JP4269923B2 - FRP manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents
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本発明はFRP(繊維強化プラスチック)を製造する際に用いられるRTM(Resin Transfer Molding)成形方法において、その成形サイクルを短縮することのできるFRPの製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to an FRP manufacturing method and manufacturing apparatus capable of shortening a molding cycle in an RTM (Resin Transfer Molding) molding method used when manufacturing FRP (fiber reinforced plastic).
従来から、FRP成形体を成形する方法として、上下金型を合わせることにより形成される密閉されたキャビティ内に、強化繊維基材を配置し、キャビティ内に樹脂を加圧注入して強制的に該キャビティ内に充満させることによって、樹脂を強化繊維基材に含浸させた後、加熱等により硬化させる、いわゆるRTM成形方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a method of molding an FRP molded body, a reinforcing fiber base material is placed in a sealed cavity formed by combining upper and lower molds, and a resin is forcedly injected into the cavity. A so-called RTM molding method is known in which a resin is impregnated into a reinforcing fiber base by filling the cavity, and then cured by heating or the like (see, for example, Patent Document 1).
この従来のRTM成形方法における樹脂の金型への注入や排出方法は、一般的には上記特許文献1に開示されているように、金型にその外表面からキャビティまで通じる貫通穴を介して行われており、同時に樹脂注入部材が樹脂注入時に掛かる樹脂圧力に耐えるために、金型との締結も例えばねじ止め構造のように複雑なものになっている。 The resin injection and discharge methods in this conventional RTM molding method are generally performed through a through-hole that leads from the outer surface to the cavity of the die as disclosed in Patent Document 1 above. At the same time, in order to withstand the resin pressure applied at the time of resin injection by the resin injection member, the fastening with the mold is complicated, for example, like a screwing structure.
また、上記RTM成形法においては、ボイドやピンホールのない製品を得るためにキャビティ内を減圧雰囲気にする方法があるが、この方法では注入樹脂の漏れ防止ばかりではなく、減圧保持のために成形キャビティ内をO-リングで閉ループを築き、O-リングで築かれた該閉ループ内に穿孔された貫通穴を介して、キャビテイ内の空気を脱気したり、直接成形キャビティ内に樹脂を注入している。 In addition, in the above RTM molding method, there is a method in which the inside of the cavity is in a reduced pressure atmosphere in order to obtain a product free of voids and pinholes. A closed loop is built with an O-ring in the cavity, and the air in the cavity is degassed or resin is directly injected into the molding cavity through a through-hole drilled in the closed loop built with the O-ring. ing.
しかし、かかる従来の成形方法では以下の問題がある。 However, this conventional molding method has the following problems.
従来の成形方法では、金型に穿孔された貫通穴を介して樹脂を注入する方法として、直接貫通穴から樹脂を注入するか、金型に穿孔された貫通穴に着脱可能な樹脂注入用スリーブ(注入プラグ)を挿入し、該スリーブを直接金型にねじ止めするか、ボルト等にて金型に固定した状態で該スリーブを通して樹脂の注入操作が行われる。また、前記キャビティ内の脱気も同様な該スリーブ(抽気プラグ)で行われる。これらの場合、樹脂注入用貫通穴やスリーブ内に残った樹脂はそのまま硬化され、成形後該貫通穴の清掃やスリーブの交換を行った後に次の成形が実施される。さらに該スリーブは、その中に詰まった樹脂を高温で焼き飛ばす工程を経て再使用されることもある。また、注入用貫通穴とキャビティ内のランナーが直交するため、硬化後の樹脂の排除に多大の時間を要する問題がある。 In the conventional molding method, as a method of injecting resin through a through hole drilled in a mold, a resin injection sleeve can be directly injected from the through hole or can be attached to and detached from the through hole drilled in the mold. (Injection plug) is inserted, and the sleeve is screwed directly to the mold, or the resin is injected through the sleeve in a state where the sleeve is fixed to the mold with a bolt or the like. The deaeration in the cavity is also performed by the same sleeve (bleeding plug). In these cases, the resin remaining in the through hole for resin injection and in the sleeve is cured as it is, and after molding, the next molding is performed after cleaning the through hole and replacing the sleeve. Further, the sleeve may be reused after a process of burning the resin clogged therein at a high temperature. Moreover, since the through hole for injection and the runner in the cavity are orthogonal, there is a problem that it takes a lot of time to eliminate the resin after curing.
