JPS60112420A - 強化熱可塑性複合材料の成形方法 - Google Patents
強化熱可塑性複合材料の成形方法Info
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- JPS60112420A JPS60112420A JP59232538A JP23253884A JPS60112420A JP S60112420 A JPS60112420 A JP S60112420A JP 59232538 A JP59232538 A JP 59232538A JP 23253884 A JP23253884 A JP 23253884A JP S60112420 A JPS60112420 A JP S60112420A
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- mold
- reinforced thermoplastic
- thermoplastic
- fibers
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- B29C53/02—Bending or folding
- B29C53/04—Bending or folding of plates or sheets
- B29C53/043—Bending or folding of plates or sheets using rolls or endless belts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
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-
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、繊維強ｆヒ熱可塑組成物ケ良好な表面仕上げ
ｒ有する造形品に成形する方法並びに該方法ケ実施する
ために適した装置に関する。
ｒ有する造形品に成形する方法並びに該方法ケ実施する
ために適した装置に関する。
繊維強ｆヒ熱可塑性組成物ケ、構造上の用途面において
金属代用物として重量節減の如き利点のためこれを利用
することは強い興味がある。こｆ′Ｌｉ−１′、特に航
空機および航空宇宙産業において真実である。この要求
に＆致させるため、繊維強化ポリマー複合材料が開発さ
れてきており、この開発において連続した、平行繊維が
複合材料中に存在している。繊維がポリマーにより十分
湿潤せしめられている組成物全製造するのが困難なため
、これらの複合材料は、今日まで熱硬化性ポリマーから
構成されている。これらの熱硬化性ポリマーの前駆物は
、低粘度であり、さらに重合体に硬化される前に強ｆヒ
繊維ケ完全に湿潤させ得る。最近、連続した、平行縁雄
の高容積含有率？有する熱可塑性ポリマーが、良好な繊
維湿潤性？付与する方法で製造された、これら（ζ、ヨ
ーロッパ特許出願５６７０３に開示されている。
金属代用物として重量節減の如き利点のためこれを利用
することは強い興味がある。こｆ′Ｌｉ−１′、特に航
空機および航空宇宙産業において真実である。この要求
に＆致させるため、繊維強化ポリマー複合材料が開発さ
れてきており、この開発において連続した、平行繊維が
複合材料中に存在している。繊維がポリマーにより十分
湿潤せしめられている組成物全製造するのが困難なため
、これらの複合材料は、今日まで熱硬化性ポリマーから
構成されている。これらの熱硬化性ポリマーの前駆物は
、低粘度であり、さらに重合体に硬化される前に強ｆヒ
繊維ケ完全に湿潤させ得る。最近、連続した、平行縁雄
の高容積含有率？有する熱可塑性ポリマーが、良好な繊
維湿潤性？付与する方法で製造された、これら（ζ、ヨ
ーロッパ特許出願５６７０３に開示されている。
ヨーロッパ特許比ｍ５６７０３に開示された生成物は、
薄いプレプレグとして通常得られ、これは多くの適用に
対しより厚いシートに変換される必要がある０これに１
選択した方向に配列された繊維？有するプレプレグの複
数層ケ層の面方向に積層し、次いで高圧でアッセンブリ
ーを加圧し圧縮シーｈ’２形成することにより達成さぜ
１、る。プレプレグ材料は、所望により、圧Ｎ１前に織
成できる。
薄いプレプレグとして通常得られ、これは多くの適用に
