JP6311422B2 - Manufacturing method of fiber reinforced material - Google Patents

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Description

本発明は、繊維強化材料の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a fiber reinforced material.

下記特許文献1には、自動車用ボンネットに、軽量化及び剛性確保が可能な繊維強化プラスチックを使用する技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique of using a fiber reinforced plastic capable of reducing weight and ensuring rigidity in an automobile bonnet.

特開2006−306363号公報JP 2006-306363 A

ところで、このような繊維強化プラスチック製の板材を製造する際には、強化繊維をセットした型内に樹脂を流し込むが、その際、板材の形状によっては、強化繊維が型の成形空間の端部(板材の端部に相当)などの一部に配置しにくい場合がある。このような場合には、板材の端部などの一部が樹脂過多で強化繊維不足となって強度低下を引き起こす。   By the way, when manufacturing such a fiber reinforced plastic plate material, the resin is poured into a mold in which the reinforced fiber is set. Depending on the shape of the plate material, the reinforcing fiber may be the end of the molding space of the mold. In some cases, it is difficult to arrange the part (corresponding to the end of the plate). In such a case, a part such as an edge of the plate material is excessive in resin and insufficient in reinforcing fibers, causing a decrease in strength.

そこで、本発明は、繊維強化材料の強度を高めることを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to increase the strength of the fiber reinforced material.

本発明は、強化繊維体の少なくとも一部における糸による保持状態を解除する第1工程と、糸による保持状態を解除した強化繊維体の一部に対して接着剤を塗布する第2工程と、第2工程で接着剤を塗布した強化繊維体を型にセットしてから、強化繊維体の糸による保持状態を解除した一部とは別の部位から型内に樹脂を注入し、この注入した樹脂の流れによって、強化繊維の一部とは別の部位の強化繊維を、強化繊維体の一部に向けて移動させる第3の工程とを含むことを特徴とする。 The present invention includes a first step of releasing the holding state by the yarn in at least a part of the reinforcing fiber body, a second step of applying an adhesive to a part of the reinforcing fiber body released from the holding state by the yarn, After setting the reinforcing fiber body to which the adhesive was applied in the second step in the mold, the resin was injected into the mold from a part different from the part where the holding state of the reinforcing fiber body by the yarn was released, and this injection was performed. And a third step of moving a reinforcing fiber in a part different from the part of the reinforcing fiber body toward a part of the reinforcing fiber body by the flow of the resin.

本発明によれば、型内に注入した樹脂の流れによって、強化繊維の一部とは別の部位の強化繊維を、糸による保持状態を解除した強化繊維体の一部に向けて移動させる。これにより、板材の端部などの一部が強化繊維不足となることを抑制でき、繊維強化材料の強度を高めることができる。 According to the present invention, the flow of the resin injected into the mold, the reinforcing fibers of different sites and part of the reinforcing fiber member is moved toward the portion of the reinforcing fiber body releasing the holding state by the thread . Thereby, it can suppress that some parts, such as an edge part of a board | plate material, become short of a reinforced fiber, and can raise the intensity | strength of a fiber reinforced material.

図1は、本発明の一実施形態における繊維強化材料となる自動車のバックドアの車体内側から見た平面図である。FIG. 1 is a plan view of a back door of an automobile as a fiber reinforced material according to an embodiment of the present invention as viewed from the inside of the vehicle body. 図2は、図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図3(a)は、本発明の第1の実施形態を示す強化繊維体の断面図、図3(b)は、図3(a)の強化繊維体の端部に位置するステッチ糸を取り除く作業を示す作用説明図、図3(c)は、図3(b)でステッチ糸を取り除いた部分の強化繊維体の端部に接着剤を塗布する作業を示す作用説明図である。FIG. 3A is a cross-sectional view of the reinforcing fiber body showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating the removal of the stitch yarn located at the end of the reinforcing fiber body of FIG. FIG. 3 (c) is an operation explanatory diagram showing the operation of applying an adhesive to the end of the reinforcing fiber body in the portion where the stitch yarn is removed in FIG. 3 (b). 図4(a)は、図3(c)の強化繊維体を型にセットした状態を示す断面図、図4(b)は、図4(a)の型内に樹脂を充填する作業を示す作用説明図である。4 (a) is a cross-sectional view showing a state in which the reinforcing fiber body of FIG. 3 (c) is set in a mold, and FIG. 4 (b) shows an operation of filling a resin in the mold of FIG. 4 (a). It is an operation explanatory view. 図5は、本発明の第2の実施形態を示す、図3(b)に対応する作用説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view corresponding to FIG. 3B, showing the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第3の実施形態を示す、図3(b)に対応する作用説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram corresponding to FIG. 3B, showing a third embodiment of the present invention. 図7(a)は、本発明の第4の実施形態を示す、図4(a)に対応する作用説明図、図7(b)は、本発明の第4の実施形態を示す、図4(b)に対応する作用説明図である。FIG. 7 (a) shows a fourth embodiment of the present invention, and is an operation explanatory view corresponding to FIG. 4 (a). FIG. 7 (b) shows a fourth embodiment of the present invention, FIG. It is an operation explanatory view corresponding to (b). 図8は、ステッチ糸を強化繊維の上下両側に配置して強化繊維を保持する場合の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the case where the stitch yarn is arranged on both upper and lower sides of the reinforcing fiber to hold the reinforcing fiber.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の一実施形態に係わる繊維強化材料となる繊維強化プラスチックは、例えば図1に示すような自動車のバックドア1に使用される。このバックドア1は、閉じ状態で車体内側(図1中で紙面表側)に位置するインナ部材3と、車体外側(図1中で紙面裏側)に位置するアウタ部材5とを互いに重ね合わせた構造となっている。バックドア1の図1中の上部には窓を形成する開口部7を設けてある。   A fiber reinforced plastic as a fiber reinforced material according to an embodiment of the present invention is used in a back door 1 of an automobile as shown in FIG. The back door 1 has a structure in which an inner member 3 positioned on the inner side of the vehicle body (front side in FIG. 1) and an outer member 5 positioned on the outer side of the vehicle body (back side of the paper in FIG. 1) overlap each other in the closed state. It has become. An opening 7 for forming a window is provided on the upper portion of the back door 1 in FIG.

