JP2787496B2 - モールデング方法 - Google Patents

モールデング方法

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JP2787496B2 JP1504176A JP50417689A JP2787496B2 JP 2787496 B2 JP2787496 B2 JP 2787496B2 JP 1504176 A JP1504176 A JP 1504176A JP 50417689 A JP50417689 A JP 50417689A JP 2787496 B2 JP2787496 B2 JP 2787496B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモールデング方法に関し、特に硬化性樹脂か
ら複合合成物をモールデングする方法に関する。
樹脂移送モールデングプロセスとして知られている合
成物をモールデングする通常の方法は、単一構造の強化
繊維、例えばガラス、炭素又はケブラー(kevlar)を単
一の金型中へ留置した後液体樹脂を該金型内に射出する
ことで該樹脂を前記強化物体全域に亙って浸透させるも
のである。前記樹脂が硬化することで良好な機械特性及
び比較的低重量の樹脂/繊維合成物をうる。最終機械特
性は、使用する強化繊維及び樹脂のタイプに依存する。
樹脂射出機から樹脂を金型内にある繊維に移送するため
の従来の装置を添付図面第1図に示す。樹脂射出機から
のノズルは金型の射出口にクランプされており、与圧樹
脂は射出機から供給されて前記射出口において強化繊維
に入る。大型モールデングでは、単一の射出口以上のも
のも使用可能であるが、この場合は供給システムでの樹
脂硬化といった問題があり、かつ硬化樹脂を除去する手
段を設けなければならない。
近年、例えば発泡プラスチック物質インサートの使用
と共に強化繊維の複雑な形状のアセンブリを可能とする
中間加工の導入によってもたらされた樹脂移送モールデ
ングプロセスによるモールデングの複雑性の点で顕著な
増大が見受けられる。添付図面第2図に図示するタイプ
の構成のものが作成可能であり、発泡インサートによっ
て2つのスキン層(skin)が分離され、かつ相互に連結
する部材を具備する。樹脂を首尾よく射出するために
は、2つのスキン層内に同時に射出することが好まし
い。こうした構成のものに使用される金型は、図示され
るごとく、通常2つのスキン層が交差(alternative)
金型面上に置かれる態様で分割される。従って、こうし
た構成のもの内に樹脂を射出するには、第2図に図示す
る2個の射出口を必要とする。実際問題として、このこ
とは達成困難である。何故なら2個の射出吹き付け器を
必要とするか、樹脂が各射出口にはけ口逃げ(gate)を
使用しなければならないか、又は1つの射出口の使用は
可能であるが、一方の端部に配設されるので射出サイク
ル時間を長くすることになるからである。
本出願人名儀になるPCT公報(publication)NO.WO89/
00459において適当な金型内に設置された1つ又は複数
のギャラリーを具備し、該ギャラリー内に樹脂を射出す
ることで該樹脂がスキン層のすべての部分に迅速に移送
されることになるコア部を具備することを特徴とする樹
脂で射出されるスキン層と、樹脂が浸透しないコア部と
を有する複雑な形状のものをモールデングする方法が提
供されている。
別な方法での樹脂不浸透コアでの単一又は複数のギャ
ラリーの使用で以て単一の樹脂射出ノズルを用いること
により必要とされる金型形状に樹脂を導くことが可能で
ある。前記ノズルは、ギャラリー内に型どられる物品の
1個のスキン層を介して射出口から挿入される。射出サ
イクルの完了に際し、前記ノズルを樹脂硬化以前に除去
し、かつ射出口を栓でふさぐ。本発明の方法では、極め
て複雑な構成のものの作成が可能であり、かつサイクル
時間を短縮しうる。
本発明者はコアよりも金型の内側表面に樹脂通路とし
てのギャラリー、すなわち、細長空隙状の部屋もしくは
通路からなる空間を設けることで同様の効果を得ること
を見出した。
本発明は、請求範囲第1項に記載の合成物をモールデ
ングする方法を提供するものである。
通常、金型内にギャラリーを設けることは好ましくは
ない。何故なら、金型自体に修正される必要が生じ、こ
のことは上述のPCT出願による発泡プラスチックコア内
にギャラリーを設けることよりも遥かに不便である。し
かしながら、コアが使用されない場合は、本発明の方法
は有益である。このことは、複数のコア、又はクロス
(cross)繊維に許容度がないスプリング及びサスペン
ションアームの様な高度にストレスされた構成材に関す
る場合特に有益である。
複数のギャラリーがスキン層に向かって開かれている
場合は、該ギャラリーは、下記に詳述するごとく、ギャ
ラリー内でスキン層の繊維の実質的変形を防止するよう
調整されることが好ましい。
本発明の方法は、使用において高度に応力が加えられ
る合成物に関して特に有用であり、それ故金型物品内の
繊維の高比率、例えば60%重量又はそれ以上を有するこ
とが必要である。上述のPCT出願において、満足すべき
急速な比率で以て樹脂を高濃度の繊維内に射出する場合
