JP2016049619A - Surface treatment apparatus and surface treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面処理装置および表面処理方法に関する。 The present invention relates to a surface treatment apparatus and a surface treatment method.
近年、軽量化等の観点から、様々な自動車部品が樹脂成形品によって形成されている。車体等で用いられる比較的大きな自動車部品等は、複数の樹脂成形品同士を接着して形成される。この場合、接着の前処理として、樹脂成形品同士の接着部の表面に例えばブラスト加工が施される。ブラスト加工では、加工対象物に向かって粒子が投射される。 In recent years, various automobile parts have been formed of resin molded products from the viewpoint of weight reduction and the like. A relatively large automobile part used in a vehicle body or the like is formed by bonding a plurality of resin molded products. In this case, as a pretreatment for bonding, for example, blasting is performed on the surface of the bonding portion between the resin molded products. In blasting, particles are projected toward the workpiece.
接着部の表面に粒子が投射されることによって、接着部の表面が粗面化され、接着面積が増大する。そのため接着強度が向上する（例えば特許文献１参照）。 By projecting the particles onto the surface of the adhesion part, the surface of the adhesion part is roughened, and the adhesion area increases. Therefore, adhesive strength improves (for example, refer patent document 1).
しかしながら、加工対象物が繊維強化樹脂成形品であり、また、これに投射する粒子が、ガラス、アルミナ等によって形成された硬質な粒子であると、加工条件によっては硬質粒子が繊維を破断させ、その結果、強度を低下させることがある。このように強度が低下した接着部で繊維強化樹脂成形品を接着した場合、負荷がかかった際に接着部に破断が生じ、接着強度の低下を招く虞がある。 However, if the object to be processed is a fiber reinforced resin molded product, and the particles projected onto this are hard particles formed of glass, alumina, etc., the hard particles break the fibers depending on the processing conditions, As a result, the strength may be reduced. When the fiber reinforced resin molded product is bonded at the bonded portion having the reduced strength as described above, the bonded portion may be broken when a load is applied, and the adhesive strength may be decreased.
一方、切削性の低い粒子を投射した場合、繊維の破断は抑制されるものの、繊維強化樹脂成形品の表面を十分に粗面化できない虞がある。 On the other hand, when particles having low machinability are projected, although the fiber breakage is suppressed, the surface of the fiber-reinforced resin molded product may not be sufficiently roughened.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、繊維の破断を抑制しつつ繊維強化樹脂成形品の表面を粗面化し得る表面処理装置および表面処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and provides a surface treatment apparatus and a surface treatment method that can roughen the surface of a fiber-reinforced resin molded article while suppressing fiber breakage. Objective.
上記目的を達成するための本発明は、繊維強化樹脂成形品の表面を粗面化する表面処理装置である。本発明の表面処理装置は、熱可塑性樹脂によって形成された複数の粒子と、粒子を冷却させる冷却部と、粒子を繊維強化樹脂成形品に投射する投射部と、を備える。 The present invention for achieving the above object is a surface treatment apparatus for roughening the surface of a fiber-reinforced resin molded article. The surface treatment apparatus of the present invention includes a plurality of particles formed of a thermoplastic resin, a cooling unit that cools the particles, and a projection unit that projects the particles onto a fiber-reinforced resin molded product.
上記目的を達成するための本発明は、繊維強化樹脂成形品に対して複数の粒子を投射し、その表面を粗面化する表面処理方法である。本発明の表面処理方法は、熱可塑性樹脂によって形成された粒子を冷却し、冷却された粒子によって繊維強化樹脂成形品の表面を粗面化する。 The present invention for achieving the above object is a surface treatment method in which a plurality of particles are projected onto a fiber-reinforced resin molded article and the surface thereof is roughened. In the surface treatment method of the present invention, particles formed of a thermoplastic resin are cooled, and the surface of the fiber-reinforced resin molded product is roughened by the cooled particles.
本発明によれば、熱可塑性樹脂によって形成された粒子が、冷却にともなう温度低下によって適度な硬さと柔らかさとを有した状態で繊維強化樹脂成形品を切削するため、繊維の破断を抑制しつつ繊維強化樹脂成形品の表面を粗面化できる。 According to the present invention, since the particles formed of the thermoplastic resin cut the fiber reinforced resin molded article in a state having an appropriate hardness and softness due to a temperature drop accompanying cooling, the fiber breakage is suppressed. The surface of the fiber reinforced resin molded product can be roughened.