アウタ部材5の外周縁部には、図1のA−A断面図である図2に示すように、車体内側に向けて屈曲するようにして突出する端末部5aが設けてある。端末部5aは、インナ部材3の端部の側面を覆うようにして、アウタ部材5の主体部5bに対してほぼ90度の角度で屈曲している。このような端末部5aを設けることで、バックドア1の車体外側から見たときの見栄えを向上させて外観品質を高めている。   As shown in FIG. 2 which is an AA cross-sectional view of FIG. 1, a terminal portion 5 a that protrudes toward the inner side of the vehicle body is provided on the outer peripheral edge of the outer member 5. The terminal portion 5 a is bent at an angle of approximately 90 degrees with respect to the main body portion 5 b of the outer member 5 so as to cover the side surface of the end portion of the inner member 3. By providing such a terminal portion 5a, the appearance of the back door 1 when viewed from the outside of the vehicle body is improved and the appearance quality is enhanced.

インナ部材3及びアウタ部材5は、いずれも繊維強化プラスチックで構成した板材であり、互いの当接面を接着剤により接着固定している。端末部5aは、この接着剤が端部から漏れ出るのを抑える役目も果たしている。   Each of the inner member 3 and the outer member 5 is a plate material made of fiber reinforced plastic, and the contact surfaces thereof are bonded and fixed with an adhesive. The terminal portion 5a also plays a role of suppressing leakage of the adhesive from the end portion.

次に、上記したインナ部材3及びアウタ部材5のうち、端末部5aを備えるアウタ部材5の製造方法の第1の実施形態について説明する。ただし、図3以降で示すアウタ部材5の製造方法では、図1に示すアウタ部材5の全体ではなく、周縁の端末部5aを含む一部の部材について説明する。   Next, 1st Embodiment of the manufacturing method of the outer member 5 provided with the terminal part 5a is demonstrated among the inner member 3 and the outer member 5 which were mentioned above. However, in the manufacturing method of the outer member 5 shown in FIG. 3 and subsequent figures, not the entire outer member 5 shown in FIG. 1 but a part of the members including the peripheral terminal portion 5a will be described.

図3(a)は、例えば炭素繊維からなる強化繊維9を備える強化繊維体11の断面図である。強化繊維9は、図3(a)中で紙面に直交する方向に延びる複数の縦繊維9aと、図3(a)中で左右方向に延びる複数の横繊維9bとを重ね合わせている。そして、この縦繊維9a及び横繊維9bを、糸としてのステッチ糸13で編み込むことで保持して強化繊維体11としている。なお、図3(a)の強化繊維体11は、縦繊維9a及び横繊維9bを一層ずつ重ねてあるが、複数層重ねてもよい。   Fig.3 (a) is sectional drawing of the reinforced fiber body 11 provided with the reinforced fiber 9 which consists of carbon fibers, for example. The reinforcing fiber 9 is formed by superimposing a plurality of longitudinal fibers 9a extending in a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 3A and a plurality of transverse fibers 9b extending in the left-right direction in FIG. The longitudinal fibers 9a and the transverse fibers 9b are held by knitting with stitch yarns 13 as yarns to form reinforcing fiber bodies 11. In addition, although the reinforced fiber body 11 of Fig.3 (a) has piled up the vertical fiber 9a and the horizontal fiber 9b one layer at a time, you may pile up two or more layers.

図3(a)の強化繊維体11の前記した端末部5aに対応する部分の周縁部に対し、図3(b)のようにロボット15などを利用してステッチ糸13を、引っ張るようにして取り除きほつれさせる。すなわち、第1工程として、ステッチ糸13を引っ張ることで、強化繊維体11の少なくとも一部におけるステッチ糸13による保持状態を解除し、ほつれ部11aを形成する。   The stitch yarn 13 is pulled by using the robot 15 or the like as shown in FIG. 3B to the peripheral edge of the portion corresponding to the terminal portion 5a of the reinforcing fiber body 11 of FIG. Remove and fray. That is, as a first step, by pulling the stitch yarn 13, the holding state of at least a part of the reinforcing fiber body 11 by the stitch yarn 13 is released, and the frayed portion 11 a is formed.

