JP6724335B2 - Molding method and molding apparatus for resin molded product using thermosetting resin - Google Patents

Molding method and molding apparatus for resin molded product using thermosetting resin Download PDF

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Description

本発明は、熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法および成形装置に関する。 The present invention relates to a molding method and a molding device for a resin molded product using a thermosetting resin.

近年、樹脂成形品の製造において、熱可塑性の樹脂と比較して硬化後の強度が高い熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形が行われるようになっている。特に、熱硬化性の樹脂を強化基材に含浸させて硬化させることにより非常に強度が高く軽量な製品を形成することが可能なRTM(Resin Transfer Molding)成形が盛んに行われるようになっている。 2. Description of the Related Art In recent years, in the production of resin molded products, resin molding using a thermosetting resin having a higher strength after curing than a thermoplastic resin has been performed. In particular, RTM (Resin Transfer Molding) molding, which is capable of forming a very strong and lightweight product by impregnating a reinforced substrate with a thermosetting resin and curing it, has become popular. There is.

上述した方法では、成形型を閉じてから樹脂成形品を形成して成形型を開くまでの間、プレス機を使用して、成形型内に生じる圧力よりも大きな型締圧力を成形型に負荷し続けるのが一般的である。成形型内に生じる圧力のピーク値が高い場合、大型のプレス機を導入しなければならず、プレス機に要するコストが増大する。プレス機に要するコストを削減する方法として、成形型内に生じる圧力のピーク値よりも低い圧力で型締めする方法が知られている(特許文献1参照)。 In the method described above, a pressing machine is used to apply a mold clamping pressure that is higher than the pressure generated in the mold from the time the mold is closed until the resin molded product is formed and the mold is opened. It is common to continue. When the peak value of the pressure generated in the molding die is high, a large press machine must be introduced, which increases the cost required for the press machine. As a method of reducing the cost required for the press machine, a method of clamping the mold at a pressure lower than the peak value of the pressure generated in the molding die is known (see Patent Document 1).

特開2007−83685号公報JP, 2007-83685, A

しかしながら、上述した方法をRTM成形に適用した場合、キャビティ内に注入される樹脂の圧力を十分に高めることができず、強化基材への樹脂の含浸性が低下する。そのため、強化基材に樹脂を十分に含浸させるために、含浸させる時間を長くとる必要がある。その結果、サイクルタイムが増大して生産性が低下してしまうという問題があった。 However, when the above-mentioned method is applied to the RTM molding, the pressure of the resin injected into the cavity cannot be sufficiently increased, and the impregnation property of the resin into the reinforced substrate is deteriorated. Therefore, in order to sufficiently impregnate the reinforcing base material with the resin, it is necessary to take a long impregnation time. As a result, there is a problem that the cycle time increases and the productivity decreases.

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、強化基材への含浸時間を確保することで含浸性を低下させることなく、サイクルタイムおよびプレス機のコストを削減可能な熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法および成形装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in order to solve the above problems, it is possible to reduce the cycle time and the cost of the press machine without lowering the impregnating property by ensuring the impregnation time to the reinforcing base material. An object of the present invention is to provide a molding method and a molding device for a resin molded product using a thermosetting resin.

上記目的を達成する本発明に係る熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法は、熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成する成形型をプレス機に着脱自在に取り付け、プレス機によって成形型を型締めした状態において、強化基材が配置されたキャビティ内に樹脂の規定量を注入し、キャビティへの樹脂の注入開始から規定量の注入完了まで、注入された樹脂を、当該樹脂が硬化反応を生じる第1温度に加熱し、樹脂の規定量の注入完了後には、キャビティに注入された樹脂を、第1温度よりも低く樹脂の膨張を抑制する第2温度に冷却し、強化基材への樹脂の含浸が完了したと判断される予め設定した時間が経過したときに型締めを解除する。そして、型締めを解除した成形型をプレス機から取り外した状態において当該成形型のキャビティ内に注入された樹脂を硬化させている間に、キャビティ内に強化基材が配置された新たな成形型をプレス機に取り付ける。 A method for molding a resin molded product using a thermosetting resin according to the present invention that achieves the above object is such that a molding die that forms a cavity into which a thermosetting resin is injected is detachably attached to a press In a state where the molding die is clamped by the machine, inject a specified amount of resin into the cavity in which the reinforcing base material is placed, and from the start of injecting the resin into the cavity until the injection of the specified amount is completed, was heated to a first temperature that the resin results in a curing reaction, after completion resin injection prescribed amount, cooling the resin injected into the cavity, the expansion of the low rather resin than the first temperature to suppress the second temperature Then, the mold clamping is released when a preset time, which is judged as the completion of the resin impregnation in the reinforcing base material, has elapsed . Then, in a state where the mold whose clamp has been released is removed from the press machine, while the resin injected into the cavity of the mold is being cured, a new mold in which the reinforcing base material is arranged in the cavity is formed. the Ru attached to the press.

また、上記目的を達成する本発明に係る熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置は、強化基材が配置された状態において熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成する成形型と、成形型が着脱自在に取り付けられるとともに、成形型を型締めするプレス機と、プレス機によって成形型が型締めされた状態において当該成形型に樹脂の規定量を注入する注入機と、キャビティに注入された樹脂が硬化反応を生じる第1温度への当該樹脂の加熱、および、第1温度よりも低く樹脂の膨張を抑制する第2温度への当該樹脂の冷却、を選択的に行う温調機構と、プレス機、注入機および温調機構の動作を制御する制御部と、を有する。制御部は、温調機構により、キャビティへの樹脂の注入開始から規定量の注入完了まで、注入された樹脂を第1温度に加熱し、樹脂の規定量の注入完了後には、キャビティに注入された樹脂を第2温度に冷却する。制御部は、強化基材への樹脂の含浸が完了したと判断される予め設定した時間が経過したときに、プレス機による成形型の型締めを解除する。
Further, the molding device for a resin molded product using a thermosetting resin according to the present invention, which achieves the above object, is a molding device for forming a cavity into which a thermosetting resin is injected in a state where a reinforced substrate is arranged. A mold and a press machine to which the mold is detachably attached, and which clamps the mold; and an injection machine that injects a prescribed amount of resin into the mold when the mold is clamped by the press machine, heating of the resin of the resin injected into the cavity to a first temperature which is a curing reaction, and, optionally cooling, of the resin to lower rather suppresses the expansion of the resin the second temperature than the first temperature It has a temperature control mechanism to perform, and a control unit that controls the operations of the press machine, the injection machine, and the temperature control mechanism. Control unit, the temperature control mechanism, to the specified amount of completion of injection from the injection start of the resin into the cavity, the injected resin is heated to a first temperature, after completion infusion of the resin specified amount is injected into the cavity The cooled resin to a second temperature. Control unit, when the preset time is judged to impregnation of resin into reinforcing substrate is completed has elapsed, it cancels the clamping of the mold by the press.

本発明に係る成形方法および成形装置によれば、一のプレス機を使用して、成形型のキャビティ内に注入された樹脂を硬化させる工程と、新たな成形型のキャビティへの樹脂の注入を行う工程と、を並行して行うことができる。これにより、注入された樹脂の硬化時間を次の成形の樹脂の注入時間に利用できるので、より少ない数のプレス機を使用して、樹脂成形品一つ当たりに要する成形時間(サイクルタイム)を実質的に削減できる。また、成形型の型締めの解除は強化基材への樹脂の含浸が完了したときに行うから、強化基材への含浸性に影響を与えることはない。従って、強化基材への含浸時間を確保することで含浸性を低下させることなく、サイクルタイムおよびプレス機のコストを削減可能な熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法を提供できる。 According to the molding method and the molding apparatus of the present invention, the step of curing the resin injected into the cavity of the molding die using one press machine and the injection of the resin into the cavity of the new molding die are performed. The steps to be performed can be performed in parallel. As a result, the curing time of the injected resin can be used as the injection time of the resin for the next molding, so the molding time (cycle time) required for each resin molded product can be reduced by using a smaller number of press machines. It can be reduced substantially. Further, since the mold clamping is released when the resin is impregnated into the reinforcing base material, the impregnating property into the reinforcing base material is not affected. Therefore, it is possible to provide a molding method of a resin molded product using a thermosetting resin, which can reduce the cycle time and the cost of the pressing machine without lowering the impregnating property by ensuring the impregnation time to the reinforced substrate. ..

