复合材料的成型方法以及复合材料用中间构件技术

本发明专利技术提供一种能够抑制向成型模具的模腔内注入树脂时的强化基材的配置的紊乱而使复合材料的外观品质提高，同时通过能够高压注入树脂而缩短成型时间的成型方法以及复合材料用中间构件。根据复合材料(10)的成型方法，将支承构件(40)固定于强化基材(31)，以支承构件的至少一个端部(40a、40b)自强化基材突出的方式配置。接着，在成型模具(310)的模腔(314)内配置强化基材以及支承构件，将成型模具闭合，利用形成模腔的成型模具的壁面(311a、312a)使支承构件的至少一个端部抵接，维持使端部与壁面抵接的状态不变，自成型模具的注入口(315)向模腔内注入树脂(50)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合材料的成型方法以及复合材料用中间构件
本专利技术关于复合材料的成型方法以及复合材料用中间构件。
技术介绍
近年，为了汽车的车体轻量化而将在强化基材浸渍树脂的复合材料作为汽车部件使用。作为复合材料的成型方法，适于量产化的RTM(ResinTransferMolding，树脂传递模塑)成型法受到关注。对于RTM成型法，通过首先将强化基材配置于成型模具内的模腔，使树脂流入模腔内，使树脂浸渍于强化基材，并使树脂硬化来形成复合材料。在使树脂流入模腔内时，有由于树脂的流动而强化基材的配置产生紊乱的情况。如果强化基材的配置产生紊乱，则有作为成型品的复合材料的强度降低、外观品质变差的问题。例如，在下述专利文献1中，公开有为了抑制强化基材的配置的紊乱，在注入树脂时利用成型模具的壁面夹持强化基材来抑制强化基材的配置的紊乱的方法。专利文献1：日本特开2010-221642号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，为了缩短成型时间，有将树脂高压注入的必要。在将树脂高压注入的情况下，仅通过利用成型模具的壁面压住强化基材不能够充分地抑制强化基材的配置的紊乱。另一方面，为了抑制强化基材的配置的紊乱而将树脂低压注入时，由于树脂对于强化基材的浸渍变慢而成型时间变长。因此，本专利技术的目的在于，提供一种能够在抑制向成型模具的模腔内注入树脂时的强化基材的配置的紊乱来使复合材料的外观品质提高的同时通过能够高压注入树脂而缩短成型时间的成型方法以及复合材料用中间构件。用于解决问题的方案达成上述目的的本专利技术的复合材料的成型方法以下成型方法：将强化基材配置于能够开闭的成型模具的模腔内，向所述模腔内注入树脂，使所述树脂硬化而成型复合材料。根据该复合材料的成型方法，将支承构件固定于所述强化基材，以所述支承构件的至少一个端部自所述强化基材突出的方式配置，在所述模腔内配置所述强化基材以及所述支承构件。另外，将所述成型模具闭合，使所述支承构件的至少一个端部与形成所述模腔的所述成型模具的壁面抵接，维持使所述端部与所述壁面抵接的状态不变，自所述成型模具的注入口向所述模腔内注入所述树脂。达成上述目的的本专利技术的复合材料用中间构件具有：预成型件，其是将强化基材赋形为规定的形状而成的；以及支承构件，其固定于所述强化基材，以至少一个端部自所述强化基材突出的方式配置。附图说明图1A是表示实施方式的复合材料用中间构件的立体图。图1B是沿图1A的1B-1B线的剖视图。图2A是用于说明利用实施方式的中间构件形成部将贯通构件配置于强化基材的动作的局部剖面图。图2B是用于说明利用实施方式的中间构件形成部将贯通构件配置于强化基材的动作的局部剖面图。图2C是用于说明利用实施方式的中间构件形成部将贯通构件配置于强化基材的动作的局部剖面图。图3是用于说明实施方式的复合材料成型部的结构的概略图。图4是表示实施方式的复合材料的成型方法的流程图。图5是表示将实施方式的复合材料用中间构件配置于成型模具的状态的剖视图。图6是表示向成型模具的模腔内注入树脂的情况的剖视图。图7A是表示将配置于成型模具的模腔内的贯通构件的一部分压扁的情况的剖视图。图7B是表示在成型模具的模腔内将存在贯通构件的部位利用树脂置换后的情况的剖视图。图8A是表示利用对比例的复合材料的成型方法成型复合材料的情况的剖视图。图8B是表示利用对比例的复合材料的成型方法成型复合材料的情况的剖视图。图8C是表示利用对比例的复合材料的成型方法而成型的复合材料的强化基材的状态的俯视图。图9A是表示利用实施方式的成型方法而成型的复合材料的适用例的图，是表示使用了复合材料的各种的汽车部件的图。图9B是表示利用实施方式的成型方法而成型的复合材料的适用例的图，是表示将使用了复合材料的各种的汽车部件接合而形成的车体的图。图10是表示变形例的复合材料用中间构件的剖视图。图11是表示将变形例的复合材料用中间构件配置于成型模具的状态的剖视图。具体实施方式以下，一边参照附图一边说明本专利技术的实施方式。另外，以下的说明不限定权利要求书所记载的技术的范围、用语的意义。此外，有图面的尺寸比例为了说明的方便而放大，与实际的比例不同的情况。复合材料一般来说，复合材料10通过将强化基材31以及树脂50组合，具有比由树脂50单体形成的成型品的强度以及刚性高的强度以及刚性。例如，能够将复合材料10适用于在图9A所示的汽车的车体500(参照图9B)使用的前纵梁501、立柱502等骨架部件、顶盖503等外板部件。