JPH02265717A - 繊維強化プラスチック成形用型及び繊維強化プラスチック成形体の製造方法 - Google Patents

繊維強化プラスチック成形用型及び繊維強化プラスチック成形体の製造方法

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JPH02265717A
JPH02265717A JP1087668A JP8766889A JPH02265717A JP H02265717 A JPH02265717 A JP H02265717A JP 1087668 A JP1087668 A JP 1087668A JP 8766889 A JP8766889 A JP 8766889A JP H02265717 A JPH02265717 A JP H02265717A
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正人 石橋
Masataka Kumada
熊田 正隆
Hiroshi Kiyomoto
弘 清本
Tomohiro Sakuraba
智裕 櫻庭
Kenji Hamabe
濱邊 健二
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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、本体部に対しで、ほぼ垂直な部分を有する繊
維強化プラスチック成形体を製造するための型、及びそ
の型を用いた繊維強化プラスチック成形体の製造方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
従来から、繊維強化プラスチック成形体を製造するには
、通常、射出成形法やシートモールデイングコンパウン
ド法(SMC法)等が用いられている。一般に射出成形
法は小型の成形品に適しており、SMC法は大型の成形
品に適している。
ところで、最近自動車の外板その他の車体部分を繊維強
化プラスチック成形体により形成しようとすることが提
案された。ところが、自動車の車体を繊維強化プラスチ
ック成形体により形成しようとすると、非常に大型であ
るのみならず、複雑な形状であるために、従来法では困
難であることがわかった。
そこで、本出願人は、先にまず樹脂粉末と補強用チョッ
プ繊維とをプリフォーム成形型に吸着させて、その上に
バインダーを散布し、次いで乾燥することによりプリフ
ォームを作成する方法について特許出願したく特願昭6
3−143682号)。このプリフォームは、数枚重ね
合せて成形金型に入れ、加熱加圧することにより、所定
形状の繊維強化プラスチック成形体に成形することがで
きる。このようにあらかじめ所望の形状のプリフォーム
を成形するので、いかなる形状の繊維強化プラスチック
成形体でも製造することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような繊維強化プラスチックの成形
方法において、平板状又は屈曲がゆるやかな形状の成形
体を成形する場合には、特に問題はないが、本体部分に
対してほぼ垂直な部分を有する成形体を成形しようとす
ると、その垂直な部分に十分な圧力が加わらず、外観及
び強度の劣った成形体しか得られないという問題が生ず
ることがわかった。
従って、本発明の目的は、本体部分に対してほぼ垂直な
部分を有する成形体でもその垂直部分に十分な圧力を加
えて成形し、外観及び強度に優れた成形体とすることの
できる成形型及びその成形型を使用した成形体の製造方
法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、上記目的を達成すべく種々検討を重ねた
結果、垂直方向に下降する上型の押圧力を、くさび形部
材を介して水平方向の押圧力に変換させることにより、
垂直部分に対しても等しく押圧力を及ぼすことができる
ことを見出し、本発明に想到した。
すなわち、本発明の繊維強化プラスチック成形用型は、
特に本体部に対してほぼ垂直な部分を有する繊維強化プ
ラスチック成形体を製造するためのもので、ほぼ垂直な
成形面を有する下型と、前記成形面に対向する傾斜した
加圧面を有するバックアップ型と、両者の間に介在され
るくさび形部分を有する弾性体型とからなることを特徴
とする。
また、本発明の繊維強化プラスチック成形体の製造方法
は、本体部に対してほぼ垂直な部分を有する繊維強化プ
ラスチック成形体を製造するもので、ほぼ垂直な成形面
を有する下型と、前記成形面に対応する傾斜した加圧面
を有するバックアップ型と、両者の間に介在されるくさ
び形部分を有する弾性体型とからなる成形型を用い、前
記下型に繊維強化プラスチックプリフォームをセットし
、次いで前記プリフォーム上に弾性体型を被着せしめた
後、前記バックアップ型を装着せしめて垂直方向に加圧
し、前記ほぼ垂直な成形面においては、前記弾性体型の
くさび形部分により、前記プリフォームの面に対してほ
ぼ直角方向に加圧力を及ぼすことを特徴とする。
〔実施例及び作用〕
本発明を図面を参照して以下詳細に説明する。
第1図は、本発明の繊維強化プラスチック成形用型の一
例を示す断面図である。成形用型は、下型1とバックア
ップ型2と、弾性体型3とから成っている。下型lは、
本体部分を成形する成形面llに対してほぼ垂直な成形
面12を有しており、−方バツクアップ型2は、下型1
の成形面11に対応する成形面21と、下型lのほぼ垂
直な成形面12に対向してこの成形面12よりやや傾斜
している加圧面22を有している。この加圧面22は、
垂線となす角度θが15’以上であることが望ましい。
より好ましくはθは150〜60°、さらに好ましくは
15゜〜30°である。θが150より小さいと垂直面
へ均一に加圧することが困難となる。
下型1とバックアップ型2との間に介在させられる弾性
体型3は、成形面11と21との間に存在する部分31
と、ほぼ垂直な成形面12と加圧面22との間に形成さ
れるくさび形空間に存在する(さび形部分32とを有す
る。
弾性体型3の外面と加圧面22との間には、加圧を均一
化させるためのスペーサプレート4を介在させるのが望
ましい。また、弾性体型3の部分31には、弾性体型3
の位置決めのための複数のガイドビン5.5′が設けら
れており、各ガイドビン5.5′は、バックアップ型2
の穴6.6′内に出入り自在に収容されている。
弾性体型3は、くさび形部分32において垂直方向の押
圧力を均一な横方向の加圧力に変換するために、十分な
弾性を有することが必要である。それと同時に、成形体
の加熱加圧中に、変形や劣化等が起こらないために、十
分な耐熱性を有することが必要である。また成形後、繊
維強化プラスチック成形体の離型を容易に行うことがで
きる材質であることが必要である。以上の観点から、シ
リコンゴム又はフッ素ゴム製とするのが好ましい。
弾性体型3の厚さは種々設定できるが、均一な加圧力を
付与するためには50〜80aun程度が好ましい。
また、ゴム型の厚みを一定とし、変化分を中子で構成す
れば、ゴム型の厚さは制限されない。
また、スペーサプレート4は、上述の通り加圧力を一定
にするとともに、バックアップ型2と弾性体型3との摺
動性を向上させる役割も有する。
さらに、スペーサプレート4の板厚、形等を変更するこ
とにより、局部的に加圧力を大きくするなど加圧力を種
々変更することができる。
上記成形型を用いて、繊維強化プラスチック成形体を成
形するには、まず、第2図(a)に示すように、所定温
度に加熱した下型1に、あらかじめ作成した繊維強化プ
ラスチックプリフォーム6を所要枚数重ねてセットし、
次いで第2図(6)に示すように、バックアップ型2を
下降させ、プリフォーム6上に弾性体型3を被着させる
。この際、垂直方向の成形面12上のプリフォーム6に
は、弾性体型3のくさび形部分32が当接する。その後
、第21!I (C)に示すように、バックアップ型2
を完全に下降させて加圧面22を弾性体型3に圧接させ
る。このようにして、バックアップ型2の下降による垂
直方向の加圧力を、バックアップ型2の傾斜した加圧面
4によって水平方向に変換し、くさび形の弾性体型3を
介して垂直方向の成形面12上のプリフォーム6にも十
分な圧力を加えながら、プラスチック成分を溶融、冷却
、固化させて、成形体7を製造する。
この場合、弾性体型3は、プリフォーム6側の表面をプ
リフォーム6の形状に合わせた形状とし、かつ垂直方向
の成形面12に対向する部分では、上方から弾性体型3
を被着させるときに、弾性体型3がプリフォーム6と強
く接触しないようにオフセットして右き、型閉じ工程で
プリフォーム6の引きづり込みが起るのを防止する。ま
た、弾性体型3を正確に位置決めするために、ガイドビ
ン5.5′でバックアップ型2に吊り下げている。これ
により、弾性体型3が正確にプリフォームと接触した状
態で加圧を開始することができる。
なお、下型lの成形面は成形体の離型性を改良するうえ
でフッ素樹脂加工を施しておくのが望ましい。
また、上述のように成形型でプリフォームの樹脂の溶融
・冷却固化を行わせるかわりに、プリフォームを金属薄
板に挟んで加熱することにより、プリフォームの樹脂を
あらかじめ溶融させておき、成形型で加圧、冷却固化さ
せるようにしてもよい。
なあ、成形体のプリフォームは特願昭63−14368
2号の製法により製造することができる。すなわち、ま
ず炭素繊維やガラス繊維のチョップ繊維を多孔状のプリ
フォーム型上に均一に吸着させ、次いで樹脂粉末を吹き
付けて吸着させる。さらにバインダーを塗布してプリフ
ォームを固化し、乾燥する。これにより、チョップ繊維
と樹脂粉末とが均一にブレンドされたプリフォームが得
られる。
また、樹脂粉末としては、用途に応じ熱可塑性樹脂と熱
硬化性樹脂のいずれも使用することができる。
以上説明した通り、バックアップ型2を下降させて、矢
印Aで示すように垂直方向に圧力を加えると、その圧力
は、垂直面から角度θだけ傾斜した加圧面22により、
矢印Bで示す水平方向の圧力に変換される。従ってバッ
クアップ型2の垂直方向の加圧によって、下型1の垂直
方向の成形面12上のプリフォームをも加圧成形するこ
とができ、垂直面、水平面の両方を含む複雑な形状の成
形体を製造することが可能となる。
しかも、下型1の成形面12とバックアップ型2の加圧
面22とによって形成されるくさび形空間には、弾性体
型3のくさび形部分32を介在させるようにしているた
め、プリフォームへの加圧力が均一化され、外観、強度
の良好な成形体が得られる。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1 補強用チョップ繊維としての炭素繊維とナイロン粉末と
をプリフォーム型に吸着させ、その上にアルコール可溶
性ナイロンA−70(東し株式会社製)のメタノール5
%溶液をバインダーとして噴霧し、乾燥させて、垂直方
向の面を有するプリフォームを作成した。
このプリフォームを3枚重ね合せて、−枚の成形鉄板に
プリフォームをのせて、240℃で20分間加熱した後
、鉄板にのせたまま、第1図に示した成形型の下型1上
にセットし、第2図に示す手順で加圧成形した。なお、
成形型の加熱温度は190〜200℃、バックアップ型
2の成形圧力は20kg/cd、バックアップ型2の加
圧面4が垂直面となす角度θは150とし、シリコンゴ
ム製の弾性体型3(硬度JIS^50〜70)を使用し
た。
得られた成形体は、水平面、垂直面共に均一に加圧成形
されており、外観、強度に優れたものであった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、垂直方向の加圧力を水平方向に変換す
ることができるため、垂直方向の加圧によって、垂直・
方向の面を加圧することが可能となる。従って、水平面
、垂直面が混在する複雑な形状の成形体の各面をそれぞ
れ十分に加圧しながら成形することができ、外観、強度
に優れた複雑な形状の繊維強化プラスチック成形体を1
回の加圧操作で成形することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の繊維強化プラスチック成形用型の一例
を示す断面図であり、 第2図は本発明の繊維強化プラスチック成形体の製造方
法を説明するための各工程における成形型の断面図であ
る。 1・・・下型 12・・・成形面 2・・・バックアップ型 22・・・加圧面 3・・・弾性体型 32・・・くさび形部分 4・・・スペーサプレート 6・・・繊維強化プラスチックプリフォーム7・・・繊
維強化プラスチック成形体 特許出願人 本田技研工業株式会社 代 理 人  弁理士  高 石  橋 馬第1図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)本体部に対してほぼ垂直な部分を有する繊維強化
    プラスチック成形体を製造するための型において、ほぼ
    垂直な成形面を有する下型と、前記成形面に対向する傾
    斜した加圧面を有するバックアップ型と、両者の間に介
    在されるくさび形部分を有する弾性体型とからなること
    を特徴とする繊維強化プラスチック成形用型。
  2. (2)請求項1に記載の繊維強化プラスチック成形用型
    において、前記加圧面が垂線となす角度が150以上で
    あることを特徴とする繊維強化プラスチック成形用型。
  3. (3)請求項1又は2に記載の繊維強化プラスチック成
    形用型において、前記バックアップ型の加圧面と前記弾
    性体型のくさび形部分との間にスペーサプレートが介在
    されていることを特徴とする繊維強化プラスチック成形
    用型。
  4. (4)本体部に対してほぼ垂直な部分を有する繊維強化
    プラスチック成形体を製造する方法において、ほぼ垂直
    な成形面を有する下型と、前記成形面に対応する傾斜し
    た加圧面を有するバックアップ型と、両者の間に介在さ
    れるくさび形部分を有する弾性体型とからなる成形型を
    用い、前記下型に繊維強化プラスチックプリフォームを
    セットし、最初に弾性体型を被着せしめ、次いで前記バ
    ックアップ型を装着せしめて垂直方向に加圧し、前記ほ
    ぼ垂直な成形面においては、前記弾性体型のくさび形部
    分により、前記プリフォームの面に対してほぼ直角方向
    に加圧力を及ぼすことを特徴とする繊維強化プラスチッ
    ク成形体の製造方法。
  5. (5)請求項4に記載の繊維強化プラスチック成形体の
    製造方法において、前記加圧面が垂線となす角度が15
    °以上であることを特徴とする方法。
  6. (6)請求項4又は5に記載の繊維強化プラスチック成
    形体の製造方法において、前記弾性体型と前記加圧面と
    の間にスペーサプレートを介在させることを特徴とする
    方法。
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DE68918186T DE68918186T2 (de) 1988-06-13 1989-06-13 Form und Verfahren zum Formpressen von faserverstärkten Kunststoffteilen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014083662A1 (ja) * 2012-11-29 2014-06-05 国立大学法人岐阜大学 成形用治具の製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52131110A (en) * 1976-04-27 1977-11-02 Matsushita Electric Works Ltd Rotor of synchronous motor
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