JPH09286032A - Curing of molded product - Google Patents

Curing of molded product

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JPH09286032A
JPH09286032A JP9983296A JP9983296A JPH09286032A JP H09286032 A JPH09286032 A JP H09286032A JP 9983296 A JP9983296 A JP 9983296A JP 9983296 A JP9983296 A JP 9983296A JP H09286032 A JPH09286032 A JP H09286032A
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JP
Japan
Prior art keywords
resin
curing
mold
sensor
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP9983296A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ohara
健 大原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH09286032A publication Critical patent/JPH09286032A/en
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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
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/58Measuring, controlling or regulating
    • 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
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • 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
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/52Heating or cooling

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a flaw free molded product by more strictly measuring and controlling a mold curing process. SOLUTION: The signal outputted from the sensor such as the molded product embedding type sensor 5 attached to a mold curing apparatus is taken in an operator within a real time to be subjected to operation and a signal controlling a curing process is outputted on the basis of the operation result and the curing process is controlled by a control means 13 charging the curing control material arranged in the mold curing apparatus in a resin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はモールド品の硬化方
法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for curing a molded article.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂やポリエステル樹脂などの
樹脂を用いてモールド電磁コイル,GIS用モールドス
ペーサ,集積回路パッケージなどのモールド品が製作さ
れている。これらのモールド品の硬化方法は、樹脂の物
理量を金型に取り付けられたセンサで計測することによ
って硬化プロセスを管理している。
2. Description of the Related Art Molded products such as molded electromagnetic coils, GIS mold spacers, and integrated circuit packages are manufactured using resins such as epoxy resin and polyester resin. The method of curing these molded products manages the curing process by measuring the physical quantity of the resin with a sensor attached to the mold.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】モールド品の硬化は長
時間を要し、短時間化が必須である。硬化時間を短縮す
るために、型中に注入する樹脂各部の温度及び詳細な各
種の物理量の管理が必要になる。本発明は樹脂各部の詳
細な各種の物理量の管理が可能なモールド品の硬化方法
を提供するものである。
It takes a long time to cure a molded product, and it is essential to shorten the time. In order to shorten the curing time, it is necessary to control the temperature of each resin portion injected into the mold and various physical quantities in detail. The present invention provides a method for curing a molded product that enables detailed management of various physical quantities of each resin part.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、硬化樹脂内部
の物理量をリアルタイムで計測する各種モールド品埋め
込み型センサを用いて硬化プロセスを管理することによ
って課題を解決できる。
The present invention can solve the problems by controlling the curing process by using various molded product embedded sensors that measure the physical quantity inside the cured resin in real time.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面に基づいて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described in detail with reference to the drawings.

【0006】図1は本発明になる全体の流れ、特にモー
ルド品の硬化方法を示す図である。金属を主体とした金
型2の内部には1ないし数個の金属・樹脂成型品などか
らなるインサート材4を含む硬化対象の樹脂品3で構成
されている。樹脂品3と金型2を含む硬化装置の1ない
し複数箇所に設置されているモールド樹脂埋め込み型セ
ンサ5は、情報伝達手段を経由して計測系6に繋がって
いる。CPU8には、入力バッファ7,トリガ信号発生
器9,プログラムROM10,RAM11,出力バッフ
ァ12が接続されている。硬化装置コントローラ13
は、金型2または樹脂品3に繋がっていて、樹脂品3の
内部に混入されている硬化制御材入りカプセル14が破
裂することによっても硬化プロセスがコントロールされ
る。トリガ信号発生器9からは一定間隔(例えば1分間
隔)で信号が出力される。トリガ信号発生器9からの信
号がCPU8に入力されると、CPU8は入力バッファ
7に蓄積されているデータを取り込む。さて計測系6に
は、金型2・樹脂品3の表面または内部に1ないし複数
箇所に設置したセンサ5から出力される信号がリアルタ
イムに取り込まれて、計測系6はさらに信号を入力バッ
ファ7へ出力するようになっている。CPU8は入力バ
ッファ7に蓄積されているデータを取り込んだ時、あら
かじめ与えられたプログラムROM10内のプログラム
・RAM11内のデータに基づいて演算を行い、出力バ
ッファ12に演算結果を出力する。出力バッファ12に
入力された演算結果は硬化装置コントローラ13に信号
として出力されて、硬化装置コントローラ13は信号に
基づいて金型2,樹脂品3を逐次制御する。以上のよう
な一連の過程が、トリガ信号発生器9からの信号をCPU8
が関知したときに起こる。
FIG. 1 is a diagram showing the overall flow of the present invention, particularly a method of curing a molded product. Inside the metal mold 2 mainly made of metal, there is formed a resin product 3 to be cured including an insert material 4 made of one or several metal / resin molded products. The mold resin embedded type sensors 5 installed at one or a plurality of locations of the curing device including the resin product 3 and the mold 2 are connected to the measurement system 6 via the information transmission means. An input buffer 7, a trigger signal generator 9, a program ROM 10, a RAM 11, and an output buffer 12 are connected to the CPU 8. Curing device controller 13
Is connected to the mold 2 or the resin product 3, and the curing process is also controlled by the rupture of the capsule 14 containing the curing control material mixed in the resin product 3. A signal is output from the trigger signal generator 9 at regular intervals (for example, one minute intervals). When the signal from the trigger signal generator 9 is input to the CPU 8, the CPU 8 takes in the data accumulated in the input buffer 7. Now, the measurement system 6 receives in real time the signals output from the sensors 5 installed at one or a plurality of locations on the surface or inside of the mold 2 and the resin product 3, and the measurement system 6 further inputs the signals. It is designed to output to. When the data stored in the input buffer 7 is taken in, the CPU 8 performs an operation based on the data in the program RAM 11 in the program ROM 10 given in advance, and outputs the operation result to the output buffer 12. The calculation result input to the output buffer 12 is output as a signal to the curing device controller 13, and the curing device controller 13 sequentially controls the mold 2 and the resin product 3 based on the signal. The above-mentioned series of processes sends the signal from the trigger signal generator 9 to the CPU 8
It happens when you become aware of it.

