JP5791365B2 - Rtm成形方法及びrtm成形装置 - Google Patents
Rtm成形方法及びrtm成形装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5791365B2 JP5791365B2 JP2011109670A JP2011109670A JP5791365B2 JP 5791365 B2 JP5791365 B2 JP 5791365B2 JP 2011109670 A JP2011109670 A JP 2011109670A JP 2011109670 A JP2011109670 A JP 2011109670A JP 5791365 B2 JP5791365 B2 JP 5791365B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- mold
- reinforcing fiber
- thermosetting resin
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0025—Preventing defects on the moulded article, e.g. weld lines, shrinkage marks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
- B29C37/005—Compensating volume or shape change during moulding, in general
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
- B29C37/006—Degassing moulding material or draining off gas during moulding
- B29C37/0064—Degassing moulding material or draining off gas during moulding of reinforced material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2791/00—Shaping characteristics in general
- B29C2791/001—Shaping in several steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/0266—Local curing
Description
上記発明において,前記第2昇温工程が,前記第1昇温工程の後,前記第1昇温工程で昇温させた型部材とは異なる他方の型部材の温度が,前記第1昇温工程で昇温させた型部材の温度よりも高くならないよう,前記他方の型部材を昇温させることを含んでも良い。
また,上記発明の一態様では,前記熱硬化性樹脂を含浸させる工程において,前記熱硬化性樹脂を前記強化繊維基材に含浸可能な低粘度状態を維持し,前記第1昇温工程において,前記温度勾配を形成させて,前記熱硬化性樹脂が前記低粘度状態より高粘度となる領域を前記強化繊維基材の一方の側から他方の側へ向けて広げ,前記第1昇温工程で温度勾配を形成した後に,前記第2昇温工程を実施し,前記第2昇温工程の後,前記第1昇温工程で昇温させた型部材および前記第2昇温工程で昇温させた型部材を硬化保持温度で所定時間保持することができる。上記発明の一態様では,10mm以上の板厚を有する厚板部材を成形することができる。
上記発明の一態様において,前記所定温度は,前記熱硬化性樹脂が前記強化繊維基材に含浸可能な低粘度状態を維持する温度であり,前記第1加熱制御部は,前記温度勾配を形成させて,前記熱硬化性樹脂が前記低粘度状態より高粘度となる領域を前記強化繊維基材の一方の側から他方の側へ向けて広げ,前記第2加熱制御部は,前記第1加熱制御部で前記温度勾配を形成させた後,前記他方の型部材を昇温させ,前記第1加熱制御部および前記第2加熱制御部は,前記第2加熱制御部で前記他方の型部材を昇温させた後,前記2以上に分割された型部材を前記熱硬化性樹脂の硬化温度で所定時間保持できる。上記発明の一態様では、10mm以上の板厚を有する厚板部材を成形するRTM成形装置であってもよい。
また,第2加熱制御部を備えることで,強化繊維基材に温度勾配が形成された後に,他方の型部材を昇温させ,熱硬化性樹脂に含まれる気泡や熱硬化性樹脂の硬化中に発生する揮発成分を他方の型側へと寄せることが可能となる。
以下に,本発明に係るRTM成形方法及びRTM成形装置の一実施形態について,図面を参照して説明する。
成形型は,2以上に分割された型部材から構成されている。本実施形態における成形型を図1に示す。成形型は,上型1,中型2,及び下型3から構成されている。中型2は内部に空洞4を有し,中型2に下型3及び上型1を接合させることで内部にキャビティが形成される。中型2と下型3及び上型1との接合面には,中型2と上型1及び下型3とを接合させた際にキャビティ内が密閉されるようシール部材が配置されている(不図示)。成形型には,キャビティ内に連通するよう樹脂注入ライン及び吸引ラインが接続されている。樹脂注入ライン及び吸引ラインは,成形型内に強化繊維基材を配置した場合に,強化繊維基材の厚さ方向に樹脂が流動するよう配置されている。
上型加熱制御部6は,上型1を昇温させるための上型用熱源を含み,該上型用熱源の加熱温度を制御することができる。上型用熱源は,単数または複数であってよく,上型1のキャビティ方向を向く面を略均一に加熱できるものとされる。本実施形態では,複数のヒータが間隔をあけて上型加熱制御部6に埋め込まれている。
本実施形態で用いられる強化繊維基材は,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とされ,特に,炭素繊維が好ましい。
