JP4548243B2 - Molding method of molded products - Google Patents
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Description
本発明は、例えばFRP(繊維強化プラスチック)等の成形品の成形方法に関する。 The present invention relates to a method for molding a molded product such as FRP (fiber reinforced plastic).
一般に、多くの合成樹脂による成形品は射出成形法により製造されるが、成形後の合成樹脂の体積収縮等により、得られた成形品には、ヒケやピットなどが発生することがある。また、FRP(繊維強化プラスチック)の成形品の場合には、いくつか成形方法が知られているが、特に強化繊維基材(織物、編物、不織布の積層体または三次元織物、三次元編物、ランダムマットなど)を用いたFRPを成形するには、成形サイクルが短く、生産性が高いという等の利点があることからRTM(Resin Transfer Molding)成形方法が用いられることが多い。RTM成形方法は、成形型内に形成されるキャビティ内に強化繊維基材を配置し、該キャビティ内に合成樹脂を注入し、該合成樹脂を前記強化繊維基材に含浸させた後、該合成樹脂を硬化させ、硬化後に脱型してFRP成形品を得るというものである。 In general, many molded articles made of a synthetic resin are manufactured by an injection molding method. However, sinks or pits may occur in the obtained molded article due to volume shrinkage of the synthetic resin after molding. In the case of a molded product of FRP (fiber reinforced plastic), several molding methods are known, but in particular, a reinforced fiber base material (woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric laminate or three-dimensional woven fabric, three-dimensional knitted fabric, In order to mold FRP using a random mat or the like, an RTM (Resin Transfer Molding) molding method is often used because of advantages such as a short molding cycle and high productivity. In the RTM molding method, a reinforcing fiber base is placed in a cavity formed in a mold, a synthetic resin is injected into the cavity, and the synthetic resin is impregnated in the reinforcing fiber base. The resin is cured and demolded after curing to obtain an FRP molded product.
このようなRTM成形方法を用いた成形品には、通常、ヒケやピットの他に、強化繊維基材への合成樹脂の含浸不良によるボイドの発生や強化繊維基材に対する合成樹脂の未含浸部分の発生などの欠陥が発生することがある。このため、キャビティ内に樹脂流路溝を形成し、この樹脂流路溝を介して注入口からキャビティ内に合成樹脂を0.05〜5MPaの範囲内の注入圧力で注入することにより、強化繊維基材に合成樹脂を加圧含浸するようにしたRTM成形方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
ところで、特許文献1のRTM成形方法では、樹脂流路溝を介して、ベントからのエア抜き及び強化繊維基材への合成樹脂の含浸を効果的に行っているが、キャビティ内の注入口から遠い部分、すなわちキャビティ内におけるベントに近い側の部分では、注入口からの合成樹脂の加圧効果が十分に発揮されないおそれがあった。このため、このキャビティ内におけるベントに近い側の部分では、強化繊維基材への合成樹脂の含浸不良によるボイドの発生や強化繊維基材に対する合成樹脂の未含浸部分の発生などの欠陥が発生し、成形品の品質が低下するおそれがあった。なお、前述した射出成形法においても、同様に、キャビティ内の注入口から遠い部分では、注入口からの合成樹脂の加圧効果が十分に発揮されないことで、成形品にヒケ、ピットあるいはボイドなどの欠陥が発生しやすくなるおそれがあった。 By the way, in the RTM molding method of Patent Document 1, air venting from the vent and impregnation of the synthetic fiber into the reinforcing fiber base are effectively performed through the resin flow channel, but from the injection port in the cavity. There is a possibility that the effect of pressurizing the synthetic resin from the injection port may not be sufficiently exhibited in the far part, that is, the part near the vent in the cavity. For this reason, defects such as generation of voids due to poor impregnation of the synthetic resin into the reinforcing fiber base and generation of an unimpregnated portion of the synthetic resin into the reinforcing fiber base occur in the portion near the vent in the cavity. There was a risk that the quality of the molded product would deteriorate. In the injection molding method described above, similarly, in the portion far from the injection port in the cavity, the effect of pressurizing the synthetic resin from the injection port is not sufficiently exhibited, so that the molded product has sink marks, pits, voids, etc. There was a possibility that the defect of this becomes easy to generate | occur | produce.
