JP6059907B2 - Conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus and system using the same - Google Patents

Conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus and system using the same Download PDF

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Description

本発明は、例えば炭素繊維及び熱可塑性樹脂の複合材(CFRP)を製造するための加熱加工装置及び当該加熱加工装置を用いたシステムに関するものである。   The present invention relates to a heat processing apparatus for producing, for example, a composite material (CFRP) of carbon fiber and a thermoplastic resin, and a system using the heat processing apparatus.

炭素繊維と樹脂との複合材(CFRP)は、高い強度及び軽量という特徴によって、例えば航空機のボディー材料として用いられているが、近年では、航空機のボディー材料以外の用途、例えば自動車用部品として採用すべく開発が進められている。   Carbon fiber and resin composite material (CFRP) is used as an aircraft body material, for example, due to its high strength and light weight. In recent years, it has been used for applications other than aircraft body materials, such as automotive parts. Development is underway.

ここで、航空機のボディー材料に用いられるCFRPは、炭素繊維シートと熱硬化性樹脂とから形成されており、熱硬化性樹脂の硬化時間は、数時間と非常に長い。   Here, CFRP used for aircraft body materials is formed of a carbon fiber sheet and a thermosetting resin, and the curing time of the thermosetting resin is as long as several hours.

一方で、自動車用部品等に用いられるCFRPとして、上記の航空機のボディー材料に用いられるCFRPを用いた場合には、硬化(成型)時間が非常に長いことが製造上のネックとなり、熱可塑性樹脂を用いたCFRPの採用が検討されている。   On the other hand, when CFRP used for the above-mentioned aircraft body material is used as the CFRP used for automobile parts, a very long curing (molding) time becomes a manufacturing bottleneck, and the thermoplastic resin The adoption of CFRP using the above has been studied.

しかしながら、熱可塑性樹脂は、粘度が非常に高く、炭素繊維シートに含侵させることが困難であり、炭素繊維シートの平面方向において均一に熱可塑性樹脂を含侵させることが難しい。ここで、炭素繊維シートの少なくとも一方の面に均一に熱可塑性樹脂を配置した後に、その熱可塑性樹脂を加熱して炭素繊維シートに熱可塑性樹脂を含侵させることが考えられる。   However, the thermoplastic resin has a very high viscosity and is difficult to impregnate the carbon fiber sheet, and it is difficult to impregnate the thermoplastic resin uniformly in the plane direction of the carbon fiber sheet. Here, after arranging the thermoplastic resin uniformly on at least one surface of the carbon fiber sheet, the thermoplastic resin may be heated to impregnate the carbon fiber sheet with the thermoplastic resin.

そして、炭素繊維シートに熱可塑性樹脂を含侵させるべく、当該熱可塑性樹脂を加熱する方法としては、特許文献1に示すように、ソレノイドコイル方式又はトランスバースコイル方式の誘導加熱装置によって誘導加熱するものが考えられている。   In order to impregnate the carbon fiber sheet with the thermoplastic resin, as a method of heating the thermoplastic resin, as shown in Patent Document 1, induction heating is performed by a solenoid coil type or transverse coil type induction heating device. Things are being considered.

ところが、従来の誘導加熱装置を用いて炭素繊維シートを搬送して加熱するものでは、その搬送方向に直交する方向(幅方向)の両端部は温度上昇が抑えられて低温となってしまい、熱可塑性樹脂の溶融が不十分となり、その後の含侵を十分に行うことができないという問題がある。   However, in the case where the carbon fiber sheet is conveyed and heated using a conventional induction heating device, the temperature rise is suppressed at both ends in the direction (width direction) orthogonal to the conveying direction, resulting in a low temperature. There is a problem that the melting of the plastic resin becomes insufficient and the subsequent impregnation cannot be performed sufficiently.

また、CFRPを部品として成型する場合には、CFRPを加熱することにより熱可塑性樹脂を軟化させてプレス金型等で成型する必要があるが、例えば特許文献2に示すように、誘導加熱装置を用いてCFRPを外部から加熱しても、CFRPの内部に熱が届きにくく軟化せずに成型がうまくいないという問題がある。特に、誘導加熱装置を用いてCFRPを加熱する場合には、CFRPの端部での温度上昇が不十分となり、成型に不具合が出てしまうという問題がある。   When CFRP is molded as a part, it is necessary to soften the thermoplastic resin by heating the CFRP and mold it with a press die or the like. For example, as shown in Patent Document 2, an induction heating device is used. Even if the CFRP is heated from the outside, the heat does not reach the inside of the CFRP and there is a problem that the molding is not successful without softening. In particular, when CFRP is heated using an induction heating device, there is a problem that the temperature rise at the end of the CFRP becomes insufficient, resulting in a failure in molding.

特開2008−254437号公報JP 2008-254437 A 特開2005−238758号公報JP 2005-238758 A

そこで本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体を全体に亘って均一に加熱することをその主たる所期課題とするものである。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its main intended problem is to uniformly heat a sheet structure having a conductive fiber sheet and a thermoplastic resin throughout. To do.

すなわち本発明に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置は、導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体を搬送しつつ当該シート構造体の導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させる搬送処理タイプのものであって、前記シート構造体が搬送される搬送通路と、前記搬送通路の上側に配置されて、中心部に前記搬送通路に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、前記搬送通路の下側に配置されて、中心部に前記搬送通路に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、前記第1の平板状コイルの周囲に配置され、前記第1の平板状コイルにより発生した磁束を前記搬送通路の左右外側に導く外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、前記第2の平板状コイルの周囲に配置され、前記第2の平板状コイルにより発生した磁束を前記搬送通路の左右外側に導く外周磁路を形成するとともに、前記第1の外周磁路部材と接続される第2の外周磁路部材とを備え、前記第1の外周磁路部材及び前記第2の外周磁路部材によって、前記第1及び第2の平板状コイルにより発生した磁束が前記搬送通路に搬送されるシート構造体の左右両端部を通るように構成したことを特徴とする。なお、シート構造体の左右両端部とは、シート構造体の幅方向の両端部である。   That is, the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to the present invention conveys a conductive fiber sheet and a sheet structure having a thermoplastic resin, while the conductive fiber sheet of the sheet structure has a frequency of 50 Hz to 1000 Hz. It is of a conveyance processing type in which the thermoplastic resin is softened or melted by induction heating, and is disposed above the conveyance path, the conveyance path in which the sheet structure is conveyed, and the conveyance to the center A first flat plate coil provided with a magnetic path orthogonal to the passage, and a second flat plate coil disposed below the transfer passage and provided with a magnetic path orthogonal to the transfer passage at the center. And a first outer magnetic path member that is disposed around the first flat coil and forms an outer magnetic path that guides the magnetic flux generated by the first flat coil to the left and right outer sides of the conveyance path; Said The outer peripheral magnetic path is arranged around the two flat coils and guides the magnetic flux generated by the second flat coil to the left and right outer sides of the transport path, and is connected to the first outer magnetic path member. A magnetic flux generated by the first and second flat plate coils by the first outer magnetic path member and the second outer magnetic path member. The sheet structure is configured to pass through both left and right ends of the sheet structure to be conveyed. The left and right end portions of the sheet structure are both end portions in the width direction of the sheet structure.

このようなものであれば、第1及び第2の平板状コイルで発生した磁束は、コイルの中心磁路から外周磁路を通って循環することになり、第1及び第2の平板状コイルの間にあるシート構造体の導電性繊維シートに誘導電流が誘起されて導電性繊維シートが加熱される。特に、第1及び第2の外周磁路部材が、搬送通路の左右外側に外周磁路を延長するとともに、第1及び第2の外周磁路部材が互いに接続されているので、導電性繊維シートの左右端部を中央部と同様に加熱させることができるだけでなく、外周磁路の磁気抵抗を小さくすることができる。これにより、シート構造体の導電性繊維シートを幅方向に亘って均一に加熱することができるため、当該導電性繊維シートを介して熱可塑性樹脂が万遍なく軟化又は溶融される。したがって、導電性繊維シートに均一に熱可塑性樹脂を含侵させることができるようになり、又は、導電性繊維強化樹脂を用いた成型品の成型を容易にすることができる。なお、第1及び第2の外周磁路部材の寸法を調整することによって、搬送通路の左右方向寸法を適宜設定することができる。   If it is such, the magnetic flux which generate | occur | produced with the 1st and 2nd flat coil will circulate through the outer periphery magnetic path from the center magnetic path of a coil, and the 1st and 2nd flat coil An induced current is induced in the conductive fiber sheet of the sheet structure between them, and the conductive fiber sheet is heated. In particular, since the first and second outer peripheral magnetic path members extend the outer peripheral magnetic path to the left and right outer sides of the conveyance path, and the first and second outer peripheral magnetic path members are connected to each other, the conductive fiber sheet In addition to heating the left and right end portions of the outer peripheral magnetic path in the same manner as the central portion, the magnetic resistance of the outer peripheral magnetic path can be reduced. Thereby, since the conductive fiber sheet of the sheet structure can be heated uniformly over the width direction, the thermoplastic resin is uniformly softened or melted through the conductive fiber sheet. Accordingly, the thermoplastic fiber can be uniformly impregnated into the conductive fiber sheet, or a molded product using the conductive fiber reinforced resin can be easily molded. In addition, the left-right direction dimension of a conveyance path can be set suitably by adjusting the dimension of the 1st and 2nd outer periphery magnetic path member.

また本発明に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置は、導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体毎に当該シート構造体の導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させるバッチ処理タイプのものであって、前記シート構造体の上側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、前記シート構造体の下側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、前記第1の平板状コイルの周囲に配置され、前記第1の平板状コイルにより発生した磁束を前記シート構造体の外側に導く外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、前記第2の平板状コイルの周囲に配置され、前記第2の平板状コイルにより発生した磁束を前記シート構造体の外側に導く外周磁路を形成するとともに、前記第1の外周磁路部材と接続される第2の外周磁路部材とを備え、前記第1の外周磁路部材及び前記第2の外周磁路部材によって、前記第1及び第2の平板状コイルにより発生した磁束が前記シート構造体の端部を通るように構成したことを特徴とする。   Moreover, the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to the present invention is configured to perform induction heating of the conductive fiber sheet of the sheet structure for each sheet structure having the conductive fiber sheet and the thermoplastic resin at a medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz. The first thermoplastic resin is of a batch processing type for softening or melting the thermoplastic resin, and is disposed on the upper side of the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center. A flat plate coil, a second flat plate coil disposed below the sheet structure, and provided with a magnetic path orthogonal to the sheet structure in the center, and the first flat plate coil A first outer peripheral magnetic path member that is arranged around and forms an outer peripheral magnetic path that guides the magnetic flux generated by the first flat plate coil to the outside of the sheet structure, and around the second flat plate coil Placed An outer peripheral magnetic path for guiding the magnetic flux generated by the second flat coil to the outside of the sheet structure, and a second outer magnetic path member connected to the first outer magnetic path member. The first outer peripheral magnetic path member and the second outer peripheral magnetic path member allow the magnetic flux generated by the first and second flat plate coils to pass through the end of the sheet structure. Features.

このようなものであれば、第1及び第2の平板状コイルで発生した磁束は、コイルの中心磁路から外周磁路を通って循環することになり、第1及び第2の平板状コイルの間にあるシート構造体の導電性繊維シートに誘導電流が誘起されて導電性繊維シートが加熱される。特に、第1及び第2の外周磁路部材が、シート構造体の外側に外周磁路を延長するとともに、第1及び第2の外周磁路部材が互いに接続されているので、導電性繊維シートの端部を中央部と同様に加熱させることができるだけでなく、外周磁路の磁気抵抗を小さくすることができる。これにより、シート構造体の導電性繊維シートを例えば幅方向に亘って均一に加熱することができるため、当該導電性繊維シートを介して熱可塑性樹脂が万遍なく軟化又は溶融される。したがって、導電性繊維シートに均一に熱可塑性樹脂を含侵させることができるようになり、又は、導電性繊維強化樹脂を用いた成型品の成型を容易にすることができる。なお、第1及び第2の外周磁路部材の寸法を調整することによって、搬送通路の左右方向寸法を適宜設定することができる。   If it is such, the magnetic flux which generate | occur | produced with the 1st and 2nd flat coil will circulate through the outer periphery magnetic path from the center magnetic path of a coil, and the 1st and 2nd flat coil An induced current is induced in the conductive fiber sheet of the sheet structure between them, and the conductive fiber sheet is heated. In particular, the first and second outer peripheral magnetic path members extend the outer peripheral magnetic path to the outside of the sheet structure, and the first and second outer peripheral magnetic path members are connected to each other. As well as the central portion, the end portion can be heated, and the magnetic resistance of the outer peripheral magnetic path can be reduced. Thereby, since the conductive fiber sheet of a sheet structure can be heated uniformly over, for example, the width direction, the thermoplastic resin is uniformly softened or melted through the conductive fiber sheet. Accordingly, the thermoplastic fiber can be uniformly impregnated into the conductive fiber sheet, or a molded product using the conductive fiber reinforced resin can be easily molded. In addition, the left-right direction dimension of a conveyance path can be set suitably by adjusting the dimension of the 1st and 2nd outer periphery magnetic path member.