由于复合材料10比钢铁材料轻量，与组装由钢铁材料形成的部件而构成的车体相比，能够谋求图9B所示的车体500的轻量化。本实施方式的复合材料10通过将后述的复合材料用中间构件20配置于成型模具310，使树脂50浸渍并硬化来成型。树脂50使用作为热固性树脂的环氧树脂、酚醛树脂等。在本实施方式中，使用在机械性能、尺寸稳定性上优异的环氧树脂。对于环氧树脂，双液型是主流，将主剂以及硬化剂混合使用。主剂通常使用双酚A型的环氧树脂，硬化剂通常使用胺系的硬化剂，但是不特别限定于此，能够配合期望的材料特性适当选择。另外，树脂50不限定于热固性树脂，也可以使用热塑性树脂。此外，为了能够易于进行成型复合材料10后的脱模，在树脂50中含有内部脱模剂。内部脱模剂的种类不特别限定，能够使用公知的脱模剂。复合材料用中间构件如图1A所示，复合材料用中间构件(以下，称为“中间构件”)20具有：将强化基材31赋形为规定的形状而成的预成型件30；以及配置于该预成型件30的一端部的贯通构件(相当于支承构件)40。如图1B所示，贯通构件40贯通并固定于强化基材31，以两端部40a、40b自强化基材31突出的方式配置。另外，贯通构件40的配置、数量能够根据注入口315的配置、树脂50的注入压力、预成型件30的形状等适当适当变更。以下，详细地说明预成型件30以及贯通构件40的结构。预成型件如图1B所示，本实施方式的预成型件30形成为，层叠多个强化基材31，赋予粘接剂32并赋形为规定的形状。强化基材31能够由例如碳纤维、玻璃纤维、聚芳酰胺纤维、聚酰胺(PA)纤维、聚丙烯(PP)纤维、丙烯腈纤维等形成。在本实施方式中，说明使用碳纤维作为强化基材31的例子。碳纤维由于具有热膨胀系数小、尺寸稳定性优异、即使在高温下机械性能的降低也少这样的特征，因此能够合适地作为汽车的车体500(参照图9B)等的复合材料10的强化基材31使用。强化基材31例如能够使用在一方向上拉齐纤维而成的UD(一方向)材料、在纵横上组合纤维而成的织物材料等片状的碳纤维。粘接剂32赋予强化基材31，将强化基材31彼此粘接。由此，能够将强化基材31稳定地维持在期望的形态，能够抑制强化基材31的配置的偏差。此外，粘接剂32在将强化基材31赋形为期望的形状时，也起到保持其形态的作用。对于构成粘接剂32的材料，不特别限定材质，能够使用公知的材料。能够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，此外，例如环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂等。贯通构件如图1A以及图1B所示，贯通构件40是圆柱状，具有：形成于一个端部40a的头部41a；形成于另一个端部40b的头部41b；以及直径比头部41a、41b的直径小的主体部42。贯通构件40的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料的成型方法，将强化基材配置于能够开闭的成型模具的模腔内，向所述模腔内注入树脂，使所述树脂硬化而成型复合材料，其中，将支承构件固定于所述强化基材，以所述支承构件的至少一个端部自所述强化基材突出的方式配置，在所述模腔内配置所述强化基材以及所述支承构件，将所述成型模具闭合，使所述支承构件的至少一个端部与形成所述模腔的所述成型模具的壁面抵接，维持使所述端部与所述壁面抵接的状态不变，自所述成型模具的注入口向所述模腔内注入所述树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合材料的成型方法，将强化基材配置于能够开闭的成型模具的模腔内，向所述模腔内注入树脂，使所述树脂硬化而成型复合材料，其中，将支承构件固定于所述强化基材，以所述支承构件的至少一个端部自所述强化基材突出的方式配置，在所述模腔内配置所述强化基材以及所述支承构件，将所述成型模具闭合，使所述支承构件的至少一个端部与形成所述模腔的所述成型模具的壁面抵接，维持使所述端部与所述壁面抵接的状态不变，自所述成型模具的注入口向所述模腔内注入所述树脂。2.根据权利要求1所述的复合材料的成型方法，其中，在配置所述支承构件时，将所述支承构件贯通于所述强化基材，以所述支承构件的两端部自所述强化基材突出的方式配置，在将所述成型模具闭合时，利用所述成型模具的所述壁面夹持所述支承构件的所述两端部，在注入所述树脂时，维持夹持所述支承构件的状态。3.根据权利要求1或2所述的复合材料的成型方法，其中，在注入所述树脂时，利用所述支承构件的所述端部在所述强化基材与所述成型模具的所述壁面之间的至少一部分形成间隙。4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合材料的成型方法，其中，所述支承构件在所述模腔内配置于所述注入口的附近且比所述注入口靠所述强化基材的外周缘侧的位置。5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合材料的成型方法，其中，在将所述支承构件贯通于所述强化基材前，将多个所述强化基材层叠。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈井宽晃，
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