CN111712374B - 复合材料制品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供用于对复合材料制品赋予自由度比以往高的图案的技术,所述复合材料制品由采用特定纤维(碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维)制的线形成的织造布和树脂构成。作为第一过程,使采用特定纤维制的线形成的织造布即特定纤维布(100)与采用热塑性树脂制成的内衬片材(200)重叠。其次,通过用刺绣线(300)进行刺绣,从而在特定纤维布(100)的表面制作图案。刺绣线(300)为特定纤维制,将特定纤维布(100)和内衬片材(200)贯通。然后,将特定纤维布(100)和内衬片材(200)用由热塑性树脂制成的树脂片材(400)夹持,采用RFI法使其固化。

Description

复合材料制品的制造方法
技术领域
本发明涉及复合材料制品的制造方法。
背景技术
在本申请中,“特定纤维”这样的文语意味着碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维的总称。另外,在本申请中,称为“特定纤维制的线”的情况下,意指采用碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维中的至少一个制成的线。当然,用碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维中的2个以上制成的线也相当于特定纤维制的线。
上述的特定纤维或特定纤维制的线大体上在工业上使用。其中公知的有使用了采用特定纤维制的线制作的布和树脂的复合材料制品。就复合材料制品而言,例如,如果将使用碳纤维制的线制作的布和树脂组合,则称为碳纤维增强塑料,如果将使用玻璃纤维制的线制作的布和树脂组合,则称为玻璃纤维增强塑料,如果将使用芳族聚酰胺纤维制的线制作的布和树脂组合,则称为芳族聚酰胺纤维增强塑料等,将这些总称为增强纤维塑料等。
使用了采用特定纤维制的线制作的布和树脂的复合材料制品具有轻、另外与其轻质相比强度强这样的优异的物理特性。因此,该复合材料制品的用途如已述那样,与其说工业用为主,不如说大致100%用于工业。
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,就复合材料制品而言,多关注其优异的物理特性而使用。当然,复合材料制品具有的优异的物理特性是极佳的,但从美观的方面出发,可以说现状是几乎没有下任何的工夫。根据本申请发明人的想法,这真是可惜。
然而,在复合材料制品的表面,特别是构成复合材料制品的树脂为透明的情况下,构成复合材料制品的布、特别是织造布的折叠图案 (折柄)从外部可目视地出现。例如,作为织造布,在将其织造时,可使用碳纤维制的黑色线和着色的例如红色的芳族聚酰胺纤维制的线,制作具有黑色和红色的线的折叠图案的织造布。利用其,如果说存在,也存在具有来自折叠图案的花样的复合材料制品。
但是,就来自折叠图案的花样而言,其自由度不高,从美观的方面出发,难以说充分。只要能够对复合材料制品给予更自由的图案,也有可能能够唤起复合材料制品的新的需求。
本申请发明的课题在于提供用于对由采用特定纤维制的线制成的布和树脂构成的复合材料制品给予自由度比以往高的图案的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题,本申请发明人反复研究。其结果获得了如下的构想:像对于一般的布进行刺绣那样,通过对于复合材料制品中使用的用特定纤维制的线制作的布即特定纤维布用特定纤维制的线进一步进行刺绣,从而或可能够在特定纤维布中自由度高地设置图案。
