JP2588675B2 - 繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの成形方法 - Google Patents
繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの成形方法Info
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Description
スタンパブルシートの成形方法に関するものであり、特
に自動車用の一方向の機械的強度が要求されるバンパー
ビームなどの構造部品の圧縮成形方法に適している。
衝部品として金属製のバンパービームが用いられてき
た。しかし、金属製のバンパービームは製造に際して溶
接等の複雑かつ煩雑な作業工程を必要とする。また、自
動車の燃費効率向上の点から、より軽量な材料が以前に
も増して強く求められているが、金属製ではこのような
課題を解決する方法が限界に達していた。これに対し、
特開昭62−240514号公報に一方向に引き揃えた
補強長繊維と長繊維マットとの積層体に熱可塑性樹脂を
含浸せしめた一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブル
シートの製造と、そのスタンパブルシートを使った軽量
化されたバンパービームの製造法が提案されている。し
かし、繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシート成形品
は、金属製と比較して軽量化の効果はあるが、成形品の
強度のばらつきが大きく製造上の問題となっている。
強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの成形品の強度の
ばらつきを低減し、強度を安定化することのできる成形
方法を提供することである。
塑性樹脂スタンパブルシートを加熱溶融し金型にて成形
する方法において、抄紙法により製造された繊維強化熱
可塑性樹脂スタンパブルシートのブランク材を加熱溶融
した後、ロール状に巻き、金型の開口部の中央に位置す
るように前記のロール状に巻いたブランク材を配置して
成形することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂スタン
パブルシートの成形方法である。
詳細に説明する。繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシ
ートの一般的成形方法は、図2の凸下金型の凸部上部
に、あるいは図3の凹下金型の凹部内部に成形品の体積
に合わせて所定のブランク材を積層する。通常バンパー
ビームを製造する場合には、図4に示すように、ブラン
ク材は4枚から10枚程度積層する。
うに成形品の体積に合わせて1枚のブランク材1に切り
出し加熱溶融した後、ブランク材1をロール状2に巻
き、成形に供することを特徴とする。この成形方法を用
いることにより、成形品のウェルドの発生が大幅に減少
し、成形品強度のばらつきが低減する。これに対して、
図6に示すように細分化したブランク材3を積層5して
成形する従来の方法では、ブランク材の切断面4が多数
存在するために成形品にウェルドを生じやすい。そのた
めに成形品強度が低下し、強度のばらつきの原因とな
る。
化熱可塑性樹脂スタンパブルシートは、抄紙法により製
造されることを特徴とする。ラミネート法により製造さ
れた連続ガラス繊維マット強化熱可塑性樹脂スタンパブ
ルシートの場合、連続ガラス繊維のマットを使用してい
るために加熱時のブランク材の剛性が高く、ロール状に
巻きとることが困難であり適さない。
示すように金型の開口部中央にロール状に巻いたブラン
ク材を配置して成形することを特徴とする。ブランク材
が中央に配置されない場合、配置された側にバリが発生
したり、その反対側に欠肉を生じ、不良品の原因とな
る。また、図7のように設置された金型の凹下金型の開
口部にロール状に巻いたブランク材を配置するのは容易
に行えるが、図8のように設置された金型の凸下金型の
凸部上部にロール状に巻いたブランク材を配置する場
合、ロール状の巻きが解けないようにテープなどによる
仮止め等の処置をするのが好ましい。
く方法は、ブランク材の両端をピンやロボットのアーム
にてはさみ、機械的に巻き取る方法や手動にて巻き取る
方法等が用いられるが、特に限定されるものではない。
この時、ブランク材を螺旋状等に巻いてもよい。また、
一枚のブランク材で成形品の所定の体積を満たすのが困
難な場合などは、2枚以上のブランク材を加熱後、全体
または一部を重ね合わせてロール状に巻いてもよい。本
発明による成形方法では、成形品の欠肉や大量のバリを
生じない範囲内であれば、ブランク材の長短に関係なく
均一な成形が可能である。
性樹脂スタンパブルシートとしては、20〜60重量
%、特に30〜50重量%の強化繊維を含有するものが
好ましい。強化繊維としては、ガラス、金属、炭素繊維
などの無機繊維または有機繊維などが挙げられ、これら
を単独に用いても、2種類以上を組み合わせて用いても
よい。これらの繊維の長さは、1〜50mmである不連続
繊維が用いられる。特に6mm〜25mmの長さが好まし
い。同一長さのものを単独に用いても、長さの異なるも
のを併用してもよい。また、これらの繊維は単繊維状、
繊維束状の何れでもよく、それらを組み合わせて用いて
もよい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、ABS、ポリアミド、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリサルフォンおよびこれらの変性体やポ
リマーブレンド、ポリマーアロイなどが挙げられる。ま
た、これらの2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
特に繊維強化による補強効果の著しい結晶性樹脂が好ま
しい。更に目的に応じて添加剤、フィラー、着色剤、発
泡剤、架橋剤などを配合することができる。
具体的に説明する。本実施例中の繊維強化熱可塑性樹脂
スタンパブルシートは、強化繊維として繊維長13mm、
繊維径10μmのガラス繊維を用い、熱可塑性樹脂とし
て平均粒径200μmのポリプロピレンを用いて、抄紙
法により製造した。
を成形し、圧縮試験機にて下記試験条件で3点支持圧縮
試験を行って破壊荷重を測定した。各試験は10回以上
行い、その平均値と強度ばらつきの指標として標準偏差
(n−1)を平均値で除した値を求めた。
バンパー衝撃試験のインパクトリッジをバンパービーム
と平行に設置 試験強度 :2mm/sec 支点間距離:620mm
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ955mm、巾が500mmのブラン
ク材1枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出しロール状に巻き、凹下金型の開口部中央に
ブランク材が位置するように配置し成形した。表1に示
すように、成形品は強度的に高いところで安定している
ことが判る。
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ795mm、巾が600mmのブラン
ク材1枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出しロール状に巻き、凹下金型の開口部中央に
ブランク材が位置するように配置し成形した。表1に示
すように、成形品は強度的に高いところで安定している
ことが判る。
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ795mm、巾が60mmのブランク
