JPS62231713A - 予め加熱された材料を用いる真空圧縮成形方法 - Google Patents
予め加熱された材料を用いる真空圧縮成形方法Info
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- JPS62231713A JPS62231713A JP62063663A JP6366387A JPS62231713A JP S62231713 A JPS62231713 A JP S62231713A JP 62063663 A JP62063663 A JP 62063663A JP 6366387 A JP6366387 A JP 6366387A JP S62231713 A JPS62231713 A JP S62231713A
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- 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
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-
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- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
- B29K2105/0854—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns in the form of a non-woven mat
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、真空圧縮成形法に関し、殊に真空を利用して
材1:゛]を圧縮成形する方法に関する。
材1:゛]を圧縮成形する方法に関する。
従来技術の問題点
圧縮成型法は、繊維強fヒプラスチック(FRP)部品
の製造にしばしば用いられる技術である。硬化しうる(
a1脂を禽むit f’lが成形空洞を形成する」一方
ダイス及び下方ダイスを有する加熱されたダイス間に供
給される。ダイスは近接位置に移動されて、その位置で
ダイスは材料を圧縮して材T21を流動さき、成形空洞
内を満たず。樹脂が硬化した後、モールドが開かれて、
成型品が取り出される。
の製造にしばしば用いられる技術である。硬化しうる(
a1脂を禽むit f’lが成形空洞を形成する」一方
ダイス及び下方ダイスを有する加熱されたダイス間に供
給される。ダイスは近接位置に移動されて、その位置で
ダイスは材料を圧縮して材T21を流動さき、成形空洞
内を満たず。樹脂が硬化した後、モールドが開かれて、
成型品が取り出される。
圧縮成形法は、自動車の外装パネルのような、比較的Y
らな表面を有する部品の製造に用いられてきた。そのよ
うな部品の製造に用いられる材料は、−・最に補強用繊
維や様々な充填材を含んだ熱硬化性樹脂である。材T′
lは、屡々シート状に成形されており、そのような材料
は当該技術においてシー1へ状成形配合材II(SMC
)として知られている。遺憾ながら、極度に平滑な表面
を持った成形部品を、晶哲のバラツキなしに一貫して提
供すると言う面で、過去においては問題があった。平滑
な表面を持った成形部品は自動車工業において要求され
ている。モールド内に成形材料を不均等に充填すると、
成型された部品内に空気が捕捉されて、「ず」もしくは
多孔構造が出来てしまう。不均等な充填によって、モー
ルド内で材料の揚成素材が不均等に分散される原因にも
なる。「ず」の発生と素材、殊に補強繊維の不均等な分
散は表面の非下滑性の問題を生じる。眉間に空気が捕捉
されると、部品に気泡を生じ、耐久性を劣rヒさU゛る
。
らな表面を有する部品の製造に用いられてきた。そのよ
うな部品の製造に用いられる材料は、−・最に補強用繊
維や様々な充填材を含んだ熱硬化性樹脂である。材T′
lは、屡々シート状に成形されており、そのような材料
は当該技術においてシー1へ状成形配合材II(SMC
)として知られている。遺憾ながら、極度に平滑な表面
を持った成形部品を、晶哲のバラツキなしに一貫して提
供すると言う面で、過去においては問題があった。平滑
な表面を持った成形部品は自動車工業において要求され
ている。モールド内に成形材料を不均等に充填すると、
成型された部品内に空気が捕捉されて、「ず」もしくは
多孔構造が出来てしまう。不均等な充填によって、モー
ルド内で材料の揚成素材が不均等に分散される原因にも
なる。「ず」の発生と素材、殊に補強繊維の不均等な分
散は表面の非下滑性の問題を生じる。眉間に空気が捕捉
されると、部品に気泡を生じ、耐久性を劣rヒさU゛る
。
フェイズカス(Fuzckus)笠にり・えられた19
711年の米国特許第3,840.239号の明細書の
記載によれば、表面の欠陥を減少させるために多くの方
法が試みられた。例えば、a)材T゛1の塑性を変える
試み、b)成形圧力の増大、C)成形型の温度を低くす
る試み、d)成形型を速くけ1じて直ぐに高圧を加える
試み、e)成形配合材f’lを予め加熱する試み、f)
異なった負荷荷重を4える試み、g)モールド内の背圧
を大きくするたy)に高濃度の成形配合材料を用いる試
み、11)モールドの7曹抜きを早めに行う試み、i)
