JPH03295631A - 熱可塑性複合材料の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、熱可塑性複合材料部品を安定した品質で成形
するようにした熱可塑性複合材料の成形装置に関する。

（従来の技術） 現在、使用されている繊維強化樹脂複合材には、熱硬化
性複合材と熱可塑性複合材とがあり、熱硬化性複合材を
成形加工するには、薄いシート状の素材を成形型に巻き
付けることで積層し、その積層体を成形したり、薄いシ
ート状の素材を積層し、その積層体を折曲げ機構を備え
た成形装置で成形したりしている。また熱可塑性複合材
を成形加工するには、薄いシート状の素材を成形型に巻
き付けることができないので、薄いシート状の素材を積
層し、その積層体をおす型およびめす型からなる金型に
セットし、素材を成形可能温度まで加熱して、プレス成
形するようにしている。

たとえば特公昭６０−２１５２８号公報の合成樹脂成形
品の製造方法は、合成樹脂シートを予熱した成形型の上
に置いて加熱し、ついで全部の辺を把持した後、真空成
形して立体的な成形品を作るものである。

また実開昭６２−１５９６０２号公報の成形用金型は、
上型側に成形部より外側の位置において上型を取り囲む
ように皺押え機構を配置し、この皺押え機構に設けた皺
押えプレートで、下型との間に、マット状成形用素材に
対する皺の発生を抑制するクリアランスをもって、マッ
ト状成形用素材を挟み込むことで、皺のない成形品を作
るものである。

さらに実開昭６３−１３４７１９号公報の複合材折曲成
形装置は、平板積層したプリプレグを折曲成形するため
のマンドレルと、このマンドレルの両側に上下動自在に
設けられたサイドブロックと、これらを覆う真空バッグ
を止着可能とした枕台とを備えて構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 熱可塑性複合材料からなる薄いシート状の素材を数枚積
層した積層体を成形するには、積層体の層間のすべりを
生じさせながら、成形しなければならないが、合成樹脂
シートを予熱した成形型の上に置いて加熱し、全部の辺
を把持してから真空成形する方法では、積層体を型と合
成樹脂シートとで挟み込むため、積層体の層間のすべり
が拘束され、積層体が成形型に完全に密着せず、品質の
安定した成形品を成形できないことがある。

また金型の上型側に皺押え機構を設け、この皺押え機構
に設けた皺押えプレートで、下型との間に、クリアラン
スをもってマット状成形用素材を挾み込む成形手段では
、おす型およびめす型によるプレス成形であるため、型
自体の精度によって、製品の品質が左右してしまうとい
う問題がある。

さらに平板積層したプリプレグを真空バッグで覆って成
形品を成形する手段では、熱可塑性複合材の特性の一つ
として成形温度が高いため、真空バッグを固定する耐熱
シーラントに、粘着力低下が生じ、真空バッグを保持で
きなくなることがある。

本発明は、上記した点に鑑みてなされたもので、高温下
で積層体の層間のすべりを生じさせ、皺等を発生させる
ことなく、安定した品質の成形品を作るようにした熱可
塑性複合材料の成形装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の熱可塑性複合材料の成形装置は、成形型の支持
面を有し基台に立設された成形型受は台と、この成形型
受は台の両側に対向するように配置された支持プレート
と、コ字状をなし先端部を上記支持プレートに対向する
ように軸支した一対のフレームと、各フレームの基部に
設けたフィルム把持装置と、成形型受は台の支持面に設
けた成形型に配置されたプリプレグを覆うように把持装
置に張設された高温耐熱用フィルムと、上記一対のフレ
ームを同時に下方に回動するための装置とを有して構成
される。

（作　用） 本発明の熱可塑性複合材料の成形装置においては、フレ
ームの支持プレートへの軸支中心を成形型の成形型の折
曲げポイントに一致させ、フレームに設けた把持装置に
より成形型に配置した平板状に積層したプリプレグの上
にこれを覆うように張設された高温耐熱用フィルムを配
置し、一対のフレームを同時に下方に回動させることに
より、張設された高温耐熱用フィルムで、積層したプリ
プレグを成形型の折曲げポイントから徐々に成形し、積
層体の層間のすべりを生じさせ、皺等を発生させること
なく、安定した品質の成形品を成形する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面につき説明する。

第１図において、符号１は熱可塑性複合材料の成形装置
の基台を示し、この基台１の上面中央部には、上面を成
形型２のための支持面３ａとした成形型受は台３が立設
されている。この成形型受は台３は、図示しない調節装
置により支持面３ａの高さを調節自在としている。また
上記基台１の上面の両側には、上記成形型受は台３を中
央にして対向するように、支持プレート４，４が立設さ
れている。各支持プレート４は、一対のし形プレート部
材４ａ、４ｂから構成されている。上記プレート部材４
ａ、４ｂは、基部に細長い開口５を有し、ボルト６を細
長い開口５を通して基台１に螺着することで、プレート
部材４ａと４ｂとの間の間隔を調整可能に基台１に固定
配置されている。

すなわちプレート部材４ａと４ｂとの間隔は、ボルト６
に対する細長い開口５の位置を変更することで調整され
る。上記支持プレート４．４の対向するプレート部材４
ａ、４ｂには、フレーム７゜７がそれぞれ枢着されてい
る。

上記フレーム７は、基部７ａとこの基部７ａの両端から
直交する方向に延びるアーム７ｂ、　　７ｂから形成さ
れている。上記基部７はアーム７ｂに対して位置を調節
可能に取り付けられている。上記アーム７ｂの先端部に
設けた軸８は、プレート部材４ａ、４ｂの上部に設けた
孔に軸支するように内側から挿着され、この軸８のプレ
ート部材４ａ、４ｂからの突出部８ａに歯車９，９が装
着されている。フレーム７の基部７ａには、第２図に示
すように高温耐熱用フィルム１０の端部を掴むための把
持装置１１が設けられている。

一方上記支持プレート４，４の外側に設けたフレーム１
２には上下方向に延びる細長い溝１３が形成されており
、この細長い溝１３に図示しない作動装置の作動軸１４
が装着され、この作動軸１４には歯車１５が装着されて
いる。上記歯車１５および軸８，８に設けた歯車９．９
には、タイミングベルト１６が巻回されている。この場
合上記軸８，８を反対方向に回転させるために、−方の
軸８に設けた歯車９とタイミングベルト１６との間に遊
び歯車１７を介在させている。

なお第２図で符号１８は平板状に積層された複゛数枚の
プリプレグである。

つぎに作用を説明する。

まず基台１に設けた成形型受は台３の支持面３ａに成形
型２を固定し、図示しない調節装置により成形型受は台
３を上下方向に動かし、成形型２の位置決めをする。つ
いでプレート部材４ａ。

４））を、軸８の中心が成形型２の折曲げポイント２ａ
に一致するように動かし、この位置を保つようにボルト
６を基台１に螺着する。このプレート部材４ａ、４ｂの
動きに応じて軸８，８に設けた歯車９，９の関係位置が
変動するため、タイミングベルト１６が巻回される歯車
１５の作動軸１４が細長い溝１３に沿って上下方向に動
き、作動軸１４をタイミングベルト１６が張った状態を
保つ位置に固定する。

上記プレート部材４ａ、４ｂの位置決めが終わったら、
成形型２の上に平板状に積層したプリプレグ１８を配置
し、ついで一方のフレーム７の基部７ａに設けた把持装
置１１に、高温耐熱用フィルム１０の一端側を挿入し、
高温耐熱用フィルム１０の一端側を把持装置１１で挟持
し、高温耐熱用フィルム１０の他端側をプリプレグ１８
を覆うように、他方のフレーム７の基部７ａに設けた把
持装置１１に高温耐熱用フィルム１０の他端側を挿入し
、高温耐熱用フィルム１０の他端側を把持装置１１で挟
持する。この高温耐熱用フィルム１０がプリプレグ１８
の上方で張設されるように、フレーム７の基部７ａのア
ーム７ｂ、７ｂに対スる位置を調節する。

この準備操作が完了したら、図示しない加熱炉に搬入し
、プリプレグ１８を成形温度に達するまで加熱する。プ
リプレグ１８が成形温度に達したら、図示しない作動装
置を作動させて、作動軸１４を第１図で矢印で示す方向
に回転させる。すると、作動軸１４に設けた歯車１５が
第２図で矢印Ａで示す方向に回転し、タイミングベルト
１６および歯車９を介してフレーム７が軸８を中心にし
て矢印Ｂで示すように下方に回動し、プリプレグ１８が
張設された高温耐熱用フィルム１０により、成形型２の
折曲げポイント２ａから徐々に成形され、成形型２の成
形面に合うように成形される。すなわちプリプレグ１８
は、積層体の端部が拘束されていないので、張設された
高温耐熱用フィルム１０で押圧した場合には、第３図に
示すように最下位置のプリプレグ１８の寸法Ｌ１と最上
位置のプリプレグ１８の寸法Ｌｎと同じ長さを保ち、層
間ですべりが生じ、皺を形成することなく折曲げ成形さ
れることになる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、把持装置により両端
を張設するように挟持された高温耐熱用フィルムで、平
板状に積層したプリプレグを押圧するので、高温下で積
層体の層間にすべりを生じさせ、皺等を発生させること
なく、安定した品質の成形品を作ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱可塑性複合材料の成形装置の全
体斜視図、第２図は作用を示す図、第３図は積層したプ
リプレグの動きを示す図である。 １・・・基台、２・・・成形型、３・・・成形型費は台
、４・・・支持プレート、７・・・フレーム、８・・・
軸、１０・・・高温耐熱用フィルム、１１・・・把持装
置、１４・・・作動軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形型の支持面を有し基台に立設された成形型受け台と
   、この成形型受け台の両側に対向するように配置された
   支持プレートと、コ字状をなし先端部を上記支持プレー
   トに対向するように軸支した一対のフレームと、各フレ
   ームの基部に設けたフィルム把持装置と、成形型受け台
   の支持面に設けた成形型に配置されたプリプレグを覆う
   ように把持装置に張設された高温耐熱用フィルムと、上
   記一対のフレームを同時に下方に回動するための装置と
   を有する熱可塑性複合材料の成形装置。