材10枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出し、凸下金型の凸部上面の中央にブランク材
が位置するように積層し成形した。表1に示すように、
成形品の強度ばらつきが大きい。
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ795mm、巾が60mmのブランク
材10枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出し、凹下金型の開口部中央にブランク材が位
置するように積層し成形した。表1に示すように、成形
品の強度ばらつきが大きい。
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ955mm、巾が500mmのブラン
ク材1枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出しロール状に巻き、凹下金型の開口部中央に
ブランク材が位置するように配置し成形した。表1に示
すように、成形品は強度的に高いところで安定している
ことが判る。
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ795mm、巾が600mmのブラン
ク材1枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出しロール状に巻き、凹下金型の開口部中央に
ブランク材が位置するように配置し成形した。表1に示
すように、成形品は強度的に高いところで安定している
ことが判る。
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ795mm、巾が60mmのブランク
材10枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出し、凸下金型の凸部上面の中央にブランク材
が位置するように積層し成形した。表1に示すように、
成形品の強度ばらつきが大きい。
プロピレン製一方向強化スタンパブルシートで、ガラス
繊維の配向方向の長さ795mm、巾が60mmのブランク
材10枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210℃まで加
熱後取り出し、凹下金型の開口部中央にブランク材が位
置するように積層し成形した。表1に示すように、成形
品の強度ばらつきが大きい。
プロピレン製スタンパブルシートで、長さ955mm、巾
が500mmのブランク材1枚を遠赤外線加熱炉にて表面
温度210℃まで加熱後取り出しロール状に巻き、凹下
金型の開口部中央に位置するように配置し成形した。表
1に示すように、成形品は強度的に高いところで安定し
ていることが判る。
プロピレン製スタンパブルシートで、長さ795mm、巾
が600mmのブランク材1枚を遠赤外線加熱炉にて表面
温度210℃まで加熱後取り出しロール状に巻き、凹下
金型の開口部中央に位置するように配置し成形した。表
1に示すように、成形品は強度的に高いところで安定し
ていることが判る。
プロピレン製スタンパブルシートで、長さ960mm、巾
が50mmのブランク材7枚、長さ570mm、巾が50mm
のブランク材5枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210
℃まで加熱後取り出し、凸下金型上に、長さ960mmの
ブランク材7枚を下部にして、その上部に長さ570mm
のブランク材5枚を載せて、凸部上面の中央に位置する
ように積層し成形した。表1に示すように、成形品の強
度ばらつきが大きい。
のポリプロピレン製UDスタンパブルシートで、連続ガ
ラス繊維の引き揃え方向の長さ795mm、巾が60mmの
ブランク材10枚を遠赤外線加熱炉にて表面温度210
℃まで加熱後取り出し、凸下金型の凸部上面の巾が67
mm、凹上金型の開口部の巾が91mmである金型の凸下金
型上に、凸部上面の中央にブランク材が位置するように
積層し成形した。表1に示すように、成形品の強度ばら
つきが大きい。
可塑性樹脂スタンパブルシートの成形方法を用いると成
形品が高強度に安定するために、軽量かつ高強度なバン
パービームなどの製造が可能となる。また、強度ばらつ
きが少ないために、製造時の強度検査の回数を低減でき
るなど工程上にも有用である。更に、ブランク材の切断
回数の低減によるコストダウンの効果も生じる。
図。
線に沿う金型の断面図で上金型が凹型、下金型が凸型の
場合。
線に沿う金型の断面図で上金型が凸型、下金型が凹型の
場合。
ク材の略図。
図。
のA−A線に沿う凹下金型とブランク材の断面図の略
図。
のA−A線に沿う凸下金型とブランク材の断面図の略
図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシー
トを加熱溶融し金型にて成形する方法において、抄紙法
により製造された繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシ
ートのブランク材を加熱溶融した後に、ロール状に巻
き、金型の開口部の中央に位置するように前記のロール
状に巻いたブランク材を配置して成形することを特徴と
する繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの成形方
法。 - 【請求項2】 成形品が、自動車用バンパービームであ
る請求項1記載の繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシ
ートの成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31817592A JP2588675B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31817592A JP2588675B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06155500A JPH06155500A (ja) | 1994-06-03 |
JP2588675B2 true JP2588675B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=18096307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31817592A Expired - Lifetime JP2588675B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2588675B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015037443A1 (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 本田技研工業株式会社 | 自動車の車体構造 |
WO2020129227A1 (ja) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | 帝人株式会社 | 衝撃吸収部材の製造方法 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31817592A patent/JP2588675B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06155500A (ja) | 1994-06-03 |
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