さらに本発明に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置は、導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体において、前記導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させるものであって、前記シート構造体の上側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、前記シート構造体の下側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、前記第1の平板状コイルの周囲に配置されて、当該第1の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、前記第2の平板状コイルの周囲に配置されて、当該第2の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第2の外周磁路部材と、前記第1の外周磁路部材又は前記第1の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器の周囲に、前記第1の平板状コイルと同心状に巻回された第1の外周コイルと、前記第2の外周磁路部材又は前記第2の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器の周囲に、前記第2の平板状コイルと同心状に巻回された第2の外周コイルとを備え、前記第1及び第2の外周コイルにより発生した磁束が前記シート構造体の端部を通るように構成したことを特徴とする。   Furthermore, the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to the present invention is a sheet structure having a conductive fiber sheet and a thermoplastic resin, wherein the conductive fiber sheet is induction-heated at a medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz, A first flat coil that softens or melts a thermoplastic resin and is disposed on the upper side of the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center; and the sheet A second flat coil disposed below the structure and provided with a magnetic path orthogonal to the sheet structure at the center, and disposed around the first flat coil; A first outer peripheral magnetic path member that forms an outer peripheral magnetic path through which a magnetic flux generated by one flat plate coil passes, and the second flat plate coil is disposed around the second flat plate coil. Magnetic flux A second outer peripheral magnetic path member that forms an outer peripheral magnetic path, and the first outer peripheral magnetic path member or a magnetic metal container disposed around the first outer peripheral magnetic path member, Around the first outer peripheral coil wound concentrically with the flat coil and the second outer peripheral magnetic path member or around the magnetic metal container disposed around the second outer peripheral magnetic path member, And a second outer peripheral coil wound concentrically, and the magnetic flux generated by the first and second outer coils passes through the end of the sheet structure. It is characterized by.

このようなものであれば、第1及び第2の平板状コイルによってシート構造体の導電性繊維シートの中央部を加熱することができる。また、第1及び第2の外周磁路部材又は磁性金属容器の周囲に第1及び第2の外周コイルを設けているので、この第1及び第2の外周コイルにより発生する磁束によって導電性繊維シートの端部を加熱することができる。これにより、シート構造体の導電性繊維シートを幅方向に亘って均一に加熱することができるため、当該導電性繊維シートを介して熱可塑性樹脂が軟化又は溶融される。したがって、導電性繊維シートに均一に熱可塑性樹脂を含侵させることができるようになり、又は、導電性繊維強化樹脂を用いた成型品の成型を容易にすることができる。さらに、第1及び第2の平板状コイルの通電量と第1及び第2の外周コイルの通電量とを調節することによって、導電性繊維シートの幅方向の温度分布を制御することも可能となる。   If it is such, the center part of the conductive fiber sheet of a sheet structure can be heated with the 1st and 2nd flat coil. In addition, since the first and second outer peripheral coils are provided around the first and second outer magnetic path members or the magnetic metal container, the conductive fibers are generated by the magnetic flux generated by the first and second outer peripheral coils. The edge of the sheet can be heated. Thereby, since the conductive fiber sheet of the sheet structure can be heated uniformly over the width direction, the thermoplastic resin is softened or melted through the conductive fiber sheet. Accordingly, the thermoplastic fiber can be uniformly impregnated into the conductive fiber sheet, or a molded product using the conductive fiber reinforced resin can be easily molded. Furthermore, it is possible to control the temperature distribution in the width direction of the conductive fiber sheet by adjusting the energization amount of the first and second flat coils and the energization amount of the first and second outer peripheral coils. Become.

上記の誘導加熱装置において、導電性繊維シートの温度分布をより一層均一化するためには、前記第1の平板状コイル及び前記第2の平板状コイルが、複数の平板状要素コイルに分割されており、それら複数の平板状要素コイルが、左右にずれて配置されていることが望ましい。特に、前記第1の平板状コイル及び前記第2の平板状コイルが、同一構成及び同一形状をなす2つの平板状要素コイルに分割されており、一方の平板状要素コイルの中心軸が、他方の平板状要素コイルの巻回コイルの巻回径を2分割する位置となるように配置されていることが望ましい。   In the above induction heating apparatus, in order to make the temperature distribution of the conductive fiber sheet more uniform, the first flat coil and the second flat coil are divided into a plurality of flat element coils. It is desirable that the plurality of flat element coils be arranged so as to be shifted from side to side. In particular, the first flat coil and the second flat coil are divided into two flat element coils having the same configuration and the same shape, and the central axis of one flat element coil is the other. It is desirable that the winding diameter of the flat element coil be arranged so as to be in a position that divides the winding diameter into two.

また本発明に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置は、導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体において、前記導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させるものであって、前記シート構造体の上側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、前記シート構造体の下側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、前記第1の平板状コイルの周囲に設けられて、前記第1の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、前記第2の平板状コイルの周囲に設けられて、前記第2の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第2の外周磁路部材と、前記第1の外周磁路部材又は前記第1の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器と、前記第2の外周磁路部材又は前記第2の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器とにおける前記シート構造体の外側の面にそれぞれ接触して設けられた鉄心部材と、前記鉄心部材に巻回された外周コイルとを備え、前記鉄心部材によって前記外周コイルにより発生した磁束が前記シート構造体の端部を通るように構成したことを特徴とする。   Moreover, the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to the present invention is a sheet structure having a conductive fiber sheet and a thermoplastic resin, wherein the conductive fiber sheet is induction-heated at a medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz, A first flat coil that softens or melts a thermoplastic resin and is disposed on the upper side of the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center; and the sheet A second flat coil disposed below the structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center; and provided around the first flat coil; A first outer magnetic path member that forms an outer magnetic path through which a magnetic flux generated by one flat coil passes, and the second flat coil that is provided around the second flat coil. Magnetic flux passes A second outer peripheral magnetic path member that forms an outer peripheral magnetic path; a magnetic metal container disposed around the first outer peripheral magnetic path member or the first outer peripheral magnetic path member; and the second outer peripheral magnetic path. An iron core member provided in contact with the outer surface of the sheet structure in the member or a magnetic metal container disposed around the second outer circumference magnetic path member, and an outer circumference wound around the iron core member And a magnetic flux generated by the outer peripheral coil by the iron core member passes through an end of the sheet structure.

このようなものであれば、第1及び第2の平板状コイルによってシート構造体の導電性繊維シートの中央部を加熱することができる。また、第1及び第2の外周磁路部材又は磁性金属容器に接触して鉄心部材を設け、この鉄心部材に外周コイルを巻回しているので、外周コイルにより発生する磁束を第1及び第2の外周磁路部材又は磁性金属容器と導電性繊維シートの端部とに通過させることができ、シート構造体の端部を加熱することができる。これにより、シート構造体の導電性繊維シートを幅方向に亘って均一に加熱することができるため、当該導電性繊維シートを介して熱可塑性樹脂が軟化又は溶融される。したがって、導電性繊維シートに均一に熱可塑性樹脂を含侵させることができるようになり、又は、導電性繊維強化樹脂を用いた成型品の成型を容易にすることができる。さらに、第1及び第2の平板状コイルの通電量と外周コイルの通電量とを調節することによって、導電性繊維シートの例えば幅方向の温度分布を制御することも可能となる。   If it is such, the center part of the conductive fiber sheet of a sheet structure can be heated with the 1st and 2nd flat coil. Further, since the iron core member is provided in contact with the first and second outer magnetic path members or the magnetic metal container, and the outer coil is wound around the iron core member, the magnetic flux generated by the outer coil is generated by the first and second magnetic fluxes. The outer peripheral magnetic path member or the magnetic metal container and the end of the conductive fiber sheet can be passed, and the end of the sheet structure can be heated. Thereby, since the conductive fiber sheet of the sheet structure can be heated uniformly over the width direction, the thermoplastic resin is softened or melted through the conductive fiber sheet. Accordingly, the thermoplastic fiber can be uniformly impregnated into the conductive fiber sheet, or a molded product using the conductive fiber reinforced resin can be easily molded. Furthermore, it becomes possible to control the temperature distribution in the width direction of the conductive fiber sheet, for example, by adjusting the energization amount of the first and second flat coils and the energization amount of the outer peripheral coil.

加熱された導電性繊維シートと第1及び第2の平板状コイルとを断熱するとともに、当該断熱構造を活かしてシート構造体を保持又は押圧するためには、前記第1の平板状コイル及び前記シート構造体の間に設けられて、前記シート構造体からの熱を断熱する第1の断熱部材と、前記第2の平板状コイル及び前記シート構造体の間に設けられて、前記シート構造体からの熱を断熱する第2の断熱部材とを備え、前記第1の断熱部材及び前記第2の断熱部材が、前記シート構造体を上下から保持又は押圧することが望ましい。これならば、断熱部材の他に別途シート構造体を保持するための保持機構を不要にして装置構成を簡略化することができる。また、押圧する構成とすることで、加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を導電性繊維シートに含侵させることもできる。ここで、断熱及び保持又は押圧を確実に行うためには、前記第1の断熱部材及び前記第2の断熱部材が、前記シート構造体の全周を覆うことにより保持することが望ましい。   In order to insulate the heated conductive fiber sheet and the first and second flat plate coils and to hold or press the sheet structure using the heat insulating structure, the first flat coil and the first coil The sheet structure provided between the sheet structure and the first heat insulating member for insulating heat from the sheet structure, the second flat coil, and the sheet structure. It is preferable that the first heat insulating member and the second heat insulating member hold or press the sheet structure from above and below. In this case, it is possible to simplify the apparatus configuration by eliminating the need for a separate holding mechanism for holding the sheet structure in addition to the heat insulating member. Moreover, by setting it as the structure pressed, a conductive fiber sheet can also be impregnated with the thermoplastic resin heated and fuse | melted. Here, in order to reliably perform heat insulation and holding or pressing, it is desirable that the first heat insulating member and the second heat insulating member are held by covering the entire circumference of the sheet structure.

前記導電性繊維シートが炭素繊維シートであることが望ましい。また、このとき、前記シート構造体が、前記炭素繊維シート及び熱可塑性樹脂シートを交互に積層して構成されていることが望ましい。これならば、炭素繊維シートの表面上に加熱可塑性樹脂を均一に配置することができるとともに、その取り扱いも容易となる。   The conductive fiber sheet is preferably a carbon fiber sheet. At this time, it is desirable that the sheet structure is configured by alternately laminating the carbon fiber sheets and the thermoplastic resin sheets. If it is this, while being able to arrange | position a thermoplastic resin uniformly on the surface of a carbon fiber sheet, the handling becomes easy.

また本発明に係る導電性繊維強化樹脂加工システムは、上記の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置と、前記導電性繊維強化樹脂加熱加工装置により加熱されたシート構造体の両面から圧力を加えて前記熱可塑性樹脂を前記導電性繊維シートに含侵させるプレス装置とを有する。これならば、導電性繊維シートの全面で均一に加熱された熱可塑性樹脂を均一に導電性繊維シートに含侵させることができる。   Moreover, the conductive fiber reinforced resin processing system according to the present invention applies pressure from both sides of the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus and the sheet structure heated by the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus. A pressing device for impregnating the conductive fiber sheet with a thermoplastic resin. If this is the case, the conductive fiber sheet can be uniformly impregnated with the thermoplastic resin uniformly heated on the entire surface of the conductive fiber sheet.

