【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过将预浸料模压加工而制造热塑性纤维增强树脂成型品的制造装置及制造方法。
技术介绍
1、近年来，由于环境问题，汽车行业和航空行业等正在推进提高燃油效率的举措。其中，为了车身和机身的轻量化，期待从金属到纤维增强树脂的替代，并越来越受到关注。
2、用于纤维增强树脂的树脂为热塑性樹脂或热固性树脂，纤维增强树脂是用这些树脂增强纤维而得。纤维增强树脂能够由加热而成型或赋型，具有高生产率、容易进行焊接等二次加工、具有电绝缘性、因不腐蚀而可回收性优异等特点广泛用于各个领域。
3、此外，作为纤维使用碳纤维的碳纤维增强树脂，考虑到其轻质且具有高强度、高刚性，因此在包括前述的汽车行业和航空行业在内的如船舶行业、航天领域、风力发电、体育用品等广泛的领域进行了应用研究并已经正在使用。
4、作为纤维增强树脂成型品的制造方法包括高压釜成型、烘箱成型、模压成型、rtm/vartm法、拉挤成型、长丝缠绕(filament winding)、片材缠绕等方法。其中，从生产率高且能够得到优质纤维增强树脂成型品的观点考虑，优选模压成型。
5、纤维增强树脂成型品的成型优选以如下的预浸料为材料进行，即，所述预浸料是将混合有固化剂或粘接剂等添加物的树脂浸渍到诸如玻璃布、碳纤维等纤维状增强材料中进行加热或干燥至半固化状态而制成的。
6、但是，纤维增强树脂预浸料的延展性比金属小，当以与铁等金属相同的速度模压成型时，会发生被切断或产生褶皱等现象。而且，如果为了成型而对预浸料过度加热，则树脂粘度会降低过多
7、例如，在专利文献1中公开了一种通过设定适当的条件而由纤维增强树脂预浸料制造纤维增强树脂成型品的方法。
8、(现有技术文献)
9、(专利文献)
10、(专利文献1)日本特许6656702号
技术实现思路
1、要解决的技术问题
2、近年来，纤维增强树脂成型品用于各种领域，其用途、形状、大小及所需成本等都不尽相同。因此，需要开发出能够与日益增加的需求对应的模压成型技术。以往在考虑预浸料的制造性、成型性等的情况下，树脂类复合材料的基质树脂主要使用了环氧树脂等热固性树脂，但是，热塑性树脂复合材料越来越受到关注，这种热塑性树脂复合材料具有高韧性、可回收性及批量生产性等特点，而且为改善成为以往的技术问题的预浸料的制造性、成型性的技术也在开发当中。专利文献1涉及一种热固性树脂的预浸料，而没有提及热塑性树脂预浸料。热塑性树脂预浸料的成型温度比热固性树脂预浸料的成型温度高，因此最好使用与热固性树脂预浸料使用的模具的温度相比更高的温度相对应的模具进行成型。但是，热固性树脂预浸料是主流，因此在使用与热固性树脂预浸料的成型温度对应的模具时，存在钢材、加热机构、模具安装部件等的标准部件，而在使用与更高的温度对应的模具时，没有标准部件，从而成本会增加。
3、此外，将热塑性树脂预浸料加热至成型温度并使用热固性树脂预浸料用模具进行成型的方法已经很普及，但热塑性樹脂预浸料是使用红外线加热器等加热至树脂成型所需的温度，然后转移到成型设备，因此，温度在转移到模具之前的几十秒内会降低，而为了再次加热至热塑性树脂成型所需的温度，需要加热整个模具，因此不仅需要花费电力成本，而且还需要加热时间。此外，在没有充分加热的情况下进行压制，则可能会产生纤维增强树脂成型品的表面发生白化现象，或纤维被挂住而使纤维增强树脂成型品的角部发生纤维的切断现象，从而导致成品率降低。
4、鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种控制成本并提高成品率的热塑性纤维增强树脂成型品的制造装置及制造方法。
5、解决问题的手段
6、本专利技术人们经过潜心研究，结果发现，通过将筒式加热器(cartridge heater)于模具中，使得该筒式加热器对与由箱状纤维增强树脂成型品的三个以上的面形成的角部对应的部分进行加热，就能够得到控制成本并能提高成品率的热塑性纤维增强树脂成型品的制造装置及制造方法。即，本专利技术包括以下内容。
7、(1)一种制造装置，其用于制造具有箱形的纤维增强树脂成型品，所述箱形由底面和由三个以上的多个平面组成的侧面所构成，其中，所述制造装置具备：下模具，所述下模具具有凸部；及上模具，所述上模具具有凹部，所述凸部具有第一加热机构，所述第一加热机构对与所述纤维增强树脂成型品的角部对应的凸角部进行加热，所述角部由所述底面和相邻两个所述平面形成，所述凹部具有第二加热机构，所述第二加热机构对与所述纤维增强树脂成型品的角部对应的凹角部进行加热，所述角部由所述底面和相邻两个所述平面形成。
8、(2)根据(1)所述的制造装置，其中，所述纤维增强树脂成型品包括热塑性树脂。
9、(3)根据(1)所述的制造装置，其中，模压成型时，与所述底面的重心对应的凸部顶面重心部的温度与所述凸角部的温度之差为30℃以上。
10、(4)一种制造方法，所述制造方法是使用(1)所述的制造装置制造纤维增强树脂成型品的方法，其包括：通过所述第一加热机构对与所述纤维增强树脂成型品的角部对应的凸角部进行加热的工序，其中，所述角部由所述底面和相邻两个所述平面形成；通过所述第二加热机构对与所述纤维增强树脂成型品的角部对应的凹角部进行加热的工序，其中，所述角部由所述底面和相邻两个所述平面形成；将纤维增强树脂预浸料配置于所述下模具的工序；用所述上模具和所述下模具夹住所述纤维增强预浸料进行压制的工序；及分离所述上模具和下模具而取下所述纤维强化树脂成型品的工序。
11、(5)根据(4)所述的制造方法，其中，通过所述第一加热机构加热的凸角部的温度和通过所述第二加热机构加热的凹角部的温度高于除了凸角部和凹角部以外的模具温度。
12、专利技术的效果
13、通过使用具备具有筒式加热器的热固化树脂预浸料用模具的制造装置进行制造，可以控制增强树脂成型品的制造成本并能提高成品率，其中，所述筒式加热器对与由纤维增强树脂成型品的三个以上的面形成的角部对应的部分进行加热。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种纤维增强树脂成型品的制造装置，其用于制造具有箱形的纤维增强树脂成型品，所述箱形由底面和由三个以上的多个平面组成的侧面所构成，其中，
2.根据权利要求1所述的制造装置，其中，所述纤维增强树脂成型品包括热塑性树脂。
3.根据权利要求1所述的制造装置，其中，模压成型时，与所述底面的重心对应的凸部顶面重心部的温度与所述凸角部的温度之差为30℃以上。
4.一种纤维增强树脂成型品的制造方法，所述制造方法利用权利要求1所述的制造装置制造纤维增强树脂成型品，其包括：
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，
【技术特征摘要】
1.一种纤维增强树脂成型品的制造装置，其用于制造具有箱形的纤维增强树脂成型品，所述箱形由底面和由三个以上的多个平面组成的侧面所构成，其中，
2.根据权利要求1所述的制造装置，其中，所述纤维增强树脂成型品包括热塑性树脂。
3.根据权利要求1所述的制造装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：济藤友明，首藤祥史，杜金，孙也，
申请(专利权)人：宁波摩通复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。