但是,实际尝试进行其,结果用特定纤维制的线对特定纤维布进行刺绣时,在构成特定纤维布的特定纤维制的线之间产生间隙,进而间隙传播,成为某种龟裂,发生排列混乱、局部的褶皱的产生、变形,将表面平滑性扰乱,由于设计性的显著的劣化,产生了大幅地损害作为美观的价值的不利情形。其结果,在最终得到的复合材料制品中部分地发现强度上不充分的部位。
而且,进行了进一步的试错,结果本申请发明人确立了也包含这样的不利情形在内地解决上述的课题的技术。
本申请发明人提出的发明如下所述。
本申请发明为包含特定纤维布的复合材料制品的制造方法(以下有时简称为“制造方法”。),所述特定纤维布为采用特定纤维制的线制成的布,所述特定纤维为碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维中的至少一个。
该制造方法包含:第一过程,其中,在所述特定纤维布的里面侧重叠作为片材的内衬片材;第二过程,其中,采用作为所述特定纤维制的线的刺绣线进行刺绣,以在所述特定纤维布的表面侧制作所期望的图案,并且使得贯穿所述特定纤维布和所述内衬片材这两者;第三过程,其中,在所述第二过程之后,采用透明的树脂使所述特定纤维布和所述内衬片材固体化(也包含采用固化的固体化,下同)以制成复合材料制品。
该制造方法在第二过程中,对于特定纤维布,使用作为特定纤维制的线的刺绣线进行刺绣以得到所期望的图案。这是基于上述的本申请发明人的构想。但是,仅凭此,将产生上述的不利情形。在本申请发明中通过使用内衬片材,从而将其克服。将内衬片材在第一过程中重叠于特定纤维布的里面侧。在该状态下,用第二过程中的刺绣线进行刺绣。刺绣线使得将特定纤维布与内衬片材这两者贯穿。于是,在刺绣后的特定纤维布中,成为设计性的显著劣化的原因的刺绣部分的表面平滑性的紊乱得到抑制。认为产生这样的改善的原因在于,虽然通过刺绣在构成特定纤维布的线的排列上产生缝针引起的最小限度的间隙,但通过使用内衬片材,从而可使撕裂应力的一部分担负于内衬片材,利用内衬片材与特性纤维布的相互补强效果,抑制在布面产生的很少的间隙(龟裂的)的传播成为可能。
而且,在第二过程之后,执行采用透明的树脂使进行了刺绣的特定纤维布和内衬片材固化的第三过程。其结果得到的复合材料制品也有着在特定纤维布的表面侧制作的图案漂亮,在使得能够从复合材料制品的表面侧目视在特定纤维布的表面侧通过刺绣制作的图案的同时,其图案漂亮。
应予说明,本申请中,就特定纤维布的“表侧”和“里侧”而言,在特定纤维布中通过刺绣制作所期望的图案的一侧定义为表侧,其相反侧定义为里侧。特定纤维布、内衬片材的表侧和里侧按照特定纤维布的表侧和里侧的定义。
另外,本申请中的“特定纤维布”包含使用基于特定纤维的线制作的布状的全部产物,例如除了对上述线进行织造而制作的织造布、对上述线进行编织而制作的编织布以外,至少包含将上述线在一方向上排列的所谓UD(Uni-Directional)带、以无规的取向使纤维堆积而制成片状或毡状的无纺布。
如上所述,在第三过程中,采用树脂使特定纤维布和内衬片材固体化。用于该特定纤维布和内衬片材的固体化的第三过程能够沿袭为了得到现有的复合材料制品而使用的用于用树脂使特定纤维布固化的过程。
例如,在上述第三过程中,也能够在上述特定纤维布和上述内衬片材的里面侧重叠了其他特定纤维布的状态下,采用透明的树脂使其固化,制成复合材料制品。由此,可在增加复合材料制品的厚度的方向上进行调节。
另外,在上述第三过程中,可采用RFI法(树脂膜注入法:Resin Film Infusion)或RTM法(树脂传递成型法:(Resin Transfer Molding),采用透明的树脂使上述特定纤维布和上述内衬片材固化,制成复合材料制品。