さらに本発明に係る導電性繊維強化樹脂成型システムは、上記の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置と、前記導電性繊維強化樹脂加熱加工装置により加熱されたシート構造体の両面から圧力を加えて前記熱可塑性樹脂を前記導電性繊維シートに含侵させるプレス装置と、前記プレス装置により熱可塑性樹脂が含侵されたシート構造体をプレス金型により成型する成型装置とを備える。   Furthermore, the conductive fiber reinforced resin molding system according to the present invention applies pressure from both sides of the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus and the sheet structure heated by the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus. A pressing device that impregnates the conductive fiber sheet with a thermoplastic resin; and a molding device that molds the sheet structure impregnated with the thermoplastic resin by the pressing device with a press mold.

その上本発明に係る導電性繊維強化樹脂成型システムは、シート構造体が、導電性繊維シートに熱可塑性樹脂が含侵されたもの(例えばプリプレグ)である場合には、上記の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置と、前記導電性繊維強化樹脂加工装置により加熱されたシート構造体をプレス金型により成型する成型装置とを備える。   Moreover, in the conductive fiber reinforced resin molding system according to the present invention, when the sheet structure is a conductive fiber sheet impregnated with a thermoplastic resin (for example, a prepreg), the above conductive fiber reinforced resin A resin heating processing device and a molding device for molding the sheet structure heated by the conductive fiber reinforced resin processing device with a press die.

このように構成した本発明によれば、導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体を全体に亘って均一に加熱することができる。これにより、導電性繊維シートに均一に熱可塑性樹脂を含侵させることができるようになり、又は、導電性繊維強化樹脂を用いた成型品の成型を容易にすることができる。   According to this invention comprised in this way, the sheet | seat structure which has a conductive fiber sheet and a thermoplastic resin can be heated uniformly over the whole. Thereby, a thermoplastic fiber can be uniformly impregnated into a conductive fiber sheet, or a molded product using a conductive fiber reinforced resin can be easily molded.

シート構造体を示す模式図。The schematic diagram which shows a sheet structure. カーボンファイバーの誘導発熱特性を示す図。The figure which shows the induction heat generation characteristic of carbon fiber. 本実施形態に係る導電性繊維強化樹脂成型システムを示す模式図。The schematic diagram which shows the conductive fiber reinforced resin molding system which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置の搬送方向に直交する断面を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross section orthogonal to the conveyance direction of the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus which concerns on the same embodiment. 第2実施形態に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置の搬送方向に直交する断面を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross section orthogonal to the conveyance direction of the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置の搬送方向に直交する断面を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross section orthogonal to the conveyance direction of the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置の搬送方向に沿った断面を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross section along the conveyance direction of the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 変形実施形態に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置の平板状コイルを示す平面図。The top view which shows the flat coil of the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus which concerns on deformation | transformation embodiment. 変形実施形態に係る誘導加熱装置の平板状コイルを示す平面図。The top view which shows the flat coil of the induction heating apparatus which concerns on deformation | transformation embodiment. 変形実施形態に係る誘導加熱装置の平板状コイルを示す平面図。The top view which shows the flat coil of the induction heating apparatus which concerns on deformation | transformation embodiment. 変形実施形態に係る誘導加熱装置の平板状コイルを示す平面図。The top view which shows the flat coil of the induction heating apparatus which concerns on deformation | transformation embodiment. 変形実施形態の誘導加熱装置の構成並びに各平板状要素コイルの3点の発熱量及びシート構造体の各点の合計発熱量を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the induction heating apparatus of deformation | transformation embodiment, the emitted-heat amount of 3 points | pieces of each flat element coil, and the total emitted-heat amount of each point of a sheet | seat structure. 変形実施形態に係るバッチ処理タイプの誘導加熱装置の縦断面図。The longitudinal section of the batch processing type induction heating device concerning a modification. 変形実施形態に係るバッチ処理タイプの誘導加熱装置の縦断面図。The longitudinal section of the batch processing type induction heating device concerning a modification. 変形実施形態に係るバッチ処理タイプの誘導加熱装置の横断面図。The cross-sectional view of the batch processing type induction heating apparatus according to a modified embodiment.

以下に本発明に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置を用いた導電性繊維強化樹脂成型システムの一実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a conductive fiber reinforced resin molding system using the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
第1実施形態に係る導電性繊維強化樹脂成型システム1は、導電性繊維シートである炭素繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体Wを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で連続的に誘導加熱して炭素繊維強化樹脂(CFRP)を製造するとともに、これにより製造された炭素繊維樹脂を成型して所望の成型品を製造するものである。
<First Embodiment>
The conductive fiber reinforced resin molding system 1 according to the first embodiment continuously inductively heats a sheet structure W having a carbon fiber sheet and a thermoplastic resin, which are conductive fiber sheets, at a medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz. Thus, a carbon fiber reinforced resin (CFRP) is produced, and the carbon fiber resin produced thereby is molded to produce a desired molded product.

シート構造体Wとしては、図1に示すように、炭素繊維束をシート状に加工して形成された炭素繊維シートW1と、熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂シートW2とを交互に積層した多層のものである。なお、図1においては、最上層及び最下層が炭素繊維シートW1であるが、熱可塑性樹脂シートW2であっても構わない。   As shown in FIG. 1, the sheet structure W is a multilayer in which carbon fiber sheets W1 formed by processing a carbon fiber bundle into a sheet shape and thermoplastic resin sheets W2 made of a thermoplastic resin are alternately laminated. belongs to. In FIG. 1, the uppermost layer and the lowermost layer are the carbon fiber sheets W1, but they may be the thermoplastic resin sheet W2.

ここで、10kHz〜100kHzの高周波では電流浸透深さが数ミクロンと浅く、CFRPの基材となる数百ミクロン〜数ミリのカーボンファイバークロス(炭素繊維織物)の誘導加熱には電流浸透深さが数ミリとなる50Hz〜1000Hzの中周波が適している。図2に示す特性グラフは、200Hz〜800Hzの場合のカーボンファイバーの誘導加熱特性を示すものである。この図2から分かるように、発熱効率及び負荷力率は、周波数が上昇するに連れて徐々に飽和する傾向である。この図2から1000Hzを超えたあたりで飽和すると推定され、電流浸透深さを考慮するとCFRPの基材となるカーボンファイバークロスの誘導加熱には、400Hz〜1000Hzが最適周波数であると判断できる。この中周波の生成は、変圧器の結線によって簡単にできるため、インバータを要する高周波に比べて大幅な低コストの電源とすることができる。   Here, at a high frequency of 10 kHz to 100 kHz, the current penetration depth is as shallow as several microns, and the current penetration depth is used for induction heating of a carbon fiber cloth (carbon fiber fabric) of several hundred microns to several millimeters which is a CFRP substrate. A medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz, which is several millimeters, is suitable. The characteristic graph shown in FIG. 2 shows the induction heating characteristic of the carbon fiber in the case of 200 Hz to 800 Hz. As can be seen from FIG. 2, the heat generation efficiency and the load power factor tend to gradually saturate as the frequency increases. It is estimated from this FIG. 2 that it is saturated around 1000 Hz, and considering the current penetration depth, it can be determined that 400 Hz to 1000 Hz is the optimum frequency for induction heating of the carbon fiber cloth serving as the CFRP base material. Since the generation of the intermediate frequency can be easily performed by connecting the transformers, the power source can be significantly reduced in cost compared to the high frequency that requires an inverter.

具体的に導電性繊維強化樹脂成型システム1は、図3に示すように、シート構造体Wの炭素繊維シートW1を加熱して熱可塑性樹脂W2を軟化又は溶融させる導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100と、当該導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100により加熱されたシート構造体Wの両面から圧力を加えて熱可塑性樹脂W2を炭素繊維シートW1に含侵させるプレス装置200と、当該プレス装置200により熱可塑性樹脂W2が含侵されたシート構造体W(プリプレグともいう。)をプレス金型K1、K2により成型する成型装置300とを備えている。なお、プレス装置200は、ロールプレスであり、例えば上ローラR1及び下ローラR2を有し、それらローラR1、R2の間にシート構造体Wを通すことによって、シート構造体Wがプレスされて熱可塑性樹脂W2が炭素繊維シートW1内に含侵される。また、プレス装置200の上ローラR1及び下ローラR2は、熱可塑性樹脂W2を炭素繊維シートW1に含侵させるために、常温又は熱可塑性樹脂の融点よりも低く温度設定されている。なお、プレス装置200は、ロールプレスの他、ベルトプレスであっても良い。また、成型装置300は、上金型K1及び下金型K2を有し、それら金型K1、K2の間に前記プリプレグWを配置するとともに、上金型K1及び下金型K2によりプリプレグWがプレスされることによって成型される。なお、成型装置300による成型に当たって別途導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100によりプリプレグW内の熱可塑性樹脂を軟化、溶融させても良い。また、プリプレグを、加圧ローラや加圧ベルト等で加圧して含侵させて形成すると、炭素繊維シートW1から熱可塑性樹脂W2が染み出て加圧ローラや加圧ベルトに付着して取れなくなってしまうという問題がある。ここで、以下に示す導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100を用いた誘導加熱において、シート構造体Wの両端部を平面方向に引っ張ることで、溶融した熱可塑性樹脂W2を炭素繊維シートW1に含侵させることも考えられる。   Specifically, as shown in FIG. 3, the conductive fiber reinforced resin molding system 1 heats the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W to soften or melt the thermoplastic resin W2, thereby heating the conductive fiber reinforced resin. 100, a press apparatus 200 that impregnates the carbon fiber sheet W1 with the thermoplastic resin W2 by applying pressure from both sides of the sheet structure W heated by the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus 100, and the press apparatus 200 And a molding apparatus 300 that molds the sheet structure W (also referred to as a prepreg) impregnated with the thermoplastic resin W2 by the press dies K1 and K2. The press device 200 is a roll press, and has, for example, an upper roller R1 and a lower roller R2, and the sheet structure W is pressed and heated by passing the sheet structure W between the rollers R1 and R2. The plastic resin W2 is impregnated in the carbon fiber sheet W1. Further, the upper roller R1 and the lower roller R2 of the press device 200 are set at a temperature lower than the normal temperature or the melting point of the thermoplastic resin in order to impregnate the thermoplastic resin W2 into the carbon fiber sheet W1. The press device 200 may be a belt press in addition to a roll press. The molding apparatus 300 includes an upper mold K1 and a lower mold K2, and the prepreg W is disposed between the molds K1 and K2, and the prepreg W is formed by the upper mold K1 and the lower mold K2. Molded by pressing. Note that the thermoplastic resin in the prepreg W may be softened and melted separately by the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus 100 in molding by the molding apparatus 300. Further, when the prepreg is formed by being impregnated by pressing with a pressure roller or a pressure belt, the thermoplastic resin W2 oozes out from the carbon fiber sheet W1 and cannot be removed by adhering to the pressure roller or pressure belt. There is a problem that it ends up. Here, in the induction heating using the conductive fiber reinforced resin heating processing apparatus 100 shown below, the molten thermoplastic resin W2 is included in the carbon fiber sheet W1 by pulling both ends of the sheet structure W in the plane direction. It can also be invaded.

しかして本実施形態の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100は、図4に示すように、シート構造体Wが搬送される搬送通路2と、この搬送通路2の上側に配置されて、中心部に搬送通路2に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイル3と、搬送通路2の下側に配置されて、中心部に搬送通路2に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイル4と、第1の平板状コイル3の周囲に配置され、第1の平板状コイル3により発生した磁束を搬送通路2の左右外側に導く外周磁路を形成する第1の外周磁路部材5と、第2の平板状コイル4の周囲に配置され、第2の平板状コイル4により発生した磁束を搬送通路2の左右外側に導く外周磁路を形成する第2の外周磁路部材6とを備えている。   As shown in FIG. 4, the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus 100 of the present embodiment is disposed on the upper side of the conveyance path 2 where the sheet structure W is conveyed, and the center portion. A first flat coil 3 provided with a magnetic path orthogonal to the conveyance path 2 and a second magnetic path disposed below the conveyance path 2 and provided with a magnetic path orthogonal to the conveyance path 2 at the center. Flat coil 4 and a first outer periphery that is arranged around the first flat coil 3 and forms an outer peripheral magnetic path that guides the magnetic flux generated by the first flat coil 3 to the left and right outer sides of the conveyance path 2. A second outer peripheral magnet which is arranged around the magnetic path member 5 and the second flat coil 4 and forms an outer peripheral magnetic path for guiding the magnetic flux generated by the second flat coil 4 to the left and right outer sides of the conveyance path 2. And a road member 6.