上述の従来成形方法のように、樹脂注入や樹脂排出を金型に直接穿孔された貫通穴を介したり、金型に固定される樹脂注入用スリーブなどを介する方法では、成形前の樹脂注入部材や樹脂排出部材のセッティングや、成形後の前記貫通穴に固着する硬化樹脂のクリーニングのために多大の時間を要し、そのために成形サイクルが長くなる。また、先端に締結用ねじ部を有するスリーブのような金型とは別部品を用いる場合でも、樹脂注入用スリーブの着脱およびその前後の清掃に多大の時間を要する問題がある。 As in the above-described conventional molding method, resin injection and resin discharge are performed through a through-hole directly drilled in the mold, or through a resin injection sleeve fixed to the mold. In addition, it takes a lot of time to set the resin discharging member and to clean the cured resin fixed to the through hole after molding, and the molding cycle becomes long. In addition, even when a separate part from a mold such as a sleeve having a fastening screw portion at the tip is used, there is a problem that it takes a lot of time to attach and detach the resin injection sleeve and to clean it before and after.
すなわち、従来方法では成形のサイクルタイムが長いことが大きな問題であった。
そこで本発明の課題は、上記従来のRTM成形方法のような成形サイクルタイムが長い問題を解決するために、金型合わせ面の確実なシールによって成形キャビティ内の真空を保ち、かつ樹脂漏れを防ぎながら、成形前後における樹脂注入部および樹脂排出部のセッティング作業や硬化樹脂のクリーニング作業に要する時間を短縮することができ、それによって成形サイクルを短縮くすることが可能なFRPの製造方法およびFRP製造装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to solve the problem of a long molding cycle time as in the conventional RTM molding method described above, and to keep the vacuum in the molding cavity with a reliable seal of the mold mating surfaces and prevent resin leakage. However, the FRP manufacturing method and FRP manufacturing that can shorten the time required for the setting operation of the resin injection portion and the resin discharge portion and the cleaning operation of the cured resin before and after the molding, thereby shortening the molding cycle. To provide an apparatus.
上記課題を解決するために、本発明の製造方法は、以下の構成を採用するものである。すなわち、複数面に分割されてなる成形金型のキャビティ内に、強化繊維基材を配設し、次いで樹脂を注入して硬化させるFRPの製造方法において、前記金型の合わせ面に、キャビティ内へ樹脂を注入する樹脂注入用チューブおよび/または該成形型内の余剰樹脂を排出する樹脂排出用チューブを設けて前記金型合わせ面で挟圧し、しかるのちに前記キャビティ内に樹脂を注入・排出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the manufacturing method of the present invention employs the following configuration. That is, in the FRP manufacturing method in which a reinforcing fiber base material is disposed in a cavity of a molding die divided into a plurality of surfaces, and then a resin is injected and cured, the mold is provided on the mating surface of the cavity. A resin injection tube that injects resin into the mold and / or a resin discharge tube that discharges excess resin in the mold is provided and pressed between the mold mating surfaces, and then the resin is injected and discharged into the cavity. It is characterized by doing.
かかる製造方法によれば、前記樹脂注入部用および/または樹脂排出部用としてチューブを用い、チューブの金型に挟まれる部位に、金属製の管が挿入されたチューブを用いることにより、チューブの潰れによる樹脂漏れや真空漏れを解決することができる。同時に樹脂注入用チューブおよび/または余剰樹脂の排出用チューブと金型面とのシール部位にシールテープを施すことにより、キャビティ内の樹脂の漏れを防止することができる。 According to this manufacturing method, by using a tube for the resin injecting part and / or for the resin discharging part, and using a tube in which a metal pipe is inserted in a portion sandwiched between the molds of the tube, Resin leakage and vacuum leakage due to crushing can be solved. At the same time, by applying a sealing tape to the sealing portion between the resin injection tube and / or the excess resin discharge tube and the mold surface, leakage of the resin in the cavity can be prevented.
