【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于成型由热硬化性材料形成的对象物的温度控制序列确定装置,更详细而言,涉及通过预先模拟成型过程中热硬化性材料的特性变化,能够实现最适当温度控制的。
技术介绍
热硬化性树脂等热硬化性材料由加热而开始硬化反应,但具有硬化反应速度响应于热硬化性材料的温度上升而加速的性质。另外,该硬化反应通常是放热反应,因此热硬化性材料随着硬化反应的进行而放热(自身放热)。因此,在加热热硬化性材料而使其硬化的成型时,热硬化性材料受到外部加热、基于自身放热的加热,温度上升,由此硬化反应进一步加速,产生由于过加热而使硬化反应急剧进行的热失控。图40是用于说明过加热导致的热硬化性材料的热失控的图。如图40所示,热硬化性材料的硬化反应速度由于过加热而急剧上升,由此,产生热硬化性材料的热失控。在产生热失控的情况下,会引起被成型的成型体的物理性质偏差、变形、残留应力、强度下降等问题。与这样的问题关联地,专利文献I公开了一种技术,其使用热硬化性材料的硬化反应速度计算式、热压釜中的热平衡方程式、热压釜的气氛温度测定值、热硬化性材料温度测定值,预测热硬化性材料的现在时刻之后的温度变化,控制气氛温度。专利文献 专利文献1:日本国专利公报“专利第4148400号公报(2008年9月10日发行)”。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 然而,上述现有技术在利用热压釜或压制装置的称为电热加热器的温度控制部来控制热硬化性材料的温度时,通常产生几十秒或以上的延迟时间。因此,在使用硬化反应以秒量级进行的硬化反应速度较快的热硬化性材料的情况下,即使反馈热硬化性材料温度测定值来控制温度, ...
【技术保护点】
一种温度控制序列确定装置,应用于成型装置,所述成型装置包括传热部和温度控制部,所述传热部与热硬化性材料形成的对象物之间进行热交换,所述温度控制部控制自身或所述传热部的温度,所述温度控制序列确定装置对指定所述温度控制部的动作的温度控制序列进行修正,其特征在于,所述温度控制序列确定装置具备预测单元和修正单元,所述预测单元预测所述对象物的成型过程中的所述热硬化性材料的温度和硬化反应速度的时间推移,所述修正单元基于所述预测单元所预测的所述热硬化性材料的温度和硬化反应速度的时间推移来修正所述温度控制序列,所述预测单元使用算出所述热硬化性材料的硬化反应速度的计算式1、算出所述热硬化性材料的放热量的计算式2、等价热回路、和修正前的所述温度控制序列来预测由所述温度控制序列指定所述温度控制部的动作的情况下的所述热硬化性材料的温度和硬化反应速度的时间推移,所述计算式1为其中,dχ/dt:所述热硬化性材料的硬化反应速度χ:所述热硬化性材料的硬化反应率t:时间T:所述热硬化性材料的绝对温度A1、T1、A2、T2、m、n:所述热硬化性材料固有的反应参数,所述计算式2为q:所述热硬化性材料的放热量Q:所述热硬化性 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.04 JP 2012-1945861.一种温度控制序列确定装置,应用于成型装置,所述成型装置包括传热部和温度控制部,所述传热部与热硬化性材料形成的对象物之间进行热交换,所述温度控制部控制自身或所述传热部的温度,所述温度控制序列确定装置对指定所述温度控制部的动作的温度控制序列进行修正,其特征在于, 所述温度控制序列确定装置具备预测单元和修正单元,所述预测单元预测所述对象物的成型过程中的所述热硬化性材料的温度和硬化反应速度的时间推移,所述修正单元基于所述预测单元所预测的所述热硬化性材料的温度和硬化反应速度的时间推移来修正所述温度控制序列, 所述预测单元使用算出所述热硬化性材料的硬化反应速度的计算式1、算出所述热硬化性材料的放热量的计算式2、等价热回路、和修正前的所述温度控制序列来预测由所述温度控制序列指定所述温度控制部的动作的情况下的所述热硬化性材料的温度和硬化反应速度的时间推移, 所述计算式I为 2.如权利要求1所述的温度控制序列确定装置,其特征在于,所述预测单元: 对于所述热硬化性材料,由一组一定升温速度条件下的差示扫描热量测定的测定结果确定所述总放热密度Q, 对于所述热硬化性材料,在两组以上的一定温度下以所述硬化反应速度和所述放热量的计算式来拟合该两组以上的一定温度条件下差示扫描热量测定的测定结果,由此确定所述反应参数m、η和各个所述一定温度下的计算式3中的参数K1和K2的值,由所述参数K1和K2的阿伦尼乌斯图来确定所述反应参数&、1\、A2和T2,其中,所述计算式3为 3.