JP2023167442A - 真空成型方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空成型における成型不良の発生を抑制する。【解決手段】樹脂シート３０を成型する成型面１１と複数の真空孔１２とを有する真空型１０と、通気性と柔軟性のある不織布繊維シート２０とを準備する工程と、真空型１０の成型面１１に不織布繊維シート２０を配置する繊維シート配置工程と、不織布繊維シート２０の上に樹脂シート３０を配置する樹脂シート３０配置工程と、真空型１０の真空孔１２を真空にして不織布繊維シート２０を介して樹脂シート３０を成型面１１に真空吸着させて成型し、成型品とする成型工程と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂シートの真空成型方法に関する。

車両の天井板等の自動車関連部品を成型する方法として、成型対象物を型で押さえて真空吸引を行うことで成型する真空成型法が知られている。真空成型法では、金型に成型対象である素材を真空吸引するための真空孔を設ける必要があるが、成型品の表面にその真空孔跡が残り、見栄えが悪くなるという問題がある。

そこで、真空成型でシボ柄を素材の表面に転写する場合に、複数の真空孔をシボ柄領域内に不規則に配置して真空孔跡をシボ柄に埋没させて真空孔目立ち難くし、成型品の見栄えを向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－１１２８６８号公報

ところで、真空成型では、真空孔から離れた領域での空気抜け不良や、成型面に異物が付着している場合に異物の形状が成型品に転写されることにより成型不良が発生する場合があった。

そこで、本発明は、真空成型における成型不良の発生を抑制することを目的とする。

本発明の真空成型方法は、成型対象物を成型する成型面と、前記成型面に設けられて前記成型対象物を前記成型面に真空吸引する複数の真空孔と、を有する真空型と、通気性と柔軟性のある不織布繊維シートと、を準備する工程と、前記真空型の前記成型面の少なくとも一部に前記不織布繊維シートを配置する繊維シート配置工程と、前記不織布繊維シートの上に前記成型対象物を配置する成型対象物配置工程と、前記真空型の前記真空孔を真空にして前記不織布繊維シートを介して前記成型対象物を前記成型面に真空吸着させて成型し、成型品とする成型工程と、を備えることを特徴する。

この構成により、不織布繊維シートの通気性により真空孔から離れた領域の空気を真空孔から吸引して空気抜け不良を抑制できる。また、成型面に異物が付着している場合でも不織布繊維シートの編目と柔軟性により異物の凹凸を吸収できるので、異物の形状が成型品に転写されることを抑制できる。これにより、真空成型における成型不良の発生を抑制できる。

本発明の真空成型方法において、前記成型工程は、前記真空孔を真空にして前記不織布繊維シートを前記成型面の上に広がる真空層とし、真空層となった前記不織布繊維シートを介して前記成型対象物を前記成型面に真空吸着させて成型してもよい。

これにより、成型面全体に成型対象物を真空吸着でき、空気抜け不良により成型不良をより効果的に抑制できる。

本発明の真空成型方法において、前記繊維シート配置工程は、前記真空型の前記成型面の少なくとも一部に前記不織布繊維シートを貼り付け、前記成型工程の後に、前記真空孔に空気を流入させ、前記不織布繊維シートを通して前記成型品に向かって空気を吹出させて、前記成型品を前記不織布繊維シートの上面から押し上げて前記成型品を取り出す成型品取り出し工程を備えてもよい。

これにより、成型後の成型品を真空型から容易に取り外すことができる。

本発明の真空成型方法において、前記成型面は、表面と、前記表面から凹んだ複数の凹部を有し、複数の前記凹部は互いに独立して配置され、前記真空孔の少なくも一部が前記凹部に配置され、前記繊維シート配置工程は、前記表面に前記不織布繊維シートを配置してもよい。

これにより、複数の凹部と表面とを均等に真空にすることができ、凹凸のある成型品を成型する際の成型不良を抑制することができる。

本発明は、真空成型における成型不良の発生を抑制することができる。

実施形態の真空成型方法に用いられる真空型の立断面図である。 図１に示す真空型の成型面に不織布繊維シートを張り付ける繊維シート配置工程を示す立断面図である。 図２に示す不織布繊維シートの上に加熱した樹脂シートを載置し、外周をクランプした状態を示す立断面図である。 図３に示す状態で、真空孔を真空にして樹脂シートを成型面に真空吸着する成型工程を示す立断面図である。 図４に示すＡ部の詳細図である。 樹脂シートの成型工程が終了し、樹脂シートが成型品となった状態を示す立断面図である。 成型品取り出し工程の内、真空孔に空気を流入させて成型品を押し上げる状態を示す立断面図である。 図７に示すＢ部の詳細図である。 図７に示す状態の後、成型品を取り出した状態を示す立断面図である。 他の真空型を示す平面図である。 他の真空型の立断面図であって、図１０に示すＣ－Ｃ断面である。 図１０、１１に示す真空型を用いた真空成型の成型工程を示す図である。