RFI法大致来说,是通过在特定纤维布的至少一侧的面重叠了固体的树脂(树脂制的片材)的状态下将其放入模具中、使模具的内部成为真空、边加热边加压从而用树脂使特定纤维布固化的公知的手法。这种情况下,固体的树脂为热塑性树脂或热固化性树脂。在使用热塑性树脂的情况下,通过加热而暂时成为了液体的热塑性树脂浸渍于特定纤维布,然后被冷却,返回固体,从而使特定纤维布固体化。在使用热固化性树脂的情况下,采用与加热相伴的固化反应使在特定纤维布中浸渍的液体的热塑性树脂液体固体化。对于RFI法而言,一般出于加工时间的长短,多选择热塑性树脂。
RTM法大致来说,是通过在将特定纤维布放入模具中的状态下将液体的树脂注入模具内、边加热边加压从而用树脂使特定纤维布固化的其也是公知的手法。这种情况下,固体的树脂经常使用热固化性树脂,在液体的状态下浸渍于特定纤维布,通过加热引起的固化反应,特定纤维布的固体化进行。
再有,在第三过程中,需要使树脂至少对于特定纤维布和内衬片材从它们的里侧面侧浸渍,未必从它们的表面侧浸渍。即,需要用树脂将最终得到的复合材料制品的里侧被覆,表侧可未被树脂被覆。
例如,在使用RFI法、RTM法的情况下,使第三过程为伴有加热的过程。
并不限于使用RFI法、RTM法的情形,在使第三过程成为伴有加热的过程的情况下,作为上述内衬片材,能够使用采用通过上述第三过程中的加热而熔融、与在上述第三过程中使用的树脂成为一体的树脂制成的片材。这种情况下,构成内衬片材的树脂成为热塑性树脂。
如果使内衬片材成为这样的片材,在最终得到的复合材料制品中,内衬片材与用于使特定纤维布和内衬片材固化的树脂一体化,其边界变得模糊。由此,不再使复合材料制品的观看者感到内衬片材的存在感,因此复合材料制品的美观有可能进一步提高。例如,使构成内衬片材的树脂与用于使特定纤维布和内衬片材固体化的树脂成为相同原料,或者只要至少使这两者成为热塑性树脂,则两者没有问题地成为一体,但两树脂不必一定为相同原料。另外,只要使得进一步感受不到最终得到的复合材料制品的存在感,则构成内衬片材的树脂也可选择其熔融后再次固体化时成为透明的树脂。
在本申请的制造方法中,也可在使上述第三过程成为伴有加热的过程的同时,作为上述内衬片材,使用采用即使通过上述第三过程中的加热也维持其形状的材料制成的片材。
这种情况下,在最终得到的复合材料制品中,内衬片材残留。然而,即使内衬片材残留,其隐蔽在特定纤维布的里侧,因此其损害复合材料制品的美观的可能性不大。
作为用即使通过上述第三过程中的加热也维持其形状的材料制成的上述内衬片材,可使用用纸、金属网或皮革制成的薄的片材等。如果是用纸制成的内衬片材,能够抑制复合材料制品的制造成本的无益的上升,另外,如果为纸,例如存在具有针对厚度的各种变动的现有制品,因此无论复合材料制品的设计如何,都能够抑制其制造成本的上升。
如上所述,在第二过程中,在特定纤维布的表面侧采用刺绣制作图案。对该图案并无特别限制。例如,通过使用色彩不同的多种刺绣线,从而也可制成具有多色的色彩的图案。
可使上述第二过程中制作的图案成为采用上述刺绣线基本上无间隙地全面涂抹的全部覆盖图形。通过这样做,从而不必担心基于在特定纤维布中产生间隙的不便,能够提高刺绣密度,能够形成更富于美饰性的图案。
将内衬片材配置于特定纤维布的里面附近,必须至少将与设置于特定纤维布的图案对应的位置,从特定纤维布的里面侧将特定纤维布覆盖。另外,就特定纤维布而言,在完成了第二过程后,可在这样的状态下在第三过程中与特定纤维布一起用树脂使其固体化。
另一方面,本申请的制造方法包含在上述第二过程之后以沿着上述图案的轮廓的方式将位于上述图案的外侧的部分的上述内衬片材除去的过程,在上述第三过程中,可采用透明的树脂使上述特定纤维布和将位于上述图案的外侧的部分除去了的上述内衬片材固体化,制成复合材料制品。
就其产生的效果而言,例如,如果是在使用采用通过第三过程中的加热而熔融、与第三过程中使用的树脂成为一体的树脂制成的片材作为内衬片材的情况下,树脂间的密合性成为最大,复合材料制品的强度提高。
另外,作为内衬片材,使用即使通过第三过程中的加热也维持其形状的纸等材料的情况下,也取决于内衬片材的厚度,但获得如下效果:在最终得到的复合材料制品中可使图案部分以浮雕状浮出。
