JP7413037B2 - Spinning processing device, processing roller for spinning processing, spinning processing method, and manufacturing method of plastic processed product of thermoplastic resin composite material - Google Patents
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Description
本発明は、スピニング加工装置、スピニング加工用加工ローラ、スピニング加工方法、及び熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a spinning processing device, a processing roller for spinning processing, a spinning processing method, and a method for manufacturing a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material.
近年、様々な産業分野において、樹脂素材が活用されている。このような樹脂素材としては、樹脂単体からなるもののほか、樹脂に繊維を複合させ、高強度化した強化プラスチックなどの樹脂複合材が知られている。また、このような樹脂素材の加工品を安価かつ容易に得ることができる技術に係る需要が高まっている。 In recent years, resin materials have been utilized in various industrial fields. As such resin materials, in addition to those made of a single resin, resin composite materials such as reinforced plastics, which are made by combining resin with fibers to increase strength, are known. Moreover, there is an increasing demand for technology that can easily obtain processed products made of such resin materials at low cost.
強化プラスチックの一つである繊維強化プラスチックは、軽量かつ強度の面から金属に代わる軽量化材料として着目されている。この繊維強化プラスチックは、熱硬化性樹脂を使用しているものが汎用されているが、熱硬化性樹脂は硬化させるまでの時間を要し、成形時間が長いこと等から、加工品の量産には向かないという課題がある。 Fiber-reinforced plastic, which is one type of reinforced plastic, is attracting attention as a lightweight material that can replace metal because of its light weight and strength. This fiber-reinforced plastic is commonly made using thermosetting resin, but thermosetting resin requires time to harden and has a long molding time, so it is not suitable for mass production of processed products. The problem is that it is not suitable.
そのため、熱可塑性樹脂を用いた熱可塑性繊維強化プラスチックを、樹脂素材として活用するための加工技術に関する検討が行われている。
例えば、特許文献1には、熱可塑性樹脂と強化繊維を含む被成形材を成形する成型装置であって、第1及び第2の金型と、2つの金型の相対的な位置関係を規定するラムを備えるプレス装置を備えるものが記載されている。
Therefore, studies are being conducted on processing techniques for utilizing thermoplastic fiber-reinforced plastics using thermoplastic resins as resin materials.
For example, Patent Document 1 discloses a molding apparatus for molding a material to be molded containing a thermoplastic resin and reinforcing fibers, which defines first and second molds and the relative positional relationship between the two molds. A press device is described which includes a ram that does this.
しかしながら、特許文献1に記載のプレス加工では、樹脂素材の形状は金型の形状によって決定される。このため、精度の高い局所加工を行うことは、金型の設計精度や金型の作製コスト等の面から困難である。また、一度成形した加工品に対し、プレス加工による追加工を行うことも困難である。このため、熱可塑性樹脂を用いた加工品として作製できる形状が限定され、熱可塑性樹脂のうち、特に繊維と熱可塑性樹脂とを複合させた熱可塑性樹脂複合材(以下、単に「熱可塑性樹脂複合材」とも呼ぶ)が有する樹脂素材としての利点を、様々な分野で十分に活用することができないという課題がある。
そのため、熱可塑性樹脂複合材の加工に際し、プレス加工によらない加工技術の確立が求められている。
However, in the press processing described in Patent Document 1, the shape of the resin material is determined by the shape of the mold. For this reason, it is difficult to perform highly accurate local processing in terms of mold design accuracy, mold manufacturing cost, and the like. Furthermore, it is difficult to perform additional processing by press working on a processed product once formed. For this reason, the shapes that can be manufactured as processed products using thermoplastic resins are limited, and among thermoplastic resins, thermoplastic resin composites (hereinafter simply referred to as "thermoplastic resin composites") are made by combining fibers and thermoplastic resins. There is a problem in that it is not possible to fully utilize the advantages of resin materials (also referred to as "materials") as resin materials in various fields.
Therefore, when processing thermoplastic resin composite materials, there is a need to establish a processing technology that does not rely on press processing.
本発明の課題は、熱可塑性樹脂のうち、特に熱可塑性樹脂複合材の加工において、局所加工や追加工に優れたプレスレス加工を行うためのスピニング加工装置、スピニング加工ローラ、スピニング加工方法を提供することである。また、プレスレス加工による熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a spinning processing device, a spinning processing roller, and a spinning processing method for performing pressless processing that is excellent in local processing and additional processing in the processing of thermoplastic resin composite materials in particular. It is to be. Another object of the present invention is to provide a method for producing a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material by pressless processing.
本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工において、熱可塑性樹脂複合材を加熱した状態で加工ローラを用いた加工を行うことにより、局所加工が容易となることを見出して本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下のスピニング加工装置、スピニング加工用加工ローラ、スピニング加工方法、又は熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法である。
As a result of intensive studies on the above-mentioned problems, the present inventor has found that local processing can be facilitated by performing processing using a processing roller while the thermoplastic resin composite is heated during plastic processing of the thermoplastic resin composite. They discovered this and completed the present invention.
That is, the present invention is the following spinning processing apparatus, processing roller for spinning processing, spinning processing method, or manufacturing method of a plastic processed product of a thermoplastic resin composite material.
上記課題を解決するための本発明のスピニング加工装置は、繊維と熱可塑性樹脂とを複合させた熱可塑性樹脂複合材を塑性加工するスピニング加工装置であって、熱可塑性樹脂複合材を加熱する加熱部と、加熱された前記熱可塑性樹脂複合材に当接して塑性加工させる加工ローラと、を備えることを特徴とする。
このスピニング加工装置によれば、金型を用いたプレス成形によらず、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工を行うことが可能となる。特に、加工ローラを備え、塑性加工を行うことで、テーパ形状化や溝入れなどの局所加工や追加工を容易に行うことが可能となる。これにより、熱可塑性樹脂複合材が有する樹脂素材としての利点を生かしつつ、用途に応じて様々な形状の塑性加工品を容易に作製することが可能となる。
A spinning processing device of the present invention for solving the above problems is a spinning processing device that plastically processes a thermoplastic resin composite material made of a composite of fibers and a thermoplastic resin, and includes heating for heating the thermoplastic resin composite material. and a processing roller that contacts the heated thermoplastic resin composite material to perform plastic processing.
According to this spinning processing apparatus, it is possible to perform plastic processing of a thermoplastic resin composite material without using press molding using a mold. In particular, by providing a processing roller and performing plastic processing, local processing and additional processing such as tapering and grooving can be easily performed. This makes it possible to easily produce plastic processed products of various shapes depending on the application while taking advantage of the advantages of the thermoplastic resin composite material as a resin material.