以下、図面を参照しながら実施形態の真空成型方法について説明する。最初に図１を参照しながら実施形態の真空成型方法に用いられる真空型１０について説明する。尚、各図において、成型面１１の方を上方、反対側を下方として説明する。

図１に示すように、真空型１０は、成型面１１と、複数の真空孔１２と、マニホールド１３とを備えている。成型面１１は、成型対象物である樹脂シート３０に成型形状を転写する面であり、表面が成型品３５の形状となっている。各真空孔１２は、成型面１１に設けられて成型面１１の上に載置される樹脂シート３０を成型面１１に真空吸着する孔である。真空孔１２は、後で説明する成型面１１の上に貼り付けられる不織布繊維シート２０が引き込まれないような小さな直径の孔である。各真空孔１２の直径は、例えば、０．５ｍｍ～１ｍｍ程度の直径の孔でもよい。真空型１０の内部には、複数の真空孔１２と連通するマニホールド１３が設けられている。マニホールド１３は、図示しない真空装置と図示しない圧縮空気供給装置に接続されている。

次に図２から図９を参照しながら実施形態の真空成型方法について説明する。

最初に、図２に示すように、成型面１１の上に不織布繊維シート２０を載置して貼り付ける繊維シート配置工程を実行する。ここで、不織布繊維シート２０は、通気性と柔軟性のある不織布であり、例えば、ポリエステル等の樹脂繊維を用いた不織布である。不織布繊維シート２０の厚さは自由に選定することができるが、後で説明するように、変形により成型面１１に付着した異物５０（図５参照）の凹凸を吸収できる程度の厚さであればよく、例えば、１ｍｍ程度の厚さでもよい。

次に成型対象物配置工程を実行する。図３に示すように加熱して軟化した樹脂シート３０を成型面１１上に貼り付けられた不織布繊維シート２０の上に載置する。そして、クランプ４０で樹脂シート３０の外周部を成型面１１に固定する。この状態では、成型面１１の上に貼り付けられた不織布繊維シート２０と樹脂シート３０との間には隙間があいている。

次に、成型工程を実行する。成型工程では、図４中の白抜き矢印８１に示すように、図示しない真空装置によりマニホールド１３の中の空気を抜いてマニホールド１３を真空にする。これにより、図４中の白抜き矢印８２に示すように真空孔１２の中の空気が抜けて真空孔１２が真空となる。不織布繊維シート２０は通気性が有り、真空孔１２と連通しているので、図５中の白抜き矢印８４に示すように真空孔１２の空気が抜けると、図５中の矢印８５、８６に示すように真空孔１２の周辺の不織布繊維シート２０の中に含まれている空気は不織布繊維シート２０の中を通って真空孔１２の中に引き込まれる。これにより、不織布繊維シート２０は成型面１１の全体に広がる真空層となる。そして、樹脂シート３０は、図４中に示す矢印８３のように真空層となった不織布繊維シート２０を介して成型面１１に真空吸着する。これにより、樹脂シート３０に成型面１１の形状が転写される。

このように、不織布繊維シート２０の通気性により真空孔１２から離れた領域の空気を真空孔１２から吸引し、成型面１１と樹脂シート３０との間に真空層を形成するので、成型面１１と樹脂シート３０との間の空気抜け不良を抑制できる。これにより、成型面１１と樹脂シート３０との間に空気が残ってしまい樹脂シート３０の一部に成型面１１の形状が転写されない成型不良を抑制できる。

また、樹脂シート３０は柔軟性が有り、変形により成型面１１に付着した異物５０の凹凸を吸収できる程度の厚さを有している。このため、成型面１１に異物５０がある場合には、図５に示すように成型面１１に接する下面２５が変形して異物５０の凹凸を吸収する。これにより、異物５０の凹凸が樹脂シート３０に転写されることを抑制して成型不良を抑制できる。

