JP6522429B2 - Molding method of thermoplastic sheet - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性シートの成型方法及び熱可塑性シートの成型装置に関する。詳しくは、熱可塑性シートを加熱処理により成型する方法及び熱可塑性シートの成型に用いられる熱可塑性シートの成型装置に係るものである。 The present invention relates to a method of molding a thermoplastic sheet and a molding device for a thermoplastic sheet. More specifically, the present invention relates to a method of molding a thermoplastic sheet by heat treatment and a molding apparatus for a thermoplastic sheet used for molding a thermoplastic sheet.
熱可塑性シートであるドライカーボンシートは、樹脂を染み込ませたカーボンファイバを高温高圧釜で焼き上げたもので、不要な樹脂分が取り除かれ、軽量且つ剛健なものである。
このようなドライカーボンシートを成型するには、オーブンで軟化するまで加熱し、被成型モデルに押し当てて成型する。
The dry carbon sheet, which is a thermoplastic sheet, is obtained by baking a carbon fiber impregnated with a resin in a high-temperature high-pressure kettle, and an unnecessary resin component is removed to make it lightweight and strong.
In order to form such a dry carbon sheet, it is heated in an oven until it is softened, and pressed against a model to be molded.
しかし、オーブンから取り出して成型する場合では、常温の外気に晒されることで1〜2秒ほど硬化し始め、4秒ほどで完全に硬化するために被成型モデルに押し当てての成型は非常に困難性を伴うものである。 However, when taking out from the oven and molding, it begins to cure for about 1 to 2 seconds by being exposed to the outside air at normal temperature, and pressing for a model to be molded is very good in order to completely cure in about 4 seconds. It is difficult.
この種のドライカーボンの成型方法として、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。
具体的には、図11に示すように、ドライカーボンファブリック101を準備し、内管102に被せて設置し、上型103、下型104に入れ、真空にし、粘着剤を加え、加熱及び加圧して自転車ハブを成型する方法である。
As a molding method of this type of dry carbon, for example, the method described in
Specifically, as shown in FIG. 11, a
このような成型方法とすることで管状ドライカーボンファブリックを使用してハブの殻体を製造するため、ハブの製造工程を簡略化することができる。 With such a molding method, the manufacturing process of the hub can be simplified because the shell of the hub is manufactured using the tubular dry carbon fabric.
しかしながら、前記特許文献1の発明では、予め管状ドライカーボンファブリックを準備し、内管に被せた状態で上型と下型内で加熱加圧して成型するものであるために、ドライカーボンを被成型モデルに合わせた形状としておく必要性がある。
However, in the invention of
そのために、被成型モデルの形状に合わせて予めドライカーボンを成型する手間が生じ、かつ、被成型モデルにドライカーボンを圧着させるために、加熱炉内で加圧する必要性が生じる。 Therefore, it takes time and effort to mold dry carbon in advance in accordance with the shape of the model to be molded, and in order to press-bond the dry carbon to the model to be molded, it is necessary to pressurize in the heating furnace.
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、加熱した熱可塑性シートを外気に触れることなく、被成型モデルの形状に合わせて成型することを可能とする熱可塑性シートの成型方法及び熱可塑性シートの成型に用いられる熱可塑性シート成型装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to mold a thermoplastic sheet which can be molded according to the shape of a model to be molded without contacting the heated thermoplastic sheet with air. It is an object of the present invention to provide a method and a thermoplastic sheet molding apparatus used for molding a thermoplastic sheet.
上記の目的を達成するために、本発明に係る熱可塑性シートの成型方法は、複数の孔が穿孔された第1のシートと、該第1のシートと略同形とされた第2のシートとの間に熱可塑性シートを配置する工程と、前記熱可塑性シートを、前記第1のシートと前記第2のシートとの間で挟んだ状態で、同熱可塑性シートが軟化するまで加熱する工程と、吸気穴が開口された成型装置の載置面に被成型モデルを載置する工程と、前記軟化した熱可塑性シートを前記第1のシートと前記第2のシートとの間で挟んだ状態で、前記吸気穴及び前記被成型モデルを同第1のシートから覆うようにして被せ、同第1のシートと同第2のシートの周縁部を前記成型装置の載置面に固定した状態で同第1のシートと第2のシートとの間を吸気する工程と、前記被成型モデルの形状に成型された前記熱可塑性シートを常温で硬化した後、前記第1のシートと前記第2のシートを前記熱可塑性シートから取り外す工程とを備える。 In order to achieve the above object, according to a method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention, a first sheet having a plurality of holes perforated, and a second sheet having substantially the same shape as the first sheet. Placing the thermoplastic sheet between the first sheet and the second sheet, and heating the thermoplastic sheet until it is softened. Mounting the molded model on the mounting surface of the molding apparatus having the air intake holes opened, and holding the softened thermoplastic sheet between the first sheet and the second sheet. And covering the intake hole and the model to be molded from the first sheet, and fixing the peripheral portion of the first sheet and the second sheet to the mounting surface of the molding apparatus. Air suction between the first sheet and the second sheet; After the thermoplastic sheet that is molded to the model shape and cured at room temperature, and a step of removing the first sheet and the second sheet from said thermoplastic sheet.
