JPH0747596A - 繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料の曲げ成形法 - Google Patents
繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料の曲げ成形法Info
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- JPH0747596A JPH0747596A JP19212693A JP19212693A JPH0747596A JP H0747596 A JPH0747596 A JP H0747596A JP 19212693 A JP19212693 A JP 19212693A JP 19212693 A JP19212693 A JP 19212693A JP H0747596 A JPH0747596 A JP H0747596A
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- thermoplastic resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料の曲げ成形
法に関する。 【構成】 任意枚数の繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料
プリブレグの中間に二次成形性のよい熱可塑性樹脂系材
料層を介在させて加熱、加圧することによって予備成形
平板を成形し、該予備成形平板の上面又は下面に離形フ
イルムを介して易流動性熱可塑性樹脂系材料層を配置し
て曲げ成形型内に入れ、加熱、加圧して繊維強化熱可塑
性樹脂系複合材の曲げ成形を行う方法。
法に関する。 【構成】 任意枚数の繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料
プリブレグの中間に二次成形性のよい熱可塑性樹脂系材
料層を介在させて加熱、加圧することによって予備成形
平板を成形し、該予備成形平板の上面又は下面に離形フ
イルムを介して易流動性熱可塑性樹脂系材料層を配置し
て曲げ成形型内に入れ、加熱、加圧して繊維強化熱可塑
性樹脂系複合材の曲げ成形を行う方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は繊維強化熱可塑性樹脂系
複合材料の曲げ成形法に関し、特に航空宇宙機器、電気
電子機器部品の製作に有利に適用できる同方法に関す
る。
複合材料の曲げ成形法に関し、特に航空宇宙機器、電気
電子機器部品の製作に有利に適用できる同方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的な従来の繊維強化熱可塑性樹脂系
複合材料の曲げ成形法を図４によって説明する。まず繊
維強化熱可塑性樹脂系複合材料の成形素材（プリブレ
グ）１を積層してホットプレス装置３等で加熱加圧して
あらかじめ均一な積層平板４を予備成形する。次に、形
状を賦形するために積層平板４を成形型５の上型と下型
に間にセットしてホットプレス装置３等で高温高圧下曲
げ加工により二次成形して成形品７を得ている。こゝに
おいて、ホットプレス装置３に代えて、サーモフォーミ
ング、ダイヤフラムフォーミング装置等も使用してい
る。従来の積層平板の積層構成は連続繊維強化材を所定
の繊維方向、例えば０°、４５°、９０°、−４５°等
に配列されて層方向に均一で緻密な構成となっている。
複合材料の曲げ成形法を図４によって説明する。まず繊
維強化熱可塑性樹脂系複合材料の成形素材（プリブレ
グ）１を積層してホットプレス装置３等で加熱加圧して
あらかじめ均一な積層平板４を予備成形する。次に、形
状を賦形するために積層平板４を成形型５の上型と下型
に間にセットしてホットプレス装置３等で高温高圧下曲
げ加工により二次成形して成形品７を得ている。こゝに
おいて、ホットプレス装置３に代えて、サーモフォーミ
ング、ダイヤフラムフォーミング装置等も使用してい
る。従来の積層平板の積層構成は連続繊維強化材を所定
の繊維方向、例えば０°、４５°、９０°、−４５°等
に配列されて層方向に均一で緻密な構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術による熱可塑
性樹脂系複合材料の曲げ成形では下記のような問題点が
ある。 （１）連続繊維強化材を層方向に均一に積層し、緻密な
構成となっているため、積層平板から成形型で高温高圧
下曲げ加工により二次成形を行うと、曲げ加工部にしわ
や繊維の乱れ、破断が発生しやすい。 （２）また、なめらかな加工面を得るため、積層された
層間の繊維のずれを生じさせるために、曲げ形状が単純
なものに制限され成形時間が長くかかる。 （３）曲げ加工したコーナ部の板厚が薄くなり、加圧不
足のためにボイドが発生しやすい。
性樹脂系複合材料の曲げ成形では下記のような問題点が
ある。 （１）連続繊維強化材を層方向に均一に積層し、緻密な
構成となっているため、積層平板から成形型で高温高圧
下曲げ加工により二次成形を行うと、曲げ加工部にしわ
や繊維の乱れ、破断が発生しやすい。 （２）また、なめらかな加工面を得るため、積層された
層間の繊維のずれを生じさせるために、曲げ形状が単純
なものに制限され成形時間が長くかかる。 （３）曲げ加工したコーナ部の板厚が薄くなり、加圧不
足のためにボイドが発生しやすい。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、上記従来法
におけるような問題点のない繊維強化熱可塑性樹脂系複
合材料の曲げ成形方法を提供しようとするものである。
におけるような問題点のない繊維強化熱可塑性樹脂系複
合材料の曲げ成形方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は任意枚数の繊維
強化熱可塑性樹脂系複合材料プリブレグの中間に二次成
形性のよい熱可塑性樹脂系材料層を介在させて加熱、加
圧することによって予備成形平板を成形し、該予備成形
平板の上面又は下面に離形フイルムを介して易流動性熱
可塑性樹脂系材料層を配置して曲げ成形型内に入れ、加
熱、加圧することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂系
複合材の曲げ成形法である。
強化熱可塑性樹脂系複合材料プリブレグの中間に二次成
形性のよい熱可塑性樹脂系材料層を介在させて加熱、加
圧することによって予備成形平板を成形し、該予備成形
平板の上面又は下面に離形フイルムを介して易流動性熱
可塑性樹脂系材料層を配置して曲げ成形型内に入れ、加
熱、加圧することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂系
複合材の曲げ成形法である。
【０００６】すなわち、本発明は繊維強化熱可塑性樹脂
系複合材料を曲げ加工する成形素材の積層構成を工夫し
て曲げ加工の二次成形性をよくした方法である。そのた
めに、曲げ加工を行う積層平板は成形性のよい熱可塑性
樹脂フィルムクロス又はフォーム材などを連続繊維強化
熱可塑性樹脂系複合材料素材の一部中間層に入れた構成
とするものである。そして、さらに、ホットプレス装置
等で加熱加圧下成形型を使用して積層平板を曲げ成形す
る時に金型と積層平板の上面又は下面の間に、成形時溶
融流動する熱可塑性樹脂フィルム又はクロスと離型フィ
ルムを追加して、素材の板厚変動による加圧不足を改善
するものである。
系複合材料を曲げ加工する成形素材の積層構成を工夫し
て曲げ加工の二次成形性をよくした方法である。そのた
めに、曲げ加工を行う積層平板は成形性のよい熱可塑性
樹脂フィルムクロス又はフォーム材などを連続繊維強化
熱可塑性樹脂系複合材料素材の一部中間層に入れた構成
とするものである。そして、さらに、ホットプレス装置
等で加熱加圧下成形型を使用して積層平板を曲げ成形す
る時に金型と積層平板の上面又は下面の間に、成形時溶
融流動する熱可塑性樹脂フィルム又はクロスと離型フィ
ルムを追加して、素材の板厚変動による加圧不足を改善
するものである。
【０００７】本発明における繊維強化熱可塑性樹脂系複
合材料（以下、単に複合材料という）としては炭素繊維
（ＣＦと略す）／ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋと略す）、ＣＦ／ポリエーテルイミド（ＰＥＩと略
す）、ＣＦ／ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳと略
す）、ＣＦ／ポリアミドイミド（ＰＡＩと略す）、ガラ
ス繊維（ＧＦと略す）／ＰＥＥＫ、ＧＦ／ＰＥＩ、ＧＦ
／ＰＰＳ、ＧＦ／ＰＡＩなどがあげられる。
合材料（以下、単に複合材料という）としては炭素繊維
（ＣＦと略す）／ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋと略す）、ＣＦ／ポリエーテルイミド（ＰＥＩと略
す）、ＣＦ／ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳと略
す）、ＣＦ／ポリアミドイミド（ＰＡＩと略す）、ガラ
ス繊維（ＧＦと略す）／ＰＥＥＫ、ＧＦ／ＰＥＩ、ＧＦ
／ＰＰＳ、ＧＦ／ＰＡＩなどがあげられる。
【０００８】複合材料プリプレグの中間（一部中間でも
よい）に介在させられる二次成形性のよい熱可塑性樹脂
系材料層及び曲げ成形時に配置される易流動性熱可塑性
樹脂系材料層の材質としては複合材料の熱可塑性樹脂と
同じ材質のものを使用するのほか、異なった材質の熱可
塑性樹脂も一部使用可能である。これらの熱可塑性樹脂
系材料層はフィルム状、クロス状又はフォーム状物とし
て適用される。
よい）に介在させられる二次成形性のよい熱可塑性樹脂
系材料層及び曲げ成形時に配置される易流動性熱可塑性
樹脂系材料層の材質としては複合材料の熱可塑性樹脂と
同じ材質のものを使用するのほか、異なった材質の熱可
塑性樹脂も一部使用可能である。これらの熱可塑性樹脂
系材料層はフィルム状、クロス状又はフォーム状物とし
て適用される。
【０００９】また離形フィルムとしてはポリイミドフィ
ルム、アルミニウムホイルに耐熱離形剤を塗布したもの
が使用される。
ルム、アルミニウムホイルに耐熱離形剤を塗布したもの
が使用される。
【００１０】
【作用】本発明は成形性のよい熱可塑性樹脂フィルム、
クロス、又はフォーム材などを、連続繊維強化熱可塑性
樹脂系複合材料素材の一部中間層に入れて積層平板を予
備成形し、この積層平板を用い成形型によりホットプレ
ス装置等で加熱加圧下曲げ加工すると、加工時積層間の
繊維のずれや板厚方向の曲げ周長差が生じる際に、中間
層が繊維層間のすべりや、板厚変動を容易として曲げ加
工性をよくする。
クロス、又はフォーム材などを、連続繊維強化熱可塑性
樹脂系複合材料素材の一部中間層に入れて積層平板を予
備成形し、この積層平板を用い成形型によりホットプレ
ス装置等で加熱加圧下曲げ加工すると、加工時積層間の
繊維のずれや板厚方向の曲げ周長差が生じる際に、中間
層が繊維層間のすべりや、板厚変動を容易として曲げ加
工性をよくする。
【００１１】また、金型と積層平板の上面又は下面に熱
可塑性樹脂フィルム又はクロスと離型フィルムを入れ、
加熱溶融した熱可塑性樹脂が曲げ加工で生じたコーナ部
の板厚変動部へ流動し均一加圧ができる。さらに成形品
と流動した熱可塑性樹脂との接着防止を離型フィルムで
分離することで、高性能高品質な曲げ加工品が得られ
る。
可塑性樹脂フィルム又はクロスと離型フィルムを入れ、
加熱溶融した熱可塑性樹脂が曲げ加工で生じたコーナ部
の板厚変動部へ流動し均一加圧ができる。さらに成形品
と流動した熱可塑性樹脂との接着防止を離型フィルムで
分離することで、高性能高品質な曲げ加工品が得られ
る。
【００１２】
（実施例１）本発明の一実施例を図１の工程図によって
説明する。ＣＦ／ＰＥＥＫよりなる複合材料プリブレグ
１を上下に、中間にＰＥＥＫフィルム又はＰＥＥＫクロ
スである熱可塑性樹脂系材料層２を配列して積み重ねた
熱可塑性樹脂系成形素材をホットプレス装置３などを用
いて、加熱加圧（３６０〜３８０℃、５〜１４ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）を１０〜３０分間行い、積層平板４を予備成形す
る。
説明する。ＣＦ／ＰＥＥＫよりなる複合材料プリブレグ
１を上下に、中間にＰＥＥＫフィルム又はＰＥＥＫクロ
スである熱可塑性樹脂系材料層２を配列して積み重ねた
熱可塑性樹脂系成形素材をホットプレス装置３などを用
いて、加熱加圧（３６０〜３８０℃、５〜１４ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）を１０〜３０分間行い、積層平板４を予備成形す
る。
【００１３】この積層平板４と離型フィルム６と熱可塑
性樹脂系材料層であるＰＥＥＫフィルム又はＰＥＥＫク
ロス２を成形型５の上型と下型間にセットし、ホットプ
レス装置３等を用いて成形型５を加熱加圧（３５０〜３
８０℃、５〜１４ｋｇ／ｃｍ 2 ）を３０〜６０分間保持
する。
性樹脂系材料層であるＰＥＥＫフィルム又はＰＥＥＫク
ロス２を成形型５の上型と下型間にセットし、ホットプ
レス装置３等を用いて成形型５を加熱加圧（３５０〜３
８０℃、５〜１４ｋｇ／ｃｍ 2 ）を３０〜６０分間保持
する。
【００１４】積層平板４は中間の熱可塑性樹脂系材料層
２で容易に曲げ加工され、曲げコーナ部の板厚変動部へ
離型フィルム６で分離した熱可塑性樹脂材料２が溶融移
動して圧力伝達する。そのため、曲げ加工した成形品７
はしわや繊維の乱れ、破断もなく、ボイド等の内部欠陥
もなく成形できる。
２で容易に曲げ加工され、曲げコーナ部の板厚変動部へ
離型フィルム６で分離した熱可塑性樹脂材料２が溶融移
動して圧力伝達する。そのため、曲げ加工した成形品７
はしわや繊維の乱れ、破断もなく、ボイド等の内部欠陥
もなく成形できる。
【００１５】（実施例２）図２において、ＣＦ／ＰＥＥ
Ｋプリブレグ１を上下に、中間にポリメタアクリルイミ
ドなどの熱可塑性樹脂フォーム材８を配列して積み重ね
た積層平板９を、実施例１と同様に予備成形し、成形型
により曲げ加工して成形品１０を容易に成形できる。
Ｋプリブレグ１を上下に、中間にポリメタアクリルイミ
ドなどの熱可塑性樹脂フォーム材８を配列して積み重ね
た積層平板９を、実施例１と同様に予備成形し、成形型
により曲げ加工して成形品１０を容易に成形できる。
【００１６】（実施例３）図３において、ＣＦ／ＰＥＥ
Ｋプリブレグ１と中間に曲げ加工部となる部分のみ熱可
塑性樹脂フィラメント、フィルム等１１を配列して積み
重ねた積層平板１２を、実施例１と同様に予備成形し、
成形型により曲げ加工して成形品１３を容易に成形でき
る。
Ｋプリブレグ１と中間に曲げ加工部となる部分のみ熱可
塑性樹脂フィラメント、フィルム等１１を配列して積み
重ねた積層平板１２を、実施例１と同様に予備成形し、
成形型により曲げ加工して成形品１３を容易に成形でき
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、繊維強化熱可塑性樹脂
系複合材料の積層平板素材から、従来のホットプレス装
置等を用いて、曲げ加工部にしわや、繊維の乱れ、破断
もなく、ボイド等内部欠陥もなく、加工面をなめらかに
保ち、短時間に曲げ成形を行うことができる。
系複合材料の積層平板素材から、従来のホットプレス装
置等を用いて、曲げ加工部にしわや、繊維の乱れ、破断
もなく、ボイド等内部欠陥もなく、加工面をなめらかに
保ち、短時間に曲げ成形を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例の工程の説明図。
【図２】本発明の他の実施例の説明図。
【図３】本発明のさらに他の実施例の説明図。
【図４】従来の繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料の曲げ
成形の一態様の説明図。
成形の一態様の説明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 任意枚数の繊維強化熱可塑性樹脂系複合
材料プリブレグの中間に二次成形性のよい熱可塑性樹脂
系材料層を介在させて加熱、加圧することによって予備
成形平板を成形し、該予備成形平板の上面又は下面に離
形フイルムを介して易流動性熱可塑性樹脂系材料層を配
置して曲げ成形型内に入れ、加熱、加圧することを特徴