成型工程が終了すると、図５に示す樹脂シート３０は成型されて図６に示す成型品３５となる。

次に成型品取り出し工程を実行する。マニホールド１３を図示しない圧縮空気供給装置に接続し、図７中の白抜き矢印９１に示すようにマニホールド１３の中に空気を流入させる。マニホールド１３に流入した空気は、図７中の白抜き矢印９２に示すようにマニホールド１３から真空孔１２に流入する。図８に白抜き矢印９４で示すように真空孔１２に流入した空気は、図８の矢印９５、９６に示すように、不織布繊維シート２０の中を流れ、図８中の白抜き矢印９７に示すように成型品３５に向かって吹出して、成型品３５を下面から上方向に押し上げる。これにより、図７中の矢印９３に示すように成型品３５が成型面１１の上に張り付けた不織布繊維シート２０の上から剥がれて、成型品３５を真空型１０から脱型できる。そして、図９に示すように、脱型した成型品３５を取り出すことで成型品取り出し工程を終了する。これにより、成型後の成型品３５を容易に真空型１０から取り出すことができる。

以上説明したように、実施形態の真空成型方法は、真空型１０の成型面１１に通気性と柔軟性のある不織布繊維シート２０を貼り付け、その上に樹脂シート３０を載置して真空成型を行うことにより、真空成型における成型不良の発生を抑制できる。

次に図１０～図１２を参照しながら他の真空型６０を用いた樹脂シート３０の真空成型方法について説明する。図１０、１１に示すように真空型６０の成型面６３は、表面６１と、表面６１から凹んだ複数の凹部６２とで構成される。複数の凹部６２は互いに独立して配置されており、凹部６２には複数の真空孔６４が配置されている。表面６１は、凹部６２に対して突出する凸部を構成する。

この真空型６０を用いて真空成型を行う場合には、図１２に示すように、凹部６２に対して突出する表面６１に不織布繊維シート２０を貼り付ける。この際、凹部６２には不織布繊維シート２０は貼り付けない。そして、先に図４を参照して説明したと同様、加熱して軟化した樹脂シート３０を表面６１の上に貼り付けられた不織布繊維シート２０の上に載置して、図１２中の白抜き矢印７１に示すように真空孔６４を真空にする。これにより、凹部６２が真空となるとともに、不織布繊維シート２０の通気性により凹部６２と連通している表面６１も真空となり、樹脂シート３０に表面６１と凹部６２とで構成される成型面６３の形状が転写される。

このように、複数の凹部６２と表面６１とを均等に真空にすることができ、凹凸のある成型品３５を成型する際の成型不良を抑制することができる。

以上の説明では、成型対象物は、樹脂シート３０であるとして説明したがこれに限らず、例えば、金属シートでもよいしい、紙シートでもよい。

１０、６０ 真空型、１１、６３ 成型面、１２、６４ 真空孔、１３ マニホールド、２０ 不織布繊維シート、２５ 下面、３０ 樹脂シート、３５ 成型品、４０ クランプ、５０ 異物、６１ 表面、６２ 凹部。

Claims (4)

1. 成型対象物を成型する成型面と、前記成型面に設けられて前記成型対象物を前記成型面に真空吸引する複数の真空孔と、を有する真空型と、
   通気性と柔軟性のある不織布繊維シートと、を準備する工程と、
   前記真空型の前記成型面の少なくとも一部に前記不織布繊維シートを配置する繊維シート配置工程と、
   前記不織布繊維シートの上に前記成型対象物を配置する成型対象物配置工程と、
   前記真空型の前記真空孔を真空にして前記不織布繊維シートを介して前記成型対象物を前記成型面に真空吸着させて成型し、成型品とする成型工程と、
   を備えることを特徴する真空成型方法。
2. 請求項1に記載の真空成型方法であって、
   前記成型工程は、前記真空孔を真空にして前記不織布繊維シートを前記成型面の上に広がる真空層とし、真空層となった前記不織布繊維シートを介して前記成型対象物を前記成型面に真空吸着させて成型すること、
   を特徴とする真空成型方法。
3. 請求項１又は２に記載の真空成型方法であって、
   前記繊維シート配置工程は、前記真空型の前記成型面の少なくとも一部に前記不織布繊維シートを貼り付け、
   前記成型工程の後に、前記真空孔に空気を流入させ、前記不織布繊維シートを通して前記成型品に向かって空気を吹出させて、前記成型品を前記不織布繊維シートの上面から押し上げて前記成型品を取り出す成型品取り出し工程を備えること、
   特徴とする真空成型方法。
4. 請求項１又は２に記載の真空成型方法であって、
   前記成型面は、表面と、前記表面から凹んだ複数の凹部を有し、
   複数の前記凹部は互いに独立して配置され、前記真空孔の少なくも一部が前記凹部に配置され、
   前記繊維シート配置工程は、前記表面に前記不織布繊維シートを配置すること、
   を特徴とする真空成型方法。