ここで、複数の孔が穿孔された第1のシートと、第1のシートと略同形とされた第2のシートとの間に熱可塑性シートを配置する工程によって、熱可塑性シートを第1のシートと第2のシートとの間で挟んだ状態とすることが可能となる。 Here, the first thermoplastic sheet is formed by disposing a thermoplastic sheet between a first sheet in which a plurality of holes are perforated and a second sheet substantially identical in shape to the first sheet. It becomes possible to hold between the sheet and the second sheet.
また、熱可塑性シートを、第1のシートと第2のシートとの間で挟んだ状態で、熱可塑性シートが軟化するまで加熱する工程によって、熱可塑性シートを外気に晒すことなく加熱することが可能となる。 In addition, in a state in which the thermoplastic sheet is sandwiched between the first sheet and the second sheet, the thermoplastic sheet can be heated without being exposed to the air by the step of heating until the thermoplastic sheet is softened. It becomes possible.
また、吸気穴が開口された成型装置の載置面に被成型モデルを載置する工程によって、被成型モデルが置かれた載置面より吸気を行うことが可能となる。 Further, in the step of mounting the molding model on the mounting surface of the molding apparatus in which the intake holes are opened, it is possible to perform suction from the mounting surface on which the molding model is placed.
また、軟化した熱可塑シート性を第1のシートと第2のシートとの間で挟んだ状態で、吸気穴及び被成型モデルを第1のシートから覆うようにして被せ、第1のシートと第2のシートの周縁部を成型装置の載置面に固定した状態で第1のシートと第2のシートとの間を吸気する工程によって、被成型モデルを密閉した状態で吸気することが可能となる。 Further, in a state in which the softened thermoplastic sheet property is sandwiched between the first sheet and the second sheet, the suction hole and the model to be molded are covered from the first sheet, and the first sheet It is possible to take in air in a state in which the model to be molded is sealed by a process of taking in air between the first sheet and the second sheet in a state where the peripheral part of the second sheet is fixed to the mounting surface of the molding apparatus It becomes.
また、被成型モデルの形状に成型された熱可塑性シートを常温で硬化した後、第1のシートと第2のシートを熱可塑性シートから取り外す工程によって、成型された熱可塑性シートを得ることができる。 In addition, after curing the thermoplastic sheet molded into the shape of the model to be molded at normal temperature, the molded thermoplastic sheet can be obtained by the step of removing the first sheet and the second sheet from the thermoplastic sheet. .
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型方法において、第2のシートより大とされた第3のシートを、第2のシートを覆うようにして被せる工程を備える場合には、熱可塑性シートを第2のシートと第3のシートで被成型モデルに強固に密着させることが可能となる。 In addition, in the method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention, in the case of including the step of covering the second sheet so as to cover the second sheet, the thermoplastic sheet is used. The second sheet and the third sheet can be firmly attached to the model to be molded.
更に、第2のシートが破損した際には、第3のシートで熱可塑性シートを被成型モデルに密着させることが可能となる。 Furthermore, when the second sheet is broken, it is possible to bring the thermoplastic sheet into close contact with the model to be molded with the third sheet.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型方法において、第1のシートと、第1のシートと略同形とされた第2のシートとの間に熱可塑性シートを複数枚重ねる場合には、厚みのある熱可塑性シートによる成型が可能となる。 Further, in the method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention, in the case where a plurality of thermoplastic sheets are stacked between the first sheet and the second sheet having the same shape as the first sheet, It is possible to mold with a thermoplastic sheet.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型方法において、第1のシートと第2のシートとの間に熱可塑性シートを配置した後に、第1のシートの周縁部、第2のシートの周縁部を互いに圧着する場合には、熱可塑性シートを第1のシートと第2のシートとの間に密閉することが可能となる。 Further, in the method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention, after the thermoplastic sheet is disposed between the first sheet and the second sheet, the peripheral portion of the first sheet and the peripheral portion of the second sheet In the case of pressure-bonding each other, it is possible to seal the thermoplastic sheet between the first sheet and the second sheet.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型方法において、成型装置の載置面と第1のシートとの間に、フェルトを配置する場合には、フェルト全体を通して均一な吸気を行うことが可能となる。 Further, in the method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention, when a felt is disposed between the mounting surface of the molding device and the first sheet, uniform suction can be performed throughout the entire felt. Become.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型方法において、熱可塑性シートが、ドライカーボンシートである場合には、弾力性、かつ強耐性の優れた熱可塑性シートの成型が可能となる。 In addition, in the method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention, when the thermoplastic sheet is a dry carbon sheet, it is possible to form a thermoplastic sheet having excellent elasticity and high strength.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型方法において、第1のシート及び第2のシートがシリコンシートである場合には、耐熱性及び弾力性を有することによって熱可塑性シートを支障なく成型することが可能となる。 Further, in the method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention, when the first sheet and the second sheet are silicon sheets, the thermoplastic sheet can be molded without problems by having heat resistance and elasticity. Is possible.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型装置は、載置面に吸気穴が開口された平面状の成型台と、前記吸気穴に連通された吸引部とを備える。 Further, the thermoplastic sheet molding apparatus according to the present invention includes a planar molding table having an intake hole opened in the mounting surface, and a suction unit communicated with the suction hole.