対しより厚いシートに変換される必要がある０これに１
選択した方向に配列された繊維？有するプレプレグの複
数層ケ層の面方向に積層し、次いで高圧でアッセンブリ
ーを加圧し圧縮シーｈ’２形成することにより達成さぜ
１、る。プレプレグ材料は、所望により、圧Ｎ１前に織
成できる。
母材ポリマーが熱可塑性である事実は、かかる複合材料
が熱硬化複合材料について一つの利点ケ与えている。と
言うのは、これらの熱可塑性複合材料は本来的に熱成形
性であり、必要ならばくり返し熱成形可能である力・ら
である。しかるに、これらの複合材料に訃いて連続した
、平行繊維の性質で（グ、良好なレベルの圧縮および表
面仕上げ孕有する製品に熱成形するのは困難である０熱
可塑性母材が高軟点の芳香族ポリマーである場合、この
困難性はある程度１で増大する。以下の事実が見出され
た。すなわち、そのようなシート？熟成形する場合、曲
げ応力抵抗性？受ける連続した、剛直な繊維に伸張に抵
抗すると言うことであり、更に検知できる縮れが製品表
面の変形？引き起こすと言うことである。これらの強ｆ
ヒ覆合材利シートが忰維縮ね７の危険が少なくて熱成形
できる方法（３） が今や開発さね、た。
が熱硬化複合材料について一つの利点ケ与えている。と
言うのは、これらの熱可塑性複合材料は本来的に熱成形
性であり、必要ならばくり返し熱成形可能である力・ら
である。しかるに、これらの複合材料に訃いて連続した
、平行繊維の性質で（グ、良好なレベルの圧縮および表
面仕上げ孕有する製品に熱成形するのは困難である０熱
可塑性母材が高軟点の芳香族ポリマーである場合、この
困難性はある程度１で増大する。以下の事実が見出され
た。すなわち、そのようなシート？熟成形する場合、曲
げ応力抵抗性？受ける連続した、剛直な繊維に伸張に抵
抗すると言うことであり、更に検知できる縮れが製品表
面の変形？引き起こすと言うことである。これらの強ｆ
ヒ覆合材利シートが忰維縮ね７の危険が少なくて熱成形
できる方法（３） が今や開発さね、た。
本発明によれば、繊維が連続平行繊維の重なった層とし
て存在する繊維強ｆヒ熱可塑性プラスチックのシートか
ら成形品會成形する方法が提供され、この方法は熱可塑
性プラスチックシートの軟化点以上Ｕ、）温度にすでに
加熱されたシートを金型上に載置し次いで該シーＮｒｖ
金型の形状に適合さぜるため該金型に接触するシートの
領域からジシートの両端方向に前記軟化シー）ｋｉｍｉ
４的に加圧する付勢手段により、前記軟ｆヒシートｔし
金型の輪郭方向に付勢すること？含んでなる。
て存在する繊維強ｆヒ熱可塑性プラスチックのシートか
ら成形品會成形する方法が提供され、この方法は熱可塑
性プラスチックシートの軟化点以上Ｕ、）温度にすでに
加熱されたシートを金型上に載置し次いで該シーＮｒｖ
金型の形状に適合さぜるため該金型に接触するシートの
領域からジシートの両端方向に前記軟化シー）ｋｉｍｉ
４的に加圧する付勢手段により、前記軟ｆヒシートｔし
金型の輪郭方向に付勢すること？含んでなる。
別の態様によれば、薄い金属箔の如き采軟な材料から成
る薄い笛音、熱軟化シートと付勢手段との間に設ける。
る薄い笛音、熱軟化シートと付勢手段との間に設ける。
箔の存在は、改良された表面仕上げケ与える。適当な金
属箔は、アルミナステンレス鋼又は黄銅から成る○ 不法は、強ｆヒシートから得られるべき造形品がバラボ
ナの如き形状ｋｍする揚台非常に好都合でわる。
属箔は、アルミナステンレス鋼又は黄銅から成る○ 不法は、強ｆヒシートから得られるべき造形品がバラボ
ナの如き形状ｋｍする揚台非常に好都合でわる。
適当な付勢手段は、一対Ｑ）スプリング装着ロー（４）
うを含んでなり、従ってまた以下の内容が好寸しい。Ｔ
なわち、雄型又は雌型であろうと金型は、複数（１／ｉ
ｌのローラが該金型表面にわたって押し開けらｔｌ、る
場合、該ローラにより金型の作動面全体が実質的に接触
され得るような表面全有丁べきであると言うことである
。より大なる設計範囲葡提供するため、スプリング装着
ローラは、温度抵抗性ゴムの如き、剛直であるが変形可
能角Ｊ荀有することができる。タブ１１ング装滋ローラ
を付勢手段として使用しようとしまいとにか＼わらず、
成形型の形状は以下のものが好ましい。すなわち、成形
型の形状が作業面？有し、その展開図が二次元平面であ
るよう′ｆｒ、ものということである。