セミポジティブモールドの使用などである。上記特許の
所有者は、それらの何れもが、〔す」もしくは多孔構造
の発生を回避するのに成功しなかったと述べている。
711年の米国特許第3,840.239号の明細書の
記載によれば、表面の欠陥を減少させるために多くの方
法が試みられた。例えば、a)材T゛1の塑性を変える
試み、b)成形圧力の増大、C)成形型の温度を低くす
る試み、d)成形型を速くけ1じて直ぐに高圧を加える
試み、e)成形配合材f’lを予め加熱する試み、f)
異なった負荷荷重を4える試み、g)モールド内の背圧
を大きくするたy)に高濃度の成形配合材料を用いる試
み、11)モールドの7曹抜きを早めに行う試み、i)
セミポジティブモールドの使用などである。上記特許の
所有者は、それらの何れもが、〔す」もしくは多孔構造
の発生を回避するのに成功しなかったと述べている。
空気の捕捉を回避するために用いられた池の方法は、モ
ールドの比較的狭い面積を覆う比較的薄い材料を用いる
ことである。この着想は、モールドをゆっくりと閉じる
ことにより、材t″1中の空気を押し出すことを狙って
いる。材料を予め加熱することは、生産性が悪くなる傾
向を持つ、何故ならば、ダイスの加熱温度を低下させる
必要があり、さもないと材1゛1が流動してモールドを
満たす前に硬fヒするかr、である。&eつで、SMC
材f’lを了・め力lI熱することは何等の実質的な1
+1益を与えないと考えられていた3 近年、[イン・モールド・コーティング」技術として知
られる技法が広く利用されるようになってきており、商
業的に満足できる平滑な仕上がりを持った繊維強fヒプ
ラスチック(FRr)部品3提供できる。このイン・モ
ールド・コーティング技術は1例えばヴアン・エラセン
(van Es=cn)笠に与えられた米国特許第・1
.081,578号に記載されている。簡単に説明する
と、この方法は硬1ヒした部品がモールド内にある間に
部品の表面に組成物を塗り広げ浸透させて小孔や欠損部
を充填する叶加的な工程を用いている。この技術にも若
干の欠点がある。例えば、1・1加的なコーティング作
業が高価なマシーン・タイムを消費し、単一のモールド
当たりの生産量を減少させる。比較的精巧で高価な機構
を用いて、部品の表面にコーティングを施すfヤ業を制
+nL、コーティングが確実に部品の表面に適切に接着
するよう注意しなければならない。
ールドの比較的狭い面積を覆う比較的薄い材料を用いる
ことである。この着想は、モールドをゆっくりと閉じる
ことにより、材t″1中の空気を押し出すことを狙って
いる。材料を予め加熱することは、生産性が悪くなる傾
向を持つ、何故ならば、ダイスの加熱温度を低下させる
必要があり、さもないと材1゛1が流動してモールドを
満たす前に硬fヒするかr、である。&eつで、SMC
材f’lを了・め力lI熱することは何等の実質的な1
+1益を与えないと考えられていた3 近年、[イン・モールド・コーティング」技術として知
られる技法が広く利用されるようになってきており、商
業的に満足できる平滑な仕上がりを持った繊維強fヒプ
ラスチック(FRr)部品3提供できる。このイン・モ
ールド・コーティング技術は1例えばヴアン・エラセン
(van Es=cn)笠に与えられた米国特許第・1
.081,578号に記載されている。簡単に説明する
と、この方法は硬1ヒした部品がモールド内にある間に
部品の表面に組成物を塗り広げ浸透させて小孔や欠損部
を充填する叶加的な工程を用いている。この技術にも若
干の欠点がある。例えば、1・1加的なコーティング作
業が高価なマシーン・タイムを消費し、単一のモールド
当たりの生産量を減少させる。比較的精巧で高価な機構
を用いて、部品の表面にコーティングを施すfヤ業を制
+nL、コーティングが確実に部品の表面に適切に接着
するよう注意しなければならない。
圧縮成形工程中に減圧を行うことについては、上述の米
国特許第3.8/10,239号、及びゴルズフ(Go
rsucb)等の[成形における真空及び池の1条1′
トに起因するSMC成形物の表面の多孔性及び下層性I
と題する論文(リインフォースト・プラスティックス/
コンポジット・インスティテユー1−の第33回、19
78年年次技術会議、プラスチック インダストリー・
インコーホレーテッド発行、第9−17章、第1〜7頁
9照)に記載されている。
国特許第3.8/10,239号、及びゴルズフ(Go
rsucb)等の[成形における真空及び池の1条1′
トに起因するSMC成形物の表面の多孔性及び下層性I
と題する論文(リインフォースト・プラスティックス/
コンポジット・インスティテユー1−の第33回、19
78年年次技術会議、プラスチック インダストリー・
インコーホレーテッド発行、第9−17章、第1〜7頁
9照)に記載されている。
更に最近になって、本発明の譲り受は人は、イン・モー
ルド・コーティング技術を用いることなく、真空を利用
して満足な成形部品を成をすることに成功している9例
えば、米11i1!t!?許第・・1.・188.86
2ひ、第一’1,551,085号及び「真空を利用し
たit F+の圧縮成形(Coml+ression
Mo1diB a Chargc Using Vac
uu+s)、1と題するアーイセラ(lsclcr)等
の米国17J↑出願第640.・170号を5!′I(