ここで、載置面に吸気穴が開口された平面状の成型台によって、載置面から吸気することが可能となる。 Here, it is possible to take in air from the mounting surface by the planar molding table in which the suction holes are opened in the mounting surface.
例えば、成型装置の載置面に被成型モデルを載置し、吸気穴及び被成型モデルを第1シートから覆うようにして被せることで、被成型モデルを密閉した状態で吸気することが可能となる。 For example, by placing the model to be molded on the mounting surface of the molding apparatus and covering the intake holes and the model to be molded from the first sheet, it is possible to take in air while the model to be molded is sealed. Become.
また、吸気穴に連通された吸引部によって、成型台を水平状に固定した状態で吸気を行うことが可能となる。 In addition, suction can be performed in a state where the molding table is horizontally fixed by the suction unit communicated with the air suction hole.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型装置において、吸気穴が、載置面の略中央の位置とされる場合には、効率的な吸気を行うことが可能となる。 Further, in the thermoplastic sheet molding apparatus according to the present invention, when the intake hole is located at a substantially central position of the mounting surface, efficient intake can be performed.
また、本発明に係る熱可塑性シートの成型装置において、吸引部が真空ポンプである場合には、真空状に吸気することが可能となる。 In addition, in the thermoplastic sheet molding apparatus according to the present invention, when the suction unit is a vacuum pump, it is possible to suction in a vacuum.
例えば、載置面上の第1のシート、熱可塑性シート、第2のシートの間を真空状態とすることで被成型モデルの外表面に第1のシート、熱可塑性シート、第2のシートを密着させることが可能となる。 For example, the first sheet, the thermoplastic sheet, and the second sheet are formed on the outer surface of the model to be molded by placing a vacuum between the first sheet, the thermoplastic sheet, and the second sheet on the mounting surface. It becomes possible to make it adhere.
本発明の熱可塑性シートの成型方法によれば、加熱した熱可塑性シートを外気に触れることなく、被成型モデルの形状に合わせて成型することが可能となる。
また、本発明の熱可塑性シートの成型装置によれば、被成型モデルの形状に合わせて熱可塑性シートを成型することが可能となる。
According to the method of molding a thermoplastic sheet of the present invention, it is possible to mold the heated thermoplastic sheet in accordance with the shape of a model to be molded without being exposed to the air.
Also, according to the thermoplastic sheet molding apparatus of the present invention, it is possible to mold the thermoplastic sheet in accordance with the shape of the model to be molded.
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施の形態>
[第1工程]
図1は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第1工程における第1のシートを説明するための模式図、図2は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第1工程における第1のシート上に熱可塑性シートを載せた状態を説明するための模式図ある。更に、図3は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第1工程における第2のシートを説明するための模式図である。
First Embodiment
[First step]
FIG. 1 is a schematic view for explaining a first sheet in a first step of an example of a thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an example of a thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied. It is a schematic diagram for demonstrating the state which mounted the thermoplastic sheet on the 1st sheet | seat in a 1st process. Furthermore, FIG. 3 is a schematic view for explaining a second sheet in the first step of an example of a method of molding a thermoplastic sheet to which the present invention is applied.
ここで、第1のシート1は、厚さ約1mmの正方形状のシリコンシートにより形成されると共に、約5mmごとに内径が約1mmの空気抜き孔2、2、・・が穿孔されている。
Here, the
この第1のシート1を、同第1のシート1よりも小さくした環状の固定板3上に、第1のシート1の各辺(4、4A、4B、4C)が固定板3の各辺(5、5A、5B、5C)より一定幅を設けて、はみ出すように載置する(図1参照)。
Each side (4, 4A, 4B, 4C) of the
次に、第1のシート1の固定板3の枠内に、熱可塑性シートとしてドライカーボンシート6を載置する(図2参照)。
このドライカーボンシートは、樹脂を染み込ませたカーボンファイバを高温高圧釜で焼き上げてシート状としたものであり、130℃〜180℃の範囲内での加熱により軟化する特性を有する。
このようなドライカーボンシートは、例えば、厚みが0.2mm〜3.0mmとされ、成型品の状況に応じて厚さを選択する、あるいはドライカーボンシートを複数枚重ねることとする。
Next, the
The dry carbon sheet is formed into a sheet by baking carbon fiber impregnated with a resin in a high temperature high pressure kettle, and has a property of being softened by heating in a range of 130 ° C to 180 ° C.
Such a dry carbon sheet has, for example, a thickness of 0.2 mm to 3.0 mm, and the thickness is selected according to the condition of the molded product, or a plurality of dry carbon sheets are stacked.
