JPS62196110A - 熱硬化性樹脂材料の成形用金型 - Google Patents

熱硬化性樹脂材料の成形用金型

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JPS62196110A
JPS62196110A JP3798586A JP3798586A JPS62196110A JP S62196110 A JPS62196110 A JP S62196110A JP 3798586 A JP3798586 A JP 3798586A JP 3798586 A JP3798586 A JP 3798586A JP S62196110 A JPS62196110 A JP S62196110A
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resin material
mold
thermosetting resin
molding
molding space
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JP3798586A
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Yasushi Kageyama
裕史 影山
Kenichi Sekiyama
関山 憲一
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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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
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • 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
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/0266Local curing

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液状とされた熱硬化性樹脂材料を注入して硬
化させて成形する成形用金型の改良に関するものである
〔従来の技術〕
従来、液状とされた熱硬化性樹脂材料を注入して硬化さ
せて成形する際には、第5図および第6図に示すような
成形用金型が一般に利用されている。
第5図および第6図において、50は熱硬化性樹脂材料
の成形用金型であって、この成形用金型50は、下型5
1と、この下型51の上方に上下動自在に設けられてい
る上型52とからなっている。
そして、下型51の下面は平坦に形成されて下型ダイプ
レート(図示せず)に固着されており、上面には凸状の
成形面51aが形成されている。
また、成形面51aの周辺部は平坦面53に形成されて
いる。
また、上型52の上面は平坦に形成されて上型ダイプレ
ート(図示せず)に固着されており、下面には下型51
の成形面51aに対応する凹状の成形面52aが形成さ
れている。そして、この上型52には中心部に成形面5
2aに開放するスプル孔52bが形成されており、上型
ダイプレート側から液状とされた熱硬化性樹脂材料が成
形面52aに向けて注入されるようになっている。さら
に、成形面52aの周辺部は平坦面54に形成されてお
り、成形面52aを囲むようにピンチオフ55が周設さ
れている。
これによって、下型51と上型52とが型閉めされた際
に、両型51.52の成形面51a、52aによって成
形空間部55が形成されると共に、ピンチオフ55が下
型51の平坦面53に当接してシールされる。そして、
成形品を成形する際には、第2図の(a)に示すように
下型51の成形面51aに繊維基材Wをセットし、両型
51.52を型閉めした後、第2図(b)に示すように
液状とされた熱硬化性樹脂材料Mがスプル孔52bから
注入されて成形品(図示せず)が成形されるようになっ
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような成形用金型においては、下型
51と上型52との型閉めによって形成された成形空間
部55に液状とされた熱硬化性樹脂材料Mを注入する際
に、注入時間の短縮を目的として注入圧力を高くしたり
、粘度を低くしたりすると、ピンチオフ55部に達した
熱硬化性樹脂材料Mがせき止められることなく成形型5
1.53の外に漏出する不具合がある。
従って、この発明は、上記の不具合を解消するためにな