附图说明
图1为表示执行了本申请发明的第一实施方式中的第一过程后的状态的截面图。
图2为表示执行了本申请发明的第一实施方式中的第二过程后的状态的截面图。
图3(A)为表示执行了本申请发明的第一实施方式中的第二过程后的状态的平面图,图 3 (B)为表示在第二过程后执行了成型过程后的状态的平面图。
图4为表示执行本申请发明的第一实施方式中的第三过程的过程且进行加热之前的状态的截面图。
图5为表示执行本申请发明的第一实施方式中的第三过程后的状态的截面图。
图6为表示执行本申请发明的变形例2中的第三过程的过程且进行加热之前的状态的截面图。
图7为表示根据本申请发明的第二实施方式得到的复合材料制品的比图5宽的范围的截面图。
具体实施方式
以下参照附图,对本发明的第一、第二实施方式以及它们的变形例进行说明。在各实施方式和变形例中,对共同的对象标注共同的附图标记,有时省略重复的说明。
另外,根据各实施方式和变形例中的记载的内容除了不能进行它们中记载的内容的组合的情形以外,可任意地组合。
《第一实施方式》
对于第一实施方式中的复合材料制品的制造方法进行说明。
在根据第一实施方式的制造方法中,作为第一过程,首先,如图 1中所示那样,使特定纤维布100与内衬片材200重叠。图1中,上侧为特定纤维布100的表面侧。
内衬片材200沿着特定纤维布100的里侧。在该实施方式中,特定纤维布100与内衬片材200为相同的形状、大小,并不限于此,例如为一边是2m左右的正方形。特定纤维布100的形状、大小可设为与最终要得到的复合材料制品的形状、大小相同或超过其的形状、大小。在本实施方式中,虽并不限于此,但要制成如后所述最终得到汽车的引擎盖的复合材料制品。因此,特定纤维布100的大小设为比作为引擎盖的复合材料制品大一圈的形状、大小。
并不限于此,在本实施方式中,使特定纤维布100与内衬片材200 完全重合地重叠。不过,内衬片材200在重叠于特定纤维布100时,只要从特定纤维布100的里面侧将特定纤维布100中的与设置后述的图案的范围对应的范围的全部覆盖则足以。即,内衬片材200也不必为与特定纤维布100相同的形状、大小,也不必与特定纤维布100完全重合地重叠。
特定纤维布100为用特定纤维制的线制作的布,在本实施方式中,虽并不限于此,但为用特定纤维制的线织造的织造布。如已述那样,特定纤维布100可以是用特定纤维制的线制作的编织布,也可以是用同样的线制作的UD带、无纺布。
特定纤维其也如已述那样,是碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维的总称。特定纤维制的线可以只用这3种特定纤维中的1种制成,也可将这3种特定纤维中的多种混合并集束而成。在芳族聚酰胺纤维的代表性的例子中,有美国的E.I.du Pont de Nemours andCompany 标记ケブラー(Kevlar)这样的商标销售的合成纤维。特定纤维制的线通过将非常细的特定纤维的多个集束直至成为所期望的粗度而制作。例如,在特定纤维为碳纤维的情况下,特定纤维制的线能够设为1k~ 12k(将1000根~12000根碳纤维集束而成)。
特定纤维布100可以是市售的产品。
内衬片材200为片状,在本实施方式中由树脂制成。树脂可以是热固化性树脂,也可以是热塑性树脂。为热固化性树脂时的树脂的例子以环氧、不饱和聚酯、酚醛树脂为首,为乙烯基酯、尿素、蜜胺、聚氨酯等,或者它们的改性树脂,例如改性聚氨酯树脂(环氧-聚氨酯树脂)、改性酚醛清漆树脂(环氧-酚醛清漆树脂)、环氧乙烯基酯树脂,为热塑性树脂时的树脂的例子为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PET(聚酯树脂)、尼龙、作为超级工程塑料的、PEEK、PPS(聚苯硫醚)、PEK (聚醚酮)、PEI(聚醚酰亚胺)。
