用于成型纤维增强塑料制品的成型方法和其所用的设备技术

一种成型纤维增强塑料制品的成型方法，包括：制备一个上模和一个下模，每个具有一个确定模腔的合模面、一个在下模上具有其底的储料器和一个当相互合模时将储料器与模腔连通的浇口； 将纤维增强物放在下模上，然后闭合模具； 将液体树脂材料用ＲＩＭ注射机从多于其浸渍纤维增强物所需的量但少于储料器体积的量注射，以便在储料器中一次储存大部分液体树脂材料； 用压缩气体压缩储料器，以便将树脂材料供入模腔，并用树脂材料浸渍纤维增强物，同时保持树脂材料为液体或可流动；并让树脂材料在加热和压力下固化，以形成制品。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是用于成型纤维增强塑料制品的成型方法及其所用的设备。已知存在多种用于成型纤维增强塑料制品的方法。其中已知称作树脂注射法(以后称作RI法)的方法是广泛应用的。根据RI法，纤维增强物被放在模腔中，模具闭合后，树脂以相当小的压力注入模腔、以便用它浸渍纤维增强物，让树脂在加热和压力下固化，以提供纤维增强塑料制品。另一种已知称作真空辅助树脂注射成型法(以后称作VARI法)的方法也是广泛应用的。VARI法是这样一种RI法，其中成型在真空下完成。在上述传统方法中，或者RI或者VARI方法中，流体树脂材料通常被引入到注射注咀中，在这里树脂材料与固化剂混合，然后该混合物被注射入模具中。但是用于这些方法中的传统装置并未设置任何用于自清洁该系统(包括注咀)的装置，由此在树脂材料注入模具之后，注咀必须从模具上除去，然后洗涤注咀系统，防止树脂材料在注咀系统中固化。该工作是相当费力的，这就是上述现有方法生产率为什么低的原因。在这样的情况下，近来完成了设置有自清洁装置的混合头。通过使用这种混合头开发出的新成型方法做结构反应注射成型，此后它被称作S-RIM方法。根据该方法，树脂材料用安装到模具上的注射注咀注入模腔，然后带着安装到模具上的注咀在模腔中固化。这样在该方法中使用快速固化的树脂材料比RI法具有更短的循环时间。通常，RIM法是这样一种成型方法，其中两种或多种具有低分子量和低粘度的反应液体树脂材料(例如单体化合物或初始缩合物)被注入模具。同时它们在压力下在混合头中碰撞混合，然后树脂材料一起反应，在模具中固化提供一成型制品。该方法目前广泛应用于制造硬聚氨酯泡沫和半硬聚氨酯泡沫制品。另一方面人们已经建议了很多RIM法的改进，例如在日本专利公告NO.10286/1986中描述了一种改进的建议其中由模腔中树脂材料的固化而产生的成型制品的收缩被补偿。在上述的RIM法中.R-RIM法是一种使用磨碎的玻璃纤维作为增强材料的方法，S-RI是一种使用长纤维作为增强材料的方法。在这些RIM方法中，使用RIM注射机将树脂材料注射入模具中。如上所述，RIM注射机将两或多种树脂材料注射入模具中.同时它在压力下将这些材料混合。附图说明图1表示了传统S-RIM方法中所用装置的一个例子的横截面图。该装置具有一个在上模1和下模2之间的模腔3.上模设有一个排气口4.以便将模腔抽真空.同时下模设有一个注射口5。下模在合模面7具有一个槽，以便在其中安放一个垫块8，保持模腔的真空。RIM注射机9的混合头的注咀可移动地装配在注射口中，以便将液体树脂材料通过浇口或通道10注射入模腔中。上述的S-RIM法用-RIM注射机代替RI法中所用的注射机，该方法实现了循环时间的减少并节省了劳动力。但是使用RIM注射机却很难以较小排量(例如以每秒克或更小比数的排量)将树脂材料注入模腔。因此，对于具有高纤维含量的使用RIM注射机的纤维增强塑料制品的S-RIM，不可避免地需要较大的注射压力以使液体树脂材料浸渍纤维增强物，但是这对使用较小强度的芯(例如泡沫树脂)是困难的，因此，需要使用较大尺寸的模具，这样模具要在其上经受较大的压力。而当在S-RIM法中使用较大注射量时，树脂材料在模具中以较大的速率流动，由此所得的成型制品易于具有成型疵点.例如在表面上的空洞。此外，由于S-RIM法通常使用快固化树脂，这在制品成型时就在制品上产生了相当大的收缩，由此所得的制品易于有成型疵点，例如由树脂材料收缩形成的凹陷或收缩。如上所述，现有的用于成型纤维增强塑料制品的方法涉及很多问题。因此本专利技术的目的之一是解决传统的RI或VARI法的低生产效率问题及在传统的S-RIM法所需的使用大排量树脂材料和大的排出压力所带来的问题。