第1の平板状コイル3及び第2の平板状コイル4は互いに同一構成及び同一形状をなし、平面視において概略矩形状をなすものである。これら平板状コイル3、4の中心部には、コイル中心磁路を形成する中心鉄心31、41が設けられている。また、搬送通路2に搬送されるシート構造体Wの幅方向の寸法よりも平板状コイル3、4の幅方向の寸法の方が大きくなるように構成している。さらに、第1及び第2の平板状コイル4と搬送通路2との間には絶縁板7が設けられており、コイル3、4とシート構造体Wとの間の短絡を防止している。なお、この絶縁板7により搬送通路2の上下面(上下の境界)が形成される。   The first flat coil 3 and the second flat coil 4 have the same configuration and the same shape, and have a substantially rectangular shape in plan view. Central iron cores 31 and 41 that form a coil center magnetic path are provided at the center of these flat coils 3 and 4. In addition, the widthwise dimension of the flat coils 3 and 4 is configured to be larger than the widthwise dimension of the sheet structure W conveyed to the conveyance path 2. Furthermore, an insulating plate 7 is provided between the first and second flat coil 4 and the conveyance path 2 to prevent a short circuit between the coils 3 and 4 and the sheet structure W. The insulating plate 7 forms upper and lower surfaces (upper and lower boundaries) of the conveyance path 2.

第1の外周磁路部材5及び第2の外周磁路部材6はそれぞれ、第1の平板状コイル3及び第2の平板状コイル4の周囲に配置されるものである。具体的には、第1の外周磁路部材5は、第1の平板状コイル3の上面、前後側面(搬送方向に沿った方向に対向する側面)及び左右側面(搬送方向に直交する方向に対向する側面)を覆うことにより第1の平板状コイル3を収容する磁性体金属からなるコイル収容容器であり、下面が開口する概略中空直方体形状をなす。また、第2の外周磁路部材6は、第2の平板状コイル4の下面、前後側面及び左右側面を覆うことにより第2の平板状コイル4を収容する磁性体金属からなるコイル収容容器であり、上面が開口する概略中空直方体形状をなす。   The 1st outer periphery magnetic path member 5 and the 2nd outer periphery magnetic path member 6 are arrange | positioned around the 1st flat coil 3 and the 2nd flat coil 4, respectively. Specifically, the first outer peripheral magnetic path member 5 includes the upper surface, the front and rear side surfaces (side surfaces facing the direction along the transport direction), and the left and right side surfaces (the direction orthogonal to the transport direction) of the first flat coil 3. It is a coil housing container made of a magnetic metal that houses the first flat coil 3 by covering the opposing side surfaces, and has a substantially hollow rectangular parallelepiped shape with an open bottom surface. The second outer magnetic path member 6 is a coil container made of a magnetic metal that houses the second flat coil 4 by covering the lower surface, front and rear side surfaces, and left and right side surfaces of the second flat coil 4. It has a substantially hollow rectangular parallelepiped shape with an upper surface opened.

また、本実施形態では、第1及び第2の外周磁路部材5、6の発熱を避けるために、第1及び第2の外周磁路部材5、6に、短絡電流防止用のスリットSを形成している。その他、第1及び第2の外周磁路部材5、6の発熱を避けるために、第1及び第2の外周磁路部材5、6を、珪素鋼鉄等の絶縁薄板磁性体を積層して構成しても良い。また、補助加熱等に使用するため積極的に第1及び第2の外周磁路部材5、6も加熱する場合には、中実又はスリットの深さを調整した磁性体を採用することが考えられる。   In the present embodiment, in order to avoid the heat generation of the first and second outer magnetic path members 5 and 6, the first and second outer magnetic path members 5 and 6 are provided with slits S for preventing a short-circuit current. Forming. In addition, in order to avoid heat generation of the first and second outer magnetic path members 5 and 6, the first and second outer magnetic path members 5 and 6 are configured by laminating insulating thin plate magnetic bodies such as silicon steel. You may do it. Further, when the first and second outer peripheral magnetic path members 5 and 6 are also actively heated for use in auxiliary heating or the like, it is considered to adopt a solid or a magnetic body whose slit depth is adjusted. It is done.

さらに、第1の外周磁路部材5の左右側壁51、52は、搬送通路2よりも外側に位置しており、本実施形態ではこの左右側壁51、52が搬送通路2の左右側面(左右の境界)を形成する。同様に、第2の外周磁路部材6の左右側壁61、62は、搬送通路2よりも外側に位置しており、この左右側壁61、62が搬送通路2の左右側面(左右の境界)を形成する。このように本実施形態では、第1の外周磁路部材5の左右側壁51、52及び第2の外周磁路部材6の左右側壁61、62が搬送通路2の幅方向の寸法を規定する。   Furthermore, the left and right side walls 51 and 52 of the first outer peripheral magnetic path member 5 are located outside the transport path 2. In the present embodiment, the left and right side walls 51 and 52 are the left and right side surfaces (left and right sides) Forming a boundary). Similarly, the left and right side walls 61 and 62 of the second outer peripheral magnetic path member 6 are located outside the transport path 2, and the left and right side walls 61 and 62 define the left and right side surfaces (left and right boundaries) of the transport path 2. Form. Thus, in the present embodiment, the left and right side walls 51 and 52 of the first outer peripheral magnetic path member 5 and the left and right side walls 61 and 62 of the second outer peripheral magnetic path member 6 define the widthwise dimension of the transport path 2.

そして、第1の外周磁路部材5の左右側壁51、52の下端部と第2の外周磁路部材6の左右側壁61、62の上端部とは、互いに接続されている。このように第1の外周磁路部材5及び第2の外周磁路部材6を接続することで、第1及び第2の平板状コイル3、4により発生した磁束が通る磁路の磁気抵抗を小さくし、力率を高くして加熱効率を改善している。   The lower end portions of the left and right side walls 51 and 52 of the first outer peripheral magnetic path member 5 and the upper end portions of the left and right side walls 61 and 62 of the second outer peripheral magnetic path member 6 are connected to each other. By connecting the first outer magnetic path member 5 and the second outer magnetic path member 6 in this way, the magnetic resistance of the magnetic path through which the magnetic flux generated by the first and second flat coils 3 and 4 passes is reduced. The heating efficiency is improved by reducing the power factor and increasing the power factor.

この導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100では、平板状コイル3、4により発生した磁束は、コイル中心に設置してある中心鉄心31、41により形成されるコイル中心磁路から外周磁路部材5、6により形成される外周磁路を通って循環する。これにより、第1の平板状コイル3及び第2の平板状コイル4の間にあるシート構造体Wの炭素繊維シートW1に誘導電流が誘起されて炭素繊維シートW1が加熱される。また、第1の外周磁路部材5の左右側壁51、52及び第2の外周磁路部材6の左右側壁61、62が炭素繊維シートW1の外側まで延長しているので、第1及び第2の平板状コイル3、4による磁路が、搬送通路2に搬送される炭素繊維シートW1の左右両端部を通り、炭素繊維シートW1の左右両端部を確実に加熱することができる。これにより、炭素繊維シートW1を幅方向に均一に加熱することができ、加熱された炭素繊維シートW1の周囲に配置された熱可塑性樹脂W2が炭素繊維シートW1により加熱されて熱可塑性樹脂が軟化又は溶融する。   In this conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus 100, the magnetic flux generated by the flat coils 3 and 4 is changed from the coil center magnetic path formed by the central cores 31 and 41 installed at the center of the coil to the outer peripheral magnetic path member 5. , 6 circulates through the outer peripheral magnetic path formed by. Thereby, an induced current is induced in the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W between the first flat coil 3 and the second flat coil 4, and the carbon fiber sheet W1 is heated. Moreover, since the left and right side walls 51 and 52 of the first outer peripheral magnetic path member 5 and the left and right side walls 61 and 62 of the second outer peripheral magnetic path member 6 extend to the outside of the carbon fiber sheet W1, the first and second The magnetic paths formed by the flat coils 3 and 4 pass through the left and right ends of the carbon fiber sheet W1 conveyed to the conveyance path 2, and the left and right ends of the carbon fiber sheet W1 can be reliably heated. As a result, the carbon fiber sheet W1 can be heated uniformly in the width direction, and the thermoplastic resin W2 disposed around the heated carbon fiber sheet W1 is heated by the carbon fiber sheet W1 to soften the thermoplastic resin. Or melt.

このように構成した本実施形態に係る導電性繊維強化樹脂成型システム1によれば、第1及び第2の平板状コイル3、4で発生した磁束は、コイル3、4の中心磁路から外周磁路を通って循環することになり、第1及び第2の平板状コイル3、4の間にあるシート構造体Wの炭素繊維シートW1に誘導電流が誘起されて炭素繊維シートW1が加熱される。特に、第1及び第2の外周磁路部材5、6が、搬送通路2の左右外側に外周磁路を延長するとともに、第1及び第2の外周磁路部材5、6が互いに接続されているので、炭素繊維シートW1の左右端部を中央部と同様に加熱させることができるだけでなく、外周磁路の磁気抵抗を小さくすることができる。これにより、シート構造体Wの炭素繊維シートW1を幅方向に亘って均一に加熱することができるため、当該炭素繊維シートW1を介して熱可塑性樹脂W2が万遍なく軟化又は溶融される。したがって、プレス装置200によって、炭素繊維シートW1に均一に熱可塑性樹脂W2を含侵させることができるようになり、又は、成型装置300によって、炭素繊維強化樹脂を用いた成型品の成型を容易にすることができる。なお、第1及び第2の外周磁路部材5、6の寸法を調整することによって、搬送通路2の左右方向寸法を適宜設定することができる。   According to the conductive fiber reinforced resin molding system 1 according to the present embodiment configured as described above, the magnetic flux generated in the first and second flat coils 3 and 4 is transmitted from the center magnetic path of the coils 3 and 4 to the outer periphery. Circulating through the magnetic path, an induced current is induced in the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W between the first and second flat plate coils 3 and 4, and the carbon fiber sheet W1 is heated. The In particular, the first and second outer peripheral magnetic path members 5 and 6 extend the outer peripheral magnetic path to the left and right outer sides of the conveyance path 2, and the first and second outer peripheral magnetic path members 5 and 6 are connected to each other. Therefore, not only can the left and right end portions of the carbon fiber sheet W1 be heated in the same manner as the central portion, but also the magnetic resistance of the outer peripheral magnetic path can be reduced. Thereby, since the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W can be heated uniformly over the width direction, the thermoplastic resin W2 is uniformly softened or melted through the carbon fiber sheet W1. Accordingly, the press device 200 can uniformly impregnate the carbon fiber sheet W1 with the thermoplastic resin W2, or the molding device 300 can easily mold the molded product using the carbon fiber reinforced resin. can do. In addition, the left-right direction dimension of the conveyance path 2 can be set suitably by adjusting the dimension of the 1st and 2nd outer periphery magnetic path members 5 and 6. FIG.

<第2実施形態>
第2実施形態に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100は、図5に示すように、前記第1実施形態の構成に加えて、更に、第1の外周磁路部材5の外側に、第1の平板状コイル3と同心状に巻回された第1の外周コイル9と、第2の外周磁路部材6の外側に、第2の平板状コイル4と同心状に巻回された第2の外周コイル10とを備える。
Second Embodiment
As shown in FIG. 5, in addition to the configuration of the first embodiment, the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus 100 according to the second embodiment further includes the first outer peripheral magnetic path member 5 on the outer side. The first outer peripheral coil 9 wound concentrically with the first flat coil 3 and the second outer peripheral magnetic path member 6 are wound concentrically with the second flat coil 4. 2 outer peripheral coils 10.