本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、成形品の品質を向上することが可能な成形品の成形方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems. The object is to provide a method for molding a molded product that can improve the quality of the molded product.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ベントを介して成形型のキャビティ内を減圧しながら、該キャビティ内に注入口から合成樹脂を注入して充填するとともに、該合成樹脂を前記キャビティ内から前記ベントを介してキャビティ外に溢れ出させ、その後、溢れ出させた合成樹脂を前記ベントからの溢出圧力に抗するように加圧して前記キャビティ内に再び注入することにより、前記合成樹脂を前記注入口から前記キャビティ内に注入するとともに、前記溢れ出させた合成樹脂を前記ベントから前記キャビティ内に注入することを要旨とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a synthetic resin is injected and filled into the cavity from the injection port while reducing the pressure inside the cavity of the mold through the vent. synthetic resins was to overflow out of the cavity through the vent from the cavity, then again injected were to overflow synthetic resin to the pressure to the cavity to resist extravasation pressure from said vent Thus , the gist is to inject the synthetic resin into the cavity from the injection port and to inject the overflowed synthetic resin into the cavity from the vent .
上記構成によれば、キャビティ内に注入口から注入された合成樹脂がベントからキャビティ外へと積極的に溢れ出るようになり、キャビティ内の合成樹脂にはベント方向への流れが良好に生じる。したがって、キャビティ内に注入された合成樹脂内に気泡が混入していても、該気泡は合成樹脂と共にキャビティ内からベントを介してキャビティ外に移動してキャビティ内から良好に除去される。また、キャビティ内からベントを介してキャビティ外に溢れ出た後、この溢れ出た合成樹脂には前記ベントからの溢出圧力に抗する圧力が加わるため、前記キャビティ内におけるベントの近傍においても合成樹脂の加圧効果が発揮されるようになる。したがって、成形品にヒケ、ピットあるいはボイドなどの欠陥が発生するのを効果的に抑制することが可能となり、該成形品の品質が向上する。なお、本発明で言う「注入」とは、単にキャビティ内に合成樹脂を押し出すことだけでなく、キャビティ内圧力に対しての相対的に高い圧力を合成樹脂に付与してその差圧で合成樹脂をキャビティ内に流し込むことも含む。 According to the above configuration, the synthetic resin injected from the injection port into the cavity actively overflows from the vent to the outside of the cavity, and the synthetic resin in the cavity flows well in the vent direction. Therefore, even if bubbles are mixed in the synthetic resin injected into the cavity, the bubbles move together with the synthetic resin from the cavity to the outside of the cavity via the vent and are well removed from the cavity. In addition, after overflowing from the cavity through the vent to the outside of the cavity, a pressure against the overflow pressure from the vent is applied to the overflowing synthetic resin, so the synthetic resin is also in the vicinity of the vent in the cavity. The pressurizing effect is exhibited. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of defects such as sink marks, pits or voids in the molded product, and the quality of the molded product is improved. The term “injection” as used in the present invention is not only to extrude the synthetic resin into the cavity, but also to apply a relatively high pressure to the synthetic resin with respect to the pressure in the cavity and use the differential pressure for the synthetic resin. Pouring into the cavity.
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、前記キャビティ外に溢れ出させた前記合成樹脂を前記ベントからの溢出圧力に抗するように加圧する際の圧力は、前記注入口から前記キャビティ内に前記合成樹脂を注入する際の圧力と同じであることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the pressure at which the synthetic resin overflowing out of the cavity is pressurized so as to resist the overflow pressure from the vent is the note. The gist is that the pressure is the same as that when the synthetic resin is injected into the cavity from the inlet.