また、本発明のスピニング加工装置の一実施態様としては、加熱部と加工ローラが一体であることを特徴とする。
この特徴によれば、加熱処理と押圧処理を1つの構成で同時に行うことができ、樹脂全体ではなく、特定範囲の箇所のみに対して加熱処理と押圧処理を行うことによる塑性加工が可能となる。
一般に、プレス成形においては、塑性加工対象となる樹脂全体を加熱処理する必要があるが、プレス時に樹脂全体の温度低下を抑制する必要があるとともに、樹脂全体の温度が均等に変化するような制御を行う必要がある。この温度管理が適切に行われないと、結果として塑性加工品の品質にばらつきが生じるという問題がある。一方、本発明の特徴によれば、塑性加工箇所以外に余分な熱や圧力をかけることなく塑性加工することができるため、樹脂の温度管理が容易となり、塑性加工品の品質を均一に保つことが容易となる。
Further, an embodiment of the spinning processing apparatus of the present invention is characterized in that the heating section and the processing roller are integrated.
According to this feature, heat treatment and pressure treatment can be performed simultaneously with one configuration, making it possible to perform plastic working by performing heat treatment and pressure treatment only on a specific area rather than on the entire resin. .
Generally, in press molding, it is necessary to heat treat the entire resin to be plastic processed, but it is necessary to suppress the temperature drop of the entire resin during pressing, and also to control the temperature of the entire resin to change uniformly. need to be done. If this temperature control is not carried out appropriately, there is a problem in that the quality of the plastically worked product varies as a result. On the other hand, according to the feature of the present invention, plastic processing can be performed without applying extra heat or pressure to areas other than the plastic processing area, which makes it easy to control the temperature of the resin and maintain uniform quality of the plastic processed product. becomes easier.
また、本発明のスピニング加工装置の一実施態様としては、複数の加工ローラを備え、複数の加工ローラは連動して駆動することを特徴とする。
この特徴によれば、複数の加工ローラを連動状態で駆動させて塑性加工することで、塑性加工箇所に対する押圧処理や加熱処理の効率を高め、塑性加工の成形時間を短縮することができる。また、塑性加工の成形時間が短くなることで、塑性加工時における樹脂の温度低下を抑制することも可能となる。これにより、塑性加工の精度を高め、安定した品質の塑性加工品を作製することが容易となる。
Further, an embodiment of the spinning processing apparatus of the present invention is characterized in that it includes a plurality of processing rollers, and the plurality of processing rollers are driven in conjunction with each other.
According to this feature, by driving a plurality of working rollers in an interlocked manner to perform plastic working, it is possible to increase the efficiency of the pressing treatment and heat treatment on the plastic working portion and shorten the forming time of the plastic working. Moreover, by shortening the molding time of plastic working, it is also possible to suppress a decrease in the temperature of the resin during plastic working. This makes it easier to improve the precision of plastic working and to produce plastic processed products of stable quality.
上記課題を解決するための本発明のスピニング加工用加工ローラは、繊維と熱可塑性樹脂とを複合させた熱可塑性樹脂複合材を加熱する機能を備えることを特徴とする。
このスピニング加工用加工ローラによれば、金型を用いたプレス成形によらず、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工を行うことが可能となる。特に、テーパ形状化や溝入れなどの局所加工や追加工を容易に行うことが可能となる。これにより、熱可塑性樹脂複合材が有する樹脂素材としての利点を生かしつつ、用途に応じて様々な形状の塑性加工品を容易に作製することが可能となる。
また、このスピニング加工用加工ローラを、既設のスピニング加工装置における加工ローラとして適用することで、既設のスピニング加工装置を、プレス成形によらない熱可塑性樹脂複合材の塑性加工を行うスピニング加工装置として更新することが可能となる。
A processing roller for spinning processing according to the present invention for solving the above problems is characterized by having a function of heating a thermoplastic resin composite material made of a composite of fibers and a thermoplastic resin.
According to this processing roller for spinning processing, it is possible to perform plastic processing of a thermoplastic resin composite material without using press molding using a mold. In particular, local machining and additional machining such as tapering and grooving can be easily performed. This makes it possible to easily produce plastic processed products of various shapes depending on the application while taking advantage of the advantages of the thermoplastic resin composite material as a resin material.
In addition, by applying this processing roller for spinning processing as a processing roller in an existing spinning processing device, the existing spinning processing device can be used as a spinning processing device that performs plastic processing of thermoplastic resin composite materials without using press molding. It becomes possible to update.
上記課題を解決するための本発明のスピニング加工方法は、繊維と熱可塑性樹脂とを複合させた熱可塑性樹脂複合材を塑性加工するスピニング加工方法であって、熱可塑性樹脂複合材を加熱するステップと、加熱された熱可塑性樹脂複合材を加工ローラにより塑性加工するステップと、を備えることを特徴とする。
このスピニング加工方法によれば、金型を用いたプレス成形によらず、熱可塑性樹脂複合材を塑性加工することが可能となる。特に、加工ローラによる塑性加工を行うことで、テーパ形状化や溝入れなどの局所加工や追加工を容易に行うことが可能となる。これにより、熱可塑性樹脂複合材が有する樹脂素材としての利点を生かしつつ、用途に応じて様々な形状の塑性加工品を容易に作製することが可能となる。
A spinning processing method of the present invention for solving the above problems is a spinning processing method for plastically processing a thermoplastic resin composite material in which fibers and a thermoplastic resin are combined, and the method includes a step of heating the thermoplastic resin composite material. and a step of plastically processing the heated thermoplastic resin composite material with a processing roller.
According to this spinning processing method, it is possible to plastically process a thermoplastic resin composite material without using press molding using a mold. In particular, by performing plastic working with a processing roller, local processing and additional processing such as tapering and grooving can be easily performed. This makes it possible to easily produce plastic processed products of various shapes depending on the application while taking advantage of the advantages of the thermoplastic resin composite material as a resin material.
上記課題を解決するための本発明の熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法は、繊維と熱可塑性樹脂とを複合させた熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法であって、熱可塑性樹脂複合材を加熱するステップと、加熱された前記熱可塑性樹脂複合材を加工ローラにより塑性加工するステップと、を備えることを特徴とする。
この熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法によれば、金型を用いたプレス成形によらず、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品を得ることが可能となる。特に、加工ローラによる塑性加工を行うことで、テーパ形状化や溝入れなどの局所加工や追加工を容易に行うことが可能となる。これにより、熱可塑性樹脂複合材が有する樹脂素材としての利点を生かしつつ、局所加工の精度が高く、かつ追加工が容易な塑性加工品を得ることが可能となる。
A method for manufacturing a plastic processed product of a thermoplastic resin composite material of the present invention for solving the above problems is a method for manufacturing a plastic processed product of a thermoplastic resin composite material in which fibers and a thermoplastic resin are combined, comprising: The method is characterized by comprising the steps of heating a thermoplastic resin composite material, and plastically processing the heated thermoplastic resin composite material using a processing roller.