具体的には、第1の外周磁路部材5の周囲に第1の外周コイル9が設けられるとともに、第2の外周磁路部材6の周囲に第2の外周コイル10が設けられている。第1の外周コイル9は、第1の平板状コイル3と同心円状に第1の外周磁路部材5の周囲に巻回して設けられている。また、第2の外周コイル10は、第1の平板状コイル3と同心円状に第2の外周磁路部材6の周囲に巻回して設けられている。   Specifically, a first outer coil 9 is provided around the first outer magnetic path member 5, and a second outer coil 10 is provided around the second outer magnetic path member 6. The first outer coil 9 is provided by being wound around the first outer magnetic path member 5 concentrically with the first flat coil 3. The second outer peripheral coil 10 is provided by being wound around the second outer peripheral magnetic path member 6 concentrically with the first flat coil 3.

そして、この第1の外周コイル9の周囲には、第1の外周コイル9の上面及び側周面を覆う磁性体金属からなる第1のカバー部材11が設けられ、第2の外周コイル10の周囲には、第2の外周コイル10の下面及び側周面を覆う磁性体金属からなる第2のカバー部材12が設けられている。また、第1のカバー部材11及び第2のカバー部材12は、それぞれ第1の外周磁路部材5及び第2の外周磁路部材6に設けられている。なお、第1のカバー部材11及び第2のカバー部材12には、発熱を防止するためのスリットSが形成されている。   A first cover member 11 made of a magnetic metal covering the upper surface and the side peripheral surface of the first outer peripheral coil 9 is provided around the first outer peripheral coil 9. Around the periphery, a second cover member 12 made of a magnetic metal that covers the lower surface and the side surface of the second outer coil 10 is provided. Moreover, the 1st cover member 11 and the 2nd cover member 12 are provided in the 1st outer periphery magnetic path member 5 and the 2nd outer periphery magnetic path member 6, respectively. The first cover member 11 and the second cover member 12 are formed with slits S for preventing heat generation.

この第1及び第2のカバー部材11、12によって、第1及び第2の外周コイル9、10により発生した磁束が第1の外周磁路部材5の側壁及び第2の外周磁路部材6の側壁を介してシート構造体Wの左右両端部を通過する磁路が形成される。これにより、シート構造体Wの炭素繊維シートW1の左右両端部を確実に加熱することができる。   The first and second cover members 11, 12 cause the magnetic flux generated by the first and second outer coils 9, 10 to be applied to the side walls of the first outer magnetic path member 5 and the second outer magnetic path member 6. Magnetic paths that pass through the left and right ends of the sheet structure W are formed through the side walls. Thereby, the right and left both ends of the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W can be reliably heated.

なお、第1のカバー部材11の自由端部(側壁の下端部)と第2のカバー部材12の自由端部(側壁の上端部)とを互いに接続して、第1及び第2の外周コイル9、10により発生した磁束が通る磁路の磁気抵抗を小さくし、力率を高くして加熱効率を改善しても良い。   In addition, the free end part (lower end part of the side wall) of the 1st cover member 11 and the free end part (upper end part of the side wall) of the 2nd cover member 12 are mutually connected, and the 1st and 2nd outer periphery coil The heating efficiency may be improved by reducing the magnetic resistance of the magnetic path through which the magnetic flux generated by 9, 10 passes, and increasing the power factor.

なお、第2実施形態の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100において、平板状コイル3、4の通電量と外周コイル9、10の通電量とを調整することで、シート構造体Wの炭素繊維シートW1の幅方向の温度分布を制御することが可能となる。   In the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus 100 of the second embodiment, the carbon fiber of the sheet structure W is adjusted by adjusting the energization amount of the flat coils 3 and 4 and the energization amount of the outer peripheral coils 9 and 10. It becomes possible to control the temperature distribution in the width direction of the sheet W1.

<第3実施形態>
第3実施形態に係る導電性繊維強化樹脂加熱加工装置100は、図6及び図7に示すように、前記第1実施形態の構成に加えて、更に、第1の外周磁路部材5及び第2の外周磁路部材6における左右外側面にそれぞれ接触して設けられた鉄心部材13と、この鉄心部材13に巻回された外周コイル14とを有する。
<Third Embodiment>
As shown in FIGS. 6 and 7, the conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus 100 according to the third embodiment further includes the first outer magnetic path member 5 and the first in addition to the configuration of the first embodiment. The outer peripheral magnetic path member 6 has an iron core member 13 provided in contact with the left and right outer surfaces, and an outer coil 14 wound around the iron core member 13.

鉄心部材13は、カットコア型の巻鉄心であり、一方のカット面が第1の外周磁路部材5の側面に面接触して設けられ、他方のカット面が第2の外周磁路部材6の側面に面接触して設けられている。また、この鉄心部材13及び外周コイル14は、図7に示すように、シート構造体Wの搬送方向に沿って左右に複数個(図7では左右に4個)設けられている。   The iron core member 13 is a cut core type wound iron core, one cut surface is provided in surface contact with the side surface of the first outer magnetic path member 5, and the other cut surface is the second outer magnetic path member 6. It is provided in surface contact with the side surface of. In addition, as shown in FIG. 7, a plurality of iron core members 13 and outer peripheral coils 14 are provided on the left and right (four on the left and right in FIG. 7) along the conveying direction of the sheet structure W.

この鉄心部材13によって、外周コイル14により発生した磁束が、第1の外周磁路部材5の側壁及び第2の外周磁路部材6の側壁を介してシート構造体Wの左右両端部を通過する磁路が形成される。これにより、シート構造体Wの炭素繊維シートW1の左右両端部を確実に加熱することができる。   By this iron core member 13, the magnetic flux generated by the outer peripheral coil 14 passes through the left and right ends of the sheet structure W via the side wall of the first outer peripheral magnetic path member 5 and the side wall of the second outer peripheral magnetic path member 6. A magnetic path is formed. Thereby, the right and left both ends of the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W can be reliably heated.

なお、第1及び第2の外周磁路部材5、6の発熱を抑えてシート構造体Wの炭素繊維シートW1の左右両端部の発熱比率を大きくするために、第1及び第2の外周磁路部材5、6における鉄心部材接触面に適度の深さのスリットSを加工して短絡電流を低下させるようにしている。   In order to suppress the heat generation of the first and second outer peripheral magnetic path members 5 and 6 and increase the heat generation ratio of the left and right ends of the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W, the first and second outer peripheral magnetic paths A slit S having an appropriate depth is processed on the contact surface of the iron core member in the road members 5 and 6 to reduce the short-circuit current.

また、前記第2実施形態と同様に、平板状コイル3、4の通電量と外周コイル14の通電量とを調整することによって、シート構造体Wの炭素繊維シートW1の幅方向の温度分布を制御することが可能となる。   Similarly to the second embodiment, the temperature distribution in the width direction of the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W is adjusted by adjusting the energization amount of the flat coils 3 and 4 and the energization amount of the outer peripheral coil 14. It becomes possible to control.

なお、本発明は前記各実施形態に限られるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、図8に示すように、第1の平板状コイル3及び第2の平板状コイル4が、複数の平板状要素コイルに分割して、それら複数の平板状要素コイルを、左右にずれて配置させても良い。図8には、平板状コイル3、4を、互いに同一構成及び同一形状をなす2つの平板状要素コイルC1、C2に分割した場合を示している。この2つの平板状要素コイルC1、C2は、平板状コイル3、4と同様に、平面視において概略矩形状をなすものであり、その中心部には、コイル中心磁路を形成する中心鉄心C11、C12が設けられている。そして、2つの平板状要素コイルC1、C2は、中心軸が同一方向を向いて配置されるとともに、一方の平板状要素コイルC1の中心軸が、他方の平板状要素コイルC2の巻回コイルの巻回径を2分割する位置となるように配置している。つまり、平板状要素コイルC1、C2の中心鉄心C11、C12の幅寸法を2S、平板状要素コイルC1、C2の巻回コイルの巻回径をDとした場合、2つの中心軸のずれ幅が、D/2+Sとなるように配置している。これにより、シート構造体Wの左右の温度分布をより一層均一化することができる。   For example, as shown in FIG. 8, the first flat coil 3 and the second flat coil 4 are divided into a plurality of flat element coils, and the plurality of flat element coils are shifted to the left and right. It may be arranged. FIG. 8 shows a case where the flat coils 3 and 4 are divided into two flat element coils C1 and C2 having the same configuration and the same shape. The two flat element coils C1 and C2 have a substantially rectangular shape in plan view like the flat coils 3 and 4, and a central iron core C11 that forms a coil central magnetic path at the center thereof. , C12 is provided. The two flat element coils C1 and C2 are arranged such that the central axis faces the same direction, and the central axis of one flat element coil C1 is the winding coil of the other flat element coil C2. It arrange | positions so that it may become a position which divides a winding diameter into two. That is, when the width dimension of the central cores C11 and C12 of the flat element coils C1 and C2 is 2S and the winding diameter of the winding coil of the flat element coils C1 and C2 is D, the deviation width of the two central axes is , D / 2 + S. Thereby, the left and right temperature distribution of the sheet structure W can be made more uniform.

また、図9に示すように、第1の平板状コイル3及び第2の平板状コイル4を、複数の平板状要素コイルCに分割して、搬送方向に直交する幅方向に少なくとも1つの平板状要素コイルCを配置してなるコイルユニットCxを搬送方向に沿って多段に配置するとともに、少なくとも1つのコイルユニットCxにおいて当該コイルユニットCxを構成する平板状要素コイルCが、シート構造体Wから幅方向外側にはみ出すように配置しても良い。具体的には、隣接する2つのコイルユニットCxを構成する平板状要素コイルCが幅方向にずれて配置されている。   Further, as shown in FIG. 9, the first flat coil 3 and the second flat coil 4 are divided into a plurality of flat element coils C, and at least one flat plate in the width direction orthogonal to the conveying direction. The coil units Cx formed by disposing the element coils C are arranged in multiple stages along the conveying direction, and at least one coil unit Cx includes a flat element coil C constituting the coil unit Cx from the sheet structure W. You may arrange | position so that it may protrude to the width direction outer side. Specifically, the flat element coils C constituting the two adjacent coil units Cx are arranged shifted in the width direction.

図9では、第1の平板状コイル3及び第2の平板状コイル4を、同一形状をなす4つの平板状要素コイルC1〜C4に分割して、搬送方向に直交する幅方向に2つの平板状要素コイルC1及びC2、C3及びC4を配置してなるコイルユニットCx1、Cx2を搬送方向に沿って2段階に配置している。そして、搬送上流側のコイルユニットCx1を構成する右側の平板状要素コイルC1の右側部分がシート構造体Wの右側端部よりも右側にはみ出るように配置されている。また、搬送下流側のコイルユニットCx2を構成する左側の平板状要素コイルC4の左側部分がシート構造体Wの左側端部よりも左側にはみ出るように配置されている。   In FIG. 9, the first flat coil 3 and the second flat coil 4 are divided into four flat element coils C1 to C4 having the same shape, and two flat plates in the width direction perpendicular to the conveying direction. Coil units Cx1 and Cx2 formed by arranging the element coils C1 and C2, C3 and C4 are arranged in two stages along the conveying direction. The right flat element coil C1 constituting the coil unit Cx1 on the upstream side of the conveyance is arranged such that the right side portion of the right side flat element coil C1 protrudes to the right side of the right end portion of the sheet structure W. Further, the left side portion of the left plate-shaped element coil C4 constituting the coil unit Cx2 on the downstream side of the conveyance is arranged so as to protrude to the left side from the left end portion of the sheet structure W.

ここで、平板状要素コイルC1〜C4の中心鉄心の幅寸法を2S、平板状要素コイルC1〜C4の巻回コイルの巻回径をDとした場合、平板状要素コイルC1〜C4における中心から距離「D/2+S」の位置、つまり、平板状要素コイルC1〜C4における巻回コイルの巻回径を2分割する位置が最も発熱量が多くなる。   Here, when the width dimension of the central core of the flat element coils C1 to C4 is 2S and the winding diameter of the winding coil of the flat element coils C1 to C4 is D, from the center in the flat element coils C1 to C4. The position of the distance “D / 2 + S”, that is, the position at which the winding diameter of the winding coil in the flat element coils C1 to C4 is divided into two, generates the largest amount of heat.

したがって、シート構造体Wの幅方向一端部及び他端部が、搬送途中において少なくとも1つのコイルユニットCx1、Cx2において、当該コイルユニットCx1、Cx2を構成する平板状要素コイルC1〜C4の「D/2+S」の位置を通過するように構成している。これならば、シート構造体Wの幅方向一端部及び他端部を効率良く加熱することができる。   Therefore, one end and the other end in the width direction of the sheet structure W are in the middle of the conveyance in at least one coil unit Cx1, Cx2, and “D / It is configured to pass through the position of “2 + S”. If it is this, the width direction one end part and other end part of the sheet | seat structure W can be heated efficiently.

図9では、平面視において、シート構造体Wの右側端部が、平板状要素コイルC1の右側においてコイルC1の中心から「D/2+S」の位置を通過し、シート構造体Wの左側端部が、平板状要素コイルC4の左側においてコイルC4の中心から「D/2+S」の位置を通過する。なお、搬送上流のコイルユニットCx1と搬送下流のコイルユニットCx2がともに同一形状の平板状要素コイルC1〜C4から構成されていることから、搬送上流のコイルユニットCx1と搬送下流のコイルユニットCx2とのずれ幅がD/2+Sとなる。また、第1の平板状コイル群3及び第2の平板状コイル群4は、平面視において、複数の平板状要素コイルC1〜C4がコイル群の中心Xに対して点対称となるように配置されている。さらに、シート構造体Wの右側端部からはみ出た平板状要素コイルC1のはみ出た部分形状と、シート構造体Wの左側端部からはみ出た平板状要素コイルC4のはみ出た部分形状とが同一となる。   In FIG. 9, in plan view, the right end of the sheet structure W passes through the position “D / 2 + S” from the center of the coil C1 on the right side of the flat element coil C1, and the left end of the sheet structure W Passes through the position of “D / 2 + S” from the center of the coil C4 on the left side of the flat element coil C4. In addition, since both the upstream coil unit Cx1 and the downstream coil unit Cx2 are composed of the same plate-shaped element coils C1 to C4, the upstream upstream coil unit Cx1 and the downstream transport coil unit Cx2 The deviation width is D / 2 + S. Further, the first flat coil group 3 and the second flat coil group 4 are arranged so that the plurality of flat element coils C1 to C4 are point-symmetric with respect to the center X of the coil group in plan view. Has been. Further, the protruding part shape of the flat element coil C1 protruding from the right end part of the sheet structure W is the same as the protruding part shape of the flat element coil C4 protruding from the left end part of the sheet structure W. Become.

上記構成の第1の平板状コイル群3及び第2の平板状コイル群4の間を通過するシート構造体Wは、まず、搬送上流のコイルユニットCx1を通過する。このとき、シート構造体Wの右側端部は、平面視において、搬送上流のコイルユニットCx1の右側の平板状要素コイルC1の右側においてコイルC1の中心から「D/2+S」の位置を通過する。一方、シート構造体Wの左側端部は、平面視において、搬送上流のコイルユニットCx1の左側の平板状要素コイルC2の左側端又はその近傍を通過する。   The sheet structure W that passes between the first flat coil group 3 and the second flat coil group 4 having the above configuration first passes through the upstream coil unit Cx1. At this time, the right end portion of the sheet structure W passes through the position of “D / 2 + S” from the center of the coil C1 on the right side of the flat plate element coil C1 on the right side of the coil unit Cx1 on the upstream side in plan view. On the other hand, the left end portion of the sheet structure W passes through the left end of the flat element coil C2 on the left side of the coil unit Cx1 on the upstream side in the plan view or the vicinity thereof in the plan view.

次に、シート構造体Wは、搬送下流のコイルユニットCx2を通過する。このとき、シート構造体Wの右側端部は、平面視において、搬送下流のコイルユニットCx2の右側の平板状要素コイルC3の右側端又はその近傍を通過する。一方、シート構造体Wの左側端部は、平面視において、搬送下流のコイルユニットCx2の左側の平板状要素コイルC4の左側においてコイルC4の中心から「D/2+S」の位置を通過する。   Next, the sheet structure W passes through the coil unit Cx2 on the downstream side of conveyance. At this time, the right end portion of the sheet structure W passes through the right end or the vicinity thereof of the flat plate element coil C3 on the right side of the coil unit Cx2 on the downstream side in plan view. On the other hand, the left end portion of the sheet structure W passes through a position “D / 2 + S” from the center of the coil C4 on the left side of the flat plate element coil C4 on the left side of the coil unit Cx2 on the downstream side in plan view.

このように搬送通路2を通過したシート構造体Wの右側端部は、平板状要素コイルC1の「D/2+S」の位置と平板状要素コイルC3の右側端又はその近傍を通過し、シート構造体Wの左側端部は、平板状要素コイルC4の「D/2+S」の位置と平板状要素コイルC2の左側端又はその近傍を通過することになる。これにより、シート構造体Wの左右両端部における発熱量は同一となり、シート構造体Wの右側端部の温度及び左側端部の温度を略同一にすることができる。   Thus, the right end portion of the sheet structure W that has passed through the conveyance path 2 passes through the position of “D / 2 + S” of the flat element coil C1 and the right end of the flat element coil C3 or the vicinity thereof, and the sheet structure The left end of the body W passes through the position “D / 2 + S” of the flat element coil C4 and the left end of the flat element coil C2 or the vicinity thereof. Thereby, the calorific values at the left and right ends of the sheet structure W are the same, and the temperature at the right end and the left end of the sheet structure W can be made substantially the same.

また、第1の平板状コイル群3及び第2の平板状コイル群4において、複数の平板状要素コイルC1〜C4がコイル群の中心Xに対して点対称であるので、搬送通路2を通過したシート構造体Wの幅方向各部における発熱量が、当該シート構造体Wの幅方向中心に対して左右対称となり、シート構造体Wの幅方向における温度分布を均一化することができる。   Further, in the first flat coil group 3 and the second flat coil group 4, the plurality of flat element coils C <b> 1 to C <b> 4 are point symmetric with respect to the center X of the coil group. The amount of heat generated in each part in the width direction of the sheet structure W becomes symmetrical with respect to the center in the width direction of the sheet structure W, and the temperature distribution in the width direction of the sheet structure W can be made uniform.

例えば、前記実施形態では、2つの平板状要素コイルからなるコイルユニットを搬送方向に沿って2段配置したものであったが、その他、図10に示すように、第1及び第2の平板状コイル群3、4は、1つの平板状要素コイルCからなるコイルユニットCxを搬送方向に沿って多段(図10では2段)に配置したものであっても良い。この場合であっても、シート構造体Wの右側端部が、搬送上流のコイルユニットCx1(平板状要素コイルC1)の右側においてコイルC1の中心から「D/2+S」の位置を通過するようにし、シート構造体Wの左側端部が、搬送下流のコイルユニットCx2(平板状要素コイルC2)の左側においてコイル中心から「D/2+S」の位置を通過するようにする。   For example, in the above embodiment, the coil units composed of two flat element coils are arranged in two stages along the transport direction. In addition, as shown in FIG. The coil groups 3 and 4 may be configured such that the coil units Cx including one flat element coil C are arranged in multiple stages (two stages in FIG. 10) along the transport direction. Even in this case, the right end portion of the sheet structure W passes through the position “D / 2 + S” from the center of the coil C1 on the right side of the coil unit Cx1 (flat element coil C1) upstream of the conveyance. The left end portion of the sheet structure W passes through the position “D / 2 + S” from the coil center on the left side of the coil unit Cx2 (flat element coil C2) on the downstream side of the conveyance.

また、図11に示すように、3つ以上(図11では3つ)の平板状要素コイルCからなるコイルユニットCxを搬送方向に沿って3段以上(図11では3段)配置しても良い。このとき隣接するコイルユニットCxの(平板状要素コイルC)ずれ量を調整して、シート構造体Wの幅方向における温度分布を均一化する。図11においては、搬送最上流のコイルユニットCx1と搬送最下流のコイルユニットCx3とのずれ幅がD/2+Sとなり、搬送中流のコイルユニットCx2がその中間のずれ幅(D/4+S/2)となるように配置されている。   Further, as shown in FIG. 11, three or more (three in FIG. 11) coil units Cx including three or more (three in FIG. 11) flat element coils C may be arranged along the transport direction. good. At this time, the deviation of the (flat plate element coil C) between adjacent coil units Cx is adjusted to make the temperature distribution in the width direction of the sheet structure W uniform. In FIG. 11, the deviation width between the most upstream coil unit Cx1 and the most downstream coil unit Cx3 is D / 2 + S, and the middle conveyance coil unit Cx2 is the middle deviation width (D / 4 + S / 2). It is arranged to be.

さらに、各コイルユニットCxを構成する平板状要素コイルCの個数が異なるようにしても良いし、また、各コイルユニットCxを構成する平板状要素コイルCの形状も同一でなくとも良い。また、1つのコイルユニットCx内で異なる形状の平板状要素コイルCを用いても良い。このように個数や形状を種々組わせることによって、幅方向の温度分布を均一化させることができる。   Further, the number of flat element coils C constituting each coil unit Cx may be different, and the shape of the flat element coils C constituting each coil unit Cx may not be the same. Moreover, you may use the flat element coil C of a different shape within one coil unit Cx. Thus, the temperature distribution in the width direction can be made uniform by combining various numbers and shapes.

図12には、3つのコイルユニットCx1〜Cx3を有するコイル群3、4について例示している。図12において、搬送最上流のコイルユニットCx1及び搬送最下流のコイルユニットCx3が、大小2種類の平板状要素コイルCm、Cnからなり、搬送中流のコイルユニットCx2が1種類の平板状要素コイルChからなる場合を示している。   FIG. 12 illustrates the coil groups 3 and 4 having three coil units Cx1 to Cx3. In FIG. 12, the most upstream coil unit Cx1 and the most downstream coil unit Cx3 are made up of two types of large and small flat element coils Cm and Cn, and the middle transfer coil unit Cx2 is one kind of flat element coil Ch. The case consisting of is shown.

具体的に搬送最上流のコイルユニットCx1及び搬送最下流のコイルユニットCx3は、1つの小さい平板状要素コイルCmと、4つの大きい平板状要素コイルCmからなり、搬送中流のコイルユニットCx2は、4つの大きい平板状要素コイルChからなる。なお、小さい平板状要素コイルCnは、大きい平板状要素コイルCmの1/2のサイズであり、搬送最上流のコイルユニットCx1及び搬送最下流のコイルユニットCx3における大きい方の平板状要素コイルCmと、搬送中流のコイルユニットCx2の平板状要素コイルChは同一形状である。   Specifically, the most upstream coil unit Cx1 and the most downstream coil unit Cx3 are composed of one small flat element coil Cm and four large flat element coils Cm. The midstream coil unit Cx2 is 4 It consists of two large flat element coils Ch. The small flat element coil Cn is 1/2 the size of the large flat element coil Cm, and the larger flat element coil Cm in the most upstream coil unit Cx1 and the most downstream coil unit Cx3 of the transfer The flat element coil Ch of the coil unit Cx2 in the middle of the conveyance has the same shape.

そして、平面視において、搬送最上流のコイルユニットCx1及び搬送最下流のコイルユニットCx3が、シート構造体Wの左右両端部からはみ出して配置されている。詳細には、搬送最上流のコイルユニットCx1において、シート構造体Wの左側端部が、最左側の大きい平板状要素コイルCmの左側においてコイルCmの中心から「D/2+S」の位置を通過し、シート構造体Wの右側端部が、最右側の小さい平板状要素コイルCnの中心を通過する。また、搬送最下流のコイルユニットCx3において、シート構造体Wの右側端部が、最右側の大きい平板状要素コイルCmの右側においてコイルCmの中心から「D/2+S」の位置を通過し、シート構造体Wの左側端部が、最左側の小さい平板状要素コイルCnの中心を通過する。さらに、搬送中流のコイルユニットCx2においては、シート構造体Wの左右両端部は、左右両側の大きい平板状要素コイルCmの左右端又はそれら近傍を通過する。   In plan view, the most upstream coil unit Cx1 and the most downstream coil unit Cx3 are disposed so as to protrude from the left and right ends of the sheet structure W. Specifically, in the coil unit Cx1 at the most upstream side of the conveyance, the left end portion of the sheet structure W passes through the position “D / 2 + S” from the center of the coil Cm on the left side of the large flat element coil Cm on the left side. The right end of the sheet structure W passes through the center of the rightmost small flat element coil Cn. Further, in the coil unit Cx3 at the most downstream side of the conveyance, the right end portion of the sheet structure W passes the position “D / 2 + S” from the center of the coil Cm on the right side of the large flat element coil Cm on the rightmost side. The left end of the structure W passes through the center of the leftmost small flat element coil Cn. Furthermore, in the coil unit Cx2 in the middle of the conveyance, the left and right ends of the sheet structure W pass through the left and right ends of the large flat element coil Cm on the left and right sides or in the vicinity thereof.

また、大きい平板状要素コイルの3点(中心位置、「D/2+S」の位置、左右端の位置)を通過した場合のシート構造体の発熱量が、中心位置:2、「D/2+S」の位置:3、左右端の位置:1であり、小さい平板状要素コイルの2点(中心位置、左右端の位置)を通過した場合のシート構造体Wの発熱量が、中心位置:2、左右端の位置:1であるため、図12に示すコイル群構成では、搬送通路を通過したシート構造体Wの各部の合計発熱量は図12の下側に示す値となる。   Further, the heat generation amount of the sheet structure when passing through three points (center position, “D / 2 + S” position, left and right end positions) of the large flat element coil is center position: 2, “D / 2 + S”. Position: 3, left and right end position: 1, and the amount of heat generated by the sheet structure W when passing through two points (center position, left and right end positions) of the small flat element coil is the center position: 2, Since the position of the left and right ends is 1, in the coil group configuration shown in FIG. 12, the total heat generation amount of each part of the sheet structure W that has passed through the conveyance path is a value shown on the lower side of FIG.

また、各コイルユニットを2つ以上の平板状要素コイルで構成する場合には、各平板状要素コイルに流す電流を制御することによって磁束を調整してシート構造体Wの幅方向における温度分布を制御することもできる。   In addition, when each coil unit is composed of two or more flat element coils, the magnetic flux is adjusted by controlling the current flowing through each flat element coil so that the temperature distribution in the width direction of the sheet structure W is adjusted. It can also be controlled.

また、搬送通路においてシート構造体の通過の邪魔にならない部分においては、上下に配置されたコイル収容容器の側壁を互いに接続するようにしても良い。このように上下のコイル収容容器の側壁同士を接続することで、平板状要素コイルにより発生した磁束が通る磁路の磁気抵抗を一層小さくし、力率を高くして加熱効率をより一層改善することができる。   In addition, the side walls of the coil storage containers arranged above and below may be connected to each other in a portion that does not interfere with the passage of the sheet structure in the conveyance path. By connecting the side walls of the upper and lower coil containers in this manner, the magnetic resistance of the magnetic path through which the magnetic flux generated by the flat element coil passes is further reduced, and the heating factor is further improved by increasing the power factor. be able to.

その上、前記各実施形態では、1又は複数のシート構造体を搬送して連続処理する搬送処理タイプの誘導加熱装置であったが、本発明は、シート構造体毎に誘導加熱するバッチ処理タイプの誘導加熱装置にも適用可能である。   In addition, in each of the above embodiments, the conveyance processing type induction heating apparatus is configured to convey and continuously process one or a plurality of sheet structures, but the present invention is a batch processing type that performs induction heating for each sheet structure. It can also be applied to the induction heating apparatus.

この場合、図13に示すように、シート構造体Wの上側に配置されて、中心部にシート構造体Wに直交する磁路が設けられた第1の平板状コイル3と、シート構造体Wの下側に配置されて、中心部にシート構造体Wに直交する磁路が設けられた第2の平板状コイル4と、第1の平板状コイル3の周囲に配置され、第1の平板状コイル3により発生した磁束をシート構造体Wの外側に導く外周磁路を形成する第1の外周磁路部材5と、第2の平板状コイル4の周囲に配置され、第2の平板状コイル4により発生した磁束をシート構造体Wの外側に導く外周磁路を形成するとともに、第1の外周磁路部材5と接続される第2の外周磁路部材6とを備えている。そして、第1の外周磁路部材5及び第2の外周磁路部材6によって、第1及び第2の平板状コイル3、4により発生した磁束がシート構造体Wの平面方向端部を通るように構成されている。なお、図13においては、第1の外周磁路部材5及び第2の外周磁路部材6が直方体形状をなすことから、平面視矩形状をなすシート構造体Wを誘導加熱した場合には、その4つの側端部(周端部)を、シート構造体Wの中央部と同様に加熱させることができ、シート構造体Wの平面方向における温度分布を均一化することができる。   In this case, as shown in FIG. 13, the first flat coil 3 disposed on the upper side of the sheet structure W and provided with a magnetic path orthogonal to the sheet structure W at the center, and the sheet structure W The first flat plate is disposed around the first flat plate coil 3 and the second flat plate coil 4 disposed at the lower side and provided with a magnetic path orthogonal to the sheet structure W at the center. The first outer peripheral magnetic path member 5 that forms the outer peripheral magnetic path for guiding the magnetic flux generated by the coil 3 to the outside of the sheet structure W, and the second flat plate coil 4 are arranged around the second flat plate coil 4. An outer peripheral magnetic path for guiding the magnetic flux generated by the coil 4 to the outside of the sheet structure W is formed, and a second outer peripheral magnetic path member 6 connected to the first outer peripheral magnetic path member 5 is provided. Then, the first outer peripheral magnetic path member 5 and the second outer peripheral magnetic path member 6 allow the magnetic flux generated by the first and second flat coils 3 and 4 to pass through the planar end of the sheet structure W. It is configured. In addition, in FIG. 13, since the 1st outer periphery magnetic path member 5 and the 2nd outer periphery magnetic path member 6 make a rectangular parallelepiped shape, when the sheet structure W which makes a planar view rectangular shape is induction-heated, The four side end portions (peripheral end portions) can be heated in the same manner as the central portion of the sheet structure W, and the temperature distribution in the planar direction of the sheet structure W can be made uniform.

ここで、第1の平板状コイル3及びシート構造体Wの間には、シート構造体Wからの熱を断熱する第1の断熱部材D1が設けられており、第2の平板状コイル4及びシート構造体Wの間には、シート構造体Wからの熱を断熱する第2の断熱部材D2が設けられている。第1の断熱部材D1は、第1の平板状コイル4の下面に設けられた絶縁板7と、4つの側壁(前後左右の側壁)とにより囲まれた空間全体に設けられている。また、第2の断熱部材D2は、第2の平板状コイル4の上面に設けられた絶縁板7と、4つの側壁(前後左右の側壁)とに囲まれた空間全体に設けられている。そして、これら第1の断熱部材D1及び第2の断熱部材D2により、シート構造体Wが上下から保持されるように構成されている。具体的には、第1の断熱部材D1及び第2の断熱部材D2が、シート構造体Wの全周を覆うことにより保持する。これならば、断熱部材D1、D2の他に別途シート構造体Wを保持するための保持機構を不要にして装置構成を簡略化することができる。また、第1の断熱部材D1及び第2の断熱部材D2が、シート構造体Wの全ての面を覆うことにより保持することから、断熱及び保持を確実に行うことができる。なお、第1の断熱部材D1及び第2の断熱部材D2によりシート構造体Wを保持すると同時に、第1の断熱部材D1及び第2の断熱部材D2がシート構造体Wを押圧するように構成しても良い。これならば、シート構造体Wの炭素繊維シートW1を加熱するとともに、軟化又は溶融した熱可塑性樹脂W2を炭素繊維シートW1に含侵させることもできる。   Here, between the 1st flat coil 3 and the sheet structure W, the 1st heat insulation member D1 which insulates the heat from the sheet structure W is provided, and the 2nd flat coil 4 and Between the sheet structures W, a second heat insulating member D2 for insulating heat from the sheet structures W is provided. The first heat insulating member D1 is provided in the entire space surrounded by the insulating plate 7 provided on the lower surface of the first flat coil 4 and the four side walls (front, rear, left and right side walls). The second heat insulating member D2 is provided in the entire space surrounded by the insulating plate 7 provided on the upper surface of the second flat coil 4 and the four side walls (front and rear, left and right side walls). The first heat insulating member D1 and the second heat insulating member D2 are configured to hold the sheet structure W from above and below. Specifically, the 1st heat insulation member D1 and the 2nd heat insulation member D2 hold | maintain by covering the perimeter of the sheet | seat structure W. FIG. In this case, in addition to the heat insulating members D1 and D2, a holding mechanism for separately holding the sheet structure W is unnecessary, and the apparatus configuration can be simplified. Moreover, since the 1st heat insulation member D1 and the 2nd heat insulation member D2 hold | maintain by covering all the surfaces of the sheet | seat structure W, a heat insulation and holding | maintenance can be performed reliably. The sheet structure W is held by the first heat insulating member D1 and the second heat insulating member D2, and at the same time, the first heat insulating member D1 and the second heat insulating member D2 are configured to press the sheet structure W. May be. In this case, the carbon fiber sheet W1 of the sheet structure W can be heated, and the carbon fiber sheet W1 can be impregnated with the softened or melted thermoplastic resin W2.

また、図14及び図15に示すように、前記第3実施形態の搬送処理タイプの誘導加熱装置をバッチ処理タイプの誘導加熱装置としても良い。この場合、鉄心部材13及び外周コイル14を、第1の外周磁路部材5の周囲に設けられた第1の容器151及び第2の外周磁路部材6の周囲に設けられた第2の容器152の4つの側面(前後左右の側面)にそれぞれ複数個設けるように構成する。この場合であっても、第1の断熱部材D1及び第2の断熱部材D2によりシート構造体を保持する。なお、第1及び第2の容器151、152を有さずに、第1及び第2の外周磁路部材5、6の側面にそれぞれ接触するように鉄心部材13を設けても良い。   Further, as shown in FIGS. 14 and 15, the conveyance processing type induction heating device of the third embodiment may be a batch processing type induction heating device. In this case, the iron core member 13 and the outer peripheral coil 14 are connected to the first container 151 provided around the first outer magnetic path member 5 and the second container provided around the second outer magnetic path member 6. A plurality of four side surfaces 152 (front and rear, left and right side surfaces) are provided. Even in this case, the sheet structure is held by the first heat insulating member D1 and the second heat insulating member D2. In addition, you may provide the iron core member 13 so that it may contact the side surface of the 1st and 2nd outer periphery magnetic path members 5 and 6, without having the 1st and 2nd containers 151 and 152, respectively.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

100・・・導電性繊維強化樹脂成型システム
1・・・導電性繊維強化樹脂加熱加工装置
W ・・・シート構造体(又はプリプレグ)
2 ・・・搬送通路
3 ・・・第1の平板状コイル
4 ・・・第2の平板状コイル
5 ・・・第1の外周磁路部材(第1の磁性金属容器)
6 ・・・第2の外周磁路部材(第2の磁性金属容器)
7 ・・・絶縁板
9 ・・・第1の外周コイル
10 ・・・第2の外周コイル
11 ・・・第1のカバー部材
12 ・・・第2のカバー部材
13 ・・・鉄心部材
14 ・・・外周コイル
C1 ・・・平板状要素コイル
C2 ・・・平板状要素コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Conductive fiber reinforced resin molding system 1 ... Conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus W ... Sheet structure (or prepreg)
2 ... conveying path 3 ... first flat coil 4 ... second flat coil 5 ... first outer peripheral magnetic path member (first magnetic metal container)
6 ... 2nd outer periphery magnetic path member (2nd magnetic metal container)
7 ... Insulating plate 9 ... First outer coil 10 ... Second outer coil 11 ... First cover member 12 ... Second cover member 13 ... Iron core member 14 .... Peripheral coil C1 ... Flat element coil C2 ... Flat element coil

