CN101348011A - 纤维补强树脂成型方法 - Google Patents

Abstract

一种纤维补强树脂成型方法，先将多层迭置的预浸树脂纤维织布置入一模具的模穴中，模具具有多数穿孔连通模穴与外界，接着，加热模具并通过穿孔将模穴中的气体抽出，如此，预浸树脂纤维织布间的气泡可被有效抽离，同时多余的树脂亦可被抽离，使成品具有更佳的机械强度。

Description

纤维补强树脂成型方法

技术领域

本发明与纤维补强树脂有关，特别是指一种纤维补强树脂成型方法，可有效去除纤维补强树脂中的气泡，并改善成品的机械强度。

背景技术

如图1所示，一般纤维补强树脂的成型方法是将多数预浸树脂的纤维织布层层相迭，形成一管状体1，再将该管状体1置入一模具2的模穴3中，该模具2可分成一上模4与一下模5，于该上、下模之间形成一环状的树脂槽6围绕该模穴3，接着利用上、下二加热板7加热该模具2，并将高压空气灌入该管状体1内一气囊91中，使该管状体1膨胀而贴抵于该模穴3的周壁，一段时间后该管状体1即可固化成型。

以目前的技术水准，将多层纤维织布层层相迭时，尚无法完全避免织布间气泡8的产生，气泡的存在会影响成品的机械强度，因此，公知方法于加热模具2时，会于该模具2外部抽气，使纤维织布间的气泡8于树脂熔化时逸出，然而此作法的效果仅于该上、下模间的缝隙9附近较显著，其余部份的气泡仍难逸散，另有于该树脂槽6中抽气的，惟其效果仍仅及于该缝隙9附近，成型后成品中气泡数量(即结构缺陷)仍多，影响整体的结构强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维补强树脂成型方法，其可有效去除纤维补强树脂中的气泡，以改善成品的机械强度。

为实现上述目的，本发明提供的纤维补强树脂成型方法，包含有以下步骤：

(a)将多层迭置的预浸树脂纤维织布置入一模具的模穴中，其中该模具具有至少一穿孔连通该模穴与外界；以及

(b)加热该模具并通过该穿孔将该模穴中的气体抽出。

所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面具有一凹槽，该穿孔位于该凹槽中。

所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一环槽围绕该凹槽，用以容置一封条。

所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具具有一容置槽由该凹槽延伸而出，用以供一气嘴容置。

所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一环槽围绕该凹槽，用以容置一封条。

所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一盖板覆盖于该凹槽与该容置槽，使该凹槽仅经由该气嘴与外界连通。

所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一环槽围绕该凹槽，用以容置一封条，该封条并贴抵于该盖板。

所述的纤维补强树脂成型方法，其中，于步骤(a)中该预浸树脂纤维织布卷绕成一管体，于步骤(b)中则于该管体内部灌入高压气体。

概括地说，本发明所提供的纤维补强树脂成型方法包含有以下步骤：首先，将多层迭置的预浸树脂纤维织布置入一模具的模穴中，其中该模具具有至少一穿孔连通该模穴与外界，接着，加热该模具并通过该穿孔将该模穴中的气体抽出，如此，预浸树脂纤维织布间的气泡可被有效抽离，同时多余的树脂亦可被抽离，使成品具有更佳的机械强度。

附图说明

图1是公知纤维补强树脂成型方法的示意图；

图2是本发明第一较佳实施例所使用模具的立体图；

图3是本发明第一较佳实施例的示意图；

图4是本发明第二较佳实施例的示意图；

图5是本发明第三较佳实施例的示意图。

附图中主要组件符号说明：

1管状体

2模具

3模穴

4上模

5下模

6树脂槽

7加热板

8气泡

9缝隙

91气囊

10管体

12模具

14模穴

16环槽

18气泡

20上模

22穿孔

23顶面

24凹槽

25环槽

26容置槽

27侧面

28封条

29气嘴

291外套

30下模

32穿孔

33底面

34凹槽

35环槽

36容置槽

38封条

39气嘴

391外套

40加热板

42气囊

44气嘴

50模具

52上模

53顶面

54下模

55底面

56盖板

561螺栓

57凹槽

58凹槽

63环槽

64环槽

65封条

66封条

68模穴

70加热板

80模具

81上模

82下模

83模穴

84片状体

85加热板

86穿孔

具体实施方式

为了详细说明本发明的构造及特点所在，举以下三较佳实施例并配合附图说明如后。

请参阅图2、图3，本发明第一较佳实施例所提供的纤维补强树脂成型方法是先将多层预浸树脂纤维织布层层迭置并卷绕成一管体10，再将该管体10置入一模具12的模穴14中，纤维补强树脂的纤维可采用而不限于碳纤维、玻璃纤维、硼纤维或克维拉(Kevlar)纤维，树脂可为热固性树脂或热塑性树脂，该模具12是由一上模20与一下模30所组成，该上、下模之间另形成有一环槽16围绕该模穴14。

该上模20具有多数穿孔22连通该模穴14与外界，该上模20的顶面23具有一凹槽24，一环槽25围绕该凹槽24，以及一容置槽26由该凹槽24延伸至该上模20的一侧面27，该等穿孔22位于该凹槽24中，该环槽25中容置一由软质材料如硅胶或橡胶制成的封条28，该容置槽26中则容置一气嘴29，该气嘴29具有一外套291由软质材料如硅胶或橡胶制成，使该气嘴29具有较佳的气密性。

