JP2018047589A - 賦形成形型及び賦形成形方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、第1の組のプレートと、上記第1の組のプレートに連結されるとともに、上記固定プラテン及び可動プラテンにそれぞれ連結されてなる主機構手段と、第2の組のプレートと、上記第2の組のプレートに連結されるとともに上記第1の組プレートに連結された第1の従機構手段と、を備え、上記可動プラテンの動作によって、上記主機構手段が上記第1の組のプレートに対し相対的に動いて該プレートを移動させるとともに、上記第1の組のプレートを上記プラテンから等距離に保持し、上記第1の組のプレートの動作と上記可動プラテンの動作によって上記従機構手段が上記第2の組のプレートを移動させるように動作し、それぞれの動作によって少なくとも2個の金型ステーションを同時に開閉させることができるように構成されて、金型の保守を容易にし、かつ複数の金型ステーションを精密かつ、同一のストロークで開閉させる射出成形機が開示された。
また特許文献1に開示された射出成形機及び特許文献2に開示されたスタック成形方法およびスタック成形装置は、何れも製品形状が平面など単純形状の場合は、複数個分の成形材料を、ステンレス板等をセパレタとして材料とともに積層すれば、同時に複数個の成形品を、成形することも可能ではある。
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、型を薄くして積層を増やすことが可能で高効率高精度な成形が可能な賦形成形型及び賦形成形方法を提供することを目的とする。
本実施の形態の賦形成形型1は、第一の型である上型2と第二の型である中型3と第三の型である下型4とを積層して配置してなる。上型2と中型3との間にはキャビティ5aが形成され、中型3と下型4との間にはキャビティ5bが形成される。
上型2と下型4との間にはその両側部に一対の第1の2等辺リンク6が取り付けられる。第1の2等辺リンク6の辺6aと辺6bとは等しい長さとされて、上型2に辺6aの基端が回動自在に取り付けられ、一方、下型4に辺6bの基端が回動自在に取り付けられる。また各辺6a、6bの先端は相互に回動自在に組み付けられて頂部7を形成する。これによって各辺6a、6bの基端がそれぞれ上型2又は下型4に取り付けられた第1の2等辺リンク6が形成される。
したがって第1の2等辺リンク6は頂部7が上型2と下型4の両側外方に突出する態様で辺6aの基端と辺6bの基端とを結ぶ底辺と頂部7とによって形成される2等辺3角形状に設けられる。
これに対して第2の2等辺リンク8は、辺8a、8bの基端を結ぶ底辺と中型3の側部に位置する頂部9によって形成される2等辺3角形状に設けられる。
その結果、第1の2等辺リンク6と第2の2等辺リンク8とは各々の頂部が逆方向に位置する関係で設けられ、かつ第2の2等辺リンク8が第1の2等辺リンク6の側部内側方に位置する関係となる。
本発明の賦形成形方法は、図5(a)に示す成形原反材20を用いて行う。図5(a)に示すように、成形原反材20は、複数本の強化繊維束21を含む織物基材22の少なくとも一方の表面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂材料23が付着してなる。
強化繊維束21を用いることにより、最終製品である繊維強化樹脂成形品の力学特性を高いものとすることができる。
強化繊維束21は、炭素繊維束、黒鉛繊維束、ガラス繊維束、または、アラミド繊維束などを用いることができ、炭素繊維束であることが好ましい。炭素繊維束を用いることにより、最終製品である繊維強化樹脂成形品の力学特性を高いものとすることができる。
予備加熱にあたっては上部より近赤外線放射装置26によって近赤外線で予備加熱型25内の熱盤27上に載置された積層成形材24を加熱する。遠赤外線温度センサ−(図示せず)で積層成形材24の温度を検知し、近赤外線放射装置26による近赤外線の強度を調整し所定の温度に積層成形材24を昇温させる。
一方、賦形成形型1を予熱して成形原反材20の溶融温度に昇温する。次に積層成形材24を予熱された賦形成形型1のキャビティ5a及びキャビティ5bに収納し、賦形成形型1によって積層成形材24を圧縮する。これによって織物基材22に付着している樹脂材料23を軟化して積層成形材24の層間を接着し、形状を保持させる。
その後賦形成形型1を固化温度に急冷して型を開き離型する。以上の各工程によって成形原反材20を積層して3次元形状に賦形する。
以上のように予熱工程が、溶融温度に昇温過程の積層成形材24を昇温した賦形成形型1へ投入配置して近赤外線放射装置26によって近赤外線で加熱し、遠赤外線温度センサ−で温度を検知し、近赤外線の強度を調整し所定の温度に昇温させる工程とすることによって、近赤外線で、予熱対象の分子を加熱し中芯まで加熱できる。また遠赤外線センサ−によって非接触で正確な温度を検知することができる。しかも溶融温度に昇温過程の積層成形材24を昇温した賦形成形型1へ投入配置することによって効率よく時間短縮して予熱することができる。
さらに、キャビティ5a及びキャビティ5bに積層成形材24を配置した後、図1の状態からさらに図4に示す状態に型合わせすることによってキャビティ5a及びキャビティ5bに配置した積層成形材24を均等に加圧して成型することができ、さらに効率の良い生産が可能となる。
