになるように配置される。プリプレグ44の層数は製造すべき繊維強化樹脂成形品の厚さによって決められ、例えば、成形品の厚さが15mm以下であれば1層設けられ、厚さが30mmであれば3層設けられる。
プリプレグ43,44をキャビティ14内に配置後、上型13を下型12上に載置し、成形型11を被加熱位置に配置する。次に誘導加熱手段26及び加圧手段40を駆動して、図3に示すように、上型13を下型12側へ加圧した状態でコイル27に高周波電流を供給する。その結果、下型12、上型13及びプリプレグ44内の炭素繊維が誘導加熱されて、プリプレグ43,44の層間がなくなるように未硬化の熱硬化性樹脂が硬化する。加圧加熱が予め設定された所定時間継続した後、加圧加熱を停止する。樹脂の硬化が完了した後、成形型11をコイル27の内側から型開放位置に配置して成形型11を開き、成形型11内から繊維強化樹脂成形品を取り出す。以上で繊維強化樹脂成形品の製造が完了する。
この第2の実施形態によれば、第1の実施形態の(1),(2),(4)の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(7)繊維強化樹脂成形品の製造がプリプレグ43,44を加圧加熱する加熱プレス法で行われるため、RTM法に比べて製造装置の構成が簡単になる。
(7)繊維強化樹脂成形品の製造がプリプレグ43,44を加圧加熱する加熱プレス法で行われるため、RTM法に比べて製造装置の構成が簡単になる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 中間基材33を構成する強化繊維31及び導電材32は織物に限らず、編物や組み紐を用いたり、不織布を用いたりしてもよい。また、強化繊維31及び導電材32の一方を織物、編物、組み紐のいずれかで構成して他方を残りのもので構成したり、強化繊維31を織物、編物、組み紐のいずれかで構成して導電材32を短繊維や長繊維あるいは粒子で構成したりしてもよい。
○ 中間基材33を構成する強化繊維31及び導電材32は織物に限らず、編物や組み紐を用いたり、不織布を用いたりしてもよい。また、強化繊維31及び導電材32の一方を織物、編物、組み紐のいずれかで構成して他方を残りのもので構成したり、強化繊維31を織物、編物、組み紐のいずれかで構成して導電材32を短繊維や長繊維あるいは粒子で構成したりしてもよい。
○ 強化繊維31は、平織物や綾織物等の二次元の織物に限らず三次元の織物を使用してもよい。例えば、導電材32を挟むように配置される複数層の二次元の織物に代えて導電材32を挟むように三次元織物を配置してもよい。また、図4に示すように、繊維強化樹脂成形品を構成する強化繊維31と導電材32とで一つの三次元織物を形成して中間基材33としたり、強化繊維31と導電材32とで三次元織物に代えて三次元編物、三次元の組み紐を形成して中間基材33としたりしてもよい。
○ プリプレグ43を構成する強化繊維は織物に限らず、編物、組み紐、不織布等の平面状の繊維製品を用いたり、三次元織物、三次元編物、三次元の組み紐等の三次元状(立体状)の繊維製品を用いたり、短繊維、長繊維あるいは連続繊維を用いたりしてもよい。なお、短繊維とは長さが2〜3mm程度の繊維を意味し、長繊維とは短繊維より長い繊維を意味する。
○ プリプレグ44を構成する導電材は織物に限らず、編物、組み紐、不織布等の平面状の繊維製品を用いたり、短繊維、長繊維あるいは連続繊維を用いたり、あるいは粒子状のものを用いたりしてもよい。
○ 強化繊維はガラス繊維に限らず、繊維強化樹脂成形品に対する要求性能により、例えば、アラミド繊維、BPO繊維(ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール繊維)、超高分子量ポリエチレン繊維等の有機繊維を用いたり、カーボン繊維を混合して用いたりしてもよい。ガラス繊維に比べて有機繊維の熱伝導率が小さいため、強化繊維としてガラス繊維を用いた場合の方が樹脂の加熱が良好に行われる。そのため、繊維強化樹脂成形品の厚さ、樹脂の量及び種類が同じであれば、同じ量の導電材を用いた場合、強化繊維としてガラス繊維を用いる方が熱硬化に要する時間を短くすることができる。
○ 強化繊維としてボロン繊維を用いてもよい。
○ プリプレグ43,44を構成する樹脂は未硬化の熱硬化性樹脂に限らず、熱可塑性樹脂を用いてもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン等が用いられる。
○ プリプレグ43,44を構成する樹脂は未硬化の熱硬化性樹脂に限らず、熱可塑性樹脂を用いてもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン等が用いられる。
○ 導電材は炭素繊維に限らず、金属繊維を用いてもよい。しかし、金属繊維は炭素繊維より比重が大きく、軽量化の点で炭素繊維が好ましい。また、導電材を形成する炭素繊維としては、タールピッチ系炭素繊維の方がPAN系炭素繊維より発熱性の点で好ましい。
○ 導電材32を構成する導電繊維32aは、中間基材33の層を構成する一平面全体に均一に配置される必要は必ずしもなく、例えば、図5に示すように、中央及び周囲を空けた状態に配置してもよい。また、厚さ方向の中央には強化繊維の層を配置し、その強化繊維の層を挟むように導電繊維32aの層を配置し、さらに導電繊維32aの層の外側に強化繊維の層を配置してもよい。
○ 導電材を構成する繊維は、配列方向が誘導加熱手段26の駆動時における磁束に沿うように配置するのが好ましい。導電材を構成する繊維に炭素繊維を使用して織物として用いる場合、経糸及び緯糸の一方にタールピッチ系炭素繊維を使用し、他方にPAN系炭素繊維を使用して、タールピッチ系炭素繊維が磁束に沿うように配置してもよい。