上記構成によれば、前記注入口及びベントの双方からキャビティ内に合成樹脂が注入されるようになり、その際における前記合成樹脂をキャビティ内に注入する際の両圧力が、前記キャビティ内に対して均等に加わるため、均質な成形品が得られるようになる。 According to the above configuration, the synthetic resin is injected into the cavity from both the inlet and the vent, and both pressures when injecting the synthetic resin into the cavity at that time are in the cavity. Therefore, a uniform molded product can be obtained.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記キャビティ内には、該キャビティ内に強化繊維基材を配置した状態で、前記合成樹脂を注入することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the synthetic resin is injected into the cavity with a reinforcing fiber base disposed in the cavity. The gist.
上記構成によれば、強化繊維基材を芯材とする成形品を製造できる。しかも、その成形品については、前記キャビティ内におけるベントの近傍においても合成樹脂の加圧効果が発揮されるため、強化繊維基材に対する合成樹脂の含浸性も向上したものとなる。したがって、成形品に、ヒケ、ピットあるいは強化繊維基材への合成樹脂の含浸不良によるボイドや強化繊維基材に対する合成樹脂の未含浸部分の発生などの欠陥が発生するのを効果的に抑制することが可能となり、高品質のFRP(繊維強化プラスチック)の成形品を得られるようになる。 According to the said structure, the molded article which uses a reinforced fiber base material as a core material can be manufactured. In addition, the molded product exhibits the pressurizing effect of the synthetic resin even in the vicinity of the vent in the cavity, so that the impregnation property of the synthetic resin to the reinforcing fiber substrate is also improved. Therefore, it effectively suppresses the occurrence of defects such as voids due to sink marks, pits or poor impregnation of the synthetic resin into the reinforcing fiber base material, and generation of non-impregnated portions of the synthetic resin with respect to the reinforcing fiber base material. It becomes possible to obtain a molded product of high quality FRP (fiber reinforced plastic).
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の発明において、前記合成樹脂の粘度が1000mPa・sを超える前段階において、前記合成樹脂を前記キャビティ内から前記ベントを介してキャビティ外に溢れ出させることを要旨とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the synthetic resin is placed in the cavity before the viscosity of the synthetic resin exceeds 1000 mPa · s. The gist is to overflow from the cavity through the vent.
キャビティ内において合成樹脂の粘度が1000mPa・sを超えると、該合成樹脂の流動性が低下してしまい、キャビティ内から合成樹脂がベントを介してほとんど溢れ出なくなる。そのため、キャビティ内へ注入口から注入された合成樹脂内に気泡が混入していても、該気泡はキャビティ外に移動されなくなる。この点、上記構成によれば、注入口からキャビティ内へ注入された合成樹脂は、その粘度が1000mPa・sを超える前段階で、キャビティ内からキャビティ外に溢れ出る。したがって、前記キャビティ内の合成樹脂内に混入した気泡は合成樹脂と共に円滑にキャビティ外に移動されて除去される。 When the viscosity of the synthetic resin exceeds 1000 mPa · s in the cavity, the fluidity of the synthetic resin is lowered, and the synthetic resin hardly overflows from the cavity through the vent. Therefore, even if bubbles are mixed in the synthetic resin injected from the inlet into the cavity, the bubbles are not moved out of the cavity. In this regard, according to the above configuration, the synthetic resin injected from the injection port into the cavity overflows from the cavity to the outside of the cavity at a stage before the viscosity exceeds 1000 mPa · s. Therefore, bubbles mixed in the synthetic resin in the cavity are smoothly moved out of the cavity together with the synthetic resin and removed.
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記合成樹脂の粘度が300mPa・sを超える前段階において、前記キャビティ外に溢れ出させた前記合成樹脂を前記ベントからの溢出圧力に抗するように加圧することを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the synthetic resin that has overflowed out of the cavity is overflowed from the vent before the viscosity of the synthetic resin exceeds 300 mPa · s. The gist is to apply pressure to resist pressure.