在本实施方式中,虽并不限于此,但使内衬片材200为热塑性树脂,更具体地为PET,继续说明。
其次,作为第二过程,对于重叠的特定纤维布100和内衬片材200 采用刺绣线300进行刺绣(图2、图3(A))。
刺绣以如下方式进行:采用刺绣线300在特定纤维布100的表面制作所期望的图案301。刺绣以如下方式进行:刺绣线300将特定纤维布100和内衬片材200这两者贯穿。进行刺绣时使用的针法可使用对于通常的布使用通常的线进行的通常的刺绣中使用的、公知乃至周知的针法。例如能够使用长短针法、缎纹针法、摇滚针法(ロックステッチ)等。
就通过刺绣制作的图案301而言,任何图案均可,在本实施方式中,虽并不限于此,但使在特定纤维布100的表面制作的图案成为采用刺绣线300基本上无间隙地全部涂抹的全部涂抹图形(塗りつぶし図形)。虽并不限于此,但在本实施方式中,如图3中所示那样,星型的全部涂抹图形为图案301。
刺绣线300为特定纤维制的线。对于特定纤维,如已说明那样,对于特定纤维制的线,也如已说明那样。作为刺绣线300,如果使用具有不同的多种色彩的刺绣线,能够与一般的刺绣同样地得到包含多色的图案。碳纤维一般为黑色,但玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维可着色为所期望的色彩。因此,通过将所期望的色彩的刺绣线组合,也可得到包含多种色彩的图案。另外,根据刺绣的方法,也可在图案中制作立体的某种程度的凸起。
其次,将完成了刺绣后的特定纤维布100和内衬片材200根据需要成型为复合材料制品的形状。本实施方式中的复合材料制品如上所述为汽车的引擎盖,因此,例如,进行成型以成为图3(B)中所示的形状。就成型的方法而言,所有方法均可,通过采用公知或周知的方法将特定纤维布100和内衬片材200一起切断,从而在本实施方式将其进行。
应予说明,在本实施方式中,将特定纤维布100和内衬片材200 成型为相同的形状、大小。
其次,作为第三过程,通过采用透明的树脂使根据需要完成了成型后的特定纤维布100和内衬片材200固体化(包含固化),从而完成复合材料制品。树脂透明的含义是:复合材料制品完成时特定纤维布100和内衬片材200的固化中使用的树脂透明。此时的透明可以是无色透明,也可以是有色透明。
用于使特定纤维布100和内衬片材200固体化的方法可与为了得到现有的复合材料制品而使用的用于用树脂使特定纤维布固体化的方法相同。
例如,可使用RFI法、RTM法使特定纤维布100和内衬片材200 固体化或固化。
在本实施方式中,虽并不限于此,但使用RFI法使特定纤维布100 和内衬片材200固体化。
用树脂使特定纤维布固化的现有的RFI法如上所述,是如下的公知的手法:在特定纤维布的至少一侧的面重叠固体的树脂(树脂制的片材)的状态下将其放入模具中,使模具的内部成为真空,通过边加热边加压,从而用树脂使特定纤维布固体化。在固体的树脂为热塑性树脂的情况下,通过加热暂时成为液体以浸渍于特定纤维布,然后通过将其冷却以返回固体,从而使特定纤维布固体化。
在本实施方式中,将现有的RFI法中的特定纤维布替换为特定纤维布100和内衬片材200。将特定纤维布100和内衬片材200,例如如图4中所示那样,采用在其两面配置的树脂制的片材即树脂片材400 夹持。就这种情况下为了构成树脂片材400而能够使用的树脂而言,作为热塑性树脂,例如为(聚乙烯、聚丙烯、PET(聚酯树脂)、尼龙、 PPS(聚苯硫醚),作为热固化性树脂,可列举出环氧、不饱和聚酯、酚醛、乙烯基酯、尿素、蜜胺、聚氨酯等。使树脂片材400为与特定纤维布100和内衬片材200对应的形状、大小。另外,两树脂片材400 的厚度能够根据后述的表树脂层和里树脂层所需的厚度确定,两者未必一定相同。