賦形成形型1を予熱して熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料を用いてなる成形原反材20の硬化温度に昇温する。次に積層成形材24を賦形成形型1のキャビティ5a及びキャビティ5bに収納し、賦形成形型1によって積層成形材24を加熱して圧縮する。これによって織物基材22に付着している樹脂材料23を硬化して積層成形材24の層間を接着し、形状を保持させる。
その後賦形成形型1を急冷して型を開き離型する。以上の各工程によって成形原反材20を積層して3次元形状に賦形する。
さらに、キャビティ5a及びキャビティ5bに積層成形材24を配置した後、図1の状態からさらに図4に示す状態に型合わせすることによってキャビティ5a及びキャビティ5bに配置した積層成形材24を均等に加圧して成型することができ、さらに効率の良い生産が可能となる。
すなわち本実施の形態の賦形成形型は、第一の型である上型2と、第2の型である中型3aと、第3の型である中型3bを含み、また第一の型である中型3aと、第2の型である中型3bと、第3の型である下型4を含んで構成される。
Claims (5)
- 3以上の複数型を積層して配置してなり、第二の型を第一の型と第三の型の中間に配置して拘束するリンク機構を有し、前記第一の型と前記第二の型との間及び前記第二の型と前記第三の型との間各々に被成形材が配置されるキャビティが形成されることを特徴とする賦形成形型。
- 前記リンク機構は前記第一の型と第三の型との間に設けられる一対の2等辺リンクと前記第二の型の両側部に設けられる一対の第2リンクとよりなり、前記2等辺リンクは等しい長さの一対の辺を有し、前記第一の型に前記2等辺リンクの一方の辺の基端が回動自在に取り付けられると共に、前記第三の型に前記2等辺リンクの他方の辺の基端が回動自在に取り付けられ、かつその2等辺リンクの各辺の先端は相互に回動自在に組み付けられ、前記第2リンクの各辺のうち一方の辺は、前記2等辺リンクの一方の辺に回動自在に取り付けられ、他方の辺は、前記2等辺リンクの他方の辺に回動自在に取り付けられ、かつ第2リンクの各辺の先端は第二の型に回動自在に取り付けられてなる請求項1記載の賦形成形型。
- 前記第一の型が上型であり、前記第二の型が中型であり、前記第三の型が下型であり、前記リンク機構は前記上型と下型との間に設けられる一対の第一2等辺リンクと前記中型の両側部に設けられる一対の第2リンクである第二2等辺リンクとよりなり、前記第一2等辺リンクは等しい長さの一対の辺を有し、前記上型に前記第一2等辺リンクの一方の辺の基端が回動自在に取り付けられると共に、前記下型に前記第一2等辺リンクの他方の辺の基端が回動自在に取り付けられ、かつその第一2等辺リンクの各辺の先端は相互に回動自在に組み付けられ、前記第2リンクの各辺のうち一方の辺の基端は、前記第一2等辺リンクの一方の辺に回動自在に取り付けられ、他方の辺の基端は、前記第一2等辺リンクの他方の辺に回動自在に取り付けられ、かつ第2リンクの各辺の先端は中型に回動自在に取り付けられてなる請求項1記載の賦形成形型。
- 複数本の強化繊維束を含む織物基材に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂材料が付着された成形原反材を裁断し積層した積層成形材を成形型に投入配置し、加圧、加熱して複数本の強化繊維束を含む織物基材に付着している樹脂材料を溶融して繊維間及び成形原反材の層間を接着する賦形成形方法において、第一の型と第三の型とからなる成形型を溶融温度に昇温する工程と、積層成形材を成形型へ投入配置して型締めする予熱工程と、成形型を型締加圧する工程と、成形型を固化温度に冷却して型を開き離型する工程とを有し、前記成形型は3以上の複数型を積層して配置してなり、第二の型を第一の型と第三の型の中間に配置して拘束するリンク機構を有し、前記第一の型と前記第二の型との間及び前記第二の型と前記第三の型との間各々に形成されるキャビティに被成形材を配置して成形することを特徴とする賦形成形方法。
- 複数本の強化繊維束を含む織物基材に熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料が付着された成形原反材を裁断し積層した積層成形材を成形型に投入配置し、加圧、加熱して複数本の強化繊維束を含む織物基材に付着している樹脂材料を溶融して繊維間及び成形原反材の層間を接着する賦形成形方法において、第一の型と第三の型とからなる成形型を硬化温度に昇温する工程と、積層成形材を成形型へ投入配置して型締めする予熱工程と、成形型を型締加圧する工程と、織物基材の熱硬化性樹脂が熱硬化した後、型を開き離型する工程とを有し、前記成形型は3以上の複数型を積層して配置してなり、第二の型を第一の型と第三の型の中間に配置して拘束するリンク機構を有し、前記第一の型と前記第二の型との間及び前記第二の型と前記第三の型との間各々に形成されるキャビティに被成形材を配置して成形することを特徴とする賦形成形方法。
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