また、本発明の製造装置は、内部に樹脂注入用のキャビティを有し、かつ複数面に分割された成形金型と、キャビティ内に配設された強化繊維基材に樹脂を注入するとともに余剰樹脂を排出する樹脂注入・排出手段とを備えたFRPの製造装置において、前記樹脂の注入用および/または樹脂排出用として、金型合わせ面で挟圧されるチューブを設けると共に、金型との接触部位にシール用弾性体を介在させたことを特徴とする。 Also, the manufacturing apparatus of the present invention has a resin injection cavity inside, and a mold is divided into a plurality of surfaces, and a resin is injected into a reinforcing fiber base disposed in the cavity and a surplus In an FRP manufacturing apparatus provided with a resin injection / discharge means for discharging resin, a tube sandwiched between mold fitting surfaces is provided for injection of resin and / or for resin discharge. It is characterized in that a sealing elastic body is interposed at the contact site.
かかる製造装置によれば、樹脂注入用および/または樹脂排出用チューブが配設される部位に、樹脂注入用チューブおよび/または樹脂排出用チューブの形状に削られた金型を用い、閉ループの切れたO-リング部にシール用の弾性体を同時に該シール用弾性体内にO-リング端部を内蔵させることにより、真空保持性と樹脂漏れ防止を達成することができる。 According to such a manufacturing apparatus, a die cut in the shape of a resin injection tube and / or a resin discharge tube is used at a portion where the resin injection tube and / or the resin discharge tube are disposed, and the closed loop is cut. Further, by holding the sealing elastic body in the O-ring portion and simultaneously incorporating the O-ring end portion in the sealing elastic body, it is possible to achieve vacuum retention and prevention of resin leakage.
本発明は複数面からなる成形型内の金型合わせ部分に樹脂注入および/または樹脂排出用チューブを挟んで固定することにより、金型に穿孔された樹脂注入用貫通穴やスリーブなどを用いることなく、樹脂注入部材や樹脂排出部材を容易にセッティング、およびクリーニングをすることができ、結果的に成形サイクルの短縮を図ることができ、より効率的な成形が可能となる。 The present invention uses a resin injection through hole or a sleeve drilled in a mold by fixing a resin injection and / or resin discharge tube to a mold-matching portion in a mold having multiple surfaces. In addition, the resin injection member and the resin discharge member can be easily set and cleaned. As a result, the molding cycle can be shortened, and more efficient molding can be achieved.
また、該チューブに安価な樹脂製チューブなどを用いて、成形後該チューブをそのまま廃棄処理することによって、クリーニング作業が大幅に削減でき、作業量削減によるコスト低減にも繋がる。 Further, by using an inexpensive resin tube for the tube and discarding the tube as it is after the molding, the cleaning work can be greatly reduced, and the cost can be reduced by reducing the work amount.
また、シール用弾性体および/またはシールテープを用いることによりキャビティ内の真空確保と成形中の真空保持が確実となり、同時に樹脂漏れも防止することができるため、ボイドやピンホールのない高品質な製品を得ることができる。 Also, by using a sealing elastic body and / or sealing tape, it is possible to ensure vacuum in the cavity and hold the vacuum during molding at the same time, and at the same time prevent resin leakage. You can get a product.