该下模30的结构与该上模20类似，同样具有多数穿孔32、一凹槽34位于其底面33、一环槽35、一容置槽36、一封条38以及一气嘴39，该气嘴39具有一外套391。

接着，利用二加热板40分别贴抵于该上模20的顶面23与该下模30的底面33，一方面对该模具12加热，另一方面该二加热板40压抵于该等封条28、38与该等气嘴29、39的外套291、391而使该上、下模20、30的凹槽24、34形成气密状态，利用一抽气机(图未示)通过该等气嘴29、39、该等凹槽24、34与该等穿孔22、32抽气可将该模穴14中的气体抽出，同时将高压气体经由一气嘴44灌入该管体10内部的气囊42，使该管体10膨胀而贴抵于该模穴14的周壁，由于模具12加热时使树脂融化，其中的气泡18即可逸散至该模穴14中而经由该等穿孔22、32被抽出，除此之外，本实施例亦于该模具12周围及该环槽16抽气，使纤维织布中气泡18可经由该上、下模20、30间的缝隙被抽离，由此，以本发明所提供的成型方法制成的成品其内部无气泡或仅余有少数气泡，其结构强度极佳；再者，多余的树脂除可经由该上、下模20、30间的缝隙被抽至该环槽16外，亦可经由该等穿孔22、32被抽至该等凹槽24、34中堆积，由此，成型后的成品其壁厚更加均匀，各部位的机械强度更为一致。

本发明的成型方法可应用至各项复合材料产品，特别是大面积组件如飞机零件、汽车零件、运动器材、行李箱零件、计算机零件、自行车零件等，除可改善机械强度外，甚至可以较少的原料制成强度更高、重量更轻的成品。

于本实施例中，经由该等穿孔22、32被抽出的树脂可堆积于该等凹槽24、34中，待制备工艺结束后再行清理即可，然实际操作时，却常发生树脂沾黏至该等加热板40的情形，由于加热板上的树脂不易清理，故模具的结构可更改如图4所示，为本发明第二较佳实施例所提供成型方法使用的模具50，该模具50的结构于前述第一实施例相似，仅于上模52顶面53及下模54底面55各由若干螺栓561设一盖板56，该盖板56覆盖于上、下模52、54的凹槽57、58与容置槽(图未示)，使该等凹槽57、58仅分别经由一气嘴(图未示)与外界连通，且该上、下模52、54的环槽63、64中各设有一封条65、66，该等封条65、66并贴抵于该等盖板56，由此，利用抽气机(图未示)即可通过该等气嘴将模穴68中的气体连同多余的树脂抽出，二加热板70可通过该等盖板56对该模具50加热，如此，即可避免树脂沾黏至该等加热板70，且该等盖板56的拆卸、清理相当方便，因此，本实施例所采用的模具50更具有方便清理树脂的优点。

前述二实施例所述乃所谓的内压法，本发明的精神亦可应用至外压法，如图5所示，为本发明第三较佳实施例所提供成型方法使用的模具80，该模具80具有一上模81与一下模82，该上模具有二穿孔86，该上、下模之间形成一模穴83，将多层预浸树脂纤维织布层层迭置成片状体84后，置入该模穴83中，再利用二加热板85对该模具80加热同时经由该等穿孔86抽气即可，无需如内压法般于该管体内部的气囊中灌入高压气体；于本实施例中由于该片状体84的厚度不大，故仅于上模81设置穿孔86即可将片状体84中气泡有效抽离，当片状体的厚度较大时亦可于下模82设置穿孔。

值得一提的是，前述外压法与内压法可于一模具中同时使用，例如曲棍球杆，其握柄是利用内压法成型，其底端刀部则利用外压法成型，于此模具亦可应用本发明的精神设置穿孔进行抽气。

基于本发明的精神，只要于模具中设有至少一穿孔，并于模具加热时经由该穿孔将模穴中气体抽出，即应为本发明权利要求范围所涵盖，至于将模具分成几个、穿孔的数量或位置、是否设有凹槽、环槽或容置槽、模具加热的方式，均可加以变化而未脱离本发明的权利要求范围。

Claims (8)

1、一种纤维补强树脂成型方法，包含有以下步骤：

(a)将多层迭置的预浸树脂纤维织布置入一模具的模穴中，其中该模具具有至少一穿孔连通该模穴与外界；以及

(b)加热该模具并通过该穿孔将该模穴中的气体抽出。

2、如权利要求1所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面具有一凹槽，该穿孔位于该凹槽中。

3、如权利要求2所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一环槽围绕该凹槽，用以容置一封条。

4、如权利要求2所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具具有一容置槽由该凹槽延伸而出，用以供一气嘴容置。

5、如权利要求4所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一环槽围绕该凹槽，用以容置一封条。

6、如权利要求4所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一盖板覆盖于该凹槽与该容置槽，使该凹槽仅经由该气嘴与外界连通。

7、如权利要求6所述的纤维补强树脂成型方法，其中，该模具的外表面设有一环槽围绕该凹槽，用以容置一封条，该封条并贴抵于该盖板。

8、如权利要求1所述的纤维补强树脂成型方法，其中，于步骤(a)中该预浸树脂纤维织布卷绕成一管体，于步骤(b)中则于该管体内部灌入高压气体。

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