(されたい。
ルド・コーティング技術を用いることなく、真空を利用
して満足な成形部品を成をすることに成功している9例
えば、米11i1!t!?許第・・1.・188.86
2ひ、第一’1,551,085号及び「真空を利用し
たit F+の圧縮成形(Coml+ression
Mo1diB a Chargc Using Vac
uu+s)、1と題するアーイセラ(lsclcr)等
の米国17J↑出願第640.・170号を5!′I(
(されたい。
問題点を解決する手段
本発明によれば、硬1ヒ性を有する樹脂を含有する材料
を、圧縮成型によって成型して、平滑な表面を持った部
品を製造する方法が開示される。本発明の方法では、材
料をモールド内に入れる前に、材i′1を予め加熱する
工程を含んでいる。成形用ダイスは半ば閉じた状態に移
動されて、一方のダイスが材料から術れた状態に筺ちな
がら成形空洞を減圧する。然る後、ダイスを速やかに閉
じて、材PIの粘度−1−j7.もしくはがゲルfヒが
進行する前に、材料を空洞内に行き渡らせ、充填する。
を、圧縮成型によって成型して、平滑な表面を持った部
品を製造する方法が開示される。本発明の方法では、材
料をモールド内に入れる前に、材i′1を予め加熱する
工程を含んでいる。成形用ダイスは半ば閉じた状態に移
動されて、一方のダイスが材料から術れた状態に筺ちな
がら成形空洞を減圧する。然る後、ダイスを速やかに閉
じて、材PIの粘度−1−j7.もしくはがゲルfヒが
進行する前に、材料を空洞内に行き渡らせ、充填する。
樹脂が硬化した後に、ダイスをi、ji、lいて部品を
ダイスから取り出す。
ダイスから取り出す。
本発明の利点の最たるものは、部品を成型するのに要す
る作業時間がかなり短縮されることである。これは、同
一の装置でより多くの部品を製造でき、b゛Cって製造
コストを減少するので、ri″iめて重要な経済的利益
をしたらず。これらの利点は、部品の重賞を犠ttにす
ることなしに、全て達成できる。
る作業時間がかなり短縮されることである。これは、同
一の装置でより多くの部品を製造でき、b゛Cって製造
コストを減少するので、ri″iめて重要な経済的利益
をしたらず。これらの利点は、部品の重賞を犠ttにす
ることなしに、全て達成できる。
本発明の利点は、添1f図面を参照して、以下の説明を
一読することによって、5業技術の熟達−11には明ら
かとなろう。
一読することによって、5業技術の熟達−11には明ら
かとなろう。
実 施 例
本発明は、S M C071から部品を成型する場かに
利用価値がある。本発明の目的から、S M C材料は
熱硬1ヒ性樹脂と補強繊維とを含んだ材71であり、そ
の樹脂は遊な官能基によって硬化するタイプの樹脂、即
ち所定の硬fヒ温度に達したとき急速に重合するモノマ
を有する樹脂である。典型的なSMCvA脂としては、
ポリエステル樹脂であって、それは一般に不飽和ポリニ
スデル樹脂とスチレンのような架橋結合可能なモノマと
の混な物がある。
利用価値がある。本発明の目的から、S M C材料は
熱硬1ヒ性樹脂と補強繊維とを含んだ材71であり、そ
の樹脂は遊な官能基によって硬化するタイプの樹脂、即
ち所定の硬fヒ温度に達したとき急速に重合するモノマ
を有する樹脂である。典型的なSMCvA脂としては、
ポリエステル樹脂であって、それは一般に不飽和ポリニ
スデル樹脂とスチレンのような架橋結合可能なモノマと
の混な物がある。
市販のS M CNr”lとしては、米国のザ・バッド
ア7/コノ、パニー(TI+c I)udd Co+n
pany) W2JのC1ass^200SMC、プリ
ミックス インコーホレーテッド(1’rc++lix
Inc、)製のI’re+aiHlns S M C
、オウエンス・コーニング・ファイバグラス(Owen
s−Corn i++HFilJcrHIasq) ”
34の SmooLl+ 5urface SMCがあ
る。適切なSMC材料の池の例としては、上述のフ7・
ン エツセ>’(v旧+ E*!jcn)笠の米国特許
第4.081.578号、米国特許第4.0G7.8−
15号、第一1.%0,538号、・■びに本件出願の
譲り受は人に譲渡された米国1?許第・1.535.1
10号及びアイセラ(Isclcr)笠の米国特許出願
第790.096号(1985イr、10月220出願
、発明の名称:Pbasc″5tabilized P
o1iesLer Mo1dinHMuLcrial)
に開示されている。
ア7/コノ、パニー(TI+c I)udd Co+n
pany) W2JのC1ass^200SMC、プリ
ミックス インコーホレーテッド(1’rc++lix
Inc、)製のI’re+aiHlns S M C
、オウエンス・コーニング・ファイバグラス(Owen
s−Corn i++HFilJcrHIasq) ”
34の SmooLl+ 5urface SMCがあ
る。適切なSMC材料の池の例としては、上述のフ7・
ン エツセ>’(v旧+ E*!jcn)笠の米国特許
第4.081.578号、米国特許第4.0G7.8−
15号、第一1.%0,538号、・■びに本件出願の
譲り受は人に譲渡された米国1?許第・1.535.1
10号及びアイセラ(Isclcr)笠の米国特許出願
第790.096号(1985イr、10月220出願
、発明の名称:Pbasc″5tabilized P
o1iesLer Mo1dinHMuLcrial)
に開示されている。
本発明では、SMCシートは成形される前に予め加熱さ
れる。この予熱工程は、第11]において工程11で示
されている。SMC材料は、120〜180°F、即ち
約・18〜82℃の温度に加熱される。120°F即ち
・・18℃以下の加熱では、材v1の流動及び硬fヒに
関して有怠義な硬化が得られない、180°F即ち82
℃以上の加熱では、材料がゲル1ヒする前に材料が成形
空洞内で流動する時間が不足するので有利ではない。
れる。この予熱工程は、第11]において工程11で示
されている。SMC材料は、120〜180°F、即ち
約・18〜82℃の温度に加熱される。120°F即ち
・・18℃以下の加熱では、材v1の流動及び硬fヒに
関して有怠義な硬化が得られない、180°F即ち82
℃以上の加熱では、材料がゲル1ヒする前に材料が成形
空洞内で流動する時間が不足するので有利ではない。
予熱工程は、様々な態様で行なわれ得るが、例えばS
M Cシートを炉内で加熱する。しかしながら、SMC
を誘電加熱するのが望ましい、その理由は、材料が分子
運動によって加熱されるので、僅かな時間内で、材料の
隅々まで均等に加ス(5されるからである。誘電加熱装
置は、一般に高周波エネ・ルギ源(Source or
radio rrequc++cy energy)
に接続された2投の電極板からなる。材「1は2枚の電
極板間に誼かれて高周波電界(ltF field)を
11.え、通常、毎秒70〜80百万サイクルの高周波
ニオ・ルギの2速な変動による分子間IT擦によって発
熱する。市販の好適な誘電加熱装置としては、ダプリュ
・ティー・う・ローズ・アソシェーツ・インコーホレー
テッド(W、T、 La1lo!3c and へ5s
ociate二:。
M Cシートを炉内で加熱する。しかしながら、SMC
を誘電加熱するのが望ましい、その理由は、材料が分子
運動によって加熱されるので、僅かな時間内で、材料の
隅々まで均等に加ス(5されるからである。誘電加熱装
置は、一般に高周波エネ・ルギ源(Source or
radio rrequc++cy energy)
に接続された2投の電極板からなる。材「1は2枚の電
極板間に誼かれて高周波電界(ltF field)を
11.え、通常、毎秒70〜80百万サイクルの高周波
ニオ・ルギの2速な変動による分子間IT擦によって発
熱する。市販の好適な誘電加熱装置としては、ダプリュ
・ティー・う・ローズ・アソシェーツ・インコーホレー
テッド(W、T、 La1lo!3c and へ5s
ociate二:。
Inc、)製のモデルNo、07FMCがある。
第2[7Iをも参照して、予熱された材f’lは概括的
に12で示したモールド内に置かれる。モールド12は
、上方ダイス14及び下方ダイス16をaする。下方ダ
イス16は固定盤(図示せず)上に装着されており、上
方ダイス1 tlは可動プラテン18上に装着されて、
二つのダイス間の相対的運動を制御するラム20等のf
ヤ用によって作動される。
に12で示したモールド内に置かれる。モールド12は
、上方ダイス14及び下方ダイス16をaする。下方ダ
イス16は固定盤(図示せず)上に装着されており、上
方ダイス1 tlは可動プラテン18上に装着されて、
二つのダイス間の相対的運動を制御するラム20等のf
ヤ用によって作動される。
ダイスの制御態様は通常の作業口の技量に属するので、
ここでは詳細に説明しない、上方ダ・rスト1は、雌型
表面22を有し、下方ダイス1Gは理工表面24を有す
る。成形表面22及び2 /lは、成g+2されるべき
部品の所望の形状に相当する形状の成形空洞を規定する
。成形表面の形状は、製品としての部品の形状に依存し
て勿論変1ヒする。しかしながら、本発明は、1下方フ
イート、即ち6efi2以上の表面招を有する比較的大
きく概して下漬な表面を有する部品の製造に適している
。そのような部品の一例としては、フード、デツキ・リ
ッド5ルーフ、などがあるが、それらに限定されない。
ここでは詳細に説明しない、上方ダ・rスト1は、雌型
表面22を有し、下方ダイス1Gは理工表面24を有す
る。成形表面22及び2 /lは、成g+2されるべき
部品の所望の形状に相当する形状の成形空洞を規定する
。成形表面の形状は、製品としての部品の形状に依存し
て勿論変1ヒする。しかしながら、本発明は、1下方フ
イート、即ち6efi2以上の表面招を有する比較的大
きく概して下漬な表面を有する部品の製造に適している
。そのような部品の一例としては、フード、デツキ・リ
ッド5ルーフ、などがあるが、それらに限定されない。
第31″ilは、このようなタイプの自動車のボディー
パネルを成型するために設計された下方ダ・Cス16の
成形表面2・1の概要を模式的に示している。
パネルを成型するために設計された下方ダ・Cス16の
成形表面2・1の概要を模式的に示している。
一つの成形表面は、−一)のダイス部材のに面であり、
それは他方のダ、イスの対向する表面と協働して成形π
1lIIを形成する。
それは他方のダ、イスの対向する表面と協働して成形π
1lIIを形成する。
第2図(A)に示されたオーブン位:aでは、ダイース
1−1.16は−1分な距離だけ互いに雛れており、第
1図の工程13によって示されたように下方ダイス16
