JP3589820B2 - 複合材製品の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、自動車に使用されているプラスチック部品に適用される複合材製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の部品、たとえば、エンジン部品（エアクリーナケースやエンジンカバー）において、部品表面に炭素繊維複合材料模様のシールを貼着したり、炭素繊維織物表面に熱可塑性樹脂を施し裏面に両面テープを設けたシールを貼着したりして、自動車の部品が先端複合材料の持つ軽くて強いというイメージを出すようにすることは知られている。
【０００３】
また、構造部品等では、オプショナル部品としてウエットレイアップ法によって成形されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
表面に炭素繊維複合材料模様のシール等を貼着した部品は、ファッション性のみを追及するものであり、炭素繊維複合材料が具有する質感を得ることができず、また、強度を高くすることもできず、しかも、シール貼着部の経年変化により耐久性、特に、耐環境性が劣るという問題がある。
【０００５】
また、エンジンカバー等の自動車部品を複合材で成形する場合、自動車部品の形状が複雑になると成形が困難であり、ハンドレイアップによる方法は、生産性が低いため低コスト化が不可能であり、しかも、取り付け金具等の一体化が難しく量産化に課題を残している。
【０００６】
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、プラスチック部品に繊維強化樹脂等の持つ質的な高級感を容易に付加するとともに、プラスチック部品の強度向上を図ることができる複合材製品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合材製品の製造方法は、プラスチック成形品を用いて成形治具を成形し、プラスチック成形品の表面に積層しプリプレグを成形治具を用いて硬化処理することで、プラスチック成形部品に繊維強化樹脂等の持つ質的な高級感を容易に付加しかつ強度向上を図る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面につき説明する。
【０００９】
図１は本発明による複合材製品の製造方法により作られた自動車のエンジンカバーを示す。この自動車のエンジンカバー１は、プラスチック材料、たとえば、ガラス繊維強化ナイロン樹脂で成形されたエンジンカバー本体２と、このエンジンカバー本体２の表面に配置された先端繊維織物／熱硬化性樹脂プリプレグ層３から構成されている。ここで、先端繊維には炭素繊維、有機繊維、セラミック繊維等が含まれる。
【００１０】
本発明の自動車のエンジンカバー１の製造手順を図２に示す。
【００１１】
エンジンカバー本体２の下側の周囲を枠で囲い、直接硬質エラストマーを流し込んで製作した凸型の下型治具４と、エンジンカバー本体２の上側に積層されるプリプレグの厚み分の離形シート材を貼着して、その周囲を枠で囲い、硬質エラストマーを流し込んで製作した上型治具５とを準備する。下型治具４と上型治具５は、加圧力を均一に成形部品に負荷できるように十分な厚みを持たせてある。
まず、下型治具４を定盤６の上に配置する。ついで、下型治具４の上にエッチングや機械研磨により表面を荒くしたエンジンカバー本体２をセットする。
【００１２】
つぎに、炭素繊維織物／エポキシ樹脂プリプレグ７をエンジンカバー本体２の上に積層し、積層した炭素繊維織物／エポキシ樹脂プリプレグ７の上に上型治具５をセットする。
【００１３】
つぎに、ガラスクロス等で形成したブリーザークロス８を上型治具５を被うように配置する。
【００１４】
つぎに、ブリーザークロス８の上に真空バックフィルム９を配置し、真空バッグフィルム９と定盤６の間にシーラント１０を配置する。このシーラント１０は真空バッグフィルム９により囲まれた空間を密封空間とするために作用する。
【００１５】
つぎに、真空バッグフィルム９に設けた真空口金１１を図示しないパイプを介して図示しない真空装置に接続する。
【００１６】
つぎに、真空装置を作動して、５５０〜７６０ｍｍＨｇの真空度にて真空バッグフィルム９により囲まれた密封空間を真空引きする。
【００１７】
つぎに、組み立て体をオーブンまたはオートクレーブの内部に配置し、１２０℃の温度を９０分間保持して硬化処理する。オートクレーブにおいて硬化処理する場合、２〜４ｋｇ／cm2 の圧力を負荷することが好ましい。
【００１８】
組み立て体の硬化処理が終了したら、組み立て体をオーブンまたはオートクレーブから取り出し、組み立て体から真空バッグフィルム９、ブリーザークロス６および上型治具５を順に取り外し、ついで、組み立て体からはみ出した樹脂材料を除去し、組み立て体の外周をトリムする。これにより、表面に先端繊維を一体接着したプラスチック部品が作られる。
【００１９】
図３は本発明による複合材製品の製造方法により作られた自動車のインテークマニホールドを示す。この自動車のインテークマニホールド２０は、熱可塑性樹脂材料で一体成形されるものであり、取り付け部２１と複数の吸気管２２と各吸気管２２を集める集合部２３と、この集合部２３の上面に設けられた強化繊維模様２４とから構成されている。集合部２３の上面の強化繊維模様２４は上記エンジンカバーと同様な手段により形成される。
【００２０】
本発明の自動車のインテークマニホールド２０の製造手順を図４および図５に示す。
【００２１】
まず、インテークマニホールド２０の取り付け部２１を取り付け具２５に固定し、取り付け具２５に固定したインテークマニホールド２０を定盤６の上に配置する。集合部２３の上面はエッチングや機械研磨により荒くして置くことが好ましい。
【００２２】
つぎに、炭素繊維織物／エポキシ樹脂プリプレグ２６を集合部２３の上に積層し、この炭素繊維織物／エポキシ樹脂プリプレグ２６の上に硬質耐熱エラストマー製上型治具２７をセットし、この上型治具２７を覆うようにガラスクロス等で形成したブリーザークロス２８を配置する。このように、プラスチック成形品が定盤６に直接固定できる場合には、硬質耐熱エラストマー製下型治具を用いないこともある。
【００２３】
つぎに、このブリーザークロス２８の上に真空バッグフィルム２９を配置し、真空バッグフィルム２９と定盤６の間にシーラント３０を配置し、真空バッグフィルム２９に設けた真空口金３１を図示しないパイプを介して図示しない真空装置に接続する。
【００２４】
つぎに、真空装置を作動して、真空バッグフィルム２９の内部空間を５５０〜７６０ｍｍＨｇの真空度にて真空引きする。
【００２５】
つぎに、インテークマニホールド２０をオーブンまたはオートクレーブの内部に配置し、１２０℃の温度で９０分間保持して硬化処理する。オートクレーブにおいて硬化処理する場合、２〜４ｋｇ／cm2 の圧力を負荷することが好ましい。
【００２６】
インテークマニホールド２０の硬化処理が終了したら、真空バッグフィルム２９、ブリーザークロス２８および上型治具２７を順に取り外し、インテークマニホールド２０からはみ出した樹脂材料を除去し、インテークマニホールド２０の外周をトリムすることで製品となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、プラスチック部品の表面に先端繊維を加熱硬化して一体接着することにより複雑形状の繊維強化樹脂部品を製造することを可能にし、プラスチック部品に繊維強化樹脂等の持つ質的な高級感を容易に付加するとともに、プラスチック部品の強度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による複合材製品の製造方法により作られたエンジンカバーを示す斜視図。
【図２】本発明による複合材製品の製造方法の製造手順を示す図。
【図３】本発明による複合材製品の製造方法により作られたインテークマニホールドを示す斜視図。
【図４】本発明による複合材製品の他の製造方法の製造手順を示す図であり、図３のＡ−Ａ線に沿った部分断面図。
【図５】本発明による複合材製品の他の製造方法の製造手順を示す図であり、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１ エンジンカバー
２ エンジンカバー本体
３ プリプレグ
４ 下型治具
５ 上型治具
７ プリプレグ
８ ブリーザークロス
９ 真空バッグフィルム
Claims (2)
- プラスチック成形品の表面に繊維強化樹脂プリプレグを積層し、積層した繊維強化樹脂プリプレグを加熱硬化し、プラスチック成形品に繊維強化樹脂複合材を一体に接着する複合材製品の製造方法において、
プラスチック成形品の表面に、積層される繊維強化樹脂プリプレグの厚み分の離形シート材を貼着し、
プラスチック成形品に貼着した離形シート材の周囲を枠で囲み、
枠の中に硬質耐熱エラストマを流し込み硬化させた後プラスチック成形品から離形して成形治具を成形し、
プラスチック成形品の表面に繊維強化樹脂プリプレグを積層し、
積層された繊維強化樹脂プリプレグの上に成形治具を配置し、
成形治具をブリーザークロスで被い、
ブリーザークロスの上に真空バッグフィルムを密封空間を形成するように配置し、
真空バッグフィルムにより囲まれる密封空間を真空引きし、
真空バッグフィルムの周囲から加圧することを特徴とする複合材製品の製造方法。 - プラスチック成形品の下側の周囲を枠で囲み、枠の中に硬質エラストマを流し込んで下成形治具を成形し、プラスチック成形品を下成形治具の上に配置することを特徴とする請求項１に記載の複合材製品の製造方法。
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| JP34199496A JP3589820B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 複合材製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34199496A JP3589820B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 複合材製品の製造方法 |
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| JPH10180757A JPH10180757A (ja) | 1998-07-07 |
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Family Applications (1)
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| JP34199496A Expired - Fee Related JP3589820B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 複合材製品の製造方法 |
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| JP (1) | JP3589820B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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1996
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