以下、本発明の製造方法の実施形態の一例について、図1〜図3に基づいて説明する。図1は、本発明の製造装置に用いられる上下型1、2の斜視図で、図2はその下型の拡大断面図、図3は図1の上下型間に装着される樹脂注入部材30である。
(実施形態1)
図1に示すように、予め製品形状に賦形された強化繊維基材12を、下型2の上面に形成された成形キャビティ3の外周にO-リング11を配設した下型2の該成形キャビティ3に配置する。次に樹脂注入用ライナー4および樹脂排出用ランナー5に連通する樹脂注入用チューブ6および樹脂排出用チューブ7の半断面形状の溝10と該溝10の途中に設けたNBR製シール用弾性体8、9および前記溝10に連通する該シール弾性体8に設けた溝に、図3に示すような該溝に接触するチューブ31の先端部に金属製の管32が挿入されるとともに、先端外周にシールテープ33が巻き付けられた樹脂注入部材30を配設する。そして、上型1を閉じて上型を下型に加圧し、上記樹脂注入部材30を狭圧する。その状態で金型内に設けた配管(図示せず)に温水を流すことによって金型全体を昇温する。
Hereinafter, an example of an embodiment of a manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of upper and
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the reinforcing
その後、真空ポンプに連通する真空トラップ(図示せず)に接続された樹脂排出用チューブ7を介して成形キャビティ3内を真空にした後、該成形キャビティ3内に樹脂注入用チューブ6を介して樹脂を加圧注入する。そして、樹脂注入完了後、樹脂注入用チューブ6および樹脂排出用チューブ7を閉鎖し、その後、所定の時間の間金型によって加熱され樹脂が硬化した後、金型を開け、脱型してCFRP製品を得るものである。
(実施態様2)
図2に示すように、強化繊維基材15の外周に製品形状に加工された発泡体からなるコア材14を被覆してなるサンドイッチ構造の強化繊維プリフォーム体13を、成形キャビティ23の外周に配設されたO-リング(図示せず)に連通するシール弾性体26,27を配設した上型21、下型22から構成される成形キャビティ23内に配置し、樹脂注入用ランナー28および樹脂排出用ランナー29に連通する樹脂注入用チューブ24、および樹脂排出用チューブ25を、前記弾性体26,27に接触させることによってシールするために、上下型を挟圧する。
Thereafter, the inside of the molding cavity 3 is evacuated through a resin discharge tube 7 connected to a vacuum trap (not shown) connected to a vacuum pump, and then the resin is injected into the molding cavity 3 through a resin injection tube 6. Resin is injected under pressure. After the resin injection is completed, the resin injection tube 6 and the resin discharge tube 7 are closed. After that, the resin is heated by the mold for a predetermined time and the resin is cured. Get the product.
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 2, a reinforcing
上記樹脂注入用チューブ24、および樹脂排出用チューブ25は金属製のチューブを用いる。その状態で金型内に設けた配管(図示せず)内に温水を流すことによって金型を昇温する。その後、実施態様1と同様に真空ポンプに連通する真空トラップに接続された樹脂排出用チューブ25を介して成形キャビティ23内を真空にした後、該成形キャビティに樹脂注入用チューブ24を介して樹脂を加圧注入する。加圧された樹脂は樹脂注入用ランナー28に充満した後、注入用フィルムゲート16を通って樹脂は前記強化繊維プリフォーム体13が配設されている成形キャビティ23内に流動して、該強化繊維プリフォーム体13の強化繊維に含浸される。その間、余剰樹脂は排出用フィルムゲート17を通って樹脂排出用ランナー29に充満した後、排出用チューブ25を通って真空トラップへ流出する。そして、樹脂注入が完了した後、樹脂注入用チューブ24及び樹脂排出用チューブ25を閉鎖し、その状態で所定の時間の間加熱して樹脂を硬化させた後、金型を開けてハット状の高剛性CFRPサンドイッチ構造体を得るものである。
The
強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素高強度合成繊維等を用いることができ、成形用樹脂としてはエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリイミド、PEEKなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。 Carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, metal fibers, boron fibers, alumina fibers, silicon carbide high-strength synthetic fibers, etc. can be used as reinforcing fibers, and epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyls can be used as molding resins. Thermosetting resins such as ester resins and phenol resins, and thermoplastic resins such as nylon, polypropylene, polyester, polyimide, and PEEK can be used.