如权利要求1或2所述的温度控制序列确定装置,其特征在于,所述修正单元修正所述温度控制序列,使得所述热硬化性材料的温度和所述温度控制部的温度之差在各个时间点中为I (TC以下。4.如权利要求1-3中任一项所述的温度控制序列确定装置,其特征在于,所述修正单元修正所述温度控制序列,使得所述热硬化性材料的硬化反应速度在各个时间点为0.1/秒以下。5.如权利要求1-4中任一项所述的温度控制序列确定装置,其特征在于,所述修正单元修正所述温度控制序列,使得所述温度控制序列的结束时间点的所述热硬化性材料的硬化反应率为0.8以上。6.如权利要求1所述的温度控制序列确定装置,其特征在于,所述温度控制部还具有加热或冷却自身的加热冷却部和检测所述传热部和所述加热冷却部中至少一个的温度的检测部,将所述检测部检测到的所述传热部或所述加热冷却部的温度作为检测温度,控制所述加热冷却部的输出,用于将所述检测温度诱导至诱导温度, 修正前的所述温度控制序列由连续的温度控制步骤构成, 对于所述温度控制步骤中的每一个步骤,赋予所述诱导温度的时间变化程序和结束所述温度控制步骤的条件。7.如权利要求6所述的温度控制序列确定装置,其特征在于, 对于所述温度控制步骤中的每一个步骤,赋予针对每个所述温度控制步骤的目标温度和选择性地赋予使所述诱导温度变化的变温速度, 在被赋予所述变温速度的所述温度控制步骤中,所述温度控制部使所述诱导温度随着该温度控制步骤的开始而根据所述变温速度朝向所述目标温度连续变化, 在未被赋予所述变温速度的所述温度控制步骤中,所述温度控制部使所述诱导温度随着该温度控制步骤的开始而阶梯状地朝向所述目标温度变化, 并且,对于所述温度控制步骤中的每一个步骤,赋予该温度控制步骤的经过时间,选择性地赋予触发温度, 在被赋予所述触发温度的所述温度控制步骤中,所述温度控制部在从所述检测温度到达所述触发温度开始的所述经过时间之后结束该温度控制步骤, 在未被赋予所述触发温度的所述温度控制步骤中,所述温度控制部在从所述温度控制步骤开始的所述经过时间之后结束该温度控制步骤。8.如权利要求7所述的温度控制序列确定装置,其特征在于, 将所述热硬化性材料的硬化反应率变为0.05以上0.2以下的某个值的时间点的所述热硬化性材料的温度作为凝胶化温度, 所述修正单元以所述温度控制部的温度达到所述凝胶化温度的时间点之前的时间点,将所述温度控制步骤中包含所述温度控制部的温度达到所述凝胶化温度的时间点的温度控制步骤分为两个温度控制步骤,由此来修正所述温度控制序列。9.如权利要求7所述的温度控制序列确定装置,其特征在于, 将所述热硬化性材料的硬化反应率变为0.05以上0.2以下的某个值的时间点的所述热硬化性材料的温度作为凝胶化温度, 所述修正单元以所述温度控制部的温度达到所述凝胶化温度的时间点之后的时间点,将所述温度控制步骤中包含所述温度控制部的温度达到所述凝胶化温度的时间点的温度控制步骤分为两个温度控制步骤,由此来修正所述温度控制序列。10.如权利要求8或9所述的温度控制序列确定装置,其特征在于, 关于所述温度控制步骤中包含所述温度控制部的温度达到所述凝胶化温度的时间点的温度控制步骤,在其未被赋予所述变温速度的情况下,所述修正单元赋予比所述加热冷却部的加热能力导致的极限值更低的值,在其被赋予所述变温速度的情况下,所述修正单元降低该变温速度,从而修正所述温度控制序列。11.如权利要求8或9所述的温度控制序列确定装置,其特征在于, 关于所述温度控制步骤中包含所述温度控制部的温度达到所述凝胶化温度的时间点的温度控制步骤,所述修正单元降低所述目标温度,由此修正所述温度控制序列。12.如权利要求7至11中任一项所述的温度控制序列确定装置,其特征在于, 关于一个以上的所述温度控制步骤,所述修正单元赋予与所述目标温度不同的所述触发温度,由此修正所述温度控制序列。13.如权利要求7所述的温度控制序列确定装置,其特征在于, 所述修正单元: 由指定了所述温度控制步骤的步骤编号、该温度控制步骤中的所述目标温度、所述变温速度或所述经过时间的一个以上的变量构成变量组, 构成评价函数,该评价函数中,从多个操作数候选中选择的操作数按照动作顺序排序, 基于每个所述操作数所限定的用于更新评价函数的更新条件,更新所述评价函数,使得所述变量组的值变化,以便使更新后的所述评价函数接近极小值,由此修正所述温度控制序列。14.一种成型装置,其特征在于, 所述成型装置具备权利要求1至13中任一项所述的温度控制序列确定装置。15.一种程序,其特征在于, 所述程序使计算机...