の成形表面24上に予熱された材料%が置かれることが
できる。この実施例では、材F+%は、21父のsMc
tオフ128 、30からなる乙のとして示されている
。レート28.30は成形表面24上に適切に置かれて
、材料は成形表面2・1の総面積の/10〜803≦を
覆っている0本件出願の譲り受は人と同一の譲り受は人
に譲渡された上述の米IIl特許出願第640.470
号に記載されているように、材「lが110 %以下あ
るいは80%以上の面精を占める場合には、波打ちや不
完全なに面を持った最終製品が増大する。自動車の最外
側のボディー・パネルには、50〜75%の面精を材料
が占めるのが望ましい0通常の作業口に知られているよ
うに、成形表面上に置かれる材料の)7さ1重量、配置
はR終製品の形状によって変化する。
1−1.16は−1分な距離だけ互いに雛れており、第
1図の工程13によって示されたように下方ダイス16
の成形表面24上に予熱された材料%が置かれることが
できる。この実施例では、材F+%は、21父のsMc
tオフ128 、30からなる乙のとして示されている
。レート28.30は成形表面24上に適切に置かれて
、材料は成形表面2・1の総面積の/10〜803≦を
覆っている0本件出願の譲り受は人と同一の譲り受は人
に譲渡された上述の米IIl特許出願第640.470
号に記載されているように、材「lが110 %以下あ
るいは80%以上の面精を占める場合には、波打ちや不
完全なに面を持った最終製品が増大する。自動車の最外
側のボディー・パネルには、50〜75%の面精を材料
が占めるのが望ましい0通常の作業口に知られているよ
うに、成形表面上に置かれる材料の)7さ1重量、配置
はR終製品の形状によって変化する。
一般に、1枚以上の材料が用いられる場合には、それら
の材11は隙間を僅かにあけて、あるいはまったつく隙
間なしに、はぼ中央に置くのが良く、シート28.30
で示したように血かに重ねごわす゛るのがJ′毛い。図
示さItたけ↑12Gのシート28.30の各t!は、
夫々が約17′8〜1 / 4インチ、約0.3〜O,
Gc+IIのJ7さのSMC材11の1〜l1枚の単層
又は積層材1′+lであるのが望ましい。これは、池の
典型的な成形作業において、成形表面のに面積の僅か約
25%にちっと厚い6〜10枚の禎層材王1を置くのと
対照的である。本願明細書の&j東技術の項において記
載したように、かかる先?7技術は、材料中に捕捉され
た空気を絞り出すためにはモールドをゆっくり閉じるこ
とが必要であると考えられていたことに基づいていたも
のと思われる。
の材11は隙間を僅かにあけて、あるいはまったつく隙
間なしに、はぼ中央に置くのが良く、シート28.30
で示したように血かに重ねごわす゛るのがJ′毛い。図
示さItたけ↑12Gのシート28.30の各t!は、
夫々が約17′8〜1 / 4インチ、約0.3〜O,
Gc+IIのJ7さのSMC材11の1〜l1枚の単層
又は積層材1′+lであるのが望ましい。これは、池の
典型的な成形作業において、成形表面のに面積の僅か約
25%にちっと厚い6〜10枚の禎層材王1を置くのと
対照的である。本願明細書の&j東技術の項において記
載したように、かかる先?7技術は、材料中に捕捉され
た空気を絞り出すためにはモールドをゆっくり閉じるこ
とが必要であると考えられていたことに基づいていたも
のと思われる。
一旦材料%がモールド上に置かれると、次ぎの工程は第
2図(B)に15で示されたように、モールドを1′ば
閉じた位置に移動さU”ることである9更に、成形空洞
32を囲繞する閉鎖された真空室34が、上方密閉ホー
ス40が下方密閉リング52と接触する時に形成される
9゛11ば閏じた位置において、ダイス間の隙間は、出
来るだけ小さくして、IJF出されるべき空気の容積を
小さくするのが良い、−最に数インチ、即ちtoe−程
度の隙間で十分である。
2図(B)に15で示されたように、モールドを1′ば
閉じた位置に移動さU”ることである9更に、成形空洞
32を囲繞する閉鎖された真空室34が、上方密閉ホー
ス40が下方密閉リング52と接触する時に形成される
9゛11ば閏じた位置において、ダイス間の隙間は、出
来るだけ小さくして、IJF出されるべき空気の容積を
小さくするのが良い、−最に数インチ、即ちtoe−程
度の隙間で十分である。
好適な成型装置は、上方ダイス14を取り巻く環状のリ
ング36を持っている。この実施例では、リング36は
、矩形状の金属製のチューブでできており、その下方部
分に概して水平でドらな表面383形成している。リン
グ3Gは、複数の空気圧または液圧シリンダの作用で上
方ダイス14に関して相対的に自由に運動可能になって
いる。二つのシリンダ42.4−1が図に示されている
。モールドが開かれるとき、シリンダは、第2図(八)
に架空線で示されたように、通常は仲良している。
ング36を持っている。この実施例では、リング36は
、矩形状の金属製のチューブでできており、その下方部
分に概して水平でドらな表面383形成している。リン
グ3Gは、複数の空気圧または液圧シリンダの作用で上
方ダイス14に関して相対的に自由に運動可能になって
いる。二つのシリンダ42.4−1が図に示されている
。モールドが開かれるとき、シリンダは、第2図(八)
に架空線で示されたように、通常は仲良している。