本专利技术的一个具体目的是提供一种成型纤维增强塑料制品的方法，其中不仅树脂材料以减小的量注入模具且树脂材料以较小的速率在模腔中流动并且纤维增强物在较小的压力下由树脂材料浸渍，而且树脂材料固化的收缩也可在其固化时被补偿。本专利技术的另一目的是提供一种适宜用于完成上述方法的装置。换句话说，本专利技术的目的是提供用于成型纤维增强塑料制品的方法和设备.它们具有所有RI、VARI和S-RIM法的优点.而没有这些方法的缺点。本专利技术提供了用于成型纤维增强塑料制品的方法，它包含顺序完成下列步骤，这些步骤包括;制备一个上模和一个下模，它们每个都具有一个限定模腔的合模面，一个在下模上具有其底部的储料器和一个在相互合模时将储料器与模腔联通的浇口;将纤维增强物放在下模上，然后闭合模具;将液体树脂材料以多于用其浸渍纤维增强物所需的量但少于储料器体积的量使用RIM注射机注射以便在储料器中一次储存大部份液体树脂材料。用压缩气体压储料器，以便将树脂材料供入模腔，用树脂材料浸渍纤维增强物，同时保持树脂材料液体化或可流动;并让树脂材料在加热和压力下固化，以形成制品。本专利技术的方法和设备有利于用来生产在其内由例如泡沫树脂或进气橡胶管形成的小强度芯的纤维增强塑料成型制品。根据本专利技术的一个优选实施例，将一冷却金属放在储料器的底部同时把纤维增强物放在下模上，然后闭合模具或合模。作为本专利技术的另一优选实施例，在模具闭合后，模具内抽真空，然后把树脂材料注射入储料器内。作为本专利技术的更优选实施例，在树脂材料注射入储料器之后，用压缩气体压储料器，以将树脂材料供入模腔，当树脂材料在模腔内固化并收缩形成制品时，继续压缩储料器，以将树脂材料供入模腔，由此补偿了树脂材料在模腔内的收缩。本专利技术进一步提供了用于成型纤维增强塑料制品的成型装置，它包括一个上模和一个下模，它们每个都具有一限定模腔的合模面，一个在下模上有其底部的储料器，和一个当相互合模时连接储料器与模腔的浇口，该模具进一步设有一个排气口，以便当模具闭合后，模具抽真空，一个接受RIM注射机混合头注咀的开口，以使液体树脂材料注射进入抽真空的储料器;一个引导压缩空气压储料器的开口，以便当模腔中的树脂材料固化和收缩时迫使树脂材料通过浇口进入模腔，和设置在形成模腔的模具部份和形成储料器的模具部份之间的模具上的绝热槽，以便将模具的所述两部份绝热，由此保持形成储料器的模具部份的温度低于形成模腔的模具部份的温度。本专利技术的其他和进一步的目的.特征和优点通过下面的描述并结合附图而更明显，其中;图2是用于本专利技术方法的成型设备的一个实施例的截面图。图3至图5是用于本专利技术方法的成型设备的另一实施例的各个截面图。图6是根据本专利技术方法的纤维增强塑料成型制品的截面图。在附图中，从图1至图5，同样的标号是指该设备的同样部份。参考图2，它示出用于本专利技术方法的设备的一个例子，显示了一个上模1和一个下模2，每个分别具有一个合模面6和7，当模具闭合时，相互闭合它们的合模面.该模具在它们之间确定了一个模腔3，一个在下模上有它的底11的储料器12和一个连通储料器和模腔的浇口或通道10。储料器具有这样一种体积，它能储存或保持多于完全浸渍放在模腔中的纤维增强物所需量的液体树脂材料，由此当树脂材料供入模腔之后，就在储料器和浇口中保留残留量的树脂材料。尽管用于本专利技术的注射机不限于任何特定的一个，但从生产率的观点，前面所述的RIM注射机是优选使用的，这样此后的本专利技术描述将以RIM注射机用作注射机。上模1具有一个将压缩气体由具引入储料器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成型纤维增强塑料制品的成型方法，它包括顺序完成下列步骤，这些步骤包括：制备一个上模和一个下模，它们每个具有一个限定模腔的合模面、一个在下模上有其底的储料器和一个当相互合模时将储料器与模腔连通的浇口；将纤维增强物放在下模上，然后闭 合模具；将液体树脂材料以多于其浸渍纤维增强物所需的量，但少于储料器体积的量，通过使用ＲＩＭ注射机注射，以便一次储存大部分液体树脂材料在储料器中；用压缩气体压缩储料器，以便将树脂材料供入模腔并用树脂材料浸渍纤维增强物，同时保持树脂材料 液体化或可流动；并让树脂材料在加热和压力下固化，以形成制品。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古宫清，林义人，
申请(专利权)人：武田药品工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]