CN104802421A - 纤维强化复合材料的成型方法及成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供纤维强化复合材料的成型方法及成型装置，该方法即使在对成型品赋予散热性的金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够实现金属材料和成型品的良好接合状态。纤维强化复合材料的成型方法，将包含强化纤维(21)和基体树脂(20)的纤维强化复合材料(12)与金属箔(13)配置于具有模腔形成面(15a)的模具(10)、(11)内，在模具(10)、(11)内对纤维强化复合材料(12)及金属箔(13)进行加热、加压、冷却，使形成于模腔形成面(15a)的凸凹(19)转印到金属箔(13)，使熔融了的基体树脂(20)流入转印到金属箔(13)的凸凹(13a)并固化，将纤维强化复合材料(12)与金属箔(13)接合。

Description

纤维强化复合材料的成型方法及成型装置

技术领域

本发明涉及使用了热塑性的基体树脂的纤维强化复合材料的成型方法及成型装置。

背景技术

包含强化纤维和热塑性的基体树脂的纤维强化复合材料，其比强度、比弹性模量高，力学特性优异，具有耐候性、耐药品性等高功能特性等，因此在飞机和汽车构件、建材、运动器械构件用过程中受到关注，其需要逐年增加。

近年，在笔记本和OA机器、便携电话、AV机器、家电产品等电气、电子机器的部件、以及容纳这些部件、高密度实装电路的壳体部分，频繁地使用成型性、生产率、经济性优异的纤维强化塑料。特别是在要求高力学特性、刚性、机械强度、轻量性、导电性的情况下，将碳纤维制成强化纤维并以尼龙、PC等热塑性树脂作为基体树脂的碳纤维强化热塑性树脂组合物(CFRTP)由于连目前的通过注射成型法成型的复杂形状也能够灵活地应对，此外能够大量生产，因此被优选使用。

进而，对这样的电气、电子机器的部件及壳体除了力学特性、刚性、机械强度、轻量性、导电性以外，还要求高散热性。因此进行了如下尝试：通过使具有高散热性的金属材料与纤维强化复合材料等树脂材料接合，从而对纤维强化复合材料赋予金属材料的这类特性。

关于树脂材料和金属材料的接合，例如已知如下方法：在纤维强化复合材料预浸料的最外侧上层载置金属箔，通过热压而成型的方法；和在注射成型用模具内插入金属材料，使用碳纤维强化颗粒进行注射成型的方法(专利文献1)。

通过这样的方法使金属材料与纤维强化复合材料接合而成的成型品，金属箔从成型品突起的突起量少，外观也良好。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005285923号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在前述的现有构成的情况下，当金属材料所占的面积超过成型品的总表面积的10％时，成型时对基材施加压力的方向、热传导变得不均一，因此成型性恶化，结果不仅对刚性、强度等成型品的成型品特性带来不良影响，而且金属材料与成型品表面的接合性也恶化。因此，在成型品领域，能够利用金属材料对纤维强化复合材料赋予散热性的范围极其有限。

本发明的目的在于，提供一种成型方法，其即使在对成型品赋予散热性的金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够实现金属材料和成型品的良好接合状态。

用于解决课题的手段

本发明的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于具有模腔形成面的模具内，在前述模具内对前述纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，使形成于前述模腔形成面的凸凹转印到前述金属箔，使熔融了的前述基体树脂流入转印到前述金属箔的凸凹后使其固化，将前述纤维强化复合材料与金属箔接合。

此外，本发明的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与具有孔的金属箔配置于模具内，在前述模具内对前述纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，使熔融了的前述基体树脂流入前述金属箔的前述孔后使其固化，利用前述孔的壁面和与该壁面接触的固化后的前述基体树脂的摩擦力，将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接合。

此外，本发明的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与具有孔的金属箔配置于模具内，在前述模具内对前述纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，使熔融了的前述基体树脂的一部分，从前述金属箔的前述基体树脂侧的面借助前述金属箔的前述孔绕至前述金属箔的与前述基体树脂侧相反侧的面并固化，前述基体树脂从前述金属箔的两侧夹住前述金属箔，从而将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接合。

此外，本发明的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，通过将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于模具内进行合模，并加热、加压、冷却，由此，通过在合模过程中前述金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用前述加热而熔融了的前述基体树脂的一部分流入前述金属箔的前述孔，利用前述冷却而前述基体树脂固化，从而利用前述孔的壁面和与该壁面接触的固化后的前述基体树脂的摩擦力，将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接合。