されたもので、下型もしくは上型の少なくともいずれか
一方の型合わせ面に、熱硬化性樹脂材料の硬化反応を促
進させるシール機構を設けることによって、注入圧力を
高くしたり、粘度を低くしても成形型外への漏出を防止
することにある。
[問題点を解決するための手段〕 すなわち、この発明に係る熱硬化性樹脂材料の成形用金
型においては、下型と上型とからなり、両型が型閉めさ
れた際に、両型の型合わせ面倒に形成される成形空間部
に液状の熱硬化性樹脂材料を注入して硬化させる成形用
金型であって、前記下型と上型の型閉めによって形成さ
れる成形空間部の周辺を囲むように、下型もしくは上型
の少なくともいずれか一方の型合わせ面に熱硬化性樹脂
材料の硬化反応を促進させるシール機構を設けたもので
ある。
そして、熱硬化性樹脂材料の硬化反応を促進させるシー
ル機構としては、下型と上型の型合わせ面に、下型と上
型の型閉めによって形成される成形空間部の周辺を囲む
ように高周波発生装置に接続されている電橋を絶縁材を
介在して設けた構造。
また、下型もしくは上型の少なくともいずれか一方の型
合わせ面に、下型と上型の型閉めによって形成される成
形空間部の周辺を囲むように石英ガラス等の紫外線透過
体を設け、その近傍に紫外線発生源を設けた構造とする
ことができる。
〔作用〕
かかる、熱硬化性樹脂材料の成形用金型において、成形
品を成形する際には、下型と上型とを型開きした状態で
、下型の型合わせ面側に繊維基材をセントし、下型と上
型とを型閉めする。これによって、下型と上型の型合わ
せ面側に成形空間部が形成される。
この状態で、液状とされた熱硬化性樹脂材料を両型の型
合わせ面倒に形成されている成形空間部に注入する。そ
れと同時に、型合わせ面側に設けられているシール機構
も作動させる。
そして、両型の成形空間部に注入された熱硬化性樹脂材
料は、あらかじめ下型の型合わせ面側にセントされてい
る繊維基材に含浸されつつ、成形空間部内の空気を排出
しながらシール機構部に到達する。その際、シール機構
部に到達した熱硬化性樹脂材料は急速に反応を開始し、
順次硬化されていく、そして、最終的には成形空間部内
の空気の全てを型外に排出し、繊維基材を充填した状態
で硬化して成形空間部の周辺が完全にシールされて漏出
が防止される。
そして、成形空間部の周辺の全てがシールされたところ
で、熱硬化性樹脂材料の注入を停止して成形空間部に充
填された熱硬化性樹脂材料を硬化させて成形品を成形す
る。
その後、下型と上型とを型開きして成形品を離型する。
その際、シール機構によって硬化された熱硬化性樹脂材
料はパリとして成形品とともに離型されるので、成形品
の離型後においてパリ取り作業を実施して完成品とする
〔実施例〕
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
(第1実施例) 第1図は本発明に係る熱硬化性樹脂材料の成形用金型の
第1実施例を説明する断面図、第2図は第1図のA部円
内を拡大した断面図を示すものである。
第1図および第2図において、1は上型であって、この
上型1の一方の面は平坦に形成されて上型ダイプレート
2に固着されており、他方の面は中央部が凹状に形成さ
れた成形面1aとなっている。また、上型1の中心部に
は上型ダイプレート2側から成形面1aに向けて開放す
るスプル孔1bが形成されており、上型ダイプレート2
に形成された貫通孔2aに連通している。さらに、成形
面1aの周囲は型合わせ面1cとなっており、平坦に形
成されている。
また、上型1の型合わせ面IC側には下型3が配設され
ており、その一方の面は平坦に形成されて下型ダイプレ
ート4に固着されている。さらに、下型3の他方の面に
は中央部が凸状に形成されており、上型1の成形面1a
に対応する成形面3aとなっている。そして、成形面3
aの周囲は上型1の型合わせ面ICに対応する型合わせ
面3bとなっており、平坦に形成されている。
そして、下型3は下型ダイプレート4とともに上下動自
在に配設されており、下型3が上昇した際に上型1と下
型3とが型閉めされ、両型1.3の成形面1a、3aの
間に成形空間部5が形成されるようになっている。
また、上型lの型合わせ面IC側には成形面1aの周囲
を囲むように下方と側方に開放する溝6aが形成されて
おり、下型3の型合わせ面3b側にも形成面1aの周囲
を囲むように上方と側方に開放する溝6bが形成されて
いる。そして、両溝6a、6bは互いに逆形状に対向し
て形成されている。
また、上型1の溝6aには断面がL字形に形成された絶
縁材料の石綿7aが設けられており、下型3の溝6bに
も断面がL字形に形成された絶縁材料の石綿7bが設け
られている。さらに、一方の石綿7aには金属材料から