【0007】図2は金型の内部の硬化対象のモールド樹
脂および金型と、センサとの接続形態を表している。硬
化対象のモールド樹脂62と金型63内に、金型埋め込
み型表面センサ64,モールド樹脂表面接着センサ6
5,モールド品埋め込み型センサ66が設置され、セン
サ導出口67などを経由して金型外部に延びているケー
ブル・光ファイバ・導波管68を介し、温度計・誘電率
計・AE・モールドプロセス監視器69のうち1ないし
複数個に繋がっている。金型埋め込み型表面センサ64
のタイプには主に金型温度センサがあり、モールド樹脂
表面接着センサ65のタイプには主に歪み応力センサ,
誘電率センサがあり、更にモールド品埋め込み型センサ
66のタイプは電界が小さい箇所などでモールド品に埋
め込んで使用するセンサであり主に樹脂温度センサ,歪
み応力センサ,樹脂粘度センサがある。
FIG. 2 shows the connection between the mold resin and the mold to be cured inside the mold and the sensor. A mold embedded surface sensor 64 and a mold resin surface adhesive sensor 6 in the mold resin 62 and the mold 63 to be cured.
5. A molded product embedded sensor 66 is installed, and a thermometer, a dielectric constant meter, an AE, a mold are provided through a cable, an optical fiber, and a waveguide 68 that extend to the outside of the mold through a sensor outlet 67 and the like. It is connected to one or more of the process monitors 69. Mold embedded surface sensor 64
Type is mainly a mold temperature sensor, and the mold resin surface adhesion sensor 65 type is mainly a strain stress sensor,
There is a dielectric constant sensor, and the type of the molded product embedded sensor 66 is a sensor which is used by being embedded in a molded product at a place where an electric field is small, and mainly includes a resin temperature sensor, a strain stress sensor, and a resin viscosity sensor.

【0008】図3は種々の硬化装置コントローラと硬化
手法を示しており、樹脂注入口72に樹脂注入圧力・速
度制御コントローラ73が取り付けられ、金型63には
金型温度コントローラ74が取り付けられ、モールド樹
脂62には硬化制御剤を含むカプセル75が一定の割合
でモールド樹脂62各部分に均一な密度で混入されてい
る。樹脂注入圧力・速度制御コントローラ73は樹脂注
入圧力・速度をコントロールすることによってモールド
樹脂62に加わる圧力をコントロールし、金型温度コン
トローラ74は金型の温度をコントロールすることによ
って間接的にモールド樹脂62の温度をコントロールす
る。カプセル75は硬化開始時の樹脂の温度以上のある
温度に融点を有しており、樹脂の温度上昇によって破裂
する。カプセル75を破裂されると、硬化制御剤がモー
ルド樹脂62中に均一に投入されて硬化反応速度を制御
する。
FIG. 3 shows various curing device controllers and curing methods. A resin injection pressure / speed controller 73 is attached to the resin injection port 72, and a mold temperature controller 74 is attached to the mold 63. Capsules 75 containing a curing control agent are mixed in the mold resin 62 at a constant ratio in each part of the mold resin 62 at a uniform density. The resin injection pressure / speed control controller 73 controls the pressure applied to the mold resin 62 by controlling the resin injection pressure / speed, and the mold temperature controller 74 indirectly controls the mold resin 62 by controlling the mold temperature. Control the temperature of. The capsule 75 has a melting point at a temperature equal to or higher than the temperature of the resin at the start of curing, and the capsule 75 bursts when the temperature of the resin rises. When the capsule 75 is ruptured, the curing control agent is uniformly introduced into the mold resin 62 to control the curing reaction rate.

【0009】図4は初期条件データとしてRAM11中
に格納されるデータの計測方法、及び入力方法を示す図
で、金属を主体とした金型2の内部には1ないし数個の
金属・樹脂成型品などからなるインサート材4を含む硬
化対象の樹脂品3で構成されている。樹脂と金型を含む
硬化装置の1ないし複数箇所に設置されているセンサ5
は、情報伝達手段を経由して計測系6に繋がっている。
CPU8には、入力バッファ7,トリガ信号発生器9,
プログラムROM10,RAM11が接続されている。
RAM11中に格納されるデータの計測方法にあたって
はプログラムROM10内に格納されている計測プログ
ラム82を実行状態84にして、その後計測系6の電源
を投入しておき、最後に金型に樹脂を注入しモールド硬
化プロセスを開始させ、計測プログラム82によって計
測したモールド硬化の終了までの計測系6から入力され
るデータを、RAM11へ記録制御85を行う。硬化プ
ロセスを何度か繰り返す。数回分(例えば、5回分)の
計測データについて、該計測データを入力データとして
処理プログラムによって演算を行い、演算結果83を初
期条件データとしてRAM11に記憶させる。
FIG. 4 is a diagram showing a measuring method and an inputting method of data stored in the RAM 11 as initial condition data. One or several metal / resin molding is performed inside the metal mold 2 mainly made of metal. The resin product 3 to be cured includes an insert material 4 made of a product or the like. Sensors 5 installed at one or more locations of the curing device including resin and mold
Is connected to the measurement system 6 via the information transmission means.
The CPU 8 includes an input buffer 7, a trigger signal generator 9,
A program ROM 10 and a RAM 11 are connected.
In the method of measuring the data stored in the RAM 11, the measurement program 82 stored in the program ROM 10 is set to the execution state 84, then the power of the measurement system 6 is turned on, and finally the resin is injected into the mold. Then, the mold curing process is started, and the recording control 85 is performed on the RAM 11 for the data input from the measurement system 6 measured by the measurement program 82 until the end of the mold curing. Repeat the curing process several times. With respect to the measurement data for several times (for example, five times), the calculation is performed by the processing program using the measurement data as input data, and the calculation result 83 is stored in the RAM 11 as the initial condition data.

【0010】図5は樹脂埋め込み型センサの例として、
2経路式FF型光ファイバ温度センサとその設置方法を
示した。(a)は、2経路式FF型光ファイバ温度セン
サの構成図であり、光源部ユニット94から測定用光フ
ァイバ92と基準信号用光ファイバ93は外部に伸びて
いて、基準信号用光ファイバ93はそのまま受光部ユニ
ット96に繋がれており測定用光ファイバ92は温度計
測部95で折り返してから受光部ユニット96に繋がっ
ていて温度計測部95との往復分の測定用光ファイバ9
2は束ねられて外側を被覆されている。測定用光ファイ
バ92と基準信号用光ファイバ93は同一の材料から構
成されているものを使用し、その構成として光ファイバ
のコア(光伝送部)115,クラッド(光反射部)11
4には、ガラスを用いたものとプラスチックを用いたも
のを使用した。光源部ユニット94は、レーザ源10
0,ハーフミラー101,ミラー102からなり、レー
ザ源100から放出されたレーザ光はハーフミラー10
1で2経路に分光されて、一方はハーフミラー101を
透過して基準信号用光ファイバ93に入力し(経路
A)、他方はハーフミラー101で反射され更にミラー
102で反射され測定用光ファイバ92に入力(経路
B)する。この時点で経路Aと経路Bのレーザ光の位相
は同位相である。経路Bのレーザ光は温度計測部95に
到達したとき温度計測部95の温度を関知して位相のず
れを生ずる。受光部ユニット96は、ミラー103,ハ
ーフミラー104,光位相干渉計105からなり、基準
信号用光ファイバ93からの出力(経路A)はミラー10
3で反射され更にハーフミラー104で反射され光位相
干渉計105に入力し、一方測定用光ファイバ92から
の出力(経路B)はハーフミラー104を透過して光位
相干渉計105に入力する。この時点では経路Bのレー
ザ光が温度計測部95によって位相のずれが生じている
ため、一般に経路Aと経路Bのレーザ光の位相は異な
り、光位相干渉計105で光の干渉が現われる。光の干
渉模様は温度計測部95の温度にのみ依存していて、光
位相干渉計105は温度計測部95の温度値106を出
力する。(b)は、モールド硬化プロセス中の樹脂内部温
度を計測する場合の2経路式FF型光ファイバ温度セン
サの設置方法を示したものである。2経路式FF型光フ
ァイバ温度センサの外観は、光源部ユニット94と受光
部ユニット96が一体となったモジュール113,測定
用光ファイバ92のモジュール113からの往復分が束
ねられて外側を被覆されている光ファイバケーブル11
2,光ファイバケーブル112の先端に測定用光ファイ
バ91を内包する温度計測部95という構成になってい
る。設置方法は樹脂を流し込む以前に、温度計測部95
を金型111の穴の空いた部分から金型111内部に挿
入し、樹脂110が金型111に流れ込んだ時、樹脂1
10の内部に埋もれるように設置する。樹脂110を金
型111に注入し硬化プロセスが開始されると、モジュ
ール113から温度値106が出力されて、計測系へリ
アルタイムで伝送される。
FIG. 5 shows an example of a resin-embedded sensor.
A two-path FF type optical fiber temperature sensor and its installation method were shown. (A) is a block diagram of a two-path type FF type optical fiber temperature sensor, in which the optical fiber for measurement 92 and the optical fiber for reference signal 93 are extended from the light source unit 94 to the outside, and the optical fiber for reference signal 93 is shown. Is connected to the light receiving unit 96 as it is, and the measuring optical fiber 92 is connected to the light receiving unit 96 after being folded back at the temperature measuring unit 95, and the measuring optical fiber 9 for the round trip to and from the temperature measuring unit 95.
2 are bundled and coated on the outside. The measurement optical fiber 92 and the reference signal optical fiber 93 are made of the same material, and the cores (optical transmission section) 115 and the cladding (light reflection section) 11 of the optical fiber are used as the configuration.
For glass 4, glass and glass were used. The light source unit 94 includes the laser source 10
0, a half mirror 101, and a mirror 102, and the laser light emitted from the laser source 100 is a half mirror 10.
1 is split into two paths, one of which is transmitted through the half mirror 101 and input to the reference signal optical fiber 93 (path A), and the other is reflected by the half mirror 101 and further reflected by the mirror 102 to be used as the measurement optical fiber. Input to 92 (route B). At this point, the phases of the laser lights on the paths A and B are the same. When the laser light on the path B reaches the temperature measuring unit 95, the laser beam detects the temperature of the temperature measuring unit 95 and causes a phase shift. The light receiving unit 96 includes a mirror 103, a half mirror 104, and an optical phase interferometer 105. The output (path A) from the reference signal optical fiber 93 is the mirror 10.
The light is reflected by 3 and is further reflected by the half mirror 104 to be input to the optical phase interferometer 105, while the output (path B) from the measurement optical fiber 92 is transmitted through the half mirror 104 and input to the optical phase interferometer 105. At this time point, the phase of the laser light on the path B is shifted by the temperature measuring unit 95, and therefore the phases of the laser light on the path A and the laser light on the path B are generally different, and optical interference appears in the optical phase interferometer 105. The interference pattern of light depends only on the temperature of the temperature measuring unit 95, and the optical phase interferometer 105 outputs the temperature value 106 of the temperature measuring unit 95. (b) shows how to install the two-path FF type optical fiber temperature sensor when measuring the internal resin temperature during the mold curing process. The appearance of the two-path type FF type optical fiber temperature sensor is such that the module 113 in which the light source unit 94 and the light receiving unit 96 are integrated, and the reciprocating portion of the measuring optical fiber 92 from the module 113 are bundled to cover the outside. Optical fiber cable 11
2. The temperature measuring unit 95 is configured to include the measuring optical fiber 91 at the tip of the optical fiber cable 112. The installation method is the temperature measuring unit 95 before pouring the resin.
When the resin 110 is inserted into the mold 111 from the hole of the mold 111 and the resin 110 flows into the mold 111, the resin 1
It is installed so as to be buried inside 10. When the resin 110 is injected into the mold 111 and the curing process is started, the temperature value 106 is output from the module 113 and transmitted to the measurement system in real time.

【0011】図6は樹脂埋め込み型センサの例として、
ポリシランファイバを用いたスペクトル温度センサとそ
の設置方法を示したものである。(a)は、ポリシラン
ファイバを用いたスペクトル温度センサの構成図であ
り、光源部ユニット116から測定用ポリシランファイ
バ122と基準信号用ポリシランファイバ123は外部
に伸びていて、基準信号用ポリシランファイバ123は
そのまま受光部ユニット118に繋がれており測定用ポ
リシランファイバ122は温度計測部117で折り返し
てから受光部ユニット118に繋がっていて温度計測部
117との往復分の測定用ポリシランファイバ122は
束ねられて外側を被覆されている。光源部ユニット11
6は、混合色光源119,ハーフミラー120,ミラー
121からなり、混合色光源から放出された混合色光は
ハーフミラー120で2経路に分光されて、一方はハー
フミラー120を透過して基準信号用ポリシランファイ
バ123に入力し(経路A)、他方はハーフミラー12
0で反射され更にミラー121で反射され測定用ポリシ
ランファイバ122に入力(経路B)する。この時点で
経路Aと経路Bに入力した混合色光の波長波高スペクト
ルは同一である。(経路A),(経路B)ともにポリシラ
ンファイバに入力した混合色光はポリシランファイバ中
に含有されるケイ素の光吸収・発光の繰り返しによって
ポリシランファイバ中を伝達される。温度計測部117
の温度に依存してポリシランファイバ中に含有されるケ
イ素の光吸収・発光スペクトルが変化するために(経路
A),(経路B)から受光部ユニット118内の波長波
高スペクトル温度計測装置124に入力されるの波長波
高スペクトルには相違が現われるので、波長波高スペク
トルの相違を波長波高スペクトル温度計測装置124は
温度値125に変換して出力する。ここで測定用ポリシ
ランファイバ122と基準信号用ポリシランファイバ1
23の材料としてはケイ素Siの主錯に有機高分子基P
が結合したポリシラン126を用いた。(b)は、モール
ド硬化プロセス中の樹脂内部温度を計測する場合のポリ
シランファイバを用いたスペクトル温度センサの設置方
法を示したものである。ポリシランファイバを用いたス
ペクトル温度センサの外観は、光源部ユニット116と
受光部ユニット118が一体となったモジュール12
7,測定用ポリシランファイバ122のモジュール12
7からの往復分が束ねられて外側を被覆されているポリ
シランファイバケーブル128,ポリシランファイバケ
ーブル128の先端に測定用ポリシランファイバ122
を内包する温度計測部117という構成になっている。
設置方法は樹脂を流し込む以前に、温度計測部117を
金型129の穴の空いた部分から金型129内部に挿入
し、樹脂130が金型129に流れ込んだ時、樹脂130
の内部に埋もれるように設置する。樹脂130を金型1
29に注入し硬化プロセスが開始されると、モジュール
127から温度値125が出力されて、計測系へリアル
タイムで伝送される。
FIG. 6 shows an example of a resin-embedded sensor.
It shows a spectrum temperature sensor using a polysilane fiber and its installation method. (A) is a block diagram of the spectrum temperature sensor using the polysilane fiber, the measurement polysilane fiber 122 and the reference signal polysilane fiber 123 are extended from the light source unit 116 to the outside, and the reference signal polysilane fiber 123 is The measurement polysilane fiber 122 is directly connected to the light receiving unit 118, is folded back at the temperature measuring unit 117, and then is connected to the light receiving unit 118. The outside is covered. Light source unit 11
6 includes a mixed color light source 119, a half mirror 120, and a mirror 121. The mixed color light emitted from the mixed color light source is split into two paths by the half mirror 120, and one is transmitted through the half mirror 120 to be used as a reference signal. Input to the polysilane fiber 123 (path A), the other half mirror 12
The light is reflected at 0, further reflected by the mirror 121, and input to the measuring polysilane fiber 122 (path B). At this point, the wavelength peak height spectra of the mixed color light input to the paths A and B are the same. The mixed color light input to the polysilane fiber in both (path A) and (path B) is transmitted through the polysilane fiber due to repeated absorption and emission of silicon contained in the polysilane fiber. Temperature measuring unit 117
Since the light absorption / emission spectrum of silicon contained in the polysilane fiber changes depending on the temperature of (a), the wavelength peak height spectrum temperature measuring device 124 in the light receiving unit 118 is input from (path A) and (path B). Since a difference appears in the wavelength peak height spectrum, the wavelength peak height spectrum temperature measuring device 124 converts the difference in the wavelength peak height spectrum into a temperature value 125 and outputs it. Here, the measurement polysilane fiber 122 and the reference signal polysilane fiber 1
As the material of 23, the main complex of silicon Si is an organic polymer group P
The polysilane 126 in which is bonded is used. (b) shows an installation method of a spectrum temperature sensor using a polysilane fiber when measuring the resin internal temperature during the mold curing process. The appearance of the spectrum temperature sensor using the polysilane fiber is the module 12 in which the light source unit 116 and the light receiving unit 118 are integrated.
7. Module 12 of measuring polysilane fiber 122
7, the polysilane fiber cable 128, which is bundled with the round trip portion from 7 and is coated on the outside, and the polysilane fiber 122 for measurement is attached to the tip of the polysilane fiber cable 128.
Is configured to include a temperature measuring unit 117.
Before the resin is poured, the temperature measuring unit 117 is inserted into the mold 129 from the holed portion of the mold 129, and when the resin 130 flows into the mold 129, the resin 130 is installed.
Install it so that it is buried inside. Resin 130 mold 1
When it is injected into 29 and the curing process is started, the temperature value 125 is output from the module 127 and is transmitted to the measurement system in real time.

【0012】図7は異物(センサ端)の種類と等電位線
の分布について、電磁場解析ソフトを使用して計算した
結果を示したものである。ソフトは、電力機器の実製品
設計ツールとしても用いられていて、解析結果に対する
信頼性はかなり高いものであることが実証されている。
(a)は、対象とした解析モデルの樹脂モールドコイルと
異物(センサ端)133の位置を断面図で示す。インサ
ート材であるコイル131の回りに含浸硬化させたモー
ルド樹脂132がありモールド樹脂132内のコイル1
31角部近傍に線上の異物(センサ端)133が存在す
る。コイルにV(kv)の直流の正電位を与え、モール
ド樹脂122(誘電率E1)の外側に断面がコイル13
1と相似形状で相似比が1:2〜3の位置にアース電極
があり、コイル131角部から1/3L(L:コイル1
31の長辺の長さ)の位置に異物(センサ端)133が
位置するとして、電位分布について解析した。コイル1
31角部と異物(センサ端)133の付近134に関し
て、異物(センサ端)133が、金属電線135の場合
の解析結果が(b),異物(センサ端)133が、光フ
ァイバ136の場合の解析結果が(c)である。(b)
と(c)を比較して明らかなことは、(b)では金属電
線135の存在により等電位線が乱されているのに対
し、(c)では光ファイバ136の半径のほぼ2倍の半
径を有する光ファイバ136の中心軸と中心を共有する
同心円より外側では等電位線が光ファイバ136が存在
しない場合と同じ等電位線の分布となっていて、等電位
線の分布が光ファイバ136が存在しても乱されていな
いことが判る。以上の解析結果をもとに、(d)に示す
ように樹脂139の内部に温度計測部137と光ファイ
バケーブル138からなるセンサ端が埋め込まれた状態
で樹脂139を硬化後、(e)に示すように樹脂139
からなる製品141の表面と光ファイバケーブル138
の交点142で光ファイバケーブル138を切断して製
品141を完成させた。(b)は、モールド硬化プロセ
ス中の樹脂内部温度を計測する場合のポリシランファイ
バを用いたスペクトル温度センサの設置方法を示したも
のである。ポリシランファイバを用いたスペクトル温度
センサの外観は、光源部ユニット116と受光部ユニッ
ト118が一体となったモジュール127,測定用ポリ
シランファイバ122のモジュール127からの往復分
が束ねられて外側を被覆されているポリシランファイバ
ケーブル128,ポリシランファイバケーブル128の先
端に測定用ポリシランファイバ122を内包する温度計
測部117という構成になっている。設置方法は樹脂を
流し込む以前に、温度計測部117を金型129の穴の
空いた部分から金型129内部に挿入し、樹脂130が
金型129に流れ込んだ時、樹脂130の内部に埋もれ
るように設置する。樹脂130を金型129に注入し硬
化プロセスが開始されると、モジュール127から温度
値125が出力されて、計測系へリアルタイムで伝送さ
れる。
FIG. 7 shows the results of calculation of the type of foreign matter (sensor end) and the distribution of equipotential lines using electromagnetic field analysis software. Software is also used as an actual product design tool for electric power equipment, and it has been proved that the reliability of analysis results is considerably high.
(a) is a sectional view showing the positions of the resin mold coil and the foreign matter (sensor end) 133 of the target analysis model. There is a mold resin 132 that has been impregnated and cured around the coil 131 that is an insert material, and the coil 1 in the mold resin 132
A foreign substance (sensor end) 133 on the line is present near the 31st corner. A positive DC potential of V (kv) is applied to the coil, and the coil 13 has a cross section outside the molding resin 122 (dielectric constant E1).
1. There is a ground electrode at a position similar to 1 and having a similarity ratio of 1: 2 to 3, and 1 / 3L from the corner of the coil 131 (L: coil 1
It was assumed that the foreign substance (sensor end) 133 was located at the position of the long side of 31 and the potential distribution was analyzed. Coil 1
Regarding the 31 corners and the vicinity 134 of the foreign matter (sensor end) 133, the analysis result when the foreign matter (sensor end) 133 is the metal electric wire 135 is (b), and the foreign matter (sensor end) 133 is the optical fiber 136. The analysis result is (c). (B)
It is clear from the comparison between (c) and (c) that the equipotential line is disturbed by the presence of the metal electric wire 135 in (b), while the radius is about twice the radius of the optical fiber 136 in (c). Outside the concentric circle that shares the center with the central axis of the optical fiber 136, the equipotential lines have the same equipotential line distribution as when the optical fiber 136 does not exist. It turns out that even if it exists, it is not disturbed. Based on the above analysis results, as shown in (d), after the resin 139 is cured in a state where the sensor end including the temperature measuring unit 137 and the optical fiber cable 138 is embedded in the resin 139, (e) is obtained. Resin 139 as shown
Of product 141 consisting of and optical fiber cable 138
The optical fiber cable 138 was cut at the intersection point 142 to complete the product 141. (B) shows a method of installing a spectrum temperature sensor using a polysilane fiber when measuring the resin internal temperature during the mold curing process. The appearance of the spectrum temperature sensor using the polysilane fiber is such that the module 127 in which the light source unit 116 and the light receiving unit 118 are integrated, and the round trip portion from the module 127 of the polysilane fiber 122 for measurement are bundled to cover the outside. The polysilane fiber cable 128 and the temperature measuring unit 117 that encloses the measuring polysilane fiber 122 at the tip of the polysilane fiber cable 128 are configured. The installation method is such that before the resin is poured, the temperature measuring unit 117 is inserted into the mold 129 from the holed portion of the mold 129 so that when the resin 130 flows into the mold 129, it is buried inside the resin 130. To install. When the resin 130 is injected into the mold 129 and the curing process is started, the temperature value 125 is output from the module 127 and transmitted to the measurement system in real time.

【0013】図8は樹脂埋め込み型センサの例として、
樹脂各部の静電容量を計測する樹脂粘度センサの外観と
電極型状及び設置方法について述べた。樹脂粘度センサ
は計測モジュール151と測定部152が電線153を
介して接続されている。測定部152には平行電極15
8が取り付けられている。平行電極158は一枚が5mm
×10mmの寸法であり極板間は3mmである。交流電源1
54により50Hz・100Vを印加しておき、バリア
ブルコンデンサー155を調整して、抵抗157,コイル
156,バリアブルコンデンサー155,平行電極15
8の閉回路で共振が起こった時点におけるバリアブルコ
ンデンサー155の静電容量から平行電極158の静電
容量を導出する。測定部152については電極として、
円筒電極160と導電芯159を使用可能であることを
確認した。樹脂粘度センサの外観は、計測モジュール1
51と測定部152、そして計測モジュール151と測
定部152を接続する電線153を束ねて外側を被覆し
たケーブル163という構成になっている。設置方法は
樹脂を流し込む以前に、測定部152を静電容量を計測
すべき位置に設置して、ケーブル163は金型162の
口出し部から外に排出する。測定部152の設置をすべ
て終了した後に、樹脂161を注入したとき、測定部1
52の平行電極158の間に樹脂161が充填されて、
平行電極158の間に樹脂161の静電容量の測定が可能
となる。樹脂161の硬化中、バリアブルコンデンサー
155を調整して、抵抗157,コイル156,バリア
ブルコンデンサー155,平行電極158の閉回路で共
振を起こして、その時刻における樹脂161の静電容量
を計測した。硬化終了後、金型162から完成品164
を取り出し、完成品164から外部に突出しているケー
ブル163を完成品164の外面165に沿って切断し
た。
FIG. 8 shows an example of a resin-embedded sensor.
The appearance, electrode shape and installation method of the resin viscosity sensor that measures the capacitance of each part of the resin were described. In the resin viscosity sensor, the measurement module 151 and the measurement unit 152 are connected via the electric wire 153. The measuring unit 152 has a parallel electrode 15
8 is attached. One parallel electrode 158 is 5 mm
The size is × 10 mm, and the distance between the electrode plates is 3 mm. AC power supply 1
By applying 54 Hz / 100 V by 54, the variable capacitor 155 is adjusted, and the resistor 157, the coil 156, the variable capacitor 155, and the parallel electrode 15 are adjusted.
The capacitance of the parallel electrode 158 is derived from the capacitance of the variable capacitor 155 when resonance occurs in the closed circuit of No. 8. As the electrode for the measuring unit 152,
It was confirmed that the cylindrical electrode 160 and the conductive core 159 could be used. The appearance of the resin viscosity sensor is the measurement module 1
The cable 163 is formed by bundling the electric wires 153 connecting the measuring module 151 and the measuring unit 152, and the electric wire 153 connecting the measuring module 151 and the measuring unit 152. As for the installation method, before pouring the resin, the measuring unit 152 is installed at the position where the capacitance is to be measured, and the cable 163 is discharged from the lead-out portion of the mold 162 to the outside. When the resin 161 is injected after the installation of the measurement unit 152 is completed, the measurement unit 1
Resin 161 is filled between 52 parallel electrodes 158,
It is possible to measure the capacitance of the resin 161 between the parallel electrodes 158. During curing of the resin 161, the variable capacitor 155 was adjusted to cause resonance in the closed circuit of the resistor 157, the coil 156, the variable capacitor 155, and the parallel electrode 158, and the capacitance of the resin 161 at that time was measured. After curing, die 162 to finished product 164
Then, the cable 163 protruding outward from the finished product 164 was cut along the outer surface 165 of the finished product 164.

【0014】図9は樹脂粘度センサに用いた電極の詳細
について示した。電極171からは電線172が伸びて
計測系に繋がっている。電極171の端部173を全辺
に渡って内側に20〜30度だけ折曲げることによって
樹脂投入時に電極171間に流れ込んだ樹脂が硬化進行
に伴って電極171間に確実に固定し、更に外部電界中
に電極171が存在することによって生ずる電極171
の端部173付近の電界集中に対応するために折曲げ加
工した端部173に折曲げ部分全体を覆うように高誘電
率セラミック174を焼き付けて電界集中による電気的
破壊を防止する。以上のように加工された電極171は
モールド品の完成品の中に埋め込んで、電界が加わる環
境下での使用にも十分耐えうる。
FIG. 9 shows details of the electrodes used in the resin viscosity sensor. An electric wire 172 extends from the electrode 171 and is connected to the measurement system. By bending the end portion 173 of the electrode 171 inwardly by 20 to 30 degrees over all sides, the resin flowing between the electrodes 171 at the time of resin injection is securely fixed between the electrodes 171 as the curing progresses, and further externally. Electrode 171 produced by the presence of electrode 171 in an electric field
In order to cope with the electric field concentration near the end portion 173, a high dielectric constant ceramic 174 is baked on the bent end portion 173 so as to cover the entire bent portion to prevent electric breakdown due to electric field concentration. The electrode 171 processed as described above is embedded in a finished product of a molded product, and can sufficiently withstand use in an environment to which an electric field is applied.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明によれば、恒久的なモールド品埋
め込み型センサを使用するので、厳密に硬化プロセスを
計測できるとともに、完成品からセンサを外すプロセス
を省略できるので製造プロセスを簡略化でき、センサ端
の材料として誘電率が樹脂に近いものを用いたり或いは
センサ端に電界中の使用に耐え得る加工をしたものを埋
め込むので、完成品の電気的特性が悪化することはな
い。
According to the present invention, since a permanent mold embedded sensor is used, the curing process can be strictly measured, and the process of removing the sensor from the finished product can be omitted, so that the manufacturing process can be simplified. As a material for the sensor end, a material having a dielectric constant close to that of a resin is used, or a processed material that can withstand use in an electric field is embedded in the sensor end, so that the electrical characteristics of the finished product are not deteriorated.