此外，本发明的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，通过将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于模具内进行合模，并加热、加压、冷却，从而在前述合模的过程中，通过前述金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用前述加热而熔融了的前述基体树脂的一部分，从前述金属箔的前述基体树脂侧的面借助前述金属箔的前述孔绕至前述金属箔的与前述基体树脂侧相反侧的面并固化，前述基体树脂从前述金属箔的两侧夹住前述金属箔，从而将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接合。

此外，本发明的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，在模具内配置具有孔的金属箔与包含强化纤维和基体树脂的第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料，所述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着前述金属箔配置于前述金属箔的上面、下面，在前述模具内对前述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，利用前述加热而熔融了的前述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的前述基体树脂的一部分从前述金属箔的两侧流入前述金属箔的前述孔，通过前述冷却而固化、一体化。

此外，本发明的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，在模具内配置金属箔与包含强化纤维和基体树脂的第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料，所述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着前述金属箔配置于前述金属箔的上面、下面，进行合模，并加热、加压、冷却，从而通过在前述合模过程中前述金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用前述加热而熔融了的前述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的前述基体树脂从前述金属箔的两侧流入前述金属箔的前述孔，通过前述冷却而固化、一体化。

发明效果

根据本发明，使形成于模腔形成面的凸凹转印到金属箔，使纤维强化复合材料的熔融了的基体树脂流入转印到金属箔的前述凸凹并固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。

此外，根据本发明，使纤维强化复合材料的熔融了的基体树脂流入金属箔的孔并使其固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。

此外，根据本发明，纤维强化复合材料的熔融了的基体树脂的一部分从金属箔的前述基体树脂侧的面借助前述金属箔的前述孔绕至前述金属箔的与前述基体树脂侧相反侧的面并使其固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。

此外，根据本发明，通过在合模过程中金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用加热而熔融了的基体树脂的一部分流入前述金属箔的前述孔，通过冷却使前述基体树脂固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。

此外，根据本发明，在合模的过程中通过金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，纤维强化复合材料的熔融了的基体树脂的一部分，从前述金属箔的前述基体树脂侧的面借助前述金属箔的前述孔绕至前述金属箔的与前述基体树脂侧相反侧的面并使其固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。

此外，根据本发明，将包含强化纤维和基体树脂的第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着金属箔配置于前述金属箔的上面、下面，利用加热而熔融了的前述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的前述基体树脂的一部分从前述金属箔的两侧流入前述金属箔的孔，通过冷却使其固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。

此外，根据本发明，将包含强化纤维和基体树脂的第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着金属箔配置于前述金属箔的上面、下面，通过在合模过程中前述金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用加热而熔融了的前述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的前述基体树脂从前述金属箔的两侧流入前述金属箔的前述孔，通过冷却使其固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式1的成型方法中使用的成型装置的侧截面图。

图2为该实施方式的流程图。

图3A为该实施方式中的合模前的成型装置的侧截面图。

图3B为该实施方式中的合模过程中的成型装置的侧截面图。

图3C为该实施方式中的合模时的成型装置的侧截面图。

图4A为将该实施方式中的合模前的模具的要部、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图4B为将该实施方式中的合模时的成型装置的要部、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图5A为将本发明的实施方式2中的合模前的成型装置的要部、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图5B为该实施方式中的合模时的成型装置的要部和纤维强化复合材料的侧截面图。

图6A为将本发明的实施方式3中的合模前的成型装置的要部、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图6B为将该实施方式中的合模时的成型装置的要部、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图7A为将本发明的实施方式4中的合模前的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图7B为将该实施方式中的合模时的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图7C为表示该实施方式中的成型装置的具体的模形状的合模前的侧截面图。

图7D为表示该实施方式中的成型装置的具体的模形状的合模时的侧截面图。

图8A为将本发明的实施方式5中的合模前的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图8B为将该实施方式中的合模时的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图8C为表示该实施方式中的成型装置的具体的模形状的合模前的侧截面图。

图8D为表示该实施方式中的成型装置的具体的模形状的合模时的侧截面图。

图9A为将本发明的实施方式6中的合模前的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图9B为将该实施方式中的合模时的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图10A为将本发明的实施方式7中的合模前的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图10B为将该实施方式中的合模时的成型装置、金属箔和纤维强化复合材料放大的侧截面图。