○ 誘導加熱手段26のコイル27をその中心が水平方向に延びる螺旋状に形成する場合、コイル27は分割不能に形成されて、成形型11を開閉する際には、成形型11をコイル27の内側から退出した型開放位置に配置する構成に限らない。例えば、コイルを水平面で上下に分割するとともに、各分割部を雄雌の関係で連結可能に構成する。そして、上側部分は上型13と一体移動可能あるいは上型13と独立して昇降可能に構成して、成形型11の開放時にはコイル27の上側部分及び上型13を上昇させて中間基材33の配置あるいは繊維強化樹脂成形品の取り出しを行うようにしてもよい。この場合、成形型11を被加熱位置と型開放位置とに移動配置する必要がなく、製造サイクルに要する時間を短くすることができる。
○ 図6に示すように、誘導加熱手段26のコイル27をその中心が成形型11の上下方向に延びる螺旋状で、かつ成形型11がコイル27の中心に配置されるように設けてもよい。また、図7に示すように、渦巻き状のコイル45が成形型11を上下から挟むように設けたり、あるいは渦巻き状のコイル45を下型12の下側及び上型13の上側のいずれか一方に設けたりしてもよい。上型13の上側に設けられるコイル45は上型13と共に昇降可能に構成される。これらの場合も成形型11を被加熱位置と型開放位置とに移動配置する必要がなく、製造サイクルに要する時間を短くすることができる。
○ 第1の実施形態において、熱媒配管29を省略したり、下型12及び上型13の一方のみに熱媒配管29を設けたり、圧力計22を省略したりしてもよい。
○ キャビティ14内への樹脂の注入が完了したことや樹脂の硬化が完了したことの判断を、キャビティ14内への樹脂の注入開始からの経過時間で行う代わりに、キャビティ14への樹脂の注入圧力の変化で判断してもよい。
○ キャビティ14内への樹脂の注入が完了したことや樹脂の硬化が完了したことの判断を、キャビティ14内への樹脂の注入開始からの経過時間で行う代わりに、キャビティ14への樹脂の注入圧力の変化で判断してもよい。
○ 成形型11内に強化繊維31、導電材32及び樹脂材料を収容した状態で、成形型11及び導電材32を予め設定された時間加熱する場合、「予め設定された時間」には、温度をモニタリングしている場合、温度を時間で積分して所定値に達したら加熱停止のような制御の際の所定値も含まれる。
○ 樹脂の注入をゲル化終了と同時に停止せずに、ゲル化が終了しても、開閉弁21は閉じずに樹脂注入装置18により樹脂を加圧状態に保持するようにしてもよい。この場合、樹脂が完全硬化するまでにおける樹脂の収縮が大きな場合でも、樹脂の収縮に伴って樹脂がキャビティ14内に供給されるため、引けやピット(凹部)が発生するのが抑制される。
○ 成形型11は、注入口を1個有する注入孔15がキャビティ14の一端側に1個設けられ、1個の入口を有する排出孔16がキャビティ14の他端側に1個設けられた構成に限らない。例えば、注入孔15がキャビティ14の一端側に複数の注入口を有するようにしたり、排出孔16がキャビティ14の他端側に複数の入口を有するようにしたりしてもよい。また、注入孔15や排出孔16の位置を変更したり、数を複数にしたりしてもよい。
○ 注入孔15及び排出孔16を共に上型13に設ける代わりに、いずれか一方を下型12に設けたり、共に下型12に設けたりしてもよい。
○ キャビティ14を下型12だけで構成する代わりに、上型13もキャビティ14の一部を構成するようにしてもよい。
○ キャビティ14を下型12だけで構成する代わりに、上型13もキャビティ14の一部を構成するようにしてもよい。
以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
(1)請求項3に記載の発明おいて、前記成形型内に収容される強化繊維及び導電材は三次元織物あるいは三次元組紐を構成している。
(1)請求項3に記載の発明おいて、前記成形型内に収容される強化繊維及び導電材は三次元織物あるいは三次元組紐を構成している。
(2)請求項3に記載の発明おいて、前記成形型内に収容される強化繊維及び導電材のうち、強化繊維は三次元織物あるいは三次元組紐を構成し、前記導電材は二次元織物を構成し、導電材は強化繊維に挟まれた状態で前記成形型内に収容される。
11…成形型、26…誘導加熱手段、31…強化繊維、32…導電材。
Claims (4)
- 誘導加熱手段により加熱される成形型を使用し、前記成形型内に強化繊維、導電材及び樹脂材料を収容した状態で、前記成形型及び前記導電材を予め設定された時間加熱した後、誘導加熱を停止し、その後、前記成形型内から繊維強化樹脂成形品を取り出すことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。
- 前記導電材は連続繊維で形成されている請求項1に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
- 前記成形型はRTM法により成形が可能に構成され、繊維強化樹脂成形品はRTM法により製造される請求項1又は請求項2に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
- 前記導電材は炭素繊維で形成されている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
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