According to this method for producing a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material, it is possible to obtain a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material without press molding using a mold. In particular, by performing plastic working with a processing roller, local processing and additional processing such as tapering and grooving can be easily performed. As a result, it is possible to obtain a plastic processed product with high precision in local processing and easy additional processing while taking advantage of the advantages of the thermoplastic resin composite material as a resin material.
本発明によれば、熱可塑性樹脂のうち、特に熱可塑性樹脂複合材の加工において、局所加工や追加工に優れたプレスレス加工を行うためのスピニング加工装置、スピニング加工用加工ローラ、スピニング加工方法を提供することができる。また、プレスレス加工による熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a spinning processing device, a processing roller for spinning processing, and a spinning processing method for performing pressless processing, which is excellent in local processing and additional processing, in processing thermoplastic resins, especially thermoplastic resin composite materials. can be provided. Further, it is possible to provide a method for manufacturing a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material by pressless processing.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るスピニング加工装置、スピニング加工用加工ローラ、スピニング加工方法、及び熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法を詳細に説明する。
なお、実施態様に記載するスピニング加工装置、スピニング加工用加工ローラ、スピニング加工方法、及び熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法については、本発明に係るスピニング加工装置、スピニング加工用加工ローラ、スピニング加工方法、及び熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法を説明するために例示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a spinning processing apparatus, a processing roller for spinning, a spinning processing method, and a method for producing a plastic processed product of a thermoplastic resin composite material according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, regarding the spinning processing device, processing roller for spinning processing, spinning processing method, and method for manufacturing a plastic processed product of thermoplastic resin composite material described in the embodiments, the spinning processing device, processing roller for spinning processing according to the present invention , the spinning processing method, and the method for manufacturing a plastic processed product of a thermoplastic resin composite material are merely exemplified to explain, and the present invention is not limited thereto.
本発明の加工対象は、加熱により軟化し、冷却により硬化する性質を持つ熱可塑性樹脂を含むものである。なお、熱可塑性樹脂が状態変化する温度は、ガラス転移温度(ガラス転移点)や軟化点として表され、熱可塑性樹脂ごとに固有の温度である。
このような熱可塑性樹脂の一例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS)、アクリル樹脂(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などが挙げられる。
The object to be processed in the present invention includes a thermoplastic resin which has the property of being softened by heating and hardened by cooling. Note that the temperature at which a thermoplastic resin changes state is expressed as a glass transition temperature (glass transition point) or a softening point, and is a temperature unique to each thermoplastic resin.
Examples of such thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyurethane, polyamide, polycarbonate, acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS), acrylic resin (PMMA), polyethylene Examples include terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT).
また、本発明の加工対象としては、上記した熱可塑性樹脂単体と繊維とを複合させた熱可塑性樹脂複合材を用いることが挙げられる。このような熱可塑性樹脂複合材としては、いわゆる繊維強化プラスチックと呼ばれ、繊維として炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等を用い、上記した熱可塑性樹脂と複合させたものが挙げられる。特に、軽量かつ高強度を有することから、樹脂素材として様々な分野での活用が期待されている繊維強化プラスチックを用いることが好ましい。このような熱可塑性樹脂複合材の具体的な一例としては、熱可塑性樹脂と炭素繊維とを複合させた熱可塑性炭素繊維強化プラスチック(CFRTP)が挙げられる。 Further, as a processing object of the present invention, it is possible to use a thermoplastic resin composite material in which the above-mentioned thermoplastic resin alone and fibers are combined. Examples of such thermoplastic resin composite materials include so-called fiber-reinforced plastics, which use carbon fibers, glass fibers, metal fibers, etc. as fibers and composite them with the above-mentioned thermoplastic resins. In particular, it is preferable to use fiber-reinforced plastic, which is expected to be used in various fields as a resin material because it is lightweight and has high strength. A specific example of such a thermoplastic resin composite material is carbon fiber reinforced thermoplastic (CFRTP), which is a composite of thermoplastic resin and carbon fiber.
さらに、本発明の加工対象である熱可塑性樹脂複合材の加工前の形状は、特に限定されない。例えば、筒状、柱状などの立体形状を有するものであってもよく、平板状、シート状などの平面形状を有するものであってもよい。また、熱可塑性樹脂複合材の加工前の形状(初期形状)としては、所望する塑性加工品の形状に基づき、加工処理の工程数が最小となるような形状を選択することや、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品を量産するために、安価かつ大量供給が可能となる単純な形状を選択すること等が挙げられる。 Furthermore, the shape of the thermoplastic resin composite material to be processed in the present invention before processing is not particularly limited. For example, it may have a three-dimensional shape such as a cylinder or a column, or it may have a planar shape such as a flat plate or a sheet. In addition, as the shape (initial shape) of the thermoplastic resin composite material before processing, it is important to select a shape that minimizes the number of processing steps based on the shape of the desired plastic processed product, and to In order to mass-produce plastically processed composite products, it is important to select simple shapes that can be supplied in large quantities at low cost.
〔第1の実施態様〕
(スピニング加工装置)
図1は、本発明の第1の実施態様におけるスピニング加工装置1Aの構造を示す概略説明図である。本発明の第1の実施態様におけるスピニング加工装置1Aは、図1に示すように、加工ローラ2と、加熱部3を備えるものである。また、スピニング加工装置1Aは、加工対象である熱可塑性樹脂複合材T1を固定する固定手段4を備えている。なお、本実施態様においては、図1に示すように、円筒状の熱可塑性樹脂複合材T1に対し、塑性加工を行うものについて例示しているが、熱可塑性樹脂複合材T1の形状は、これに限定されるものではない。
[First embodiment]
(Spinning processing equipment)
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing the structure of a spinning processing apparatus 1A according to a first embodiment of the present invention. A spinning processing apparatus 1A according to a first embodiment of the present invention includes a processing roller 2 and a heating section 3, as shown in FIG. Furthermore, the spinning processing apparatus 1A includes a fixing means 4 for fixing the thermoplastic resin composite material T1 to be processed. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the cylindrical thermoplastic resin composite material T1 is subjected to plastic processing, but the shape of the thermoplastic resin composite material T1 is as follows. It is not limited to.