実施形態に係る成形装置を使用した樹脂成形品の成形工程を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows the molding process of the resin molded product which used the molding apparatus which concerns on embodiment. 同成形装置の概略図である。It is a schematic diagram of the molding device. 同成形装置の成形型の概略図である。It is a schematic diagram of a forming die of the forming device. 型締めを解除した状態における図3の破線部M1によって囲まれる部分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line portion M1 of FIG. 3 in a state where mold clamping is released. 実施形態に係る成形装置を使用した樹脂成形品の成形方法を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the molding method of the resin molding using the molding device concerning an embodiment. 実施形態に係る成形装置の成形型内に樹脂を注入する工程を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the process of injecting resin into the shaping die of the shaping device concerning an embodiment.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. The sizes and ratios of the respective members in the drawings may be exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual sizes and ratios.

<成形装置>
本実施形態に係る熱硬化性の樹脂220を用いた樹脂成形品200の成形装置100について、図1〜図4を参照して説明する。
<Molding equipment>
A molding apparatus 100 for a resin molded product 200 using the thermosetting resin 220 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図1は、本実施形態に係る成形装置100を使用した樹脂成形品200の成形工程を示す概略工程図である。図2は、成形装置100の概略図である。図3は、成形装置100の成形型10の概略図である。図4は、型締めを解除した状態における図3の破線部M1によって囲まれる部分の拡大図である。 FIG. 1 is a schematic process diagram showing a molding process of a resin molded product 200 using the molding apparatus 100 according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram of the molding apparatus 100. FIG. 3 is a schematic view of the molding die 10 of the molding apparatus 100. FIG. 4 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line portion M1 of FIG. 3 in a state where the mold clamping is released.

図1〜図3に示すように、成形装置100は、強化基材210が配置された状態において熱硬化性の樹脂220が注入されるキャビティ15を形成する成形型10と、成形型10が着脱自在に取り付けられるとともに、成形型10を型締めするプレス機20と、プレス機20によって成形型10が型締めされた状態において当該成形型10に熱硬化性の樹脂220を注入する注入機30と、プレス機20および注入機30の動作を制御する制御部40と、を有する。制御部40は、強化基材210への樹脂220の含浸が完了したときに、プレス機20による成形型10の型締めを解除する。また、成形装置100は、キャビティ15内を真空吸引する吸引部50と、成形型10の開閉を検知するセンサ60と、プレス機20に着脱される成形型10を搬送する搬送装置110と、をさらに有する。以下、各構成要素について詳述する。 As shown in FIGS. 1 to 3, the molding apparatus 100 includes a molding die 10 that forms a cavity 15 into which a thermosetting resin 220 is injected in a state where a reinforced substrate 210 is arranged, and the molding die 10 is detachable. A press machine 20 that is freely attached and that clamps the molding die 10, and an injecting machine 30 that injects a thermosetting resin 220 into the molding die 10 when the molding die 10 is clamped by the pressing machine 20. And a control unit 40 that controls the operations of the press machine 20 and the injection machine 30. The control unit 40 releases the mold clamping of the molding die 10 by the pressing machine 20 when the impregnation of the resin 220 into the reinforcing base 210 is completed. In addition, the molding apparatus 100 includes a suction unit 50 that vacuum-vacuates the inside of the cavity 15, a sensor 60 that detects opening/closing of the molding die 10, and a conveying device 110 that conveys the molding die 10 that is attached to and detached from the press machine 20. Have more. Hereinafter, each component will be described in detail.

本実施形態に係る成形装置100および成形方法によって得られる樹脂成形品200は、強化基材210と、熱硬化性の樹脂220と、によって構成される複合材料である。強化基材210と組み合わせることによって樹脂220単体に比べて高い強度および剛性を備えた樹脂成形品200となる。 A resin molded product 200 obtained by the molding apparatus 100 and the molding method according to the present embodiment is a composite material including a reinforced substrate 210 and a thermosetting resin 220. By combining with the reinforced substrate 210, the resin molded product 200 having higher strength and rigidity than the resin 220 alone is obtained.

熱硬化性の樹脂220の種類は特に限定されないが、本実施形態では、熱硬化性の樹脂220として複合材料用エポキシ樹脂を使用する。複合材料用エポキシ樹脂は、主剤221と、硬化剤222と、を混合することによって形成される。 The type of the thermosetting resin 220 is not particularly limited, but in the present embodiment, an epoxy resin for composite material is used as the thermosetting resin 220. The epoxy resin for composite material is formed by mixing the base material 221 and the curing agent 222.

主剤221としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などを用いることができる。また、硬化剤222としては、例えば、ジシアンジアミドにジクロロフェニルジメチル尿素を組み合わせたものを用いることができる。しかしながら、特に限定されるものではなく、ジアミノジフェニルスルホン、芳香族ジアミン、酸無水物ポリアミドなども硬化剤222として使用できる。 As the main agent 221, for example, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, or the like can be used. As the curing agent 222, for example, a combination of dicyandiamide and dichlorophenyldimethylurea can be used. However, the curing agent 222 is not particularly limited, and diaminodiphenyl sulfone, aromatic diamine, acid anhydride polyamide, etc. can be used as the curing agent 222.

図1を参照して、搬送装置110は、本実施形態において、強化基材210が配置されるステージST1、成形型10に熱硬化性の樹脂220が注入されるステージST2、成形型10内において熱硬化性の樹脂220が硬化されるステージST3、および成形型10から樹脂成形品200が脱型されるステージST4に順に成形型10を搬送する。搬送装置110として、例えば、ベルトコンベア式の装置を使用できる。 With reference to FIG. 1, in the present embodiment, the transport device 110 includes a stage ST1 on which a reinforcing base 210 is arranged, a stage ST2 on which a thermosetting resin 220 is injected into the molding die 10, and a molding die 10. The molding die 10 is sequentially conveyed to the stage ST3 where the thermosetting resin 220 is cured and the stage ST4 where the resin molded product 200 is released from the molding die 10. As the carrier device 110, for example, a belt conveyor type device can be used.

図2を参照して、成形型10は、開閉可能な一対の上型(雄型)11と、下型(雌型)12と、上型11を固定して保持する上型ボルスター13と、下型12を固定して保持する下型ボルスター14と、を含む。 With reference to FIG. 2, a molding die 10 includes a pair of upper molds (male molds) 11 that can be opened and closed, a lower mold (female mold) 12, an upper mold bolster 13 that holds the upper molds 11 in a fixed manner, A lower mold bolster 14 for fixing and holding the lower mold 12.

キャビティ15には強化基材210に相当する炭素繊維が載置される。熱硬化性の樹脂220は、炭素繊維の下面から内部に含浸する。 A carbon fiber corresponding to the reinforcing base material 210 is placed in the cavity 15. The thermosetting resin 220 is impregnated into the inside of the carbon fiber from the lower surface.

プレス機20は、成形型10の上型11に型締圧力Pを負荷する。型締圧力Pは、上型ボルスター13を介して上型11に負荷される。成形型10に型締圧力Pが負荷されることによって成形型10が型締めされる。プレス機20は、油圧等の流体圧を用いたシリンダー21を有し、油圧等を制御することによって型締圧力Pを調整する。 The press 20 applies a mold clamping pressure P to the upper mold 11 of the molding mold 10. The mold clamping pressure P is applied to the upper mold 11 via the upper mold bolster 13. When the mold clamping pressure P is applied to the mold 10, the mold 10 is clamped. The press 20 has a cylinder 21 that uses fluid pressure such as hydraulic pressure, and adjusts the mold clamping pressure P by controlling hydraulic pressure and the like.

本実施形態では、注入機30は、主剤221と硬化剤222とを混合することによって熱硬化性の樹脂220を形成するミキシングヘッド31と、ミキシングヘッド31に主剤221と硬化剤222とを供給する供給機32と、を有する。 In the present embodiment, the injection machine 30 supplies the main agent 221 and the curing agent 222 to the mixing head 31, which forms the thermosetting resin 220 by mixing the main agent 221 and the curing agent 222. And a feeder 32.