图10C为表示该实施方式中的成型装置的具体的模形状的合模前的侧截面图。

图10D为表示该实施方式中的成型装置的具体的模形状的合模时的侧截面图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的各实施方式进行说明。

予以说明，相同构成要素带有相同符号，有时会将重复的说明省略。

此外，附图中，为了便于理解而将各构成要素在主体中示意性示出。图示的各构成要素的厚度、长度等出于方便制图的目的而与实际时不同。

以下的实施方式中所示的各构成要素的形状、尺寸等为一个例子，没有特别限定，可以在实质上不脱离本发明效果的范围内进行各种变更。

(实施方式1)

图1～图4A、图4B表示本发明的实施方式1。

图1为表示成型装置的主要部分的侧截面图。

该成型装置由作为第1模具的可动侧模具10、和作为第2模具的固定侧模具11构成。可动侧模具10具有凸状的模腔形成面15a，模腔形成面15a与固定侧模具11的凹状的模腔形成面15b一起形成用于成型出成型品的成型空间。在可动侧模具10的内部，在最接近模腔形成面15a的位置设置有冷却回路16和电气式加热器等加热回路17。在固定侧模具11的内部，在最接近模腔形成面15b的位置设置有冷却回路16和加热回路17。

予以说明，在此，与冷却回路16相比，将加热回路17配置于最接近模腔形成面15a、15b的位置，但与加热回路17相比，将冷却回路16配置于最接近模腔形成面15a、15b的位置也是可以的。

此外，凸状的模腔形成面15a及凹状的模腔形成面15b可以分别配置于可动侧模具10、固定侧模具11中的任一个。

配置于固定侧模具11侧的被加工材料挤压板14在固定模具11侧可动，所述被加工材料挤压板14与固定侧模具11将金属箔13及热塑性的纤维强化复合材料12夹入而束缚纤维强化复合材料12及金属箔13。图1中金属箔13配置于可动侧模具10侧、纤维强化复合材料12配置于固定侧模具11侧，但金属箔13配置于固定侧模具11侧、纤维强化复合材料12配置于可动侧模具10侧也是可以的。

图2为表示成型方法的流程图。基于该流程图依次对图3A～图3C的成型工序进行说明。

步骤S1中，如图3A所示那样将纤维强化复合材料12及金属箔13向模具内输送。此时，纤维强化复合材料12及金属箔13被输送至固定侧模具11与被加工材料挤压板14之间。合模前的要部的放大图如图4A所不。

由该图可知，可动侧模具的模腔形成面15a的表面被施加了数μm～数百μm的微小凸凹19。纤维强化复合材料12是将基体树脂20和强化纤维织物21交互层叠构成的。金属箔13的厚度为数μm～数百μm程度。

予以说明，具有微小凸凹19的模腔形成面15a可以配置于固定侧模具侧或者可动侧模具侧中的任一者，金属箔13配置于与具有微小凸凹19的模腔形成面接触的一侧。

步骤S2中，被加工材料挤压板14移动至固定侧模具11侧，通过固定侧模具11和被加工材料挤压板14将纤维强化复合材料12及金属箔13夹入而束缚纤维强化复合材料12及金属箔13。在被加工材料挤压板14中，按照下述工序在中央形成用于使模腔形成面15a通过的孔14a。

步骤S3中，如图3B所示那样将模具闭合，在纤维强化复合材料12及金属箔13与可动侧模具10的模腔形成面15a接触时暂时保持，将纤维强化复合材料12及金属箔13加热至纤维强化复合材料12中所浸含的基体树脂20的熔融温度以上、强化纤维织物21的熔融温度以下的温度。该例子中，可动侧模具10隔着金属箔13与纤维强化复合材料12抵接。

步骤S4中，将可动侧模具10和固定侧模具11合模、加压，使纤维强化复合材料12的基体树脂20在模具的模腔内流动的同时，利用基体树脂20的流动，使强化纤维织物21也与基体树脂20同步地在模具的模腔内流动。在此，可动侧模具10的模腔形成面15a施加有微小凸凹19，因此如图4B所示那样，通过合模、加压，微小凸凹19被转印到金属箔13，熔融的基体树脂20流入到转印到金属箔13上的微小凸凹19。

