JP2024004066A - 成形装置及び成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】賦形後の材料の品質を良好なものにすることができる成形装置及び成形方法を提供する。【解決手段】繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料７１を成形する成形装置１であって、材料７１を加熱する加熱炉１０と、加熱炉１０の内部に配置され、材料７１を挟持して賦形するパレットセット２０と、を備えている。また、加熱炉１０の外部に配置され、パレットセット２０を介して材料７１を加圧及び冷却する金型４０を備えている。また、材料７１を挟持した状態のパレットセット２０を加熱炉１０から金型４０まで搬送する搬送装置３０を備えている。【選択図】図２

Description

本開示は、成形装置及び成形方法に関する。

繊維及び熱可塑性樹脂を含むシートの積層体やその積層体をコンソリデーションした中間体を樹脂の融点よりも高い温度で加熱した後に融点よりも低い温度の金型で挟み込んで加圧することで、所定の目標形状とされた成形品を得る成形方法がある。

例えば、特許文献１には、材料を滑り具に載置した状態で加熱することで滑り具に沿わせた形状にした後に、材料を滑り具ごと移送してプレスする方法が開示されている。

特許第６５９２４６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、材料が滑り具に完全に沿わない可能性、すなわち、材料が所望の目標形状にならないままプレスに移送される可能性がある。この場合、正確なプレスが行われずに成形品の品質に問題が発生する可能性がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、賦形後の材料の品質を良好なものにすることができる成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の成形装置及び成形方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本開示の一態様に係る成形装置は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料を成形する成形装置であって、前記材料を加熱する加熱炉と、該加熱炉の内部に配置され、前記材料を挟持して賦形する一対のパレットと、を備えている。

また、本開示の一態様に係る成形方法は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料を成形する成形方法であって、前記材料及び一対のパレットを加熱炉で加熱する工程と、加熱され軟化した前記材料を加熱された前記一対のパレットによって前記加熱炉の内部で挟持して賦形する工程と、を含む。

本開示によれば、賦形後の材料の品質を良好なものにすることができる。

成形前の材料及び成形後の成形品を示した斜視図である。 成形装置の概略構成図である。 パレットセット及び金型の斜視図である。 材料が加熱炉の炉内に搬送されている状態の側面図である。 材料が加熱炉の炉内に搬送された状態の側面図及び正面図である。 材料を賦形している状態の側面図及び正面図である。 材料を挟持したパレットセットが加熱炉から金型まで搬送されている状態の側面図である。 材料を挟持したパレットセットが金型まで搬送された状態の側面図及び正面図である。 パレットセットを介して材料を加圧及び冷却している状態の側面図及び正面図である。 材料を挟持したパレットセットが金型から搬送されている状態の側面図である。

以下、本開示の一実施形態に係る成形装置及び成形方法について、図面を参照して説明する。

［成形装置の構成について］
成形装置１は、材料７１を所定の横断面形状とされた成形品７２に成形（コンソリデーション）する装置である。

材料７１は、繊維及び熱可塑性樹脂を含むものとされ、繊維強化熱可塑複合材プリプレグ（例えば、ＣＦＲＴＰやＧＦＲＴＰ）が積層されてなるチャージ等が例示される。

以下、成形装置１及び成形方法について、図１に示すように、平板状の材料７１をハット型の横断面形状とされた成形品７２に成形する例を用いて説明する。
ただし、材料７１の形状は、図１に示した例に限定されない。また、成形品７２の形状（すなわち、材料７１の成形後の目標形状）は、図１に示した例に限定されない。

図２に示すように、成形装置１は、加熱炉１０、パレットセット２０（一対のパレット）、搬送装置３０（搬送部）及び金型４０を備えている。

加熱炉１０は、材料７１及び／又はパレットセット２０を炉内で加熱する装置である。
加熱炉１０は、炉内の温度を熱可塑性樹脂の融点以上の温度に保つことができる。炉内の温度は、温度センサ（図示せず）から取得した情報に基づいて制御部５０で管理されている。