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the dimension ratio of drawing is exaggerated on account of description, and differs from an actual ratio.
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態の表面処理装置１０は、複数の粒子１００と、ブラストガン１１０（投射部）と、高圧供給源１２０と、ホッパー１３０（収容部）と、ドライアイス１４０（冷却部）と、を備える。表面処理装置１０は、繊維強化樹脂成形品１５０の表面を粗面化する。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the surface treatment apparatus 10 according to the first embodiment includes a plurality of particles 100, a blast gun 110 (projection unit), a high-pressure supply source 120, a hopper 130 (container), and dry ice 140. (Cooling part). The surface treatment apparatus 10 roughens the surface of the fiber reinforced resin molded product 150.
ブラストガン１１０は、粒子１００が吹き出るノズル１１１を有する。ブラストガン１１０には、流路１１２および流路１１３が形成されている。流路１１２は、例えば可撓性を有する管を介して、高圧供給源１２０と連通している。流路１１３は、例えば可撓性を有する管を介して、ホッパー１３０と連通している。流路１１２と流路１１３とは合流し、ノズル１１１に連通する。 The blast gun 110 has a nozzle 111 from which the particles 100 blow out. A flow path 112 and a flow path 113 are formed in the blast gun 110. The channel 112 communicates with the high-pressure supply source 120 through, for example, a flexible tube. The flow path 113 communicates with the hopper 130 through, for example, a flexible tube. The flow path 112 and the flow path 113 merge and communicate with the nozzle 111.
ブラストガン１１０は、例えば移動装置（不図示）によって、繊維強化樹脂成形品１５０の面に沿って移動可能である。ブラストガン１１０を移動させる移動装置は、例えばロボットアームである。作業者がブラストガン１１０を移動させてもよい。 The blast gun 110 is movable along the surface of the fiber reinforced resin molded product 150 by, for example, a moving device (not shown). The moving device that moves the blast gun 110 is, for example, a robot arm. An operator may move the blast gun 110.
高圧供給源１２０は、例えば、コンプレッサまたは工場内圧縮空気供給源等である。高圧供給源１２０からノズル１１１へと流れる圧縮ガスによって、粒子１００は加速する。 The high-pressure supply source 120 is, for example, a compressor or a factory compressed air supply source. The particles 100 are accelerated by the compressed gas flowing from the high pressure source 120 to the nozzle 111.
ホッパー１３０は、ブラストガン１１０に供給される複数の粒子１００を収容する容器である。ホッパー１３０には、流路１１３に連通する開口部１３１、および開口部１３１に向かって先細りとなるように傾斜したテーパ部１３２が設けられている。 The hopper 130 is a container that houses a plurality of particles 100 supplied to the blast gun 110. The hopper 130 is provided with an opening 131 communicating with the flow path 113 and a tapered portion 132 inclined so as to taper toward the opening 131.
ホッパー１３０内の粒子１００は、高圧供給源１２０からの圧縮ガスがノズル１１１へと流れるのにともない、開口部１３１から流路１１３を通じてノズル１１１へと引き込まれる。粒子１００は、加速されてノズル１１１の先端から飛び出す。 The particles 100 in the hopper 130 are drawn from the opening 131 to the nozzle 111 through the flow path 113 as the compressed gas from the high pressure supply source 120 flows to the nozzle 111. The particles 100 are accelerated and jump out of the tip of the nozzle 111.
ドライアイス１４０は、テーパ部１３２の内側に配置されている。ドライアイス１４０は、ホッパー１３０内の粒子１００を冷却する。ドライアイス１４０は、粒子１００を例えば０℃以下に冷却するが、これに限定されない。粒子１００は、冷却された状態でノズル１１１から投射される。ドライアイス１４０は、粒子１００を開口部１３１へと案内する。 The dry ice 140 is disposed inside the tapered portion 132. The dry ice 140 cools the particles 100 in the hopper 130. The dry ice 140 cools the particles 100 to, for example, 0 ° C. or lower, but is not limited thereto. The particles 100 are projected from the nozzle 111 in a cooled state. The dry ice 140 guides the particle 100 to the opening 131.
