JP2022138851A - 繊維強化樹脂成形品の製造装置及び製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、従来と比べて高い剛性及び強度を有する繊維強化樹脂成形品の製造装置を提供する。【解決手段】本発明の繊維強化樹脂成形品製造装置１は、加熱筒２と、前記加熱筒２の内側に挿通されるスクリュ３と、前記スクリュ３の先端側に設けられる射出部８と、前記加熱筒２の内側にマトリックス樹脂を投入する樹脂投入部４と、前記加熱筒２の内側に長繊維を投入する長繊維投入部６と、前記加熱筒２の内側に前記長繊維よりも短い短繊維を投入する短繊維投入部５と、を有し、前記長繊維投入部６よりも前記短繊維投入部５のほうが前記スクリュ３の後端に近いことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維強化樹脂成形品の製造装置及び製造方法に関する。
従来、繊維強化樹脂成形品の製造装置としては、内側にスクリュが挿通された加熱筒の基端（後端）側に成形材料の投入口を有し、加熱筒の先端側に、所定の金型内に溶融した成形材料の射出する射出部を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この製造装置は、例えば繊維を予め含む樹脂ペレットを成形材料として使用するものと異なって、投入口には繊維と樹脂とが個別に投入される。
このような製造装置によれば、繊維を予め含む樹脂ペレットから得られる樹脂成形品と比べて、より長い繊維を含む樹脂成形品を得ることができる。このような長繊維を含む樹脂成形品は、短繊維を含む樹脂成形品と比べて高剛性、高強度となる。
特開２０１９－３０９７７号公報
ところが、従来の繊維強化樹脂成形品の製造装置（例えば、特許文献１参照）においては、上流側の投入口に投入された繊維は、下流側の射出部に至るまでのスクリュによる樹脂との混練時に折れて短縮化する傾向にある。
そこで、混練時における繊維折れの抑制を目的に、繊維の投入口を樹脂の投入口よりも下流側に設定することも考えられる。
しかしながら、繊維の投入口を加熱筒の下流側に設定すると、樹脂に対する繊維の分散が不均一になって、得られる樹脂成形品の剛性や強度がかえって低下することとなる。
本発明の課題は、従来と比べて高い剛性及び強度を有する繊維強化樹脂成形品の製造装置及び製造方法を提供することにある。
前記課題を解決した繊維強化樹脂成形品の製造装置は、加熱筒と、前記加熱筒の内側に挿通されるスクリュと、前記スクリュの先端側に設けられる射出部と、前記加熱筒の内側にマトリックス樹脂を投入する樹脂投入部と、前記加熱筒の内側に長繊維を投入する長繊維投入部と、前記加熱筒の内側に前記長繊維よりも短い短繊維を投入する短繊維投入部と、を有し、前記長繊維投入部よりも前記短繊維投入部のほうが前記スクリュの後端に近いことを特徴とする。
また、前記課題を解決した繊維強化樹脂成形品の製造方法は、内側にスクリュを有する加熱筒にマトリックス樹脂と長繊維とこの長繊維よりも短い短繊維とを投入して形成された成形材料を当該加熱筒から金型内に射出する繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、前記加熱筒に対する前記長繊維の投入は、前記マトリックス樹脂及び前記短繊維のそれぞれの投入位置の下流側で行うことを特徴とする。
本発明によれば、従来と比べて高い剛性及び強度を有する繊維強化樹脂成形品の製造装置及び製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置の構成説明図である。 本発明の第１変形例に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置の要部拡大図である。 図２Ａに示すリッドの平面図である。 本発明の第２変形例に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置の要部拡大図である。 図３ＡのIIIｂ－IIIｂ断面図である。 本発明の第３変形例に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置の要部拡大図である。 本発明の第４変形例に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置の要部拡大図である。