将被2张树脂片材400(在此,以树脂片材400为热塑性树脂的情形为例进行说明。)夹持的特定纤维布100和内衬片材200放入未图示的模具中。在该状态下,通过在使模具内成为真空的状态下进行加热,从而使树脂片材400和内衬片材200都熔融。加热的温度提高到这可能的温度。树脂片材400和内衬片材200熔融,至少它们中的一部分浸渍于特定纤维布100。然后,通过将其冷却,从而来自树脂片材400和内衬片材200的树脂固体化。由此,特定纤维布100成为如下状态:将其表面侧主要用来自图4的上侧的树脂片材400的树脂形成的表树脂层501覆盖,另外,将其里面侧主要用来自内衬片材200 和图4的下侧的树脂片材400的树脂形成的里树脂层502覆盖(图 5)。
由此,复合材料制品完成。
在复合材料制品中,采用刺绣线300制作的图案301成为能够通过透明的表树脂层501可视的状态。另外,在图案301为某种程度立体的情况下,在复合材料制品的表面侧的具有图案301的部分成为从无图案301的部分稍微凸出的状态。
另外,构成树脂片材400的树脂与构成内衬片材200的树脂如果通过加热都熔融,固化后成为一体,则分别来自构成树脂片材400的树脂和内衬片材200的树脂在它们的固化后已经不再可区分,基于内衬片材200与图4中的下侧的树脂片材400的边界的边界不再能够识别。例如,如果构成内衬片材200的树脂与构成树脂片材400的树脂各自由相同原料制成,则它们在完全不具有边界的状态下一体化。虽然那么说,分别来自构成树脂片材400的树脂与内衬片材200的树脂即使不是相同的原料,也能够使得它们的边界至少通过目视无法区别。
再有,在本实施方式中,在执行第三过程的情况下,将特定纤维布100和内衬片材200采用配置于它们的表里两面的树脂片材400夹持,但也可使得只在它们的至少一侧配置树脂片材400。特别是在省略特定纤维布100的表面侧的树脂片材400的情况下,也会有时复合材料制品的表面侧没有被树脂覆盖,其作为根据本申请发明的复合材料制品是容许的。
另外,本实施方式中得到的复合材料制品的表树脂层501的表面中,也可将图案外的范围用适当的涂料进行涂装。
<变形例1>
根据变形例1的复合材料制品的制造方法的第一过程和第二过程与第一实施方式相同,只有其第三过程与第一实施方式的情形不同。在第一实施方式中,使用RFI法使特定纤维布100和内衬片材200固体化,但在变形例1中,使用RTM法使特定纤维布100和内衬片材200 固体化。
用树脂使特定纤维布固化的现有的RTM法如上所述,是如下的公知的手法:通过在将特定纤维布放入模具中的状态下将液体的树脂注入模具内,边加热边加压,从而用树脂使特定纤维布固体化。这种情况下,固体的树脂为热固化性树脂,在液体的状态下浸渍于特定纤维布的树脂通过加热引起的固化反应而使特定纤维布固化。
在本实施方式中,将现有的RTM法中的特定纤维布替换为特定纤维布100和内衬片材200。在放入了特定纤维布100和内衬片材200 的模具中所注入的树脂如上所述为热固化性树脂,其原料例如以环氧、不饱和聚酯、酚醛树脂为首,为乙烯基酯、尿素、蜜胺、聚氨酯等,或者它们的改性树脂,例如改性聚氨酯树脂(环氧-聚氨酯树脂)、改性酚醛清漆树脂(环氧-酚醛清漆树脂)、环氧乙烯基酯树脂等。这种情况下,构成内衬片材200的树脂可以为热固化性树脂,但热塑性树脂为宜。这是因为,在原料为热塑性树脂的情况下,在加热的过程中内衬片材200熔融,而在原料为热固化性树脂的情况下,其没有熔融。作为热固化性树脂的、用于使特定纤维布100和内衬片材200固化的树脂与作为热塑性树脂的用于构成内衬片材200的树脂优选为:使得在比前者固化的温度低的温度下后者熔融。