粒子１００は、ナイロン（熱可塑性樹脂）によって形成されている。粒子１００を形成するナイロンとして、例えばバリ取り用の研磨材で使用されているものが挙げられる。 The particles 100 are made of nylon (thermoplastic resin). Examples of the nylon forming the particles 100 include those used in deburring abrasives.
図２に示すように、低温環境でのナイロン（ＰＡ）の弾性率の向上率は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）のような他の熱可塑性樹脂に比べて大きい。ナイロンの弾性率は、低温環境では室温環境下に比べて２倍近く向上することが確認された。 As shown in FIG. 2, the improvement rate of the elastic modulus of nylon (PA) in a low temperature environment is larger than that of other thermoplastic resins such as polycarbonate (PC). It was confirmed that the elastic modulus of nylon was improved nearly twice in the low temperature environment compared to the room temperature environment.
また、低温環境でのナイロンの圧縮強度の向上率は、例えばポリカーボネートのような他の熱可塑性樹脂に比べて大きい。ナイロンの圧縮強度は、低温環境では室温環境下に比べて１．２倍近く向上することが確認された。 Moreover, the improvement rate of the compressive strength of nylon in a low-temperature environment is large compared with other thermoplastic resins, such as a polycarbonate, for example. It has been confirmed that the compressive strength of nylon is improved by nearly 1.2 times in a low temperature environment compared to a room temperature environment.
図３に示すように、繊維強化樹脂成形品１５０は、繊維基材１５１と、マトリックス樹脂１５２と、を有する。マトリックス樹脂１５２は、繊維基材１５１の上に形成されるとともに、繊維基材１５１に含浸されている。 As shown in FIG. 3, the fiber reinforced resin molded product 150 includes a fiber base material 151 and a matrix resin 152. The matrix resin 152 is formed on the fiber base material 151 and impregnated in the fiber base material 151.
繊維強化樹脂成形品１５０は、例えば、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法によって形成されるが、これに限定されない。 The fiber reinforced resin molded product 150 is formed by, for example, an RTM (Resin Transfer Molding) molding method, but is not limited thereto.
図４に示すように、ＲＴＭ成形法では、一対の成形型１６０が形成するキャビティ１６１に繊維基材１５１が設置され、型締め後、そこに液状の樹脂が注入される。注入された樹脂は、繊維基材１５１を形成する繊維１５３の間の隙間、および繊維基材１５１と成形型１６０との間の隙間に入り込む。キャビティ１６１内で樹脂は硬化する。 As shown in FIG. 4, in the RTM molding method, a fiber base material 151 is installed in a cavity 161 formed by a pair of molds 160, and a liquid resin is injected into the cavity base material after clamping. The injected resin enters the gap between the fibers 153 forming the fiber base 151 and the gap between the fiber base 151 and the mold 160. The resin is cured in the cavity 161.
本実施形態では、繊維強化樹脂成形品１５０の面方向全体において、繊維基材１５１の上にマトリックス樹脂１５２が形成されているが、本発明はこれに限定されない。繊維基材１５１の上の一部だけに、マトリックス樹脂１５２が形成されてもよい。この場合、例えば、キャビティ１６１の一部を溝状に形成し、キャビティ１６１のそれ以外の箇所は繊維基材１５１と接するように形成しておけばよい。 In the present embodiment, the matrix resin 152 is formed on the fiber base material 151 in the entire surface direction of the fiber reinforced resin molded product 150, but the present invention is not limited to this. The matrix resin 152 may be formed only on a part of the fiber base material 151. In this case, for example, a part of the cavity 161 may be formed in a groove shape, and the other part of the cavity 161 may be formed in contact with the fiber base material 151.
マトリックス樹脂１５２には、成形型１６０の表面の微細な凹凸状の加工目１６２が転写されており、これによって、マトリックス樹脂１５２は、微細な凹凸形状を表面に有する。加工目１６２は、成形型１６０を切削加工によって形成する際に生じる微細な凹凸形状をした加工跡である。 The matrix resin 152 has fine irregularities 162 formed on the surface of the mold 160 transferred thereto, whereby the matrix resin 152 has fine irregularities on the surface. The processing line 162 is a processing mark having a fine uneven shape generated when the forming die 160 is formed by cutting.