第1昇温工程では,まず,加熱制御部によって下型または上型のいずれか一方のみを所定の割合で昇温させる。本実施形態では,下型加熱制御部で下型を加熱して昇温させたものとして説明する。
下型3を昇温させると,まず,熱硬化性樹脂を含む強化繊維基材の下型用熱源13に近い部分(下型側)の温度が上がる(図6のA)。このとき,下型用熱源13から離れた部分(上型側)にある熱硬化性樹脂を含む強化繊維基材16は低温(樹脂が低粘度を示す温度)のままである。下型加熱制御部5が昇温されるに従って,熱が上型加熱制御部側へと移動して強化繊維基材の厚さ方向xに温度勾配が形成される(図6のB)。下型加熱制御部5と上型加熱制御部6との間の温度差,すなわち,熱硬化性樹脂を含む強化繊維基材16の下型側と上型側との間に温度差を生じさせる。温度差は,使用した熱硬化性樹脂の種類,下型用熱源13の加熱プロファイル,強化繊維基材の厚さ,繊維強化基材の繊維密度などによって適宜設定する。温度差は所定値以上とすると良い。本実施形態では,所定値を,下型用熱源13で発せられた熱が熱硬化性樹脂を含む強化繊維基材の上型加熱制御部側まで伝達されたときの温度差とする。
上記実施形態に従い,炭素繊維からなる厚さ2インチ(50.4mm)の強化繊維基材をキャビティ内に配置し,上型側から強化繊維基材の厚さ方向に向けてエポキシ系樹脂を含浸させた。強化繊維基材及びエポキシ系樹脂は,それぞれ55体積%,45体積%の割合で存在する。
上型を,実施例の下型と同じ温度プロファイルで昇温させた以外は,実施例と同様とした。比較例として成形した成形品の内部には,ボイドやポロシティが発生していた。
図9に,比較例に係るRTM成形方法により熱硬化性樹脂が硬化していく様子を説明するイメージ図を示す。比較例では,下型加熱制御部5と上型加熱制御部6とを同時に昇温させているため,中央部が一番最後に加熱されることになる。よって,気泡や揮発成分,樹脂引けが中央部に集まりやすくなるため,硬化サイクル終了後,気泡や揮発成分に由来するボイドやポロシティが内部に発生する。
2 中型
3 下型
4 空洞
5 下型加熱制御部
6 上型加熱制御部
7 加熱制御板
8 強化繊維基材
9 中間媒体
10 樹脂注入
11 樹脂排出
12 樹脂注入ライン
13 下型用熱源
14 上型用熱源
15 気泡,揮発成分
16 熱硬化樹脂を含む強化繊維基材
Claims (9)
- 2以上に分割された型部材から構成される成形型内に強化繊維基材を配置し,前記2以上に分割された型部材を所定温度まで昇温させ,前記所定温度とした成形型内の前記強化繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させる工程と,
前記熱硬化性樹脂を含浸させた後,前記成形型を構成するいずれかの型部材を昇温させて,前記強化繊維基材の一方の側から他方の側へ向けて所定値以上の温度差を有する温度勾配を形成させる第1昇温工程と,
前記第1昇温工程で昇温させた型部材とは異なる他方の型部材を昇温させる第2昇温工程と,
を備えるRTM成形方法。 - 前記第2昇温工程が,前記第1昇温工程の後,前記第1昇温工程で昇温させた型部材とは異なる他方の型部材の温度が,前記第1昇温工程で昇温させた型部材の温度よりも高くならないよう,前記他方の型部材を昇温させることを含む請求項1に記載のRTM成形方法。
- 前記成形型と前記強化繊維基材との間に中間媒体を配置した後,前記強化繊維基材に前記熱硬化性樹脂を含浸させる請求項1または請求項2に記載のRTM成形方法。
- 前記熱硬化性樹脂を含浸させる工程において,前記熱硬化性樹脂を前記強化繊維基材に含浸可能な低粘度状態を維持し,
前記第1昇温工程において,前記温度勾配を形成させて,前記熱硬化性樹脂が前記低粘度状態より高粘度となる領域を前記強化繊維基材の一方の側から他方の側へ向けて広げ,
前記第1昇温工程で温度勾配を形成した後に,前記第2昇温工程を実施し,
前記第2昇温工程の後,前記第1昇温工程で昇温させた型部材および前記第2昇温工程で昇温させた型部材を硬化保持温度で所定時間保持する請求項1から請求項3のいずれかに記載のRTM成形方法。 - 10mm以上の板厚を有する厚板部材を成形する請求項4に記載のRTM成形方法。
- 2以上に分割された型部材から構成される成形型内に配置された強化繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させた後,前記成形型を構成するいずれかの型部材を加熱により昇温させて,前記強化繊維基材の一方の側から他方の側へ向けて所定値以上の温度差を有する温度勾配を形成させる第1加熱制御部と,
第1加熱制御部で昇温させた型部材とは異なる他方の型部材の温度が,前記第1加熱制御部で昇温させた型部材の温度よりも高くならないよう,前記他方の型部材を昇温させる第2加熱制御部と,
を備え,前記第1加熱制御部および前記第2加熱制御部は,前記強化繊維基材に前記熱硬化性樹脂を含浸させる前に,前記2以上に分割された型部材を所定温度まで昇温させるRTM成形装置。 - 前記成形型と前記強化繊維基材との間に中間媒体が配置された請求項6に記載のRTM成形装置。
- 前記所定温度は,前記熱硬化性樹脂が前記強化繊維基材に含浸可能な低粘度状態を維持する温度であり,
前記第1加熱制御部は,前記温度勾配を形成させて,前記熱硬化性樹脂が前記低粘度状態より高粘度となる領域を前記強化繊維基材の一方の側から他方の側へ向けて広げ,
前記第2加熱制御部は,前記第1加熱制御部で前記温度勾配を形成させた後,前記他方の型部材を昇温させ,
前記第1加熱制御部および前記第2加熱制御部は,前記第2加熱制御部で前記他方の型部材を昇温させた後,前記2以上に分割された型部材を前記熱硬化性樹脂の硬化温度で所定時間保持する請求項6または請求項7に記載のRTM成形装置。 - 10mm以上の板厚を有する厚板部材を成形する請求項8に記載のRTM成形装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011109670A JP5791365B2 (ja) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Rtm成形方法及びrtm成形装置 |