次に、本発明を実施する形態（本実施形態）の繊維強化樹脂成形品の製造装置及び製造方法について詳細に説明する。
本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造装置（以下、単に「樹脂成形品製造装置」ということがある）は、加熱筒に短繊維投入部と長繊維投入部とを備え、短繊維投入部が長繊維投入部よりもスクリュの後端に近いことを主な特徴とする。なお、以下では単軸の樹脂成形品製造装置を例にとって本発明を具体的に説明するが、本発明は、二軸の樹脂成形品製造装置にも適用することもできる。
＜樹脂成形品製造装置＞
図１は、本実施形態に係る樹脂成形品製造装置１の構成説明図である。なお、以下の説明において前後方向は、後記するスクリュによる成形材料の搬送方向の下流側を前側とし、上流側を後側とした図１に矢示した前後方向を基準とする。
図１に示すように、樹脂成形品製造装置１は、加熱筒２と、スクリュ３と、樹脂投入部４と、短繊維投入部５と、長繊維投入部６と、射出部８と、金型機構１０とを備えている。
加熱筒２は、円筒形状のシリンダ２ａと、シリンダ２ａの外周に配置された複数のバンドヒータ２ｂと、を備えている。
また、加熱筒２は、後に詳しく説明するように、マトリックス樹脂と短繊維とが投入される投入口２ｃと、後記する長繊維が投入される投入口２ｄとが形成されている。
スクリュ３は、図示しないスクリュ駆動機構によって、シリンダ２ａ内の後記する成形材料を前側に向けて搬送するように軸回りに回転するとともに、射出部８から成形材料を射出する所定のタイミングに合わせて軸方向に進退する。
スクリュ３は、上流側から下流側に向けて、第１供給部２１ａ、第１圧縮部２１ｂ及び第１計量部２１ｃからなる第１ステージ２１と、この第１ステージ２１の下流側に続く、第２供給部２２ａ、第２圧縮部２２ｂ及び第２計量部２２ｃからなる第２ステージ２２とを備えている。
なお、図１に示すスクリュ３は、作図の便宜上、模式的に表しており、実際のものとその形状は異なっている。
第１供給部２１ａは、後記するマトリックス樹脂と短繊維とを含む第１の成形材料を、加熱筒２の前方へと供給（フィード）する。なお、第１の成形材料は、第１供給部２１ａにて加熱されて、第１の成形材料に含まれる熱可塑性樹脂が溶融することで可塑化する。
第１圧縮部２１ｂは、第１の成形材料を前方に向けて搬送することによって加熱筒２との間で第１の成形材料を圧縮する。
第１計量部２１ｃは、スクリュ３の回転及び進退動作に合わせて第１の成形材料の所定量を前方に向けて送り出すとともに加熱筒２との間で第１の成形材料にせん断力を加える。
第１の成形材料は、第１圧縮部２１ｂ及び第１計量部２１ｃをバンドヒータ２ｂにて加熱されながら混練されて通過するとともに第１計量部２１ｃでのせん断熱とも相俟って、マトリックス樹脂に短繊維が均一に分散した流動性を有する樹脂組成物となる。
第２供給部２２ａは、第１ステージ２１から搬送された第１の成形材料に後記する長繊維が加わった第２の成形材料を、加熱筒２のさらに前方へと供給（フィード）する。
第２圧縮部２２ｂは、第２の成形材料を前方に向けて搬送することによって加熱筒２との間で第２の成形材料を圧縮する。
第２計量部２２ｃは、スクリュ３の回転及び進退動作に合わせて射出する第２の成形材料の所定量を計量する。
樹脂投入部４は、ホッパ４ａとフィードスクリュ４ｂとシュート４ｃとを備えている。
短繊維投入部５は、ホッパ５ａとフィードスクリュ５ｂとシュート５ｃとを備えている。
本実施形態での樹脂投入部４と短繊維投入部５とは、加熱筒２に対して共通の投入口２ｃを有している。
つまり、樹脂投入部４のシュート４ｃと短繊維投入部５のシュート５ｃとは、第１の成形材料を構成するマトリックス樹脂と短繊維との混合手段７を介して共通の投入口２ｃに連通している。
本実施形態での混合手段７は、シュート４ｃとシュート５ｃとが共に接続される合流槽７ａと、合流槽７ａと投入口２ｃとの間に配置されて合流槽７ａからのマトリックス樹脂と短繊維とを混合するスクリュ混合部７ｂとで構成されている。ただし、混合手段７は、マトリックス樹脂と短繊維とが混合できればこれに限定されるものではなく、例えば、合流槽７ａ内に攪拌翼を配置して構成することもできる。
本実施形態での長繊維投入部６は、ロービングにて長繊維を投入口２ｄに投入するものを想定している。具体的には、長繊維投入部６は、連続繊維を巻回する繊維ロール６ａと、繊維ロール６ａから引き出されたロービングを投入口２ｄに向けて案内するガイドローラ６ｂとを備えている。