进而，具体而言，如上所述在金属箔13的第1面13u及第2面13d这两面形成有微小凸凹19，因此熔融了的基体树脂20的一部分流入金属箔13上的微小凸凹19，然后使基体树脂固化。按照这种方式固化后的基体树脂20的与金属箔13上的微小凸凹19的接触面积变大，因此产生较大摩擦力，在基体树脂20与金属箔13之间获得接合效果。将这样的效果称为锚固效果，通过锚固效果能够将纤维强化复合材料与金属箔接合。

步骤S5中，通过配置于固定侧模具11的模腔形成面15b的冷却回路16使纤维强化复合材料12中的基体树脂20固化，在基体树脂20的固化温度以下，将成型品18从模具内取出。

步骤S6中，将可动侧模具10和固定侧模具11开模，将可动侧模具10的凸形状的模腔形成面15a所附着的成型品18从模具取出。

根据所述构成，将热塑性的纤维强化复合材料12及金属箔13在模具内加热，使基体树脂20再次熔融、同时进行压缩加工，从而使基体树脂20在模具的模腔内流动并利用锚固效果将金属箔13与基体树脂20接合，从而可以获得包含连续纤维的纤维强化复合材料12的单侧整面与金属箔13接合的成型品18。

予以说明，已经确认：不在模腔形成面15a的表面施加微小凸凹19且通过同样的方法成型的情况下，无法在纤维强化复合材料与金属箔之间获得接合效果、容易剥离。已经确认：通过在模腔形成面15a的表面施加微小凸凹19，在纤维强化复合材料与金属箔之间能够获得充分的接合效果、不易剥离。

(实施方式2)

图5A和图5B表示本发明的实施方式2。

实施方式1中在模腔形成面15a形成有微小凸凹19，但在该实施方式2中，如图5A所示那样，在模腔形成面15a不形成微小凸凹19。进而，该实施方式2中，金属箔13预先形成有孔22。关于金属箔13的预先形成孔22的位置，例如在底面为四边形的深皿状的成型物的情况下，在该四边形底面的四个角的顶部15c(参照图1)的附近预先形成，或者在成型品上的金属箔13容易从纤维强化复合材料剥离的部位预先形成。

关于孔22，在位于成型品的平面部的部分并列形成多个数mm左右的孔22是理想的。孔22的形状、尺寸、排列可以根据成型品的形状适当选择。除了模腔形成面15a有无微小凸凹19以外的构成和成型方法均与实施方式1相同。

图5B表示合模中的成型装置的侧截面图。

根据所述构成，使用形成有孔22的金属箔13，熔融了的基体树脂20的一部分流入金属箔13上的孔22中并在冷却后使其固化，固化后的基体树脂20通过与孔22的壁面22a接触的部位的摩擦力而将具有孔22的金属箔13固定，获得纤维强化复合材料12与金属箔13的接合效果。

此外，金属箔13可以配置于可动侧模具的模腔形成面15a侧、固定侧模具的模腔形成面15b侧中的任一侧。

此外，也可以使用实施方式1所示的具有微小凸凹19的模腔形成面15a通过实施方式2所示的方法进行成型。

此外，实施方式2中，孔22从作为金属箔13的下表面的第2面13d贯通至作为上表面的第1面13u，但孔22不贯通至金属箔13的第1面13u时也是有效的。

(实施方式3)

图6A和图6B表示本发明的实施方式3。

实施方式2中，金属箔13的对应于孔22的位置的模腔形成面15a为平面，但该实施方式3中，如图6A所示那样，与形成于金属箔13的孔22的位置对应地，在模腔形成面15a形成有凹部23。凹部23的长度L1大于孔22的长度L2。

除了金属箔13有无孔22、模腔形成面15a有无微小凸凹和凹部23以外的构成和成型方法均与实施方式1相同。此外，金属箔13的孔22的形状与实施方式2相同。

图6B表示合模中的成型装置的侧截面图。根据所述构成，熔融了的基体树脂20的一部分流入金属箔13上的孔22，通过了孔22的基体树脂20填充到模腔形成面15a的表面的凹部23内。然后，通过冷却而固化后的基体树脂20以从两面夹着具有孔22的金属箔13的形状，成为纤维强化复合材料12与作为金属箔13的上表面的第1面13u咬合的状态，因此金属箔13不易剥离，获得纤维强化复合材料12与金属箔13的接合效果。