可Jn性のあるダイアフラムもしくは蛇腹46は、その
内側縁部が上方ダイス14の周辺部にフランジ部tt4
8を介してしっかりと固定されており、蛇Jlu 、i
Gの外ntq縁部はリング36から延長しているフラ
ンジ50に固定されている。
内側縁部が上方ダイス14の周辺部にフランジ部tt4
8を介してしっかりと固定されており、蛇Jlu 、i
Gの外ntq縁部はリング36から延長しているフラ
ンジ50に固定されている。
第2図(n)に示した状態を実現するには、ラム20を
作動さす゛て、上方ダ・fス1.1を半ば閉じたf1γ
置に移動さI!−な+f J Lば在らない、その位置
で、密閉ホース/10はリング52と接触する。かくて
、真空室3・1は、上方ダイス14.蛇腹/lG、密閏
リング36.圧縮密閑、T−、l”2としてf1E用す
るホース・・10、部t’+ 5 =1 、及び下方ダ
イス16によって規定される。シリンダ42.44によ
って与えられる下向きの力は、成形空洞32の回りに終
kh確実な密閉を1i−えるのに役立つ。更に、これら
のシリンダは、上方ダイス14に関してリング3Gを上
方に移動させて、清掃1組みf・[け、並びに池の理由
でダイスに接近する必要がある場合に、ダイスへの接近
を容易にさ1゛るために用いられる。
作動さす゛て、上方ダ・fス1.1を半ば閉じたf1γ
置に移動さI!−な+f J Lば在らない、その位置
で、密閉ホース/10はリング52と接触する。かくて
、真空室3・1は、上方ダイス14.蛇腹/lG、密閏
リング36.圧縮密閑、T−、l”2としてf1E用す
るホース・・10、部t’+ 5 =1 、及び下方ダ
イス16によって規定される。シリンダ42.44によ
って与えられる下向きの力は、成形空洞32の回りに終
kh確実な密閉を1i−えるのに役立つ。更に、これら
のシリンダは、上方ダイス14に関してリング3Gを上
方に移動させて、清掃1組みf・[け、並びに池の理由
でダイスに接近する必要がある場合に、ダイスへの接近
を容易にさ1゛るために用いられる。
真空室3.1が密閉された紙、成形空洞がT1空にされ
る。この工程は第1図において工程17で示されている
。短時間内に、可能な限り真空にすることにより、良い
結果が得られる。真空度(絶対圧力0インチog、即ら
Oc畑11G、もしくはゲージ圧力約30インチI1g
、即ち約7 G avail(:の理論的な完全真空)
及び真空にするために要する時間については下限6′t
Eはない。真空度の1−限値は、絶対圧力で凡そ10イ
ンチI1g即ち約25 craft(:(ゲージ圧力で
約20インチ11g即F)約5Qc+011C)程度で
ある。
る。この工程は第1図において工程17で示されている
。短時間内に、可能な限り真空にすることにより、良い
結果が得られる。真空度(絶対圧力0インチog、即ら
Oc畑11G、もしくはゲージ圧力約30インチI1g
、即ち約7 G avail(:の理論的な完全真空)
及び真空にするために要する時間については下限6′t
Eはない。真空度の1−限値は、絶対圧力で凡そ10イ
ンチI1g即ち約25 craft(:(ゲージ圧力で
約20インチ11g即F)約5Qc+011C)程度で
ある。
これよリム劣る真空度では、真空室内に空気が火星に残
っていて、材Tiの表面に気泡や四部が生し7て完全な
下ぜ骨性が得られない。
っていて、材Tiの表面に気泡や四部が生し7て完全な
下ぜ骨性が得られない。
成形空洞内を少なくとら10秒以内に絶対圧力で10イ
ンチ+1.以下、即ち約25 cIIIllcに減圧し
たとき、満足な結果が1ゴられた。少なくとも15秒r
1内に減圧すべきであると思われる。さもないと、モノ
マの損失が大きくなり、その結果、見11けが悪<9表
面に欠陥のある製品ができる。好ましくは、ダイスが半
ば閉じた状態になった後、絶対圧力で5イ〉′チHg即
ち12cm1lHに5秒以内に減圧する。減圧操作は、
真空源60によって達成され、それはバルブ62を介し
て′rL空室に接続されている。望ましくは、真空’L
、(j、60は予め真空にされた複数のタンク(図示せ
ず)からなり、それらは真空室に逐次的に接続される。
ンチ+1.以下、即ち約25 cIIIllcに減圧し
たとき、満足な結果が1ゴられた。少なくとも15秒r
1内に減圧すべきであると思われる。さもないと、モノ
マの損失が大きくなり、その結果、見11けが悪<9表
面に欠陥のある製品ができる。好ましくは、ダイスが半
ば閉じた状態になった後、絶対圧力で5イ〉′チHg即
ち12cm1lHに5秒以内に減圧する。減圧操作は、
真空源60によって達成され、それはバルブ62を介し
て′rL空室に接続されている。望ましくは、真空’L
、(j、60は予め真空にされた複数のタンク(図示せ
ず)からなり、それらは真空室に逐次的に接続される。
比較的大口径のバイブロ 4が中空のチューブ5・1に
接続されており、チューブ5・lはその表面52の真空
室に面した領域に複数の開口66を持っている。かくて
、真空夕〉′りと5°工空室3・1との間に流木の通路
ができる。中空チューブ561を、真空富閉Jf4造の
一部として用いる(表面52によって)とともに、真空
吸引のための比較的大口径の導管として用いることは特
に構造的に有利である。
接続されており、チューブ5・lはその表面52の真空
室に面した領域に複数の開口66を持っている。かくて