なわち、雄型又は雌型であろうと金型は、複数（１／ｉ
ｌのローラが該金型表面にわたって押し開けらｔｌ、る
場合、該ローラにより金型の作動面全体が実質的に接触
され得るような表面全有丁べきであると言うことである
。より大なる設計範囲葡提供するため、スプリング装着
ローラは、温度抵抗性ゴムの如き、剛直であるが変形可
能角Ｊ荀有することができる。タブ１１ング装滋ローラ
を付勢手段として使用しようとしまいとにか＼わらず、
成形型の形状は以下のものが好ましい。すなわち、成形
型の形状が作業面？有し、その展開図が二次元平面であ
るよう′ｆｒ、ものということである。
作業面が二次元平面に展開するか又は突出され得るかど
うかは、除去可能な凝集性の、柔軟性のコーチング紮作
業面に適用することにより決だできる。もしも、表面が
二次元の位置面に展開しうる場合、除去後、コーチング
はしわ？形成することなく平面をとるであろう。
うかは、除去可能な凝集性の、柔軟性のコーチング紮作
業面に適用することにより決だできる。もしも、表面が
二次元の位置面に展開しうる場合、除去後、コーチング
はしわ？形成することなく平面をとるであろう。
雄型であろうと、雌望であろうと、成形型は、その中を
熱伝達液体が循環し得る内部管の如き、成形型加熱およ
び冷却用手段２備えるのが好ましいＯ 造形されるべき加工物は、適当な炉内で又は他の通算の
手段により加工物ポリマーの軟ｆヒ点以上に通常加熱さ
れる。次いで加工物？成形型に移し、成形操作４行つが
、この間シートは、未だ該シートポリマーの軟化点を越
えた′＠度にあ６０通常。
熱伝達液体が循環し得る内部管の如き、成形型加熱およ
び冷却用手段２備えるのが好ましいＯ 造形されるべき加工物は、適当な炉内で又は他の通算の
手段により加工物ポリマーの軟ｆヒ点以上に通常加熱さ
れる。次いで加工物？成形型に移し、成形操作４行つが
、この間シートは、未だ該シートポリマーの軟化点を越
えた′＠度にあ６０通常。
成形型ケ、その成形型に関し必須の加熱手段？用い、又
は単に該成形型を炉内に設けることのいずれかにより加
熱することは４１利である。成形操作中の温度は、好ま
しくは成形される加工物の温度よりも以下であるべきで
ある。
は単に該成形型を炉内に設けることのいずれかにより加
熱することは４１利である。成形操作中の温度は、好ま
しくは成形される加工物の温度よりも以下であるべきで
ある。
本発明ケ添付図面を参照しつつ説明する。
添付の第１図は、本発明において使用さｔする雄型の金
敲？示す斜視図である。第２図は、第１図の雄金敲の形
状に一致した強ｆヒポリマー孕成形するのに適した装置
の端面図であるｅ第３図はシート成形後該装Ｗｅ示す端
面図である。
敲？示す斜視図である。第２図は、第１図の雄金敲の形
状に一致した強ｆヒポリマー孕成形するのに適した装置
の端面図であるｅ第３図はシート成形後該装Ｗｅ示す端
面図である。
＠１図において、雄型プラグ１０はプレス（図示せず）
の圧盤音締め付けるための基板１１′に備えている。雄
型プラグ１０は、Ａ−Ａ線の周囲に放射線状をなしてお
り、そして成形型の面１２＋Ｃ乎行な複数面において一
定の断面形状を有している。成形型の作業面１３の展開
図は平面で矩形形状である。
の圧盤音締め付けるための基板１１′に備えている。雄
型プラグ１０は、Ａ−Ａ線の周囲に放射線状をなしてお
り、そして成形型の面１２＋Ｃ乎行な複数面において一
定の断面形状を有している。成形型の作業面１３の展開
図は平面で矩形形状である。
第２図において、雄型プラグ１０は基板１１およびクラ
ンプ部材１４により固定さｈた定盤に締結されている。
ンプ部材１４により固定さｈた定盤に締結されている。
基板１６は上部定盤１７に締結されている。基板１６の
各側には、一対のピボットアームがピボットビン１９會
介して基板１６に回転自在に取り付けられている。ピン
１９力・ら離れた、アーム１８の各端部は一対のローラ
２０に回転可能に接続されている。第２図に示されるロ
ーラから離れたローラ２０の端部は、又基板１６の片側
で対応する対のピボットアーム（図示せず）に接続され
ている。ローラ？支える６対のピボットアームの端部は
、ピボットアームでスタツド２２に保持されたコイルス
プリング２１により互いに対し付勢さね、ている。ピボ
ットアームおよび（７） ローラの組立て体は、接触ローラにより形成された光点