また、制御部５０は、温度の管理に加えて、各種アクチュエータの制御、センサからの情報の取得、取得した情報に基づく演算等の成形装置１を運転するために必要な制御を実行する。

制御部５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）、主記憶装置（Ｍａｉｎ Ｍｅｍｏｒｙ）、二次記憶装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ：メモリ）等を備えている。更に、制御部５０は、他の装置と情報の送受信を行うための通信部を備えていてもよい。
主記憶装置は、例えば、キャッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き込み可能なメモリで構成され、ＣＰＵの実行プログラムの読み出し、実行プログラムによる処理データの書き込み等を行う作業領域として利用される。
二次記憶装置は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）である。二次記憶装置は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどである。
各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で二次記憶装置に記憶されており、このプログラムをＣＰＵが主記憶装置に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、二次記憶装置に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

なお、材料７１及び／又はパレットセット２０の周囲の空間の温度雰囲気を昇温させることができるのであれば、必ずしも「炉」である必要はない。

パレットセット２０は、加熱炉１０で加熱されて軟化した材料７１を挟持して賦形する部品である。
図２及び図３に示すように、パレットセット２０は、第１パレット２１及び第２パレット２２を有している。

図３に示すように、第１パレット２１及び第２パレット２２は、薄い金属製の板とされている。
ただし、第１パレット２１及び第２パレット２２は、薄板ではあるものの、軟化した材料７１を賦形するに十分な剛性を持っている。
剛性を確保しつつ第１パレット２１及び第２パレット２２をできる限り薄く形成することで、熱容量を小さくしている。
また、第１パレット２１自体及び第２パレット２２自体には、ヒータ等の加熱源が埋設されていないので、その分、板厚を薄くすることができる。

ここで、「薄い」とは、例えば、第１パレット２１及び第２パレット２２が所定の剛性（軟化した材料７１を賦形するに十分な剛性）を持つために必要な厚さ寸法の最小値に設定された状態を意味する。「所定の剛性」とは、例えば、賦形時に材料７１から受ける反力に起因して発生し得る第１パレット２１及び第２パレット２２の変形が、賦形後の材料７１の形状精度や内部品質等に対して実害がない範囲（すなわち、成形品７２としての品質が担保された範囲）に収まるように設定された剛性である。
そして、第１パレット２１及び第２パレット２２の厚さ寸法は、成形品７２に要求される精度や形状、板厚及び材質並びに各パレットの材料の加工性や熱疲労耐久性等によって個々に決定される。

図２に示すように、第１パレット２１及び第２パレット２２は、炉内において対向して配置されている。第１パレット２１及び第２パレット２２が対向する方向は、材料７１が搬送される方向と直交する。
対向して配置された第１パレット２１及び第２パレット２２は、互いに近接離間可能に構成されている。図２の場合、第１パレット２１及び第２パレット２２は、上下方向に移動可能に構成されている。
互いに離間した状態の第１パレット２１と第２パレット２２との間には、炉外から炉内に搬送された材料７１が配置される。詳細については後述する。

第１パレット２１は、材料側面２１ａ及び金型側面２１ｂを有している。また、第２パレット２２は、材料側面２２ａ及び金型側面２２ｂを有している。

材料側面２１ａ及び材料側面２２ａは、第１パレット２１と第２パレット２２との間に配置された材料７１に接触するとともに材料７１を押圧する面である。
材料側面２１ａ及び材料側面２２ａは、第１パレット２１及び第２パレット２２が互いに最も近接したとき、材料７１の賦形後・成形後の目標形状（すなわち、成形品７２の形状）に対応した隙間を画定する。

金型側面２１ｂ及び金型側面２２ｂは、金型４０に接触する面である。
金型側面２１ｂ及び金型側面２２ｂは、材料７１の目標形状と無関係な所定形状とされている。詳細については後述する。