キャビティ内及びキャビティ外において合成樹脂の粘度が300mPa・sを超えると、該合成樹脂はキャビティ内に配置された前記強化繊維基材に含浸されにくくなる。この点、上記構成によれば、合成樹脂は、その粘度が300mPa・sを超える前段階で、前記強化繊維基材に効率よく円滑に含浸されるようになる。 When the viscosity of the synthetic resin exceeds 300 mPa · s inside and outside the cavity, the synthetic resin becomes difficult to be impregnated into the reinforcing fiber base disposed in the cavity. In this respect, according to the above-described configuration, the synthetic resin is efficiently and smoothly impregnated into the reinforcing fiber base material at a stage before the viscosity exceeds 300 mPa · s.
本発明によれば、成形品の品質を向上することが可能な成形品の成形方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the molding method of the molded product which can improve the quality of a molded product can be provided.
以下、本発明をFRP(繊維強化プラスチック)の成形品の成形方法に具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図1(a)に示すように、本実施形態の成形品11は、FRP(Fiber Reinforced Plastics;繊維強化プラスチック)であり、略四角板状をなしている。すなわち、図1(b)に示すように、成形品11は、該成形品11の芯材となる強化繊維基材12に合成樹脂13を含浸させて硬化させてなる繊維強化プラスチック14からなるものである。なお、成形品11の端部は、後述する樹脂通路24に対応して合成樹脂13のみからなっている。強化繊維基材12としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等からなる例えば織物、編物、不織布の積層体または三次元織物、三次元編物、ランダムマットなどとされた繊維基材が用いられる。なお、本実施形態では三次元織物を使用し、図面上はその構造を模式的に描いている。合成樹脂13としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や種々の熱可塑性樹脂が用いられる。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a method for molding a molded product of FRP (fiber reinforced plastic) will be described with reference to the drawings.
As shown to Fig.1 (a), the molded
次に、成形品11を成形するための成形型の構成について説明する。
図2に示すように、成形型20は、固定型21と、該固定型21の下側に上下方向(鉛直方向)に移動可能に配置された移動型22とを備えている。移動型22の上面には、平面視で四角状をなす凹部23が設けられている(図3参照)。そして、成形型20は、移動型22を移動させて、該移動型22を固定型21に当接させた際、すなわち、成形型20の型締めを行った際に、移動型22の凹部23と固定型21の下面21aとの間にキャビティSを形成するようになっている。なお、成形型20には、該成形型20の温度を調節する図示しない温度調節機構が設けられている。
Next, the structure of the shaping | molding die for shape | molding the molded
As shown in FIG. 2, the molding die 20 includes a