図3は実施態様1に用いた樹脂注入用チューブ6や樹脂排出用チューブ7の構造図である。樹脂製の樹脂注入用チューブや樹脂排出用チューブの先端内部に金属製の管32を挿入し、外面にシールテープ33を施した構造である。
FIG. 3 is a structural diagram of the resin injection tube 6 and the resin discharge tube 7 used in the first embodiment. In this structure, a
金属製の管32は、上型1と下型2を閉じて樹脂注入用チューブ(符号31として記載)や樹脂排出用チューブが上型と下型で挟圧されたとき、上型と下型およびシール用弾性体8、9に半円形状に加工された溝(前記各チューブの曲率半径よりも小さいR)10,10′に潰されず、樹脂注入用チューブ6や樹脂排出用チューブ7の円形断面形状を保持して成形キャビティ内の真空吸引および樹脂の円滑な流動を円滑にする効果がある。
When the upper mold 1 and the
また、シールテープ33は、上型と下型を閉じて樹脂注入用チューブや樹脂排出用チューブが上型と下型に挟まれたとき、シールテープ33をシール用弾性体と接触させることによりシール用弾性体のシール効果を高め、キャビティ内の真空保持性を安定して高めることができる。シール用弾性体を上型と下型の両方に配設した場合には省略することも可能である。
The
樹脂注入用チューブおよび樹脂排出用チューブには、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、「テフロン」(登録商標)などのフッ素樹脂等のプラスチック製チューブが使用されるが、鉄、アルミ、真鍮、銅、ステンレス等の金属製チューブを用いることもできる。 Plastic tubes such as nylon, polyethylene, polypropylene, and “Teflon” (registered trademark) are used for the resin injection tube and resin discharge tube, but iron, aluminum, brass, copper, stainless steel, etc. The metal tube can also be used.
また、樹脂注入用チューブや樹脂排出用チューブの先端内部に挿入されている金属製の管32には鉄、アルミ、真鍮、銅、ステンレスが用いられる。さらにまた、ABS、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、塩化ビニル、アクリル等のプラスチック製の管を使用することも可能である。いずれの管においても0.5mm以上の肉厚があることが好ましい。
Moreover, iron, aluminum, brass, copper, and stainless steel are used for the metal pipe |
さらに、樹脂注入用チューブや樹脂排出用チューブの先端外面に施されたシールテープ33には、「テフロン」(登録商標)などのフッ素樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン樹脂等からなるテープが適用可能である。上下型両面にシール用弾性体を用いた場合は、省略することも可能である。
Furthermore, a tape made of fluororesin such as “Teflon” (registered trademark), nylon, polyester, polypropylene resin, etc. can be applied to the sealing
図4は、本発明で使用される樹脂注入用チューブおよび樹脂排出用チューブとシール用弾性体の関係例を断面図で数種類示したものである。O-リング44およびシール用弾性体43には、シリコン、NBR、「テフロン」(登録商標)などのフッ素樹脂等が使用でき、中実または中空のものが使用される。また、上記樹脂で構成される発泡体を使用することもできる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing several examples of the relationship between the resin injection tube and resin discharge tube used in the present invention and the sealing elastic body. The O-
上型41および下型42のいずれか、または両方に配設されるシール用弾性体43は、配設された型表面より少し突き出しておき、上型41を閉じて上型41の型表面でシール用弾性体43を押しつけ圧縮した時に、シール用弾性体43と上型41および樹脂注入用チューブ40(または樹脂排出用チューブ)がお互いに対して反力が発生することによってシール性を確保している。
The sealing
さらにまた、O-リング44をシール用弾性体43に内蔵することにより、上型41を閉じた時に圧縮されたシール用弾性体43およびO-リング44に発生する反力でシール用弾性体43とO-リング44が押し付け合い、シール(O-リング)の連続性を保ちながら成形キャビティ内の真空性を確保している。
Furthermore, by incorporating the O-
以下図4を用いて本発明に係る樹脂注入用チューブや樹脂排出用チューブのシール方法を説明する。 Hereinafter, the sealing method for the resin injection tube and the resin discharge tube according to the present invention will be described with reference to FIG.