次に、第2工程として、図3(c)のように他のロボット17などを利用して、ほつれ部11aの強化繊維9周辺に接着剤19を塗布し、ほつれ部11aの強化繊維9を固めることで、強化繊維9がばらけるのを抑える。これにより、その後の強化繊維体11の取り扱い性の悪化を抑制する。   Next, as a second step, an adhesive 19 is applied around the reinforcing fibers 9 of the frayed portion 11a using another robot 17 as shown in FIG. 3C, and the reinforcing fibers 9 of the frayed portion 11a are applied. By solidifying, the reinforcing fibers 9 are prevented from being scattered. Thereby, the deterioration of the handleability of the subsequent reinforcement fiber body 11 is suppressed.

図4(a)は、上記図3(c)において接着剤19でほつれ部11aの強化繊維9周辺を固めた状態の強化繊維体11を型21にセットした状態を示す。型21は、下型23と上型25とを有し、これら相互間に成形空間となるキャビティ27が形成されている。   FIG. 4A shows a state in which the reinforcing fiber body 11 in a state where the periphery of the reinforcing fiber 9 of the frayed portion 11a is hardened with the adhesive 19 in FIG. The mold 21 includes a lower mold 23 and an upper mold 25, and a cavity 27 serving as a molding space is formed therebetween.

キャビティ27は、下型23に設けてある凹部23aと、上型25に設けてある凸部25aとの間に、平板状のキャビティ本体27aを備える。さらに、キャビティ27は、キャビティ本体27aに連続し、図4(a)中で右側の端部に位置する屈曲成形空間としてのキャビティ端部27bを備える。キャビティ端部27bは、上型25に曲面凹部25bを形成することで、平板形状のキャビティ本体27aに対してほぼ直角に上方に向けて屈曲する。なお、このキャビティ端部27bは、図4(a)中で紙面に直交する方向に延在しているものとする。   The cavity 27 includes a flat cavity main body 27 a between a concave portion 23 a provided in the lower mold 23 and a convex portion 25 a provided in the upper mold 25. Further, the cavity 27 includes a cavity end portion 27b that is continuous with the cavity main body 27a and serves as a bending molding space located at the right end portion in FIG. The cavity end portion 27b is bent upward at a substantially right angle with respect to the flat plate-shaped cavity main body 27a by forming the curved concave portion 25b in the upper die 25. It is assumed that the cavity end portion 27b extends in a direction perpendicular to the paper surface in FIG.

図4(a)に示すように、強化繊維体11は、下型23の凹部23aのほぼ全域、すなわちキャビティ本体27a内のほぼ全域を埋めるように配置する。このとき、強化繊維体11のほつれ部11aは、キャビティ端部27bに対応する位置となる。   As shown in FIG. 4A, the reinforcing fiber body 11 is disposed so as to fill almost the entire region of the recess 23a of the lower mold 23, that is, almost the entire region in the cavity body 27a. At this time, the frayed portion 11a of the reinforcing fiber body 11 is at a position corresponding to the cavity end portion 27b.

この状態で、第3工程として、図4(b)に示すように、キャビティ端部27bとは反対側の別の部位の下型23に設けた樹脂注入口23bから溶融状態の樹脂29を、例えば3〜20MPaの樹脂圧によりキャビティ27のキャビティ本体27aに注入する。キャビティ本体27aに注入した樹脂29は、強化繊維体11の強化繊維9相互間に含浸するようにして強化繊維体11の全域に行き渡るように移動する。   In this state, as a third step, as shown in FIG. 4 (b), the molten resin 29 is injected from the resin injection port 23b provided in the lower mold 23 in another part opposite to the cavity end 27b. For example, it inject | pours into the cavity main body 27a of the cavity 27 with the resin pressure of 3-20 Mpa. The resin 29 injected into the cavity main body 27 a moves so as to spread over the entire area of the reinforcing fiber body 11 so as to be impregnated between the reinforcing fibers 9 of the reinforcing fiber body 11.

そして、上記移動する樹脂29が、ほつれ部11aに達すると、接着剤19を溶融させつつ、ステッチ糸13による保持が解除された状態の強化繊維9を、矢印Bで示すように、上方に向けて屈曲しているキャビティ端部27bに向けて移動させる。つまり、型21内に注入した樹脂29の流れによって、強化繊維体11の一部であるほつれ部11aとは別の部位の強化繊維9を、ステッチ糸13による保持状態を解除したほつれ部11aに向けて移動させる。 When the moving resin 29 reaches the frayed portion 11a, the reinforcing fiber 9 in a state in which the holding by the stitch yarn 13 is released while the adhesive 19 is melted is directed upward as indicated by an arrow B. And moved toward the bent cavity end 27b. That is, due to the flow of the resin 29 injected into the mold 21, the reinforcing fiber 9 in a portion different from the frayed portion 11 a that is a part of the reinforcing fiber body 11 is transferred to the frayed portion 11 a released from the holding state by the stitch yarn 13. Move towards.

これにより、キャビティ本体27aに対して上方に向けて屈曲しているキャビティ端部27b内にもキャビティ本体27aと同様に、強化繊維9が充填されることになる。その結果、図2に示すアウタ部材5の端末部5aのような板材の端部などの一部が強化繊維不足となることを抑制でき、繊維強化材料の強度を高めることができる。   As a result, the reinforcing fiber 9 is filled in the cavity end portion 27b that is bent upward with respect to the cavity body 27a as well as the cavity body 27a. As a result, it is possible to prevent a part of the end of the plate member such as the terminal portion 5a of the outer member 5 shown in FIG. 2 from being insufficient in reinforcing fibers, and to increase the strength of the fiber reinforced material.