本実施形態において、ミキシングヘッド31は、下型12に設けられている。主剤221と硬化剤222の混合比は、主剤221と硬化剤222を提供するメーカーによって定められている。本実施形態では、ミキシングヘッド31は、樹脂220のガラス転移温度を維持しつつ、主剤221に対する硬化剤222の配合比を所定の配合比よりも増やして主剤221と硬化剤222とを混合する。これにより、成形型10内で樹脂220が硬化する際に硬化熱により揮発する硬化剤222を補うことで硬化反応を促進できる。これにより、成形型10内で樹脂220が硬化するのに要する時間を短縮できる。また、硬化することによって樹脂220の体積が減少するため、成形型10内の圧力の低下を促進できる。 In this embodiment, the mixing head 31 is provided on the lower mold 12. The mixing ratio of the main agent 221 and the curing agent 222 is determined by the manufacturer who provides the main agent 221 and the curing agent 222. In the present embodiment, the mixing head 31 mixes the main agent 221 and the curing agent 222 by maintaining the glass transition temperature of the resin 220 and increasing the compounding ratio of the curing agent 222 to the main agent 221 above a predetermined compounding ratio. As a result, the curing reaction can be accelerated by supplementing the curing agent 222 that is volatilized by the curing heat when the resin 220 is cured in the molding die 10. Thereby, the time required for the resin 220 to cure in the molding die 10 can be shortened. Further, since the volume of the resin 220 is reduced by being cured, it is possible to promote the decrease in the pressure inside the molding die 10.

供給機32は、主剤221と硬化剤222とをミキシングヘッド31に供給する。本実施形態において、供給機32は、第1ホース70を介してミキシングヘッド31に接続されている。第1ホース70は、留め具71によって下型ボルスター14に固定されている。 The feeder 32 supplies the main agent 221 and the curing agent 222 to the mixing head 31. In the present embodiment, the feeder 32 is connected to the mixing head 31 via the first hose 70. The first hose 70 is fixed to the lower bolster 14 by a fastener 71.

本実施形態において、制御部40は、プレス機20および注入機30を含む成形装置100全体の動作を制御する。制御部40は、プレス機20、注入機30のミキシングヘッド31および供給機32、吸引部50、センサ60並びに搬送装置110と配線によって接続されている。 In the present embodiment, the control unit 40 controls the operation of the entire molding apparatus 100 including the press machine 20 and the pouring machine 30. The control unit 40 is connected to the pressing machine 20, the mixing head 31 of the pouring machine 30 and the feeder 32, the suction unit 50, the sensor 60, and the transport device 110 by wiring.

制御部40は、成形型10を閉じてから成形型10内に注入された樹脂220の強化基材210への含浸が完了するまで、プレス機20によって成形型10を型締めする。そして、制御部40は、強化基材210への樹脂220の含浸が完了したとき、プレス機20による成形型10の型締めを解除する。 The control unit 40 clamps the molding die 10 with the pressing machine 20 after the molding die 10 is closed until the impregnation of the resin 220 injected into the molding die 10 into the reinforcing base material 210 is completed. Then, when the impregnation of the resin 220 into the reinforcing base material 210 is completed, the control unit 40 releases the mold clamping of the molding die 10 by the pressing machine 20.

本実施形態において、強化基材210への含浸が完了したか否かは、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率に基づいて判断する。成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率は、プレス機20による成形型10への型締圧力Pの負荷を停止するタイミングによって変化する。具体的には、成形型10への樹脂220の注入を完了してから、成形型10の型締めを解除するまでの時間が長いほど、強化基材210への樹脂220の含浸が促進されてボイド率は低下する。すなわち、強化基材210への樹脂220の含浸が完了していたか否かを判断する指標として、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率を使用できる。 In the present embodiment, whether or not the impregnation into the reinforced base material 210 is completed is determined based on the void rate included in the resin molded product 200 that has been completed. The void ratio contained in the resin molded product 200 that has been molded changes depending on the timing at which the load of the mold clamping pressure P on the molding die 10 by the press 20 is stopped. Specifically, the longer the time from the completion of the injection of the resin 220 into the molding die 10 to the release of the mold clamping of the molding die 10, the more the impregnation of the resin 220 into the reinforcing base 210 is promoted. The void rate decreases. That is, the void ratio contained in the molded resin product 200 can be used as an index for determining whether or not the resin 220 has been impregnated into the reinforced substrate 210.

制御部40は、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率が所定の値以下となるタイミングにおいて、プレス機20による成形型10の型締めを解除する。本実施形態では、制御部40は、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率が10%以下となるタイミングにおいて、プレス機20による成形型10の型締めを解除する。 The control unit 40 releases the mold clamping of the molding die 10 by the pressing machine 20 at the timing when the void rate included in the resin molded product 200 that has been molded becomes a predetermined value or less. In the present embodiment, the control unit 40 releases the mold clamping of the molding die 10 by the pressing machine 20 at the timing when the void ratio included in the resin molded product 200 that has been molded becomes 10% or less.

制御部40が、強化基材210への樹脂220の含浸が完了したときに、プレス機20による型締めを解除することにより、次のことが可能になる。すなわち、型締めを解除した成形型10をプレス機20から取り外した状態において当該成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220を硬化させている間に、新たな成形型10をプレス機20に取り付けることができる。これにより、一のプレス機20を使用して、成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220を硬化させる工程と、新たな成形型10のキャビティ15への樹脂220の注入を行う工程と、を並行して行うことができる。そして、成形型10の型締めの解除は強化基材210への樹脂220の含浸が完了したときに行うから、強化基材210への含浸性に影響を与えることはない。 When the control unit 40 releases the mold clamping by the press machine 20 when the impregnation of the resin 220 into the reinforcing base material 210 is completed, the following becomes possible. That is, while the resin 220 injected into the cavity 15 of the molding die 10 is being cured while the molding die 10 whose mold clamping has been released is removed from the pressing machine 20, a new molding die 10 is pressed by the pressing machine 20. Can be attached to. Thereby, the step of curing the resin 220 injected into the cavity 15 of the molding die 10 using the one press machine 20 and the step of injecting the resin 220 into the cavity 15 of the new molding die 10 are performed. , Can be performed in parallel. Since the mold clamping is released when the reinforcing substrate 210 is completely impregnated with the resin 220, the impregnating property of the reinforcing substrate 210 is not affected.

吸引部50は、真空ポンプ(不図示)を有する。吸引部50は、成形型10の型閉じ後にキャビティ15内の空気を吸引(真空引き)し、キャビティ15内を真空状態にする。吸引部50と下型12とは第2ホース80を介して接続されている。第2ホース80は、留め具81によって下型ボルスター14に固定されている。また、吸引部50と上型11とは第3ホース90を介して接続されている。第3ホース90は、留め具91によって上型ボルスター13に固定されている。 The suction unit 50 has a vacuum pump (not shown). The suction unit 50 suctions (vacuums) the air in the cavity 15 after closing the molding die 10 to bring the cavity 15 into a vacuum state. The suction part 50 and the lower mold 12 are connected via a second hose 80. The second hose 80 is fixed to the lower mold bolster 14 by a fastener 81. The suction unit 50 and the upper mold 11 are connected via a third hose 90. The third hose 90 is fixed to the upper mold bolster 13 by a fastener 91.

図3を参照して、成形型10は、キャビティ15に注入された熱硬化性の樹脂220が硬化反応を生じる第1温度T1への当該樹脂220の加熱、および、第1温度T1よりも低い第2温度T2への当該樹脂220の冷却、を選択的に行う温調機構120を有する。 With reference to FIG. 3, in the molding die 10, the thermosetting resin 220 injected into the cavity 15 is heated to a first temperature T1 at which a curing reaction occurs, and the temperature is lower than the first temperature T1. The temperature control mechanism 120 that selectively cools the resin 220 to the second temperature T2 is included.

温調機構120がキャビティ15に注入された樹脂220を硬化反応が生じる第1温度T1に加熱することによって、キャビティ15内に注入された樹脂220に硬化反応が生じる。そして、熱硬化性の樹脂220はやがて硬化する。 The temperature adjustment mechanism 120 heats the resin 220 injected into the cavity 15 to the first temperature T1 at which the curing reaction occurs, so that the resin 220 injected into the cavity 15 undergoes a curing reaction. Then, the thermosetting resin 220 is cured eventually.