の困難性について言及した。こうした考察は本発明の場
合も同様であり、本発明は前記困難性を克服して極めて
低い圧力の使用で以て従来よりも極めて迅速にこうした
物品の成型を可能とするものである。
以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。
第1図は、従来の樹脂移送モールデングにおいて使用
される金型の横断面を示す概略図である。
第2図は、複雑な形状のものに使用され、かつ2個の
射出ノズルを用いた金型の第1図に類似の図である。
第3図は、本発明の方法を実施する目的で使用する金
型の第2図に類似の図である。
第4図は、本発明の他の実施例によって作成した製品
の斜視図である。
第5図は、第4図におけるA−A線に沿う断面図にし
て、第6図は第4図における矢印Bに沿った矢視図であ
る。
添付図面、特に第3図において、第2図に示す形状の
ものを作成するための金型10は、16においてそれぞれ分
割される上下の金型半部材(half)12,14及び単一の射
出口18から構成される。例えば、独立気泡発泡物質の樹
脂不浸透コア20は、合成物を作成するための従来のモー
ルデング方法と類似の方法で、例えばガラス、炭素又は
ケブラーのごとき強化繊維で包まれて金型の空隙部内に
配設される。しかしながら、本発明によれば金型部分12
は、繊維の上方スキン層24上方のノズル18から上方向に
放射状に走る比較的深く、かつ狭い巾のスロット又は空
隙からなるギャラリー22を具備する。
射出ノズル28はギャラリー22内に射出口18を介して通
達するように配設される。ギャラリー22内への樹脂の射
出で以て、上方スキン層24上に該樹脂が迅速、かつ均等
に配布されることを保証する。分割線16の周辺にある側
方通気孔(図示せず。)は樹脂によって移動された空気
が金型空隙部から排出されることを保証するものであ
る。
樹脂射出が完了した際は、射出ノズル28を除去し、射
出口18を栓でふさいだ後樹脂は硬化されるか、又は硬化
可能となる。従来方法での離型で以て第2図に示す従来
の金型によって作成されたものと類似の物品を作成する
ことになるが、使用されたモールデング装置は低射出圧
力下においてさえも迅速なモールデング時間を可能とす
る。何故ならスキン層からなる繊維マットを介しての樹
脂の速度、毛管流れに関する主要な制限は実質的に回避
されうるからである。該ギャラリーは樹脂の配布を増大
させるのみならず樹脂を受け入れる繊維の面積を拡大さ
せるものであり、このことは繊維層を樹脂が通過する速
度を高める。さらに、下方スキン層26のためのギャラリ
ーは必要に応じて配設することが可能である。
ギャラリーは金型空隙部の表面に配設されスキン層を
構成する強化繊維によって部分的に結合される。ギャラ
リーはい十分に巾を狭くしてスキン層部がギャラリー内
に片寄ったり、又は歪められないようにすることが好ま
しい。こうしたギャラリー表面は相互接続チャンネルの
ファン又はウエブの型にするのが有効である。
第4図乃至第6図において、複合材料からつくられた
スプリング及びサスペンションアームのごとき極めて高
度にストレスされた構成材に関して特に有効である本発
明の実施例を示す。こうした構成材はすべての繊維が1
つの方向に配設されていることを必要とする。クロス繊
維、又はコアの介在は寛大視され難い。というのは、こ
うした介在はストレスを上昇させ、かつ力度を低下させ
ると共に製品の機能をも低下させるからである。しかし
ながら、本発明の方法原理は従来可能とされたよりも極
めて迅速にこれら製品の作成に適用可能である。第4図
は構成材30を示すが、この場合は該構成材の縦軸に概し
て平行に配設されたガラス、又は他の繊維32の配列から
なる複合材料で形成された自動車スプリングである。コ
アは使用されていない。・該構成材30は2個の金型部材
36,38を具備する金型内で作られるが、前記各金型部材
はチャンネル40を具備する。前記構成材内のすべての繊
維32は1方向に1直線状となっているので、その方向に
走るチャンネルは通常使用不可能である。何故なら前記
繊維はチャンネル内に圧迫される傾向があるからであ
る。こうした不具合を解除するため、又本発明の実施例
によれば、チャンネルインサート42が該チャンネル内に
設けられている。前記インサートは概してそれ自体が細
長のチャンネル型であり、かつその長さに沿った一連の
横スロット又は開口44を具備する。かくして、構成材30
の縦軸に平行に走るチャンネル40の場合には、スロット
44は前記軸を横切るように通り、かくして繊維32はチャ
ンネル内に圧入されることが防止される。チャンネル40
と42との間に、その長さに沿って各スロット44を介して
繊維内に樹脂の配布を可能とする樹脂移送のためのギャ
ラリーを構成する。
離型された製品はその中に固形化した樹脂を保持する
チャンネル40を有する第4図で示された外観そのもので
ある。しかしながら、完了した構成物の表面から該チャ
ンネル40を除去することは比較的簡単なことである。そ
の上、審美的要素が重要でないスプリング又はサスペン
ションの場合には、処理により表面に残された僅かな荷
印は軽視しうるものである。本発明による前記実施例
は、単一の射出ノズルの使用を可能とし、しかも構成物
が成型されるのに必要な箇所へ樹脂を迅速に配布するこ