とする繊維強化熱可塑性樹脂系複合材の曲げ成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19212693A JPH0747596A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料の曲げ成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19212693A JPH0747596A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料の曲げ成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747596A true JPH0747596A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16286113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19212693A Withdrawn JPH0747596A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 繊維強化熱可塑性樹脂系複合材料の曲げ成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747596A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0759349A2 (en) * | 1995-08-23 | 1997-02-26 | Apic Yamada Corporation | Automatic molding machine using release film |
| WO2000073629A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Kirtley Kevin R | Rotary vane pump with continuous carbon fiber reinforced polyetheretherketone (peek) vanes |
| WO2013021719A1 (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-14 | 財団法人生産技術研究奨励会 | 繊維強化複合板の成形方法 |
| JPWO2021106070A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ||
| EP4000911A4 (en) * | 2019-11-26 | 2022-07-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | MOLDING PROCESS AND MOLDING DIE |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP19212693A patent/JPH0747596A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0759349A2 (en) * | 1995-08-23 | 1997-02-26 | Apic Yamada Corporation | Automatic molding machine using release film |
| EP0759349A3 (en) * | 1995-08-23 | 1997-12-17 | Apic Yamada Corporation | Automatic molding machine using release film |
| WO2000073629A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Kirtley Kevin R | Rotary vane pump with continuous carbon fiber reinforced polyetheretherketone (peek) vanes |
| WO2013021719A1 (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-14 | 財団法人生産技術研究奨励会 | 繊維強化複合板の成形方法 |
| JP2013052670A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-03-21 | Foundation For The Promotion Of Industrial Science | 繊維強化複合板の成形方法 |
| JPWO2021106070A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ||
| WO2021106070A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 三菱重工業株式会社 | 成形装置、成形方法及び繊維シート積層体 |
| EP4000912A4 (en) * | 2019-11-26 | 2022-07-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | MOLDING EQUIPMENT, MOLDING PROCESS AND FIBER LAYER LAMINATE |
| EP4000911A4 (en) * | 2019-11-26 | 2022-07-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | MOLDING PROCESS AND MOLDING DIE |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |