JPH04259530A - 中空frp成形体の製造方法 - Google Patents

中空frp成形体の製造方法

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JPH04259530A
JPH04259530A JP3075971A JP7597191A JPH04259530A JP H04259530 A JPH04259530 A JP H04259530A JP 3075971 A JP3075971 A JP 3075971A JP 7597191 A JP7597191 A JP 7597191A JP H04259530 A JPH04259530 A JP H04259530A
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14778Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
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    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空部を有する繊維強
化プラスチック成形体、いわゆる中空FRP成形体の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、中空FRP成形体の製造方法とし
て、■  図7に示すように別々に成形したFRPイン
ナーパネル21とFRPアウターパネル22を接着して
中空FRP成形体13を製造する方法(複数パネル接合
法);■  図8に示すように繊維基材12中にエラス
トマー性質の風船中子23を入れておき、型内で基材1
2に液状反応性樹脂を含浸・硬化させる間、風船中子2
3に所定の内圧をかけることにより中空部2を成形する
方法(風船中子成形法);及び■  特開平2−122
920号に開示されているように、箱様支持体の回りに
繊維基材を付着させて半組み立て体を製作し、これを型
内にセットして樹脂を含浸・硬化させる方法(中空支持
体成形法)が知られている。
【0003】なお、一般的な樹脂中空製品の製造方法と
して、図9に示すように通常のインジェクション成形で
樹脂24の製品表面部を冷却固化した後、樹脂射出口2
5から又は別途設けられたエア噴射孔から注入したエア
圧で未硬化部(内部)の樹脂を排除して中空体にする、
いわゆるガスインジェクション成形法(特公昭57−1
4968号公報参照)があるが、繊維基材が存在すると
エアで中空部を形成させることはできないので、この方
法は繊維基材を使用する中空FRP成形体の製造に適用
することはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の中空FRP
成形体の製造方法■〜■には、いずれにも問題がある。 まず、■複数パネル接合法では、FRP成形を一度で行
うことができず複数の成形工程のほかに接着工程も必要
とするため、コストが膨大となり生産性(成形サイクル
)の低下を招く。また、■風船中子成形法及び■中空支
持体成形法では、風船中子又は中空支持体を必要とする
のでコスト高となる上に、それらが成形体内に残るので
軽量化というFRP本来の目的が損なわれてしまう。 なお、■風船中子成形法においては成形後、風船中子を
取り出す方法も考えられるが余程単純な形状でない限り
無理である。
【0005】本発明は上記問題を解決する目的でなされ
たものであり、その解決しようとする課題は、生産性の
低下を招く別途成形工程や接着工程を必要とせずに、ま
た重量増加の要因となる風船中子、支持体等の補助部材
を使用せずに、軽量で高強度の中空FRP成形体を非常
に簡単に製造できる方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の中空FRP成形
体の製造方法は、プリフォーム繊維基材を装填した型内
に樹脂を注入して中空FRP成形体を製造する方法にお
いて、中空部を形成している繊維基材の壁部に貫通孔を
設けるとともに、該貫通孔に連通するエア導入孔が設け
られた型を用いて、樹脂注入後に前記貫通孔とエア導入
孔を通じて繊維基材の中空部に圧縮エアを送ることを特
徴とする。
【0007】使用されるプリフォーム繊維基材は、得よ
うとする中空FRP成形体と同様の形状であることが必
要であるが、中空部を有するプリフォーム繊維基材を製
造するのが困難な場合、分割した形状の基材を個々に作