スピニング加工装置1Aは、回転軸R1を軸として回転する回転機構(不図示)と、この回転機構に連結された主軸5と、その主軸5に熱可塑性樹脂複合材T1を固定するための固定手段4を備えている。熱可塑性樹脂複合材T1は、固定手段4により主軸5に固定され、回転軸R1を中心に回転するように取り付けられる。なお、主軸5は、回転軸R1以外に、移動軸を有するものとしてもよい。これにより、塑性加工時に、熱可塑性樹脂T1複合材自体を移動させて加工を行うものとしてもよい。 The spinning processing device 1A includes a rotation mechanism (not shown) that rotates around a rotation axis R1, a main shaft 5 connected to this rotation mechanism, and a fixing means for fixing the thermoplastic resin composite material T1 to the main shaft 5. It is equipped with 4. The thermoplastic resin composite material T1 is fixed to the main shaft 5 by the fixing means 4, and is attached so as to rotate around the rotation axis R1. Note that the main shaft 5 may have a movement axis in addition to the rotation axis R1. Accordingly, during plastic processing, the thermoplastic resin T1 composite material itself may be moved and processed.
また、スピニング加工装置1Aは、加工ローラ2を取り付けるための加工ローラホルダ6を備えている。加工ローラ2は、加工ローラホルダ6に取り付けられ、回転軸R2を軸として回転する。なお、図1においては、回転軸R2は、主軸5の回転軸R1と平行となるように配置されているが、これに限定されるものではない。回転軸R2の配置方向(回転軸R2の角度)は、加工ローラ2自体の形状や、加工ローラ2による加工の種類に応じて、適宜決定することが可能である。なお、加工ローラホルダ6は、回転軸R2以外に、移動軸を有し、移動可能とすることが好ましい。これにより、塑性加工時に、熱可塑性樹脂複合材T1の加工箇所Pに加工ローラ2を配置することができるとともに、加工ローラ2を移動させることで連続的に塑性加工を実施することが可能となる。 Further, the spinning processing apparatus 1A includes a processing roller holder 6 for attaching the processing roller 2. The processing roller 2 is attached to the processing roller holder 6 and rotates about the rotation axis R2. In addition, in FIG. 1, the rotation axis R2 is arranged so as to be parallel to the rotation axis R1 of the main shaft 5, but the rotation axis R2 is not limited to this. The arrangement direction of the rotation axis R2 (the angle of the rotation axis R2) can be determined as appropriate depending on the shape of the processing roller 2 itself and the type of processing performed by the processing roller 2. Note that it is preferable that the processing roller holder 6 has a movement axis in addition to the rotation axis R2 and is movable. This makes it possible to place the processing roller 2 at the processing location P of the thermoplastic resin composite material T1 during plastic processing, and to perform plastic processing continuously by moving the processing roller 2. .
以下に、各部材について、詳細に説明する。
<固定手段>
固定手段4は、回転機構に連結された主軸5に、熱可塑性樹脂複合材T1を固定するための手段である。本実施態様の固定手段4としては、加工ローラ2の駆動範囲に干渉することなく、主軸5に対して熱可塑性樹脂複合材T1を固定することができるものであればよい。
固定手段4としては、熱可塑性樹脂複合材T1の外周面から作用するものや、熱可塑性樹脂複合材T1の内周面から作用するものが挙げられる。このような固定手段4としては、治具やチャックと呼ばれる固定装置等を用いることが挙げられる。
Each member will be explained in detail below.
<Fixing means>
The fixing means 4 is a means for fixing the thermoplastic resin composite material T1 to the main shaft 5 connected to the rotation mechanism. The fixing means 4 of this embodiment may be any means as long as it can fix the thermoplastic resin composite material T1 to the main shaft 5 without interfering with the drive range of the processing roller 2.
Examples of the fixing means 4 include those that act from the outer circumferential surface of the thermoplastic resin composite material T1 and those that act from the inner circumferential surface of the thermoplastic resin composite material T1. As such a fixing means 4, a fixing device called a jig or a chuck may be used.
固定手段4としては、例えば、図1に示すように、主軸5に設けられ、熱可塑性樹脂複合材T1の外周面を挟持して固定することができる固定装置(チャック)を用いることが挙げられる。また、固定手段4の他の例としては、熱可塑性樹脂複合材T1の内部に挿入し、熱可塑性樹脂複合材T1の外周側に向かって押し当てることにより、主軸5に熱可塑性樹脂複合材T1を固定することができる芯棒を用いることなどが挙げられる。 As the fixing means 4, for example, as shown in FIG. 1, a fixing device (chuck) provided on the main shaft 5 and capable of clamping and fixing the outer peripheral surface of the thermoplastic resin composite material T1 can be used. . In addition, as another example of the fixing means 4, the fixing means 4 can be inserted into the inside of the thermoplastic resin composite material T1 and pressed toward the outer circumferential side of the thermoplastic resin composite material T1, thereby fixing the thermoplastic resin composite material T1 on the main shaft 5. Examples include using a core rod that can be fixed.
なお、図1に示した熱可塑性樹脂複合材T1は、開口した筒状の形状のものを用いているが、例えば、有底のものであってもよい。また、熱可塑性樹脂複合材T1として、筒状の形状は、特に制限されず、円筒形状、楕円筒形状、多角筒形状でもよい。安定した回転を実現するという観点からは、円筒形状であることが好ましい。 Although the thermoplastic resin composite material T1 shown in FIG. 1 has an open cylindrical shape, it may have a bottomed shape, for example. Moreover, the cylindrical shape of the thermoplastic resin composite material T1 is not particularly limited, and may be a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or a polygonal cylindrical shape. From the viewpoint of realizing stable rotation, a cylindrical shape is preferable.
<加工ローラ>
加工ローラ2は、熱可塑性樹脂複合材T1の塑性加工に用いるものである。
本実施態様における加工ローラ2としては、熱可塑性樹脂複合材T1に当接して塑性加工を行うことができるものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。
本実施態様の加工ローラ2の具体例としては、例えば、スピニング加工に用いられる加工ローラを用いることが挙げられる。スピニング加工とは、回転する加工対象に、ローラ等を当接させて成形を行う塑性加工の手法の一つである。
<Processing roller>
The processing roller 2 is used for plastic processing of the thermoplastic resin composite material T1.
The processing roller 2 in this embodiment may be any roller that can perform plastic processing by contacting the thermoplastic resin composite material T1, and its specific structure is not particularly limited.
As a specific example of the processing roller 2 of this embodiment, for example, a processing roller used for spinning processing may be used. Spinning processing is one of the plastic working methods in which rollers or the like are brought into contact with a rotating workpiece to form the object.
加工ローラ2は、回転軸R2を中心に回転可能な構造物である。加工ローラ2の形状としては、どのような形状でもよく、図1に示したような円盤状のほかにも、円柱状、楕円柱状、多角柱状などでもよい。安定して回転するという観点からは、円柱状や円盤状であることが好ましい。 The processing roller 2 is a structure that can rotate around a rotation axis R2. The shape of the processing roller 2 may be any shape, and in addition to the disk shape shown in FIG. 1, it may also be cylindrical, elliptical, polygonal, etc. From the viewpoint of stable rotation, it is preferable to have a cylindrical shape or a disk shape.
また、加工ローラ2は、例えば、加工内容に応じた形状を選択するものとしてもよい。例えば、加工対象の端部を縮径する縮径処理に使用する縮径処理面を有するもの、加工対象の端部の面を押圧する端面押し処理に使用する端面押し処理面を有するもの、加工対象の内周面又は外周面に溝部を形成する溝入れ処理に使用する溝入れ処理面を有するものなどが挙げられる。 Furthermore, the shape of the processing roller 2 may be selected depending on the processing content, for example. For example, one with a diameter-reducing surface used for diameter-reducing treatment to reduce the diameter of the end of the workpiece, one with an end-pushing surface used in end-pressing treatment to press the end surface of the workpiece, Examples include those having a grooving surface used for grooving to form grooves on the inner or outer circumferential surface of an object.
また、図1には、加工ローラ2は、熱可塑性樹脂複合材T1の外周面側に配置したものを示しているが、これに限定されない。加工ローラ2の配置は、熱可塑性樹脂複合材T1の塑性加工内容に応じて適宜変更することができ、例えば、熱可塑性樹脂複合材T1の内周面側に加工ローラ2を配置し、熱可塑性樹脂複合材T1の内周面の加工を行うものとしてもよい。 Further, although FIG. 1 shows the processing roller 2 disposed on the outer peripheral surface side of the thermoplastic resin composite material T1, the present invention is not limited thereto. The arrangement of the processing roller 2 can be changed as appropriate depending on the plastic processing content of the thermoplastic resin composite material T1. For example, the processing roller 2 may be arranged on the inner peripheral surface side of the thermoplastic resin composite material T1, It is also possible to process the inner circumferential surface of the resin composite material T1.
<加熱部>
加熱部3は、熱可塑性樹脂複合材T1を加熱するためのものである。
本実施態様の加熱部3としては、熱可塑性樹脂複合材T1自体あるいは熱可塑性樹脂複合材T1に含まれる熱可塑性樹脂をガラス転移温度あるいは軟化点以上に加熱することができるものであればよく、特に限定されない。なお、一般的な熱可塑性樹脂のガラス転移温度あるいは軟化点は300度以下であることが知られている。このことから、加熱部3としては300度まで昇温可能なものを用いることが好ましいが、加熱部3の昇温範囲は、加工対象である熱可塑性樹脂複合材T1自体又は熱可塑性樹脂複合材T1に含まれる熱可塑性樹脂のガラス転移温度あるいは軟化点に応じて適宜設定することができる。したがって、加熱部3の昇温範囲の上限は300度以下としてもよい。
<Heating part>
The heating section 3 is for heating the thermoplastic resin composite material T1.
The heating unit 3 of this embodiment may be any member as long as it can heat the thermoplastic resin composite T1 itself or the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin composite T1 to a temperature higher than the glass transition temperature or softening point. Not particularly limited. Note that it is known that the glass transition temperature or softening point of general thermoplastic resins is 300 degrees or less. For this reason, it is preferable to use a heating unit 3 that can raise the temperature up to 300 degrees, but the temperature increase range of the heating unit 3 is limited to the thermoplastic resin composite material T1 itself or the thermoplastic resin composite material to be processed. It can be appropriately set depending on the glass transition temperature or softening point of the thermoplastic resin contained in T1. Therefore, the upper limit of the temperature increase range of the heating section 3 may be set to 300 degrees or less.
加熱部3としては、熱可塑性樹脂複合材T1において塑性加工を行う箇所のみを加熱するものが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂複合材T1の温度制御を容易とし、安定した品質の塑性加工品を得ることが可能となる。 The heating section 3 is preferably one that heats only the portion of the thermoplastic resin composite T1 where plastic working is to be performed. This makes it easy to control the temperature of the thermoplastic resin composite material T1, and it becomes possible to obtain a plastic processed product with stable quality.
熱可塑性樹脂複合材T1において塑性加工を行う箇所のみを加熱する加熱部3の例としては、図1に示すように、加工ローラ2と加熱部3を一体化することが挙げられる。なお、加工ローラ2と加熱部3の一体化は、加工ローラ2と加熱部3が構造上一体化するものだけではなく、加工ローラ2自身が熱可塑性樹脂複合材T1の塑性加工に必要な温度となるよう、直接あるいは間接的に加工ローラ2に熱を与える機構として加熱部3を備えるものを含んでいる。これにより、熱可塑性樹脂複合材T1は、加工ローラ2が当接した箇所(加工箇所P)のみが加熱され、塑性加工が行われることになる。このとき、加工箇所P以外の熱可塑性樹脂複合材T1には、余分な熱や圧力をかけることなく塑性加工することができるため、熱可塑性樹脂複合材T1の温度管理が容易となり、塑性加工品の品質を均一に保つことが容易となる。 As an example of the heating section 3 that heats only the portion of the thermoplastic resin composite material T1 to be subjected to plastic working, as shown in FIG. 1, the processing roller 2 and the heating section 3 may be integrated. Note that the integration of the processing roller 2 and the heating section 3 does not only mean that the processing roller 2 and the heating section 3 are structurally integrated, but also that the processing roller 2 itself is heated at a temperature necessary for plastic processing of the thermoplastic resin composite material T1. This includes a mechanism that is equipped with a heating section 3 as a mechanism that directly or indirectly applies heat to the processing roller 2. As a result, the thermoplastic resin composite material T1 is heated only at the location where the processing roller 2 contacts (processing location P), and plastic processing is performed. At this time, the thermoplastic resin composite material T1 other than the processing location P can be plastically processed without applying extra heat or pressure, making it easier to control the temperature of the thermoplastic resin composite material T1, resulting in a plastically processed product. It becomes easy to maintain uniform quality.
加工ローラ2と加熱部3を一体化する例としては、図1に示すように、加熱部3として、加工ローラ2に加熱用回路30を接続し、電圧印加により加工ローラ2を加熱するものが挙げられるが、これに限定されるものではない。
図2及び図3は、本実施態様における加熱部3の別態様を示す概略説明図である。
加熱部3の例としては、図2に示すように、加熱部3としてバーナーやヒーター等の加熱装置31を設け、加熱装置31であらかじめ加工ローラ2を加熱することが挙げられる。さらに、加熱部3の他の例としては、図3に示すように、加工ローラ2に対し、外部から供給されるエネルギーを熱に変換することができるような表面処理を行う表面処理手段32を設け、エネルギー供給源33からのエネルギー供給により加工ローラ2を加熱することが挙げられる。なお、表面処理手段32の一例としては、電磁波(マイクロ波)を吸収して温度が上昇する剤を塗布すること等が挙げられる。また、このときのエネルギー供給源33の一例としては、電磁波発生装置等が挙げられる。これにより、表面処理手段32によって、電磁波による昇温が可能となった加工ローラ2に対し、エネルギー供給源33(電磁波発生装置)から電磁波照射をすることで、加工ローラ2を加熱することが可能となる。
As an example of integrating the processing roller 2 and the heating section 3, as shown in FIG. These include, but are not limited to.
2 and 3 are schematic explanatory diagrams showing another aspect of the heating section 3 in this embodiment.
As an example of the heating section 3, as shown in FIG. 2, a heating device 31 such as a burner or a heater is provided as the heating section 3, and the processing roller 2 is heated in advance by the heating device 31. Further, as another example of the heating unit 3, as shown in FIG. The processing roller 2 may be heated by supplying energy from the energy supply source 33. Note that an example of the surface treatment means 32 includes applying an agent that absorbs electromagnetic waves (microwaves) and increases the temperature. Further, an example of the energy supply source 33 at this time is an electromagnetic wave generator or the like. As a result, the processing roller 2, whose temperature can be raised by electromagnetic waves by the surface treatment means 32, can be heated by irradiating electromagnetic waves from the energy supply source 33 (electromagnetic wave generator). becomes.
なお、加熱部3と一体化した加工ローラ2に係る構成は、本発明におけるスピニング加工用加工ローラとして独立したものとすることができる。このスピニング加工用加工ローラは、金型を用いたプレス成形によらず、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工を行うことが可能となる。また、既設のスピニング加工装置に、本発明のスピニング加工用加工ローラを適用することで、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工が可能なスピニング加工装置に容易に更新することが可能となる。 Note that the structure related to the processing roller 2 integrated with the heating section 3 can be made independent as a processing roller for spinning processing in the present invention. This processing roller for spinning processing can perform plastic processing of a thermoplastic resin composite material without press molding using a mold. Further, by applying the processing roller for spinning processing of the present invention to an existing spinning processing device, it becomes possible to easily upgrade the spinning processing device to a spinning processing device capable of plastic processing of thermoplastic resin composite materials.
(スピニング加工方法(熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法))
本実施態様のスピニング加工方法は、熱可塑性樹脂複合材T1の塑性加工として、熱可塑性樹脂複合材T1を加熱するステップと、加熱された熱可塑性樹脂複合材T1を加工ローラ2により塑性加工するステップとを備えている。
(Spinning processing method (method for manufacturing plastic processed products of thermoplastic resin composite materials))
The spinning processing method of this embodiment includes a step of heating the thermoplastic resin composite material T1 as plastic processing of the thermoplastic resin composite material T1, and a step of plastic processing the heated thermoplastic resin composite material T1 with a processing roller 2. It is equipped with
各処理ステップの順は、最初に熱可塑性樹脂複合材T1を加熱するステップを行い、次いで、加工ローラ2により熱可塑性樹脂複合材T1を塑性加工するステップを行うものとすることが挙げられる。また、上述したように、加工ローラ2と加熱部3を一体化している場合、両ステップを同時に行うものとすることができる。 As for the order of each processing step, first the step of heating the thermoplastic resin composite material T1 is performed, and then the step of plastically working the thermoplastic resin composite material T1 with the processing roller 2. Further, as described above, when the processing roller 2 and the heating section 3 are integrated, both steps can be performed at the same time.
熱可塑性樹脂複合材T1を加熱するステップは、上述した加熱部3を用いて実施されるものである。
また、加工ローラ2により熱可塑性樹脂複合材T1を塑性加工するステップは、主軸5に固定した熱可塑性樹脂複合材T1を、回転軸R1を軸として回転させるとともに、回転軸R2を軸として回転する加工ローラ2を、熱可塑性樹脂複合材T1の加工箇所Pに押圧することで塑性変形するものである。なお、図1では、塑性変形の例として、加工ローラホルダ6を回転軸R2に沿って移動させることにより、回転軸R2を軸として回転する加工ローラ2を、回転軸R1の軸方向に沿って駆動させ、筒状の熱可塑性樹脂複合材T1に対する溝入れ加工を行うものを示しているが、これに限定されるものではなく、加工ローラ2の形状のほか、回転軸R2の角度や加工ローラホルダ6の移動方向を適宜選択することで、他の様々な塑性加工を行うものとしてもよい。
以上のステップを実行することにより、プレス加工によらず、熱可塑性樹脂複合材T1の塑性加工を行うことが可能となる。
The step of heating the thermoplastic resin composite material T1 is performed using the heating section 3 described above.
Further, the step of plastically working the thermoplastic resin composite material T1 with the processing roller 2 involves rotating the thermoplastic resin composite material T1 fixed to the main shaft 5 around the rotation axis R1 and around the rotation axis R2. By pressing the processing roller 2 against the processing location P of the thermoplastic resin composite material T1, the thermoplastic resin composite material T1 is plastically deformed. In addition, in FIG. 1, as an example of plastic deformation, by moving the processing roller holder 6 along the rotation axis R2, the processing roller 2 rotating about the rotation axis R2 is moved along the axial direction of the rotation axis R1. Although shown is a device that is driven to groove the cylindrical thermoplastic resin composite material T1, the present invention is not limited to this, and in addition to the shape of the processing roller 2, the angle of the rotation axis R2 and the processing roller By appropriately selecting the moving direction of the holder 6, various other types of plastic working may be performed.
By performing the above steps, it becomes possible to perform plastic working of the thermoplastic resin composite material T1 without using press working.
特に、加工対象として、CFRTPのように、熱可塑性樹脂と繊維とを複合した熱可塑性樹脂複合材T1を用いる場合、プレス加工のように加工対象である熱可塑性樹脂複合材T1全体を加熱する加工を行うと、繊維間の樹脂含浸率が低下して繊維がバラバラになるなど、樹脂素材の強度低下が生じやすく、塑性加工品の品質にばらつきが出ることが知られている。
一方、本実施態様におけるスピニング加工方法では、加工ローラ2と加熱部3を一体化し、熱可塑性樹脂複合材T1を加熱するステップと、加工ローラ2により熱可塑性樹脂複合材T1を塑性加工するステップを同時に行うこともできる。これにより、熱可塑性樹脂複合材T1において塑性加工を行う加工箇所Pのみに対し、加熱処理、押圧処理を行うため、熱可塑性樹脂複合材T1の強度低下が生じにくく、安定した品質の塑性加工品を製造することが可能となる。したがって、本実施態様のスピニング加工方法は、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法としても活用されるものである。
In particular, when using a thermoplastic resin composite material T1 that is a composite of thermoplastic resin and fibers, such as CFRTP, as a processing object, a process that heats the entire thermoplastic resin composite material T1 that is the processing object, such as press processing. It is known that when this is done, the resin impregnation rate between the fibers decreases, causing the fibers to fall apart, which tends to cause a decrease in the strength of the resin material, resulting in variations in the quality of plastic processed products.
On the other hand, the spinning method in this embodiment includes a step of integrating the processing roller 2 and the heating section 3 to heat the thermoplastic resin composite material T1, and a step of plastically processing the thermoplastic resin composite material T1 using the processing roller 2. They can also be done at the same time. As a result, heat treatment and pressure treatment are performed only on the processing point P where plastic processing is performed in the thermoplastic resin composite material T1, so the strength of the thermoplastic resin composite material T1 is less likely to decrease, and the plastic processed product has stable quality. It becomes possible to manufacture Therefore, the spinning method of this embodiment is also utilized as a method for manufacturing plastically processed products of thermoplastic resin composite materials.
〔第2の実施態様〕
図4は、本発明の第2の実施態様におけるスピニング加工装置1Bの構造を示す概略説明図である。本発明の第2の実施態様におけるスピニング加工装置1Bは、図4に示すように、平板状の熱可塑性樹脂複合材T2を用いている。また、熱可塑性樹脂複合材T2を主軸5に固定するための固定手段40として、熱可塑性樹脂複合材T2を挟持する第1部材40a及び第2部材40bからなるものを備えている。なお、第1の実施態様の構成と同じものについては、説明を省略する。
[Second embodiment]
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing the structure of a spinning processing apparatus 1B according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the spinning processing apparatus 1B in the second embodiment of the present invention uses a flat thermoplastic resin composite material T2. Furthermore, the fixing means 40 for fixing the thermoplastic resin composite material T2 to the main shaft 5 is provided with a first member 40a and a second member 40b that sandwich the thermoplastic resin composite material T2. Note that description of the same components as in the first embodiment will be omitted.
本実施態様における固定手段40は、熱可塑性樹脂複合材T2を主軸5に固定するものであるとともに、熱可塑性樹脂複合材T2を塑性加工する際の金型としても機能させるものとしてもよい。例えば、図4に示すように、加工ローラ2が熱可塑性樹脂複合材T2を押圧する際、熱可塑性樹脂複合材T2は第1部材40aの側面に沿って塑性加工される。これにより、平板状の熱可塑性樹脂複合材T2についても、プレス加工によらず、安定した塑性加工を行うことが容易となる。また、固定手段40の第1部材40aあるいは第2部材40bの側面形状を適宜設計することで、精度の高い熱可塑性樹脂複合材T2の局所加工を行うことが可能となる。
なお、第1の実施態様における固定手段4においても、筒状の熱可塑性樹脂複合材T1を塑性加工する金型として機能するものを設けるものとしてもよい。これにより、熱可塑性樹脂複合材T1の塑性加工においても、局所加工の精度を高めることが可能となる。
The fixing means 40 in this embodiment fixes the thermoplastic resin composite material T2 to the main shaft 5, and may also function as a mold when plastically working the thermoplastic resin composite material T2. For example, as shown in FIG. 4, when the processing roller 2 presses the thermoplastic resin composite material T2, the thermoplastic resin composite material T2 is plastically processed along the side surface of the first member 40a. Thereby, it becomes easy to perform stable plastic working on the flat thermoplastic resin composite material T2 without using press working. Further, by appropriately designing the side shape of the first member 40a or the second member 40b of the fixing means 40, it becomes possible to perform local processing of the thermoplastic resin composite material T2 with high precision.
Note that the fixing means 4 in the first embodiment may also be provided with one that functions as a mold for plastically working the cylindrical thermoplastic resin composite material T1. This makes it possible to improve the accuracy of local processing also in plastic processing of the thermoplastic resin composite material T1.
〔第3の実施態様〕
図5は、本発明の第3の実施態様におけるスピニング加工装置1Cの構造を示す概略説明図である。本発明の第3の実施態様におけるスピニング加工装置1Cは、図5に示すように、第1の実施態様におけるスピニング加工装置1Aの加工ローラ2として、複数の加工ローラ2A、2Bを用いているものである。また、加工ローラ2A、2Bは連動して駆動するものである。なお、第1の実施態様の構成と同じものについては、説明を省略する。
[Third embodiment]
FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the structure of a spinning processing apparatus 1C according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a spinning processing apparatus 1C according to the third embodiment of the present invention uses a plurality of processing rollers 2A and 2B as the processing roller 2 of the spinning processing apparatus 1A according to the first embodiment. It is. Further, the processing rollers 2A and 2B are driven in conjunction with each other. Note that description of the same components as in the first embodiment will be omitted.
本実施態様のスピニング加工装置1Cは、2以上の加工ローラを備えるものであればよく、図5に示すように、2つの加工ローラ2A、2Bを設けることのみに限定されるものではない。
加工ローラ2A、2Bは、図5に示すように、熱可塑性樹脂複合材T1を同一平面上で挟み込むように配置することが好ましい。これにより、加工ローラ2A、2Bにより熱可塑性樹脂複合材T1を挟持しながら押圧処理を行うことになるため、安定した塑性加工が可能となる。なお、図5では、加工ローラ2A、2Bは同一形状を有するものを示しているが、これに限定されない。加工ローラ2A、2Bを異なる形状を有するものとし、複数種類の塑性加工を一度に行うことができるようにするものとしてもよい。
The spinning processing apparatus 1C of this embodiment may be any device as long as it includes two or more processing rollers, and is not limited to providing only two processing rollers 2A and 2B as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the processing rollers 2A and 2B are preferably arranged so as to sandwich the thermoplastic resin composite material T1 on the same plane. As a result, since the pressing process is performed while the thermoplastic resin composite material T1 is held between the processing rollers 2A and 2B, stable plastic processing is possible. In addition, although the processing rollers 2A and 2B have the same shape in FIG. 5, they are not limited to this. The working rollers 2A and 2B may have different shapes so that a plurality of types of plastic working can be performed at once.
また、本実施態様のスピニング加工装置1Cにおいて、加熱部3としては、上述した第1の実施態様のスピニング加工装置1Aの構成と同様のものを用いることができる。例えば、加工ローラ2A、2Bの少なくとも一つ以上が加熱部3と一体化したものとすることが挙げられる。特に、図5に示すように、複数の加工ローラ2A、2B全てに加熱用回路30を設ける等、加熱部3と一体化させた加工ローラ2A、2Bを複数設けることで、熱可塑性樹脂複合材T1に対する加熱効率が向上し、塑性加工の成形時間を短縮できるとともに、塑性加工の精度を高めることが可能となる。 In addition, in the spinning processing apparatus 1C of this embodiment, as the heating section 3, a structure similar to that of the spinning processing apparatus 1A of the first embodiment described above can be used. For example, at least one of the processing rollers 2A and 2B may be integrated with the heating section 3. In particular, as shown in FIG. 5, by providing a plurality of processing rollers 2A, 2B integrated with the heating section 3, such as providing a heating circuit 30 for all of the plurality of processing rollers 2A, 2B, thermoplastic resin composite material The heating efficiency with respect to T1 is improved, the molding time for plastic working can be shortened, and the precision of plastic working can be increased.
本実施態様のスピニング加工装置1Cは、複数の加工ローラ(加工ローラ2A、2B)を連動状態で駆動させて塑性加工することで、熱可塑性樹脂複合材T1の塑性加工箇所に対する押圧処理や加熱処理の効率を高め、塑性加工の成形時間を短縮することができる。また、塑性加工の成形時間が短くなることで、塑性加工時における熱可塑性樹脂複合材T1の温度低下を抑制することも可能となる。これにより、塑性加工の精度を高め、安定した品質の塑性加工品を作製することが容易となる。また、塑性加工品の量産化も可能となる。 The spinning processing apparatus 1C of the present embodiment performs the plastic processing by driving a plurality of processing rollers (processing rollers 2A, 2B) in an interlocked manner, thereby performing pressure treatment and heat treatment on the plastic processing portion of the thermoplastic resin composite material T1. The efficiency of plastic working can be increased and the forming time of plastic working can be shortened. Furthermore, by shortening the molding time of plastic working, it is also possible to suppress a decrease in temperature of the thermoplastic resin composite material T1 during plastic working. This makes it easier to improve the precision of plastic working and to produce plastic processed products of stable quality. It also becomes possible to mass produce plastically processed products.
本発明のスピニング加工装置及びスピニング加工方法は、繊維と熱可塑性樹脂とを複合させた熱可塑性樹脂複合材の塑性加工のために利用することができる。より具体的には、局所加工を要する熱可塑性樹脂複合材の塑性加工に利用することができる。 The spinning processing apparatus and the spinning processing method of the present invention can be used for plastic processing of a thermoplastic resin composite material in which fibers and a thermoplastic resin are combined. More specifically, it can be used for plastic processing of thermoplastic resin composite materials that require local processing.
また、本発明のスピニング加工用加工ローラは、スピニング加工装置に適用して、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工のために利用することができる。さらに、本発明のスピニング加工用加工ローラは、既設のスピニング加工装置に適用することにより、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工を行うことが可能なスピニング加工装置に容易に更新することが可能である。 Further, the processing roller for spinning processing of the present invention can be applied to a spinning processing device and used for plastic processing of thermoplastic resin composite materials. Furthermore, by applying the processing roller for spinning processing of the present invention to an existing spinning processing device, it is possible to easily upgrade the processing roller to a spinning processing device that can perform plastic processing of thermoplastic resin composite materials. .
また、本発明の熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法は、局所加工の精度が高く、安定した品質の熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品を得るために利用することができる。例えば、ブレーキ部品(ディスクブレーキ用のブレーキピストン等)、エンジン部品、タイヤホイール、家庭用容器、装飾工芸品、照明器具、通信機器、ボイラ、タンク、ノズルなどの部品・製品の製造に利用することができる。 Furthermore, the method for producing a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material of the present invention can be used to obtain a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material with high local processing accuracy and stable quality. For example, it can be used to manufacture parts and products such as brake parts (brake pistons for disc brakes, etc.), engine parts, tire wheels, household containers, decorative crafts, lighting equipment, communication equipment, boilers, tanks, nozzles, etc. I can do it.
1A,1B,1C…スピニング加工装置、2,2A,2B…加工ローラ、3…加熱部、30…加熱用回路、31…加熱装置、32…表面処理手段、33…エネルギー供給源、4,40…固定手段、40a…第1部材、40b…第2部材、5…主軸、6…加工ローラホルダ、P…加工箇所、R1…主軸の回転軸、R2…加工ローラの回転軸、T1…筒状の熱可塑性樹脂複合材、T2…平板状の熱可塑性樹脂複合材 1A, 1B, 1C... Spinning processing device, 2, 2A, 2B... Processing roller, 3... Heating section, 30... Heating circuit, 31... Heating device, 32... Surface treatment means, 33... Energy supply source, 4, 40 ...Fixing means, 40a...First member, 40b...Second member, 5...Main shaft, 6...Working roller holder, P...Machining location, R1...Rotation axis of main shaft, R2...Rotation axis of processing roller, T1...Cylindrical shape Thermoplastic resin composite material, T2...Tab-shaped thermoplastic resin composite material
Claims (5)
加熱された前記熱可塑性樹脂複合材に当接して塑性加工させる加工ローラと、を備え、
前記加熱部と前記加工ローラが一体であることを特徴とする、スピニング加工装置。 A spinning processing device that plastically processes a thermoplastic resin composite material made of a composite of fibers and a thermoplastic resin, comprising: a heating section that heats the thermoplastic resin composite material;
a processing roller that comes into contact with the heated thermoplastic resin composite material to perform plastic processing,
A spinning processing device characterized in that the heating section and the processing roller are integrated.
前記熱可塑性樹脂複合材を加熱するステップと、
加熱された前記熱可塑性樹脂複合材を加工ローラにより塑性加工するステップと、を備え、
前記加熱するステップ及び前記塑性加工するステップは、加熱部と一体化した加工ローラを用いて同時に行うことを特徴とする、スピニング加工方法。 A spinning processing method for plastically processing a thermoplastic resin composite material made of a composite of fibers and a thermoplastic resin,
heating the thermoplastic resin composite;
plastically processing the heated thermoplastic resin composite material with a processing roller,
A spinning processing method, characterized in that the heating step and the plastic working step are performed simultaneously using a processing roller integrated with a heating section.
前記熱可塑性樹脂複合材を加熱するステップと、
加熱された前記熱可塑性樹脂複合材を加工ローラにより塑性加工するステップと、を備え、
前記加熱するステップ及び前記塑性加工するステップは、加熱部と一体化した加工ローラを用いて同時に行うことを特徴とする、熱可塑性樹脂複合材の塑性加工品の製造方法。
A method for manufacturing a plastic processed product of a thermoplastic resin composite material made of a composite of fibers and a thermoplastic resin, the method comprising:
heating the thermoplastic resin composite;
plastically processing the heated thermoplastic resin composite material with a processing roller,
A method for manufacturing a plastically processed product of a thermoplastic resin composite material, characterized in that the heating step and the plastically working step are performed simultaneously using a processing roller integrated with a heating section.
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