JPH0528965B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は金型のキヤビテイに繊維クロス、マ
ツトなどをインサートし、そのキヤビテイに樹脂
を加圧注入して、繊維強化樹脂成形品を成形する
方法に関するものである。

［従来の技術］ 一般にこの種の成形方法は、一対の合わせ型の
いずれか一方の型面に添わせて、ガラス繊維、有
機繊維、無機繊維などによるクロスやマツトをイ
ンサートし、型を閉じて型締を行なつたのち、キ
ヤビテイを減圧し、その状態を保ちながら樹脂を
加圧注入している。この成形に用いられる樹脂
は、硬化剤を予め配合したポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ・アク
リレート樹脂、不飽和アクリレート樹脂等の未硬
化熱硬化性樹脂液で、注入後に硬化して繊維強化
樹脂成形品となる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来法では、加圧力と減圧によるキヤビテ
イ内の吸引力とにより、繊維間への樹脂の浸透と
脱泡とを行なつているのであるが、繊維の間は樹
脂が流れ難いため、キヤビテイに注入された樹脂
は、繊維クロス等とキヤビテイ壁との間や、積層
された繊維クロス等の間隙など、流動抵抗の少な
い空間を流れ、それらの空間を埋めてから、繊維
クロス等に浸透して行く。

このため樹脂が繊維間を浸透しつつ一方向に流
れるように、キヤビテイに対しゲート位置や減圧
位置を設定しても、空間を充填してのちの樹脂の
浸透は、繊維クロス等の周囲から生じるようにな
り、また周囲が先に樹脂により閉ざされた繊維間
の空気は、他に流出する所がないため、これが抵
抗となつて加圧注入による樹脂の浸透を阻害し、
浸透むらと気泡の発生原因となる。

本発明者等は、繊維間における樹脂の浸透につ
いて種々の研究を重ねた結果、毛細管現象を利用
して浸透を行なうことが最も均一な成形品を得る
ことができることを見出したのである。

したがつてこの発明の目的は、キヤビテイに加
圧注入された樹脂を毛細管現象により繊維間に均
一に浸透させることができ、また浸透時に繊維間
の空気が流出し易く、気泡として残存することが
極めて少ない新たな成形方法を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的によるこの発明は、繊維クロス、マツ
ト等のインサート材を、開閉手段を備えた複数の
ゲートを所要間隔毎に設けた金型のキヤビテイに
インサートし、そのキヤビテイに各ゲートから樹
脂を加圧注入して繊維強化樹脂成形品を成形する
にあたり、それらゲートの開放に時間差を設定
し、その時間差により樹脂を段階的にキヤビテイ
に加圧注入するとともに、各ゲートにおける注入
を断続的に行ない、必要に応じてはキヤビテイを
減圧し、または注入された樹脂に超音波振動を付
与するなどして、繊維間への樹脂の浸透を図り、
これにより従来の課題を解決してなる。

［作用］ 上記方法では、樹脂の加圧注入に時間差がある
ことから、キヤビテイにおける樹脂の充填も段階
的となり、また断続的な注入によつてキヤビテイ
内での樹脂の流れにも波が生じ、それにより樹脂
はキヤビテイ及び繊維クロス等の間隙の一部を満
たす一方、毛細管現象により繊維の隙間に浸透
し、一部が繊維クロス等に吸収されて行く。

［実施例］ 図中１は金型で、一対の合わせ型からなり、パ
ーテング部分にゲート２ａ，２ｂ，２ｃがキヤビ
テイ３に対し一定の間隔を空けて設けてある。こ
の各ゲートの樹脂供給路４ａ，４ｂ，４ｃには、
逆止弁５ａ，５ｂ，５ｃと切換バルブ６ａ，６
ｂ，６ｃととが設けてあり、また各切換バルブの
操作部はコントローラ７と接続し、信号によるソ
レノイドの作動で開閉動作するようになつてい
る。

上記コントローラ７は充填開始信号により切換
バルブ６ａが開放してから切換バルブ６ｂを開放
するまでの時間を設定するタイマーT₁と、切換
バルブ６ｂが開放してから切換バルブ６ｃを開放
するまでの時間を設定するタイマーT₂と、各切
換バルブの注入時間を設定するタイマーT₃と、
各切換バルブの注入休止時を設定するタイマー
T₄と、全注入時間を設定するタイマーT₅とを備
えている。