此外，也可以使用实施方式1所示的具有微小凸凹19的模腔形成面15a通过实施方式3所示的方法进行成型。

此外，金属箔13可以配置于可动侧模具的模腔形成面15a侧、固定侧模具的模腔形成面15b侧中的任一侧。

(实施方式4)

图7A～图7D表示本发明的实施方式4。

实施方式2中，作为金属箔13，使用的是在合模前的状态下已经形成有孔22的金属箔，在该实施方式4中，如图7A所示那样，作为金属箔13，使用未形成孔22的金属箔。

图7A表示实施方式4中的成型装置的合模前的侧截面图，图7B表成型装置的合模时的侧截面图。模腔形成面15a中未施加微小凸凹19。此外，金属箔13可以配置于可动侧模具的模腔形成面15a侧、固定侧模具的模腔形成面15b侧中的任一侧。

通过在合模中特意地使金属箔13断裂，从而在合模中产生孔22。作为通过断裂而产生孔22的方法，可以列举对成型品赋予金属箔大幅延展的形状、赋予R小且尖锐形状。

除了金属箔13在合模中断裂、产生孔22及模腔形成面15a有无微小凸凹19以外的构成和成型方法均与实施方式1、2相同。

图7C和图7D表示在合模中产生孔22的具体例。

如图7C所示，合模前的金属箔13并未形成孔22，在例如底面为四边形的深皿状的成型物的情况下，通过合模使张力作用于位于该四边形底面的四个角的顶部15c位置的金属箔13部分，如图7D所示那样使金属箔13在顶部15c的附近断裂，从而可以容易地形成孔22。

根据所述构成，熔融了的基体树脂20的一部分流入在合模过程中由于金属箔13的一部分断裂而产生的孔22中并在冷却后发生固化，从而固化后的基体树脂20通过接触孔22的壁面的部位的摩擦力而将具有孔22的金属箔13固定，因此获得纤维强化复合材料12与金属箔13的接合效果。

此外，也可以使用实施方式1所示的具有微小凸凹19的模腔形成面15a通过实施方式4所示的方法进行成型。

(实施方式5)

图8A～图8D表示本发明的实施方式5。

实施方式4中，对应于在后工序中形成的孔22的位置的模腔形成面15a为平面，在该实施方式5中，如图8A所示那样，在模腔形成面15a形成有凹部23。凹部23的长度L1大于合模时形成的孔22的长度L2。

图8A表示实施方式5中的成型装置的合模前的侧截面图，图8B表示实施方式5中的成型装置的合模时的侧截面图。

这里使用的金属箔13，在合模前的状态下不具有孔22，在合模过程中由于金属箔13的一部分断裂而形成孔22。模腔形成面15a的表面中的、与由于金属箔13断裂而产生的孔22接触的部位形成有凹部23。进而，模腔形成面15a未施加实施方式1中可见的微小凸凹19。

根据所述构成，熔融了的基体树脂20的一部分流入在合模过程中由于金属箔13断裂而产生的金属箔13上的孔22并通过孔22后，填充到模腔形成面15a的表面的凹部23内。然后，通过冷却而固化后的基体树脂20呈从两面夹着具有孔22的金属箔13的形状并保持该形状，获得纤维强化复合材料12与金属箔13的接合效果。

图8C和图8D表示合模中产生孔22的具体例。

如图8C所示，合模前的金属箔13并未形成孔22，通过合模，将使金属箔13的一部分断裂的程度的张力，作用于与可动侧模具的模腔形成面15a的角的顶部15c接触的金属箔13的特定位置，如图8D所示那样，金属箔13在前述特定位置处断裂，形成孔22。

此外，这里将金属箔13配置于可动侧模具的模腔形成面15a侧，但也可以将金属箔13配置于固定侧模具的模腔形成面15b侧。

除了金属箔13的一部分在合模中断裂而产生孔22、以及模腔形成面15a有无微小凸凹19及凹部23以外的构成和成型方法均与实施方式1相同。此外，在金属箔13上产生孔22的方法与实施方式4相同。

此外，也可以使用实施方式1所示的具有微小凸凹19的模腔形成面15a通过实施方式5所示的方法进行成型。

(实施方式6)