【0016】硬化プロセス中に樹脂の中に混入した硬化
制御剤を含むカプセルを外部要因により破裂させること
によって硬化制御剤を樹脂中に投入するので、モールド
品の部位に偏ることなく一様に硬化進行が可能となり、
電気的に機械的に耐性の大きい完成品を製造できる。
The curing control agent is injected into the resin by bursting the capsule containing the curing control agent mixed in the resin during the curing process by an external factor, so that the curing is performed uniformly without being biased to the part of the molded product. You can proceed,
It is possible to manufacture a finished product that is electrically and mechanically highly resistant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のモールド品の硬化方法を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a method for curing a molded product according to the present invention.

【図2】金型の内部の硬化対象のモールド品および金型
と、センサとの接続形態の説明図。
FIG. 2 is an explanatory view of a molded product to be cured inside a mold and a connection form between the mold and a sensor.

【図3】硬化装置コントローラと硬化手法の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a curing device controller and a curing method.

【図4】RAM11に格納されるデータの入力方法を示
す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an input method of data stored in a RAM 11.

【図5】2経路式FF型光ファイバ温度センサとその設
置方法を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a two-path FF type optical fiber temperature sensor and a method of installing the same.

【図6】ポリシランファイバ温度センサとその設置方法
を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory view showing a polysilane fiber temperature sensor and a method of installing the temperature sensor.

【図7】異物(センサ端)の種類と等電位線の分布の関
係を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the type of foreign matter (sensor end) and the distribution of equipotential lines.

【図8】樹脂粘度センサの外観と電極型状及び設置方法
を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory view showing the appearance of a resin viscosity sensor, the shape of electrodes, and the installation method.

【図9】樹脂粘度センサの電極の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of electrodes of a resin viscosity sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…センサ、13…硬化装置コントローラ。 5 ... Sensor, 13 ... Curing device controller.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】樹脂の硬化プロセスに関して時系列的に、
モールド品埋め込み型センサを使用して樹脂の硬化中、
樹脂各部分の物理量を計測し制御系が取り込み、硬化プ
ロセスを制御することを特徴とするモールド品の硬化方
法。
1. A time series of a resin curing process,
While the resin is being cured using the molded product embedded sensor,
A method for curing a molded article, which comprises controlling a curing process by measuring a physical quantity of each part of the resin and incorporating the control system.
【請求項2】ケイ素化合物からなる光学系材料ファイバ
を計測媒体として用い、計測部を硬化対象のモールド品
の任意の位置に埋め込み、光をプローブとして温度を計
測して制御する請求項1に記載のモールド品の硬化方
法。
2. An optical system material fiber made of a silicon compound is used as a measuring medium, a measuring section is embedded in an arbitrary position of a molded article to be cured, and light is used as a probe to measure and control the temperature. Method for curing molded products.
【請求項3】有機高分子化合物からなる光学系ファイバ
を計測媒体として用い、計測部を硬化対象のモールド品
の任意の位置に埋め込み、光をプローブとして温度を計
測して制御する請求項1に記載のモールド品の硬化方
法。
3. An optical fiber made of an organic polymer compound is used as a measuring medium, a measuring section is embedded at an arbitrary position in a molding object to be cured, and light is used as a probe to measure and control the temperature. A method for curing the described molded article.
【請求項4】導電性電極に加工を施した電極センサ端を
硬化対象のモールド品に一つ以上埋め込み、前記電極間
に存在する樹脂の静電容量を計測して、これより樹脂の
粘度を導出して制御する請求項1に記載のモールド品の
硬化方法。
4. An electrode sensor end obtained by processing a conductive electrode is embedded in one or more molded articles to be cured, and the capacitance of the resin existing between the electrodes is measured to determine the viscosity of the resin. The method for curing a molded product according to claim 1, which is derived and controlled.
【請求項5】樹脂の中に一様に混入した要素を外部要因
にてコントロールして、硬化プロセスを制御する請求項
1に記載のモールド品の硬化方法。
5. The method for curing a molded article according to claim 1, wherein the elements uniformly mixed in the resin are controlled by an external factor to control the curing process.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165324A (en) * 1997-12-03 1999-06-22 Meidensha Corp Method for embedding optical fiber for epoxy cast article, and its embedded cast article
WO2005108034A3 (en) * 2004-04-29 2006-02-23 Masonite Corp Compression molding method and apparatus suitable for making door facings
JP2010517821A (en) * 2007-02-09 2010-05-27 エアバス ユーケー リミティド Method and apparatus for curing thermosetting materials
JP2022511520A (en) * 2018-12-05 2022-01-31 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Manufacturing method of fiber composite parts, fiber composite parts, inspection method of fiber composite parts, computer programs, machine-readable storage media and equipment

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