复合材料的制造方法、复合材料的制造装置、复合材料用预制件以及复合材料制造方法及图纸

提供一种抑制在预成形时增强纤维的配置的参差不齐并提高成形性从而能够成形形状的制约较少且品质较高的复合材料的复合材料的制造方法、复合材料的制造装置、预制件以及复合材料。复合材料(400)的制造方法是包括增强基材(510)和浸渗于增强基材的树脂(600)的复合材料的制造方法，具有：对包括第1区域(511)和第2区域(512)的片状的增强基材以第2区域的粘接剂(520)的含有密度比第1区域低的方式赋予粘接剂的赋予工序(步骤S12)、以及将增强基材预成形为第2区域的曲率比第1区域大的立体形状而形成预制件的预成形工序(步骤S17)。

Manufacturing method of composite material, manufacturing device for composite material, preform for composite material and composite material

A manufacturing method for composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, a composite material, and a composite material. A manufacturing method of a composite material (400) is a method of manufacturing a composite material that includes an enhanced substrate (510) and a resin (600) impregnated with an enhanced substrate, and is provided with an enhanced substrate containing a sheet of the first region (511) and second region (512) to give a binder to a binder in a second region of the adhesive (520) with a lower density than the first region. The process (step S12), and the pre forming process of the preform of the preform (step S17) is formed by preforming the reinforced base material into a three-dimensional shape larger than the first region in the second region.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合材料的制造方法、复合材料的制造装置、复合材料用预制件以及复合材料
本专利技术涉及复合材料的制造方法、复合材料的制造装置、复合材料用预制件以及复合材料。
技术介绍
近年来，为了汽车的车体轻量化而将树脂浸渗于增强基材而成的复合材料用作汽车零件。作为复合材料的制造方法，适于量产化的RTM(ResinTransferMolding，树脂传递模塑)成形法备受关注。在RTM成形法中，首先将增强基材配置于成形模具内，使树脂浸渗于增强基材，并使树脂硬化，从而成形复合材料。增强基材在配置于成形模具之前层叠并进行预成形而成形为被赋予了预定形状的预制件。作为预制件的成形方法，例如，如下述专利文献1那样层叠规定张数的片状的增强基材，配置到预成形模具内，加压而成形为规定形状。存在这样的问题：在将层叠的增强基材向预成形模具输送时，增强基材的配置产生参差不齐。因此，通常使用这样的方法：在增强基材的层间预先赋予粘接剂，将增强基材固定来抑制增强基材的配置的参差不齐。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011－168009号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，若利用粘接剂将增强基材的层间固定，则在对增强基材加压而成形规定形状时，会难以变形。尤其是，具有曲率较大的拐角部的形状难以成形，有可能在预制件产生褶皱、扭曲等。因此，需要将预制件的形状抑制为不会产生褶皱、扭曲的曲率，将形状的自由度限制得较低。由此，作为成形品的复合材料的形状选择范围变窄。因此，本专利技术是为了解决所述技术问题而做成的，其目的在于提供一种能够通过抑制增强纤维的配置的参差不齐并且提高预制件的形状的自由度来成形形状选择范围宽的复合材料的复合材料的制造方法、复合材料的制造装置、复合材料用预制件以及复合材料。用于解决问题的方案达到所述目的的本专利技术的复合材料的制造方法是包括增强基材和浸渗于所述增强基材的树脂的复合材料的制造方法。首先，对包括第1区域和第2区域的片状的所述增强基材以所述第2区域的粘接剂的含有密度比所述第1区域的粘接剂的含有密度低的方式赋予所述粘接剂。接着，将所述增强基材预成形为所述第2区域的曲率比所述第1区域的曲率大的立体形状。达到所述目的的本专利技术的复合材料的制造装置具有：赋予部，其对包括第1区域和第2区域的片状的增强基材赋予粘接剂；预成形模具，其将所述增强基材预成形为规定的立体形状；以及控制部，其对所述赋予部以及所述预成形模具的动作进行控制。所述控制部将所述赋予部的动作控制为对所述增强基材以所述第2区域的所述粘接剂的含有密度比所述第1区域的所述粘接剂的含有密度低的方式赋予所述粘接剂，并且，将所述预成形模具的动作控制为将所述增强基材成形为所述第2区域的曲率比所述第1区域的曲率大的立体形状。达到所述目的的本专利技术的复合材料用预制件是使粘接剂浸渗于增强基材而形成的复合材料用预制件。所述增强基材包括第1区域、以及所述粘接剂的含有密度比所述第1区域低的第2区域，所述第1区域的曲率比所述第2区域的曲率大。达到所述目的的本专利技术的复合材料是使用预制件形成的复合材料，该预制件是使粘接剂浸渗于增强基材而形成的。所述增强基材包括第1区域、以及所述粘接剂的含有密度比所述第1区域低的第2区域，所述第1区域的曲率比所述第2区域的曲率大。附图说明图1是用于说明本专利技术的实施方式的复合材料的制造装置及制造方法的整体流程的图。图2是用于说明本专利技术的实施方式的成形预制件的预成形装置的图，图2的(A)是赋予部的概略立体图，图2的(B)是加热器的概略立体图。图3是用于说明本专利技术的实施方式的成形预制件的预成形装置的图，图3的(A)是切割部的概略立体图，图3的(B)是预成形模具的概略立体图。图4是本专利技术的实施方式的使用预制件成形复合材料的成形装置的概略图。图5的(A)是表示增强基材中的粘接剂的含有密度分布的图，图5的(B)是表示预成形的预制件中的粘接剂的含有密度分布的说明图。图6是用于说明由切割部切割的增强基材的切割线附近的粘接剂的赋予宽度的图。图7是表示本专利技术的实施方式的预制件的成形方法的流程图。图8是表示本专利技术的实施方式的复合材料的成形方法的流程图。图9是表示应用本专利技术的实施方式的复合材料的制造方法制造出的汽车零件的图，图9的(A)是表示使用了复合材料的各种汽车零件的图，图9的(B)是表示将汽车零件接合而形成的车体的图。具体实施方式以下，一边参照附带的附图一边对本专利技术的实施方式进行说明。需要注意的是，以下的说明并非用于限定权利要求书中所记载的保护范围、用语的意义。另外，为了便于说明，有时将附图的尺寸比例夸大，与实际比例不同。图1是用于说明本专利技术的实施方式的复合材料400的制造装置100以及制造方法的整体流程的图。图2及图3是用于说明本专利技术的实施方式的成形预制件500的预成形装置200的图。图4是本专利技术的实施方式的使用预制件500成形复合材料400的成形装置300的概略图。图5是表示增强基材510中的粘接剂520的含有密度分布的图。图6是用于说明由切割部240切割的增强基材510的切割线L附近的粘接剂520的赋予宽度W的图。图7是表示本专利技术的实施方式的预制件500的成形方法的流程图。图8是表示本专利技术的实施方式的复合材料400的成形方法的流程图。图9是表示使用了本专利技术的实施方式的复合材料400的汽车零件701～703以及车体700的立体图。其中，图2及图3的(A)中的箭头示出了输送部210对增强基材510的输送方向(朝向下游工序的方向)。另外，图3的(B)中的箭头示出了预成形增强基材510时的成形方向。以下，参照各附图对本专利技术的实施方式进行说明。(预制件)本实施方式的预制件500是使粘接剂520浸渗于增强基材510而形成的。增强基材510例如能够由碳纤维、玻璃纤维、有机纤维等形成。在本实施方式中，说明使用碳纤维作为增强基材510的例子。碳纤维510具有热膨胀系数小、尺寸稳定性优良、在高温下机械特性的降低也较少这样的特征，因此能够较佳地用作汽车的车体700等的复合材料400的增强基材。碳纤维510例如能够使用纤维都朝向一方向的UD(一方向)材、将纤维都朝向一方向的多个片材沿各不相同的方向重叠并利用辅助纤维一体化而成的所谓的NCF(无皱曲织物)材等片状的碳纤维510。层叠结构取决于作为成形品的复合材料400所需求的材料特性，通常以具有多个取向角度的方式层叠。在本实施方式中，采用层叠纤维取向±45°方向的NCF材、90°方向的UD材、0°方向的UD材这三个种类的层叠结构。将粘接剂520赋予碳纤维510，将碳纤维510彼此粘接起来。由此，能够使碳纤维510稳定地维持为片状的形态，能够抑制碳纤维510的配置的参差不齐。并且，在将碳纤维510的层叠体510b(参照图3的(B))赋形为期望的形状时，起到保持其形态的作用。对于构成粘接剂520的材料，并不特别限定材质，能够使用公知的材料。能够列举出例如聚烯烃树脂、苯乙烯系树脂、尼龙树脂、聚氨酯树脂等热塑性树脂、或者例如环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等热硬化性树脂等。在本实施方式中，使用与后述的复合材料400所使用的树脂相同的热硬化性树脂，即使用熔融粘度低而流动性高且耐热性、耐湿性优良的低分子量环氧树脂。如图5的(A)所示，碳纤维510包括：赋予粘接剂520本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料的制造方法，该复合材料包括增强基材和浸渗于所述增强基材的树脂，其中，对包括第1区域和第2区域的片状的所述增强基材以所述第2区域的粘接剂的含有密度比所述第1区域的粘接剂的含有密度低的方式赋予所述粘接剂，将所述增强基材预成形为所述第2区域的曲率比所述第1区域的曲率大的立体形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合材料的制造方法，该复合材料包括增强基材和浸渗于所述增强基材的树脂，其中，对包括第1区域和第2区域的片状的所述增强基材以所述第2区域的粘接剂的含有密度比所述第1区域的粘接剂的含有密度低的方式赋予所述粘接剂，将所述增强基材预成形为所述第2区域的曲率比所述第1区域的曲率大的立体形状。2.根据权利要求1所述的复合材料的制造方法，其中，在对所述增强基材进行预成形之前，对被赋予了所述粘接剂的所述增强基材加热。3.根据权利要求1或2所述的复合材料的制造方法，其中，在赋予了所述粘接剂之后，沿切割线对所述增强基材进行切割，所述第1区域包含所述切割线。4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合材料的制造方法，其中，在赋予了所述粘接剂之后，并在对所述增强基材进行预成形之前，将被赋予了所述粘接剂的所述增强基材层叠起来，形成层叠体。5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合材料的制造方法，其中，所述粘接剂由受热会软化的材料形成。6.一种复合材料的制造装置，具有：赋予部，其对包括第1区域和第2区域的片状的增强基材赋予粘接剂；预成形模具，其将所述增强基材预成形为规定的立体形状；以及控制部，其对所述赋予部以及所述预成形模具的动作进行控制，所述控制部将所述赋予部的动作控制为对所述增强基材以所述第2区域的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田真一，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP