JPH03207631A - 繊維強化熱可塑性合成樹脂の成形方法 - Google Patents
繊維強化熱可塑性合成樹脂の成形方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
塑性合或樹脂のプリプレグ材シートを用いての加圧或形
方法に関するものである。
度である比剛性や比強度が金属材料に比べて優れ、また
、ある程度仕様に合わせた特性の材料を設計出来るので
、いわゆるテーラードマテリアルと呼ばれ、航空,宇宙
産業をはじめとし舟艇、船舶、自動車、スポーツ関連等
に急速に普及しつつある. 繊維強化合或樹脂は、従来は、熱硬化性合或樹脂ベース
として形威されていたが、最近は高性能の熱可塑性合成
樹脂が多く開発されたこともあって熱可塑性合成樹脂も
ベース樹脂として利用されるようになり、連続繊維に熱
可塑性合或樹脂を含浸させたシート状繊維強化熱可塑性
合成樹脂、すなわち、FRTPシ一トが開発された.従
来のFRTPシ一トの戒形方法について第3図〜第6図
により説明する. FRTPシ一トの戒形は第3図に示すようなホットプレ
ート或形装置により行われており,(l)は型締用油圧
シリンダー、(2)は補強材,(3)は水冷却管(8)
の埋設された隔熱冷却板、(4)は断熱材、−2− (5)は水冷却管(7)及びカートリッジヒータ(6)
を埋設した加熱冷却板である。
熱冷却板(4)に戒形用の型の下型及び上型を各々取り
付け、型締用油圧シリンダー(1)による所定圧力での
型締めにより行われ、戒形後加熱冷却板(4)を冷却し
成形品の取り出しを行う。
ル・エーテル・ケトン)樹脂をベース樹脂とし繊維が一
方向に配向したところの一方向プリプレグ材を用いての
戒形の場合は、第4図に示すように一方向ブリプレグシ
一ト(9)を所定の繊維配向が得られるよう各々方向を
定めて所定枚数積み重ね、この樹脂にはタック性がない
ので、エッジ部を電気とてで融着したり、或は、プレス
機で熱圧着したりして第5図に示すような積層材(10
)を先ず或形する。
えばPEEK樹脂の場合は400℃程度に予熱した後、
第6図に示すように第3図の成形装置の加−3− 熱冷却板に装着され200℃程度に加熱された金型(l
1)の下型(12)上に載せ、この積層材(10)を油
圧シリンダー(1)の作用によって上型(13)で20
kgf/d前後の圧力で加圧して或形する. 〔発明が解決しようとする課題〕 前記したような従来の戒形方法において、先ず問題とな
るのは400℃という高温に加熱された積層材を金型に
セットするための取り扱いである。
始まるので数秒程度で速やかに金型にセットしなければ
ならないが、積層材は、前記したように高温に加熱され
ており、しかも変形し易く取扱が容易でないので、これ
は困難であった。
り、この間に冷却が進み、金型にセットされた積層材に
は外周部の温度が中心部の温度より低くなる温度のバラ
ツキが生じる。
料の部分的な賦形性のバラツキとなり、成形品にしわ、
よじれ、ボイドといったような種−4− 々の製品欠陥が発生し、機械的強度のバラッキの原因と
なった. また、ベース樹脂としてPEEKのような結晶性樹脂を
用いている場合には、材料の部分的冷却速度のバラツキ
は結晶化度のバラッキとなって、物理、化学両特性のバ
ラツキとなる。
わ、よじれ、,ボイドのような製品欠陥と結晶化度のバ
ラツキの発生を防ぐことのできるFRTPシ一トの戒形
方法を提供することを目的に創案されたものである。
脂プリプレグ材シートを積層したシート状威形材を加熱
炉中に開口を介して対向し独立した圧力調節機能を持っ
て配備された二つの加圧室の対向する開口間に保持し、
通気性成形型を開口に臨んで配備した加圧室を低圧側と
して二つの加圧室間に圧力差を設けて加圧室内を加熱し
つつ加圧気体で加圧し成形材を成形型に倣って賦形する
−5− ことを特徴とする繊維強化熱可塑性合或樹脂の成形方法
である。
た対向する二つの加圧室の開口間にFRTPシートを保
持し、加熱しつつ加圧室間の圧力差に基づく加圧気体の
押圧力で成形を行うので、まず、加熱されたFRTPシ
一トを成形型にセットするために取り扱う必要がないの
で作業が容易であるとともに取り扱い時にシートが冷却
する心配がなく、さらに,シートの加圧が従来のプレス
の場合のように一方向から局部的に行われるのではなく
、上下両方向から全体的に均一に行われるので、しわ、
よじれ、ボイドといった或形条件に起因する製品欠陥が
生じることがない。
バラツキがなく全体的に均一に行われるので、PEEK
のような結晶性の合成樹脂の場合でも結晶化度がバラツ
キが生じることがなくなり、したがって、結晶化度に起
因する物性上のパラツ−6− キは生じない。
る。
圧室で、両加圧室は開口を介して対向して加熱炉(図示
せず)中に配備されている。
を加圧する圧搾空気を導入するための加圧口(16)及
び(19)が設けられており、下加圧室(17)内には
、開口に臨んで石膏のような通気性材料で形威したり或
はキャビティに連通する通気孔を複数設けたりしてキャ
ビティ内の空気を型外に排出できるようにした通気性或
形型(20)が、ガラスビーズ充填層のような通気性バ
ックアップ層(21)によってバックアップして配備し
てある。
スビーズのような球形材の充填による通気性のバックア
ップ層(21)を介して行うのは、種々の大きさの型の
保持が容易で好都合であるからであり、一7ー 要は、成形型(20)を下加圧室(17)内に、キャビ
ティ内の空気を型外に容易に排出できるよう周囲を解放
し通気性を保った状態で配備することである。
た加熱炉外に設けられた差圧調節室であり、圧搾空気供
給管(27)から送られて来た圧搾空気を、上加圧室(
14)には圧力計(30)の取り付けられた給気管(2
9)を介して加圧口(16)に高圧空気を、下加圧室(
17)には圧力計(32)の取り付けられた給気管(3
1)を介して加圧口(19)に低圧空気を送るように圧
力調節する。
材の酸化を防ぐため圧搾空気に変えて加圧された不活性
ガスを用いても良い。
)を所定枚数重ね合わせ上下両面から離型シ一ト(26
)で挾んだシート上成形材で、このシート状成形材(2
4)は、上下の加圧室(14) (17)の開口の周囲
に設けたフランジ部(15) (18)の間に挾みボル
ト(23)で締めて保持されている。
、鉄等の展延性に富んだ金属板材やポリイミド樹脂のよ
うな耐熱性合成樹脂のシートが利用され、(22)は通
気性バックアップ層(21)としてのカラスビーズが給
気管(31)に侵入するのを防ぐため加圧口(19)内
に挿入されたフィルターである。
グ材シート(25)としては、PEEK樹脂をマトリッ
クス材とする炭素繊維プリプレグ材(化或ファイバーラ
イト社、APC−2、密度1.6p/a&、炭素繊維体
積分率61%、樹脂含有率32%)の厚さ0.125n
+mのシートを用い、このシートの織維配向を45″ず
つずらしての4枚重ねを2組合計8枚重ねを、離型シ一
ト(26)として厚さ0.8nnの超塑性アルミニウム
シ一ト(スカイアルミ、A7475)で挾み成形材シー
ト(24)とし、上下の加圧室(14)及び(17)の
開口の間に保持した。
或形する材料のベース樹脂であるPEEK樹脂の成形温
度の400℃に保たれているので、成形材シ−9一 一ト(24)が400℃に達した後に、上下加圧室(1
4)および(17)に差圧調節室(28)で圧力調節し
た圧搾空気を送り両室内を6 kg f /aiTの圧
力にまず調節し、その後、差圧調節室(28)での圧搾
空気の圧力調節により、上加圧室(l4)は、6 kg
f /c+#の圧力を保った状態とし、下加圧室(1
7)を. 4kgf/cJの圧力とし、上下の加圧室(
14) (15)の間に2kgf/aiの圧力差を設け
る。
室(14)の空気圧によって6kgf/cdの圧力で加
圧され、下方からは通気性或形型(20)のキャビティ
を介しての下加圧室(17)による4kgf/a&の圧
力で加圧され、結果として、上下加圧室(14)(17
)間の圧力差である2kgf/dの圧力で上方から加圧
されることとなる。
ート(24)は、通気性或形型(20)のキャビティに
倣うよう徐々に変形して行き、この際、通気性成形型(
20)が通気性を持っているので、キャビティ内の空気
は成形材シート(24)の変形にとも−10− なう押圧によって型外に排出されるので一層変形が進み
、最終的にはキャビティに密着し完全にキャビティに倣
って賦形される。
解放し、上加圧室(14)から6kgf/a{の圧力で
前記したようにして賦形された成形材シート(24)を
通気型(20)のキャビティに押圧した状態を所定時間
保ち、第2図に示すような状態となって成形を終了する
。
晶性樹脂をベースとしたプリプレグ材シートの戒形の場
合には、成形品を直ちに上下の加圧室(14) (17
)の間から取り外し、榴脂の結晶化を防ぐために水冷等
によって急速に冷却する。
挾む離型シ一ト(26)として超塑性アルミニウムシ一
トのような極めて可撓性に富んだ金属材を利用すると、
離型シ一ト(26)がプリプレグ材シート(25)に良
く密着して同時に変形して成形でき、しかも、或形終了
直後の400℃と高温に加熱され一 11 − た或形品を変形させることなく、水冷等のために取り扱
えて好都合である。
所定の或形温度に均一に加熱された成形材シートの両面
からの加圧力に差を設けて押圧する風圧或形のために,
戒形品には、しわ、よじれ、といった外部的な欠陥は勿
論、ボイドのような内部的な欠陥の発生も重ね合わせた
プリプレグ材シート間の空気の排出が円滑に行われるた
めに殆ど認められなかった。
ら保持されているので取り扱いによって変形せず、或形
終了直後に或形装置から取り出し水冷等の処理が行え、