在放入了特定纤维布100和内衬片材200的未图示的模具中注入用于使特定纤维布100和内衬片材200固化的树脂,在该状态下进行加压和加热。于是,假如使作为热固化性树脂的、用于使特定纤维布100和内衬片材200固化的树脂固化的温度比作为热塑性树脂的用于构成内衬片材200的树脂熔融的温度高,则两树脂暂时都成为液体而相互混合,浸渍于特定纤维布100。然后,通过进一步提高温度,使热固化性树脂固化,而且降低温度使热塑性树脂固体化,从而能够得到与第一实施方式的情形同样的复合材料制品。更具体地,复合材料制品成为将其表面侧用表树脂层覆盖,另外将其里面侧用里树脂层覆盖的状态。
与第一实施方式的情形同样地,在变形例1的复合材料制品中,采用刺绣线300制作的图案成为能够通过透明的表树脂层可视的状态。另外,在图案为某种程度立体的情况下,在复合材料制品的表面侧的具有图案的部分成为从无图案的部分稍微凸出的状态。
另外,构成树脂片材400的树脂与构成内衬片材200的树脂只要它们满足上述的条件,在固化后成为一体,两者的边界至少变得模糊。
<变形例2>
根据变形例2的复合材料制品的制造方法的第一过程、第二过程与第一实施方式的情形相同。
在变形例3中,在完成了第二过程后,将内衬片材200中与图案不对应的部分、换言之没有用刺绣线300刺绣的部分沿着图案的轮廓除去。内衬片材200中的没有用刺绣线300刺绣的部分的除去例如能够采用内衬片材200的切断等公知技术或周知技术进行。另外,内衬片材200中的没有用刺绣线300刺绣的部分的除去可在特定纤维布 100和内衬片材200的成型之前进行,也可在之后进行。
然后,可与第一实施方式或变形例1的情形同样地执行第三过程,但在本实施方式中,在内衬片材200的里侧进一步追加了经刺绣的上述的特定纤维布100以外的特定纤维布101后,执行第三过程。该新的特定纤维布101为与成型后的经刺绣的特定纤维布100相同的形状、大小,两特定纤维布100、101彼此完全重合而没有露出(参照图6)。
然后,例如,与第一实施方式中说明的内容相同地,如图6中所示那样,将特定纤维布100、101和内衬片材200用树脂片材400夹持后,将它们放入模具中,在真空化的状态下进行加压和加热。
由此得到的复合材料制品大体上与第一实施方式中得到的复合材料制品相同,在特定纤维布100的表面中存在图案300的部分从其周围,与第一实施方式的情形相比,稍微突出的程度变大。
《第二实施方式》
第二实施方式中的复合材料制品的制造方法与第一实施方式的情形大体上相同。
在第二实施方式中的复合材料制品的制造方法中,与第一实施方式的情形不同的是:第二实施方式中的内衬片材200由即使通过第三过程中进行的加热也维持其形状的原料制成。
第二实施方式中的内衬片材200例如由纸制成,或者,如果其为树脂制,则采用热固化性树脂制成。在本实施方式中,内衬片材200 用纸制成。纸的厚度可根据后述的图案部分的突出的程度来确定。可代替纸而用革、金属网的片材构成内衬片材200。内衬片材200的厚度能够设为复合材料制品中的例如25μm~200μm。
在第二实施方式中,首先,与第一实施方式的情形同样地,只改变内衬片材200的原料,执行第一实施方式中说明的第一过程和第二过程。然后,在第二实施方式中也进行与第一实施方式的情形同样的成型。
其次,在第二实施方式中,虽不必要,但如变形例2中说明那样,将图案外的部分的内衬片材200沿着图案的轮廓除去。
在该状态下实施第三过程。在第二实施方式中,由于内衬片材200 在执行了伴有加热的第三过程后也维持其形状,因此在第三过程中无论选择RFI法还是执行RTM法都是无可替代的。
使特定纤维布100和内衬片材200固化的第三过程结束,则得到复合材料制品。
这种情况下,在最终得到的复合材料制品的存在图案301的位置处的特定纤维布100的里面侧,如图7中所示那样,内衬片材200残留。因此,在采用第二实施方式的制造方法得到的特定纤维布100中,表树脂层501的表面侧的表面中的存在图案301的部分与无图案301 的其周边相比,与采用第一实施方式的制造方法得到的复合材料制品的情形相比,由于内衬片材200的厚度有效,因此大幅地凸起。
附图标记的说明
100 特定纤维布