続いて、第1のシート1上に、シリコンシートより形成され、かつ同第1のシート1と同形とした第2のシート7を載置する(図3参照)。
これにより、ドライカーボンシート6は、第1のシート1と第2のシート7との間に挟まれた状態となる。
Subsequently, a
As a result, the
更に、第2のシート7上に、固定板3と同形とした固定板3Aを固定板3と重なるようにして載置する(図3参照)。
これにより、ドライカーボンシート6は、固定板(3、3A)の枠内で第1のシート1と第2のシート7との間で内包された状態となる。
Further, a fixing
Thereby, the
[第2工程]
図4(A)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第2工程における加熱状態を説明するための断面模式図、及び図4(B)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第2工程における加熱状態を説明するための平面模式図である。
[Second step]
FIG. 4 (A) is a schematic cross-sectional view for explaining a heating state in the second step of an example of a method of molding a thermoplastic sheet to which the present invention is applied, and FIG. 4 (B) is a thermoplastic sheet to which the present invention is applied. It is a mimetic diagram for explaining the heating state in the 2nd process of an example of the molding method of 1.
ここで、固定板(3、3A)の各辺を、例えばオーブン9内の加熱温度(180℃前後)に耐えることが可能なクリップ8、8、・・で挟持し、オーブン9内で150℃〜180℃の範囲内において15分ほど加熱する。
Here, each side of the fixing plate (3, 3A) is sandwiched by, for example, clips 8, 8 · · · which can endure the heating temperature (about 180 ° C) in the
[第3工程]
図5(A)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第3工程における側面断面模式図、及び図5(B)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第3工程における平面模式図である。
[Third step]
FIG. 5 (A) is a side cross-sectional schematic view in the third step of one example of the thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied, and FIG. 5 (B) is one example of the thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied. It is a plane schematic diagram in the 3rd process.
ここで、前準備として、例えば、作業台Aに万力等の固定具Bで成型装置10を設置する。この成型装置10は、第1のシート及び第2のシート(図示せず。)の面積よりも大とされた鋼板より形成される成型台11の略中央に吸気穴12が開口されている。
Here, as a preparation, for example, the
更に、吸気穴12と連通状とされた支持管部13が設けられ、この支持管部13にホース14を介して吸引部としての真空ポンプ15が取付けられている。
Furthermore, a
このような構成の成型台11の載置面16上に、吸気穴12を覆うようにしてフェルト17を載置する(図5(A)参照)。
このフェルト17は、固定板(図示せず。)の枠内に収まる大きさとする。
The felt 17 is placed on the mounting
The felt 17 is sized to fit within the frame of a fixing plate (not shown).
ところで、フェルトは羊毛を主体とし、織ったり、編んだりすることなしに単に機械的にからみ合わせて均一な層にしたもので、羊毛のほかに合成繊維や他の動物の毛や植物繊維などを混ぜ合わせて作ったものである。
このような構成のフェルト17では、均一な空隙を有することから吸気穴12からの吸気は、フェルト17の面全体を通して均一な吸気を行うことが可能となる。
更に、フェルト17上の略中央に被成型モデル18を載置する。
By the way, felt is mainly composed of wool, and it is simply mechanically interlocked into a uniform layer without weaving or knitting, and besides wool, synthetic fibers and other animal hair and plant fibers etc. It is made by mixing.
In the felt 17 of such a configuration, since air gaps are uniform, air suction from the
Further, the molded
[第4工程]
図6(A)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第4工程における側面断面模式図、及び図6(B)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第4工程における要部の拡大模式図である。
[Step 4]
FIG. 6A is a side cross-sectional schematic view in the fourth step of an example of a thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied, and FIG. 6B is an example of a thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied. It is an expansion schematic diagram of the important section in the 4th process.
ここで、前記[第2の工程]においてオーブン(図示せず。)でドライカーボンシート6が軟化するまで加熱した状態の第1のシート1、ドライカーボンシート6及び第2のシート7を、成型台11の載置面16のフェルト17上に載置された被成型モデル18を第1のシート1から覆うようにして被せる(図6(A)参照)。
Here, the
これにより、ドライカーボンシート6は第1のシート1と第2のシート7で挟まれた状態であり、外気に触れることなく、かつ温度が下がることなく軟化した状態で被成型モデル18の外表面に第1のシート1を介して密接した状態となる。
Thus, the
更に、固定板(3、3A)は、成型台11の載置面16に載置することで第1のシート1と第2のシート7の周縁部が載置面16に固定されて固定板(3、3A)の枠内で被成型モデル18は密閉状態となる。
Furthermore, by mounting the fixing plates (3, 3A) on the mounting
このような状態から前記図5(A)で詳述したように、真空ポンプ15で吸気を行うことでフェルト17を通して固定板(3、3A)の枠内での吸気が行われる。
From such a state, as described in detail in FIG. 5A, suction is performed by the
ここで、第1のシート1に設けられた空気抜き孔2、2、・・を通して第1のシート1と第2のシート7との間の吸気が行われることでドライカーボンシート6に含まれた空気も吸気される(図6(B)参照)。
Here, the
これにより、ドライカーボンシート6が第1のシート1と第2のシート7に強固に密着した状態で被成型モデル18の外表面に吸着することでドライカーボンシート6の成型が行われる。
Thereby, the
[第5工程]
図7(A)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第5工程における断面模式図、及び図7(B)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の一例の第5工程における熱可塑性シートの成型状態を説明するための断面模式図である。
[Step 5]
FIG. 7 (A) is a schematic cross-sectional view in the fifth step of an example of a thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied, and FIG. 7 (B) is a fifth example of the thermoplastic sheet molding method to which the present invention is applied. It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the molding state of the thermoplastic sheet in 5 processes.
