JP2012016939A

JP2012016939A - 複合材成形品の製造方法

Info

Publication number: JP2012016939A
Application number: JP2010231164A
Authority: JP
Inventors: Chih-Lung Liu; 志隆劉
Original assignee: Advanced International Multitech Co Ltd
Current assignee: Advanced International Multitech Co Ltd
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-01-26
Also published as: US20120007282A1; TW201202014A

Abstract

【課題】離型フィルムを簡単且つ効率的に剥離することができ、複合材成形品を製造する効率が向上する複合材成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】プリプレグ体１００を加工する複合材成形品２００の製造方法において、第１の離型フィルム１１１連続的に繰り出す工程と、前記第１の離型フィルム１１１上に前記プリプレグ体１００を所定間隔をおいて搭載する工程と、前記第１の離型フィルム１１１との間に前記プリプレグ体１００を挟むように前記第１の離型フィルム１１１の上方に第２の離型フィルム１２１を連続的に繰り出す工程と、前記第１の離型フィルム１１１と前記第２の離型フィルム１２１との間に挟まれた前記プリプレグ体１００に対して加熱加圧成形する工程とを含む複合材成形品の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、複合材成形品の製造方法に関し、特に、プリプレグからなる複合材成形品を連続的に製造する方法に関する。

複合材成形品は、樹脂含浸炭素繊維紙など、樹脂含浸繊維からなるプリプレグ材料で製造され、強度が高く、軽量で、耐酸性・耐塩基性及び耐候性が共に優れていることが知られている。それゆえ、複合材形成品は、釣竿、ゴルフクラブヘッド、ラケット、プリント配線基板、飛行機の部品などに一般的に使用されている。

従来の複合材成形品の製造方法として、プリプレグ材料を切断したり積層してプリプレグ体を形成してから、熱成形装置の金型中で加熱加圧成成形することにより、所定形状の複合材成形品を製造する方法がある。

しかしながら、プリプレグに含浸した樹脂は、硬化後に金型の内表面に付着しやすいため、加熱加圧成形する工程において、製造された複合材成形品が、硬化した樹脂により金型に付着し、金型から取り出しにくくなることがある。更に、硬化した樹脂を金型から取り除く工程が必要となる。

このような問題を解決するため、従来の方法においては、加熱加圧成形する工程の前に２枚の離型フィルムをプリプレグ体の上下表面に貼り付けている。

これにより、加熱加圧成形する工程の後、樹脂が漏れて金型の内表面に付着することを防ぎ、複合材成形品を簡単に金型から取り出すことができる。

台湾特許公開公報２００４２７７４１明細書

しかしながら、従来の離型フィルムを用いた方法は、各プリプレグ体に、その形状に合わせて切断した２枚の離型フィルムを貼り付け、また、加熱加圧成形する工程の後、離型フィルムを剥離する必要がある。

このような、離型フィルムの切断、貼り付け、剥離の工程には時間がかかり、複合材成形品を連続的に製造するには不都合である。よって、従来の離型フィルムを使用したプリプレグからなる複合材成形品の製造方法における生産効率は低く、尚も改善の余地がある。

本発明は、上記問題点を解決しようとするものであり、プリプレグからなる複合材成形品を連続的に製造する方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る複合材成形品の製造方法は、プリプレグ体を加工する複合材成形品の製造方法において、第１の離型フィルムを連続的に繰り出す工程と、前記第１の離型フィルム上に前記プリプレグ体を所定間隔をおいて搭載する工程と、前記第１の離型フィルムとの間に前記プリプレグ体を挟むように前記第１の離型フィルムの上方に第２の離型フィルムを連続的に繰り出す工程と、前記第１の離型フィルムと前記第２の離型フィルムとの間に挟まれた前記プリプレグ体に対して加熱加圧成形する工程とを含む。

本発明の複合材成形品の製造方法によれば、離型フィルムを簡単且つ効率的に剥離することができ、複合材成形品を製造する効率が向上する。

本発明の第１の実施形態における複合型成形品の製造方法を説明する図面である。本発明の第１の実施形態における複合型成形品の製造方法を示すフローチャート図である。本発明の第２の実施形態における複合型成形品の製造方法を説明する図面である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一構成及び機能を有する構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。

［第１の実施形態］
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態における複合型成形品の製造方法は、下記の工程によって薄型の複合型成形品２００が連続的に製造されるように、プリプレグ体１００を運搬するために、離型フィルム１１１、１２１を使用するものである。なお、ここで各プリプレグ体１００はプリプレグ材料から構成され、加工工程を経て複合型成形品となるものを指す。以下、図２に示した各工程を説明する。

