JPH05253931A - 繊維強化複合溶融コンポジットの押出方法及び押出装置 - Google Patents

繊維強化複合溶融コンポジットの押出方法及び押出装置

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JPH05253931A
JPH05253931A JP4088024A JP8802492A JPH05253931A JP H05253931 A JPH05253931 A JP H05253931A JP 4088024 A JP4088024 A JP 4088024A JP 8802492 A JP8802492 A JP 8802492A JP H05253931 A JPH05253931 A JP H05253931A
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JP
Japan
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composite
width
extrusion
fiber
extruding
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Withdrawn
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JP4088024A
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Inventor
Toshiaki Okumura
俊明 奥村
Takao Yokumoto
貴生 浴本
Satoru Shimamoto
哲 島本
Katsumi Ogawa
勝美 小川
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/305Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
    • B29C48/31Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、最終的な成形品における機
械的性質が均一な繊維強化複合材料を効率的に製造する
ことのできる繊維強化複合溶融コンポジットの押出し方
法及び押出装置を提供することにある。 【構成】 本発明方法は、成形品の形状や物性を考慮し
て複合材料溶融コンポジットの押出幅及び/又は押出厚
さを変更し、所定長さに切断するものである。また本発
明押出装置2の押出リップ部2には切断機4と共に、上
下方向に移動可能な厚さ規制板7及び/又は左右方向に
移動可能な幅方向規制板9a,9bが配設される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】繊維強化複合材料からなる塊状予
備成形体を加熱し、溶融コンポジットを押出装置より押
出て成形プレス装置へ供給する繊維強化複合溶融コンポ
ジットの押出方法及び押出装置に関し、詳細には成形品
中での繊維破損がなく、且つ繊維の配向の異方性を極力
少なくすることのできる繊維強化複合溶融コンポジット
の押出方法及び押出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂の中に強
化用繊維を均一に分散した複合材料は、曲げ強度及び耐
衝撃性等において優れた性能を有しているので、合成樹
脂材の物理的性質に応じて外板材、容器、パネル材等と
して各種用途に広く使用されている。この繊維強化複合
材料(以下単に複合材料という)は予めシート状又は塊
状に予備成形してこの状態で貯留、運搬等のハンドリン
グを行ない、最終的な商品形状に成形するに当たって
は、樹脂の種類や予備成形体の形状に応じて上記予備成
形体を所定の温度に加熱し、溶融コンポジットの状態で
加圧成形プレス装置へ所定量ずつ供給し、商品形状に加
圧成形する。この加圧成形時には樹脂と強化用繊維を混
練したり、或は射出成形の様に溶融コンポジットを高速
でキャビティ内へ射出する必要がないので、強化用繊維
の破損は最小限にくい止められている。
【0003】上記予備成形体としては一般にシート状予
備成形体が使用されているが、以下(1) 〜(3) に示す様
な不具合点があるため、近年は塊状予備成形体の需要が
増加しつつある。 (1) シート状予備成形体の製造方法が複雑であり、製造
コストが高くなる。 (2) 強化用繊維が混練や予備成形工程において破損する
ことが多く、製品強度が低下する。 (3) シート状予備成形体をプレス加工するに当たって
は、目的成形品の大きさを考慮して裁断することが不可
欠であり、更に成形品の形状や厚みを考慮して積層する
作業を要することが多く、加工効率が悪く成形コストが
高くなる。
【0004】一方塊状予備成形体をプレス加工するに当
たって、該予備成形体を加熱及び計量する技術としては
特開平1-210315号がある。これは例えば図3に示す様な
押出装置2を使用して加圧プレス成形装置5へ溶融コン
ポジットを定量的に供給するものである。
【0005】すなわち塊状予備成形体A1 の加熱装置1
に接続して押出装置2を設け、該押出装置2における筒
状押出容器2aの一方端には加圧シリンダ19を配設する
と共に、他端に押出リップ部3を設け、加熱された予備
成形体A2 を加圧シリンダ19によって前記容器2a内で
加圧し、上記押出リップ部3の開口より溶融コンポジッ
トとして吐出する。なお押出リップ部3には切断機4が
隣設され、溶融コンポジットを所定量吐出してこれを切
断し、加圧プレス装置5の上下金型6a、6bの間へ供
給する。
【0006】ところで上記押出リップ部3より吐出され
る溶融コンポジットは、成形重量に応じてその吐出長さ
を決定して切断しているが、該溶融コンポジットの押出
厚さ及び幅については、成形品形状に応じて調整したも
のを製造することはなく、常に一定のものを製造してい
た。即ち該溶融コンポジットの形状(特に厚みと幅)は
必ずしも最終商品形状に適応した最適のものという訳で
はなく、プレス加工時の、金型6a、6b内での展延率
が縦横不つりあいとなることが多く、プレス成形品にお
いて繊維配向が強く生じ、強度の異方性が大きくなると
いう問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、プレス成形加工された成形品において強化用繊維の
配向が生じ難く均一な強度のものを製造できる繊維強化
複合溶融コンポジットの押出方法及び押出装置を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明方法は、繊維強化複合材料の塊状予備成形体を加熱
し、押出装置の押出リップ部より押出して溶融コンポジ
ットを成形プレス装置へ供給するに当たり、成形品形状
や物性等の縦横比を考慮して上記溶融コンポジットの押
出幅及び/または押出厚さを変更し、所定長さに切断す
ることを要旨とするものであり、また本発明装置は押出
リップ部及び切断機を配設した繊維強化複合溶融コンポ
ジットの押出装置であって、前記押出リップ部の開口側
には上下方向に移動可能な厚さ規制板及び/または左右
方向に移動可能な幅規制板が併設されてなることを要旨
とするものである。
【0009】
【作用及び実施例】図1は本発明の代表的な押出装置の
押出リップ部3の正面説明図であり、図3に示す押出装
置2における筒状押出容器2aの一方端側面図である。
また図2は図1のII−II線断面図である。押出容器2a
における端部10の上側壁にはスリット10cを設け、該ス
リット10cには厚さ規制板7が嵌装され、該厚さ規制板
7の上部は、フレームに一端を固定された上下動シリン
ダ14に接続され、該厚さ規制板7は矢印U−D方向に移
動できる様に構成される。
【0010】また上記端部10の左右側壁にはスリット10
a,10bが設けられ、これらスリット10a,10bには幅
規制板9a,9bが嵌装される。該幅規制板9a,9b
には雌ねじ部9a1 ,9b1 が夫々接続され、これら雌
ねじ部9a1 ,9b1 には逆方向のねじが刻設され、逆
ねじ部12a,12bを形成した1本のねじ桿12に螺合され
る。該ねじ桿12は駆動モータ11に接続され、該ねじ桿12
の回転によって幅規制板9a,9bを矢印L−R方向に
近接又は離反させる。
【0011】すなわち上記厚さ規制板7によって開口部
8の高さTaを変更すると共に、幅規制板9a,9bの
近接又は離反によって開口部8の幅Waを変更する。な
お上記厚さ規制板7は下部又は上下両方に設けても良
く、また幅規制板9a,9bはいずれか一方であっても
良く、これらを移動する手段は上記シリンダ又はねじ桿
だけに限られず、ラック・ピニオンやチェーン機構等公
知の移動手段を使用したものであっても構わない。
【0012】さらに前記幅規制板、厚さ規制板はいずれ
か一方のみを設けたものであっても良く、成形品の形状
変更が少ない場合には溶融コンポジットの幅または厚さ
のいずれかのみを変更するものであっても良い。
【0013】一方上記厚さ規制板及び/又は幅規制板は
押出容器2aから吐出される溶融コンポジットの吐出抵
抗を低減させる目的で、これら規制板の先端側を暫次厚
さが薄くなるテーパ面で形成したり、或はこれら規制板
を押出容器に対して斜め方向に進退するように構成した
ものであっても構わない。
【0014】前記上下動シリンダ14,駆動モータ11及び
切断機4は制御装置13に接続され、該制御装置13からの
信号によって所定量の移動を行なう構成とするのが好ま
しい。即ちプレス成形品の幅、長さ及び厚さ、場合によ
っては成形品の密度等を制御装置13に入力することによ
って開口部8の幅Wa及び高さTa、並びに必要な押出
量を演算すると共に、該演算結果に基づいて切断機4を
作動し、押出リップ部3より吐出される溶融コンポジッ
トの厚さ、幅及び長さを規制する。
【0015】すなわち本発明方法においては、押出リッ
プ部より吐出される溶融コンポジットの押出幅及び押出
厚さを自在に変更できる。従って成形品の形状や物性に
適した溶融コンポジット形状とし、加圧プレス時に金型
内において該溶融コンポジットが流動する縦方向及び横
方向の展延距離バランスをとることができ、従って、強
化用繊維が一定方向に配向するのを制御することもでき
る。これらにより成形品における縦方向及び横方向の強
度ばらつきが防止され、均質な成形品を得ることができ
る。
【0016】(実験例)ガラス繊維(繊維長13mm)を30
%含有するポリプロピレン樹脂製のシート(80×80×0.
5[cm] :350g)を成形加工するため、空隙率50%の塊状
予備成形体を240 ℃のN2 ガスにより均一加熱し、図3
に示す押出装置2によって溶融コンポジットを加圧プレ
ス装置5へ供給した。本発明方法においては、溶融コン
ポジットのサイズは42.5×42.5×2(cm)となる様に幅規
制板9a,9b及び厚さ規制板7を調節すると共に、切
断機4を制御した。また比較例として従来の押出リップ
部によって幅が18cm、長さが50cm、厚さが4cmの溶融コ
ンポジットを用い、成形品サイズが上記と同様のものを
製造した。これらの成形品について、曲げ強度、曲げ弾
性率、シャルピー衝撃強度を縦方向及び横方向の夫々に
ついてに測定し、表1の結果を得た。
【0017】
【表1】
【0018】この表からも明らかな様に溶融コンポジッ
トの形状を成形品形状に適応する様に調整しておけば、
成形品における縦方向及び横方向での強度ばらつきが少
なくなり、均質な機械的性質を有する成形品が得られる
ことが明らかである。
【0019】
【発明の効果】本発明方法は以上の様に構成されている
ので、プレス加工された成形品における強化用繊維の配
向を少なくし成形品における、縦方向及び横方向におけ
る強度等のばらつきを低減できる様になった。また本発
明装置はプレス成形装置へ供給する溶融コンポジットの
形状を成形品形状や物性に対応して任意に変更して、効
率的な成形加工ができる様になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の実施例を示す正面説明図である。
【図2】図1のII−II線断面説明図である。
【図3】複合材料押出装置の一例を示す断面説明図であ
る。
【符号の説明】
2 押出装置 2a 押出容器 3 押出リップ部 4 切断機 7 厚さ規制板 9a,9b 幅規制板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 勝美 神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会 社神戸製鋼所西神総合研究地区内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維強化複合材料の塊状予備成形体を加
    熱し、押出装置の押出リップ部より押出して溶融コンポ
    ジットを成形プレス装置へ供給するに当たり、成形品の
    形状や物性等を考慮して上記溶融コンポジットの押出幅
    及び/または押出厚さを調節し、所定長さに切断するこ
    とを特徴とする繊維強化複合溶融コンポジットの押出方
    法。
  2. 【請求項2】押出リップ部及び切断機を配設した繊維強
    化複合溶融コンポジットの押出装置であって、前記押出
    リップ部の開口側には上下方向に移動可能な厚さ規制板
    および/または、左右方向に移動可能な幅規制板が併設
    されてなることを特徴とする繊維強化複合溶融コンポジ
    ットの押出装置。
JP4088024A 1992-03-11 1992-03-11 繊維強化複合溶融コンポジットの押出方法及び押出装置 Withdrawn JPH05253931A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4088024A JPH05253931A (ja) 1992-03-11 1992-03-11 繊維強化複合溶融コンポジットの押出方法及び押出装置
US08/028,194 US5458838A (en) 1992-03-11 1993-03-09 Heating and extruding method for bulk preform
DE4307568A DE4307568C2 (de) 1992-03-11 1993-03-10 Verfahren und Vorrichtung zum Erhitzen und Extrudieren eines Vorformlings
FR9302818A FR2688439B1 (fr) 1992-03-11 1993-03-11 Procede et dispositif pour le chauffage et l'extrusion d'une ebauche massive.
FR9312444A FR2695064A1 (fr) 1992-03-11 1993-10-19 Procédé et dispositif de moulage d'une matière composite à fibres.
US08/348,159 US5500170A (en) 1992-03-11 1994-11-28 Heating and extruding method and device for bulk preform

Applications Claiming Priority (1)

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JP (1) JPH05253931A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0730940A1 (en) * 1993-09-13 1996-09-11 UC Industries, Inc. Extrusion die and method of controlling flow through the die
CN111688154A (zh) * 2020-06-22 2020-09-22 赵淑英 一种塑料板材挤出模具的使用方法

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