US14/117,497 US20140070452A1 (en) | 2011-05-16 | 2012-03-15 | Rtm method and rtm apparatus |
CA2836015A CA2836015C (en) | 2011-05-16 | 2012-03-15 | Resin transfer molding method and resin transfer molding apparatus |
EP20120785535 EP2711154A4 (en) | 2011-05-16 | 2012-03-15 | Artificial resin transfer molding method and resin transfer molding device |
PCT/JP2012/056696 WO2012157327A1 (ja) | 2011-05-16 | 2012-03-15 | Rtm成形方法及びrtm成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011109670A JP5791365B2 (ja) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Rtm成形方法及びrtm成形装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012240231A JP2012240231A (ja) | 2012-12-10 |
JP5791365B2 true JP5791365B2 (ja) | 2015-10-07 |
Family
ID=47176669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011109670A Active JP5791365B2 (ja) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Rtm成形方法及びrtm成形装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140070452A1 (ja) |
EP (1) | EP2711154A4 (ja) |
JP (1) | JP5791365B2 (ja) |
CA (1) | CA2836015C (ja) |
WO (1) | WO2012157327A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170157804A1 (en) * | 2014-01-17 | 2017-06-08 | Toray Industries, Inc. | Coated fiber-reinforced resin molded article and manufacturing method of the same |
ES2898785T3 (es) * | 2016-02-23 | 2022-03-08 | Toray Industries | Procedimiento de producción de material compuesto reforzado con fibra |
JP6554128B2 (ja) | 2017-02-28 | 2019-07-31 | 株式会社Subaru | 繊維強化複合材料の製造方法 |
JP6715226B2 (ja) | 2017-10-25 | 2020-07-01 | 株式会社Subaru | 複合材成形治具及び複合材成形方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4784814A (en) * | 1985-07-11 | 1988-11-15 | Ciba-Geigy Corporation | Pressure reaction injection molding process for making molded bodies of thermosets optionally containing filler and/or reinforcing material |
US5052906A (en) * | 1989-03-30 | 1991-10-01 | Seemann Composite Systems, Inc. | Plastic transfer molding apparatus for the production of fiber reinforced plastic structures |
JPH04144723A (ja) * | 1990-10-08 | 1992-05-19 | Mitsubishi Kasei Corp | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
JP3421101B2 (ja) | 1993-12-09 | 2003-06-30 | 富士重工業株式会社 | 複合材の成形装置 |
JP2781354B2 (ja) * | 1994-12-28 | 1998-07-30 | 日本碍子株式会社 | 加熱冷却機構付きセグメントおよびそれを用いた金型 |
FR2740382B1 (fr) * | 1995-10-25 | 1997-12-05 | Snecma | Procede de moulage de pieces allongees a haute resistance en composite fibre-resine |
JP4752147B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2011-08-17 | 東レ株式会社 | Rtm成形方法 |