図4(A)は、上記樹脂注入用チューブ40(または樹脂排出用チューブ)と同じ曲率、または該樹脂注入用チューブ40よりも小さい曲率で曲面形状をなす溝を形成したシール用弾性体43を、O-リング44上のシール用弾性体43をシール用弾性体の形状に彫り込まれた上型41および/または下型42内に配設し、樹脂注入用チューブ、または樹脂排出用チューブ40の配設部をO-リング44の中心で切断し、シール用弾性体43をシール用弾性体の形状に彫り込まれた上型41、および/または下型42内に配設した状態で上型41と下型42で樹脂注入用チューブ、または樹脂排出用チューブ40を挟んだ状態を示している。この時シール用弾性体43中にO-リング44端部を内蔵することによりキャビティ内の真空保持性を確保し、かつ樹脂漏れを防止している。
4A shows a sealing
図4(B)は、上記チューブ40と同じ曲率、または該チューブよりも小さい曲率の溝を形成したシール用弾性体43および上型41を、O-リング44上のシール用弾性体43をシール用弾性体43の形状に彫り込まれた下型42内に配設し、樹脂注入用チューブ、または樹脂排出用チューブ40の配設部のO-リング44上にO-リングの閉ループを切断し、シール用弾性体43をシール用弾性体の形状に彫り込まれた下型42内に配設した状態で上型41と下型42で樹脂注入用チューブおよび樹脂排出用チューブ40を挟む。この時シール用弾性体43中にO-リング44の端部を内蔵することによりキャビティ内の真空を保持し、樹脂漏れを防止する。
FIG. 4B shows the sealing
図4(C)は、上記チューブ40と同じ曲率、または上記チューブよりも小さい曲率の溝を形成した上型41、または下型42に樹脂注入用チューブ、および樹脂排出用チューブ40も配設部のO-リング44上にO-リングの閉ループを切断し、O-リング44の切断部を使用チューブに接触させることによりキャビティ内の真空保持性を確保し、樹脂漏れを防止する。
FIG. 4C shows that the resin injection tube and the
図4(D)は、上記チューブ40と同じ曲率、または上記チューブよりも小さい曲率の溝を形成した上型41およびO-リング44と連続体のシール用弾性体43を配設し、樹脂注入用チューブおよび/または樹脂排出用チューブ40を上型41と下型42で挟圧し、成形キャビティ内の真空保持性を確保し、樹脂漏れを防止する。
FIG. 4D shows an
図4(E)は、上記チューブ40と同じ曲率、または上記チューブよりも小さい曲率の溝を形成した上型41と下型42に加工した樹脂注入用チューブ、または樹脂排出用チューブ40を配設用溝を跨いで連続体のO-リング44が樹脂注入用チューブ、または樹脂排出用チューブ40と同じ曲率、または樹脂注入用チューブ、または樹脂排出用チューブ40よりも小さい曲率に沿って配置され、該O-リング44上に樹脂注入用チューブ、または樹脂排出用チューブ40を配設して上型41と下型42で挟むことによりキャビティ内の真空保持性を確保し、樹脂漏れを防止する。
FIG. 4E shows a resin injection tube or a
図4(F)は、図4(A)や図4(B)の上型がない状態であり、該シール用弾性体43とO-リング44の関係を型合わせ面上から見た平面図である。 FIG. 4 (F) is a state in which there is no upper mold of FIG. 4 (A) or FIG. It is.
なお、図5は従来の金型構造を示しており、樹脂注入用スリーブの役目をなす注入プラグ54や樹脂排出用スリーブの役目をなす抽気プラグ55の先端には、金型51への固定の為に締結用ねじ部60を有し、成形の前後に該ねじ部を回して該スリーブを着脱する構造をなしている。
FIG. 5 shows a conventional mold structure. The tip of an
(実施例1)
図1に示すように、予め東レ(株)製「トレカ」(登録商標)T300織物(目付;200g/m2 )を5ply積層し、製品形状に賦形された強化繊維基材12を、成形キャビティ3の外周にシリコン製O-リング11を配設した下型2の該成形キャビティ3に配置し、樹脂注入用ライナー4および樹脂排出用ランナー5に連通する樹脂注入用チューブ6および樹脂排出用チューブ7の半断面形状の溝10と該溝10の途中に設けたNBR製シール用弾性体8、9および前記溝10に連通する該シール弾性体8に設けた溝に、図3に示すような該溝に接触するチューブ31の先端部にアルミ製管32が挿入されるとともに、先端外周にシールテープ33が巻き付けられた外形12mm、内径9mmのナイロン製の樹脂注入部材30を配設し、上型1を閉じて50トンの押圧力で上型を加圧した。その状態で金型内に設けた配管(図示せず)に温水を流すことによって金型を95℃に昇温した。
Example 1
As shown in FIG. 1, “Torayca” (registered trademark) T300 woven fabric (weight: 200 g / m 2 ) manufactured by Toray Industries, Inc. is laminated in 5 ply in advance, and a reinforcing
その後、真空ポンプに連通する真空トラップ(図示せず)に接続された樹脂排出用チューブ7を介して成形キャビティ3内を真空にした後、該成形キャビティ3内に樹脂注入用チューブ6を介してエポキシ樹脂を0.5MPaで加圧注入した。そして、樹脂注入完了後、樹脂注入用チューブ6および樹脂排出用チューブ7を閉鎖した。その後、所定の時間(30分)の間金型によって加熱されエポキシ樹脂が硬化した後、金型を開け、脱型して高品質のCFRP製品を得た。