图9A、图9B表示本发明的实施方式6。

实施方式2中，具有孔22的金属箔13配置于纤维强化复合材料12与模腔形成面15a之间，但在该实施方式6中，在模腔形成面15a与模腔形成面15b之间配置有第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b，具有孔22的金属箔13配置于第1纤维强化复合材料12a与第2纤维强化复合材料12b之间。

图9A表示实施方式6中的成型装置的合模前的侧截面图，图9B表示实施方式5中的成型装置的合模时的侧截面图。

处于合模前状态的金属箔13与模腔形成面15a侧、固定侧模具的模腔形成面15b侧中任一侧均不接触。进而，模腔形成面15a未施加微小凸凹19。除了金属箔13有无孔22、金属箔的配置位置、及模腔形成面15a有无微小凸凹19以外的构成和成型方法均与实施方式1、2相同。

根据所述构成，如图9B所示那样，合模时通过加热而熔融了的第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b的基体树脂20的一部分从金属箔13的两面侧流入金属箔13的孔22中并合流。然后，通过冷却而固化后的第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b的基体树脂20按照利用孔22相连接的形状而固定，因此获得第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b与金属箔13的接合效果。

此外，也可以使用实施方式1所示的具有微小凸凹19的模腔形成面15a通过实施方式6所示的方法进行成型。

(实施方式7)

图10A、图10B表示本发明的实施方式7。

实施方式6中，将预先形成有孔22的金属箔13配置于第1纤维强化复合材料12a与第2纤维强化复合材料12b之间，但在该实施方式7中，在处于合模前的状态下，如图10A所示那样，未形成孔22的金属箔13被配置于第1纤维强化复合材料12a与第2纤维强化复合材料12b之间。此外，金属箔13与可动侧模具的模腔形成面15a侧、固定侧模具的模腔形成面15b侧中任一侧均不接触。进而，模腔形成面15a未施加微小凸凹19。

这里使用的金属箔13最初不具有孔22，但通过在合模过程中金属箔13的一部分断裂而形成有孔22。

除了金属箔13的一部分在合模中断裂而产生孔22、以及金属箔13的配置位置、及模腔形成面15a有无微小凸凹19以外的构成和成型方法均与实施方式1相同。此外，合模过程中使金属箔13的一部分断裂的方法与实施方式4相同。

图10C和图10D表示在合模中产生孔22的具体例。

如图10C所示，合模前的金属箔13并未形成孔22，通过合模，将使金属箔13的一部分断裂的程度的张力，作用于与可动侧模具的模腔形成面15a的角的顶部15c对应的金属箔13的特定位置，如图10D所示那样，金属箔13在前述特定位置处断裂，形成孔22。并且，通过熔融了的第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b的基体树脂20流入孔22，并冷却，由此第1纤维强化复合材料12a的基体树脂20和第2纤维强化复合材料12b的基体树脂20在孔22的内部一体化并固化，因此获得第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b与金属箔13的接合效果。

根据所述构成，通过在合模过程中金属箔13断裂而产生的金属箔13上的孔22中，熔融了的基体树脂20的一部分从金属箔13的两面侧流入金属箔13上的孔22且合流。然后，通过冷却而固化后的第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b的基体树脂20按照利用孔22相连接的形状而固定，因此获得第1纤维强化复合材料12a、第2纤维强化复合材料12b与金属箔13的接合效果。

此外，也可以使用实施方式1所示的具有微小凸凹19的模腔形成面15a通过实施方式6所示的方法进行成型。

上述各实施方式的金属箔为熔点和热传导率均高于纤维强化复合材料中的基体树脂的箔片，具体可以使用铝箔、铜箔等。

上述各实施方式中以金属箔为例进行了说明，但其也可以是熔点、热传导率高于纤维强化复合材料的高分子等的箔片。具体而言，也可以是热传导性的石墨片等高热传导箔。

产业上的可利用性

本发明对于必须兼顾高力学特性、刚性、机械强度和轻量性与散热性的各种成型品是有用的。

符号说明

10  可动侧模具

11  固定侧模具

12  纤维强化复合材料

12a、12b  第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料

13  金属箔

13a 被转印到金属箔13的凸凹

14  被加工材料挤压板

15a 可动侧模具的模腔形成面

15b 固定侧模具的模腔形成面

15c 模腔形成面15a的角的顶部

15d 模腔形成面15a的平面部

16  冷却回路

17  加热回路

18  成型品

19  微小凸凹

20  基体树脂

21  强化纤维织物

22  孔

23  凹部

Claims (10)

1.一种纤维强化复合材料的成型方法，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于具有模腔形成面的模具内，在所述模具内对所述纤维强化复合材料和所述金属箔进行加热、加压、冷却，

由此使形成于所述模腔形成面的凸凹转印到所述金属箔，使熔融了的所述基体树脂流入转印到所述金属箔的凸凹后使其固化，从而将所述纤维强化复合材料与所述金属箔接合。

2.一种纤维强化复合材料的成型方法，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与具有孔的金属箔配置于模具内，在所述模具内对所述纤维强化复合材料和所述金属箔进行加热、加压、冷却，

由此使熔融了的所述基体树脂流入所述金属箔的所述孔后使其固化，通过所述孔的壁面和与该壁面接触的固化后的所述基体树脂的摩擦力，从而将所述纤维强化复合材料与所述金属箔接合。

3.一种纤维强化复合材料的成型方法，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与具有孔的金属箔配置于模具内，

在所述模具内对所述纤维强化复合材料和所述金属箔进行加热、加压、冷却，

由此使熔融了的所述基体树脂的一部分，从所述金属箔的所述基体树脂侧的面借助所述金属箔的所述孔绕至所述金属箔的与所述基体树脂侧相反侧的面并固化，通过所述基体树脂从所述金属箔的两侧夹住所述金属箔，从而将所述纤维强化复合材料与所述金属箔接合。

4.一种纤维强化复合材料的成型方法，通过将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于模具内进行合模，并加热、加压、冷却，

在所述合模过程中金属箔的一部分断裂，由此在所述金属箔的一部分产生孔，

利用所述加热而熔融了的所述基体树脂的一部分流入所述金属箔的所述孔，

通过利用所述冷却而使所述基体树脂固化，从而利用所述孔的壁面和与该壁面接触的固化后的所述基体树脂的摩擦力，将所述纤维强化复合材料与所述金属箔接合。

5.一种纤维强化复合材料的成型方法，通过将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于模具内进行合模，并加热、加压、冷却，

在所述合模的过程中所述金属箔的一部分断裂，由此在所述金属箔的一部分产生孔，

利用所述加热而熔融了的所述基体树脂的一部分从所述金属箔的所述基体树脂侧的面，借助所述金属箔的所述孔，绕至所述金属箔的与所述基体树脂侧相反侧的面并固化，通过所述基体树脂从所述金属箔的两侧夹住所述金属箔，从而将所述纤维强化复合材料与所述金属箔接合。

6.一种纤维强化复合材料的成型方法，在模具内配置具有孔的金属箔与包含强化纤维和基体树脂的第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料，其中，所述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着所述金属箔配置于所述金属箔的上面、下面，

在所述模具内对所述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料和所述金属箔进行加热、加压、冷却，

由此利用所述加热而熔融了的所述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的所述基体树脂的一部分从所述金属箔的两侧流入所述金属箔的所述孔，通过所述冷却而固化、一体化。

7.一种纤维强化复合材料的成型方法，通过在模具内配置金属箔与包含强化纤维和基体树脂的第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料，进行合模，并加热、加压、冷却，

在所述合模过程中所述金属箔的一部分断裂，由此在所述金属箔的一部分产生孔，

利用所述加热而熔融了的所述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的所述基体树脂从所述金属箔的两侧流入所述金属箔的所述孔，通过所述冷却而固化、一体化，

其中，所述第1纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着所述金属箔配置于所述金属箔的上面、下面。

8.一种成型品，其通过权利要求1～7中任一项所述的纤维强化复合材料的成型方法而成型。

9.一种纤维强化复合材料的成型装置，其为将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于具有模腔形成面的模具内，在模具内对纤维强化复合材料和金属箔进行加热、加压、冷却的成型装置，

其中，在所述模具的所述金属箔侧的模腔形成面形成有被转印到所述金属箔的形状的凸凹。

10.一种纤维强化复合材料的成型装置，其为将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于具有模腔形成面的模具内，在模具内对所述纤维强化复合材料和所述金属箔进行加热、加压、冷却的成型装置，

其中，在所述模具的所述金属箔侧的模腔形成面，与利用所述加热而熔融后所述基体树脂流入所述金属箔的孔的位置相对应地形成有凹部。