この長繊維投入部６は、投入口２ｄを介してロービングを直接的にシリンダ２ａ内に投入する構成となっている。
なお、本実施形態での長繊維とは、短繊維投入部５からシリンダ２ａに投入される短繊維の平均繊維長よりも長い平均繊維長を有するものをいう。
したがって、本実施形態での長繊維投入部６は、ロービング（連続繊維）にて長繊維をシリンダ２ａ内に供給するものに限定されずに、例えば、所定長さに寸断された長繊維を投入口２ｄに投入するホッパなどにて構成することもできる。
射出部８は、略コーン形状を呈したスクリュ３の先端部８ｃを内側に収納するシリンダヘッド８ａにて構成されている。
射出部８は、シリンダヘッド８ａの先端部に形成された射出口８ｂを介して、次に説明する金型機構１０の金型１１内に成形材料を射出するようになっている。
金型機構１０は、金型１１と、型締め機構１２とを備えている。
金型１１は、固定型１１ａと可動型１１ｂとを有している。固定型１１ａと可動型１１ｂとの間には、樹脂成形品２０の形状を模ったキャビティ１１ｃが形成されている。固定型１１ａには、成形材料の導入口１１ａ１が形成されている。前記の射出部８は、この導入口１１ａ１を介して成形材料をキャビティ１１ｃ内に射出する。
型締め機構１２は、固定型１１ａを取り付ける固定盤１２ａと、可動型１１ｂを取り付ける可動盤１２ｂと、タイバー１２ｃとを有している。タイバー１２ｃは、その端部に固定盤１２ａを支持するとともに可動盤１２ｂを固定盤１２ａに対して近接遠退移動可能に支持する。また、型締め機構１２は、図示を省略するが、可動型１１ｂを固定型１１ａに対して所定荷重で型閉じし又は型開きする型開閉手段を備えている。
＜樹脂成形品の製造方法＞
次に、樹脂成形品製造装置１（図１参照）の動作を示しながら、本実施形態に係る樹脂成形品２０（図１参照）の製造方法について説明する。
本実施形態に係る樹脂成形品２０の製造方法においては、まず、樹脂投入部４のホッパ４ａにマトリックス樹脂が投入されるとともに、短繊維投入部５のホッパ５ａに短繊維が投入される。
本実施形態でのマトリックス樹脂は、ナイロン６を想定している。また、短繊維としては、ガラス繊維を想定している。
ただし、マトリックス樹脂は、これに限定されるものではなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６６、ポリスチレン、アクリル樹脂、アクリロニトリルブタジエン、ポリカーボネート、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエステル、ポリサルフォン、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタールなどの熱可塑性樹脂；ポリ乳酸（ＰＬＡ）系樹脂、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）系樹脂、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、でんぷんポリエステル樹脂、酢酸セルロースジアセテート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリエチレンテレフタレートサクシネート（ＰＥＴＳ）などの生分解性樹脂を使用することができる。
樹脂投入部４から投入されるマトリックス樹脂の形状は、特に制限はなく、例えばペレット、粒子状のいずれでも構わない。
また、短繊維は、ガラス繊維に限定されるものではなく、例えば、炭素繊維、バサルト繊維、金属繊維、炭化ケイ素繊維、セルロース繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維などを使用することができる。
また、短繊維は、リサイクル繊維を使用することもできる。
本実施形態での短繊維の平均繊維長は、繊維径寸法以上、０．５ｍｍ未満のものを想定している。ちなみに、平均繊維長の下限は、例えばガラス繊維では１４μｍ程度が好ましく、炭素繊維では７μｍ程度が好ましい。
樹脂投入部４及び短繊維投入部５のそれぞれから投入されたマトリックス樹脂と短繊維とは、混合手段７を経ることで互いに混合されて第１の成形材料を形成する。
そして、この第１の成形材料は、投入口２ｃを介してシリンダ２ａ内に投入される。
第１の成形材料は、シリンダ２ａ内のスクリュ３によって、シリンダ２ａ内を下流側へと搬送される。第１の成形材料は、前記のように、第１ステージ２１を通過することによって、マトリックス樹脂に短繊維が均一に分散する可塑化した樹脂組成物となる。