(実施例2)
図2に示すように、東レ(株)製「トレカ」(登録商標)T700織物(目付;300g/m2 )各4ply15の外周に製品形状に加工された発泡ウレタン体からなるコア材14を被覆してなるサンドイッチ構造の強化繊維プリフォーム体13を、成形キャビティ23の外周に配設されたシリコン製O-リング(図示せず)に連通するシール弾性体26,27を配設した上型21、下型22から構成される成形キャビティ23内に配置し、樹脂注入用ランナー28および樹脂排出用ランナー29に連通する樹脂注入用チューブ24、および樹脂排出用チューブ25を、前記シリコン製シール用弾性体26,27に接触させることによってシールするために、上下型を約100トンの締め付け力で挟圧した。
Thereafter, the inside of the molding cavity 3 is evacuated through a resin discharge tube 7 connected to a vacuum trap (not shown) connected to a vacuum pump, and then the resin is injected into the molding cavity 3 through a resin injection tube 6. Epoxy resin was injected under pressure at 0.5 MPa. After the resin injection was completed, the resin injection tube 6 and the resin discharge tube 7 were closed. Then, after the epoxy resin was cured by heating with a mold for a predetermined time (30 minutes), the mold was opened and removed to obtain a high-quality CFRP product.
(Example 2)
As shown in FIG. 2, “Torayca” (registered trademark) T700 woven fabric (weight: 300 g / m 2 ) manufactured by Toray Industries, Inc. is coated on the outer periphery of each 4
上記樹脂注入用チューブ24、および樹脂排出用チューブ25は外形14mm、内径12mmのアルミ製チューブを用いた。その状態で金型内に設けた配管(図示せず)内に温水を流すことによって金型を85℃に昇温する。その後、実施例1と同様に真空ポンプに連通する真空トラップに接続された樹脂排出用チューブ25を介して成形キャビティ23内を真空にした後、該成形キャビティに樹脂注入用チューブ24を介してエポキシ樹脂を0.7MPaで加圧注入した。加圧された樹脂は樹脂注入用ランナー28に充満した後、約1mmの隙間からなる注入用フィルムゲート16を通って樹脂は前記強化繊維プリフォーム体13が配設されている成形キャビティ23内に流動して、該強化繊維プリフォーム体13の強化繊維に含浸される。その間、余剰樹脂は排出用フィルムゲート17を通って樹脂排出用ランナー29に充満した後、排出用チューブ25を通って真空トラップへ流出する。そして、樹脂注入が完了した後、樹脂注入用チューブ24および樹脂排出用チューブ25をチューブレンチ(図示せず)で閉鎖した。その状態で所定の時間(25分)の間加熱してエポキシ樹脂を硬化させた後、金型を開けてハット状の高剛性CFRPサンドイッチ構造体を得た。
The
本発明にかかるFRP(繊維強化プラスチック)のFRPの製造方法および金型は、高品質で成形サイクルが短く高効率で低コストの生産が要求される自動車用部材の成形に応用することができるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。 The FRP manufacturing method and mold of FRP (fiber reinforced plastic) according to the present invention can be applied to molding of automobile parts that require high quality, short molding cycle, high efficiency and low cost production. The application range is not limited to these.
1、21、41 : 上型
2、22、42 : 下型
3、23 : 成形キャビティ
4、28 : 樹脂注入用ランナー
5、29 : 樹脂排出用ランナー
6、24 : 樹脂注入用チューブ
7、25 : 樹脂排出用チューブ
8、9,26,27、43 : シール用弾性体
11,44: O-リング
12: 強化繊維基材
13: 強化繊維プリフォーム体
14: コア材
15: 強化繊維基材
16、17: ゲート
54: 注入プラグ
55: 抽気プラグ
1, 21, 41:
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