JP2016068385A - Method for manufacturing fiber-reinforced plastic - Google Patents

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Norio Nakagawa
教生 中川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an FRP using a RTM method capable of obtaining a molded article of good quality having no air trap, particularly capable of obtaining a molded article having no air trap with a completely-sealed type mold.SOLUTION: The method for manufacturing a fiber-reinforced plastic includes the steps of: placing a preform composed of a reinforcing fiber base material in a cavity of a mold; impregnating the preform with a resin injected from a resin-injection opening provided in the cavity while fluidizing the resin in a direction toward a resin suction opening provided in the cavity; and curing the resin, where the resin injection opening and the resin suction opening are provided in a region at which the preform is placed, and a space-occupying fiber volume content in a predetermined region in the cavity is within a range of ±10 volume% to a space-occupying fiber volume content in a region containing a reference surface determined preliminarily in the cavity.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastic)の製造方法に関し、とくに、RTM(Resin Transfer Molding)法により強化繊維基材からなるプリフォームに注入樹脂を含浸させる繊維強化プラスチックの製造方法の改良に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a fiber reinforced plastic (FRP), and more particularly, to a method for manufacturing a fiber reinforced plastic in which a preform made of a reinforced fiber base material is impregnated with an injection resin by a RTM (Resin Transfer Molding) method. Regarding improvements.

成形型のキャビティ内に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、このプリフォームの一方の表面に対面して開口する複数の樹脂注入口から樹脂を注入してプリフォームの強化繊維基材に含浸させる、いわゆるRTM多点注入法と呼ばれるRTM法が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2)。また、プリフォームの端面側に端面に沿って延びる樹脂注入ラインを設け、キャビティ内に配置したプリフォームの端面から樹脂を供給して注入する、いわゆるライン注入法と呼ばれるRTM法も知られている。   A preform made of a reinforcing fiber base is placed in the cavity of the mold, and resin is injected from a plurality of resin inlets that open facing one surface of the preform to form a reinforcing fiber base for the preform. An RTM method called so-called RTM multi-point injection method for impregnation is known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Also known is an RTM method called a so-called line injection method in which a resin injection line extending along the end surface is provided on the end surface side of the preform, and resin is supplied and injected from the end surface of the preform disposed in the cavity. .

RTM多点注入法は、ライン注入法と比較して、プリフォームの一方の表面上に配設された多数の注入点それぞれから四方八方に樹脂を広げることができるため、高速にプリフォーム内に樹脂を含浸できるという利点を有する。また、プリフォームの一方の表面上に注入点を配置するため、プリフォームの周囲及び内部において発生しやすいレーストラッキング(異なる方向から流れてきた樹脂同士が流れを規制し合い、筋状の滞留部などを形成してしまう現象)などの特異な流れに左右されることが少なく、各注入点からの注入樹脂を、プリフォームの抵抗に応じたフローフロント形状(樹脂流れの先端部の形状)や、注入口の形状に対応したフローフロント形状に広げることができる(例えば、円形の注入口、等厚のプリフォーム、擬似等方積層プリフォームでは、円形のフローフロント形状となりやすい)。しかし、閉じた成形型内に樹脂を注入する方法であるため、成形しようとするプリフォームの領域内にエアトラップが発生しやすくなることがあるが、真空吸引により樹脂注入・含浸をアシストする方法も紹介されている。   Compared with the line injection method, the RTM multi-point injection method can spread the resin in all directions from each of a large number of injection points arranged on one surface of the preform. It has the advantage that it can be impregnated with resin. Also, because the injection point is placed on one surface of the preform, race tracking that tends to occur around and inside the preform (resins flowing from different directions regulate the flow and streaks Etc.) is less affected by the unique flow, such as flow front shape (the shape of the tip of the resin flow) according to the resistance of the preform It can be expanded to a flow front shape corresponding to the shape of the inlet (for example, a circular inlet, an equal thickness preform, and a pseudo isotropic laminated preform tend to have a circular flow front shape). However, since it is a method of injecting resin into a closed mold, an air trap may easily occur in the region of the preform to be molded, but a method of assisting resin injection / impregnation by vacuum suction Has also been introduced.

一方、ライン注入法は、所定の樹脂注入ラインから特定の方向に樹脂を注入していくので、樹脂の注入速度が比較的制御しやすく、フローフロントの位置やその進行度合も監視しやすい。しかし、フローフロントの形状線が所望の形状で進行しなかったり、フローフロントが到達しにくい箇所が生じると、含浸樹脂不足部(レジンスターブ部や樹脂未含浸部)が発生しやすく、また、表面品位が十分に良好でない部位が発生するおそれがある。   On the other hand, in the line injection method, since the resin is injected in a specific direction from a predetermined resin injection line, the resin injection speed is relatively easy to control, and the position of the flow front and the progress thereof are easy to monitor. However, if the flow front shape line does not advance in the desired shape or there are places where the flow front is difficult to reach, insufficient impregnated resin parts (resin starve parts or resin non-impregnated parts) are likely to occur, There is a possibility that a part with poor quality is generated.

特開2010−89501号公報JP 2010-89501 A 国際公開2012/115067号公報International Publication No. 2012/115067

ところが、RTM多点注入法、ライン注入法のいずれにあっても、未だ、プリフォーム端部周辺でレーストラッキングが発生しやすく、プリフォーム外周部を先に樹脂が流れてプリフォーム内にエアがトラップされる懸念が残されている。プリフォーム内にエアがトラップされてしまうと、レジンスターブ部や樹脂未含浸部が発生しやすくなり、また、得られる繊維強化プラスチックの表面品位が不十分な部位が発生するおそれがある。   However, in either the RTM multi-point injection method or the line injection method, race tracking is still likely to occur around the preform edge, and the resin flows first around the outer periphery of the preform, causing air to enter the preform. There remains concern about being trapped. If air is trapped in the preform, a resin starve portion or a resin non-impregnated portion is likely to be generated, and there may be a portion where the surface quality of the obtained fiber reinforced plastic is insufficient.

例えば、RTM多点注入法においては、以下のような問題が発生する場合がある。プリフォームの樹脂流動抵抗や樹脂注入口形状に依存したフローフロント形状は、必ずしも成形しようとする繊維強化プラスチックの形状とは一致しない。そのため、レーストラッキングなどにより繊維強化プラスチックの形状の範囲内にエアトラップを引き起こすことがある。また、真空吸引でアシストする方法では、成形サイクルタイムとの兼ね合いから、完全に真空状態にするのに十分な時間をとれないことが多い。そのため、特に大きな成形型(キャビティ)の場合には、最終的にエアがプリフォーム内にトラップされた状態で成形が終了することがある。さらに、エアトラップを減らす方法として、エアと樹脂をまとめて(分離は難しいので、泡入り樹脂として)吸引、排出する方法もあるが、排出口の洗浄が煩雑で別の問題を孕んでいる。   For example, the following problems may occur in the RTM multipoint injection method. The flow front shape depending on the resin flow resistance of the preform and the shape of the resin inlet does not necessarily match the shape of the fiber reinforced plastic to be molded. Therefore, an air trap may be caused within the range of the shape of the fiber reinforced plastic due to race tracking or the like. Further, in the method of assisting by vacuum suction, it is often impossible to take a sufficient time to make a complete vacuum state in consideration of the molding cycle time. Therefore, in the case of a particularly large mold (cavity), the molding may be completed in a state where air is finally trapped in the preform. Furthermore, as a method of reducing the air trap, there is a method of sucking and discharging air and resin together (as foamed resin since separation is difficult), but the cleaning of the discharge port is complicated, and another problem is aggravated.

そこで本発明の課題は、このような従来技術における限界に鑑み、プリフォーム内にエアトラップのない良好な品位の成形品を得ることが可能な、とくに、完全密閉型の成形型でエアトラップのない成形品を得ることが可能なRTM法を用いた繊維強化プラスチックの製造方法を提供することにある。   Therefore, in view of the limitations in the prior art, the object of the present invention is to obtain a molded article of good quality without an air trap in the preform. It is an object of the present invention to provide a method for producing a fiber reinforced plastic using the RTM method, which can obtain a molded product having no shape.

上記課題を解決するための本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
(1)成形型のキャビティ内に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、前記キャビティ内に設けられた樹脂注入口から注入される樹脂を、前記キャビティ内に設けられた樹脂吸引口に向かう方向に流動させながらプリフォームに含浸させ、前記樹脂を硬化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記樹脂注入口と前記樹脂吸引口とを前記プリフォームが配置された領域内に設けるとともに、前記キャビティ内の所定領域における空間占有繊維体積含有率を、前記キャビティ内で予め決められた基準面を含む領域における空間占有繊維体積含有率に対し±10体積%以内の範囲とすることを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
(2)前記空間占有繊維体積含有率を、下記(a)〜(c)のうち少なくともいずれか1つの方法により制御することを特徴とする請求項1に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
(a)キャビティクリアランスの高さを所定の領域において拡大する。
(b)前記キャビティクリアランスの高さを所定の領域において低くする。
(c)プリフォームに使用する強化繊維の量を所定の領域で制御する。
(3)前記所定の領域におけるキャビティクリアアランスの高さを、予め定められた基準領域に対し、0.5〜20%高くする、または低くすることを特徴とする(2)に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
(4)前記空間占有繊維体積含有率となる領域で使用される強化繊維の量を、予め定められた基準領域における強化繊維の量に対して±20%以内の範囲で変更させることを特徴とする(2)に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
(5)前記キャビティ内で予め決められた基準面を含む領域の空間占有繊維体積含有率が30〜70%であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
である。
The present invention for solving the above problems employs the following configuration. That is,
(1) A preform made of a reinforcing fiber base is disposed in a cavity of a mold, and resin injected from a resin injection port provided in the cavity is directed to a resin suction port provided in the cavity. In the manufacturing method of the fiber reinforced plastic in which the preform is impregnated while flowing in the direction and the resin is cured, the resin injection port and the resin suction port are provided in a region where the preform is disposed, and the cavity A fiber characterized in that a space occupied fiber volume content in a predetermined region is within a range of ± 10% by volume with respect to a space occupied fiber volume content in a region including a predetermined reference plane in the cavity. A method of manufacturing reinforced plastics.
(2) The method for producing a fiber-reinforced plastic according to claim 1, wherein the space occupied fiber volume content is controlled by at least one of the following methods (a) to (c).
(A) The height of the cavity clearance is enlarged in a predetermined region.
(B) The cavity clearance is lowered in a predetermined region.
(C) The amount of reinforcing fibers used in the preform is controlled in a predetermined region.
(3) The fiber reinforcement according to (2), wherein the height of the cavity clearance in the predetermined region is increased or decreased by 0.5 to 20% with respect to a predetermined reference region. Plastic manufacturing method.
(4) The amount of the reinforcing fiber used in the region having the volume occupied fiber volume content is changed within a range of ± 20% with respect to the amount of the reinforcing fiber in the predetermined reference region. The method for producing a fiber-reinforced plastic according to (2).
(5) The fiber reinforced fiber according to any one of (1) to (4), wherein a space occupied fiber volume content in a region including a predetermined reference plane in the cavity is 30 to 70%. Plastic manufacturing method.
It is.

本発明によれば、プリフォーム内にエアトラップのない良好な品位の成形品を得ることが可能な、とくに、完全密閉型の成形型でエアトラップのない成形品を得ることが可能なRTM法を用いた繊維強化プラスチックの製造方法を提供することが可能である。   According to the present invention, it is possible to obtain a molded article of good quality without an air trap in the preform, and in particular, an RTM method capable of obtaining a molded article without an air trap with a completely sealed mold. It is possible to provide a method for producing a fiber reinforced plastic using

本発明の第1の形態に係る方法を実施するために用いるRTM成形装置の概略縦断面図(図4のA−A’線に沿う断面図)である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view (sectional drawing which follows the A-A 'line of FIG. 4) of the RTM shaping | molding apparatus used in order to implement the method which concerns on the 1st form of this invention. 図1の装置の成形型内を上面側から見た概略透視平面図であり、樹脂注入口より樹脂を注入開始した時の樹脂フローフロントを示した図である。FIG. 2 is a schematic perspective plan view of the inside of the molding die of the apparatus of FIG. 1 as viewed from the upper surface side, and is a view showing a resin flow front when resin injection is started from a resin injection port. 図2における樹脂フローフロントの広がり方を示した概略図である。It is the schematic which showed how the resin flow front spreads in FIG. 図1の装置の成形型内を上面側から見た概略透視平面図である。FIG. 2 is a schematic perspective plan view of the inside of the mold of the apparatus of FIG. 1 as viewed from the upper surface side. 図4のB−B’線に沿う部分拡大断面図であり、キャビティクリアランスを拡大した場合の断面概略図である。FIG. 5 is a partially enlarged sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 4, and is a schematic sectional view when a cavity clearance is enlarged. 図5と異なる他の実施態様に係る図4のB−B’線に沿う部分拡大断面図であり、キャビティを薄くした場合の断面概略図である。FIG. 6 is a partial enlarged cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 4 according to another embodiment different from FIG. 5, and is a schematic cross-sectional view when the cavity is thinned. 図5、図6と異なる他の実施態様に係る図4のB−B’線に沿う部分拡大断面図であり、強化繊維の量を制御しプリフォームを変更した場合の断面概略図である。FIG. 7 is a partial enlarged cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 4 according to another embodiment different from FIGS. 5 and 6, and is a schematic cross-sectional view when a preform is changed by controlling the amount of reinforcing fibers. 図3における樹脂フローフロントを改善させた場合の樹脂フローフロントを示した概略図である。It is the schematic which showed the resin flow front at the time of improving the resin flow front in FIG. 図3における樹脂フローフロントを改善させた場合の樹脂フローフロントを示した概略図である。It is the schematic which showed the resin flow front at the time of improving the resin flow front in FIG. 図2と異なる他の実施態様に係る、装置の成形型内を上面側から見た概略透視平面図であり、樹脂注入口より樹脂を注入開始した時の樹脂フローフロントの広がり方を示した図である。FIG. 4 is a schematic perspective plan view of the inside of a molding die of the apparatus according to another embodiment different from FIG. 2 and shows how the resin flow front spreads when resin injection is started from the resin injection port. It is. 図10における樹脂フローフロントを改善させた場合の樹脂フローフロントを示した概略図である。It is the schematic which showed the resin flow front at the time of improving the resin flow front in FIG.

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1はRTM成形装置1の概略図であり、キャビティ2を有する成形型3は上型4と下型5の上下一対で構成されている。またRTM成形装置1はプレス機構6を有しており、上型4を型締め、型開きできるようになっている。プリフォーム7は強化繊維基材の積層体からなり、例えば予め所定形状に賦形されキャビティ2内に配置される。プリフォーム7は一体であっても良いし、複数のプリフォームを組み合わせたものでもよい。成形型3には、樹脂を供給するための少なくとも1つ以上の樹脂注入路8が接続されている。上型4内には、樹脂注入路8と接続する1つ以上の樹脂注入口9が設けられており、樹脂注入口9は、例えばピン状の弁体10によって開閉される。また、成形型3には熱媒流通路11が設けられており、流通される熱媒によって加熱、冷却される。   FIG. 1 is a schematic view of an RTM molding apparatus 1, and a molding die 3 having a cavity 2 is composed of an upper die 4 and a lower die 5. The RTM molding device 1 has a press mechanism 6 so that the upper die 4 can be clamped and opened. The preform 7 is made of a laminated body of reinforcing fiber bases, and is shaped in advance into a predetermined shape, for example, and disposed in the cavity 2. The preform 7 may be integral or a combination of a plurality of preforms. At least one resin injection path 8 for supplying resin is connected to the mold 3. In the upper mold 4, one or more resin injection ports 9 connected to the resin injection path 8 are provided, and the resin injection ports 9 are opened and closed by, for example, a pin-shaped valve body 10. Further, the mold 3 is provided with a heat medium passage 11 and is heated and cooled by the circulating heat medium.

例えば、熱硬化性樹脂注入時には樹脂の良好な含浸がはかられ、樹脂含浸後には、加熱させて、注入含浸された樹脂を硬化させ、所定の繊維強化プラスチック成形品が作製される。また、キャビティ2の周囲はシール材12でシールされている。   For example, when the thermosetting resin is injected, the resin is satisfactorily impregnated, and after the resin impregnation, the resin impregnated and impregnated is heated to cure a predetermined fiber-reinforced plastic molded product. The periphery of the cavity 2 is sealed with a sealing material 12.

本発明に係るプリフォーム7に使用される繊維強化基材に用いられる強化繊維としては、例えばアルミニウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維などの金属繊維、ポリアクリロニトリル系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系等の炭素繊維や黒鉛繊維、ガラス繊維、シリコンカーバイト繊維、シリコンナイトライド繊維などの無機繊維や、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維等が使用できる。これらの強化繊維は単独で用いても、また、2種以上併用しても良い。なかでも、比強度、比剛性、軽量性のバランスの観点から炭素繊維が好ましく、比強度・比弾性率に優れる点でポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維を少なくとも含むことが好ましい。   Examples of reinforcing fibers used for the fiber-reinforced base material used in the preform 7 according to the present invention include metal fibers such as aluminum fibers, brass fibers, and stainless fibers, polyacrylonitrile-based, rayon-based, lignin-based, pitch-based, and the like. Carbon fiber, graphite fiber, glass fiber, silicon carbide fiber, silicon nitride fiber and other inorganic fibers, aramid fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) fiber, polyphenylene sulfide fiber, polyester fiber, acrylic fiber, nylon Organic fibers such as fibers and polyethylene fibers can be used. These reinforcing fibers may be used alone or in combination of two or more. Among these, carbon fiber is preferable from the viewpoint of the balance of specific strength, specific rigidity, and lightness, and at least polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fiber is preferably included from the viewpoint of excellent specific strength and specific modulus.

本発明に用いる樹脂としては、粘度が低く強化繊維への含浸が容易な熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を形成するRIM用(Resin Injection Molding)モノマーなどが好適である。熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、グアナミン樹脂、また、ビスマレイド・トリアジン樹脂等のポリイミド樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリジアリルフタレート樹脂、さらにメラミン樹脂、ユリア樹脂やアミノ樹脂等が挙げられる。   As the resin used in the present invention, a thermosetting resin or a resin for RIM (resin injection molding) that forms a thermoplastic resin that has a low viscosity and can be easily impregnated into the reinforcing fiber is preferable. Examples of thermosetting resins include epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, phenol resins, guanamine resins, polyimide resins such as bismaleide and triazine resins, furan resins, polyurethane resins, polydiallyl phthalate resins, A melamine resin, a urea resin, an amino resin, etc. are mentioned.

また、ナイロン6樹脂、ナイロン66樹脂、ナイロン11樹脂などのポリアミド樹脂、またはこれらポリアミド樹脂の共重合ポリアミド樹脂、また、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリブチレンテレフタラート樹脂などのポリエステル樹脂、またはこれらポリエステル樹脂の共重合ポリエステル樹脂、さらにポリカーボネート樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルルイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などや、さらにまた、ポリエルテルエラストマー樹脂、ポリアミドエラストマー樹脂などに代表される熱可塑性エラストマー等が挙げられる。また、上記の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴムから選ばれた複数をブレンドした樹脂を用いることもできる。   Also, polyamide resins such as nylon 6 resin, nylon 66 resin, nylon 11 resin, or copolymer polyamide resins of these polyamide resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, or of these polyester resins Copolyester resin, polycarbonate resin, polyamideimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene oxide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, polyetherluimide resin, polyolefin resin, etc. Examples thereof include thermoplastic elastomers typified by polyester elastomer resins and polyamide elastomer resins. Also, a resin obtained by blending a plurality selected from the above-mentioned thermosetting resins, thermoplastic resins, and rubbers can be used.

中でも好ましい樹脂として、成形時の熱収縮を抑える観点から、エポキシ樹脂が挙げられる。一般的に、複合材料用エポキシ樹脂としては、主剤として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂が用いられる。一方、硬化剤としては、ジシアンジアミドにジクロロフェニルジメチル尿素を組み合わせた硬化剤系が作業性、物性等のバランスに優れている点で好適に使用されている。しかし、特に限定されるものではなく、ジアミノジフェニルスルホン樹脂、芳香族ジアミン樹脂、酸無水物ポリアミド樹脂なども使用できる。また、樹脂と前述の強化繊維の比率は、重量比率で20:80〜70:30の範囲内が適当な剛性を保持する点で好ましい。その中でも、繊維強化プラスチックの熱収縮を低減させ、クラックの発生を抑えるという点から、エポキシ樹脂または熱可塑性樹脂やゴム成分などを配合した変性エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ジシクロペタジエン樹脂がより適している。   Among these, epoxy resins are preferable from the viewpoint of suppressing thermal shrinkage during molding. Generally, as an epoxy resin for composite materials, a bisphenol A type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, or a glycidylamine type epoxy resin is used as a main agent. On the other hand, as a curing agent, a curing agent system in which dichlorophenyldimethylurea is combined with dicyandiamide is preferably used in terms of excellent workability and physical properties. However, it is not particularly limited, and diaminodiphenyl sulfone resin, aromatic diamine resin, acid anhydride polyamide resin and the like can also be used. Further, the ratio of the resin and the above-mentioned reinforcing fibers is preferably in the range of 20:80 to 70:30 in terms of weight ratio in order to maintain appropriate rigidity. Among them, epoxy resin or modified epoxy resin blended with thermoplastic resin or rubber component, nylon resin, dicyclopetadiene resin are more suitable from the viewpoint of reducing the thermal shrinkage of fiber reinforced plastic and suppressing the occurrence of cracks. ing.

また、本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法においては、繊維強化樹脂とコア材との積層構造を有する繊維強化樹脂構造体を成形する際にも適用できる。たとえば、コア材の両側に繊維強化樹脂層を配置したサンドイッチ構造を挙げることができる。コア材としては、弾性体や発泡材、ハニカム材の使用が可能であり、軽量化のためには発泡材やハニカム材が好ましい。発泡材の材質としては特に限定されず、たとえば、ポリウレタン樹脂やアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂などの高分子材料のフォーム材などを使用できる。ハニカム材の材質としては特に限定されず、たとえば、アルミニウム合金、紙、アラミドペーパー等を使用することができる。   The method for producing a fiber reinforced plastic according to the present invention can also be applied to molding a fiber reinforced resin structure having a laminated structure of a fiber reinforced resin and a core material. For example, a sandwich structure in which fiber reinforced resin layers are arranged on both sides of the core material can be exemplified. As the core material, an elastic body, a foam material, and a honeycomb material can be used, and a foam material and a honeycomb material are preferable for weight reduction. The material of the foam material is not particularly limited, and for example, a foam material made of a polymer material such as polyurethane resin, acrylic resin, polystyrene resin, polyimide resin, vinyl chloride resin, or phenol resin can be used. The material of the honeycomb material is not particularly limited, and for example, aluminum alloy, paper, aramid paper, or the like can be used.

図2は図1の装置の成形型内を上面側から見た概略透視平面図である。   FIG. 2 is a schematic perspective plan view of the inside of the mold of the apparatus of FIG.

成形品外形20内に、樹脂注入口9及び吸引口30の端部がそれぞれ配置されており、吸引口30の周囲には、後述するように樹脂のフローフロントが最終的に収まる許容領域40を設定することができる。本発明において「領域」とは、図2に示すプリフォーム7の概略透視平面図内に規定される特定の範囲をいう。   End portions of the resin injection port 9 and the suction port 30 are respectively arranged in the molded product outer shape 20, and an allowable region 40 in which the resin flow front is finally contained is arranged around the suction port 30 as described later. Can be set. In the present invention, the “region” refers to a specific range defined in the schematic perspective plan view of the preform 7 shown in FIG.

ここで、本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法について説明する。   Here, the manufacturing method of the fiber reinforced plastic which concerns on this invention is demonstrated.

あらかじめ賦形したプリフォーム7(または強化繊維基材を積層した積層体)を、下型5に設けられたキャビティ2内に配置する。プリフォーム7がキャビティ2内に配置された状態で、上型4が下型5に対し型締めされ、吸引口30よりエアを吸引する。樹脂注入路8から供給される樹脂は、プリフォーム7の一面(上面)に対面して開口する複数の樹脂注入口9からキャビティ2内に注入されると、樹脂注入口9から図2に示すように初期フローフロント100が形成される。フローフロント100は次第に同心円状に広がっていき、プリフォーム7全体にわたって含浸される。成形型3は、例えば熱媒流通路11に流通される熱媒によって加熱又は冷却されており、熱硬化性樹脂注入時には樹脂の良好な含浸がはかられ、樹脂含浸後には、加熱されて、注入含浸された樹脂が硬化されて、所定の繊維強化プラスチックが作製される。   A preform 7 (or a laminate in which reinforcing fiber base materials are laminated) is placed in a cavity 2 provided in the lower mold 5. With the preform 7 placed in the cavity 2, the upper mold 4 is clamped with respect to the lower mold 5, and air is sucked from the suction port 30. When the resin supplied from the resin injection path 8 is injected into the cavity 2 from a plurality of resin injection ports 9 that open to face one surface (upper surface) of the preform 7, the resin injection port 9 shows the state shown in FIG. Thus, the initial flow front 100 is formed. The flow front 100 gradually spreads concentrically and is impregnated throughout the preform 7. The mold 3 is heated or cooled by, for example, a heat medium flowing through the heat medium flow passage 11, and the resin is satisfactorily impregnated when the thermosetting resin is injected. After the resin impregnation, the mold 3 is heated, The resin impregnated and impregnated is cured to produce a predetermined fiber reinforced plastic.

本発明では、樹脂の流動の仕方を予め樹脂流動解析により樹脂の挙動を予め把握しておくことが望ましい。本発明において、空間占有繊維体積含有率は以下の式で定義する。
Vpf=Vp/(l・w・h)
Vpf(体積%):空間占有繊維体積含有率、Vp(mm):プリフォーム体積、l(mm):長さ、w(mm):幅、h(mm):キャビティ厚み
In the present invention, it is desirable to grasp in advance the behavior of the resin by resin flow analysis in advance as to how the resin flows. In the present invention, the space occupied fiber volume content is defined by the following equation.
Vpf = Vp / (l ・ w ・ h)
Vpf (volume%): space occupied fiber volume content, Vp (mm 3 ): preform volume, l (mm): length, w (mm): width, h (mm): cavity thickness

ここで、長さと幅は、空間占有繊維体積含有率を占める領域の長さと幅に相当する。当該領域が上述した長さや幅で規定できない場合、その領域が占める面積S(mm)とキャビティ厚みh(mm)とから、以下のように計算することができる。
Vpf=Vp/(S・h)
Here, the length and width correspond to the length and width of the region occupying the space occupied fiber volume content. When the area cannot be defined by the above-described length or width, it can be calculated from the area S (mm 2 ) and the cavity thickness h (mm) occupied by the area as follows.
Vpf = Vp / (S · h)

上式を用いれば、空間占有繊維体積含有率とは、特定の領域を厚さ方向に見た場合における、キャビティ厚さを考慮に入れた空間内に占める強化繊維の体積含有率であるといえる。   If the above equation is used, the volume content of space occupied fibers can be said to be the volume content of reinforcing fibers in the space taking into account the cavity thickness when a specific region is viewed in the thickness direction. .

例えば、図3のような形状において均一な空間占有繊維体積含有率の場合、樹脂フローフロント101が吸引口30に到達した際、樹脂注入口9から遠い成形品外形20の角部にはフローフロント101が到達していないものの、フローフロント101が成形品外形20の一部(図3では下縁)に到達しているため、角部からエアの吸引口30までの流路がなくなる。そのため、角部のエアの行き場がなくなりエアトラップ110が発生する。   For example, in the case of a uniform space occupied fiber volume content in the shape as shown in FIG. 3, when the resin flow front 101 reaches the suction port 30, Although 101 has not reached, since the flow front 101 has reached a part of the outer shape 20 of the molded product (lower edge in FIG. 3), there is no flow path from the corner to the air suction port 30. Therefore, the air trap 110 is generated because there is no place for air at the corners.

このようなエアトラップ110を解消するため、エアトラップが存在しても生産上許容できる領域である許容領域40内に樹脂のフローフロントが最終的に収まるように樹脂の流れを制御する方法として、図4に示すように、キャビティ内で予め決められた基準面50の空間占有繊維体積含有率と異なる所定領域60を設けることが重要である。   In order to eliminate such an air trap 110, as a method of controlling the flow of the resin so that the resin flow front finally fits within the allowable area 40, which is an allowable area for production even if an air trap is present, As shown in FIG. 4, it is important to provide a predetermined region 60 different from the space occupied fiber volume content of the reference surface 50 determined in advance in the cavity.

キャビティ内で予め決められた基準面50は、得られる繊維強化プラスチックにおいて空間占有繊維体積含有率が同じになる面積が最も広くなる最大の領域であり、空間占有繊維体積含有率が30〜70体積%の範囲であることが好ましい。空間占有繊維体積含有率が70体積%を超える場合、樹脂流動抵抗が高すぎるため、樹脂がプリフォーム内に十分に含浸せず、未含浸領域が発生するおそれがある。また、空間占有繊維体積含有率が30体積%未満の場合、強化繊維量が少ないため、樹脂流動時に強化繊維基材が樹脂の流動圧により基材がずれたり、変形したりするといった問題が発生する。空間占有繊維体積含有率は35〜65体積%が好ましく、より好ましくは40〜60体積%、さらに好ましくは45〜55体積%である。   The predetermined reference surface 50 in the cavity is the largest region where the area where the space occupied fiber volume content is the same in the obtained fiber reinforced plastic is the largest, and the space occupied fiber volume content is 30 to 70 volumes. % Is preferable. When the space occupied fiber volume content exceeds 70% by volume, the resin flow resistance is too high, so that the resin is not sufficiently impregnated in the preform, and an unimpregnated region may be generated. In addition, when the volume content of space-occupied fibers is less than 30% by volume, the amount of reinforcing fibers is small, and thus there is a problem that the reinforcing fiber base material is displaced or deformed due to the resin flow pressure during resin flow. To do. The space occupied fiber volume content is preferably 35 to 65% by volume, more preferably 40 to 60% by volume, and still more preferably 45 to 55% by volume.

所定領域60の空間占有繊維体積含有率を基準面50と異なる空間占有繊維体積含有率とすることで、所定領域60での樹脂の流動抵抗が基準面50における流動抵抗と異なるため、所定領域60での樹脂流れが基準面50と異なる流動形態とすることができる。例えば、所定領域60の空間占有繊維体積含有率を基準面50より小さくした場合、所定領域60では流動抵抗が基準面50と比較して低下するため、樹脂流動速度が速くなり、フローフロントまでの距離が基準面50に比べ長くなる。また、逆に所定領域60の空間占有繊維体積含有率を基準面50より大きくした場合、樹脂流動抵抗が大きくなるため、樹脂流動速度が遅くなり、フローフロントまでの距離が基準面50と比較して短くなる。所定領域60を設ける場所を決めるにあたっては、樹脂フローフロントを予め予測し、樹脂の最終フローフロントが許容領域40内に収まるように、樹脂が流動しにくい場所では空間占有繊維体積含有率を小さくし、逆に樹脂が流動しやすい場所では空間占有繊維体積含有率を大きくすることで樹脂の流動速度を抑え、最終フローフロントが許容領域40に収まるように調整することができる。   Since the flow resistance of the resin in the predetermined region 60 is different from the flow resistance in the reference surface 50 by setting the space occupied fiber volume content in the predetermined region 60 to be different from that of the reference surface 50, the predetermined region 60 The flow of the resin can be different from that of the reference surface 50. For example, when the space occupied fiber volume content in the predetermined region 60 is smaller than the reference surface 50, the flow resistance decreases in the predetermined region 60 as compared with the reference surface 50, so that the resin flow rate increases and the flow front is increased. The distance is longer than that of the reference plane 50. On the contrary, when the volume occupied fiber volume content of the predetermined region 60 is larger than the reference plane 50, the resin flow resistance increases, so the resin flow rate becomes slow, and the distance to the flow front is compared with the reference plane 50. Become shorter. In determining the location where the predetermined region 60 is to be provided, the resin flow front is predicted in advance, and the space occupied fiber volume content is reduced in a place where the resin is difficult to flow so that the final flow front of the resin is within the allowable region 40. On the contrary, in a place where the resin easily flows, the flow rate of the resin can be suppressed by increasing the volume content of space occupied fiber, and the final flow front can be adjusted to be within the allowable area 40.

空間占有繊維体積含有率は大きく変化させると、所定領域60の物性が基準面50の物性に比べて大きく変化する可能性がある。そのため、空間占有繊維体積含有率は大きく変化させない方が望ましいが、一方で空間占有繊維体積含有率の変化が基準面50と比べ小さすぎる場合、樹脂流動速度を変化させることができない。そのため基準面50と比べ空間占有繊維体積含有率の変化は±10体積%以下とすることが重要である。空間占有繊維体積含有率の変化が10体積%を超えると、所定領域60の樹脂流動抵抗が基準面50に対して高くなりすぎ、強化基材に樹脂に含浸しない領域が発生しやすくなる。また、空間占有繊維体積含有率の変化が10体積%を下回ると、所定領域60の樹脂流動抵抗が基準面50に対して樹脂流動抵抗が低くなりすぎ、基準面50となる領域に十分樹脂が拡散することなく、未含浸領域が発生しやすくなる。   If the space occupied fiber volume content is greatly changed, the physical properties of the predetermined region 60 may be greatly changed as compared with the physical properties of the reference surface 50. Therefore, it is desirable that the space occupied fiber volume content is not greatly changed. On the other hand, if the change in the space occupied fiber volume content is too small compared to the reference surface 50, the resin flow rate cannot be changed. Therefore, it is important that the change in the space occupied fiber volume content is ± 10% by volume or less compared to the reference plane 50. If the change in the space occupied fiber volume content exceeds 10% by volume, the resin flow resistance of the predetermined region 60 becomes too high with respect to the reference surface 50, and a region where the resin is not impregnated with the resin tends to occur. If the change in the space occupied fiber volume content is less than 10% by volume, the resin flow resistance of the predetermined region 60 becomes too low with respect to the reference surface 50, and there is sufficient resin in the region that becomes the reference surface 50. An unimpregnated region is likely to occur without diffusion.

図5は図4のB−B’線に沿う部分拡大断面図であり、キャビティクリアランスを拡大した場合の断面概略図を示す。キャビティクリアランスの高さが基準面50に対して高い領域70の空間占有繊維体積含有率は、基準面50における空間占有繊維体積含有率と比較して小さくなるため、樹脂流動抵抗が低く、樹脂の流動速度が速くなる。その結果、フローフロントの距離を伸ばす効果が得られる。また、拡大部70を基点として周囲に樹脂が拡散する効果も併せ持つ。   FIG. 5 is a partially enlarged sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 4, and shows a schematic sectional view when the cavity clearance is enlarged. Since the space occupied fiber volume content in the region 70 where the height of the cavity clearance is higher than the reference surface 50 is smaller than the space occupied fiber volume content in the reference surface 50, the resin flow resistance is low. Increases flow rate. As a result, the effect of extending the distance of the flow front can be obtained. Moreover, it also has the effect that the resin diffuses around the enlarged portion 70 as a base point.

ここで、基準面50におけるキャビティクリアランスの高さに対する、拡大部70におけるキャビティクリアランスの高さを高くする割合は、0.5%〜20%が望ましい。キャビティを基準面50に対して20%を超えて高くする場合、この領域内を占める繊維強化プラスチックの表層が樹脂リッチとなり、欠けの発生などもろくなりやすい。0.5%未満の場合は空間占有繊維体積含有率の変化が小さ過ぎるため、所望の効果か得られない。キャビティクリアランス拡大部70は、上型4だけでなく、下型5に設けられてもよい。また、拡大部の断面形状は長方形に限らず、半円や三角形形状であっても良く、特定の形状に限定されるものではない。   Here, the ratio of increasing the height of the cavity clearance in the enlarged portion 70 with respect to the height of the cavity clearance in the reference surface 50 is desirably 0.5% to 20%. When the cavity is made higher than 20% with respect to the reference plane 50, the surface layer of the fiber reinforced plastic that occupies this region becomes resin-rich, and the occurrence of chipping tends to be fragile. If it is less than 0.5%, the change in the space occupied fiber volume content is too small, so that the desired effect cannot be obtained. The cavity clearance expanding portion 70 may be provided not only in the upper mold 4 but also in the lower mold 5. Further, the cross-sectional shape of the enlarged portion is not limited to a rectangle, but may be a semicircle or a triangle, and is not limited to a specific shape.

図6は、図3と異なる他の実施態様に係る図4のB−B’線に沿う部分拡大断面図であり、キャビティクリアランス高さを低くしてキャビティを薄くした場合の断面概略図である。キャビティ高さを基準面50と比べ薄くした領域80は、この領域の空間占有繊維体積含有率が基準面50に比べ高くなるため、樹脂流動抵抗が高くなり、樹脂流動速度が基準面50に比べ遅くなる。その結果、フローフロントまでの距離を短くする効果が得られる。   6 is a partially enlarged cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4 according to another embodiment different from FIG. 3, and is a schematic cross-sectional view when the cavity is thinned by reducing the cavity clearance height. . In the region 80 in which the cavity height is made thinner than the reference surface 50, the space occupied fiber volume content of this region is higher than that of the reference surface 50, so that the resin flow resistance is higher and the resin flow rate is higher than that of the reference surface 50. Become slow. As a result, an effect of shortening the distance to the flow front can be obtained.

基準面50におけるキャビティクリアランスの高さに対する、薄くした領域80におけるキャビティクリアランス高さを低くする割合は、0.5%〜20%が望ましい。キャビティを基準面50に対して20%を超えて低くする場合、この領域の樹脂流動抵抗が高くなり過ぎる。そのため、強化繊維に樹脂が含浸しない領域が発生しやすくなる。0.5%未満の場合は空間占有繊維体積含有率の変化が小さ過ぎるため、所望の効果か得られない。キャビティを薄くする形状は上型4だけでなく、下型5に設けられてもよい。また、該断面形状は長方形に限らず、半円や三角形形状であっても良く、特定の形状に限定されるものではない。   The ratio of decreasing the cavity clearance height in the thinned region 80 to the height of the cavity clearance in the reference surface 50 is desirably 0.5% to 20%. When the cavity is made lower than 20% with respect to the reference surface 50, the resin flow resistance in this region becomes too high. Therefore, it becomes easy to generate | occur | produce the area | region which resin does not impregnate in a reinforced fiber. If it is less than 0.5%, the change in the space occupied fiber volume content is too small, so that the desired effect cannot be obtained. The shape for thinning the cavity may be provided not only in the upper mold 4 but also in the lower mold 5. The cross-sectional shape is not limited to a rectangle, and may be a semicircle or a triangle, and is not limited to a specific shape.

図7は、図5や図6とも異なる他の実施態様に係る図4のB−B’線に沿う部分拡大断面図であり、強化繊維の量を制御してプリフォームを変更した場合の断面概略図を示す。図5や図6では、キャビティの空隙を変化させて樹脂の流動抵抗を変化させたのに対し、図7ではプリフォーム自身の空間占有繊維体積含有率を変化させたものである。プリフォームの強化繊維の量を変更する方法としては、例えば、同じ繊維強化基材の投入量を変更する、繊維強化基材の目付、織方を変更することで空間占有繊維体積含有率を変更する、等の方法が上げられる。   FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 4 according to another embodiment different from FIGS. 5 and 6, and a cross section when a preform is changed by controlling the amount of reinforcing fibers. A schematic diagram is shown. In FIGS. 5 and 6, the flow resistance of the resin is changed by changing the cavity gap, whereas in FIG. 7, the space occupied fiber volume content of the preform itself is changed. As a method of changing the amount of the reinforcing fiber of the preform, for example, changing the input amount of the same fiber reinforced base material, changing the basis weight of the fiber reinforced base material, changing the weaving method, and changing the volume occupied fiber volume content And so on.

強化繊維の量が基準面50より多い場合、空間占有繊維体積含有率が大きくなり、樹脂流動抵抗が高くなり、樹脂流動速度が基準面50に比べ遅くなるので、フローフロントまでの距離が基準面50と比べ短くすることができる。一方、強化繊維の量が基準面50より少ない場合、空間占有繊維体積含有率が小さくなり、樹脂流動抵抗が小さくなり、樹脂流動速度が基準面50に比べ速くなり、フローフロントまでの距離が基準面50に比べ長くなる。   When the amount of reinforcing fibers is larger than the reference plane 50, the space occupied fiber volume content increases, the resin flow resistance increases, and the resin flow rate becomes slower than the reference plane 50, so the distance to the flow front is the reference plane 50 50 can be shortened. On the other hand, when the amount of reinforcing fibers is smaller than the reference plane 50, the space occupied fiber volume content decreases, the resin flow resistance decreases, the resin flow speed increases compared to the reference plane 50, and the distance to the flow front is the reference. Longer than the surface 50.

強化繊維の量は、予め定められた基準領域における強化繊維の量に対して±20%以内の範囲で変更させることが好ましい。強化繊維の量が基準面50より20%を超える場合、空間占有繊維体積含有率が大きくなり過ぎ、樹脂流動抵抗が高くなり過ぎるため、樹脂が含浸しない可能性がある。一方、強化繊維の量が基準面50より−20%を超える場合、空間占有繊維体積含有率が低くなりすぎることで、物性の低下や樹脂リッチ部を発生させる可能性がある。   The amount of reinforcing fibers is preferably changed within a range of ± 20% with respect to the amount of reinforcing fibers in a predetermined reference region. When the amount of the reinforcing fiber exceeds 20% from the reference plane 50, the volume occupied fiber volume content becomes too high and the resin flow resistance becomes too high, so that the resin may not be impregnated. On the other hand, when the amount of reinforcing fibers exceeds −20% from the reference plane 50, the space occupied fiber volume content becomes too low, which may cause a decrease in physical properties and a resin-rich portion.

本発明では樹脂の流動の仕方を予め樹脂流動解析により樹脂の挙動を予め把握しておくことが望ましい。該解析においてエアトラップ等が発生すると予想された場合、エアトラップが発生しないような樹脂流動フローフロントになるよう空間占有繊維体積含有率の低い所定領域61を配置することが重要である。   In the present invention, it is desirable to grasp in advance the behavior of the resin by resin flow analysis in advance. When it is predicted that an air trap or the like is generated in the analysis, it is important to arrange the predetermined region 61 having a low space occupied fiber volume content so as to be a resin flow front that does not generate an air trap.

そこで、図8のように空間占有繊維体積含有率が低い所定領域61を設けることができる。該形状では該領域の空間占有繊維体積含有率を低くすることで、フローフロントを102のように変化させ、エアの吸引口30までの流路が確保され、図3で現れたようなエアトラップ110が発生せず、エアトラップの発生が改善する。もしくは図9のように空間占有繊維体積含有率を高い所定領域62を設け、フローフロントを103のように変化させることで、エアの吸引口30までの流路が確保され、エアトラップの発生が改善することも好ましい。   Therefore, a predetermined region 61 having a low space occupied fiber volume content can be provided as shown in FIG. In this shape, by reducing the volume content of space occupied fiber in the area, the flow front is changed to 102, a flow path to the air suction port 30 is secured, and the air trap as shown in FIG. 110 does not occur, and the occurrence of air traps is improved. Alternatively, as shown in FIG. 9, by providing a predetermined region 62 having a high space occupied fiber volume content and changing the flow front as 103, a flow path to the air suction port 30 is secured, and an air trap is generated. It is also preferable to improve.

