JPH032652B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH032652B2 JPH032652B2 JP56107874A JP10787481A JPH032652B2 JP H032652 B2 JPH032652 B2 JP H032652B2 JP 56107874 A JP56107874 A JP 56107874A JP 10787481 A JP10787481 A JP 10787481A JP H032652 B2 JPH032652 B2 JP H032652B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- molding
- mold
- shape memory
- upper plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は強化プラスチツク材料等の成形法お
よび成形金型に関するもので、特に形状記憶合金
の伸縮作用を利用して材料を圧縮成形するものに
係る。
よび成形金型に関するもので、特に形状記憶合金
の伸縮作用を利用して材料を圧縮成形するものに
係る。
近年、強化プラスチツク特に繊維で強化したプ
ラスチツク系複合材料（以下FRPという）は、
成形品が軽量でかつ高強度を有し、また優れた絶
縁性、耐食性も有することから金属、木材および
陶磁器材等の従来から用いられてきた材料に替わ
つて工業用構造材や家庭用品等の広い分野に活用
されている。ところでFRP成形品の実用化が広
まるに伴つてその成形方法も種々のものが開発さ
れてきているが、現在主流となつているものにハ
ンドレアツプ法と圧縮成形法がある。この圧縮成
形法の中でも最も一般的に行なわれているのがマ
ツチドダイ成形とバグ成形である。
ラスチツク系複合材料（以下FRPという）は、
成形品が軽量でかつ高強度を有し、また優れた絶
縁性、耐食性も有することから金属、木材および
陶磁器材等の従来から用いられてきた材料に替わ
つて工業用構造材や家庭用品等の広い分野に活用
されている。ところでFRP成形品の実用化が広
まるに伴つてその成形方法も種々のものが開発さ
れてきているが、現在主流となつているものにハ
ンドレアツプ法と圧縮成形法がある。この圧縮成
形法の中でも最も一般的に行なわれているのがマ
ツチドダイ成形とバグ成形である。
このマツチドダイ成形法は、成形材料を上下１
対の圧縮成形金型のキヤビテイー内に充填させて
プレス等の加圧機により加圧、加熱し所要の形状
に成形するものである。これは比較的に小型でか
つ複雑な形状をした品物の成形が可能で、生産性
も好ましい。しかし金型を加圧するための加圧機
や、加熱のために金型にヒータを収容したり、あ
るいは加圧機に加熱板を装着する等、特殊な配慮
が必要である。また連続繊維強化成形材料または
クロス織物強化成形材料等比較的に流動性の悪い
成形材料の凹凸の多い複雑な形状の成形物の成形
では材料の充填不良を生じたりあるいは部分的に
強化繊維が切断される等の欠点があつた。
対の圧縮成形金型のキヤビテイー内に充填させて
プレス等の加圧機により加圧、加熱し所要の形状
に成形するものである。これは比較的に小型でか
つ複雑な形状をした品物の成形が可能で、生産性
も好ましい。しかし金型を加圧するための加圧機
や、加熱のために金型にヒータを収容したり、あ
るいは加圧機に加熱板を装着する等、特殊な配慮
が必要である。また連続繊維強化成形材料または
クロス織物強化成形材料等比較的に流動性の悪い
成形材料の凹凸の多い複雑な形状の成形物の成形
では材料の充填不良を生じたりあるいは部分的に
強化繊維が切断される等の欠点があつた。
一方、バグ成形法は雄型または雌型のいずれか
一方の成形型を使つてプリプレグ材あるいは基材
を型の上に敷きつめ、基材に樹脂を含浸させるハ
ンドレアツプにより成形材を積層し、その上から
耐熱性フイルムで覆つて気密性を持たせた状態で
真空または加圧下で加熱成形する方法で、半球状
または比較的単純な形状を有する大形の成形品に
利用されるものであつて、均質かつ気泡含有率の
小さい成形品が得られる。しかしこの場合、バツ
グ内の空気を抜くための真空ポンプやバツグを加
圧するためのオートクレープ等の大掛りな減圧装
置および加圧装置を必要とし成形作業も複雑であ
つた。また凹凸の多い複雑な形状の成形物の成形
では、金型に積層した成形材料にバツグ袋が密着
しなかつたり、バツグ袋が破れ圧力不足をきたす
等の成形上の欠点があつた。
一方の成形型を使つてプリプレグ材あるいは基材
を型の上に敷きつめ、基材に樹脂を含浸させるハ
ンドレアツプにより成形材を積層し、その上から
耐熱性フイルムで覆つて気密性を持たせた状態で
真空または加圧下で加熱成形する方法で、半球状
または比較的単純な形状を有する大形の成形品に
利用されるものであつて、均質かつ気泡含有率の
小さい成形品が得られる。しかしこの場合、バツ
