JPS6021218A - 繊維強化プラスチツクの成形方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中子と一体化された繊維強化プラスチックの成
形方法に係るものである。

従来この種の成形方法としては、中子を金型内に装着後
、短繊維を含むプラスチックを射出成形して一体成形品
として取出す方法が汎く採用されている。

しかしながらこの場合、添加する短繊維は通常３０％程
度に過ぎず、また長繊維を有効に利用することはできな
い。

本発明はこのような実情に鑑みて提案されたもので、繊
維をプラスチックのマトリックスで半硬化状態に成形し
た素材、及び同素材に設けられた貫通孔に挿入された入
子を、成形品の形状に即応した空隙を有する閉塞された
金型中に配置したのち、前記素材をポンチで押圧して同
素材を金型中の空隙に充満させて入子と一体の成形品形
状に成形し１次いで金型温度を制御してプラスチックの
硬化を完了せしめることを特徴とする繊維強化プラスチ
ックの形成方法に係り、その目的とする処は、繊維含有
率の高い繊維強化プラスチツク成形品または長繊維を有
効に利用した＃ＪＩ！！紐強化プラスチック成形品にお
いて、中子を一体化して成形する新規有用な方法を供す
る点にある。

本発明においては前記したように、繊維をプラスチック
のマトリックスで半硬化状態に成形した素材に入子の挿
入用貫通孔を設け、前記素材及びその貫通孔に挿入され
た入子を成形品の形状に即応した空隙を有する閉塞され
た金型に配置したのち、ポンチによって前記素材を押圧
することによって同素材を金型の空隙に充満させ、かく
して入子と一体の成形品形状に成形したのち、金型温度
を制御して前記マトリックスとしてのプラスチックの硬
化を完了せしめるようにしたものであり、従って本発明
によれば素材の短繊維部は押出機等により、また長繊維
部はフィラメントワインディング法等を採用して安定し
た品質の素材を使用できるので、成形品自体の品質が安
定する。特に他の繊維強化プラスチツク成形で問題とな
る空気の混入による成形品中の空隙（ボイド）の発生が
少なくなる。

また本発明の方法によれば射出成形法に比較して繊維の
含有率を高め、成形品強度を高めることができ、更に長
繊維を部分的に有効に利用できる。

更にまた本発明によれば、中子を一体成形することによ
って工程数を減少し、安価に入子と強力に一体化した成
形品を製造しうるものである。

以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図乃至第８図は、中心部にキー（ａｌ）を有する金
属製の入子（α）が一体に成形された平歯車（Ａ）の成
形に本発明を適用した場合の実施例を示す。

（１）は繊維をプラスチックのマトリックスで半硬化状
態に成形した外周部に長繊維（ｌα）、内部に短繊維（
１ｈ）部を有する円筒形の素材である。なお前記長繊維
（１α）部分は互いに傾斜方向の異なる長繊維（１ｅＬ
１）（１α２）の２層に構成されている。

なお長繊維層は縦方向、角度の異なる長繊維を成形可能
な傾斜角以内で多層に配置できる。

前記素材の繊維の種類としては炭素、ガラス。

金属、セラミック等無機質及びアラミド系に代表される
有機質繊維盤に各種のホイスカー等が使用される。

一部、マトリックスとしてのプラスチックは熱可塑、熱
硬化性樹脂を自由に選択できるが、成形品としての要求
物性、成形性、コスト等より１例えばエポキシ樹脂、不
飽和ポリエステル、ビニールエステル樹脂等が利用でき
る。

また素材段階としては樹脂の種類により半硬化のＢステ
ージで使用する場合、増粘剤の添加により適当な流動性
を残して使用する場合があり、何れも安定剤、硬化促進
剤等を必要に応じて添加する。

更Ｋまた素材外形は入子及び金型と挿入可能な遊隙を有
し、成形性、成形品仕上を考慮した寸法とする。

而して蕗１図及び第２図は前記平歯車（Ａ）の成形工程
を示し、（２）は上金型で同金型（２）に固定された固
定板（２α）Ｋ軸（３）が取付けられてい・る。また（
４）は下金型で、同金型（４）に固定された固定板（４
α）には前記入子（α）の中心を決めるための突起（５
ａ）を有する軸（５）が取付けられている。（６）は止
金型（２）に設けられた歯部成形用の空隙である。

（７１（８）は夫々前記各金型（２）（３）とは別途に
駆動される円筒状の上下ポンチで、固定板（３α）　Ｃ
４Ｇ＞との干渉を回避するために窓孔部（７ｇ）　（８
ａ）が設けられていシｉ 而して前記円筒状素材（１）及びその貫通孔（１ｃ）に
挿入された金属製入子（α）を金型（２＋（３）内に配
置して両金型（２１（３）を閉塞し、（第１図参照）上
部ポンチ（７）と下部ポンチ（８）とで素材（１）を押
圧してこれを空隙部（６）に充満させて入子（α）と一
体化された成形体を成形する。（第２図参照） しかるのち金型温度を素材（１）のマトリックスを構成
する合成樹脂の物性に従って制御して硬化を完了させ、
金型を開いて成形品を取出す。