また、本実施形態においては、強化繊維9を保持するステッチ糸13のうち、少なくとも型21内に注入した樹脂29の流れ方向に対して交差する方向に延びるステッチ糸13による保持状態を解除するとよい。ここで、樹脂29の流れ方向に対して交差する方向に延びるステッチ糸13は、図4中で紙面に直交する方向に延びるステッチ糸13である。このステッチ糸13を取り除くことで、樹脂29の流れがより円滑となり、強化繊維9をキャビティ端部27bに向けて容易に移動させることができる。   Moreover, in this embodiment, it is good to cancel | release the holding state by the stitch thread | yarn 13 extended in the direction which cross | intersects the flow direction of the resin 29 inject | poured into the type | mold 21 among the stitch thread | yarns 13 holding the reinforcing fiber 9. . Here, the stitch yarn 13 extending in a direction intersecting the flow direction of the resin 29 is the stitch yarn 13 extending in a direction orthogonal to the paper surface in FIG. By removing the stitch yarn 13, the flow of the resin 29 becomes smoother, and the reinforcing fiber 9 can be easily moved toward the cavity end portion 27b.

また、本実施形態では、強化繊維体11は、強化繊維9がステッチ糸13で編み込まれ、この編み込まれたステッチ糸13をほつれさせることで、ステッチ糸13による保持状態を解除している。このように、ステッチ糸13をほつれさせることで、強化繊維9もほつれることになり、ほつれた状態の強化繊維9を樹脂29の流れによって容易に移動させることができる。   In this embodiment, the reinforcing fiber body 11 is released from the holding state by the stitch yarn 13 by the reinforcing fiber 9 being knitted with the stitch yarn 13 and the stitch yarn 13 being frayed frayed. In this way, by fraying the stitch yarn 13, the reinforcing fiber 9 is also frayed, and the frayed reinforcing fiber 9 can be easily moved by the flow of the resin 29.

また、本実施形態では、強化繊維体11がセットされる型21は、樹脂29の流れ方向に対して屈曲する屈曲成形空間としてのキャビティ端部27bを備えている。この場合、キャビティ本体27aを流れる樹脂29が、キャビティ本体27aに対して屈曲しているキャビティ端部27bに流れ込むことで、ほつれた部位の強化繊維9がキャビティ端部27bに移動する。これにより、キャビティ端部27bによって成形される端末部5aに強化繊維9を充填した状態で成形でき、端末部5aの強度を高めることができる。   In the present embodiment, the mold 21 in which the reinforcing fiber body 11 is set includes a cavity end portion 27 b as a bending molding space that is bent with respect to the flow direction of the resin 29. In this case, the resin 29 flowing through the cavity main body 27a flows into the cavity end portion 27b that is bent with respect to the cavity main body 27a, so that the reinforcing fibers 9 at the frayed portion move to the cavity end portion 27b. Thereby, it can shape | mold in the state which filled the reinforcement fiber 9 in the terminal part 5a shape | molded by the cavity edge part 27b, and can raise the intensity | strength of the terminal part 5a.

さらに、本実施形態では、屈曲成形空間としてのキャビティ端部27bは、樹脂29の流れ方向端部に設けられている。この場合、図1のようなバックドア1のアウタ部材5の外周縁に形成されている端末部5aにおいて、強化繊維不足を抑制して強度を高めることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the cavity end portion 27 b as the bending molding space is provided at the end portion in the flow direction of the resin 29. In this case, in the terminal portion 5a formed on the outer peripheral edge of the outer member 5 of the back door 1 as shown in FIG. 1, the strength can be increased by suppressing the shortage of reinforcing fibers.

図5は、本発明の第2の実施形態を示す。第2の実施形態は、第1の実施形態の図3(b)におけるロボット15によるステッチ糸13を引っ張る作業に代えて、ロボット31に保持させたバーナ33の火炎34によりステッチ糸13を焼失させる作業を行う。これにより、強化繊維体11の前記した端末部5aに対応する部分の周縁部に対し、ステッチ糸13を取り除き、その周辺の強化繊維9をほつれさせる。すなわち、ステッチ糸13を焼失させることで、強化繊維体11の少なくとも一部におけるステッチ糸13の編み込みより保持された状態を解除し、ほつれ部11aを形成する。   FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, instead of the operation of pulling the stitch yarn 13 by the robot 15 in FIG. 3B of the first embodiment, the stitch yarn 13 is burned out by the flame 34 of the burner 33 held by the robot 31. Do work. As a result, the stitch yarn 13 is removed from the peripheral edge portion of the reinforcing fiber body 11 corresponding to the terminal portion 5a, and the reinforcing fibers 9 in the vicinity thereof are frayed. That is, by burning out the stitch yarn 13, the state held by the stitch yarn 13 knitting in at least a part of the reinforcing fiber body 11 is released, and the frayed portion 11a is formed.