とが可能である。後者の実施例の利点はチャンネルイン
サート42が二次的な非常に価値ある機能を果たすことが
できることである。即ち、該インサート42は繊維構造を
成型に供するに先立って乾燥繊維を適所に保持するよう
にクランプとして使用できることである。本方法におい
ては、取付具(fixture)内に乾燥繊維を最終構成物の
形状に至るまで保持し、インサート42を用いて前記繊維
をクランプし、金型に移送し、かつチャンネル40によっ
て明確にされたギャラリーネットワークを介して樹脂を
射出することが自動的に可能となる。かかるシステムは
それ自体全体として自動操作を導くものである。チャン
ネル構成物42を前記目的を達成するためのインターロッ
キングは比較的簡単なことである。
ある場合には、前記合成物に単一又は複数の追加の構
成物、例えば強化部材を成型することが望ましい。チャ
ンネル42の一部又は全部は、離型後もちろん除去されな
い構成物の一部となりうる。
本発明の方法は樹脂移送モールデングに関して記載し
たが、より広範囲に適用可能であり、かつ繊維質強化層
を介する樹脂の芯の材料(wicking)がモールデング速
度に制限があったり及び/又は高射出圧を用いる必要が
ある合成物モールデングに使用可能である。
ギャラリー22内の樹脂は固化し、かつ上昇したリブと
して前記製品の表面に出現するので、もちろんギャラリ
ーの位置決定は当該製品の利用に悪影響を与えないよう
に、例えば製品の″内側″表面にのみ出現するように選
定されなければならない;かかる″リブ″は使用前に除
去されるか又は機械加工される。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分割線において合致する一対の金型半部材
    からなる金型の中に留置される繊維と連絡し、該繊維の
    実質的変形を防止するように配設された、該金型におけ
    る少なくとも一つの該金型半部材に具備された細長空隙
    状の単一又は複数のギャラリーを介して該金型内の繊維
    内へプラスチック物質樹脂を射出することを特徴とする
    複雑な形状をした複合合成物のモールディング方法。
  2. 【請求項2】ギャラリーは金型の中に留置される繊維の
    一部又は全部の長さ方向に対して横方向に配設され、か
    つ、該ギャラリー内での繊維の変形を防止するに十分な
    程巾が狭くなっていることを特徴とする請求項1に記載
    のモールディング方法。
  3. 【請求項3】ギャラリーは金型の中に留置される繊維の
    長さ方向と同一の方向に配設され、かつ、一連の横向き
    スロットを具備するチャンネルインサートが該ギャラリ
    ー内へ繊維が圧入されるのを防止するために内設されて
    いることを特徴とする請求項1に記載のモールディング
    方法。
  4. 【請求項4】チャンネルインサートは一連の横向きスロ
    ットを具備する概してチャンネル型をした細長のプラス
    チック物質からなることを特徴とする請求項3に記載の
    モールディング方法。
  5. 【請求項5】プラスチック物質樹脂を単一又は複数のギ
    ャラリーへ直接射出することを特徴とする請求項1乃至
    4の何れかに記載のモールディング方法。
  6. 【請求項6】最終複合合成物中の繊維濃度が60重量%又
    はそれ以上の範囲となるように繊維が留置されることを
    特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のモールディ
    ング方法。
  7. 【請求項7】射出されたプラスチック物質樹脂がギャラ
    リー内で固化することにより作成された複数のリブは、
    離型後製品から除去されることを特徴とする請求項1乃
    至6の何れかに記載のモールディング方法。
  8. 【請求項8】チャンネルインサートは繊維を金型の中に
    留置するに先立って適所に乾燥繊維を保持するクランプ
    として用いられてなることを特徴とする請求項1乃至7
    の何れかに記載のモールディング方法。
JP1504176A 1988-04-05 1989-04-03 モールデング方法 Expired - Lifetime JP2787496B2 (ja)

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GB8807907.4 1988-04-05
GB888807907A GB8807907D0 (en) 1988-04-05 1988-04-05 Injection method mould 2
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JPH03504475A JPH03504475A (ja) 1991-10-03
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DE (1) DE68907594T2 (ja)
WO (1) WO1989009686A1 (ja)

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