ここで、第1のシート1と第2のシート7との間が真空状に吸気されることでドライカーボンシート6の両側面に第1のシート1及び第2のシート7が吸着された状態となる。
このような状態で自然冷却、あるいは扇風機等により冷却を行うことでドライカーボンシート6が硬化する(図7(A)参照)。
Here, a state in which the
In such a state, the
これにより、ドライカーボンシート6が硬化した後に、第1のシート1と第2のシート7をドライカーボンシート6から取り剥がすことで成型が終了する(図7(B)参照)。
Thus, after the
以上よりなる本発明の熱可塑性シートの成型方法では、熱可塑性シートであるドライカーボンシートを第1のシートと第2のシートとの間で挟んだ状態とすることで、オーブンから取出した後のドライカーボンシートの軟化状態を保持することが可能となる。 In the method of molding a thermoplastic sheet according to the present invention as described above, the dry carbon sheet, which is a thermoplastic sheet, is sandwiched between the first sheet and the second sheet so that it can be removed from the oven. It becomes possible to maintain the softened state of the dry carbon sheet.
また、第1のシートに穿孔された空気抜き孔を通して第1のシートと第2のシート間の吸気を行うことで、ドライカーボンシートに含まれる空気が吸気されることで、ドライカーボンシートの酸化を防ぐことが可能となる。 In addition, the air contained in the dry carbon sheet is drawn in by suctioning air between the first sheet and the second sheet through the air vent holes perforated in the first sheet, thereby oxidizing the dry carbon sheet. It is possible to prevent.
更に、第1のシートと第2のシートがドライカーボンシートに密着した状態で被成型モデルの外表面に吸着することで精度の高い成型が可能となる。 Further, by adsorbing the first sheet and the second sheet to the outer surface of the model to be molded in a state in which the first sheet and the second sheet are in close contact with the dry carbon sheet, highly accurate molding is possible.
<第1の実施の形態の他の例>
図8(A)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法の他の例における側面断面模式図、及び図8(B)は本発明を適用した熱可塑性シートの他の例における要部の拡大模式図である。
Another Example of First Embodiment
FIG. 8 (A) is a side cross-sectional schematic view in another example of a method of molding a thermoplastic sheet to which the present invention is applied, and FIG. 8 (B) is a main part of another example of a thermoplastic sheet to which the present invention is applied. It is an expansion schematic diagram.
ここで、オーブン(図示せず。)でドライカーボンシート6が軟化するまで加熱した状態の第1のシート1、ドライカーボンシート6、第2のシート7及び第3のシート20を、成型台11の載置面16のフェルト17上に載置された被成型モデル18を第1のシート1から覆うようにして被せる(図8(A)参照)。
Here, the
これにより、ドライカーボンシート6は第1のシート1と第2のシート7で挟まれた状態であり、かつ、第3のシート20で第1のシート1と第2のシート7を覆うようにして被せられることになる。
Thereby, the
従って、ドライカーボンシート6は外気に触れることなく、かつ温度が下がることなく軟化した状態で被成型モデル18の外表面に第1のシート1を介して密接した状態となる。
Therefore, the
更に、第1のシート1と第2のシート7が第3のシート20で成型台11の載置面16に固定されて第3のシート20と載置面16との間で被成型モデル18は密閉状態となる。
Further, the
このような状態から前記図5(A)で詳述したように、真空ポンプ15で吸気を行うことでフェルト17を通して吸気が行われる。
From such a state, as described in detail in FIG. 5A, suction is performed by the
ここで、第1のシート1に設けられた空気抜き孔2、2、・・を通して第1のシート1と第2のシート7と第3のシート20と載置面16との間で吸気が行われることでドライカーボンシート6に含まれた空気も吸気される(図8(B)参照)。
Here, intake air flows between the
これにより、ドライカーボンシート6が第1のシート1と第2のシート7に強固に密着した状態で被成型モデル18の外表面に吸着する。
As a result, the
更に、第3のシート20と載置面16との間で吸気が行われることで、第3のシート20が第2のシート7を押圧するようにしてドライカーボンシート6を被成型モデル18に押し付ける。
Furthermore, the suction is performed between the
このような状態となるために、ドライカーボンシート6が被成型モデル18の外表面に密着するように吸着することで精度の高いドライカーボンシート6の成型を行うことが可能となる。
In such a state, the
<第1の実施の形態の変形例>
図9(A)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法においてコルゲーションを取り入れた一例を説明するための側面断面模式図、及び図9(B)は本発明を適用した熱可塑性シートの成型方法においてコルゲーションを取り入れた成型の一例を説明するための模式図である。
<Modification of First Embodiment>
Fig. 9 (A) is a side cross-sectional schematic view for explaining an example in which the corrugation is incorporated in the method of molding a thermoplastic sheet to which the present invention is applied, and Fig. 9 (B) is a molding of a thermoplastic sheet It is a schematic diagram for demonstrating an example of the shaping | molding which took in the corrugation in the method.