その後は、第1の実施形態における図3(c)と同様に、ほつれ部11aの強化繊維9周辺に接着剤19を塗布し、ほつれ部11aの強化繊維9を固めることで、強化繊維9がばらけるのを抑える。さらに、図4(a)のように型に21にセットしてから、図4(b)のように型21のキャビティ27に樹脂29を流し込むことで、第1の実施形態と同様に、キャビティ端部27b内にもキャビティ本体27aと同様に、強化繊維9が充填されることになる。その結果、図2に示すアウタ部材5の端末部5aのような板材の端部などの一部が強化繊維不足となることを抑制でき、繊維強化材料の強度を高めることができる。   Thereafter, similar to FIG. 3C in the first embodiment, the reinforcing fiber 9 is applied to the periphery of the reinforcing fiber 9 of the frayed portion 11a, and the reinforcing fiber 9 of the frayed portion 11a is hardened, whereby the reinforcing fiber 9 is Suppress the release. Further, the resin 29 is poured into the cavity 27 of the mold 21 as shown in FIG. 4B after being set in the mold 21 as shown in FIG. The end portion 27b is also filled with the reinforcing fiber 9 in the same manner as the cavity body 27a. As a result, it is possible to prevent a part of the end of the plate member such as the terminal portion 5a of the outer member 5 shown in FIG.

第2の実施形態では、強化繊維体11の少なくとも一部におけるステッチ糸13を焼失させることで、ステッチ糸13による保持状態を解除している。このため、焼失によってステッチ糸13をより確実に取り除くことができ、強化繊維9もより確実にほつれることになって、ほつれた状態の強化繊維9を樹脂29の流れによって容易に移動させることができる。   In the second embodiment, the holding state by the stitch yarn 13 is released by burning out the stitch yarn 13 in at least a part of the reinforcing fiber body 11. For this reason, the stitch yarn 13 can be more reliably removed by burning, and the reinforcing fibers 9 are more surely frayed. The frayed reinforcing fibers 9 can be easily moved by the flow of the resin 29. it can.

図6は、本発明の第3の実施形態を示す。第3の実施形態は、第1の実施形態の図3(b)におけるロボット15によるステッチ糸13を引っ張る作業に代えて、ロボット35に保持させたハサミ37によりステッチ糸13を切断する作業を行う。これにより、強化繊維体11の前記した端末部5aに対応する部分の周縁部に対し、ステッチ糸13を取り除き、その周辺の強化繊維9をほつれさせる。すなわち、ステッチ糸13を切断することで、強化繊維体11の少なくとも一部におけるステッチ糸13の編み込みにより保持された状態を解除し、ほつれ部11aを形成する。   FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, instead of the operation of pulling the stitch yarn 13 by the robot 15 in FIG. 3B of the first embodiment, the operation of cutting the stitch yarn 13 by the scissors 37 held by the robot 35 is performed. . As a result, the stitch yarn 13 is removed from the peripheral edge portion of the reinforcing fiber body 11 corresponding to the terminal portion 5a, and the reinforcing fibers 9 in the vicinity thereof are frayed. That is, by cutting the stitch yarn 13, the state held by the stitch yarn 13 knitting in at least a part of the reinforcing fiber body 11 is released, and the frayed portion 11a is formed.

その後は、第1の実施形態における図3(c)と同様に、ほつれ部11aの強化繊維9周辺に接着剤19を塗布し、ほつれ部11aの強化繊維9を固めることで、強化繊維9がばらけるのを抑える。さらに、図4(a)のように型に21にセットしてから、図4(b)のように型21のキャビティ27に樹脂29を流し込むことで、第1の実施形態と同様に、キャビティ端部27b内にもキャビティ本体27aと同様に、強化繊維9が充填されることになる。その結果、図2に示すアウタ部材5の端末部5aのような板材の端部などの一部が強化繊維不足となることを抑制でき、繊維強化材料の強度を高めることができる。   Thereafter, similar to FIG. 3C in the first embodiment, the reinforcing fiber 9 is applied to the periphery of the reinforcing fiber 9 of the frayed portion 11a, and the reinforcing fiber 9 of the frayed portion 11a is hardened, whereby the reinforcing fiber 9 is Suppress the release. Further, the resin 29 is poured into the cavity 27 of the mold 21 as shown in FIG. 4B after being set in the mold 21 as shown in FIG. The end portion 27b is also filled with the reinforcing fiber 9 in the same manner as the cavity body 27a. As a result, it is possible to prevent a part of the end of the plate member such as the terminal portion 5a of the outer member 5 shown in FIG. 2 from being insufficient in reinforcing fibers, and to increase the strength of the fiber reinforced material.

第3の実施形態では、強化繊維体11の少なくとも一部におけるステッチ糸13を切断することで、ステッチ糸13による保持状態を解除している。このように、ステッチ糸13を切断することで、強化繊維9もほつれることになり、ほつれた状態の強化繊維9を樹脂29の流れによって容易に移動させることができる。   In the third embodiment, the holding state by the stitch yarn 13 is released by cutting the stitch yarn 13 in at least a part of the reinforcing fiber body 11. Thus, by cutting the stitch yarn 13, the reinforcing fibers 9 are also frayed, and the frayed reinforcing fibers 9 can be easily moved by the flow of the resin 29.