２３が、雄型プラグのパラボナの先端２４の垂直向に上
方にあるように位置される。シートを成形用に製造後、
被加工物シート２５ケパラボラ」三方に設ける。
各側には、一対のピボットアームがピボットビン１９會
介して基板１６に回転自在に取り付けられている。ピン
１９力・ら離れた、アーム１８の各端部は一対のローラ
２０に回転可能に接続されている。第２図に示されるロ
ーラから離れたローラ２０の端部は、又基板１６の片側
で対応する対のピボットアーム（図示せず）に接続され
ている。ローラ？支える６対のピボットアームの端部は
、ピボットアームでスタツド２２に保持されたコイルス
プリング２１により互いに対し付勢さね、ている。ピボ
ットアームおよび（７） ローラの組立て体は、接触ローラにより形成された光点
２３が、雄型プラグのパラボナの先端２４の垂直向に上
方にあるように位置される。シートを成形用に製造後、
被加工物シート２５ケパラボラ」三方に設ける。
連続炭素繊維で強化されたポリエーテルエーテルケント
（ＰＥＥＫ）（このＰＥＥＫはインペリアルケミカルイ
ンダストリーＰＬＣから入毛できかつ次のくり返し単位
； −ｐｈ−ｏ−ｐｈ−ｃｏ−ｐｈ−ｏ− （ここでＰｈニフェニレン単位である）を石する高性能
ポリマーである）のシートの成形に関し、装置の操作ケ
以下説明する。合浸され、平列された連続炭素繊維の１
万っだ層ケ含んでなり、該炭素粋維がシートの長さ方向
に対し０ 。
（ＰＥＥＫ）（このＰＥＥＫはインペリアルケミカルイ
ンダストリーＰＬＣから入毛できかつ次のくり返し単位
； −ｐｈ−ｏ−ｐｈ−ｃｏ−ｐｈ−ｏ− （ここでＰｈニフェニレン単位である）を石する高性能
ポリマーである）のシートの成形に関し、装置の操作ケ
以下説明する。合浸され、平列された連続炭素繊維の１
万っだ層ケ含んでなり、該炭素粋維がシートの長さ方向
に対し０ 。
４５ ．９０ および−４５の方行に連続的に配列され
るように重ねられた層であって、厚さ１８の炭素繊維強
化ＰＥＥＫの矩形シート？、約４００℃のシート温度に
達するまで（約４０秒）４００℃で炉中で加熱した。雄
型を低定盤に締付け。
るように重ねられた層であって、厚さ１８の炭素繊維強
化ＰＥＥＫの矩形シート？、約４００℃のシート温度に
達するまで（約４０秒）４００℃で炉中で加熱した。雄
型を低定盤に締付け。
（８）
１５０″Ｃに加熱した。次いでシート？雄型プラグの上
方中央部に位置させたが、この除殻けらｔ′１１だ繊維
層のＯ方向は、パラボラの頂点２４に沿った直ｍケ横切
っている。上方定盤？、約３秒間にわたって第３図に示
される位置まで定速で降下させた。この第３図中、一対
のローラは雄型プラグによりスプリング２１の抵抗に対
し開成せしめられる。上方足盤會上昇させ次いで成形さ
れたシート？金型から取り出した。得られた成形シート
は、ローラ表面により接触されなかったパラボラの頂点
？除き良好な表面に有していた。表面平シ腎における実
質的改善が以下のくり返し実験で達成された。すなわち
該実験では上部定盤を低下させる前ＶＣ０，１５ｍ厚の
アルミ箔？加熱されたシートおよびローラの間に設けた
。得られた成形シートは、パラボラの内側表面にしわ模
様？有しない秀れた表面仕上げケ有していた。成形の実
施例は又、炭素繊維の層が層間の滑りに付されるという
証拠の存在を示しておジ、更に良好な表面は層間滑りか
ら由来すると考えられる。
方中央部に位置させたが、この除殻けらｔ′１１だ繊維
層のＯ方向は、パラボラの頂点２４に沿った直ｍケ横切
っている。上方定盤？、約３秒間にわたって第３図に示
される位置まで定速で降下させた。この第３図中、一対
のローラは雄型プラグによりスプリング２１の抵抗に対
し開成せしめられる。上方足盤會上昇させ次いで成形さ
れたシート？金型から取り出した。得られた成形シート
は、ローラ表面により接触されなかったパラボラの頂点
？除き良好な表面に有していた。表面平シ腎における実
質的改善が以下のくり返し実験で達成された。すなわち
該実験では上部定盤を低下させる前ＶＣ０，１５ｍ厚の
アルミ箔？加熱されたシートおよびローラの間に設けた
。得られた成形シートは、パラボラの内側表面にしわ模
様？有しない秀れた表面仕上げケ有していた。成形の実
施例は又、炭素繊維の層が層間の滑りに付されるという
証拠の存在を示しておジ、更に良好な表面は層間滑りか
ら由来すると考えられる。