８は長尺のインサート材で、第３図に示すよう
に、金属薄板の芯材９にガラス繊維クロス１０を
多重に巻き付けて偏平に形成したものからなる。

１１は樹脂１２の供給源で、材料タンク、ペー
ルポンプ等からなる。

上記インサート材８を金型１の一方の型合わせ
面に添わせてインサートしたのち型を閉じ、型締
を完了すると、注入開始信号がコントローラ７か
ら切換バルブ６ａの操作部に発せられ、ソレノイ
ドの作動で切換バルブ６ａが開き、液状の樹脂１
２が第１のゲート２ａからキヤビテイ３に加圧注
入される。

この樹脂１２の注入は設定時間に限定され、次
に第２のゲート２ｂへ、更に第３のゲート２ｃへ
と順に切換えられて行く。また注入は各ゲートと
も断続的に行われる。

第４図は注入作動のタイミングチヤートを示す
もので、まずタイマーT₁，T₃，T₅とが計時を開
始する。切換バルブ６ａはタイマーT₃により予
め設定された時間T_iだけ開かれて、第１のゲート
２ａから樹脂１２の注入を行なつた後、タイマー
T₄により時間T_sだけ切換バルブ６ａを閉じて注
入を休止する。この注入と休止は、注入開始と同
時に計時を開始した上記タイマT₁がタイムアツ
プして、切換バルブ６ａが閉作動するまで繰返し
行なわれ、タイムアツプにより第１のゲート２ａ
からの注入は完了する。

次にタイマーT₂が計時を開始し、切換バルブ
６ｂが開かれて注入は第２のゲート２ｂに切換わ
る。ここにおいてもタイマーT₃，T₄により注入
と休止が繰返し行なわれ、上記タイマーT₂がタ
イムアツプしたときに、切換バルブ６ｃが開かれ
て注入は第３のゲート２ｃに切換わる。この第３
のゲート２ｃの注入は上記タイマーT₅のタイム
アツにより完了し、キヤビテイ３への樹脂の注入
の全てが完了する。そして樹脂１２はインサート
材８とともに次の工程で圧縮される。

上記注入工程において、各ゲートの注入切換
は、第１図に鎖線で示すように、キヤビテイ内に
注入された樹脂１２の流動端１２ａが、次のゲー
ト付近に達した時に行なうのがよく、これにより
キヤビテイ内各部の注入速度、注入圧力を平均化
することができる。

またインサート材８の繊維クロス１０の組成状
態によつては、キヤビテイ３を減圧し、吸引作用
の下に樹脂を加圧注入するか、またはキヤビテイ
内の樹脂に超音波振動を与えて浸透を更に促進し
てもよい。

なお、ゲートの開閉は切換バルブに代えてシヤ
ツトオフバルブを使用してもよい。

［発明の効果］ この発明は上述のように、繊維クロス、マツト
等のインサート材を、開閉手段を備えた複数のゲ
ートを所要間隔毎に設けた金型のキヤビテイにイ
ンサートし、そのキヤビテイに各ゲートから樹脂
を加圧注入して繊維強化樹脂成形品を成形する場
合に、それらゲートの開放に時間差を設定し、そ
の時間差により樹脂を段階的にキヤビテイに加圧
注入することから、キヤビテイをシヤツター部材
等により一々区画しなくとも、キヤビテイ内に樹
脂を部分的に充填して行くことができる。

また各ゲートにおける注入を断続的に行なうた
め、部分充填と同時に繊維間への樹脂の浸透も毛
細管現象によつて自然に生じ、加圧の下に浸透を
強制的に行なう場合よりも浸透がよく、浸透に伴
う繊維間の空気の流出もキヤビテイ空間によつて
スムーズに行なわれるので、未浸透部分が生じ難
く、密度も均等化して強度の優れた繊維強化樹脂
成形品が得られるなどの特長を有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る繊維強化樹脂成形品の成
形方法の実施例を示すもので、第１図及び第２図
は工程説明図、第３図はインサート材の略示断面
図、第４図は注入タイミングチヤート図である。 １……金型、３……キヤビテイ、２ａ，２ｂ，
２ｃ……ゲート、５ａ，５ｂ，５ｃ……逆止弁、
６ａ，６ｂ，６ｃ……切換バルブ、７……コント
ローラー、８……インサート材、９……芯材、１
０……繊維クロス、１２……樹脂、T₁，T₂，
T₃，T₄，T₅……タイマー。

【特許請求の範囲】

１ 下記(1)乃至(5)の工程からなることを特徴とす
る射出成形方法。 (1) ダイを圧締する工程。 (2) そのダイのキヤビテイ中に成形材料を射出し
て充満させる工程。 (3) そのキヤビテイ中の材料が可塑状態にあると
きに、ダイを開放する工程。 (4) 成形品を逆ゾリさせて冷却する工程。 (5) 上記の成形品を冷却させた後に取出す工程。