また、図3と異なる様態として図10に示す形状が例示できる。この場合、樹脂のフローフロント103が吸引口30に到達した際には、樹脂注入口9から遠い成形品外形20の角部に先に到達していないため、エアの吸引口30までのエアの移動できる流路がふさがれてしまう。そのため、角部のエアの行き場がなくなりはエアトラップ110が発生する。   Moreover, the shape shown in FIG. 10 can be illustrated as an aspect different from FIG. In this case, when the resin flow front 103 reaches the suction port 30, it has not reached the corner of the outer shape 20 of the molded product far from the resin injection port 9. The movable flow path is blocked. Therefore, the air trap 110 is generated when there is no place for air at the corner.

そこで図11のように空間占有繊維体積含有率が低い所定領域61と空間占有繊維体積含有率が高い所定領域62を設けることができる。この形状では、領域の空間占有繊維体積含有率を低い領域と高い領域を設けることで、フローフロントを104のように変化させ、エアの吸引口30までの流路が確保され、図10で現れたようなエアトラップ110の解消を図ることができる。   Therefore, as shown in FIG. 11, a predetermined region 61 having a low space occupied fiber volume content and a predetermined region 62 having a high space occupied fiber volume content can be provided. In this shape, the flow front is changed to 104 by providing a low area and a high area in the occupied fiber volume content of the area, and a flow path to the air suction port 30 is secured, which appears in FIG. Such an air trap 110 can be eliminated.

本発明に係るFRPの製造方法は、あらゆるRTM法を用いたFRPの製造に適用可能であり、とくに、優れた品位の成形品を短時間のサイクルタイムで成形することが求められる大量生産に好適なものである。   The FRP production method according to the present invention can be applied to the production of FRP using any RTM method, and is particularly suitable for mass production in which molding of excellent quality is required in a short cycle time. It is a thing.

1 RTM成形装置
2 キャビティ
3 成形型
4 上型
5 下型
6 プレス機構
7 プリフォーム
8 樹脂注入路
9 樹脂注入口
10 弁体
11 熱媒流通路
12 シール材
20 成形品外形
30 樹脂吸引口
40 許容領域
50 基準面
60 所定領域
61 空間占有繊維体積含有率が低い所定領域
62 空間占有繊維体積含有率が高い所定領域
70 キャビティ拡大部
80 キャビティ高さを低くした領域
90 強化繊維基材の量を制御した領域
100 初期フローフロント
101 フローフロント
110 エアトラップ
102 改善されたフローフロント
103 改善されたフローフロント
104 改善されたフローフロント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RTM molding apparatus 2 Cavity 3 Mold 4 Upper mold 5 Lower mold 6 Press mechanism 7 Preform 8 Resin injection path 9 Resin injection port 10 Valve body 11 Heat medium flow path 12 Sealing material 20 Molded product outer shape 30 Resin suction port 40 Permitted Region 50 Reference surface 60 Predetermined region 61 Predetermined region 62 with low space occupied fiber volume content Predetermined region 70 with high space occupied fiber volume content 70 Cavity expansion portion 80 Region with reduced cavity height 90 Controlling the amount of reinforcing fiber substrate Area 100 Initial Flow Front 101 Flow Front 110 Air Trap 102 Improved Flow Front 103 Improved Flow Front 104 Improved Flow Front

Claims (5)

成形型のキャビティ内に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、前記キャビティ内に設けられた樹脂注入口から注入される樹脂を、前記キャビティ内に設けられた樹脂吸引口に向かう方向に流動させながらプリフォームに含浸させ、前記樹脂を硬化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記樹脂注入口と前記樹脂吸引口とを前記プリフォームが配置された領域内に設けるとともに、前記キャビティ内の所定領域における空間占有繊維体積含有率を、前記キャビティ内で予め決められた基準面を含む領域における空間占有繊維体積含有率に対し±10体積%以内の範囲とすることを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。   A preform made of a reinforcing fiber base is placed in the cavity of the mold, and the resin injected from the resin injection port provided in the cavity flows in a direction toward the resin suction port provided in the cavity. In the method of manufacturing a fiber reinforced plastic, which is impregnated into a preform and curing the resin, the resin injection port and the resin suction port are provided in a region where the preform is disposed, and a predetermined inside of the cavity is provided. The volume occupied fiber volume content in the region is set within a range of ± 10% by volume with respect to the space occupied fiber volume content in the region including a predetermined reference plane in the cavity. Production method. 前記空間占有繊維体積含有率を、下記(a)〜(c)のうち少なくともいずれか1つの方法により制御することを特徴とする請求項1に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
(a)キャビティクリアランスの高さを所定の領域において拡大する。
(b)前記キャビティクリアランスの高さを所定の領域において低くする。
(c)プリフォームに使用する強化繊維の量を所定の領域で制御する。
The said space occupation fiber volume content rate is controlled by at least any one method of the following (a)-(c), The manufacturing method of the fiber reinforced plastics of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
(A) The height of the cavity clearance is enlarged in a predetermined region.
(B) The cavity clearance is lowered in a predetermined region.
(C) The amount of reinforcing fibers used in the preform is controlled in a predetermined region.
前記所定の領域におけるキャビティクリアアランスの高さを、予め定められた基準領域に対し、0.5〜20%高くする、または低くすることを特徴とする請求項2に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。 The height of the cavity clearance in the predetermined region is increased or decreased by 0.5 to 20% with respect to a predetermined reference region. Method. 前記空間占有繊維体積含有率となる領域で使用される強化繊維の量を、予め定められた基準領域における強化繊維の量に対して±20%以内の範囲で変更させることを特徴とする請求項2に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。 The amount of the reinforcing fiber used in the region having the volume occupied fiber volume content is changed within a range of ± 20% with respect to the amount of the reinforcing fiber in a predetermined reference region. 2. A method for producing a fiber-reinforced plastic according to 2. 前記キャビティ内で予め決められた基準面を含む領域の空間占有繊維体積含有率が30〜70%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。 The method for producing a fiber-reinforced plastic according to any one of claims 1 to 4, wherein a space occupied fiber volume content in a region including a predetermined reference plane in the cavity is 30 to 70%.
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