JP7093299B2 - 熱プレス装置および金属樹脂複合体の成形方法 - Google Patents
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近年、自動車等の車両の骨格部材として、鋼板を繊維強化樹脂材で補強した金属樹脂複合体を用いることが提案されている。
図2および図3に示すように、骨格部材20は、プレス成形された鋼板21に、接着材の層(接着層22)を介して、繊維強化樹脂材の層(繊維強化樹脂層23)が一体形成された構造をなしている。この骨格部材20は、鋼板21を炭素繊維強化樹脂(CFRP)で補強した金属樹脂複合体である。鋼板21は、溶融亜鉛鍍金鋼板(SCGA)や冷間圧延鋼板(SPC)によって構成されている。繊維強化樹脂層23は、熱硬化性の樹脂材料(エポキシ系の樹脂材料)を母材として不連続の炭素繊維を含む炭素繊維強化樹脂によって形成されている。接着層22は熱硬化性の樹脂材料(エポキシ系の樹脂材料)によって構成されている。接着層22を構成する樹脂材料としては、鋼板21と炭素繊維強化樹脂との接着に適した樹脂材料が採用されている。上記骨格部材20は、熱プレス装置を用いた熱プレスによって、具体的にはSMC(シート・モールディング・コンパウンド)成形法を通じて成形される。
図4~図6に示すように、熱プレス装置30は、固定型41および可動型43によって構成された金型装置40を有している。金型装置40における固定型41と可動型43との間には、骨格部材20が成形されるスペースSP1(図5)が区画形成される。
図7に示すように、骨格部材20の成形に際しては先ず、金型装置40の内部に鋼板21がセットされる(ステップS1)。具体的には、別途のプレス装置によって予めプレス成形された鋼板21が用意されている。そして、図8に示すように、金型装置40が型開き状態にされるとともに、上記鋼板21が固定型41の上に置かれる。
このようにして、本実施形態の骨格部材20は、熱プレス装置30による熱プレスによって成形される。
(1)接着シート22Aの端部22Bが、入れ子46と鋼板21との間に挟まれた状態で、同接着シート22Aの内側部分およびSMC23Aよりも先に加熱硬化される。そのため、熱プレスによる骨格部材20の成形時におけるバリの発生を抑えることができる。
・骨格部材20の成形に際して、可動型43の移動を一時的に停止させることなく、金型装置40が型開き状態から型締め状態になるまで可動型43を移動させ続けるようにしてもよい。同構成によっても、母型45が型締め位置になる前に入れ子46が型締め位置になるため、接着シート22Aの端部22Bを、入れ子46と鋼板21との間に挟まれた状態で同接着シート22Aの内側部分およびSMC23Aよりも先に加熱硬化させることができる。
図12~図14に、そうした金型装置80の一例を示す。なお、図12~図14において、先の図1~図11に例示した熱プレス装置30と同様の構成については同一の符号もしくは対応する符号を付して示しており、それら構成についての重複する説明は省略する。
Claims (5)
- 金属板に対して、熱硬化性の接着材を介して繊維強化樹脂材を熱プレスして金属樹脂複合体を成形する熱プレス装置において、
可動型および固定型の少なくとも一方は、前記金属板との間に前記接着材の端部を挟むとともに同端部を前記接着材における前記端部以外の部分である内側部分および前記繊維強化樹脂材よりも先に硬化させるべく加熱する加熱部を備える、ことを特徴とする熱プレス装置。 - 前記可動型は、母型と、前記可動型および前記固定型の型締め方向において相対移動可能な態様で前記母型に設けられた入れ子とを有し、
前記加熱部は、加熱装置によって加熱された前記入れ子であり、
前記入れ子は、前記母型よりも先に、前記可動型および前記固定型が型締め状態になったときの位置に到達するものである
請求項1に記載の熱プレス装置。 - 前記加熱部は、前記可動型および前記固定型の少なくとも一方に一体に設けられる発熱体である
請求項1に記載の熱プレス装置。 - 前記接着材の端部における前記内側部分の側の端部と、前記可動型および前記固定型の内部において前記繊維強化樹脂材が流動する領域の端部とが一致している
請求項1~3のいずれか一項に記載の熱プレス装置。 - 熱プレス装置を用い、熱硬化性の接着材を介して金属板に繊維強化樹脂材を熱プレスして金属樹脂複合体を成形する金属樹脂複合体の成形方法であって、
前記接着材の端部を、前記熱プレス装置の可動型および固定型の少なくとも一方と前記金属板との間に挟んだ状態にする挟持工程と、
前記接着材の端部を、前記接着材における前記端部以外の部分である内側部分および前記繊維強化樹脂材よりも先に硬化させるべく加熱する加熱工程と、を有する金属樹脂複合体の成形方法。
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