成形型１６０の切削加工後、成形型１６０の表面を研磨し、例えば鏡面仕上げにすることによって加工目１６２を除去できるが、成形型１６０は、加工目１６２が表面に残されたままの状態で用いられる。 After cutting the forming die 160, the surface of the forming die 160 is polished, for example, by mirror finishing, so that the processing eyes 162 can be removed. However, the forming die 160 remains in a state where the processing eyes 162 remain on the surface. Used.
マトリックス樹脂１５２を形成する材料は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂であるが、これに限定されない。マトリックス樹脂１５２を形成する材料は、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂であってもよい。 The material forming the matrix resin 152 is, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a phenol resin, but is not limited thereto. The material forming the matrix resin 152 may be a thermoplastic resin such as polycarbonate or polypropylene.
繊維１５３は、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維等である。繊維基材１５１は、繊維１５３を織るまたは編むことによってシート状に形成されるが、これに限定されない。繊維基材１５１は、繊維１５３が一方向に配向されたシート状の一方向材であってもよい。 The fiber 153 is, for example, carbon fiber, glass fiber, organic fiber, or the like. The fiber base material 151 is formed into a sheet shape by weaving or knitting the fibers 153, but is not limited thereto. The fiber substrate 151 may be a sheet-like unidirectional material in which the fibers 153 are oriented in one direction.
繊維強化樹脂成形品１５０は、成形型１６０から取り出された後、表面処理装置１０によって表面処理される。表面処理装置１０は、繊維強化樹脂成形品１５０に対して複数の粒子１００を投射し、繊維強化樹脂成形品１５０の表面を粗面化する。粒子１００は、ドライアイス１４０によって冷却された状態のまま繊維強化樹脂成形品１５０の表面に当る。粒子１００は、ドライアイス１４０によって冷却されて温度低下することによって、弾性率および圧縮強度が向上し、その結果、切削力が向上する。 The fiber reinforced resin molded product 150 is removed from the mold 160 and then surface-treated by the surface treatment apparatus 10. The surface treatment apparatus 10 projects a plurality of particles 100 on the fiber reinforced resin molded product 150 to roughen the surface of the fiber reinforced resin molded product 150. The particles 100 strike the surface of the fiber reinforced resin molded product 150 while being cooled by the dry ice 140. As the particle 100 is cooled by the dry ice 140 and the temperature is lowered, the elastic modulus and compressive strength are improved, and as a result, the cutting force is improved.
表面処理装置１０は、ブラストガン１１０を移動させつつ、繊維強化樹脂成形品１５０の表面の所望の範囲を粗面化する。繊維強化樹脂成形品１５０において粗面化される箇所は、他の繊維強化樹脂成形品１５０と接着される接着部である。繊維強化樹脂成形品１５０のうち接着部だけにおいて繊維基材１５１の上にマトリックス樹脂１５２を形成してもよい。繊維基材１５１の上にマトリックス樹脂１５２が形成されることによって、粗面化の際に繊維基材１５１が粒子１００から保護される。 The surface treatment apparatus 10 roughens a desired range of the surface of the fiber reinforced resin molded product 150 while moving the blast gun 110. A portion to be roughened in the fiber reinforced resin molded product 150 is an adhesive portion bonded to another fiber reinforced resin molded product 150. You may form the matrix resin 152 on the fiber base material 151 only in an adhesion part among the fiber reinforced resin molded products 150. FIG. By forming the matrix resin 152 on the fiber base material 151, the fiber base material 151 is protected from the particles 100 during the roughening.
繊維強化樹脂成形品１５０は、接着部に塗布される接着剤によって、他の繊維強化樹脂成形品１５０と接着される。接着部の表面が粗面化されることによって接着面積が増大するため、接着強度が向上する。 The fiber reinforced resin molded product 150 is bonded to another fiber reinforced resin molded product 150 by an adhesive applied to the bonding portion. Since the bonding area is increased by roughening the surface of the bonding portion, the bonding strength is improved.