また、樹脂220の注入完了後に、成形型10内に注入された樹脂220を温調機構120が冷却することにより樹脂220の膨張を抑制することができる。樹脂220の注入が完了した時点では、成形型10はプレス機20によって型締めされた状態にある。成形型10が型締めされた状態において樹脂220の膨張が抑制されることにより、成形型10内に生じる圧力のピーク値を下げることができる。 Further, after the injection of the resin 220 is completed, the temperature adjustment mechanism 120 cools the resin 220 injected into the molding die 10 so that the expansion of the resin 220 can be suppressed. When the injection of the resin 220 is completed, the molding die 10 is in a state of being clamped by the pressing machine 20. By suppressing the expansion of the resin 220 when the molding die 10 is clamped, the peak value of the pressure generated in the molding die 10 can be lowered.

温調機構120は、上型11および下型12に設けられた配管16を有する。配管16は、第1温度T1に調節された流体または第2温度T2に調節された流体のいずれか一方が選択的に流通される。配管16内に流通される流体として熱水、蒸気またはオイルを使用できるが特に限定されない。 The temperature control mechanism 120 has the pipe 16 provided in the upper mold 11 and the lower mold 12. In the pipe 16, either the fluid adjusted to the first temperature T1 or the fluid adjusted to the second temperature T2 is selectively circulated. Hot water, steam, or oil can be used as the fluid circulating in the pipe 16, but is not particularly limited.

第1温度T1に調節された流体が配管16に流通されることによって、キャビティ15内に注入された樹脂220が第1温度T1に加熱される。また、第2温度T2に調節された流体が配管16に流通されることによって、キャビティ15内に注入された樹脂220が冷却される。 The resin 220 injected into the cavity 15 is heated to the first temperature T1 by flowing the fluid adjusted to the first temperature T1 through the pipe 16. Further, the resin 220 injected into the cavity 15 is cooled by flowing the fluid adjusted to the second temperature T2 through the pipe 16.

図3および図4を参照して、本実施形態において、キャビティ15の寸法は、型締めを解除することによって増加した当該キャビティ15の寸法が樹脂成形品200の寸法に適合した寸法となるように設定されている。具体的には、プレス機20による型締めを解除することによって上型11は浮き上がる。そのため、型締圧力Pの負荷方向Yにおけるキャビティ15の寸法hは、h+Δhに増加する。 With reference to FIG. 3 and FIG. 4, in the present embodiment, the size of the cavity 15 is adjusted so that the size of the cavity 15 increased by releasing the mold clamping becomes a size suitable for the size of the resin molded product 200. It is set. Specifically, by releasing the mold clamping by the press machine 20, the upper mold 11 is lifted. Therefore, the dimension h of the cavity 15 in the load direction Y of the mold clamping pressure P increases to h+Δh.

本実施形態では、増加後のキャビティ15の寸法h+Δhが樹脂成形品200の寸法に適合するように、キャビティ15の寸法が設定されている。図1および図4に示す場合を例にしてより具体的に説明すれば、型締圧力Pの負荷方向Yにおける樹脂成形品200の寸法をHとした場合に、上型11の浮き上がり量を見込んで、増加後のキャビティ15の寸法h+ΔhがHとなるようにキャビティ15の寸法が設定されている。換言すれば、型締めされた状態におけるキャビティ15の寸法hがH−Δhとなるようにキャビティ15の寸法が設定されている。これにより、樹脂成形品の寸法精度が向上する。キャビティ15の寸法の増加量Δhは、例えば、0.5mm程度未満である。 In the present embodiment, the dimension of the cavity 15 is set so that the dimension h+Δh of the cavity 15 after the increase matches the dimension of the resin molded product 200. More specifically, the case shown in FIG. 1 and FIG. 4 will be described in more detail. When the dimension of the resin molded product 200 in the load direction Y of the mold clamping pressure P is H, the lift amount of the upper mold 11 is expected. The dimension of the cavity 15 is set so that the dimension h+Δh of the cavity 15 after the increase becomes H. In other words, the dimension of the cavity 15 is set so that the dimension h of the cavity 15 in the mold clamped state is H-Δh. This improves the dimensional accuracy of the resin molded product. The increase amount Δh of the size of the cavity 15 is, for example, less than about 0.5 mm.

<成形方法>
以下、図5を参照して本実施形態に係る成形装置100を使用した成形方法の手順について説明する。
<Molding method>
Hereinafter, the procedure of the molding method using the molding apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図5は、成形装置100を使用した樹脂成形品200の成形方法を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing a molding method of the resin molded product 200 using the molding apparatus 100.

図5に示すように、成形装置100を使用した樹脂成形品200の成形方法は、成形型10内に強化基材210を配置する工程(ステップS1)と、成形型10をプレス機20に取り付ける工程(ステップS2)と、成形型10内に樹脂220を注入する工程(ステップS3)と、プレス機20から成形型10を取り外す工程(ステップS4)と、樹脂220を成形型10内で硬化させる工程(ステップS5)と、成形された樹脂成形品200を成形型10から脱型する工程(ステップS6)と、を有する。 As shown in FIG. 5, in the method of molding the resin molded product 200 using the molding apparatus 100, the step of disposing the reinforcing base material 210 in the molding die 10 (step S1) and the molding die 10 are attached to the press 20. Step (step S2), step of injecting resin 220 into the molding die 10 (step S3), step of removing the molding die 10 from the press 20 (step S4), and curing the resin 220 in the molding die 10. The method includes a step (step S5) and a step (step S6) of releasing the molded resin molded product 200 from the molding die 10.

本実施形態に係る成形装置100を使用した樹脂成形品200の成形方法では、樹脂成形品200が連続的に形成される。そして、一の樹脂成形品200を成形する工程の一部は、次の樹脂成形品200を形成する工程の一部と並行して行われる。少なくとも、本実施形態に係る成形装置100を使用した樹脂成形品200の成形方法では、樹脂220を成形型10内で硬化させている間に、キャビティ15に強化基材210が配置された新たな成形型10がプレス機20に取り付けられる。以下、各工程について詳述する。 In the molding method of the resin molded product 200 using the molding apparatus 100 according to the present embodiment, the resin molded product 200 is continuously formed. Then, a part of the step of molding one resin molded product 200 is performed in parallel with a part of the process of forming the next resin molded product 200. At least in the method of molding the resin molded product 200 using the molding apparatus 100 according to the present embodiment, a new reinforced substrate 210 is placed in the cavity 15 while the resin 220 is being cured in the molding die 10. The mold 10 is attached to the press 20. Hereinafter, each step will be described in detail.

まず、成形装置100のステージST1において、強化基材210を成形型10のキャビティ15内に配置してプリフォームする(ステップS1)。このとき、キャビティ15に臨む型内面を所定の有機溶剤を用いて脱脂処理し、離型剤を用いて離型処理を施しておく。このとき、キャビティ15に臨む型内面を、所定の有機溶剤を用いて脱脂処理し、離型剤を用いて離型処理を施しておく。 First, in the stage ST1 of the molding apparatus 100, the reinforcing base material 210 is placed in the cavity 15 of the molding die 10 and preformed (step S1). At this time, the inner surface of the mold facing the cavity 15 is degreased using a predetermined organic solvent, and the mold release treatment is performed using a mold release agent. At this time, the inner surface of the mold facing the cavity 15 is degreased by using a predetermined organic solvent, and is released by using a release agent.

次に、搬送装置110によって成形型10をステージST1からステージST2に搬送する。そして、成形型10をプレス機20に着脱自在に取り付ける(ステップS2)。 Next, the molding apparatus 10 is carried by the carrying device 110 from the stage ST1 to the stage ST2. Then, the mold 10 is detachably attached to the press 20 (step S2).

次に、成形型10内に樹脂220を注入する(ステップS3)。成形型10内に樹脂220を注入する工程の詳細は後述する。 Next, the resin 220 is injected into the molding die 10 (step S3). Details of the step of injecting the resin 220 into the molding die 10 will be described later.

次に、プレス機20から成形型10を取り外す(ステップS4)。そして、搬送装置110によって成形型10をステージST2からステージST3に搬送し、キャビティ15内の樹脂220が十分硬化するまで放置する(ステップS5)。このとき、キャビティ15内に強化基材210が配置された新たな成形型10がプレス機20に取り付けられる。これにより、一のプレス機20を使用して、成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220を硬化させる工程と、新たな成形型10のキャビティ15への樹脂220の注入を行う工程と、を並行して行うことができる。これにより、樹脂成形品200一つ当たりに要する成形時間(サイクルタイム)を、より少ないプレス機20を使用して実質的に削減できる。プレス機20に取り付けられた新たな成形型10に対しては、ステップS3〜S6で行われる処理が同様に実施される。 Next, the mold 10 is removed from the press 20 (step S4). Then, the molding apparatus 10 is transported from the stage ST2 to the stage ST3 by the transport device 110 and left until the resin 220 in the cavity 15 is sufficiently cured (step S5). At this time, a new mold 10 having the reinforcing base material 210 arranged in the cavity 15 is attached to the press 20. Thereby, the step of curing the resin 220 injected into the cavity 15 of the molding die 10 using the one press machine 20 and the step of injecting the resin 220 into the cavity 15 of the new molding die 10 are performed. , Can be performed in parallel. As a result, the molding time (cycle time) required for each resin molded product 200 can be substantially reduced by using a smaller press machine 20. The processes performed in steps S3 to S6 are similarly performed on the new mold 10 attached to the press 20.

最後に、搬送装置110によって成形型10をステージST3からステージST4に搬送する。そして、成形型10を開き、成形された樹脂成形品200を成形型10から脱型する(ステップS6)。 Finally, the transfer device 110 transfers the molding die 10 from the stage ST3 to the stage ST4. Then, the molding die 10 is opened, and the molded resin molded product 200 is released from the molding die 10 (step S6).

<注入工程>
図6を参照して、成形型10内に樹脂220を注入する工程(ステップS3)について詳しく説明する。
<Injection process>
The step (step S3) of injecting the resin 220 into the molding die 10 will be described in detail with reference to FIG.

図6は、成形型10内に樹脂220を注入する工程を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a step of injecting the resin 220 into the molding die 10.

成形型10内に樹脂220を注入する工程は、成形型10を型締めする工程(ステップS31)と、成形型10内を真空吸引する工程(ステップS32)と、成形型10のキャビティ15に樹脂220を注入する工程(ステップS33)と、成形型10のキャビティ15内の樹脂220を加熱する工程(ステップS34)と、樹脂220を規定量注入したか否かを判断する工程(ステップS35)と、成形型10のキャビティ15内の樹脂220を冷却する工程(ステップS36)と、樹脂220の含浸が完了したか否かを判断する工程(ステップS37)と、成形型10の型締めを解除する工程(ステップS38)と、を有する。以下、各工程について詳述する。なお、各工程の処理は制御部40が行う。 The step of injecting the resin 220 into the molding die 10 includes a step of clamping the molding die 10 (step S31), a step of vacuum suction inside the molding die 10 (step S32), and a resin in the cavity 15 of the molding die 10. A step of injecting 220 (step S33), a step of heating resin 220 in cavity 15 of molding die 10 (step S34), and a step of determining whether or not a prescribed amount of resin 220 has been injected (step S35). The step of cooling the resin 220 in the cavity 15 of the molding die 10 (step S36), the step of determining whether or not the impregnation of the resin 220 is completed (step S37), and the clamping of the molding die 10 are released. The process (step S38). Hereinafter, each step will be described in detail. The control unit 40 performs the process of each step.

まず、プレス機20によって成形型10を型締めする(ステップS31)。具体的には、プレス機20により成形型10に型締圧力Pを負荷することにより成形型10の上型11と下型12が接近させる。そして、成形型10の上型11が下型12に接触すると成形型10の型閉じが完了して、成形型10が型締めされる。このとき、上型11と下型12との間に、密閉されたキャビティ15が形成される。 First, the molding machine 10 is clamped by the press machine 20 (step S31). Specifically, by applying a mold clamping pressure P to the mold 10 by the press machine 20, the upper mold 11 and the lower mold 12 of the mold 10 are brought close to each other. Then, when the upper die 11 of the molding die 10 contacts the lower die 12, the mold closing of the molding die 10 is completed and the molding die 10 is clamped. At this time, a closed cavity 15 is formed between the upper mold 11 and the lower mold 12.

次に、吸引部50によって成形型10のキャビティ15内を吸引することによって真空引きを行い、キャビティ15内を真空状態にする(ステップS32)。真空引きを行うことによって、表面に発生する気泡を防止し、樹脂成形品200である複合材料のボイドやピットを減らすことができ、複合材料の機械的特性や意匠性を向上させることができる。 Next, the inside of the cavity 15 of the molding die 10 is sucked by the suction unit 50 to perform vacuuming, and the inside of the cavity 15 is brought into a vacuum state (step S32). By performing vacuuming, bubbles generated on the surface can be prevented, voids and pits of the composite material that is the resin molded product 200 can be reduced, and mechanical properties and designability of the composite material can be improved.

次に、主剤221と硬化剤222とを混合して樹脂220を形成する。そして、形成した樹脂220をキャビティ15に注入する(ステップS33)。 Next, the main agent 221 and the curing agent 222 are mixed to form the resin 220. Then, the formed resin 220 is injected into the cavity 15 (step S33).

主剤221と硬化剤222との混合はミキシングヘッド31を使用して行う。本実施形態において、主剤221と硬化剤222とを混合する際には、樹脂220のガラス転移温度を維持しつつ、主剤221に対する硬化剤222の配合比を所定の配合比よりも増やして主剤221と硬化剤222とを混合する。これにより、成形型10内で樹脂220が硬化する際に硬化熱により揮発する硬化剤222を補うことで硬化反応を促進できる。そのため、成形型10内で樹脂220が硬化するのに要する時間を短縮できる。また、硬化することによって樹脂220の体積が減少するため、成形型10内の圧力の低下を促進できる。 The mixing of the main agent 221 and the curing agent 222 is performed using the mixing head 31. In the present embodiment, when the main agent 221 and the curing agent 222 are mixed, while maintaining the glass transition temperature of the resin 220, the mixing ratio of the curing agent 222 to the main agent 221 is increased above a predetermined mixing ratio to increase the main agent 221. And the curing agent 222 are mixed. As a result, the curing reaction can be accelerated by supplementing the curing agent 222 that is volatilized by the curing heat when the resin 220 is cured in the molding die 10. Therefore, the time required for the resin 220 to cure in the molding die 10 can be shortened. Further, since the volume of the resin 220 is reduced by being cured, it is possible to promote the decrease in the pressure inside the molding die 10.

樹脂220を注入する際には、樹脂220が硬化反応を生じる第1温度T1に樹脂220を加熱する(ステップS34)。これにより、成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220に硬化反応が生じる。本実施形態では、キャビティ15に注入された樹脂220を第1温度T1に加熱する際には、第1温度T1に調節された流体を成形型10に配設した配管16に流通させる。 When injecting the resin 220, the resin 220 is heated to the first temperature T1 at which the resin 220 causes a curing reaction (step S34). As a result, the resin 220 injected into the cavity 15 of the mold 10 undergoes a curing reaction. In the present embodiment, when the resin 220 injected into the cavity 15 is heated to the first temperature T1, the fluid adjusted to the first temperature T1 is circulated through the pipe 16 arranged in the molding die 10.

樹脂220の注入が完了(ステップS35:「Yes」)した後、第1温度T1よりも低い第2温度T2に成形型10のキャビティ15内の樹脂220を冷却する(ステップS36)。これにより、成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220の膨張を抑制できるから、成形型10内に生じる圧力のピーク値を下げることができる。 After the injection of the resin 220 is completed (step S35: “Yes”), the resin 220 in the cavity 15 of the mold 10 is cooled to the second temperature T2 lower than the first temperature T1 (step S36). As a result, the expansion of the resin 220 injected into the cavity 15 of the molding die 10 can be suppressed, so that the peak value of the pressure generated in the molding die 10 can be reduced.

本実施形態では、上述したように、キャビティ15に注入された樹脂220を第1温度T1に加熱する際には、第1温度T1に調節された流体を成形型10に配設した配管16に流通させる。そして、キャビティ15内に注入された樹脂220を第2温度T2に冷却する際には、第2温度T2に調節された流体を配管16に流通させる。これにより、キャビティ15内に注入された樹脂220の温度を一の配管16によって第1温度T1と第2温度T2とに選択的に調節できる。 In the present embodiment, as described above, when the resin 220 injected into the cavity 15 is heated to the first temperature T1, the fluid adjusted to the first temperature T1 is supplied to the pipe 16 arranged in the molding die 10. Distribute. When the resin 220 injected into the cavity 15 is cooled to the second temperature T2, the fluid adjusted to the second temperature T2 is passed through the pipe 16. Thereby, the temperature of the resin 220 injected into the cavity 15 can be selectively adjusted to the first temperature T1 and the second temperature T2 by the one pipe 16.

強化基材210への樹脂220の含浸が完了(ステップS37:「Yes」)したとき、成形型10の型締めを解除する(ステップS38)。これにより、上述したように、一のプレス機20を使用して、成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220を硬化させる工程と、新たな成形型10のキャビティ15への樹脂220の注入を行う工程と、を並行して行うことができる。また、成形型10の型締めの解除は強化基材210への樹脂220の含浸が完了したときに行うから、強化基材210への含浸性に影響を与えることはない。 When the impregnation of the resin 220 into the reinforcing base 210 is completed (step S37: “Yes”), the mold clamping of the molding die 10 is released (step S38). As a result, as described above, the step of curing the resin 220 injected into the cavity 15 of the molding die 10 using the one press 20 and the resin 220 to the cavity 15 of the new molding die 10 are cured. The step of performing the injection can be performed in parallel. Further, the mold clamping of the molding die 10 is released when the impregnation of the resin 220 into the reinforced base material 210 is completed, and therefore the impregnability into the reinforced base material 210 is not affected.

上述したように、本実施形態において、強化基材210への含浸が完了したか否かは、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率に基づいて判断する。具体的には、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率が所定の値以下となるタイミングにおいて、成形型10の型締めを解除する。本実施形態では、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率が10%以下となるタイミングにおいて、成形型10の型締めを解除する。 As described above, in the present embodiment, whether or not the impregnation into the reinforcing base material 210 is completed is determined based on the void rate contained in the resin molded product 200 that has been completed in molding. Specifically, the mold clamping of the molding die 10 is released at the timing when the void rate contained in the resin molded product 200 that has been molded becomes a predetermined value or less. In the present embodiment, the mold clamping of the molding die 10 is released at the timing when the void ratio contained in the resin molded product 200 that has been molded becomes 10% or less.

また、本実施形態にあっては、キャビティ15の寸法は、型締めを解除することによって増加する当該寸法が樹脂成形品200の寸法に適合した寸法となるようにしている。これにより、樹脂成形品の寸法精度を向上できる。 In addition, in the present embodiment, the size of the cavity 15 is set such that the size that increases by releasing the mold clamping matches the size of the resin molded product 200. Thereby, the dimensional accuracy of the resin molded product can be improved.

(作用・効果)
本実施形態に係る成形装置100および成形方法では、熱硬化性の樹脂220が注入されるキャビティ15を形成する成形型10をプレス機20に着脱自在に取り付け、プレス機20によって成形型10を型締めした状態において、強化基材210が配置されたキャビティ15内に樹脂220を注入し、強化基材210への樹脂220の含浸が完了したときに型締めを解除する。そして、型締めを解除した成形型10をプレス機20から取り外した状態において当該成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220を硬化させている間に、キャビティ15内に強化基材210が配置された新たな成形型10をプレス機20に取り付ける。
(Action/effect)
In the molding apparatus 100 and the molding method according to the present embodiment, the molding die 10 forming the cavity 15 into which the thermosetting resin 220 is injected is detachably attached to the press machine 20, and the molding machine 10 is molded by the press machine 20. In the tightened state, the resin 220 is injected into the cavity 15 in which the reinforcing base 210 is arranged, and the mold clamping is released when the impregnation of the resin 220 into the reinforcing base 210 is completed. Then, while the resin 220 injected into the cavity 15 of the molding die 10 is being cured in a state where the molding die 10 from which the mold clamping has been released is removed from the pressing machine 20, the reinforced base material 210 is kept inside the cavity 15. The new molding die 10 arranged is attached to the press 20.

このように構成した成形装置100および成形装置100を使用する成形方法によれば、一のプレス機20を使用して、成形型10のキャビティ15内に注入された樹脂220を硬化させる工程と、新たな成形型10のキャビティ15への樹脂220の注入を行う工程と、を並行して行うことができる。これにより、注入された樹脂の硬化時間を次の成形の樹脂の注入時間に利用できるので、より少ない数のプレス機20を使用して、樹脂成形品200一つ当たりに要する成形時間(サイクルタイム)を実質的に削減できる。また、成形型10の型締めの解除は強化基材210への樹脂220の含浸が完了したときに行うから、強化基材210への含浸性に影響を与えることはない。従って、強化基材への含浸時間を確保することで含浸性を低下させることなく、サイクルタイムおよびプレス機のコストを削減可能な熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置および成形方法を提供できる。 According to the molding apparatus 100 thus configured and the molding method using the molding apparatus 100, a step of curing the resin 220 injected into the cavity 15 of the molding die 10 using one press machine 20, The step of injecting the resin 220 into the cavity 15 of the new molding die 10 can be performed in parallel. As a result, since the curing time of the injected resin can be used as the injection time of the resin for the next molding, the molding time (cycle time) required for one resin molded product 200 is reduced by using a smaller number of press machines 20. ) Can be substantially reduced. Further, the mold clamping of the molding die 10 is released when the impregnation of the resin 220 into the reinforced base material 210 is completed, and therefore the impregnability into the reinforced base material 210 is not affected. Therefore, a molding apparatus and a molding method for a resin molded product using a thermosetting resin capable of reducing the cycle time and the cost of the press machine without lowering the impregnating property by ensuring the impregnation time for the reinforced substrate. Can be provided.

また、本実施形態に係る成形装置100および成形方法において、キャビティ15に樹脂220を注入する際には、当該樹脂220が硬化反応を生じる第1温度T1に樹脂220を加熱し、樹脂220の注入完了後には、第1温度T1よりも低い第2温度T2に樹脂220を冷却する。 Further, in the molding apparatus 100 and the molding method according to the present embodiment, when the resin 220 is injected into the cavity 15, the resin 220 is heated to the first temperature T1 at which the resin 220 causes a curing reaction, and the resin 220 is injected. After the completion, the resin 220 is cooled to the second temperature T2 lower than the first temperature T1.

このように構成した成形装置100および成形装置100を使用する成形方法によれば、成形型10内に注入された樹脂220の膨張を抑制できる。これにより、成形型10内に生じる圧力のピーク値を下げることができる。従って、プレス機の小型化が可能となり、プレス機のコストをさらに削減できる。 According to the molding apparatus 100 configured as described above and the molding method using the molding apparatus 100, the expansion of the resin 220 injected into the molding die 10 can be suppressed. Thereby, the peak value of the pressure generated in the molding die 10 can be lowered. Therefore, the press machine can be downsized, and the cost of the press machine can be further reduced.

また、本実施形態に係る成形装置100および成形方法において、キャビティ15に注入された樹脂220を第1温度T1に加熱する際には、当該第1温度T1に調節された流体を成形型10に配設した配管16に流通させ、キャビティ15に注入された樹脂220を第2温度T2に冷却する際には、当該第2温度T2に調節された流体を配管16に流通させる。 In addition, in the molding apparatus 100 and the molding method according to the present embodiment, when the resin 220 injected into the cavity 15 is heated to the first temperature T1, the fluid adjusted to the first temperature T1 is applied to the molding die 10. When the resin 220 injected into the cavity 15 is cooled and the resin 220 injected into the cavity 15 is cooled to the second temperature T2, the fluid adjusted to the second temperature T2 is passed through the pipe 16.

このように構成した成形装置100および成形装置100を使用する成形方法によれば、キャビティ15に注入された樹脂220を、一の配管16を使用して選択的に第1温度T1に加熱または第2温度T2に冷却できる。これにより、装置構成が簡易化されることにより設計が容易になるとともに製造コストを低減できる。 According to the molding apparatus 100 configured as above and the molding method using the molding apparatus 100, the resin 220 injected into the cavity 15 is selectively heated to the first temperature T1 by using the one pipe 16 or the first temperature T1. It can be cooled to two temperatures T2. This simplifies the device configuration, facilitates design, and reduces manufacturing costs.