凹部23内には、該凹部23内の中央部に強化繊維基材12を載置した際に、凹部23の内側面23aと強化繊維基材12との間に隙間が形成されるようになっている。そして、この隙間は、キャビティS内に合成樹脂13を注入した際に、該合成樹脂13が流れる樹脂通路24として機能するようになっている。つまり、樹脂通路24は、平面視で強化繊維基材12を囲む四角環状をなしている(図3参照)。
In the
固定型21の下面21aには、キャビティS内に合成樹脂13を注入するための2つの注入口25,26が設けられており、これら両注入口25,26は、ともに注入管27を介して合成樹脂13を注入する注入機28に接続されている。すなわち、注入機28から延びる1本の注入管27は、固定型21内で2本に分岐しており、この2本に分岐した注入管27がそれぞれ両注入口25,26に接続されている。この場合、両注入口25,26は、平面視で凹部23の中心を隔てて対向する樹脂通路24の両コーナ部とそれぞれ対応するように配置されている(図3参照)。
Two
さらに、固定型21の下面21aには、2つのベント29,30が設けられており、これら両ベント29,30は、ともにベント管31を介してキャビティS外の樹脂容器32に接続されている。すなわち、樹脂容器32から延びる1本のベント管31は、固定型21内で2本に分岐しており、この2本に分岐したベント管31がそれぞれ両ベント29,30に接続されている。この場合、両ベント29,30は、平面視で凹部23の中心部と対応する位置に所定間隔をおいて横並びとなるように配置されている(図3参照)。なお、樹脂容器32は、無色透明の耐熱ガラスで形成されている。
Further, two
また、樹脂容器32には吸引管33を介して減圧ポンプ34が連結されており、該減圧ポンプ34の駆動により、吸引管33を介して、樹脂容器32内、ベント管31内及びキャビティS内が減圧されるようになっている。吸引管33の中間部には、該吸引管33内を開閉する吸引開閉弁35が設けられている。さらに、樹脂容器32には加圧管36を介してエアシリンダ37が連結されており、該エアシリンダ37の駆動により、加圧管36を介して樹脂容器32内が加圧されるようになっている。加圧管36の中間部には、加圧管36内を開閉する加圧開閉弁38が設けられている。
In addition, a
次に、成形品11の成形方法について説明する。
図4に示すように、成形品11を成形する場合、まず、移動型22の凹部23内の中央部に強化繊維基材12を載置し、成形型20の型締めを行い、成形型20の温度を50℃に維持する。そして、吸引開閉弁35を開放し、加圧開閉弁38を閉塞した状態で減圧ポンプ34を駆動し、キャビティS内を真空に近い状態まで減圧する。続いて、キャビティS内が減圧された状態で、注入機28から注入管27及び両注入口25,26を介して、硬化剤が添加された合成樹脂13(本実施形態ではエポキシ樹脂)をキャビティS内に注入する。本実施形態では、キャビティS内の圧力と注入機28による圧力との差圧によって合成樹脂13をキャビティS内に流し込んでいる。さらに、本実施形態では、合成樹脂13として用いられるエポキシ樹脂に、ハンツマン・アドバンテスト・マテリアルズ社製のAraldite LY5052(商品名)が用いられ、硬化剤に、ハンツマン・アドバンテスト・マテリアルズ社製のAradur 5052(商品名)が用いられている。
Next, a method for forming the molded
As shown in FIG. 4, when molding the molded
すると、キャビティS内に注入された合成樹脂13は、樹脂通路24を通って強化繊維基材12を囲むようにキャビティS内に流れ込む(図5参照)。そして、樹脂通路24を流れる合成樹脂13が強化繊維基材12に円滑に含浸される。続いて、キャビティS内に注入された合成樹脂13のうち前記両ベント29,30の近傍まで至った合成樹脂13は、両ベント29,30及びベント管31を介して樹脂容器32内に溢れ出し、該樹脂容器32内に一時的に貯留される。その際、キャビティS内の合成樹脂13には注入口25,26から両ベント29,30に向かう流れが生じるため、該合成樹脂13内に混入した気泡が合成樹脂13と共に樹脂容器32内に移動されて除去される。
Then, the
その後、キャビティS内及び樹脂容器32内に一時的に貯留された合成樹脂13の粘度が1000mPa・s(所定値)に達したら、吸引開閉弁35を閉塞して減圧ポンプ34を停止するとともに、加圧開閉弁38を開放してエアシリンダ37を駆動させる。すなわち、樹脂容器32内の合成樹脂13を該合成樹脂13の前記ベント29,30からの溢出圧力に抗するように加圧する。すると、樹脂容器32内に一時的に貯留された合成樹脂13が、ベント管31及び両ベント29,30を介してキャビティS内に注入される。