例えば図５に示すように、繊維強化樹脂によって形成された骨格部品１７１同士、および骨格部品１７１と外板部品１７２とが接着剤によって互いに接着され、図６に示すように自動車の車体１７０が形成される。この場合、接着の前処理として、各部品同士の接着部の表面が粗面化されることによって、各部品同士の接着強度を向上させることができる。 For example, as shown in FIG. 5, the skeleton parts 171 formed of fiber reinforced resin, and the skeleton parts 171 and the outer plate parts 172 are bonded to each other with an adhesive to form a car body 170 of an automobile as shown in FIG. Is done. In this case, as a pretreatment for bonding, the bonding strength between the components can be improved by roughening the surface of the bonding portion between the components.
次に、本実施形態の作用効果を述べる。 Next, the function and effect of this embodiment will be described.
本実施形態と異なり、ガラス、アルミナ等の硬質な材料によって形成された粒子は、高い切削性を有する。このため、このような粒子を繊維強化樹脂成形品１５０に投射した場合、図７に示すように、表面のマトリックス樹脂１５２が切削されて荒らされるだけでなく、繊維１５３も切削され、繊維１５３の損傷ひいては破断が生じる虞がある。また、逆に、軟質で切削性の低い粒子を投射した場合、繊維１５３の破断は防止されるものの、マトリックス樹脂１５２を十分に荒らすことができない虞がある。 Unlike this embodiment, particles formed of a hard material such as glass or alumina have high machinability. For this reason, when such particles are projected onto the fiber reinforced resin molded product 150, as shown in FIG. 7, not only the matrix resin 152 on the surface is cut and roughened, but also the fibers 153 are cut and the fibers 153 There is a risk of breakage due to damage. Conversely, when soft and low-cutting particles are projected, the fiber 153 is prevented from breaking, but the matrix resin 152 may not be sufficiently roughened.
一方、本実施形態では、熱可塑性樹脂によって形成された粒子１００が、冷却されて温度低下することによって、適度な硬さと柔らかさとを有する。このため、図８に示すように、繊維１５３の切削が抑制される一方、マトリックス樹脂１５２が選択的に切削されて荒らされる。従って、本実施形態によれば、繊維１５３の破断を抑制しつつ繊維強化樹脂成形品１５０の表面を粗面化できる。 On the other hand, in this embodiment, the particle | grains 100 formed with the thermoplastic resin have moderate hardness and softness by being cooled and temperature falling. For this reason, as shown in FIG. 8, while the cutting of the fiber 153 is suppressed, the matrix resin 152 is selectively cut and roughened. Therefore, according to the present embodiment, the surface of the fiber reinforced resin molded product 150 can be roughened while the breakage of the fiber 153 is suppressed.
また、冷却にともない、粒子１００では水分が凍って微小な氷が生じる。粒子１００が繊維強化樹脂成形品１５０に当った後、常温になる過程でそのような氷は溶ける。その結果、繊維強化樹脂成形品１５０の表面に水分が付着するため、繊維強化樹脂成形品１５０の帯電防止効果が見込める。 In addition, with the cooling, the particles 100 freeze water and produce minute ice. After the particles 100 hit the fiber reinforced resin molded product 150, such ice melts in the process of becoming room temperature. As a result, since moisture adheres to the surface of the fiber reinforced resin molded product 150, the antistatic effect of the fiber reinforced resin molded product 150 can be expected.
本実施形態と異なり、ドライアイスによって形成された粒子を繊維強化樹脂成形品１５０に投射して粗面化する場合、粒子は繊維強化樹脂成形品１５０に当った後に昇華して消失するため、粒子を繰り返し利用することはできない。 Unlike this embodiment, when the particles formed by dry ice are projected onto the fiber reinforced resin molded product 150 and roughened, the particles sublimate and disappear after hitting the fiber reinforced resin molded product 150. Cannot be used repeatedly.
一方、本実施形態では、粒子１００は熱可塑性樹脂によって形成されているため、繊維強化樹脂成形品１５０に当った後も消失しない。また、粒子１００が冷却されるため、繊維強化樹脂成形品１５０に粒子１００が当った際、衝突エネルギーによる粒子１００の溶融が防止される。従って、粒子１００を繰り返し使用できる。 On the other hand, in this embodiment, since the particle 100 is formed of a thermoplastic resin, it does not disappear even after hitting the fiber reinforced resin molded product 150. Moreover, since the particle 100 is cooled, when the particle 100 hits the fiber reinforced resin molded product 150, melting of the particle 100 due to collision energy is prevented. Therefore, the particle 100 can be used repeatedly.