ここで、被成型モデル18の外表面の強化しようとする箇所にゴム等の弾性部材により形成された円柱部材21を配置する(図9(A)参照)。
Here, the
そして、オーブン(図示せず。)でドライカーボンシート6が軟化するまで加熱した状態の第1のシート1、ドライカーボンシート6、第2のシート7及び第3のシート20を、成型台11の載置面16のフェルト17上に載置された被成型モデル18を第1のシート1から覆うようにして被せる(図9(A)参照)。
Then, the
このような状態から前記図5(A)で詳述したように、真空ポンプ15で吸気を行うことでフェルト17を通して吸気が行われる。
From such a state, as described in detail in FIG. 5A, suction is performed by the
これにより、ドライカーボンシート6が、被成型モデル18と円柱部材21に第1のシート1を介して密着することで外表面にコルゲーション22が形成されたドライカーボンシート6の成型品を製作することが可能となる(図9(B)参照)。
Thereby, the
なお、第1の実施の形態の他の例では、第2のシートより大とされた第3のシートを第2のシートを覆うようにして被せるものであるが、必ずしも第3のシートを備える必要性はない。 In another example of the first embodiment, the third sheet larger than the second sheet is covered so as to cover the second sheet, but the third sheet is necessarily provided. There is no need.
しかし、第3のシートを被せることで熱可塑性シートを第2のシートと第3のシートで被成型モデルに強固に密着させることができるという点において、第3のシートを備えることが望ましい。 However, it is desirable that the third sheet be provided in that the thermoplastic sheet can be firmly adhered to the model to be molded between the second sheet and the third sheet by covering the third sheet.
また、<第1の実施の形態>、<第1の実施の形態の他の例>及び<第1の実施の形態の変形例>では、第1のシートと、第1のシートと略同形とされた第2のシートとの間に熱可塑性シートを複数枚重ねるものであるが、必ずしも複数枚重ねる必要性はない。 In the first embodiment, another example of the first embodiment, and a modified example of the first embodiment, the first sheet and the first sheet have substantially the same shape. A plurality of thermoplastic sheets are stacked between the second sheet and the second sheet, but it is not necessary to stack a plurality of thermoplastic sheets.
例えば、強耐性を重視する成型品では複数枚重ねることが必要となるが、強耐性を必要としないものは単数であっても構わない。 For example, although it is necessary to stack a plurality of sheets in a molded product in which emphasis is placed on high resistance, a single article may be used which does not require high resistance.
また、第1の実施の形態では、第1のシートと第2のシートとの間に熱可塑性シートを配置した後に、第1のシートの周縁部、第2のシートの周縁部を互いに圧着するものであるが必ずしもこのようにして圧着する必要性はない。 In the first embodiment, after arranging the thermoplastic sheet between the first sheet and the second sheet, the peripheral portion of the first sheet and the peripheral portion of the second sheet are crimped to each other. However, it is not necessary to crimp in this manner.
しかし、第1のシートと第2のシート間に熱可塑性シートを挟持することができるという点において第1のシートの周縁部、第2のシートの周縁部を互いに圧着することが望ましい。 However, it is desirable to press-bond the peripheral portion of the first sheet and the peripheral portion of the second sheet to each other in that the thermoplastic sheet can be sandwiched between the first sheet and the second sheet.
また、<第1の実施の形態>、<第1の実施の形態の他の例>及び<第1の実施の形態の変形例>では、成型装置の載置面と第1のシートとの間に、フェルトを配置するものであるが、必ずしもフェルトを配置する必要性はない。 Further, in <First Embodiment>, <Other Example of First Embodiment>, and <Modification of First Embodiment>, the mounting surface of the molding apparatus and the first sheet There is no need to place a felt, although the felt is placed between them.
しかし、載置面とフェルトとの間で吸気による負圧が生じ、フェルトを通して均一な吸気を行うことができるという点において成型装置の載置面と第1のシートとの間に、フェルトを配置することが望ましい。 However, the felt is disposed between the mounting surface of the molding apparatus and the first sheet in that negative pressure is generated by suction between the mounting surface and the felt, and uniform suction can be performed through the felt. It is desirable to do.
また、<第1の実施の形態>、<第1の実施の形態の他の例>及び<第1の実施の形態の変形例>では、熱可塑性シートとしてドライカーボンシートを使用するものであるが、必ずしもドライカーボンシートを使用する必要性はない。 In the first embodiment, another example of the first embodiment, and a modification of the first embodiment, a dry carbon sheet is used as the thermoplastic sheet. However, it is not necessary to use dry carbon sheets.
例えば、熱可塑性シートとしてドライカーボンシートの他に、ガラス繊維、またはアラミド繊維に熱可塑樹脂を含浸させた高強度繊維であっても構わない。 For example, in addition to the dry carbon sheet as the thermoplastic sheet, glass fibers or high-strength fibers in which an aramid fiber is impregnated with a thermoplastic resin may be used.
また、<第1の実施の形態>、<第1の実施の形態の他の例>及び<第1の実施の形態の変形例>では、第1のシート及び第2のシートとしてシリコンシートを使用するものであるが、必ずしもシリコンシートを使用する必要性はない。 In the first embodiment, another example of the first embodiment, and a modification of the first embodiment, silicon sheets are used as the first sheet and the second sheet. Although used, it is not necessary to use a silicon sheet.
例えば、耐熱性、かつ断熱性を有する合成樹脂シートであればいかなる素材のシートであっても構わない。 For example, any material sheet may be used as long as it is a synthetic resin sheet having heat resistance and heat insulation.
なお、<第1の実施の形態>、<第1の実施の形態の他の例>及び<第1の実施の形態の変形例>では、熱可塑性シートをオーブンによって軟化するまで加熱するものであるが、必ずしもオーブンで加熱する必要性はない。 In the first embodiment, another example of the first embodiment, and a modification of the first embodiment, the thermoplastic sheet is heated by an oven until it is softened. Although there is no need to heat in the oven.
例えば、電熱ヒータなど熱可塑性シートが軟化する130℃〜180℃の範囲内での加熱が行えるものであればいかなるものであっても構わない。 For example, as long as it can heat in the range of 130 degreeC-180 degreeC which a thermoplastic sheet softens, such as an electric heater, it does not matter.
<第2の実施の形態>
図10は本発明を適用した熱可塑性シートの成型装置の一例を説明するための模式図である。
Second Embodiment
FIG. 10 is a schematic view for explaining an example of a thermoplastic sheet molding apparatus to which the present invention is applied.
ここで示す成型装置10は、載置面16の略中央に吸気穴12が開口された成型台11と、吸気穴12に連通状に配置された真空ポンプ15とから構成されている。
The
ここで、成型台11は、前記図1において詳述した第1のシート1の表面積よりも大とした平面状の載置面16が形成されている。この載置面16の略中央には内径が約1cmの吸気穴12が開口されている。
Here, the molding table 11 is formed with a planar mounting
また、成型台11の下面には、吸気穴12に支持管部13が成型台11の下面に対して直角状に連結されている。
Further, a
更に、支持管部13の外周面の長手方向に沿って挟持板部19が直角状に固着されている。この挟持板部19を万力等の工具(図示せず。)で挟持することで成型台11を水平状に取付けることができる。
Further, along the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the
また、支持管部13に、真空ポンプ15がホース14を介して取付けられている。この真空ポンプ15には、例えば、モータ直結型の小型油回転真空ポンプがあり、ベルト方式に比べて高速回転かつ小型で大きな排気速度(10L/min)が得られる特性を有する。
Further, a
このような、真空ポンプ15を使用することで熱可塑性シートが硬化する前に瞬時に真空状態にして所定の形状に形成することが可能となる。
By using the
以上の構成よりなる本発明の熱可塑性シートの成型装置では、前記<第1の実施の形態>の[第3工程]及び[第4工程]で詳述するように、成型台11の載置面16上に吸気穴12を覆うようにしてフェルト17を載置する(図5(A)参照)。
In the apparatus for molding a thermoplastic sheet according to the present invention having the above-described configuration, as described in detail in [Third step] and [fourth step] of the above-mentioned <First embodiment>, mounting of the molding table 11 is performed. The felt 17 is placed on the
更に、フェルト17上にドライカーボンシートで覆うことができる表面積を有する被成型モデル18を載置する(図5(A)参照)。
Furthermore, a molded
次に、オーブン(図示せず。)で軟化するまで加熱した状態のドライカーボンシート6を第1のシート1から成型台11の載置面16のフェルト17上に載置された被成型モデル18を覆うようにして被せる(図6(A)参照)。
Next, a molded
ここで、真空ポンプ(図示せず。)により吸気を行うことでフェルト17を通して固定板(3、3A)の枠内での吸気が行われる(図6(A)参照)。 Here, by suctioning with a vacuum pump (not shown), suction is performed in the frame of the fixed plate (3, 3A) through the felt 17 (see FIG. 6A).
このようにして、第1のシート1に設けられた空気抜き孔2、2、・・を通して第1のシート1と第2のシート7との間の吸気が行われることでドライカーボンシート6に含んだ空気も吸気される(図6(B)参照)。
In this manner, the
これにより、ドライカーボンシート6が第1のシート1と第2のシート7に強固に密着した状態で被成型モデル18の外表面に吸着することでドライカーボンシート6の成型が行われる。
Thereby, the
なお、本発明の熱可塑性シートの成型装置では、前記<第1の実施の形態>における使用例を詳述するものであるが前記<第1の実施の形態の他の例>、あるいは<第1の実施の形態の変形例>において使用することは勿論のことである。 In the thermoplastic sheet molding apparatus of the present invention, an example of use in <the first embodiment> will be described in detail, but <the other example of the first embodiment>, or <the first embodiment> It is a matter of course to use in the modification of the first embodiment.
本発明によれば、成型台上に被成型モデルを載置し、熱可塑性シートを密閉した第1のシート及び第2のシートを被成型モデルに被せて真空ポンプにより吸気を行うことで瞬時に成型を行うことが可能となる。 According to the present invention, the model to be molded is placed on the molding table, and the first sheet and the second sheet in which the thermoplastic sheet is sealed are covered on the model to be molded, and suction is performed instantaneously by the vacuum pump. It becomes possible to perform molding.
なお、第2の実施の形態では、吸気穴を載置面の略中央の位置とするものであるが、必ずしも吸気穴を載置面の略中央の位置とする必要性はない。 In the second embodiment, although the intake hole is located at a substantially central position of the mounting surface, it is not always necessary to place the intake hole at a substantially central position of the mounting surface.
しかし、効率的な吸気を行えるという点において、吸気穴を載置面の略中央の位置とすることが望ましい。 However, in terms of efficient intake, it is desirable that the intake hole be located approximately at the center of the mounting surface.
また、第2の実施の形態では、吸引部として真空ポンプを使用するものであるが、必ずしも真空ポンプである必要性はない。 In the second embodiment, a vacuum pump is used as the suction unit, but the vacuum pump is not necessarily required.
しかし、熱可塑性シートを被成型モデルの外表面に確実に吸着させることができるという点において真空ポンプを使用することが望ましい。 However, it is desirable to use a vacuum pump in that the thermoplastic sheet can be reliably adsorbed to the outer surface of the model to be molded.
1 第1のシート
2 空気抜き孔
3、3A 固定板
4、4A、4B、4C 第1シートの各辺
5、5A、5B、5C 固定板の各辺
6 ドライカーボンシート
7 第2のシート
8 クリップ
9 オーブン
10 成型装置
11 成型台
12 吸気穴
13 支持管部
14 ホース
15 真空ポンプ
16 載置面
17 フェルト
18 被成型モデル
19 挟持板部
20 第3のシート
21 円柱部材
22 コルゲーション
1
Claims (4)
前記熱可塑性シートを、前記第1のシートと前記第2のシートとの間で挟んだ状態で、同熱可塑性シートが軟化するまで加熱する工程と、
吸気穴が開口された成型装置の載置面に、前記吸気穴を覆うようにしてフェルトを配置する工程と、
前記フェルト上に被成型モデルを載置する工程と、
前記軟化した熱可塑性シートを前記第1のシートと前記第2のシートとの間で挟んだ状態で、前記被成型モデルを同第1のシートから覆うようにして被せ、同第1のシートと同第2のシートの周縁部を前記成型装置の載置面に固定した状態で同第1のシートと第2のシートとの間を吸気する工程と、
前記被成型モデルの形状に成型された前記熱可塑性シートを常温で硬化した後、前記第1のシートと前記第2のシートを前記熱可塑性シートから取り外す工程とを備える
熱可塑性シートの成型方法。 Placing a thermoplastic sheet between a first sheet perforated with a plurality of holes and a second sheet substantially identical in shape to the first sheet;
Heating the thermoplastic sheet until it is softened in a state in which the thermoplastic sheet is sandwiched between the first sheet and the second sheet;
Placing a felt so as to cover the air intake hole on the mounting surface of the molding apparatus in which the air intake hole is opened;
Placing a model to be molded on the felt;
The thermoplastic sheets the softened state sandwiched between said first sheet and said second sheet, covered with a pre-Symbol the molding model so as to cover from the first sheet, the first sheet And a step of suctioning air between the first sheet and the second sheet in a state where the peripheral portion of the second sheet is fixed to the mounting surface of the molding apparatus;
And a step of removing the first sheet and the second sheet from the thermoplastic sheet after curing the thermoplastic sheet molded into the shape of the model to be molded at normal temperature.
請求項1に記載の熱可塑性シートの成型方法。 The method of molding a thermoplastic sheet according to claim 1, further comprising the step of covering a third sheet larger than the second sheet so as to cover the second sheet.
請求項1または請求項2に記載の熱可塑性シートの成型方法。 The method of molding a thermoplastic sheet according to claim 1 or 2, wherein a plurality of thermoplastic sheets are stacked between the first sheet and a second sheet having the same shape as the first sheet.
請求項1または請求項3に記載の熱可塑性シートの成型方法。 After arranging the thermoplastic sheet between the first sheet and the second sheet, the peripheral portion of the first sheet and the peripheral portion of the second sheet are crimped to each other. Item 4. A method of molding a thermoplastic sheet according to Item 3.
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