グ内の空気を抜くための真空ポンプやバツグを加
圧するためのオートクレープ等の大掛りな減圧装
置および加圧装置を必要とし成形作業も複雑であ
つた。また凹凸の多い複雑な形状の成形物の成形
では、金型に積層した成形材料にバツグ袋が密着
しなかつたり、バツグ袋が破れ圧力不足をきたす
等の成形上の欠点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去をするためになされたもので、大掛りな加工装
置や減圧装置を必要とすることなく簡単な手段
で、しかも流動性の悪いプリプレグ等の成形材料
でも複雑な形状に成形できる材料成形法および圧
縮成形金型を提供することを目的としている。
去をするためになされたもので、大掛りな加工装
置や減圧装置を必要とすることなく簡単な手段
で、しかも流動性の悪いプリプレグ等の成形材料
でも複雑な形状に成形できる材料成形法および圧
縮成形金型を提供することを目的としている。
この発明は可逆タイプのスプリング形状の記憶
合金を組込んだ圧縮成形用金型を用い、この金型
自体を加熱および冷却することによつて生じるス
プリングの可逆的な形状変化を利用するものであ
り、詳しくは加熱により生じた熱的な格子変態に
基づく形状記憶合金スプリングの伸び方向の形状
変化を圧縮力として利用するもので、金型内の成
形材料を加圧成形すると共に熱硬化させ、さらに
脱型に際しては、金型を冷却して逆方向の熱的な
格子変態により形状記憶合金スプリングの収縮方
向の変形を起こさせ、成形品を金型より離脱する
ことを特徴とする材料成形法および圧縮成形金型
である。これにより従来の成形法のように加工機
や減圧機等の大掛りな加工装置が不要であり、そ
の成形作業は極めて簡単である。また成形型は加
工装置に装着する必要がなく分解も簡単なため流
動性の悪いプリプレグ材料の手積み積層も容易で
複雑な成形物の成形や脱形も可能となる。さらに
成形型全体が金属製であるためバツグ袋の破損も
なく、しかも型の角部にも十分に加圧することが
できる新規なものである。
合金を組込んだ圧縮成形用金型を用い、この金型
自体を加熱および冷却することによつて生じるス
プリングの可逆的な形状変化を利用するものであ
り、詳しくは加熱により生じた熱的な格子変態に
基づく形状記憶合金スプリングの伸び方向の形状
変化を圧縮力として利用するもので、金型内の成
形材料を加圧成形すると共に熱硬化させ、さらに
脱型に際しては、金型を冷却して逆方向の熱的な
格子変態により形状記憶合金スプリングの収縮方
向の変形を起こさせ、成形品を金型より離脱する
ことを特徴とする材料成形法および圧縮成形金型
である。これにより従来の成形法のように加工機
や減圧機等の大掛りな加工装置が不要であり、そ
の成形作業は極めて簡単である。また成形型は加
工装置に装着する必要がなく分解も簡単なため流
動性の悪いプリプレグ材料の手積み積層も容易で
複雑な成形物の成形や脱形も可能となる。さらに
成形型全体が金属製であるためバツグ袋の破損も
なく、しかも型の角部にも十分に加圧することが
できる新規なものである。
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図は繊維を補強材としたFRPのＵ字形
成形品を成形する場合における加熱前の成形金型
を示すもので、１は押金型、２は上板、３は押金
型１の上板２側の表面に形成された係合部である
凹部１ａ内に下端部が収容されて係止された形状
記憶合金で造られたスプリングで、その上端部が
上板２に当接されている。４は横板金型、５は下
板金型、６は上板２、横板金型４および下板金型
５とを連設しているボルトである。７は成形材料
で、金型内のキヤビテイーに充填されている。上
記形状記憶合金とは、高室相の形状だけでな
く、低温における変形下のマルテンサイト相状態
の形状をも記憶しているもので、その臨界温度
Tc領域（高温の母相への逆変態開始温度Asと低
温のマルテンサイト相への変態開始温度Msとの
間の温度領域）外への加熱−冷却サイクルにより
母相とマルテンサイト相の間で可逆的に熱的な格
子変態が生じ、上記←→の可逆的な形状変化を
くり返すことができるものである。ここで実用化
されている可逆タイプの形状記憶合金としては
Ni−Ti（ニチノール）、Cu−Zn−Al合金等があ
り、Tcは合金を構成する成分元素の配合比、熱
処理および加工条件等を適当に変えることによつ
て約200℃以下の温度範囲ならば所望の温度に設
定できる。
る。第１図は繊維を補強材としたFRPのＵ字形
成形品を成形する場合における加熱前の成形金型
を示すもので、１は押金型、２は上板、３は押金
型１の上板２側の表面に形成された係合部である
凹部１ａ内に下端部が収容されて係止された形状
記憶合金で造られたスプリングで、その上端部が
上板２に当接されている。４は横板金型、５は下
板金型、６は上板２、横板金型４および下板金型
５とを連設しているボルトである。７は成形材料
で、金型内のキヤビテイーに充填されている。上
記形状記憶合金とは、高室相の形状だけでな
く、低温における変形下のマルテンサイト相状態
の形状をも記憶しているもので、その臨界温度
Tc領域（高温の母相への逆変態開始温度Asと低
温のマルテンサイト相への変態開始温度Msとの
間の温度領域）外への加熱−冷却サイクルにより
母相とマルテンサイト相の間で可逆的に熱的な格
子変態が生じ、上記←→の可逆的な形状変化を
くり返すことができるものである。ここで実用化
されている可逆タイプの形状記憶合金としては
Ni−Ti（ニチノール）、Cu−Zn−Al合金等があ
り、Tcは合金を構成する成分元素の配合比、熱
処理および加工条件等を適当に変えることによつ
て約200℃以下の温度範囲ならば所望の温度に設
定できる。
上記形状記憶合金スプリング３の設計において
は、作業性、経済性の両面から成形材料の最適成
形温度の付近のTcを有するようにする。したが
つてスプリング３は、Tc領域以上に加熱すれば
高温相に逆変態して伸び方向に変形して所望の形
状に、また逆にTc領域以下の温度に冷却させ
れば低温のマルテンサイト相に変態し最初の形状
になるような可逆的形状記憶効果を示す。
は、作業性、経済性の両面から成形材料の最適成
形温度の付近のTcを有するようにする。したが
つてスプリング３は、Tc領域以上に加熱すれば
高温相に逆変態して伸び方向に変形して所望の形
状に、また逆にTc領域以下の温度に冷却させ
れば低温のマルテンサイト相に変態し最初の形状
になるような可逆的形状記憶効果を示す。
次に成形手順について説明する。まず、下板金
型５と横板金型４とを組立て、この金型内に成形
材料７を所定量収容したのち、押金型１、スプリ
ング３、上板２を組立てる。なおこの組立ては必
要に応じて上、下を逆にして上板２に横板金型
４、スプリング３、押金型１を組立て、材料７の
収納後下板金型５を取付けることであつてもよ
い。そして金型のキヤビテイー内に材料７を収容
した圧縮金型を偏温槽の中でTc領域以上の温度
に加熱すると、形状記憶合金のスプリング３は高
温相に変態するので第２図の矢印方向の変形によ
り押金型１は押し下げられて成形材料７が圧縮さ
れる。そして材料は時間経過と共に熱硬化し所定
形状に成形できる。成形後は圧縮成形金型をTc
領域以下の温度に冷却するとスプリング３が低温
のマルテンサイト相に変態して収縮方向へと変形
し、元の形状に戻る。そこで成形品の金型から脱
形すればよい。
型５と横板金型４とを組立て、この金型内に成形
材料７を所定量収容したのち、押金型１、スプリ
ング３、上板２を組立てる。なおこの組立ては必
要に応じて上、下を逆にして上板２に横板金型
４、スプリング３、押金型１を組立て、材料７の
収納後下板金型５を取付けることであつてもよ
い。そして金型のキヤビテイー内に材料７を収容
した圧縮金型を偏温槽の中でTc領域以上の温度
に加熱すると、形状記憶合金のスプリング３は高
温相に変態するので第２図の矢印方向の変形によ
り押金型１は押し下げられて成形材料７が圧縮さ
れる。そして材料は時間経過と共に熱硬化し所定
形状に成形できる。成形後は圧縮成形金型をTc
領域以下の温度に冷却するとスプリング３が低温
のマルテンサイト相に変態して収縮方向へと変形
し、元の形状に戻る。そこで成形品の金型から脱
形すればよい。
なお、上記の成形法において、熱的変態に基づ
くスプリング３の形状変化の際に生じる応力（加
圧力）は、成形される材料の成形に必要とされる
応力（通常常0.01〜0.1Kg／mm2）に応じて任意に
設計できる。すなわちスプリング３のTc領域以
上の温度での高温相領域での形状、スプリング断
面の太さ調整およびスプリングを複数装着するこ
とにより押金型１の加圧力は調整される。また成
形材料としては成形に適する材料であれば特に限
定しないが、ガラス、合成樹脂、炭素等の繊維や
織布もしくは不織布、マツトおよび一方向レング
ス等の補強材に硬化剤、充填剤を適当な比率で配
合した熱硬化性樹脂を含浸させ、半硬化状態にし
たプリプレグSMCあるいはBMC等のコンパウン
ドが好ましい。しかし必要に応じ熱可塑性樹脂材
料あるいは樹脂およびゴムの組成物を用いてもよ
い。またこの発明における成形法および圧縮成形
金型は材料の成形加工だけでなく、熱硬化過程お
よび時効硬化過程で生じる熱歪の矯正を行なう成
形法および成形金型としても幅広く適用できる。
くスプリング３の形状変化の際に生じる応力（加
圧力）は、成形される材料の成形に必要とされる
応力（通常常0.01〜0.1Kg／mm2）に応じて任意に
設計できる。すなわちスプリング３のTc領域以
上の温度での高温相領域での形状、スプリング断
面の太さ調整およびスプリングを複数装着するこ
とにより押金型１の加圧力は調整される。また成
形材料としては成形に適する材料であれば特に限
定しないが、ガラス、合成樹脂、炭素等の繊維や
織布もしくは不織布、マツトおよび一方向レング
ス等の補強材に硬化剤、充填剤を適当な比率で配
合した熱硬化性樹脂を含浸させ、半硬化状態にし
たプリプレグSMCあるいはBMC等のコンパウン
ドが好ましい。しかし必要に応じ熱可塑性樹脂材
料あるいは樹脂およびゴムの組成物を用いてもよ
い。またこの発明における成形法および圧縮成形
金型は材料の成形加工だけでなく、熱硬化過程お
よび時効硬化過程で生じる熱歪の矯正を行なう成
形法および成形金型としても幅広く適用できる。
以上のようにこの発明によれば、従来の成形法
のような大掛りな加圧設備や減圧装置を必要とせ
ず、その成形作業も極めて簡単であり、またこの
成形型は加圧装置に装着する必要がなく分解も簡
単なものとなるので流動性の悪いプリプレグ材料
の手積み積層も容易であり、かつ複雑な形状の品
物の成形も可能である。さらに金型自体が金属か
らできているためバツグ成形におけるフイルム破
損のような恐れもなく、金型のくり返しの使用が
可能で、しかも金型の角部も十分に加圧されるの
で圧力分布が均一化し、品質の安定化が計れる
等、工業的にも極めて有益である。
のような大掛りな加圧設備や減圧装置を必要とせ
ず、その成形作業も極めて簡単であり、またこの
成形型は加圧装置に装着する必要がなく分解も簡
単なものとなるので流動性の悪いプリプレグ材料
の手積み積層も容易であり、かつ複雑な形状の品
物の成形も可能である。さらに金型自体が金属か
らできているためバツグ成形におけるフイルム破
損のような恐れもなく、金型のくり返しの使用が
可能で、しかも金型の角部も十分に加圧されるの
で圧力分布が均一化し、品質の安定化が計れる
等、工業的にも極めて有益である。
第１図は加熱前の成形金型の断面図、第２図は
加熱時の成形金型の断面図である。 １……押金型、２……上板、３……形状記憶ス
プリング、４……横板金型、５……下板金型、７
……成形材料。なお、図中、同一符号は同一又は
相当部分を示す。
加熱時の成形金型の断面図である。 １……押金型、２……上板、３……形状記憶ス
プリング、４……横板金型、５……下板金型、７
……成形材料。なお、図中、同一符号は同一又は
相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ プリプレグ、SMC又はBMCなどのFRP成形
素材或いは熱可塑性樹脂又はゴム組成物からなる
常温では固形若しくは半固形状態の成形材料を、
形状記憶効果を有する合金製スプリングを組込ん
だ押金型を備える圧縮成形金型を用い、高温雰囲
気中で成形材料を軟化又は流動化させるととも
に、形状記憶効果を有する前記合金製スプリング
の熱変態による伸びを成形圧力として利用して所
定形状に加熱加圧成形することを特徴とする材料
成形法。 ２ 上板２下板金型５、および４側部の横仮金型
４によつて囲まれる空間部に配置された押金型１
と、該押金型１の前記上板２側の表面に形成され
た係合部と、該係合部に一端が係合配置され且つ
他端が前記上板２に当接し、常温では縮み且つ高
温では伸び方向に変形する形状記憶効果を有する
合金製スプリングと、前記押金型１、前記横板金
型４および前記下板金型５によつて囲まれるキヤ
ビテイーとを備えてなる圧縮成形金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10787481A JPS588606A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 材料成形法および圧縮成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10787481A JPS588606A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 材料成形法および圧縮成形金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588606A JPS588606A (ja) | 1983-01-18 |
| JPH032652B2 true JPH032652B2 (ja) | 1991-01-16 |
Family
ID=14470272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10787481A Granted JPS588606A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 材料成形法および圧縮成形金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588606A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02249617A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-05 | Meiki Co Ltd | ディスク成形品の射出成形装置 |
| JPH064250B2 (ja) * | 1989-08-29 | 1994-01-19 | 日精樹脂工業株式会社 | 形状記憶合金を用いた型締装置 |
| JPH0711945Y2 (ja) * | 1990-02-26 | 1995-03-22 | 藤倉ゴム工業株式会社 | ゴム用金型 |
| US6533119B1 (en) | 2000-05-08 | 2003-03-18 | 3M Innovative Properties Company | BMF face oil remover film |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5847231B2 (ja) * | 1977-06-06 | 1983-10-21 | 日立造船株式会社 | 大型構造物の製作における無機亜鉛系塗料の塗装方法 |
| JPS59190Y2 (ja) * | 1978-01-31 | 1984-01-06 | 新神戸電機株式会社 | シ−トの貼付成形用金型 |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP10787481A patent/JPS588606A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS588606A (ja) | 1983-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5112663A (en) | Method of manufacturing composite structures | |
| US8511362B2 (en) | Consolidating and curing of thermoset composite parts by pressing between a heated rigid mold and customized rubber-faced mold | |
| US5204042A (en) | Method of making composite laminate parts combining resin transfer molding and a trapped expansion member | |
| EP0195562B1 (en) | Method of producing shaped articles from reinforced composites | |
| US9981432B2 (en) | Press moulding method | |
| CN107187078B (zh) | 一种碳纤维预浸料快速模压成型工艺 | |
| US5152856A (en) | Cure/bonding method for sandwiched plastic structure | |
| KR101926945B1 (ko) | 섬유 강화 복합 재료 성형품 및 그 제조 방법 | |
| EP1755849B1 (en) | High speed manufacturing using shape memory polymer composites | |
| CA2120505A1 (en) | Mold for Fabricating Composite Articles Having Integrally Bonded Stiffening Members | |
| JP2009542483A (ja) | 複合部品の製造方法 | |
| JP2012526679A5 (ja) | ||
| JPH0233514B2 (ja) | ||
| CN111993682B (zh) | 一种复合材料角条结构件的成型工装及制备方法 | |
| CN107234818A (zh) | 一种高性能热塑性复合材料金字塔型和x型点阵夹芯板及其制备方法 | |
| CN105729827B (zh) | 一种微波固化复合材料的机械加压方法和装置 | |
| JPH032652B2 (ja) | ||
| JP6656702B1 (ja) | 繊維強化樹脂成形品の製造方法 | |
| US5472653A (en) | Method for producing carbon fiber-reinforced plastic molding | |
| CN102431183B (zh) | 一种成型模具及使用该模具制造成型制件的方法 | |
| JP2009039955A (ja) | 複合材料の成形方法 | |
| JPH0561094B2 (ja) | ||
| JP7139296B2 (ja) | 繊維強化樹脂複合成形体とその製造方法 | |
| JP2022038508A (ja) | 繊維強化樹脂成形品の製造方法 | |
| JP2720192B2 (ja) | 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 |