次に、この製造方法においては、第１ステージ通過後の第１の成形材料に対して長繊維が加えられる。
具体的には、前記のように、長繊維投入部６からロービングにて投入口２ｄを介して直接的にシリンダ２ａ内に長繊維が投入される。
この長繊維の種類としては、前記短繊維と同様のものを使用することができるが、短繊維とは異なる種類の長繊維を選択しても良い。例えば、短繊維にはガラス繊維を、長繊維には炭素繊維を使用してもよい。
なお、予め切断された長繊維を用いる場合は、平均繊維長で０．５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下が好ましい。
そして、第１の成形材料に長繊維が加えられた第２の成形材料は、前記のように、第２ステージ２２を通過することによって、第１の成形材料に長繊維が分散した射出成形材料となる。
次いで、この製造方法では、マトリックス樹脂中に短繊維と長繊維とが分散した成形材料が射出部８を介して金型機構１０の金型１１内に射出される。その後、金型機構１０における所定荷重での型締め及び型開きが行われることによって目的の樹脂成形品２０が得られることとなる。
以上のように、樹脂成形品製造装置１（図１参照）を使用して実施される樹脂成形品２０（図１参照）の製造方法は、スクリュを有する加熱筒２にマトリックス樹脂と短繊維と長繊維とを直接投入して形成された成形材料を金型１１内に射出して樹脂成形品２０を得るダイレクト射出成形法である。そして、この製造方法は、前記のように、加熱筒２における長繊維の投入は、短繊維の投入位置の下流側で行うことを主な特徴としている。
なお、本実施形態での樹脂成形品製造装置１の運転は、ナイロン６にガラス繊維を含む樹脂成形品を製造する場合の条件例であるが、使用するマトリックス樹脂及び繊維に応じて適宜に設定することもできる。
（１）スクリュ上流側シリンダ温度：室温付近
（２）スクリュ下流側シリンダ温度：３２０℃以下
（３）スクリュ背圧：０．１～１０ＭＰａ
（４）スクリュ回転数：４２０ｍｉｎ－１以下
（５）射出速度：１３００ｍｍ／ｓｅｃ以下
（６）射出圧力：３５０ＭＰａ以下
（７）金型温度：４０～１８０℃
（８）保圧：１５０ＭＰａ以下
（９）冷却時間：３０～１００ｓｅｃ
＜作用効果＞
次に、本実施形態に係る樹脂成形品製造装置１及び樹脂成形品の製造方法の奏する作用効果について説明する。
本実施形態に係る樹脂成形品製造装置１は、長繊維投入部６よりも短繊維投入部５のほうがスクリュ３の後端に近い。言い換えれば、加熱筒２に対する長繊維の投入は、マトリックス樹脂及び前記短繊維のそれぞれの投入位置の下流側で行われる。
このような樹脂成形品製造装置１によれば、短繊維は、スクリュ３の後端側から長時間にわたりマトリックス樹脂と混合されるため均質性（短繊維の分散性）が向上する。
一方、長繊維は、短繊維よりも短い時間で射出されるため長繊維の破砕（短縮化）が抑制される。これにより樹脂成形品中の長繊維の存在率が向上する。
そして、得られた樹脂成形品２０は、剛性及び強度が高く、衝撃強さが大きく、ヒケが少ないという長繊維のもたらす特質と、外観や疲労強度に優れるという短繊維がもたらす特質とを兼ね備えたものとなる。
また、樹脂成形品製造装置１は、樹脂投入部４と短繊維投入部５とが加熱筒２に対して共通の投入口２ｃを有している。
このような樹脂成形品製造装置１によれば、投入口２ｃを共通にすることで、投入口２ｃからの放熱量を低減することができ、エネルギロスを低く抑えることができる。また、樹脂成形品製造装置１は、投入口２ｃを共通にすることで、マトリックス樹脂と短繊維との混合が促進されて、得られる樹脂成形品２０における短繊維の均質性が向上する。
また、樹脂成形品製造装置１は、マトリックス樹脂と短繊維とを加熱筒２に投入する前に予め混合する混合手段７を有している。
このような樹脂成形品製造装置１によれば、たとえマトリックス樹脂と短繊維との間に大きな比重の差があったとしても、あるいは投入されるロットに含まれる短繊維同士で径及び長さに偏りがあったとしても、混合手段７による予備混合によって、得られる樹脂成形品２０における短繊維の均質性が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
図２Ａは、本発明の第１変形例に係る樹脂成形品製造装置１の要部拡大図である。図２Ｂは、図２Ａに示すリッド２ｄ１の平面図である。なお、図２Ａにおいて、前記実施形態の樹脂成形品製造装置１（図１参照）と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図２Ａに示すように、第１変形例に係る樹脂成形品製造装置１は、前記実施形態の樹脂成形品製造装置１と異なって、投入口２ｄにリッド２ｄ１を有している。
図２Ｂに示すように、リッド２ｄ１は、円形の平面形状を有する板体からなり、繊維ロール６ａ（図１参照）の数に対応する複数（本実施形態では４つ）の貫通孔２ｄ２を有している。
貫通孔２ｄ２は、リッド２ｄ１の平面視で、リッド２ｄ１の周縁に対して同心円となる線上に等間隔に並ぶように形成されている。
一般に、繊維強化樹脂からなる成形品の品質低下を招く因子として、残存繊維束がある。残存繊維束は、例えばロービングが絡み合いながら加熱筒２に供給されて樹脂成形品中に繊維が束となって残ったものである。残存繊維束は、樹脂成形品の剛性、強度、衝撃強さを低下させてしまうことがある。
そこで、樹脂成形品中の残存繊維束の生成を抑制することを目的に、例えばスクリュ３の混練区間を長く設計することも考えられる。しかしながら、スクリュ３による成形材料の混練が過剰になると、長繊維の折れによる短縮化が生じることとなる。
これに対して第１変形例に係る樹脂成形品製造装置１によれば、連続繊維（ロービング）は、リッド２ｄ１の複数の貫通孔２ｄ２のそれぞれを通過してから加熱筒２（シリンダ２ａ）内に投入される。これにより加熱筒２（シリンダ２ａ）内に投入される連続繊維（ロービング）同士が絡み合うことが防止される。成形材料における繊維束の生成が抑制される。
これにより得られる樹脂成形品中の残存繊維束が低減されて、樹脂成形品は、より確実に、剛性、強度及び衝撃強さに優れたものとなる。
図３Ａは、第２変形例に係る樹脂成形品製造装置１の要部拡大図である。図３Ｂは、図３ＡのIIIｂ－IIIｂ断面図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、前記実施形態の樹脂成形品製造装置１（図１参照）及び第１変形例（図２Ａ及び図２Ｂ参照）と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第２変形例に係る樹脂成形品製造装置１は、長繊維の投入口２ｄが加熱筒２の周方向に等間隔に複数配置されている。
ちなみに、図３Ａ及び図３Ｂに示す第２変形例では、４つの投入口２ｄが加熱筒２の周方向に９０度間隔で並ぶように配置されている。
このような第２変形例に係る樹脂成形品製造装置１によれば、長繊維投入部６におけるロービングの絡まりをより確実に抑制することができる。これにより得られる樹脂成形品中の残存繊維束がより確実に低減されて、樹脂成形品は、より一層、剛性、強度及び衝撃強さに優れたものとなる。
なお、第２変形例に係る樹脂成形品製造装置１は、図３Ａに示すように、単一の貫通孔（図示を省略）が形成されたリッド２ｄ１を有する投入口２ｄを想定しているが、このリッド２ｄ１は、図２Ｂに示した複数の貫通孔２ｄ２を有するリッド２ｄ１とすることもできる。
図４は、第３変形例に係る樹脂成形品製造装置１の要部拡大図である。なお、図４において、前記実施形態の樹脂成形品製造装置１（図１参照）、第１変形例（図２Ａ及び図２Ｂ参照）、及び第２変形例（図３Ａ及び図３Ｂ参照）と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図４に示すように、第３変形例に係る樹脂成形品製造装置１は、長繊維投入部６が、減圧手段１４（例えば、真空ポンプなど）を有する密閉容器１３内に設けられている。
一般に、繊維強化樹脂からなる成形品の品質低下を招く因子として、繊維強化樹脂中に形成されるボイドがある。このボイドは、マトリックス樹脂に繊維を含める際に成形材料中に気泡を巻き込むことで生じることがある。このようなボイドは、樹脂成形品２０の剛性、強度、衝撃強さを低下させてしまうことがある。
これに対して第３変形例に係る樹脂成形品製造装置１によれば、密閉容器１３内を減圧手段にて減圧することで、長繊維が加熱筒２内に投入される際の成形材料への気泡の巻き込みを防止することができる。また、第３変形例に係る樹脂成形品製造装置１によれば、投入口２ｄを第１ステージ２１（図１参照）で成形材料に生じた揮発成分のベントとして利用することもできる。
このような第３変形例に係る樹脂成形品製造装置１によれば、得られる樹脂成形品は、より一層、剛性、強度及び衝撃強さに優れたものとなる。
図５は、第４変形例に係る樹脂成形品製造装置１の要部拡大図である。図５において、前記実施形態の樹脂成形品製造装置１（図１参照）、第１変形例（図２Ａ及び図２Ｂ参照）、第２変形例（図３Ａ及び図３Ｂ参照）、及び第３変形例（図４参照）と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図５に示すように、第４変形例に係る樹脂成形品製造装置１は、加熱筒２に投入する前の長繊維を予め加熱する加熱手段１５を有している。
第４変形例に係る樹脂成形品製造装置１は、長繊維投入部６が配置される減圧手段１４を有する密閉容器１３内に加熱手段１５が設けられている。
加熱手段１５としては、例えば、電熱ヒータ、赤外線ヒータ、その他の対流型、放射型のヒータなどを好適に使用することができる。
このような第４変形例に係る樹脂成形品製造装置１は、加熱手段１５によって加熱された長繊維を加熱筒２内に投入する。このような第４変形例に係る樹脂成形品製造装置１によれば、第１ステージ２１（図１参照）から搬送された高温の溶融樹脂組成物（第１の成形材料）に長繊維が加えられる際に、溶融樹脂組成物の温度低下が防止される。これにより成形材料の温度を狙いの温度まで再度加熱し、この温度を維持するための加熱手段が不要となって、成形材料に対する加熱条件の安定化と樹脂成形品製造装置１のコンパクト化とを達成することができる。
１ 繊維強化樹脂成形品の製造装置（樹脂成形品製造装置）
２ 加熱筒
２ｃ マトリックス樹脂及び短繊維の投入口
２ｄ 長繊維の投入口
２ｄ１ リッド
２ｄ２ 貫通孔
３ スクリュ
４ 樹脂投入部
５ 短繊維投入部
６ 長繊維投入部
７ 混合手段
８ 射出部
１１ 金型
１３ 密閉容器
１４ 減圧手段
１５ 加熱手段

Claims (8)

  1. 加熱筒と、
    前記加熱筒の内側に挿通されるスクリュと、
    前記スクリュの先端側に設けられる射出部と、
    前記加熱筒の内側にマトリックス樹脂を投入する樹脂投入部と、
    前記加熱筒の内側に長繊維を投入する長繊維投入部と、
    前記加熱筒の内側に前記長繊維よりも短い短繊維を投入する短繊維投入部と、
    を有し、
    前記長繊維投入部よりも前記短繊維投入部のほうが前記スクリュの後端に近いことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造装置。
  2. 前記加熱筒におけるマトリックス樹脂の投入口と短繊維の投入口とは共通になっていることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
  3. 前記マトリックス樹脂と前記短繊維とを前記加熱筒の内側に投入する前に予め混合する混合手段を有することを特徴とする請求項２に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
  4. 前記加熱筒における前記長繊維の投入口は、前記加熱筒の周方向に複数配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
  5. 前記長繊維投入部は、減圧手段を有する密閉容器内に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
  6. 前記加熱筒に投入する前の前記長繊維を予め加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
  7. 前記加熱筒における前記長繊維の投入口には、連続繊維からなる前記長繊維が挿通される複数の貫通孔を有するリッドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
  8. 内側にスクリュを有する加熱筒にマトリックス樹脂と長繊維とこの長繊維よりも短い短繊維とを投入して形成された成形材料を当該加熱筒から金型内に射出する繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
    前記加熱筒に対する前記長繊維の投入は、前記マトリックス樹脂及び前記短繊維のそれぞれの投入位置の下流側で行うことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。
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