なお、第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、強化繊維9を保持するステッチ糸13のうち、少なくとも型21内に注入した樹脂29の流れ方向に対して交差する方向に延びるステッチ糸13を切断して保持状態を解除するとよい。これにより、樹脂29の流れがより円滑となり、強化繊維9をキャビティ端部27bに向けて容易に移動させることができる。   In the third embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, among the stitch yarns 13 holding the reinforcing fibers 9, at least in the direction intersecting the flow direction of the resin 29 injected into the mold 21. It is preferable to release the holding state by cutting the extending stitch yarn 13. Thereby, the flow of the resin 29 becomes smoother, and the reinforcing fiber 9 can be easily moved toward the cavity end portion 27b.

本発明の第4の実施形態として、第3の実施形態の図6におけるハサミ37によってステッチ糸13を切断する代わりに、ハサミ37によって強化繊維9を切断する。これにより、強化繊維体11の前記した端末部5aに対応する部分の周縁部の強化繊維9をほつれさせる。すなわち、強化繊維9を切断することで、強化繊維体11の少なくとも一部におけるステッチ糸13の編み込みによる保持状態を解除し、ほつれ部11aを形成する。   As a fourth embodiment of the present invention, instead of cutting the stitch yarn 13 with the scissors 37 in FIG. 6 of the third embodiment, the reinforcing fibers 9 are cut with the scissors 37. Thereby, the reinforcing fiber 9 at the peripheral edge portion of the portion corresponding to the end portion 5a of the reinforcing fiber body 11 is frayed. That is, by cutting the reinforcing fiber 9, the holding state of the at least part of the reinforcing fiber body 11 by weaving the stitch yarn 13 is released, and the frayed portion 11 a is formed.

その後は、第1の実施形態における図3(c)と同様に、ほつれ部11aの強化繊維9周辺に接着剤19を塗布し、ほつれ部11aの強化繊維9を固めることで、強化繊維9がばらけるのを抑える。さらに、図4(a)のように型に21にセットしてから、図4(b)のように型21のキャビティ27に樹脂29を流し込むことで、第1の実施形態と同様に、キャビティ端部27b内にもキャビティ本体27aと同様に、強化繊維9が充填されることになる。その結果、図2に示すアウタ部材5の端末部5aのような板材の端部などの一部が強化繊維不足となることを抑制でき、繊維強化材料の強度を高めることができる。   Thereafter, similar to FIG. 3C in the first embodiment, the reinforcing fiber 9 is applied to the periphery of the reinforcing fiber 9 of the frayed portion 11a, and the reinforcing fiber 9 of the frayed portion 11a is hardened, whereby the reinforcing fiber 9 is Suppress the release. Further, the resin 29 is poured into the cavity 27 of the mold 21 as shown in FIG. 4B after being set in the mold 21 as shown in FIG. The end portion 27b is also filled with the reinforcing fiber 9 in the same manner as the cavity body 27a. As a result, it is possible to prevent a part of the end of the plate member such as the terminal portion 5a of the outer member 5 shown in FIG. 2 from being insufficient in reinforcing fibers, and to increase the strength of the fiber reinforced material.

第4の実施形態では、強化繊維体11の少なくとも一部における強化繊維9を切断することで、ステッチ糸13による保持状態を解除している。このように、強化繊維9を切断することで、強化繊維9がより確実にほつれることになり、ほつれた状態の強化繊維9を樹脂29の流れによって容易に移動させることができる。   In the fourth embodiment, the holding state by the stitch yarn 13 is released by cutting the reinforcing fiber 9 in at least a part of the reinforcing fiber body 11. By cutting the reinforcing fibers 9 in this manner, the reinforcing fibers 9 are more reliably frayed, and the frayed reinforcing fibers 9 can be easily moved by the flow of the resin 29.

図7は、本発明の第5の実施形態を示す。第5の実施形態は、図3(a)の強化繊維体11に対応する強化繊維体11Aにおいて、ステッチ糸13を樹脂29の熱で溶融するステッチ糸13Aとしている。溶融可能なステッチ糸13Aとしては、例えば100℃前後で溶融するポリエチレン、ポリプロピレン、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)などが挙げられる。   FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, in the reinforcing fiber body 11 </ b> A corresponding to the reinforcing fiber body 11 in FIG. 3A, the stitch thread 13 is a stitch thread 13 </ b> A that is melted by the heat of the resin 29. Examples of the meltable stitch yarn 13A include polyethylene, polypropylene, and EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer resin) that melt at around 100 ° C.

このようなステッチ糸13Aを用いた強化繊維体11Aを、図4(a)と同様に、図7(a)に示すように型21にセットする。そして、この状態で、第1工程として、図4(b)と同様に、図7(b)に示すようにキャビティ27のキャビティ本体27aに樹脂29を注入する。キャビティ本体27aに注入した樹脂29は、強化繊維体11Aの強化繊維9相互間に含浸するようにして強化繊維体11Aの全域に行き渡るように移動する。   The reinforcing fiber body 11A using the stitch yarn 13A is set on the mold 21 as shown in FIG. 7A, as in FIG. 4A. In this state, as the first step, as in FIG. 4B, the resin 29 is injected into the cavity main body 27a of the cavity 27 as shown in FIG. The resin 29 injected into the cavity main body 27a moves so as to spread across the entire reinforcing fiber body 11A so as to be impregnated between the reinforcing fibers 9 of the reinforcing fiber body 11A.

その際、本実施形態では、樹脂29の熱(130℃〜150℃)によってステッチ糸13Aが溶融する。すなわち、第2工程として、型21内に流した樹脂29によって、ステッチ糸13Aを溶融させてステッチ糸13Aの編み込みによる保持状態を解除する。ステッチ糸13Aが溶融することで、強化繊維9がほつれ、ほつれた状態の強化繊維9が、樹脂29の流れによってキャビティ端部27bに向けて移動する。つまり、第3工程として、ステッチ糸13Aの溶融によってほつれた状態の強化繊維9を、強化繊維体11Aの一部に向けて移動させる。   At this time, in this embodiment, the stitch yarn 13A is melted by the heat of the resin 29 (130 ° C. to 150 ° C.). That is, as a second step, the stitch yarn 13A is melted by the resin 29 that has flowed into the mold 21 to release the holding state of the stitch yarn 13A. When the stitch yarn 13A is melted, the reinforcing fibers 9 are frayed, and the frayed reinforcing fibers 9 are moved toward the cavity end portion 27b by the flow of the resin 29. That is, as the third step, the reinforcing fiber 9 that has been loosened by melting the stitch yarn 13A is moved toward a part of the reinforcing fiber body 11A.

したがって、第5の実施形態においても、キャビティ端部27b内にもキャビティ本体27aと同様に、強化繊維9が充填されることになる。その結果、図2に示すアウタ部材5の端末部5aのような板材の端部などの一部が強化繊維不足となることを抑制でき、繊維強化材料の強度を高めることができる。   Therefore, also in the fifth embodiment, the reinforcing fiber 9 is filled in the cavity end portion 27b as well as the cavity body 27a. As a result, it is possible to prevent a part of the end of the plate member such as the terminal portion 5a of the outer member 5 shown in FIG. 2 from being insufficient in reinforcing fibers, and to increase the strength of the fiber reinforced material.

第5の実施形態では、キャビティ端部27bと反対側の樹脂注入口23bから型21内に流した樹脂29によって、ステッチ糸13Aを溶融させてステッチ糸13Aによる保持状態を解除している。その際、ステッチ糸13Aの全体が溶融するので、強化繊維体11Aの全体がほつれることになり、ほつれた状態の多量の強化繊維9をキャビティ端部27bに移動させることができ、端末部5aの強度向上に有効となる。   In the fifth embodiment, the stitch yarn 13A is melted by the resin 29 flowing into the mold 21 from the resin injection port 23b opposite to the cavity end portion 27b, and the holding state by the stitch yarn 13A is released. At that time, since the entire stitch yarn 13A is melted, the entire reinforcing fiber body 11A is frayed, and a large amount of frayed reinforcing fibers 9 can be moved to the cavity end portion 27b. It is effective for improving the strength.

なお、強化繊維9としては、炭素繊維のほかに、ガラス繊維などの無機繊維や、ケプラー繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維が挙げられる。このうち、自動車用の車体部材に使用する際には、炭素繊維がよい。また、マトリックス樹脂となる樹脂29としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。さらに、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂も使用できる。   Examples of the reinforcing fiber 9 include, in addition to carbon fibers, inorganic fibers such as glass fibers, and organic fibers such as Kepler fibers, polyethylene fibers, and polyamide fibers. Of these, carbon fiber is preferred when used for a vehicle body member. Moreover, as resin 29 used as matrix resin, thermosetting resins, such as an epoxy resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, a phenol resin, are mentioned, for example. Furthermore, thermoplastic resins such as polyamide resin, polyolefin resin, dicyclopentadiene resin, and polyurethane resin can also be used.

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。例えば、上記した実施形態では、自動車のバックドア1について説明したが、バックドア1に限らず他の車体部材でもよく、また車体部材とは別の板状部材に対しても本発明を適用することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment is only the illustration described in order to make an understanding of this invention easy, and this invention is not limited to the said embodiment. The technical scope of the present invention is not limited to the specific technical matters disclosed in the above embodiment, but includes various modifications, changes, alternative techniques, and the like that can be easily derived therefrom. For example, in the above-described embodiment, the back door 1 of the automobile has been described. However, the present invention is not limited to the back door 1 and may be another body member, or may be applied to a plate-like member different from the body member. be able to.

また、上記した各実施形態では、型21内において樹脂29の流れ方向に対して屈曲する屈曲成形空間として、板状部材の端部に位置するキャビティ端部27bを例にとって説明した。しかし、前記した端末部5aのような板状部材の端部のほかに、中心部などに形成するリブを成形する際にも本発明を適用できる。さらに、ステッチ糸13,13Aは、強化繊維9に対して編み込まず、図8のように上下両面に接着剤などにより接着するようにして保持するものでもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the cavity end portion 27b positioned at the end portion of the plate-like member has been described as an example of the bending molding space that is bent with respect to the flow direction of the resin 29 in the mold 21. However, the present invention can also be applied to molding a rib formed at the center portion or the like in addition to the end portion of the plate-like member such as the terminal portion 5a. Furthermore, the stitch yarns 13 and 13A may be held by being bonded to the upper and lower surfaces with an adhesive or the like as shown in FIG.

9 強化繊維
11,11A 強化繊維体
13,13A ステッチ糸(糸)
19 接着剤
21 型
27b キャビティ端部(屈曲成形空間)
29 樹脂
9 Reinforcing fiber 11, 11A Reinforcing fiber body 13, 13A Stitch yarn (yarn)
19 Adhesive 21 Type 27b Cavity edge (bending molding space)
29 resin

Claims (9)

強化繊維を糸で保持して構成した強化繊維体の少なくとも一部における前記糸による保持状態を解除する第1工程と、
前記第1工程での糸による保持状態を解除した前記強化繊維体の一部に対して接着剤を塗布する第2工程と、
前記第2工程で接着剤を塗布した前記強化繊維体を型にセットしてから、前記強化繊維体の前記糸による保持状態を解除した一部とは別の部位から前記型内に樹脂を注入し、この注入した樹脂の流れによって、前記強化繊維の一部とは別の部位の強化繊維を、前記強化繊維体の一部に向けて移動させる第3工程と、
を含むことを特徴とする繊維強化材料の製造方法。
A first step of releasing the holding state by the yarn in at least a part of the reinforcing fiber body configured by holding the reinforcing fiber with the yarn;
A second step of applying an adhesive to a part of the reinforcing fiber body released from the holding state by the yarn in the first step;
After the reinforcing fiber body to which the adhesive has been applied in the second step is set in a mold, a resin is injected into the mold from a part other than the part of the reinforcing fiber body that has been released from the holding state by the thread. and, by the flow of the injected resin, the reinforcing fibers of different sites and a portion of the reinforcing fiber material, and a third step of moving toward a portion of the reinforcing fiber material,
The manufacturing method of the fiber reinforced material characterized by including.
前記第1工程は、前記強化繊維を保持する糸のうち、少なくとも前記型内に注入した樹脂の流れ方向に対して交差する方向に延びる糸による保持状態を解除することを特徴とする請求項1に記載の繊維強化材料の製造方法。   The first step is to release a holding state by a thread extending in a direction intersecting at least a flow direction of the resin injected into the mold among the threads holding the reinforcing fiber. The manufacturing method of the fiber reinforced material as described in 1 .. 前記強化繊維体は、前記強化繊維が糸で編み込まれ、
前記第1工程は、前記編み込まれた糸をほつれさせることで前記糸による保持状態を解除することを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化材料の製造方法。
In the reinforcing fiber body, the reinforcing fiber is knitted with a thread,
3. The method for producing a fiber reinforced material according to claim 1, wherein in the first step, the held state by the yarn is released by fraying the knitted yarn.
前記第1工程は、前記強化繊維体の少なくとも一部における前記糸を焼失させることで前記糸による保持状態を解除することを特徴とする請求項1に記載の繊維強化材料の製造方法。   2. The method for producing a fiber-reinforced material according to claim 1, wherein the first step releases the holding state by the yarn by burning out the yarn in at least a part of the reinforcing fiber body. 前記第1工程は、前記強化繊維体の少なくとも一部における前記糸を切断することで前記糸による保持状態を解除することを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化材料の製造方法。   3. The method for producing a fiber reinforced material according to claim 1, wherein the first step releases the holding state by the yarn by cutting the yarn in at least a part of the reinforcing fiber body. 前記第1工程は、前記強化繊維体の少なくとも一部における前記強化繊維を切断することで前記糸による保持状態を解除することを特徴とする請求項1に記載の繊維強化材料の製造方法。   2. The method for producing a fiber-reinforced material according to claim 1, wherein the first step releases the holding state by the yarn by cutting the reinforcing fiber in at least a part of the reinforcing fiber body. 強化繊維を糸で保持して構成した強化繊維体を型内の成形空間にセットした状態で該型内に樹脂を流す第1工程を備え、
前記強化繊維体をセットした状態の前記型内の成形空間は、樹脂が流し込まれる樹脂注入口とは別の部位に前記強化繊維体がセットされない部分が形成され、
前記第1工程で前記型内に流した樹脂によって、前記糸を溶融させて糸による保持状態を解除する第2工程と、
前記第2工程での前記糸の溶融によって、糸による保持状態が解除された前記強化繊維を、前記成形空間の前記強化繊維体がセットされていない部分に向けて移動させる第3工程と、
を含むことを特徴とする繊維強化材料の製造方法。
A first step of flowing a resin into the mold in a state where a reinforcing fiber body constituted by holding the reinforcing fibers with a thread is set in a molding space in the mold ;
The molding space in the mold in a state where the reinforcing fiber body is set is formed with a portion where the reinforcing fiber body is not set in a portion different from a resin injection port into which resin is poured,
A second step of releasing the holding state by the yarn by melting the yarn with the resin flowed into the mold in the first step;
A third step of moving the reinforcing fiber released from the holding state by the yarn by melting the yarn in the second step toward a portion of the molding space where the reinforcing fiber body is not set ;
The manufacturing method of the fiber reinforced material characterized by including.
前記強化繊維体がセットされる型は、樹脂の流れ方向に対して屈曲する屈曲成形空間を備えていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の繊維強化材料の製造方法。   The fiber reinforced material manufacturing method according to any one of claims 1 to 7, wherein the mold in which the reinforcing fiber body is set includes a bent molding space that is bent with respect to a resin flow direction. Method. 前記屈曲成形空間は、樹脂の流れ方向端部に設けられていることを特徴とする請求項8に記載の繊維強化材料の製造方法。   The method for producing a fiber reinforced material according to claim 8, wherein the bending molding space is provided at an end portion in a resin flow direction.
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