本実施形態では、ドライアイス１４０がホッパー１３０に設けられ、そこで粒子１００を冷却することによって、複数の粒子１００が一度に速やかに冷却される。従って、粒子１００を効率良く冷却できる。 In this embodiment, the dry ice 140 is provided in the hopper 130, and the plurality of particles 100 are rapidly cooled at once by cooling the particles 100 there. Therefore, the particles 100 can be efficiently cooled.
図９に示すように、本実施形態と異なりテーパ部１３２の内側にドライアイス１４０がない場合、ラットホール１０１が形成されるようにテーパ部１３２の内側に粒子１００が留まる虞がある。この場合、ホッパー１３０内の全ての粒子１００が使用されないため、無駄が生じる。 As shown in FIG. 9, unlike the present embodiment, when the dry ice 140 is not present inside the tapered portion 132, the particles 100 may remain inside the tapered portion 132 so that the rat hole 101 is formed. In this case, since all the particles 100 in the hopper 130 are not used, waste occurs.
一方、本実施形態では、テーパ部１３２の内側にドライアイス１４０が配置されており、これによって粒子１００が開口部１３１に案内される。このため、粒子１００は、テーパ部１３２の内側に留まり難く、開口部１３１から円滑に送り出される。従って、ホッパー１３０内の粒子１００を無駄なく有効に使用できる。 On the other hand, in the present embodiment, the dry ice 140 is disposed inside the tapered portion 132, whereby the particles 100 are guided to the opening 131. For this reason, the particles 100 are unlikely to stay inside the tapered portion 132 and are smoothly delivered from the opening 131. Therefore, the particles 100 in the hopper 130 can be used effectively without waste.
本実施形態の繊維強化樹脂成形品１５０の表面には、加工目１６２が転写されて微細な凹凸形状が付与されており、これによって繊維強化樹脂成形品１５０の表面が予め荒らされている。このため、凹凸のない平らな面を一から粗面化する手間が省け、従って粗面化が容易である。 On the surface of the fiber reinforced resin molded product 150 according to the present embodiment, the processed stitch 162 is transferred to give a fine uneven shape, whereby the surface of the fiber reinforced resin molded product 150 is roughened in advance. For this reason, the trouble of roughening a flat surface without unevenness from scratch can be saved, and thus roughening is easy.
また、加工目１６２を残したままの成形型１６０によって形成された繊維強化樹脂成形品１５０が用いられるため、成形型１６０の表面を研磨して加工目１６２を除去しなくてもよい。従って、成形型１６０の加工時間を短縮でき、また成形型１６０の加工費を低減できる。 Further, since the fiber reinforced resin molded product 150 formed by the molding die 160 with the processing lines 162 remaining is used, it is not necessary to polish the surface of the molding die 160 and remove the processing lines 162. Therefore, the processing time of the mold 160 can be shortened, and the processing cost of the mold 160 can be reduced.
粒子１００がナイロンによって形成されているため、例えばポリカーボネートのような他の熱可塑性樹脂によって形成されている場合に比べ、低温における弾性率および圧縮強度の向上率が大きい。従って、冷却によって切削力を向上させ易い。 Since the particles 100 are made of nylon, the rate of improvement in elastic modulus and compressive strength at a low temperature is larger than when the particles 100 are made of other thermoplastic resin such as polycarbonate. Therefore, it is easy to improve the cutting force by cooling.
＜第２実施形態＞
図１０に示すように、第２実施形態の表面処理装置２０は、ホッパー１３０に第１実施形態のようにドライアイス１４０が設けられず、冷却装置２４０を有する点で、第１実施形態と異なる。他の構成については、第２実施形態は第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様の構成については第１実施形態と同様の符号を付し、重複する説明を省略する。
Second Embodiment
As shown in FIG. 10, the surface treatment apparatus 20 of the second embodiment differs from the first embodiment in that the hopper 130 is not provided with the dry ice 140 as in the first embodiment and has a cooling device 240. . For other configurations, the second embodiment is the same as the first embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.