JP4442256B2 (ja) * | 2004-03-08 | 2010-03-31 | 東レ株式会社 | Rtm成形方法 |
DE102008014657B4 (de) * | 2008-03-17 | 2015-08-20 | Airbus Defence and Space GmbH | Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen |
-
2011
- 2011-05-16 JP JP2011109670A patent/JP5791365B2/ja active Active
-
2012
- 2012-03-15 EP EP20120785535 patent/EP2711154A4/en not_active Withdrawn
- 2012-03-15 CA CA2836015A patent/CA2836015C/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-15 WO PCT/JP2012/056696 patent/WO2012157327A1/ja active Application Filing
- 2012-03-15 US US14/117,497 patent/US20140070452A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140070452A1 (en) | 2014-03-13 |
EP2711154A1 (en) | 2014-03-26 |
CA2836015A1 (en) | 2012-11-22 |
JP2012240231A (ja) | 2012-12-10 |
WO2012157327A1 (ja) | 2012-11-22 |
CA2836015C (en) | 2016-10-04 |
EP2711154A4 (en) | 2015-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2070678B1 (en) | Process for the production of preforms and fiber-reinforced plastics with the mold | |
RU2697451C2 (ru) | Способ изготовления композитного изделия | |
RU2635623C2 (ru) | Способ формирования формованной заготовки | |
JP6557972B2 (ja) | 繊維強化プラスチックの製造方法および製造装置 | |
CN106457697B (zh) | 用于制造设有单向纤维稀松布的smc构件的方法 | |
US20070120288A1 (en) | System, method, and apparatus for production-worthy, low cost composite tool fabrication | |
JP5791365B2 (ja) | Rtm成形方法及びrtm成形装置 | |
CN103687707A (zh) | 纤维强化树脂和轻量化芯的复合材料、制造该复合材料的方法以及装置 | |
EP3702155B1 (en) | Method for preparing a composite product and composite product | |
CN107848158B (zh) | 制作风轮机叶片的方法 | |
JP6384213B2 (ja) | 複合材料の製造方法、複合材料の製造装置 | |
JP6148667B2 (ja) | 複合材料製の部品の射出成形方法 | |
KR101447136B1 (ko) | 섬유 강화 복합재의 성형방법 | |
US20220281184A1 (en) | Preform heating | |
JP6554128B2 (ja) | 繊維強化複合材料の製造方法 | |
JP2023113635A (ja) | 製織された繊維プリフォームに樹脂を注入することによって部品を製造するための方法および装置 | |
JP6750735B2 (ja) | 複合材料の成形方法および複合材料の成形装置 | |
JP6402775B2 (ja) | 複合材料の成形方法および成形装置 | |
JP2014051014A (ja) | 繊維強化複合材の製造方法及び繊維強化複合材用中間基材 | |
JP2016135572A (ja) | 複合材料の成形方法、複合材料の成形装置、および複合材料 | |
US20240025135A1 (en) | Method for producing composite molded body | |
RU2742301C1 (ru) | Способ изготовления модельной оснастки для формования изделий из полимерных композиционных материалов (варианты) | |
JP2018039130A (ja) | 複合材料の成形方法および複合材料の成形装置 | |
JP6724335B2 (ja) | 熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法および成形装置 | |
JP2016135573A (ja) | 複合材料の成形方法および成形装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150707 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150804 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5791365 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |