JP5968566B1 - 繊維強化複合材料成形品の製造方法及びそれに用いるプレス用金型 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書において、繊維強化複合材料成形品とは、繊維束、例えば、カーボンファイバー、カラスファイバー等の繊維束を熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂で含浸・乾燥させたプリプレグを、プレス成形して得られる成形品である繊維強化樹脂複合材料成形品と、前記プリプレグ及びアルミ、鉄、チタン等の金属を加熱・加圧して接合させた繊維強化樹脂複合材料・金属一体化成形品とを含むものとする。繊維強化複合材料成形品は、用途・形状に応じて、繊維強化複合材料を成形させたもので、航空機、自動車等の部品等に使用することができる。
上記したように、本発明の製造方法は、冷却ガスを、金型に付着したプリプレグと、プレス面との間に向けて吹き付けることで、金型と硬化済プリプレグとの付着部分が急速に冷却されて、取り出すことができる特徴を有している。
[効果]
[1]プリプレグ2をプレス成形して、繊維強化複合材料成形品を製造する方法であって、前記プリプレグ2を上金型3と下金型4とで挟み込む工程と、挟み込まれたプリプレグ2を、加圧しながら加熱する工程と、前記上金型3と、前記下金型4とを互いに離す工程と、前記上金型3及び前記下金型4の一方のプレス面31に付着している硬化済プリプレグ21と、付着している前記プレス面31との間に向かって冷却ガスを吹き付けて、前記硬化済プリプレグ21を金型からはずす工程とを含む、方法は、金型に付着した硬化済プリプレグ21を短時間で脱型することができる。しかも、硬化済プリプレグは短時間に脱型することができるため、温度の上昇下降の幅が小さく、消費エネルギーを抑えることができる。具体的には、冷却ガスを、硬化済プリプレグ21と、前記プレス面31との間に向かって冷却ガスを吹き付けると、付着している部分が急速に冷却され、短時間で、硬化済プリプレグ21を脱型することができる。短時間で硬化済プリプレグ21をはがすことができれば、次に製造するために所定の温度(130〜150℃)に加熱するための時間も短くなる。さらには、金型全体の温度を下げる必要がないため、金型の温度は、低くなりすぎず(−5℃〜−10℃程度しか下がらない)、所定の温度に加熱しやすくなる。一方、従来の技術による水冷では、金型温度が、100℃以下まで低下するため、再加熱する際に、時間とエネルギーが必要になる。すなわち、本発明は、時間を短縮するだけでなく、加熱に必要な消費カロリーを低くおさえることができるため、極めて経済的である。さらに、樹脂内で、繊維束が変形して、繊維束の配置がずれてしまうことを防止し、意匠性を高めることができる。
2 プリプレグ
21 硬化済プリプレグ(繊維強化複合材料成型品)
3 上金型
31 プレス面
32 傾斜部
33 把持部
34 中空部
4 下金型
5 冷却部
51 冷却ガス吹出部
52 冷却ガス誘導管
6 上金型加熱部
7 下金型加熱部
Claims (4)
- プリプレグをプレス成形して、繊維強化複合材料成形品を製造する方法であって、
前記プリプレグを上金型と下金型とで挟み込む工程と、
挟み込まれたプリプレグを、加圧しながら加熱する工程と、
前記上金型と、前記下金型とを互いに離す工程と、
前記上金型及び前記下金型の一方のプレス面に付着している硬化済プリプレグと、付着している前記プレス面との間に向かって冷却ガスを吹き付けて、前記硬化済プリプレグを金型からはずす工程とを含み、
前記冷却ガスが前記硬化済プリプレグと前記プレス面との間に入り込みやすくなるように、前記プレス面の端に傾斜部を備え、前記冷却ガスは前記傾斜部から前記プレス面の中心に向かって導入され、
前記傾斜部が、前記プレス面の端から前記プレス面の中心に向かって広がるような形状を有する、方法。 - 前記上金型と前記下金型の少なくとも一方が、中空の金型である、請求項1に記載の方法。
- プリプレグをプレス成形して繊維強化複合材料成形品を製造するための金型であって、
前記プリプレグが接するプレス面と、
冷却ガスが、前記プレス面に付着している硬化済プリプレグと、前記プレス面との間に入り込みやすくするための傾斜部であって、前記プレス面の端に設けてあり、前記プレス面の端から前記プレス面の中心に向かって広がるような形状を有する傾斜部とを備える、プレス用金型。 - 中空の金型である、請求項3に記載のプレス用金型。
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