Claims (11)

導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体を搬送しつつ当該シート構造体の導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させる搬送処理タイプのものであって、
前記シート構造体が搬送される搬送通路と、
前記搬送通路の上側に配置されて、中心部に前記搬送通路に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、
前記搬送通路の下側に配置されて、中心部に前記搬送通路に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、
前記第1の平板状コイルの周囲に配置され、前記第1の平板状コイルにより発生した磁束を前記搬送通路の左右外側に導く外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、
前記第2の平板状コイルの周囲に配置され、前記第2の平板状コイルにより発生した磁束を前記搬送通路の左右外側に導く外周磁路を形成するとともに、前記第1の外周磁路部材と接続される第2の外周磁路部材とを備え、
前記第1の外周磁路部材及び前記第2の外周磁路部材によって、前記第1及び第2の平板状コイルにより発生した磁束が前記搬送通路に搬送されるシート構造体の左右両端部を通るように構成されており、
前記第1の平板状コイル及び前記第2の平板状コイルが、同一構成及び同一形状をなす2つの平板状分割コイルに分割されており、一方の平板状分割コイルの中心軸が、他方の平板状分割コイルの巻回コイルの巻回径を2分割する位置となるように左右にずれて配置されていることを特徴とする導電性繊維強化樹脂加熱加工装置。
Conveying to heat or soften the thermoplastic resin by inductively heating the conductive fiber sheet of the sheet structure at a medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz while conveying the sheet structure having the conductive fiber sheet and the thermoplastic resin. Of processing type,
A conveyance path through which the sheet structure is conveyed;
A first flat coil disposed on the upper side of the transfer path and provided with a magnetic path orthogonal to the transfer path at the center;
A second flat coil disposed below the transport path and provided with a magnetic path perpendicular to the transport path at the center;
A first outer magnetic path member disposed around the first flat coil and forming an outer magnetic path for guiding the magnetic flux generated by the first flat coil to the left and right outer sides of the conveyance path;
An outer peripheral magnetic path is disposed around the second flat coil and guides the magnetic flux generated by the second flat coil to the left and right outer sides of the transport path, and the first outer magnetic path member and A second outer peripheral magnetic path member to be connected,
The first outer peripheral magnetic path member and the second outer peripheral magnetic path member cause the magnetic flux generated by the first and second flat plate coils to pass through both left and right ends of the sheet structure conveyed to the conveyance path. Is configured as
The first flat coil and the second flat coil are divided into two flat divided coils having the same configuration and the same shape, and the central axis of one flat divided coil is the other flat plate. An electrically conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus, wherein the winding diameter of the winding coil of the shape split coil is shifted to the left and right so as to be a position to divide into two .
導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体毎に当該シート構造体の導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させるバッチ処理タイプのものであって、
前記シート構造体の上側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、
前記シート構造体の下側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、
前記第1の平板状コイルの周囲に配置され、前記第1の平板状コイルにより発生した磁束を前記シート構造体の外側に導く外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、
前記第2の平板状コイルの周囲に配置され、前記第2の平板状コイルにより発生した磁束を前記シート構造体の外側に導く外周磁路を形成するとともに、前記第1の外周磁路部材と接続される第2の外周磁路部材とを備え、
前記第1の外周磁路部材及び前記第2の外周磁路部材によって、前記第1及び第2の平板状コイルにより発生した磁束が前記シート構造体の端部を通るように構成されており、
前記第1の平板状コイル及び前記シート構造体の間に設けられて、前記シート構造体からの熱を断熱する第1の断熱部材と、
前記第2の平板状コイル及び前記シート構造体の間に設けられて、前記シート構造体からの熱を断熱する第2の断熱部材とをさらに備え、
前記第1の断熱部材及び前記第2の断熱部材が、前記シート構造体を上下から保持することを特徴とする導電性繊維強化樹脂加熱加工装置。
Batch processing type in which for each sheet structure having a conductive fiber sheet and a thermoplastic resin, the conductive fiber sheet of the sheet structure is induction-heated at a medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz to soften or melt the thermoplastic resin. Of
A first flat coil disposed on the upper side of the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center;
A second flat coil disposed below the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center;
A first outer magnetic path member disposed around the first flat coil and forming an outer magnetic path for guiding the magnetic flux generated by the first flat coil to the outside of the sheet structure;
An outer peripheral magnetic path is disposed around the second flat coil and guides the magnetic flux generated by the second flat coil to the outside of the sheet structure, and the first outer magnetic path member and A second outer peripheral magnetic path member to be connected,
The first outer peripheral magnetic path member and the second outer peripheral magnetic path member are configured so that the magnetic flux generated by the first and second flat coil passes through the end of the sheet structure ,
A first heat insulating member provided between the first flat coil and the sheet structure to insulate heat from the sheet structure;
A second heat insulating member that is provided between the second flat coil and the sheet structure and insulates heat from the sheet structure;
The conductive fiber-reinforced resin heat processing apparatus, wherein the first heat insulating member and the second heat insulating member hold the sheet structure from above and below .
導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させるものであって、
前記シート構造体の上側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、
前記シート構造体の下側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、
前記第1の平板状コイルの周囲に配置されて、当該第1の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、
前記第2の平板状コイルの周囲に配置されて、当該第2の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第2の外周磁路部材と、
前記第1の外周磁路部材又は前記第1の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器の周囲に、前記第1の平板状コイルと同心状に巻回された第1の外周コイルと、
前記第2の外周磁路部材又は前記第2の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器の周囲に、前記第2の平板状コイルと同心状に巻回された第2の外周コイルとを備え、
前記第1及び第2の外周コイルにより発生した磁束が前記シート構造体の端部を通るように構成したことを特徴とする導電性繊維強化樹脂加熱加工装置。
Inductively heating a sheet structure conductive fiber sheet having a conductive fiber sheet and a thermoplastic resin at a frequency of 50 Hz to 1000 Hz to soften or melt the thermoplastic resin,
A first flat coil disposed on the upper side of the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center;
A second flat coil disposed below the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center;
A first outer magnetic path member disposed around the first flat coil and forming an outer magnetic path through which the magnetic flux generated by the first flat coil passes;
A second outer peripheral magnetic path member disposed around the second flat coil and forming an outer peripheral magnetic path through which the magnetic flux generated by the second flat coil passes;
The first outer peripheral coil wound around the first outer peripheral magnetic path member or the magnetic metal container disposed around the first outer peripheral magnetic path member and concentrically with the first flat coil. When,
The second outer peripheral coil wound around the second outer peripheral magnetic path member or the magnetic metal container disposed around the second outer peripheral magnetic path member and concentrically with the second flat coil. And
A conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus, wherein the magnetic flux generated by the first and second outer peripheral coils passes through an end of the sheet structure.
導電性繊維シート及び熱可塑性樹脂を有するシート構造体において、前記導電性繊維シートを周波数50Hz〜1000Hzの中周波で誘導加熱して、前記熱可塑性樹脂を軟化又は溶融させるものであって、
前記シート構造体の上側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第1の平板状コイルと、
前記シート構造体の下側に配置されて、中心部に前記シート構造体に直交する磁路が設けられた第2の平板状コイルと、
前記第1の平板状コイルの周囲に設けられて、前記第1の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第1の外周磁路部材と、
前記第2の平板状コイルの周囲に設けられて、前記第2の平板状コイルにより発生した磁束が通る外周磁路を形成する第2の外周磁路部材と、
前記第1の外周磁路部材又は前記第1の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器と、前記第2の外周磁路部材又は前記第2の外周磁路部材の周囲に配置される磁性金属容器とにおける前記シート構造体の外側の面にそれぞれ接触して設けられた鉄心部材と、
前記鉄心部材に巻回された外周コイルとを備え、
前記鉄心部材によって前記外周コイルにより発生した磁束が前記シート構造体の端部を通るように構成したことを特徴とする導電性繊維強化樹脂加熱加工装置。
In the sheet structure having a conductive fiber sheet and a thermoplastic resin, the conductive fiber sheet is induction-heated at a medium frequency of 50 Hz to 1000 Hz to soften or melt the thermoplastic resin,
A first flat coil disposed on the upper side of the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center;
A second flat coil disposed below the sheet structure and provided with a magnetic path perpendicular to the sheet structure at the center;
A first outer magnetic path member provided around the first flat coil and forming an outer magnetic path through which the magnetic flux generated by the first flat coil passes;
A second outer peripheral magnetic path member provided around the second flat coil and forming an outer peripheral magnetic path through which the magnetic flux generated by the second flat coil passes;
A magnetic metal container disposed around the first outer peripheral magnetic path member or the first outer peripheral magnetic path member, and disposed around the second outer peripheral magnetic path member or the second outer peripheral magnetic path member. An iron core member provided in contact with the outer surface of the sheet structure in the magnetic metal container,
An outer peripheral coil wound around the iron core member,
A conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus, characterized in that a magnetic flux generated by the outer peripheral coil by the iron core member passes through an end of the sheet structure.
前記第1の平板状コイル及び前記シート構造体の間に設けられて、前記シート構造体からの熱を断熱する第1の断熱部材と、
前記第2の平板状コイル及び前記シート構造体の間に設けられて、前記シート構造体からの熱を断熱する第2の断熱部材とを備え、
前記第1の断熱部材及び前記第2の断熱部材が、前記シート構造体を上下から保持又は押圧する請求項3又は4記載の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置。
A first heat insulating member provided between the first flat coil and the sheet structure to insulate heat from the sheet structure;
A second heat insulating member provided between the second flat coil and the sheet structure to insulate heat from the sheet structure;
The conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to claim 3 or 4, wherein the first heat insulating member and the second heat insulating member hold or press the sheet structure from above and below.
前記第1の断熱部材及び前記第2の断熱部材が、前記シート構造体の全周を覆うことにより保持又は押圧する請求項5記載の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置。   The conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to claim 5, wherein the first heat insulating member and the second heat insulating member are held or pressed by covering an entire circumference of the sheet structure. 前記導電性繊維シートが炭素繊維シートである請求項1乃至6の何れかに記載の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置。   The conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the conductive fiber sheet is a carbon fiber sheet. 前記シート構造体が、前記炭素繊維シート及び熱可塑性樹脂シートを交互に積層して構成されている請求項7記載の導電性繊維強化樹脂用加熱加工装置。   The heat processing apparatus for conductive fiber reinforced resin according to claim 7, wherein the sheet structure is configured by alternately laminating the carbon fiber sheets and thermoplastic resin sheets. 請求項1乃至8の何れかに記載の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置と、
前記導電性繊維強化樹脂加熱加工装置により加熱されたシート構造体の両面から圧力を加えて前記熱可塑性樹脂を前記導電性繊維シートに含侵させるプレス装置とを有する導電性繊維強化樹脂加工システム。
The conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A conductive fiber reinforced resin processing system comprising: a press device that impregnates the thermoplastic resin into the conductive fiber sheet by applying pressure from both sides of the sheet structure heated by the conductive fiber reinforced resin heat processing device.
請求項1乃至8の何れかに記載の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置と、
前記導電性繊維強化樹脂加熱加工装置により加熱されたシート構造体の両面から圧力を加えて前記熱可塑性樹脂を前記導電性繊維シートに含侵させるプレス装置と、
前記プレス装置により熱可塑性樹脂が含侵されたシート構造体をプレス金型により成型する成型装置とを備える導電性繊維強化樹脂成型システム。
The conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A press device that impregnates the thermoplastic resin into the conductive fiber sheet by applying pressure from both sides of the sheet structure heated by the conductive fiber reinforced resin heat processing device;
A conductive fiber reinforced resin molding system comprising: a molding device that molds a sheet structure impregnated with a thermoplastic resin by the pressing device with a press die.
請求項1乃至8の何れかに記載の導電性繊維強化樹脂加熱加工装置と、
前記導電性繊維強化樹脂加工装置により加熱されたシート構造体をプレス金型により成型する成型装置とを備える導電性繊維強化樹脂成型システム。
The conductive fiber reinforced resin heat processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A conductive fiber reinforced resin molding system comprising: a molding device that molds a sheet structure heated by the conductive fiber reinforced resin processing device with a press die.
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