なお、成形装置１は、パレットセット２０と同様に構成された他のパレットセット（例えば、図２に示すパレットセット２５及びパレットセット２６）を備えていてもよい。

搬送装置３０は、材料７１を挟持した状態のパレットセット２０を加熱炉１０の炉内から金型４０まで搬送する装置である。

金型４０は、パレットセット２０を介して材料７１を加圧及び冷却する部品である。
図２及び図３に示すように、金型４０は、第１金型４１及び第２金型４２を有している。

図３に示すように、第１金型４１及び第２金型４２は、金属製のブロックとされ、パレットセット２０を介して材料７１を加圧するに十分な剛性を持っている。
第１金型４１及び第２金型４２は、熱可塑性樹脂の融点未満の温度を保つように図示しない温度調整手段によって温度が調節されている。

図２に示すように、第１金型４１及び第２金型４２は、炉外において対向して配置されている。第１金型４１及び第２金型４２が対向する方向は、材料７１を挟持した状態のパレットセット２０が搬送される方向と直交する。
対向して配置された第１金型４１及び第２金型４２は、互いに近接離間可能に構成されている。図２の場合、第１金型４１及び第２金型４２は、上下方向に移動可能に構成されている。
互いに離間した状態の第１金型４１及び第２金型４２との間には、材料７１を挟持した状態のパレットセット２０が配置される。詳細については後述する。

第１金型４１は、押圧面４１ａを有している。また、第２金型４２は、押圧面４２ａを有している。

押圧面４１ａ及び押圧面４２ａは、第１金型４１と第２金型４２の間に配置されたパレットセット２０に接触するとともにパレットセット２０を押圧する面である。
押圧面４１ａは、第１パレット２１の金型側面２１ｂに対応した形状とされている。また、押圧面４２ａは、第２パレット２２の金型側面２２ｂに対応した形状とされている。

パレットセット２０と金型４０及び材料７１（成形品７２）との間の関係において、パレットセット２０の金型側面２１ｂの形状及び金型側面２２ｂの形状は、金型４０の押圧面４１ａ及び押圧面４２ａの形状に基づいて決定され、材料７１の目標形状（成形品７２の形状）とは無関係である。
また、パレットセット２０の材料側面２１ａの形状及び材料側面２２ａの形状は、当然ながら、材料７１の目標形状に基づいて決定される。

［加工装置の使用及び加工方法について］
まず、図４及び図５に示すように、加熱炉１０の入口を介して材料７１を炉内に搬送する。搬送には、図示しない他の搬送装置が用いられる。
このとき、加熱炉１０の入口には、炉内の温度が変化しないようにシャッターやカーテン等の遮温構造が設置されていることが好ましい。加熱炉１０の出口についても同様である。

加熱炉１０の炉内には、パレットセット２０及びパレットセット２５が待機している。また、加熱炉１０の炉外には、パレットセット２６が待機している。

ここで、パレットセット２０は、近々で材料７１を賦形する一対のパレットである。
パレットセット２５は、材料７１を挟持したパレットセット２０が炉外へ搬送された後に炉内に搬送される次の材料７１（図７に示す符号７１′）を賦形する一対のパレットである。
パレットセット２６は、材料７１を挟持したパレットセット２０が炉外へ搬送された後に炉内に搬送される一対のパレットである。

なお、加熱炉１０の炉内及び／又は炉外で待機しているパレットセットの数は、この数に限定されない。例えば、炉内に３対以上のパレットセットを待機させてもよいし、炉外に２対以上のパレットセットを待機させてもよい。

加熱炉１０の炉内は熱可塑性樹脂の融点以上の温度に保たれており、炉内にあるパレットセット２０及びパレットセット２５並びに材料７１が加熱される。

次に、図５及び図６に示すように、材料７１に含まれた熱可塑性樹脂が融点を超える温度になり材料７１が軟化したら、第１パレット２１及び第２パレット２２を互いに近接させてパレットセット２０で材料７１を挟持する。このとき、第１パレット２１及び第２パレット２２は、当然ながら、熱可塑性樹脂の融点を超える温度まで昇温され、熱的に平衡した状態である。
これによって、軟化した材料７１が、第１パレット２１の材料側面２１ａと第２パレット２２の材料側面２２ａとによって画定された隙間の形状に対応するように賦形される（賦形工程）。
材料７１が軟化したかどうかは、例えば、基準時間と材料７１が炉内に入っている時間とを比較することによって判断される。基準時間は、例えば、予め試験や解析、熱計算で求められた時間であり、樹脂の種類や温度環境等を考慮したうえで決定された樹脂が軟化するまでに要する時間である。

このように、加熱炉１０の炉内で材料７１を賦形することで、高温環境下によって温度低下を回避しながら確実に材料７１を賦形することができる。
また、パレットセット２０で材料７１を挟持しながら賦形を行うので、形状の観点において精度よく賦形を行うことができる。
また、パレットセット２０と材料７１とは、同程度の温度（炉内の温度に対応した温度）とされているので、両部材が接触した際の温度変化を抑制できる。

次に、図６及び図７に示すように、材料７１を挟持した状態のパレットセット２０を、加熱炉１０の出口を介して炉外に設置された金型４０まで搬送する（搬送工程）。搬送には、搬送装置３０（図２参照）が用いられる。

このように、パレットセット２０に挟持された状態で材料７１を搬送することで、パレットセット２０によって材料７１が保温され、搬送中における材料７１の温度低下を抑制することができる。

次に、図８及び図９に示すように、材料７１を挟持した状態のパレットセット２０が互いに離間した状態の第１金型４１と第２金型４２との間に配置されたら、第１金型４１及び第２金型４２を互いに近接させる。そして、第１金型４１及び第２金型４２でパレットセット２０を挟み込んで押圧することで、パレットセット２０を介して材料７１を加圧する（加圧工程）。

このように、パレットセット２０を介して材料７１を加圧することで、賦形工程を経て材料７１に密着した状態の第１パレット２１及び第２パレット２２によって材料７１を均一に加圧することができる。
なお、ここでいう「加圧」とは、プリプレグ層間及び層内樹脂を緻密化させるために圧力を加えることを意味する。

また、第１金型４１及び第２金型４２は熱可塑性樹脂の融点未満の温度に保たれており、材料７１の加圧工程と同時に、融点以上の温度であるパレットセット２０及び材料７１を冷却することができる（冷却工程）。

このように、パレットセット２０を介して材料７１を冷却することで、賦形工程を経て材料７１に密着した状態の第１パレット２１及び第２パレット２２によって材料７１を均一に冷却することができる。
このとき、第１パレット２１及び第２パレット２２の熱容量を第１金型４１及び第２金型４２の熱容量よりも十分に小さく設定しておけば、パレットセット２０を介して効率的に材料７１を冷却することができる。

次に、図１０に示すように、加圧工程及び冷却工程が完了したら、第１金型４１及び第２金型４２を互いに離間させて成形品７２を挟持した状態のパレットセット２０を搬送する。搬送には、図示しない他の搬送装置が用いられる。
なお、加圧工程及び冷却工程が完了した段階で材料７１が成形品７２に成形されたものとする（コンソリデーションが完了）。

次に、第１パレット２１及び第２パレット２２を互いに離間させて成形品７２を取り出して一連のサイクルが完了する。

図６及び図７に示すように、材料７１を挟持したパレットセット２０が加熱炉１０の炉外に搬送されて炉内にスペースが生じたとき、炉内で待機していた加熱済みのパレットセット２５が上記のパレットセット２０の位置に移動して次の材料７１′を受け入れる、或いは、受け入れ可能な状態にしておく。
また、炉外で待機していたパレットセット２６が炉内に移動して加熱が開始される。このとき、パレットセット２６を構成する各パレットは、できる限り薄く形成されることで熱容量が小さくされているので、短時間で所望の温度・状態まで昇温される。所望の温度とは、熱可塑性樹脂の融点を超え、かつ、賦形が可能な状態まで軟化させられる温度である。また、所望の状態とは、パレットセット２６が熱的に平衡した状態である。