冷却装置２４０は、繊維強化樹脂成形品１５０を冷却する。冷却装置２４０は、冷風を吹きかけることによって、繊維強化樹脂成形品１５０の表面の粒子１００が当たる箇所を冷却する。 The cooling device 240 cools the fiber reinforced resin molded product 150. The cooling device 240 cools the location where the particles 100 on the surface of the fiber reinforced resin molded product 150 are hit by blowing cold air.
冷却装置２４０は、冷風を噴射するノズルを例えばロボットアームによって移動させ、繊維強化樹脂成形品１５０の所望の位置を冷却できる。 The cooling device 240 can cool a desired position of the fiber reinforced resin molded product 150 by moving a nozzle that injects cold air using, for example, a robot arm.
粒子１００は、冷却された繊維強化樹脂成形品１５０に当ることによって、もしくは冷却装置２４０からの冷風に直接当ることによって、またはこれらの両方によって、冷却される。本実施形態にあっては、冷却された繊維強化樹脂成形品１５０および冷却装置２４０のうちの少なくとも一方が、粒子１００を冷却する冷却部としての役割を果たしている。 The particles 100 are cooled by striking the cooled fiber reinforced resin molded article 150, by directly striking the cool air from the cooling device 240, or both. In the present embodiment, at least one of the cooled fiber reinforced resin molded product 150 and the cooling device 240 serves as a cooling unit that cools the particles 100.
図１１に示すように、熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂として含む繊維強化樹脂（ＦＲＰ）の低温での弾性率の向上率は、概して、ナイロン（ＰＡ）の弾性率の向上率よりも小さい。 As shown in FIG. 11, the improvement rate of the elastic modulus at low temperature of the fiber reinforced resin (FRP) containing a thermosetting resin as a matrix resin is generally smaller than the improvement rate of the elastic modulus of nylon (PA).
従って、繊維強化樹脂成形品１５０が、熱硬化性樹脂によって形成されたマトリックス樹脂１５２を含む場合、粒子１００に対する繊維強化樹脂成形品１５０の耐切削性は、冷却にともなって向上し難い。このため、繊維強化樹脂成形品１５０が冷却されたとしても、粒子１００による粗面化が妨げられ難い。 Therefore, when the fiber reinforced resin molded product 150 includes the matrix resin 152 formed of a thermosetting resin, the cutting resistance of the fiber reinforced resin molded product 150 with respect to the particles 100 is difficult to improve with cooling. For this reason, even if the fiber reinforced resin molded product 150 is cooled, the roughening by the particles 100 is hardly hindered.
第１実施形態のようにホッパー１３０にドライアイス１４０を設けた方が、粒子１００を効率良く冷却でき、またテーパ部１３２に粒子１００が留まるのを防止できるが、それ以外の他の作用効果については、本実施形態によっても第１実施形態と同様の作用効果が得られる。 When the dry ice 140 is provided in the hopper 130 as in the first embodiment, the particles 100 can be efficiently cooled, and the particles 100 can be prevented from staying in the tapered portion 132. The same operational effects as those of the first embodiment can also be obtained by this embodiment.
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
例えば、粒子を形成する材料はナイロンに限定されない。粒子を形成する材料は、例えば、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン等、ナイロン以外の他の熱可塑性樹脂であってもよい。 For example, the material forming the particles is not limited to nylon. The material forming the particles may be, for example, a thermoplastic resin other than nylon, such as polypropylene, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyetheretherketone, polyetherketoneketone.
上記第２実施形態においては、冷却装置２４０から冷風が吹き付けられることによって、繊維強化樹脂成形品１５０が冷却されるが、本発明はこれに限定されない。表面処理前、繊維強化樹脂成形品１５０を例えば低温室内に一定時間置くことによって冷却してもよい。または、繊維強化樹脂成形品１５０において、粒子１００が当たる面と反対側の面にドライアイスを配置することによって繊維強化樹脂成形品１５０を冷却してもよい。 In the said 2nd Embodiment, although the fiber reinforced resin molded product 150 is cooled by blowing cold air from the cooling device 240, this invention is not limited to this. Prior to the surface treatment, the fiber reinforced resin molded product 150 may be cooled, for example, by placing it in a low temperature chamber for a certain period of time. Alternatively, in the fiber reinforced resin molded product 150, the fiber reinforced resin molded product 150 may be cooled by disposing dry ice on the surface opposite to the surface on which the particles 100 contact.
また、冷却された圧縮ガスを高圧供給源１２０が供給することによって、粒子１００を冷却してもよい。この場合、高圧供給源１２０が冷却部としての役割を果たす。 Further, the particles 100 may be cooled by the high pressure supply source 120 supplying the cooled compressed gas. In this case, the high-pressure supply source 120 serves as a cooling unit.
また、例えば、ドライアイス１４０によって冷却された粒子を、冷却された繊維強化樹脂成形品１５０に対して投射させるようにしてもよい。 Further, for example, the particles cooled by the dry ice 140 may be projected onto the cooled fiber reinforced resin molded product 150.
上記実施形態では、加工目１６２を有する成形型１６０によって形成された繊維強化樹脂成形品１５０が用いられたが、本発明はこれに限定されない。鏡面仕上げの成形型によって形成された繊維強化樹脂成形品に対して上記実施形態のような表面処理を行ってもよい。 In the said embodiment, although the fiber reinforced resin molded product 150 formed of the shaping | molding die 160 which has the process stitch 162 was used, this invention is not limited to this. You may perform surface treatment like the said embodiment with respect to the fiber reinforced resin molded article formed with the shaping | molding die of a mirror surface finish.
実施形態の繊維強化樹脂成形品１５０では、繊維基材１５１の上にマトリックス樹脂１５２が形成されているが、本発明はこれに限定されない。繊維基材１５１の上にマトリックス樹脂１５２が形成されることなく繊維１５３が表面に露出し、かつ繊維１５３同士の間の隙間にマトリックス樹脂１５２が形成された繊維強化樹脂成形品を本発明は含む。 In the fiber reinforced resin molded product 150 of the embodiment, the matrix resin 152 is formed on the fiber base material 151, but the present invention is not limited to this. The present invention includes a fiber reinforced resin molded article in which the fibers 153 are exposed on the surface without forming the matrix resin 152 on the fiber base material 151 and the matrix resin 152 is formed in the gap between the fibers 153. .
１０、２０ 表面処理装置、
１００ 粒子、
１０１ ラットホール、
１１０ ブラストガン（投射部）、
１１１ ノズル、
１１２ 流路、
１１３ 流路、
１２０ 高圧供給源、
１３０ ホッパー（収容部）、
１３１ 開口部、
１３２ テーパ部、
１４０ ドライアイス（冷却部）、
１５０ 繊維強化樹脂成形品、
１５１ 繊維基材、
１５２ マトリックス樹脂、
１５３ 繊維、
１６０ 成形型、
１６１ キャビティ、
１６２ 加工目、
１７０ 自動車の車体、
１７１ 骨格部品、
１７２ 外板部品、
２４０ 冷却装置（冷却部）。
10, 20 Surface treatment device,
100 particles,
101 Rathole,
110 Blast gun (projection part),
111 nozzles,
112 flow path,
113 flow path,
120 high pressure source,
130 hopper (container),
131 opening,
132 taper part,
140 dry ice (cooling section),
150 Fiber reinforced resin molded product,
151 fiber substrate,
152 matrix resin,
153 fibers,
160 mold,
161 cavity,
162,
170 car body,
171 Skeletal parts,
172 skin parts,
240 Cooling device (cooling unit).
Claims (10)
熱可塑性樹脂によって形成された複数の粒子と、
前記粒子を冷却させる冷却部と、
前記粒子を前記繊維強化樹脂成形品に投射する投射部と、
を備える、表面処理装置。 A surface treatment apparatus for roughening the surface of a fiber reinforced resin molded article,
A plurality of particles formed of a thermoplastic resin;
A cooling unit for cooling the particles;
A projection unit for projecting the particles onto the fiber-reinforced resin molded article;
A surface treatment apparatus comprising:
熱可塑性樹脂によって形成された前記粒子を冷却し、冷却された当該粒子によって前記表面を粗面化する、表面処理方法。 A surface treatment method for projecting a plurality of particles on a fiber reinforced resin molded product and roughening the surface of the fiber reinforced resin molded product,
A surface treatment method of cooling the particles formed of a thermoplastic resin and roughening the surface with the cooled particles.
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