Thereafter, when the viscosity of the
この場合、合成樹脂13の粘度が1000mPa・s以下の状態では、合成樹脂13内に混入した気泡は移動できるため、該気泡の除去が期待できる。さらに、合成樹脂13の粘度が1000mPa・s以下の状態であれば、合成樹脂13を溢出圧力に抗するように加圧することで、該合成樹脂13の強化繊維基材12への含浸性向上も期待できる。
In this case, in a state where the viscosity of the
一方、合成樹脂13の粘度が1000mPa・sを超えると、該合成樹脂13内に混入した気泡が移動しなくなるため、該気泡を除去できなくなる。さらに、合成樹脂13の粘度が1000mPa・sを超えると、両ベント29,30からの溢出圧力に抗する加圧による強化繊維基材12への含浸性向上の効果が低くなる。したがって、上記所定値は1000mPa・s以下であればよい。本実施形態のように、合成樹脂13の粘度が1000mPa・sであれば、可能な限りの合成樹脂13内の気泡の除去ができ、かつ両ベント29,30からの溢出圧力に抗する加圧による強化繊維基材12への含浸性向上も期待できる。
On the other hand, when the viscosity of the
さらに、この場合、樹脂容器32内に一時的に貯留された合成樹脂13の粘度が1000mPa・sに達したか否かは、合成樹脂13の加熱時間で管理されており、この加熱時間(本実施形態では22分)は予め実験により求められている。ここで、合成樹脂13の粘度が1000mPa・sに達するまでの加熱時間は、以下のようにして求められる。
Further, in this case, whether or not the viscosity of the
上記硬化剤が添加された合成樹脂13(エポキシ樹脂)を50℃恒温のオイルバス雰囲気下で、B型粘度計を用いて時間経過による合成樹脂13の粘度の変化を測定した。測定結果は、図6に示すグラフで示すようになった。すなわち、合成樹脂13の温度上昇とともに、該合成樹脂13の粘度は低下するが、同時に合成樹脂13の硬化反応が進行しているため、合成樹脂13の温度が38℃、加熱時間20分の時点で合成樹脂13が増粘し、加熱時間22分の時点で合成樹脂13の粘度が1000mPa・sに達していることが分かる。
The synthetic resin 13 (epoxy resin) to which the curing agent was added was measured for changes in viscosity of the
ここで、樹脂容器32内の合成樹脂13を両ベント29,30からの溢出圧力に抗するように加圧する際の圧力が、両注入口25,26からキャビティS内に合成樹脂13を注入する際の圧力と同じになるように、エアシリンダ37の駆動制御を行う。これにより、キャビティS内に対して圧力が均等に加わるため、均質な成形品11を得ることができる。また、キャビティS内において、両注入口25,26からの合成樹脂13の加圧効果が発揮されにくい両ベント29,30の近傍においても加圧効果を発揮することができ、強化繊維基材12に対する合成樹脂13の含浸性が向上される。そして、合成樹脂13が完全に硬化した後、加圧開閉弁38を閉塞してエアシリンダ37を停止する。その後、成形型20を開き、該成形型20内から成形品11を脱型する。
Here, the pressure at the time of pressurizing the
以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
(1)両ベント29,30が両注入口25,26から遠い位置にある程、キャビティS内における両ベント29,30の近傍では、合成樹脂13の加圧効果が発揮されにくくなる。しかしながら、キャビティS内から両ベント29,30を介して樹脂容器32内に溢れ出させて一時貯留した合成樹脂13を、両ベント29,30から再びキャビティS内に加圧することで、キャビティS内における両ベント29,30の近傍においても合成樹脂13の加圧効果を発揮させることができる。
According to the embodiment detailed above, the following effects are exhibited.
(1) The more the
(2)さらに、キャビティS内を減圧しながら注入口25,26から合成樹脂13をキャビティS内に注入し、その合成樹脂13を両ベント29,30から樹脂容器32内に溢れ出させるようにしたことで、該キャビティS内の合成樹脂13には両注入口25,26から両ベント29,30に向かう流れが良好に生じる。そのため、キャビティS内の合成樹脂13内に混入した気泡を、両ベント29,30を介して合成樹脂13と共に樹脂容器32内に移動させて除去することができる。したがって、成形品11にヒケ、ピットあるいは強化繊維基材12への合成樹脂13の含浸不良によるボイドや強化繊維基材12に対する合成樹脂13の未含浸部分の発生などの欠陥が発生するのを効果的に抑制することができ、高品質のFRPの成形品11を得ることができる。
(2) Further, the
(3)樹脂容器32内の合成樹脂13を両ベント29,30からの溢出圧力に抗するように加圧する際の圧力が、両注入口25,26からキャビティS内に合成樹脂13を注入する際の圧力と同じであるため、合成樹脂13を注入する際の圧力がキャビティS内に対して均等に加わり、均質な成形品11を得ることができる。
(3) The pressure at the time of pressurizing the
(4)キャビティS内及び樹脂容器32内に一時貯留した合成樹脂13の粘度が1000mPa・sを超えると、キャビティS内の合成樹脂13がほとんど流れなくなるため、該合成樹脂13内に混入した気泡が樹脂容器32内に移動されなくなる。この点、本実施形態では、樹脂容器32内に溢れ出させて一時貯留した合成樹脂13を両ベント29,30からの溢出圧力に抗するように加圧する際の目安である所定値(樹脂容器32内の合成樹脂13の粘度)を1000mPa・sに設定することで、合成樹脂13内に混入した気泡を好適に除去することができ、両ベント29,30からの溢出圧力に抗する加圧による強化繊維基材12への合成樹脂13の含浸性向上も期待できる。
(4) Since the
(5)樹脂容器32内に一時貯留した合成樹脂13を、エアシリンダ37を用いて両ベント29,30からキャビティS内に加圧しているため、キャビティS内に対する合成樹脂13の注入圧を高圧レベルに保圧することができる。
(5) Since the
(6)本実施形態のように、複数のベント29,30が所定間隔をおいて並んで配置されている場合、キャビティS内における各ベント29,30の間には、各注入口25,26からの合成樹脂13の加圧効果がほとんど発揮されない領域ができる。しかしながら、本実施形態では、樹脂容器32内に一時貯留した合成樹脂13を、各ベント29,30から再びキャビティS内に加圧することで、キャビティS内における各ベント29,30間においても加圧効果を発揮することができる。
(6) When a plurality of
(7)樹脂容器32内に一時貯留した合成樹脂13が、両ベント29,30から再びキャビティS内に注入されるため、新しい合成樹脂を両ベント29,30から注入する場合に比べて、キャビティS内の合成樹脂13に対する馴染みが良くなる。このため、キャビティS内において、合成樹脂13の硬化を均一に進行させることができ、均質な成形品11を得ることができる。
(7) Since the
(8)キャビティS内を減圧することにより、該キャビティS内から樹脂容器32内へ合成樹脂13を溢れ出させているため、キャビティS内を長時間真空に近い状態に保つことができる。このため、強化繊維基材12に対する合成樹脂13の含浸性を促進させることができ、ひいては合成樹脂13の歩留まりを向上させることができる。
(8) Since the
(9)樹脂容器32は、透明の無色透明の耐熱ガラスで形成されているため、その内部の合成樹脂13の状態を容易に確認することができる。
(変更例)
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
(9) Since the
(Example of change)
In addition, the said embodiment can also be changed and actualized as follows.
○ 上記所定値(樹脂容器32内の合成樹脂13を両ベント29,30からの溢出圧力に抗するように加圧する際の目安とする合成樹脂13の粘度)を、300mPa・s以下に設定してもよい。すなわち、合成樹脂13の粘度が300mPa・sを超えると、強化繊維基材12に該合成樹脂13が含浸されにくくなる。このため、上記所定値を300mPa・s以下に設定することで、両ベント29,30からの溢出圧力に抗する加圧による合成樹脂13の強化繊維基材12への含浸がより効果的に進行するため、合成樹脂13を強化繊維基材12に効率よく円滑に含浸させることができる。
○ The predetermined value (the viscosity of the
○ 上記所定値は、1000mPa・sを超えた値に設定してもよい。すなわち、樹脂容器32に一時貯留した合成樹脂13を両ベント29,30からキャビティS内へ加圧しながら戻し注入できるならば、その場合の合成樹脂13の粘度は1000mPa・sを超えた値であってもよい。
○ The predetermined value may be set to a value exceeding 1000 mPa · s. That is, if the
○ キャビティS内に強化繊維基材12を配置しない場合の成形品の成形方法に具体化してもよい。
○ 上記実施形態では、樹脂容器32にキャビティSから溢れ出た合成樹脂13を一時貯留するように構成していたが、この構成に限らない。樹脂容器32を設けなくても、ベント管31などにキャビティS外に溢れ出た合成樹脂13を一時貯留できるだけの容積を有する部分があればよい。
(Circle) you may materialize in the shaping | molding method of a molded article when not arranging the reinforced
In the above embodiment, the
○ 上記実施形態では、樹脂通路24を平面視で強化繊維基材12を囲む四角環状に形成したが、この構成に限らない。樹脂通路24の形状は、注入口やベントの配置や数に応じて適宜変更してもよい。また、キャビティSを形成する成形型20の内壁面に凹溝を形成し、これを樹脂通路24としてもよい。さらに、樹脂通路24は、省略してもよい。
In the above embodiment, the
○ 両ベント29,30からの溢出圧力に抗するように加圧する際の圧力を、両注入口25,26からキャビティS内に合成樹脂13を注入する際の圧力と必ずしも同じにしなくてもよい。
○ The pressure when pressurizing so as to resist the overflow pressure from both
○ エアシリンダ37の代りに、油圧駆動式シリンダやサーボモータ駆動式シリンダを用いてもよい。特に、サーボモータ駆動式シリンダを用いた場合には、キャビティS内に高圧を印加することができるだけでなく、シリンダの移動制御を行うことで、合成樹脂13の注入速度や注入量を容易に設定することができる。また、エアシリンダ37を省略して、樹脂容器32内にエアを直接吹き込むことで、樹脂容器32内を加圧するように構成してもよい。
In place of the
○ 成形型20は、両注入口25,26と両ベント29,30との位置をそれぞれ互いに入れ替えた構成としてもよい。
○ 両注入口25,26及び両ベント29,30の数や位置は、成形品11の特性によって適宜変更してもよい。
(Circle) the shaping | molding die 20 is good also as a structure which mutually replaced the position of both the
The number and position of both
○ 図7に示すように、成形型20を、固定型21と、該固定型21の右側に左右方向(水平方向)に移動可能に配置された移動型22とを備えるように構成してもよい。この成形型20の場合、移動型22の凹部23と強化繊維基材12とがほぼ同じ大きさに構成され、凹部23内に強化繊維基材12を配置した際には、凹部23の内側面23aと強化繊維基材12との間にほとんど隙間が形成されないようになっている。つまり、樹脂通路24が省略された状態になっている(図8参照)。また、キャビティS内における固定型21の下端部中央には1つの注入口40が設けられており、キャビティS内における固定型21の上端部中央には1つのベント41が設けられている。このように構成しても、上記(1)〜(5)及び(7)〜(9)の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 7, the molding die 20 may be configured to include a
○ 上記実施形態及び変更例では、各注入口25,26,40及び各ベント29,30,41が、ともに固定型21に設けたが、これらを移動型22に設けるようにしてもよい。あるいは、各注入口25,26,40及び各ベント29,30,41を、それぞれ固定型21及び移動型22に別々に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment and the modification, the
○ 上記実施形態では、成形品11が略四角板状をなすものであったが、該成形品11を、これ以外の形状としてもよい。例えば、曲げ部を有する板状であってもよいし、任意の立体形状であってもよい。また、成形品11の芯材となる強化繊維基材12は、成形品11と同じ形状であってもよいし、成形品11の用途によっては分割して成形品11に内装するようにしてもよいし、あるいは成形品11の強度が要求される部位に部分的に内装するようにしてもよい。
In the above embodiment, the molded
11…成形品、12…強化繊維基材、13…合成樹脂、20…成形型、25,26,40…注入口、29,30,41…ベント、32…樹脂容器、S…キャビティ。
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