、真空夕〉′りと5°工空室3・1との間に流木の通路
ができる。中空チューブ561を、真空富閉Jf4造の
一部として用いる(表面52によって)とともに、真空
吸引のための比較的大口径の導管として用いることは特
に構造的に有利である。
成形空洞が真空にされた後、上方ダイス14は、完全に
閏じた位置に移動され、その状fぶが第2図(C)に示
されている。このモールドを閉じる工程の間に、上方ダ
イス14は材料%と接触し、ダイスから材料に熱を伝達
し、また材料に圧力をケえて、材寥1を成形空洞34内
に流動、展開、充満させる9上方ダイス14を急速に下
降させることが重要である。さもないと、例えばモノマ
と樹脂とが遊離ラジカルによる架橋結6によって粘度を
2激に増大させるような場合に、材料がゲルfヒする前
に、成形空洞内で十分に流動させ、完全に充満させるこ
とができない。SMCtt料に典型的に用いられている
このようなタイプのポリエステル樹脂は、樹脂が硬化温
度に達したとき極めて2速に硬化する傾向がある。その
ような樹脂の硬f!:、温度は、−最に250°Fから
350°F即ち120〜180°Cの間である。モール
1てを閉じる速度は、モールド上に置かれる材71の寸
法と置きがたによって幾分変fヒする。しかしながら、
成形空洞が例えば絶対圧力で10インチI1.即ち%c
m11g以下の真空度にされた後、少なくとも15秒以
内に完全に閏じられなければならない。
閏じた位置に移動され、その状fぶが第2図(C)に示
されている。このモールドを閉じる工程の間に、上方ダ
イス14は材料%と接触し、ダイスから材料に熱を伝達
し、また材料に圧力をケえて、材寥1を成形空洞34内
に流動、展開、充満させる9上方ダイス14を急速に下
降させることが重要である。さもないと、例えばモノマ
と樹脂とが遊離ラジカルによる架橋結6によって粘度を
2激に増大させるような場合に、材料がゲルfヒする前
に、成形空洞内で十分に流動させ、完全に充満させるこ
とができない。SMCtt料に典型的に用いられている
このようなタイプのポリエステル樹脂は、樹脂が硬化温
度に達したとき極めて2速に硬化する傾向がある。その
ような樹脂の硬f!:、温度は、−最に250°Fから
350°F即ち120〜180°Cの間である。モール
1てを閉じる速度は、モールド上に置かれる材71の寸
法と置きがたによって幾分変fヒする。しかしながら、
成形空洞が例えば絶対圧力で10インチI1.即ち%c
m11g以下の真空度にされた後、少なくとも15秒以
内に完全に閏じられなければならない。
一実施例において、上述のアイセラ(Iqelt・r)
等の米国出願第970,097号に開示されたタイプの
数層のSMC材f’lは誘電加熱装置で約170°F即
ち約76℃の温度に予熱された。T−熱された材7゛l
は下方ダイス上に置かれた。その下方ダイスは、ボンテ
ィアツク タイプ1つのデツキ リッドの形状に対応し
た上方ダ・fスと共に成形空洞を形成するよう配置され
ていた。材↑゛Iをダイス(ダイスは約300°Fl’
!nち約1・18°Cに加熱されていた)に置いてから
2砂以内に、1一方ダイスは第2図(113)に示され
た位置に閉じられた。5秒以内に成形空洞内を絶対圧力
で約3インチI+、即ち7c Ill II &の真空
度まで減圧した。然る後、上方ダイスは約2〜8秒以内
に、第2図(C)に示したように完全に閉じ1′、れな
。ダイスは約1000〜1500psi即ち70〜10
0にヒ/c1112の圧力を材1′°1にj7えており
、Q’J115秒の開閉じた状態に渫持した陵、モール
ドを開いて部品が取り出された。
等の米国出願第970,097号に開示されたタイプの
数層のSMC材f’lは誘電加熱装置で約170°F即
ち約76℃の温度に予熱された。T−熱された材7゛l
は下方ダイス上に置かれた。その下方ダイスは、ボンテ
ィアツク タイプ1つのデツキ リッドの形状に対応し
た上方ダ・fスと共に成形空洞を形成するよう配置され
ていた。材↑゛Iをダイス(ダイスは約300°Fl’
!nち約1・18°Cに加熱されていた)に置いてから
2砂以内に、1一方ダイスは第2図(113)に示され
た位置に閉じられた。5秒以内に成形空洞内を絶対圧力
で約3インチI+、即ち7c Ill II &の真空
度まで減圧した。然る後、上方ダイスは約2〜8秒以内
に、第2図(C)に示したように完全に閉じ1′、れな
。ダイスは約1000〜1500psi即ち70〜10
0にヒ/c1112の圧力を材1′°1にj7えており
、Q’J115秒の開閉じた状態に渫持した陵、モール
ドを開いて部品が取り出された。
以上より、仝成形サイクルが大幅に短縮され、従って有
意義な装造効率が達成されたことが明らかである。事実
、本方法によれば、30秒以内の間モール1でをmじた
位置に保持するだけで、晶質グ)よい部品が製造できる
。以上に本発明の特定の実施例に1・1いて説明したが
、ラフ技術の熟達名には、木明細害の説明、添(=を図
面並びに特許請求の範囲の記載を一部することにより、
様々な変更が本発明の範囲に3よれることが理解されよ
う。
意義な装造効率が達成されたことが明らかである。事実
、本方法によれば、30秒以内の間モール1でをmじた
位置に保持するだけで、晶質グ)よい部品が製造できる
。以上に本発明の特定の実施例に1・1いて説明したが
、ラフ技術の熟達名には、木明細害の説明、添(=を図
面並びに特許請求の範囲の記載を一部することにより、
様々な変更が本発明の範囲に3よれることが理解されよ
う。
11、しIi?u)Iffl+itな説明第1図は1本
発明の方lLを実施する好適な工程を示す、フ17−チ
A・−トである。
発明の方lLを実施する好適な工程を示す、フ17−チ
A・−トである。
第2[21(A)〜(C)は、上記方法の成形工程の様
々な段階てのモールドの断面図である。
々な段階てのモールドの断面図である。
第311は、第2図(Δ)の3−3線におりる平面図で
あって、下方ダイスの成形表面上にある材t1を示して
いる。
あって、下方ダイスの成形表面上にある材t1を示して
いる。
11号説明
12:モールド、111 :上方ダイス、16.下方ダ
イス、18ニブラテン、20:ラノ5.22・雌型に面
、2,1.雄型表面、%:材料、28.30:ε;MC
のシート、32:成形空洞、3 、′1 :真空室、3
G、管状リング、・10:上方密閉ポース、42,44
ニジリンダ、46:ダイアフラム、・18:フランジ、
52:下方密閉リング、54:チューブ、60:真空源
、62.バルブ、6゜l:パイプ、6G、開[1、出願
人: ザ バッド コノ、パニー 代理人: 弁理士 末 原 史 生同二
同 竹 1) 吉 部下三=、二
イス、18ニブラテン、20:ラノ5.22・雌型に面
、2,1.雄型表面、%:材料、28.30:ε;MC
のシート、32:成形空洞、3 、′1 :真空室、3
G、管状リング、・10:上方密閉ポース、42,44
ニジリンダ、46:ダイアフラム、・18:フランジ、
52:下方密閉リング、54:チューブ、60:真空源
、62.バルブ、6゜l:パイプ、6G、開[1、出願
人: ザ バッド コノ、パニー 代理人: 弁理士 末 原 史 生同二
同 竹 1) 吉 部下三=、二
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 [1]熱硬化性樹脂を含む材料を圧縮成形することによ
り平滑な表面を持った部品を製造する圧縮成形方法にお
いて、 a)材料を約48〜82℃(約120°F 〜180°F)の温度に予熱し、 b)部品の所望の形状に対応する成形空洞 を規定する対向した成形表面を有する上 方ダイスと下方ダイスとを有するモール ドを開き、 c)一方のダイスの表面上に、予熱された 材料を乗せ、 d)一つのダイスを相対的に移動させて、 成形空洞を密閉するとともに、他方のダ イスを材料から離れた状態にさせる半ば 閉じた位置にもたらし、 e)成形空洞を減圧し、 f)モールドを急速に完全に閉じて、ダイ スで材料を圧縮し、樹脂がゲル化する前 に成形空洞内に材料を充満させ、 g)樹脂が硬化するのに十分な時間に渡っ てダイスを閉じた状態に維持し、 h)ダイスを開いて部品を取り出すこと、 を特徴とする予め加熱された材料を用いる真空圧縮成形
方法。 [2]特許請求の範囲第1項記載の方法において、 上記材料がポリエステル樹脂と補強ガラ ス繊維を含むシート状の成形配合材料であることを特徴
とする予め加熱された材料を用いる真空圧縮成形方法。 [3]特許請求の範囲第2項記載の方法において、 モールドを完全に閉じる工程が15秒以 内に行なわれることを特徴とする予め加熱された材料を
用いる真空圧縮成形方法。 [4]特許請求の範囲第3項記載の方法において、 上記成形空洞を減圧する工程が、10秒 以下の時間で絶対圧力約25cmHg(10インチHg
)以下に減圧されることを特徴とする予め加熱された材
料を用いる真空圧縮成形方法。 [5]平滑仕上げされるべき6cm^2(2平方インチ
)以上の表面積を有する概して平坦な表面を持つ自動車
の外層ボディ・パネルの製造方法において、 a)熱硬化性ポリエステル樹脂とガラス繊 維とを含むシート状の成形配合材料を約 48〜82℃(120〜180°F)の温 度に予熱し、 b)上記パネルの所望の形状に対応する形 状を持った成形空洞を規定するよう協働 する対向した成形表面を有する上方ダイ スと下方ダイスとを有するモールドを準 備し、 c)上記予熱された材料を下方ダイスの成 形表面の表面積の40〜80%を覆うよ う載置し、 d)上記ダイスを相対的に移動して、成形 空洞を含む領域が密閉され、一方のダイ スが材料から離れた状態に保持する、半 ば閉じた状態にし、 e)5秒以下の間に上記成形空洞内を少な くとも13cmHg(5インチHg)の真空度にまで減
圧し、 f)2〜8秒以内に上記モールドを完全に 閉じた状態にさせて、材料がゲル化する 前に材料を成形空洞内で流動させて充満 させ、 g)ダイスを加熱することにより、材料を 120〜180℃(250〜350°F) に加熱するとともに、材料を70〜11 0Kg/cm^2(1000〜1500psi)の圧力
で加圧し、 h)45秒を越えない時間にわたってダイ スを閉じた状態に維持した後、ダイスを 開いて部品を取り出すこと、 を特徴とする予め加熱された材料を用いる真空圧縮成形
方法。 [6]特許請求の範囲第5項記載の方法において、 材料が一方のダイスの成形表面の50〜 75%を覆うよう載置されることを特徴とする予め加熱
された材料を用いる真空圧縮成形方法。
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