（ステップ２１）
ステップ２１は、第１の離型フィルム１１１を連続的に繰り出す工程である。
生産ライン１は、生産ライン１の下側に設けられた第１の駆動装置１１と、生産ライン１の上側に設けられた第２の駆動装置１２と、熱成形装置１３とを備えている。第１の駆動装置１１は、第１の離型フィルム１１１が繰り出される第１の繰り出しローラー１１２と、第１の離型フィルム１１１を巻き取る第１の巻き取りローラー１１３とを備えている。

このような構造により、ステップ２１は、第１の離型フィルム１１１が、第１の繰り出しローラー１１２から連続的に繰り出され、第１の巻き取りローラー１１３によって巻き取られることにより、図中のＸの方向に連続的に繰り出されて行われる。

なお、熱成形装置１３は、第１の繰り出しローラー１１２の下流側と、第１の巻き取りローラー１１３の上流側との間に配置されており、第１の繰り出しローラー１１２から繰り出された第１の離型フィルム１１１は、熱成形装置１３を通過して、第１の巻き取りローラー１１３によって巻き取られることが好ましい。

（ステップ２２）
ステップ２２は、第１の離型フィルム１１１上にプリプレグ体１００を等間隔をおいて連続的に搭載する工程である。

第１の離型フィルム１１１に搭載されたプリプレグ体１００は、第１の離型フィルム１１１が図中のＸの方向に繰り出されることによって、プリプレグ体１００が第２の駆動装置１２の下方及び熱成形装置１３を通過するように運搬される。

（ステップ２３）
ステップ２３は、第１の離型フィルム１１１との間にプリプレグ体１００を挟むように第１の離型フィルム１１１の上方に第２の離型フィルム１２１を連続的に繰り出す工程である。

第２の駆動装置１２は、第２の繰り出しローラー１２２と、第２の巻き取りローラー１２３とを備えている。第２の繰り出しローラー１２２は、熱成形装置１３の上流側から第２の離型フィルム１２１を繰り出し、第２の巻き取りローラー１２３は、熱成形装置１３の下流側において第２の離型フィルム１２１を巻き取る。

このような構造により、ステップ２３は、第２の離型フィルム１２１が、第２の繰り出しローラー１２２から連続的に繰り出され、第２の巻き取りローラー１２３によって巻き取られることにより行われる。即ち、第２の離型フィルム１２１が、第１の離型フィルム１１１の上方で、図中におけるＸの方向に沿って連続的に繰り出すことにより行われる。

また、第２の繰り出しローラー１２２は、第１の繰り出しローラー１１２の下流側に配置され、第２の巻き取りローラー１２３は、第１の巻き取りローラー１１３の上流側に配置されることが好ましい。

なお、それぞれのプリプレグ体１００は、第２の繰り出しローラー１２２から第２の巻き取りローラー１２３の間を通過しているとき、第１の離型フィルム１１１と第２の離型フィルム１２１との間に挟まれた状態にある。

（ステップ２４）
ステップ２４は、第１の離型フィルム１１１と第２の離型フィルム１２１との間に挟まれたプリプレグ体１００に対して加熱加圧成形する工程である。

熱成形装置１３は、第１の離型フィルム１１及び第２の離型フィルム１２の上方に設けられた第１の金型１３１と、第１の離型フィルム１１及び第２の離型フィルム１２の下方に設けられた第２の金型１３２とを有する。

このような構造により、ステップ２４は、第１の離型フィルム１１１と第２の離型フィルム１２１との間に挟まれたそれぞれのプリプレグ体１００が熱成形装置１３を通過するとき、熱成形装置１３が、第１の離型フィルム１１１及び第２の離型フィルム１２を通じて、所定温度及び所定圧力で、それぞれのプリプレグ体１００を加熱加圧成形することにより行われる。このとき、プリプレグ体１００に含まれる樹脂が、溶解、成形された後、硬化、冷却され、複合型成形品２００が製造されると共に、複合型成形品２００が熱成形装置１３から出される。

ステップ２４の後、第１の離型フィルム１１１及び第２の離型フィルム１２１が第１の駆動装置１１及び第２の駆動装置１２により巻き取られるので、複合材成形品２００は、自動的且つ簡単に第１の離型フィルム１１１及び第２の離型フィルム１２１から分けられる。

［第２の実施形態］
図３に示すように、本発明の第２実施形態における複合型成形品の製造方法は第１の実施形態と類似する構成を有しており、以下はその相違点について詳しく説明する。
図示されているように、第２の実施形態の複合型成形品の製造方法は、生産ライン１が更に、冷却装置３４を有し、第１の離型フィルム１１１と第２の離型フィルム１２１とに挟まれた加熱加圧成形する工程を経たプリプレグ体１００を、当該生産ライン１上の冷却装置３４によって冷却する工程を更に含んでいる。