また、本実施形態に係る成形装置100および成形方法において、樹脂220は、主剤221と硬化剤222とを混合することによって形成し、主剤221と硬化剤222とを混合する際には、樹脂220のガラス転移温度を維持しつつ、主剤221に対する硬化剤222の配合比を所定の配合比よりも増やして主剤221と硬化剤222とを混合する。 Further, in the molding apparatus 100 and the molding method according to the present embodiment, the resin 220 is formed by mixing the main agent 221 and the curing agent 222, and when the main agent 221 and the curing agent 222 are mixed, the resin 220 is used. The main agent 221 and the curing agent 222 are mixed by increasing the compounding ratio of the curing agent 222 to the main agent 221 above a predetermined mixing ratio while maintaining the glass transition temperature of 1.

このように構成した成形装置100および成形装置100を使用する成形方法によれば、成形型10内で樹脂220が硬化する際に硬化熱により揮発する硬化剤222を補うことで硬化反応を促進できる。これにより、樹脂220を硬化させるのに要する時間を短縮できるから、サイクルタイムをさらに短縮できる。 According to the molding apparatus 100 thus configured and the molding method using the molding apparatus 100, the curing reaction can be accelerated by supplementing the curing agent 222 that is volatilized by the curing heat when the resin 220 is cured in the molding die 10. .. As a result, the time required to cure the resin 220 can be shortened, and the cycle time can be further shortened.

また、本実施形態に係る成形装置100および成形方法において、キャビティ15の寸法は、型締めを解除することによって増加した後の当該キャビティ15の寸法が樹脂成形品200の寸法に適合した寸法となるように設定する。 Further, in the molding apparatus 100 and the molding method according to the present embodiment, the size of the cavity 15 is increased by releasing the mold clamping, and the size of the cavity 15 becomes a size suitable for the size of the resin molded product 200. To set.

このように構成した成形装置100および成形装置100を使用する成形方法によれば、樹脂成形品200の寸法精度を向上できる。 According to the molding apparatus 100 thus configured and the molding method using the molding apparatus 100, the dimensional accuracy of the resin molded product 200 can be improved.

なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.

例えば、上述した実施形態に係る成形装置100の成形型10および注入機30は次のように構成された。すなわち、成形型10は、キャビティ15に注入された樹脂220が硬化反応を生じる第1温度T1への当該樹脂220の加熱、および、第1温度T1よりも低い第2温度T2への当該樹脂220の冷却、を選択的に行う温調機構120を有した。また、成形型10のキャビティ15の寸法hは、型締めを解除することによって増加した後の当該キャビティの寸法h+Δhが樹脂成形品200の寸法に適合した寸法となるように設定していた。また、注入機30は、主剤221と硬化剤222とを混合することによって樹脂220を形成するミキシングヘッド31を有し、ミキシングヘッド31は、樹脂220のガラス転移温度を維持しつつ、主剤221に対する硬化剤222の配合比を所定の配合比よりも増やして主剤221と硬化剤222を混合した。しかしながら、成形型10が温調機構120を有さず、注入機30が、樹脂220のガラス転移温度を維持しつつ、主剤221に対する硬化剤222の配合比を所定の配合比よりも増やして主剤221と硬化剤222を混合するミキシングヘッド31を有さない形態も本願発明の技術的範囲に含まれる。また、型締めを解除することによって増加した後のキャビティ15の寸法h+Δhが樹脂成形品200の寸法に適合した寸法となるように成形型10のキャビティ15の寸法hが設定されていない形態も本願発明の技術的範囲に含まれる。 For example, the molding die 10 and the pouring machine 30 of the molding apparatus 100 according to the above-described embodiment are configured as follows. That is, in the mold 10, the resin 220 injected into the cavity 15 is heated to the first temperature T1 at which the resin 220 undergoes a curing reaction, and the resin 220 is heated to the second temperature T2 lower than the first temperature T1. The temperature control mechanism 120 selectively performs the cooling. Further, the dimension h of the cavity 15 of the molding die 10 is set so that the dimension h+Δh of the cavity after being increased by releasing the mold clamping becomes a dimension that matches the dimension of the resin molded product 200. In addition, the injection machine 30 has a mixing head 31 that forms the resin 220 by mixing the main agent 221 and the curing agent 222, and the mixing head 31 maintains the glass transition temperature of the resin 220 while maintaining the glass transition temperature of the resin 220. The main agent 221 and the curing agent 222 were mixed with each other by increasing the compounding ratio of the curing agent 222 above a predetermined compounding ratio. However, the molding die 10 does not have the temperature control mechanism 120, and the injection machine 30 maintains the glass transition temperature of the resin 220 and increases the compounding ratio of the curing agent 222 to the main agent 221 above a predetermined compounding ratio. A mode that does not have the mixing head 31 for mixing 221 and the curing agent 222 is also included in the technical scope of the present invention. In addition, a mode in which the dimension h of the cavity 15 of the molding die 10 is not set such that the dimension h+Δh of the cavity 15 increased by releasing the mold clamping matches the dimension of the resin molded product 200 It is included in the technical scope of the invention.

また、上述した実施形態に係る成形方法において、キャビティ15に樹脂220を注入する際には、当該樹脂220が硬化反応を生じる第1温度T1に樹脂220を加熱し、樹脂220の注入完了後には、第1温度T1よりも低い第2温度T2に樹脂220を冷却した。また、樹脂220は、主剤221と硬化剤222とを混合することによって形成し、主剤221と硬化剤222とを混合する際には、樹脂220のガラス転移温度を維持しつつ、主剤221に対する硬化剤222の配合比を所定の配合比よりも増やして主剤221と硬化剤222とを混合した。さらに、キャビティ15の寸法hは、型締めを解除することによって増加した後の当該キャビティ15の寸法h+Δhが樹脂成形品200の寸法に適合した寸法となるようにした。しかしながら、キャビティ15に樹脂220を注入する際に当該樹脂220が硬化反応を生じる第1温度T1に樹脂220を加熱し、樹脂220の注入完了後に第1温度T1よりも低い第2温度T2に樹脂220を冷却することと、主剤221に対する硬化剤222の配合比を所定の配合比よりも増やして主剤221と硬化剤222とを混合することによって樹脂220を形成することと、を含まない形態も本願発明の技術的範囲に含まれる。また、型締めを解除することによって増加した後の当該キャビティ15の寸法h+Δhが樹脂成形品200の寸法に適合した寸法となるようにキャビティ15の寸法hを設定することを含まない形態も本願発明の技術的範囲に含まれる。 Further, in the molding method according to the above-described embodiment, when the resin 220 is injected into the cavity 15, the resin 220 is heated to the first temperature T1 at which the resin 220 causes a curing reaction, and after the injection of the resin 220 is completed, The resin 220 was cooled to the second temperature T2 lower than the first temperature T1. The resin 220 is formed by mixing the main agent 221 and the curing agent 222. When the main agent 221 and the curing agent 222 are mixed, the resin 220 is cured with respect to the main agent 221 while maintaining the glass transition temperature of the resin 220. The main agent 221 and the curing agent 222 were mixed by increasing the compounding ratio of the agent 222 above a predetermined compounding ratio. Further, the dimension h of the cavity 15 is set so that the dimension h+Δh of the cavity 15 after being increased by releasing the mold clamping matches the dimension of the resin molded product 200. However, when the resin 220 is injected into the cavity 15, the resin 220 is heated to the first temperature T1 at which the resin 220 undergoes a curing reaction, and after the injection of the resin 220 is completed, the resin 220 is heated to the second temperature T2 lower than the first temperature T1. Forming the resin 220 by cooling 220 and forming the resin 220 by mixing the main agent 221 and the curing agent 222 by increasing the mixing ratio of the curing agent 222 to the main agent 221 above a predetermined mixing ratio is also included. It is included in the technical scope of the present invention. Further, a mode not including setting the dimension h of the cavity 15 so that the dimension h+Δh of the cavity 15 after being increased by releasing the mold clamping becomes a dimension that matches the dimension of the resin molded product 200. Within the technical scope of.