り、型にセットする時に組み合わせればよい。プリフォ
ーム繊維基材は、例えばヤーンチョップ、ロービングチ
ョップの形状で市販されているガラス繊維等を開繊し、
有機繊維を加えるときにはこれも同様に開繊してフィラ
メント状とし、必要に応じバインダを添加混合して圧縮
成形すること等により得られる。繊維基材の空隙率が大
きすぎると形状が崩れ易くなり、小さすぎると樹脂の含
浸が進まなくなるので、空隙率は通常70〜95%であ
るが、本発明方法では樹脂が非常によく含浸し易くなる
ので、空隙率が50%を下回る程の繊維基材を用いるこ
ともできる。
【0008】上記のように繊維基材には、その中空部に
通じる貫通孔が設けられる。その数は通常、一つの中空
部につき1個あれば充分である。位置も特に限定されな
いが、特に中空部が細長い形状である場合、その中央付
近に貫通孔を設けるのが好ましい。その径は、型に設け
られるガス導入孔の径より幾分大きめにするのがよく、
通常φ5〜30mmである。繊維基材に貫通孔を設ける
には例えば、プリフォーム化時に貫通孔が形成されるよ
うな圧縮成形型を用いるか、プリフォーム化後にドリル
等で孔を開けるか、FRP成形用のガラス繊維不織布、
マット等を用いる場合にはそのプリフォーム化前の裁断
時に孔を開ければよい。
【0009】FRP成形型は、繊維基材の中空部に圧縮
エアを送るためのエア導入孔が設けられている以外は従
来と同様の構成の型であってよい。このエア導入孔は、
型内に繊維基材を装填した時に、繊維基材の上記貫通孔
と連通する事が必要である。このエア導入孔から樹脂注
入後に繊維基材の中空部へ圧縮エアが送られる。その圧
力は、中空部の形状、樹脂の種類、繊維密度等に依存す
るが、通常2〜100気圧の広い範囲であり得る。なお
、樹脂注入中に樹脂がエア導入孔に洩れ出してくる恐れ
のある場合は、それを防ぐ程度のエアを送っているのが
よい。
【0010】含浸させる樹脂としては、一般的に不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が使用される。中空部
に入った樹脂は圧縮エアによって速く含浸するので、樹
脂を先ず繊維基材の中空部に送るのが好ましい。そのた
めには、型の樹脂注入孔を中空部の上に相当する位置に
設け、繊維基材には型の樹脂注入孔に対応して樹脂導入
孔を設けるとよい。
【0011】
【作用】型内にプリフォーム繊維基材を装填すると、繊
維が中空部を除くキャビティ空間に配置された状態にな
る。樹脂注入後、型に設けられているエア導入口と繊維
基材に設けられている貫通孔を通して圧入されたエアは
、繊維の存在しない部分、すなわち繊維基材の中空部に
溜まる。この中空部に溜まったエアの圧力で、繊維基材
の中空部に存在する樹脂は繊維部に押し込まれ含浸して
いく。中空部は樹脂のためのランナーの役目を果たし、
樹脂は中空部の周囲の繊維部へ内側から含浸するので、
含浸速度は速くなる。また、中空部に溜まったエアの圧
力で、中空部の周囲の繊維部の形状が崩れることが防止
される。そして、別個にFRP成形を行ったり、風船中
子,支持体等の補助部材を使用しないことは、中空FR
P成形体の製造操作を簡易にし、生産コストを低減させ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の製造方法の一実施例を図面に
基づきながら説明する。図3に本実施例により製造され
る中空FRP成形体13を示す。該成形体は、パネル状
のFRP部1とそれにより囲まれる左右両側の中空部2
,2からなる。
【0013】ここで使用される成形型14は、図2に示
すように上型3と下型4とからなっており、上型3及び
下型4のキャビティ6付近には、型温を調節するための
油、温水、スチーム等の熱媒体を通す配管5,5…が埋
設されている。下型4の上面(上型3と接する面)には
キャビティ6を囲むように溝が設けられており、この溝
に設置されたOリング7でキャビティ6がシールされる
。上型3には、含浸用樹脂を注入するための注入孔8,
8が成形体の左右の中空部に対応して2か所に設けられ
ている。
【0014】こうした一般的な構成に加えて、本成形型
には注入孔8とは異なる所にエア導入孔9,9が設けら
れている。該エア導入孔9,9は、型外からキャビティ
6の中空部成形用空間に通じるように下型4に穿設され
ており、このエア導入孔9,9に図示しない圧縮エア供
給機の送気管が接続されている。一方、型に装填される
繊維基材には、上記エア導入孔から圧入されたエアが繊
維基材の中空部に入るように貫通孔が設けられている。
【0015】中空FRP成形体は、図1に示すように(
a) 繊維基材セット工程、(b) 樹脂注入工程、(
c) エア導入工程を経て製造される。以下、工程順に
製造操作を説明する。
【0016】図1(a) に示すようにプリフォーム繊
維基材12は、第一プリフォーム体10と第二プリフォ
ーム体11とからなっており、これらの基材部分を順に
下型4に載置してから上型3をかぶせると、中空部6を
有する繊維基材が型内にセットされたことになる。
【0017】その後、図1(b) に示すように所定量
(FRPを構成する樹脂分であって、キャビティ全体を
満たすには不十分な量)の樹脂をキャビティ内に注入す
る。 繊維基材12には、上型3の樹脂注入孔に対応させて穴
が開けられているため、注入された含浸用樹脂は先ず中
空部に入る。中空部がランナーとしての役目を果たすた
め、繊維基材への含浸性は非常に良くなる。また、通常
のようにランナーが中空部2の外にあると、図6に示す
ように繊維基材12の変形が起こり易くなるが、繊維基
材には中空部内より注入圧が加わることとなるため、図
5に示すように中空部2周辺のコーナR(曲率半径)を
小さくしてもプリフォーム繊維基材は変形することがな
い。
【0018】樹脂を所定量注入した後、図1(c) に
示すようにエア導入孔9,9より圧縮エア17を送る。 該エア17は、図4に示すように繊維基材12の前記貫
通孔16を通して中空部2内に直接導入されるので、プ
リフォーム繊維基材12を変形させることなく、中空部
2に溜まっている樹脂を追い出すようにして未含浸部の
繊維基材に樹脂を含浸させる。
【0019】樹脂を繊維基材に完全に含浸させた(充填
した)後、型に内設されている配管に熱媒体を流し型を
加熱する。その熱で樹脂が硬化する。完全に硬化が終了
した後、脱型して中空FRP成形体を得る。
【0020】本実施例においては、エア導入孔9と樹脂
注入孔8とを独立して設けているが、エア導入孔と樹脂
注入孔とを兼ねる単一の孔部を型に設け、樹脂の注入と
エアの導入とを切替えるようにしてもよい。この場合に
は、型としては従来の構造のままで変更を要することが
ない。
【0021】
【発明の効果】本発明の中空FRP成形体の製造方法に
よれば、別途成形工程や接着工程を必要とせず、また風
船中子、支持体等の補助部材を使用しないので、著しい
生産性の向上とコスト低減化が達成される。
【0022】しかも、中空部から圧縮エアで樹脂を繊維
基材に含浸させることとなるので、中空部が正しく形成
され、樹脂未充填部が発生しない。このため、中空FR
P成形体の形状設計自由度が広がり、また、繊維含有率
を高めて高強度(高剛性)化したり、その分だけFRP
の肉厚を薄くして軽量化したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の製造方法を示す工程図であ
る。
【図2】一実施例で使用された成形型を示す断面図であ
る。
【図3】一実施例で得られた中空FRP成形体を切断し
て示す斜視図である。
【図4】本発明方法における作用の説明図である。
【図5】本発明方法で製造できる中空FRP成形体の説
明図である。
【図6】好ましくない成形型で生じる現象を示す図であ
る。
【図7】従来の成形方法の一例を示す図である。
【図8】従来の成形方法の他の例を示す図である。
【図9】非繊維強化中空樹脂成形体を製造するためのガ
スインジェクション成形法の説明図である。
【符号の説明】
2  中空部 3  上型 4  下型 8  樹脂注入孔 9  エア導入孔 12  プリフォーム繊維基材 13  中空FRP成形体 15  含浸用樹脂 16  貫通孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  プリフォーム繊維基材を装填した型内
    に樹脂を注入して中空FRP成形体を製造する方法にお
    いて、中空部を形成している繊維基材の壁部に貫通孔を
    設けるとともに、該貫通孔に連通するエア導入孔が設け
    られた型を用いて、樹脂注入後に前記貫通孔とエア導入
    孔を通じて繊維基材の中空部に圧縮エアを送ることを特
    徴とする中空FRP成形体の製造方法。
JP3075971A 1991-02-13 1991-02-13 中空frp成形体の製造方法 Expired - Lifetime JP2745853B2 (ja)

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