なお第５図は前記素材（１）を使用して成形した場合の
平歯車体）表面の長繊維（１ａ）の配向を説明的に示し
たものである。また入子（α）は第８図に示すようにそ
の外周面に凹入部（α２）が設けられ、成形時における
素材（１）との一体化を因るものである。

第９図は本方法によって成形された、中実体入子（α′
）として金属製軸を有する繊維強化プラスチックの平歯
車（Ａ勺を示し、また第１０図は本方法によって成形さ
れた傘歯車（Ａ′）を示し、（Ａ）は繊維強化プラスチ
ツク部、（Ｃ）は傘歯車の歯部。

（αＩ′ｙＩ＠キー溝付き入子を示す。更にまた第１１
図は本方法によって成形されたカム（Ａつ　を示すもの
である。図中（α″′）はキー溝付き入子を示す。

なお本方法において、前記素材（１）は長繊維、短繊維
の種類を自由に組合わせると４とが可能であり。

マトリックスも同様に変化した組合せとすることが可能
である。

また第６図に示した素材（１）の長繊維部、短繊維部を
夫々単なるプラスチックとすることも可能であり、また
プラスチックに各種のフィラーを混入させることもでき
、また前記素材は円筒状の他に。

角筒、その他異形断面形とし、同素材中に入子を一体成
形することもできる。

更に入子は金属製としたがセラミックその他の材料より
構成できる。更にまたポンチは上下から作用させて成形
する例を示したが、成形品の材料、形状によっては単数
のポンチによる成形も可能であり、また横方向からのポ
ンチを追加することもできる。

以上本発明を実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではなく１本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る繊維強化プラスチック
の成形方法の一実施例の工程を示す縦断面図、第３図は
本発明の方法によって成形された成形品の斜面図、第４
図はその縦断面図、第５図はその部分拡大図、第６図は
素材の斜面図、第７図はその部分拡大縦断面図、第８図
は入子の縦断面図、第９図乃至第１１図は本発明の方法
によって成形された各成形品を示し、第９図及び第１１
図はその斜面図、第１０図はその縦断面図である。 （α）（α’）（ａ″）（α′〃）・・・入子、（１）
・・・素材、（２）・・・上部金型、（４）・・・下部
金型、（６）・・・空隙、（７）・−Ｌ部ポンチ、（８
）・・・下部ポンチ◎ 復代理人　弁理士開本重文 外３名 第１０ 第３凶 第２旧 第４０ 第５図 第６旧　第７図 第８聞 第９図 第１１図 手続補正書 昭和５８年９月１６日 特許庁長官　ｉ　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特　許　願第１２９４３４号２、発明の名称
　繊維強化プラスチックの成形方法３、補正をする者 事件との関係　特　許出願人 名　称（６２の三菱重工業株式会社 ４、復代理人 ５、補正命令の日付　昭和（０年　発、４　日（発送日
）６、補正の対象　明細書、図面 ７、補正の内容 明細書中 （１）

【特許請求の範囲］を下記の通り補止します。 記 「繊維をプラスチックのマトリックスで半硬化状態に成
形した素材、及び同素材に設けられた貫通孔に挿入され
た入子を、成形品の形状に即応した空隙を有する閉塞さ
れた金型中に配置したのち、前記素材をポンチで押圧し
て同素材を金型中の空隙にを充満させて入子と一体の成
形品形状に成形し、二】金型温度を制御してプラスチッ
クの硬化を完了せしめることを特徴とする繊維強化プラ
スチックの成形方法、」（２）第２頁第１１行目の「次
いで」を「一方」と補正します。 （３）第３頁第５行目の「成形したのち、」を「成形し
、」と補正します。 （４）第６頁第６行目の「しかるのち」を「一方」と補
正します。 （５）第６頁第１７行目めｒ（Ａ’　）　Ｊをｒ（Ａ”
　）　Ｊと補正します。 ８０図面中 第１Ｏ図を別紙の如く補正します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 繊維をプラスチックのマトリックスで半硬化状態に成形
   した素材、及び同素材に設けられた貫通孔に挿入された
   入子を、成形品の形状に即応した空隙を有する閉塞され
   た金型中に配置したのち。 前記素材をポンチで押圧して同素材を金型中の空隙に充
   満させて入子と一体の成形品形状に成形し、次いで金型
   温度を制御してプラスチックの硬化を完了せしめること
   を特徴とする繊維強化プラスチックの成形方法。