なる150mm以上の長さを有する電極8aが設けられ
ており、他方の石綿7bにも金属材料からなる150m
m以上の長さを有する電極8bが設けられている。そし
て、両型t++8a、8bは対向して設けられており、
その間隔Hは両型l、3が型閉めされた際に形成される
成形空間部5の間隔と等しい約3mmに形成されている
また、両電極3a、13bはそれぞれ導線9a、9bが
接続されており、その一方は高周波発生装置10に接続
されている。そして、高周波発生装置10によって両電
極8a、8b間に高周波電場が発生されるようになって
いる。
また、上型ダイプレート2の貫通孔23部には注入ガン
11が接続されており、その上流側にはミキサー12が
接続されている。さらに、このミキサー12の上流側に
は供給機13が設けられており、その側面には液状とさ
れた熱硬化性樹脂材料Mを供給するパイプ13aが接続
されている。
そして、パイプ13aから供給された熱硬化性樹脂材料
Mはミキサー12で十分にミキシングされて注入ガン1
1からスプル孔1bに供給され、両型l、3によって形
成された成形空間部5に供給されるようになっている。
上記のように構成された熱硬化性樹脂材料の成形用金型
において、成形品を成形する際には、下型3を上型1か
ら型開きした状態で、下型3の成形面3a側に繊維基材
Wをセットし、下型3を上型lに型閉めする。これによ
って、上型1と下型3の型合わせ面lc、3b側に成形
空間部5が形成される。
この状態で、液状とされた熱硬化性樹脂材料Mをパイプ
13aからミキサー12に供給して十分にミキシングし
、注入ガン11からスプル孔1bに通過させて両型1.
3によって形成された成形空間部5に注入する。それと
同時に、高周波発生装置10を作動させて両電極8a、
8b間に高周波電場を発生させる。
そして、両型1.3の成形空間部5に注入された熱硬化
性樹脂材料Mは、あらかじめ下型3の成形面3a側にセ
ットされている繊維基材Wに含浸されつつ、成形空間部
5内の空気を排出しながら電極8a、8bの間隔Hに到
達する。
その際、電極8a、8bの間隔Hに到達した熱硬化性樹
脂材料Mは間隔Hに発生した高周波電場を受けて内部よ
り自己発熱を起こし、急速に反応が開始されて順次硬化
されていく。そして、最終的には成形空間部5内の空気
を全て型外に排出し、繊維基材Wを充填した状態で硬化
して成形空間部5の周辺が完全にシールされて漏出が防
止される。
そして、成形空間部5の周辺の全てがシールされたとこ
ろで、熱硬化性樹脂材料の注入を停止しして成形空間部
5に充填された熱硬化性樹脂材料Mを硬化させて成形品
を成形する。
その後、高周波発生装置10の作動を停止すると共に、
下型3を上型1から型開きして成形品を離型する。その
際、シール部で硬化された熱硬化性樹脂材料Mはパリと
して成形品とともに離型されるので、成形品の離型後に
おいてパリ取り作業を実施して完成品とする。そして、
この第1實施例においては、エポキシ樹脂が最もシール
性が優れている。
(第2実施例) 第3図は本発明に係る熱硬化性樹脂材料の成形用金型の
第2実施例を説明する断面図、第4図は第1図のB部円
内を拡大した断面図を示すものである。
この第2実施例は多くの点で第1実施例と同じであり、
同一部品に同一番号を付して、その説明は省略し、相違
点のみを述べる。
第2実施例の異なっている部分は、熱硬化性樹脂材料の
硬化を促進させるためのシール機構として紫外線を利用
するようにしたものである。
すなわち、上型lの型合わせ面lc側には成形面1aの
周囲を囲むように下方と側方に開放する溝20が形成さ
れており、その内部には複数個の水銀ランプ21が下型
3の方向に照射するように垂設されている。そして、こ
の複数個の水銀ランプ21には電圧供給源(図示せず)
に通ずる導線22がそれぞれ接続されており、同時に点
灯および消灯ができるようになっている。さらに、水銀
ランプ21の下方には幅が200mm以上の紫外線を透
過する石英ガラス板23が設けられており、上型1の型
合わせ面1cと面一とされている。これにより、上型1
に下型3が型閉めされた際に両型1.3の型合わせ面1
c、3b側に成形空間部5が形成されると共に、下型3
の型合わせ面3bと石英ガラス板23との間に成形空間
部5と同様な約3mmの間隔Hが形成されるようになっ
ている。
上述によって、熱硬化性樹脂材料Mを用いて成形品を成
形する際には、第1実施例と同様にして操作が行われる
。そして、成形開始と同時に複数個の水銀ランプ21が
点灯されており、熱硬化性樹脂材料Mが石英ガラス板2
3の間隔Hに到達すると、複数個の水銀ランプ21より
発生される紫外線が石英ガラス板23を透過し、熱硬化