101 特定纤维布
200 内衬片材
300 刺绣线
301 图案
400 树脂片材
501 表树脂层
502 里树脂层

Claims (7)

1.复合材料制品的制造方法,是包含特定纤维布的复合材料制品的制造方法,所述特定纤维布为采用特定纤维制的线制成的布,所述特定纤维为碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维中的至少一种,所述制造方法包含:
第一过程,其中,在所述特定纤维布的里面侧重叠作为片材的内衬片材;
第二过程,其中,采用作为所述特定纤维制的线的刺绣线进行刺绣,以在所述特定纤维布的表面侧制作所期望的图案,并且使得贯穿所述特定纤维布和所述内衬片材这两者;
第三过程,其中,在所述第二过程之后,采用透明的树脂使所述特定纤维布和所述内衬片材固体化以制成复合材料制品,
使所述第三过程成为伴有加热的过程,而且作为所述内衬片材,使用采用即使通过所述第三过程中的加热也维持其形状的材料制成的片材。
2.复合材料制品的制造方法,是包含特定纤维布的复合材料制品的制造方法,所述特定纤维布为采用特定纤维制的线制成的布,所述特定纤维为碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维中的至少一种,所述制造方法包含:
第一过程,其中,在所述特定纤维布的里面侧重叠作为片材的内衬片材;
第二过程,其中,采用作为所述特定纤维制的线的刺绣线进行刺绣,以在所述特定纤维布的表面侧制作所期望的图案,并且使得贯穿所述特定纤维布和所述内衬片材这两者;
第三过程,其中,在所述第二过程之后,采用透明的树脂使所述特定纤维布和所述内衬片材固体化以制成复合材料制品,
使所述第二过程中制作的图案成为采用所述刺绣线基本上无间隙地全部涂抹的全部涂抹图形。
3.复合材料制品的制造方法,是包含特定纤维布的复合材料制品的制造方法,所述特定纤维布为采用特定纤维制的线制成的布,所述特定纤维为碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维中的至少一种,所述制造方法包含:
第一过程,其中,在所述特定纤维布的里面侧重叠作为片材的内衬片材;
第二过程,其中,采用作为所述特定纤维制的线的刺绣线进行刺绣,以在所述特定纤维布的表面侧制作所期望的图案,并且使得贯穿所述特定纤维布和所述内衬片材这两者;
第三过程,其中,在所述第二过程之后,采用透明的树脂使所述特定纤维布和所述内衬片材固体化以制成复合材料制品,
在所述第三过程中,在所述特定纤维布和所述内衬片材的里面侧重叠了其他特定纤维布的状态下,采用透明的树脂使其固体化,制成复合材料制品。
4.根据权利要求2或3所述的复合材料制品的制造方法,其中,使所述第三过程成为伴有加热的过程,而且作为所述内衬片材,使用采用树脂制成的片材,所述树脂通过所述第三过程中的加热而熔融,与所述第三过程中使用的树脂成为一体。
5.根据权利要求1所述的复合材料制品的制造方法,其中,作为所述内衬片材,使用采用纸制成的片材。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料制品的制造方法,其包含如下过程:在所述第二过程之后,以沿着所述图案的轮廓的方式,将位于所述图案的外侧的部分的所述内衬片材除去;在所述第三过程中,采用透明的树脂使所述特定纤维布和将位于所述图案的外侧的部分除去了的所述内衬片材固体化,制成复合材料制品。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料制品的制造方法,其中,在所述第三过程中,采用RFI法或RTM法,采用透明的树脂使所述特定纤维布和所述内衬片材固体化,制成复合材料制品。
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