このように、パレットセット２０の後に続くパレットセット２５やパレットセット２６は、次の材料７１′を受け入れる段階で加熱が完了しているので、サイクルタイムの短縮が実現される。
また、次の材料７１′は、前の材料７１が加熱炉１０の炉内で賦形されている際に、加熱炉１０や図示しない予備加熱炉で予加熱されていてもよい。これによって、更なるサイクルタイムの短縮が実現される。予加熱の時間は、例えば、加熱炉１０の炉内で材料７１が加熱（本加熱）される時間を考慮したうえで、予加熱及び本加熱によって材料７１が適切に軟化するように設定される。

なお、例えばパレットセット２０による目標形状とパレットセット２５による目標形状とを異なるものにしてもよい。この場合でも、共通の金型４０を使用することができる。

以上のように構成された成形装置１において、材料７１は、例えば、長手方向に沿う両端がクランプ手段でクランプされることで保持され、そのクランプ手段が移動することで搬送される。
第１パレット２１、第２パレット２２、材料７１を挟持したパレットセット２０及び成形品７２についても同様の構成を採用できる。

本実施形態に係る成形装置及び成形方法によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、材料７１を加熱する加熱炉１０と、加熱炉１０の内部に配置され、材料７１を挟持して賦形するパレットセット２０と、を備えているので、軟化した状態の材料７１を加熱炉１０の炉内で賦形することができる。
このため、高温環境下によって温度低下を回避しながら確実に材料７１を賦形することができる。
また、パレットセット２０で材料を挟持しながら賦形を行うので、精度よく賦形を行うことができる。これらによって、リンクルや気泡の発生、所望の形状に賦形されない不具合等を回避して、賦形後の材料７１の品質を良好なものにすることができる。
また、材料７１の加熱及び賦形を加熱炉１０で行うため、加熱及び賦形を異なる場所で行った場合に必要となる搬送工程を省くことができる。これによって、搬送工程での温度低下によって材料７１に含まれた熱可塑性樹脂の粘度が低下して材料７１の賦形が十分に行われない等の不具合を回避することができる。
また、樹脂が軟化した材料７１はパレットセット２０で挟持されているので、ハンドリングが容易になる。

また、加熱炉１０の外部に配置され、パレットセット２０を介して材料７１を加圧及び冷却する金型４０を備えているので、賦形工程を経て材料７１に密着した状態の第１パレット２１及び第２パレット２２を介して金型４０で材料７１を均一に加圧及び冷却することができる。

また、材料７１を挟持した状態のパレットセット２０を加熱炉１０から金型４０まで搬送する搬送装置３０を備えているので、パレットセット２０で挟持することによって材料７１を保温した状態で金型４０まで搬送することができる。
これによって、加熱炉１０から金型４０までの搬送中における材料７１の温度低下を抑制することができるので、コンソリデーション後の品質を良好なものにすることができる。

また、パレットセット２５は、パレットセット２０が材料７１を賦形しているとき、加熱炉１０の内部で待機しているので、パレットセット２０で材料７１を賦形している間にパレットセット２５を昇温させることができる。これによって、時間のロスを低減することができる。

また、材料側面２１ａ及び材料側面２２ａは、材料７１の賦形後の目標形状に対応する形状とされ、金型側面２１ｂ及び金型側面２２ｂは、目標形状に依らない所定形状とされているので、様々な形状の成形品７２を１つの成形装置１でコンソリデーションするために複数種のパレットセット２０，２５，２６を用いる場合でも、全てのパレットに対して共通の金型４０を使用することができる。

また、第１パレット２１及び第２パレット２２は、材料７１を賦形し得る剛性を持った金属製の板とされているので、短時間で各パレットを昇温させることができる。

以上の通り説明した一実施形態に係る成形装置及び成形方法は、例えば以下のように把握される。
すなわち、本開示の第１態様に係る成形装置（１）は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料（７１）を成形する成形装置であって、前記材料を加熱する加熱炉（１０）と、該加熱炉の内部に配置され、前記材料を挟持して賦形する一対のパレット（２０）と、を備えている。

本態様に係る成形装置によれば、材料を加熱する加熱炉と、加熱炉の内部に配置され、材料を挟持して賦形する一対のパレットと、を備えているので、軟化した状態の材料を加熱炉の内部で賦形することができる。
このため、高温環境下によって温度低下を回避しながら確実に材料を賦形することができる。また、一対のパレットで材料を挟持しながら賦形を行うので、精度よく賦形を行うことができる。これらによって、リンクルや気泡の発生、所望の形状に賦形されない不具合等を回避して、賦形後の材料の品質を良好なものにすることができる。
また、加熱及び賦形を加熱炉で行うため、加熱及び賦形を異なる場所で行った場合に必要となる搬送工程を省くことができる。これによって、搬送工程での温度低下によって材料に含まれた熱可塑性樹脂の粘度が低下して材料の賦形が十分に行われない等の不具合を回避ことができる。
また、樹脂が軟化した材料は一対のパレットで挟持されているので、ハンドリングが容易になる。

また、本開示の第２態様に係る成形装置は、第１態様において、前記加熱炉の外部に配置され、前記一対のパレットを介して前記材料を加圧及び冷却する金型（４０）を備えている。

本態様に係る成形装置によれば、加熱炉の外部に配置され、一対のパレットを介して材料を加圧及び冷却する金型を備えているので、材料を賦形することで材料に密着した状態のパレットを介して金型で材料を均一に加圧及び冷却することができる。

また、本開示の第３態様に係る成形装置は、第２態様において、前記材料を挟持した状態の前記一対のパレットを前記加熱炉から前記金型まで搬送する搬送部（３０）を備えている。

本態様に係る成形装置によれば、材料を挟持した状態の一対のパレットを加熱炉から金型まで搬送する搬送部を備えているので、一対のパレットで挟持することによって材料を保温した状態で金型まで搬送することができる。
これによって、加熱炉から金型までの搬送中における材料の温度低下を抑制することができるので、コンソリデーション後の品質を良好なものにすることができる。

また、本開示の第４態様に係る成形装置は、第１態様から第３態様のいずれかにおいて、他の一対のパレット（２５）を備え、該他の一対のパレットは、前記一対のパレットが前記材料を賦形しているとき、前記加熱炉の内部で待機している。

本態様に係る成形装置によれば、他の一対のパレットを備え、他の一対のパレットは、一対のパレットが材料を賦形しているとき、加熱炉の内部で待機しているので、一対のパレットで材料を賦形している間に他の一対のパレットを昇温させることができる。これによって、時間のロスを低減することができる。

また、本開示の第５態様に係る成形装置は、第２態様において、各パレットが、前記材料に接触する材料側面（２１ａ，２２ａ）及び該材料側面の反対側に位置して前記金型に接触する金型側面（２１ｂ，２２ｂ）を有し、各前記材料側面は、前記材料の賦形後の目標形状に対応する形状とされ、各前記金型側面は、前記目標形状に依らない所定形状とされている。

本態様に係る成形装置によれば、各パレットは、材料に接触する材料側面及び材料側面の反対側に位置して金型に接触する金型側面を有し、各材料側面は、材料の賦形後の目標形状に対応する形状とされ、各金型側面は、目標形状に依らない所定形状とされているので、様々な形状の成形品（７２）を１つの成形装置でコンソリデーションするために複数種の一対のパレットのセットを用いる場合でも、全てのパレットに対して共通の金型を使用することができる。

また、本開示の第６態様に係る成形装置は、第２態様において、他の一対のパレットを備え、各パレットが、前記材料に接触する材料側面及び該材料側面の反対側に位置して前記金型に接触する金型側面を有し、前記一対のパレットが有する前記パレットの各前記材料側面が、前記材料の賦形後の目標形状に対応する形状とされ、前記他の一対のパレットが有する前記パレットの各前記材料側面が、前記目標形状と異なる他の目標形状に対応する形状とされ、各前記金型側面が、前記目標形状及び前記他の目標形状に依らない所定形状とされている。

本態様に係る成形装置によれば、一対のパレットが有するパレットの各材料側面が、材料の賦形後の目標形状に対応する形状とされ、他の一対のパレットが有するパレットの各材料側面が、目標形状と異なる他の目標形状に対応する形状とされ、各金型側面が、目標形状及び他の目標形状に依らない同一の所定形状とされているので、様々な形状の成形品を１つの成形装置でコンソリデーションするために複数種の一対のパレットのセットを用いる場合でも、全てのパレットに対して共通の金型を使用することができる。

また、本開示の第７態様に係る成形装置は、第１態様から第６態様のいずれかにおいて、各パレットが、前記材料を賦形し得る剛性を持った金属製の板とされている。

本態様に係る成形装置によれば、各パレットは、材料を賦形し得る剛性を持った金属製の板とされているので、短時間で各パレットを昇温させることができる。

また、本開示の第８態様に係る成形方法は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料を成形する成形方法であって、前記材料及び一対のパレットを加熱炉で加熱する工程と、加熱され軟化した前記材料を加熱された前記一対のパレットによって前記加熱炉の内部で挟持して賦形する工程と、を含む。

また、本開示の第９態様に係る成形方法は、第８態様において、賦形された前記材料を一対の前記パレットを介して前記加熱炉の外部で加圧及び冷却する工程を含む。

１ 成形装置
１０ 加熱炉
２０ パレットセット（一対のパレット）
２１ 第１パレット
２１ａ 材料側面
２１ｂ 金型側面
２２ 第２パレット
２２ａ 材料側面
２２ｂ 金型側面
２５ パレットセット（他の一対のパレット）
２６ パレットセット（他の一対のパレット）
３０ 搬送装置（搬送部）
４０ 金型
４１ 第１金型
４１ａ 押圧面
４２ 第２金型
４２ａ 押圧面
７１ 材料
７２ 成形品

Claims (9)

1. 繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料を成形する成形装置であって、
   前記材料を加熱する加熱炉と、
   該加熱炉の内部に配置され、前記材料を挟持して賦形する一対のパレットと、
   を備えている成形装置。
2. 前記加熱炉の外部に配置され、前記一対のパレットを介して前記材料を加圧及び冷却する金型を備えている請求項１に記載の成形装置。
3. 前記材料を挟持した状態の前記一対のパレットを前記加熱炉から前記金型まで搬送する搬送部を備えている請求項２に記載の成形装置。
4. 他の一対のパレットを備え、
   該他の一対のパレットは、前記一対のパレットが前記材料を賦形しているとき、前記加熱炉の内部で待機している請求項１に記載の成形装置。
5. 各パレットは、前記材料に接触する材料側面及び該材料側面の反対側に位置して前記金型に接触する金型側面を有し、
   各前記材料側面は、前記材料の賦形後の目標形状に対応する形状とされ、
   各前記金型側面は、前記目標形状に依らない所定形状とされている請求項２に記載の成形装置。
6. 他の一対のパレットを備え、
   各パレットは、前記材料に接触する材料側面及び該材料側面の反対側に位置して前記金型に接触する金型側面を有し、
   前記一対のパレットが有する前記パレットの各前記材料側面は、前記材料の賦形後の目標形状に対応する形状とされ、
   前記他の一対のパレットが有する前記パレットの各前記材料側面は、前記目標形状と異なる他の目標形状に対応する形状とされ、
   各前記金型側面は、前記目標形状及び前記他の目標形状に依らない同一の所定形状とされている請求項２に記載の成形装置。
7. 各パレットは、前記材料を賦形し得る剛性を持った金属製の板とされている請求項１に記載の成形装置。
8. 繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料を成形する成形方法であって、
   前記材料及び一対のパレットを加熱炉で加熱する工程と、
   加熱され軟化した前記材料を加熱された前記一対のパレットによって前記加熱炉の内部で挟持して賦形する工程と、
   を含む成形方法。
9. 賦形された前記材料を一対の前記パレットを介して前記加熱炉の外部で加圧及び冷却する工程を含む請求項８に記載の成形方法。