性樹脂材料を活性化させると共に、硬化反応を促進させ
る。これによって、急速に反応が開始されて順次硬化さ
れていき、最終的には成形空間部5内の空気を全て型外
に排出し、繊維基材Wを充填した状態で硬化して成形空
間部5の周辺が完全にシールされて漏出が防止される。
そして、この第2実施例においては、不飽和ポリエステ
ル樹脂が最もシール性が優れている。
なお、この第2実施例においては、シール機構である石
英ガラス板23と水銀ランプ21を上型1に設けたもの
で説明したが、下型3のみに同様して設けることもでき
るし、上型1および下型3にも同様に設けることもでき
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る熱硬化性樹脂材料の
成形用金型においては、下型もしくは上型の少なくとも
いずれか一方の型合わせ面に、熱硬化性樹脂材料の硬化
反応を促進させるシール機構を設けたから、注入される
液状の熱硬化性樹脂材料の注入圧力を高くしたり、粘度
を低くしても成形型外への漏出を防止することができる
効果がある。
また、本発明に係る成形用金型においては、成形型外へ
の熱硬化性樹脂材料の漏出が防止されることによって、
型周辺の清掃等の工数を低減させることができる効果が
ある。
また、本発明に係る成形用金型においては、熱硬化性樹
脂材料の注入圧力を高くしたり、粘度を低くしても成形
型外への漏出が防止されることによって、成形時間を短
縮することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る熱硬化性樹脂材料の成形用金型の
第1実施例を説明する断面図である。 第2図は第1図のA部円内を拡大した断面図である。 第3図は本発明に係る熱硬化性樹脂材料の成形用金型の
第2実施例を説明する断面図である。 第4図は第3図のB部円内を拡大した断面図である。 第5図は従来の熱硬化性樹脂材料の成形用金型を説明す
る断面図である。 第6図は第5図のC部槽円内を拡大して示ず成形方法の
断面図である。 i −−−−−−一上型 10−・・−・−型合わせ面 3−・−下型 3b−・−型合わせ面 5・・・−一一一一成形空間部 6a、6b・−−−−−一溝 7a、7 b−−−−−−一石綿 8a、8b−・・−電橋 9a、9b−・−・4線 10−−−−−−一高周波発生装置 20−−−−−−一溝 21−−−−−−一水銀ランプ 22−−−−−−一導線 23−−−−−−一石英ガラス板 第1図 第2図 第3図 第−1−図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 下型と上型とからなり、両型が型閉めされた際に、両型
    の型合わせ面側に形成される成形空間部に液状の熱硬化
    性樹脂材料を注入して硬化させる成形用金型であって、
    前記下型と上型の型閉めによって形成される成形空間部
    の周辺を囲むように、下型もしくは上型の少なくともい
    ずれか一方の型合わせ面に熱硬化性樹脂材料の硬化反応
    を促進させるシール機構を設けたことを特徴とする熱硬
    化性樹脂材料の成形用金型。
JP3798586A 1986-02-21 1986-02-21 熱硬化性樹脂材料の成形用金型 Pending JPS62196110A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009067759A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Bluescope Steel Limited Moulding process and apparatus
DE102011077468A1 (de) * 2011-06-14 2012-12-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft RTM-Verfahren und dichtungsloses Werkzeug zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffformteilen
US20150343717A1 (en) * 2012-10-29 2015-12-03 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Method and installation for producing a fiber-reinforced plastic component

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