また、上述した実施形態では、熱硬化性の樹脂220の強化基材210への含浸が完了したか否かは、成形が完了した樹脂成形品200に含まれるボイド率に基づいて判断した。しかしながら、別の手法によって、熱硬化性の樹脂220の強化基材210への含浸が完了したか否かを判断してもよい。例えば、キャビティ15に注入された熱硬化性の樹脂220の粘度や圧力等に基づいて、熱硬化性の樹脂220の強化基材210への含浸が完了したか否かを判断してもよい。 Further, in the above-described embodiment, whether or not the impregnation of the reinforced base material 210 with the thermosetting resin 220 is completed is determined based on the void rate included in the resin molded product 200 that has been molded. However, another method may be used to determine whether or not the impregnation of the thermosetting resin 220 into the reinforced substrate 210 has been completed. For example, whether or not the impregnation of the thermosetting resin 220 into the reinforced base material 210 may be determined based on the viscosity and pressure of the thermosetting resin 220 injected into the cavity 15.

また、上述した実施形態では、成形装置100において、成形型10への強化基材210の配置と、成形型10への熱硬化性の樹脂220の注入と、成形型10内における熱硬化性の樹脂220の硬化と、成形型10からの樹脂成形品200の脱型は、異なるステージST1〜ステージST4において行った。しかしながら、ステージの区分けは、一のプレス機20を使用して樹脂成形品200の形成を並行して行うことができる限りにおいて限定されない。例えば、成形型10への強化基材210の配置と、成形型10への熱硬化性の樹脂220の注入と、を一のステージで行ってもよい。また、成形型10内における熱硬化性の樹脂220の硬化と、成形型10からの樹脂成形品200の脱型と、を一のステージで行ってもよい。 Further, in the above-described embodiment, in the molding apparatus 100, the reinforced base material 210 is arranged in the molding die 10, the thermosetting resin 220 is injected into the molding die 10, and the thermosetting resin in the molding die 10 is injected. Curing of the resin 220 and demolding of the resin molded product 200 from the molding die 10 were performed in different stages ST1 to ST4. However, the division of the stages is not limited as long as the resin molding 200 can be formed in parallel by using one press 20. For example, the placement of the reinforcing base material 210 in the molding die 10 and the injection of the thermosetting resin 220 into the molding die 10 may be performed in one stage. Further, the curing of the thermosetting resin 220 in the molding die 10 and the demolding of the resin molded product 200 from the molding die 10 may be performed in one stage.

10 成形型、
15 キャビティ、
16 配管、
20 プレス機、
30 注入機、
31 ミキシングヘッド、
32 供給機、
40 制御部、
50 吸引部、
100 成形装置、
110 搬送装置、
120 温調機構、
200 樹脂成形品、
210 強化基材、
220 強化基材、
P 型締圧力、
Y 型締圧力の負荷方向、
h、H 寸法。
10 Mold,
15 cavities,
16 pipes,
20 press machines,
30 injection machines,
31 mixing heads,
32 feeders,
40 control unit,
50 suction unit,
100 molding equipment,
110 transport device,
120 temperature control mechanism,
200 resin molded products,
210 reinforced base material,
220 reinforced substrate,
P mold clamping pressure,
Y clamping pressure load direction,
h, H dimensions.

Claims (6)

熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成する成形型をプレス機に着脱自在に取り付け、
前記プレス機によって前記成形型を型締めした状態において、強化基材が配置された前記キャビティ内に前記樹脂の規定量を注入し、
前記キャビティへの前記樹脂の注入開始から規定量の注入完了まで、注入された前記樹脂を、当該樹脂が硬化反応を生じる第1温度に加熱し、前記樹脂の規定量の注入完了後には、前記キャビティに注入された前記樹脂を、前記第1温度よりも低く樹脂の膨張を抑制する第2温度に冷却し、
前記強化基材への前記樹脂の含浸が完了したと判断される予め設定した時間が経過したときに前記型締めを解除し、
前記型締めを解除した前記成形型を前記プレス機から取り外した状態において当該成形型の前記キャビティ内に注入された前記樹脂を硬化させている間に、前記キャビティ内に前記強化基材が配置された新たな前記成形型を前記プレス機に取り付ける、熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法。
A mold that forms a cavity into which a thermosetting resin is injected is detachably attached to a press machine.
In a state where the molding die is clamped by the press machine, a prescribed amount of the resin is injected into the cavity in which a reinforced substrate is arranged,
The start of infusion of the resin into the cavity until the specified amount of completion of injection, the injected the resin is heated to a first temperature that the resin results in a curing reaction, after completion injection of specified amount of the resin, the the resin injected into the cavity to cool the inflation of the first temperature lower rather resin than to suppress the second temperature,
The mold clamping is released when a preset time period in which it is determined that the impregnation of the resin into the reinforcing base material is completed,
The reinforced base material is arranged in the cavity while the resin injected into the cavity of the mold is cured while the mold having the mold clamp released is removed from the press machine. A method for molding a resin molded product using a thermosetting resin, in which the new molding die is attached to the press machine.
前記キャビティに注入された前記樹脂を前記第1温度に加熱する際には、当該第1温度に調節された流体を前記成形型に配設した配管に流通させ、前記キャビティに注入された前記樹脂を前記第2温度に冷却する際には、当該第2温度に調節された流体を前記配管に流通させる、請求項1に記載の成形方法。 When heating the resin injected into the cavity to the first temperature, a fluid adjusted to the first temperature is circulated through a pipe arranged in the molding die, and the resin injected into the cavity The molding method according to claim 1, wherein, when the resin is cooled to the second temperature, a fluid adjusted to the second temperature is circulated through the pipe. 前記キャビティの寸法は、前記型締めを解除することによって増加した後の当該キャビティの寸法が前記樹脂成形品の寸法に適合した寸法となるようにする、請求項1または請求項2に記載の成形方法。 The molding according to claim 1 or 2, wherein the size of the cavity is increased by releasing the mold clamping so that the size of the cavity matches the size of the resin molded product. Method. 強化基材が配置された状態において熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成する成形型と、
前記成形型が着脱自在に取り付けられるとともに、前記成形型を型締めするプレス機と、
前記プレス機によって前記成形型が型締めされた状態において当該成形型に前記樹脂の規定量を注入する注入機と、
前記キャビティに注入された前記樹脂が硬化反応を生じる第1温度への当該樹脂の加熱、および、前記第1温度よりも低く樹脂の膨張を抑制する第2温度への当該樹脂の冷却、を選択的に行う温調機構と、
前記プレス機、前記注入機および前記温調機構の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記温調機構により、前記キャビティへの前記樹脂の注入開始から規定量の注入完了まで、注入された前記樹脂を前記第1温度に加熱し、前記樹脂の規定量の注入完了後には、前記キャビティに注入された前記樹脂を前記第2温度に冷却し、
前記制御部は、前記強化基材への前記樹脂の含浸が完了したと判断される予め設定した時間が経過したときに、前記プレス機による前記成形型の前記型締めを解除する、熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置。
A mold for forming a cavity into which a thermosetting resin is injected in a state where the reinforcing base material is arranged,
A press machine for detachably attaching the molding die and clamping the molding die,
An injection machine that injects a specified amount of the resin into the mold in a state where the mold is clamped by the press machine,
Heating of the resin of the resin injected into the cavity to a first temperature which is a curing reaction, and the cooling of the resin to a low rather suppresses the expansion of the resin the second temperature than the first temperature A temperature control mechanism to selectively perform,
A control unit that controls the operations of the press machine, the injection machine, and the temperature control mechanism,
The control unit heats the injected resin to the first temperature from the start of the injection of the resin into the cavity to the completion of the injection of the specified amount by the temperature adjustment mechanism, and the injection of the specified amount of the resin is completed. After that, the resin injected into the cavity is cooled to the second temperature,
The control unit releases the mold clamping of the mold by the press machine when a preset time period in which it is determined that impregnation of the resin into the reinforcing base material is completed, thermosetting, Molding equipment for resin molded products using the above resin.
前記温調機構は、前記第1温度に調節された流体または前記第2温度に調節された流体のいずれか一方が選択的に流通される配管を有する、請求項4に記載の成形装置。 The molding apparatus according to claim 4 , wherein the temperature adjustment mechanism includes a pipe through which either one of the fluid adjusted to the first temperature and the fluid adjusted to the second temperature is selectively circulated. 前記キャビティの寸法は、前記型締めを解除することによって増加した後の当該キャビティの寸法が前記樹脂成形品の寸法に適合した寸法となるように設定している、請求項4または請求項5に記載の成形装置。 The dimensions of the cavity, the dimensions of the cavity after increasing by releasing the mold clamping is set to be the dimensions adapted to the dimensions of the resin molded product, to claim 4 or claim 5 The molding apparatus described.
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