なお、冷却装置３４は、熱成形装置１３の下流側、且つ第１の巻き取りローラー１１３及び第２の巻き取りローラー１２３の上流側に設けられることが好ましい。
第２の実施形態における複合型成形品の製造方法によれば、冷却装置３４により、プリプレグ体１００中に含まれる樹脂を冷却するのに必要な時間を短縮させることができ、複合材成形品２００を製造する効率がより向上する。

以上のように本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の配列や形態も含まれる。

本発明の方法によれば、生産ライン１において、プリプレグ体１００が、連続的に繰り出される第１の離型フィルム１１１上に所定間隔置きに搭載され、次に、連続的に繰り出される第１の離型フィルム１１１と第２の離型フィルム１２１との間に挟まれ、第１の離型フィルム１１１及び第２の離型フィルム１２１を通じて加熱加圧成形され、最後に第１の離型フィルム１１１及び第２の離型フィルム１２１から離れて、複合材成形品２００が成形される。即ち、従来のような離型フィルムを切断する工程が不要となる。更に、本発明の方法において、プリプレグ体１００は、連続的に繰り出される第１の離型フィルム１１１と第２の離型フィルム１２１との間に挟まれながら熱成形装置１３中で成形され、その熱成形装置１３から成形された複合型成形品２００が連続的に出てくるため、簡単に第１の離型フィルム１１１及び第２の離型フィルム１２１から離れることができる。それゆえ、各金型と複合材成形品２００から第１の離型フィルム１１１及び第２の離型フィルム１２１を、簡単且つ効率的に剥離することができ、複合材成形品２００を製造する効率が著しく向上する。

１００…プリプレグ体、１１１…第１の離型フィルム、１１２…第１の繰り出しローラー、１１３…第１の巻き取りローラー、１２１…第２の離型フィルム、１２２…第２の繰り出しローラー、１２３…第２の巻き取りローラー、１３…熱成形装置、２００…複合材成形品、３４…冷却装置。

Claims

プリプレグ体を加工する複合材成形品の製造方法において、
第１の離型フィルムを連続的に繰り出す工程と、
前記第１の離型フィルム上に前記プリプレグ体を所定間隔をおいて搭載する工程と、
前記第１の離型フィルムとの間に前記プリプレグ体を挟むように前記第１の離型フィルムの上方に第２の離型フィルムを連続的に繰り出す工程と、
前記第１の離型フィルムと前記第２の離型フィルムとの間に挟まれた前記プリプレグ体に対して加熱加圧成形する工程と
を含む複合材成形品の製造方法。
前記加熱加圧成型する工程は、熱成型装置により行われることを特徴とする請求項１に記載の複合材成形品の製造方法。
前記第１の離型フィルムを連続的に繰り出す工程は、前記第１の離型フィルムが、第１の繰り出しローラーから連続的に繰り出され、前記熱成形装置を通過して、第１の巻き取りローラーによって巻き取られることにより行われることを特徴とする請求項２に記載の複合材成形品の製造方法。
前記第２の離型フィルムを連続的に繰り出す工程は、前記第２の離型フィルムが、第２の繰り出しローラーから連続的に繰り出され、前記熱成形装置を通過して、第２の巻き取りローラーによって巻き取られることにより行われることを特徴とする請求項２に記載の複合材成形品の製造方法。
前記第２の離型フィルムを連続的に繰り出す工程は、前記第１の繰り出しローラーの下流側に配置された前記第２の繰り出しローラーから連続的に繰り出され、前記熱成形装置を通過して、前記第１の巻き取りローラーの上流側に配置された前記第２の巻き取りローラーによって巻き取られることにより行われることを特徴とする請求項３に記載の複合材成形品の製造方法。
前記加熱加圧成形する工程は、前記第１の離型フィルム及び前記第２の離型フィルムの上方に設けられた第１の金型と、前記第１の離型フィルム及び前記第２の離型フィルムの下方に設けられた第２の金型と、を有する前記熱成形装置によって行われることを特徴とする請求項２に記載の複合材成形品の製造方法。
前記複合材成形品の製造方法は更に、前記第１の離型フィルムと前記第２の離型フィルムとに挟まれた前記加熱加圧成形する工程を経た前記プリプレグ体を、前記熱成形装置の下流側、且つ前記第１の巻き取りローラー及び前記第２の巻き取りローラーの上流側に設けられた冷却装置によって、冷却する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の複合材成形品の製造方法。