PEEKのような結晶性合或樹脂の成形の場合でも、戒
形品の冷却条件のバラツキによって結晶化度がばらつき
、物理及び化学的特性がばらつくのを防ぐ。
ことは勿論、結晶化度のような合或樹脂の基礎的性状を
も均一に保たたせ、機械的強度とともに物理、化学の両
特性の良好な戒形品の得られる繊維強化熱可塑性合Il
&樹脂の成形方法を提供する。
形前を、第2図は成形後を示す図で、第3図〜第6図は
従来例を示す図で、第3図はホットプレス成形装置を、
第4図はプリプレグ材シートを積層する状態を、第5図
は積層材を、第6図は戒形状態を示す図である。 (14)・・・上加圧室、(17)・・・下加圧室、(
2o)・・・通気性或形型、(24)・・・成形材シー
ト、(25)・・・プリプレグ材シート, (26)・
・・離型シ一ト。 特開平3 207631 (6) 第 6 図
Claims (1)
- 所定枚数の繊維強化熱可塑性合成樹脂プリプレグ材シ
ートを積層したシート状成形材を加熱炉中に開口を介し
て対向し独立した圧力調節機能を持って配備された二つ
の加圧室の対向する開口間に保持し、通気性成形型を開
口に臨んで配備した加圧室を低圧側として二つの加圧室
間に圧力差を設けて加圧室内を加圧しつつ加圧気体で加
圧し成形材を成形型に倣って賦形することを特徴とする
繊維強化熱可塑性合成樹脂の成形方法。
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Cited By (5)
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EP1924425A1 (en) * | 2005-08-26 | 2008-05-28 | Quickstep Technologies Pty, Ltd | Reticulation system for composite component production |
US9102095B2 (en) | 2011-10-21 | 2015-08-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Carbon fiber-containing resin sheet carrying apparatus |
JP2016083839A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | 株式会社 サン・テクトロ | プリプレグ成形品の製造方法 |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0861542A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-03-08 | Keihin Seiki Mfg Co Ltd | リニアソレノイドバルブ |
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1990
- 1990-01-10 JP JP2001535A patent/JPH0645180B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6685789B1 (en) * | 1994-11-25 | 2004-02-03 | Gerhard Wissing | Method for the manufacture of laminated thermoforming |
EP1924425A1 (en) * | 2005-08-26 | 2008-05-28 | Quickstep Technologies Pty, Ltd | Reticulation system for composite component production |
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US10329696B2 (en) * | 2012-12-21 | 2019-06-25 | Cytec Industries Inc. | Curable prepregs with surface openings |
US10821680B2 (en) * | 2012-12-21 | 2020-11-03 | Cytec Industries Inc. | Curable prepregs with surface openings |
JP2016083839A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | 株式会社 サン・テクトロ | プリプレグ成形品の製造方法 |
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