図面に従って説明した装置を用いて製造された成形品は
一定の放物線状の断面ケ有しているが。
一定の放物線状の断面ケ有しているが。
適当に成形された金型を用い、異った断面形状の成形品
を得ることは明白である。金型は一定の断面ケ有する必
要はなく、例えばテーパー状金型を使用できテーパー状
成形品を得ることができる○テーパー状金型？用いる場
合、適当な付勢手段？備える必要がある。例えば、付勢
手段が一対のローラである場合、該ローラは、そりロー
ラの軸がそｔ′１７それ金型のテーパー面に平行になる
ように配設されるべきである。
を得ることは明白である。金型は一定の断面ケ有する必
要はなく、例えばテーパー状金型を使用できテーパー状
成形品を得ることができる○テーパー状金型？用いる場
合、適当な付勢手段？備える必要がある。例えば、付勢
手段が一対のローラである場合、該ローラは、そりロー
ラの軸がそｔ′１７それ金型のテーパー面に平行になる
ように配設されるべきである。
第１図は、本発明において使用される雄型の金型？示す
斜視図であり、第２図は、第１図の雄金型の形状に一致
した強ｆヒポリマー？成形するのに適した装置の端面図
であり、第３図はシート成形後、該装置？示す端面図で
ある。 ｌＯ・・・・・・雄型プラグ、１１・・・・・・基板、
１８・・・・・・アーム、２０・・・・・・ローラ、２
１・・・・・・スプリング、２５・・・・・・シートｒ 特開昭ＧＯ−１１２４２０（４）
斜視図であり、第２図は、第１図の雄金型の形状に一致
した強ｆヒポリマー？成形するのに適した装置の端面図
であり、第３図はシート成形後、該装置？示す端面図で
ある。 ｌＯ・・・・・・雄型プラグ、１１・・・・・・基板、
１８・・・・・・アーム、２０・・・・・・ローラ、２
１・・・・・・スプリング、２５・・・・・・シートｒ 特開昭ＧＯ−１１２４２０（４）
Claims (1)
- １、繊維が連続乎行欧維の重なりｆｃ層として存在する
繊維強化熱可塑性プラスチックのシートから成形品？成
形する方法であって、熱可塑性プラスチックシートの軟
化点以上の温度にすでに加熱されたシートラ金型上に載
置し次いで該シートを該金型の形状に適合させるため該
金型に接触するシートの領域から該シートの両端方向に
前記軟化シート＊１ｆｔＷ的に加圧する付勢手段により
、前記軟化シートケ該金型の輪郭方向に付勢することを
含んでなる、前記方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8329663 | 1983-11-07 | ||
| GB8329663 | 1983-11-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60112420A true JPS60112420A (ja) | 1985-06-18 |
Family
ID=10551357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232538A Pending JPS60112420A (ja) | 1983-11-07 | 1984-11-06 | 強化熱可塑性複合材料の成形方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0141604A3 (ja) |
| JP (1) | JPS60112420A (ja) |
| AU (1) | AU572212B2 (ja) |
| ES (1) | ES8606090A1 (ja) |
| NZ (1) | NZ209955A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0341878U (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-22 | ||
| JP2627681B2 (ja) * | 1990-07-18 | 1997-07-09 | 同仁医薬化工株式会社 | マイコプラズマ・ニューモニエ診断用試薬 |
| JPWO2021144983A1 (ja) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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