JPH0482090B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は金型キヤビテイに繊維クロス、マツ
トなどをインサートし、そのキヤビテイに樹脂を
加圧注入して、繊維強化樹脂成形品を成形する方
法に関するものである。

［従来の技術］ 一般にこの種の成形方法は、一対の合わせ型の
いずれか一方の型面に添わせて、ガラス繊維、有
機繊維、無機繊維などによるクロスやマツトをイ
ンサートし、型を閉じて型締を行なつたのち、キ
ヤビテイを減圧し、その状態を保ちながら樹脂を
加圧注入している。その成形に用いられる樹脂
は、硬化材を予め配合したポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ・アク
リレート樹脂、不飽和アクリレート樹脂等の未硬
化熱硬化性樹脂液で、注入後に硬化して繊維強化
樹脂成形品となる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来法では、加圧力と減圧によるキヤビテ
イ内の吸引力とにより、繊維間への樹脂の浸透と
脱泡とを行なつているのであるが、繊維の間は樹
脂が流れ難いため、キヤビテイに注入された樹脂
は、繊維クロス等とキヤビテイ壁との間や、積層
された繊維クロスの間隙など、流動抵抗の少ない
空間を流れ、それらの空間を埋めてから、繊維ク
ロス等に浸透して行く。

このため樹脂が繊維間を浸透しつつ一方向に流
れるように、キヤビテイに対しゲート位置や減圧
位置を設定しても、空間を充填してのちの樹脂の
浸透は、繊維クロス等の周囲から生じるようにな
り、また周囲が先に樹脂により閉ざされた繊維間
の空気は、他に流出する所がないため、これが抵
坑となつて加圧注入による樹脂の浸透を阻害し、
浸透むらと気泡の発生原因となる。

本発明者等は、繊維間における樹脂の浸透につ
いて種々の研究を重ねた結果、毛細管現象を利用
して一区画ごとに浸透を行なつたほうが、浸透効
率がよいことを見出したのである。

したがつてこの発明の目的は、一区画ごとに樹
脂をキヤビテイに加圧注入して、毛細管現象によ
り繊維間に均一に含浸することができ、また気泡
の発生及び残存も極めて少ない新たな成形方法を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的によるこの発明は、繊維クロス、マツ
ト等のインサート材を金型のキヤビテイにインサ
ートし、そのキヤビテイにゲートから樹脂を加圧
注入して繊維強化樹脂成形品を成形するにあた
り、インサート後に部材によりインサート材の周
囲を部分的に包囲して、キヤビテイ内を複数の充
填室に区画し、その充填室ごとに同時に樹脂を加
圧注入したのち、上記区画部材による包囲を解除
して樹脂の補填注入を行なうか、またはインサー
ト後に部材によりインサート材の周囲を部分的に
包囲して、キヤビテイ内を複数の充填室に区画
し、その充填室ごとに順次樹脂を加圧注入すると
ともに、注入完了時に隣位する注入前の充填室と
の境の上記区画部材による包囲を解除し、しかる
のちその隣位充填室に樹脂の注入を行なうかし
て、上記従来の課題を解決してなる。

またこの発明では、上記手段にキヤビテイの減
圧、キヤビテイに注入された樹脂に超音波振動を
付与する手段等を併用することにより、繊維間へ
の樹脂の浸透を一段と向上し得るものでもある。

この発明の上記手段の実施を可能となす繊維強
化樹脂成形用の成形金型は、繊維クロス、マツト
等のインサート材を受入れるキヤビテイと注入用
のゲートとを備え、上記キヤビテイはインサート
されたインサート材の周囲を部分的に包囲して、
キヤビテイ内を所要間隔ごとに複数の充填室に区
画する部材と、その区画部材を一対ごとにインサ
ート材に対し進退移動する駆動装置とを有し、か
つ充填室ごとにゲートを有する構造からなる。

［作用］ 上記方法では、一区画ごとのキヤビテイの充填
室に加圧注入された液状の樹脂は、まずキヤビテ
イ及び繊維クロス等の間隙の一部を満たし、次に
その樹脂の一部が毛細管現象により繊維の間隙浸
透する。このような樹脂の一区画ごとの注入と浸
透とにより、樹脂がむらなく繊維クロス等に浸透
する。

［実施例］ 図中１は長尺のインサート材で、第３図に示す
ように金属薄板の芯材２にガラス繊維クロス３を
多重に巻き付けて偏平に形成したものからなる。

４は金型で、一対の合わせ型からなり、キヤビ
テイ５は区画部材６，７により三つの充填室５
ａ，５ｂ，５ｃに区画されている。また各充填室
の中央のパーテング部分にはゲート８ａ，８ｂ，
８ｃが設けてある。

上記区画部材６，７は、インサート材１の周囲
を測方から包囲可能な一対のコ状形の板体からな
り、この一対がキヤビテイ５の両側部分に出入自
在に方向位置している。また区画部材６，７は金
型４の外側に設けた油圧または空気圧により作動
する駆動装置９，１０に連結してある。

なお図面では省略したが各充填室は減圧できる
ようになつている。

次に成形方法について説明する。

まず上記インサート材１をキヤビテイ５の中央
にインサートする。インサート後に型閉じを行な
い、上記駆動装置９，１０により各区画部材６，
７を前進移動してインサート材１の周囲を包囲す
るとともに、キヤビテイ５を三つの充填室５ａ，
５ｂ，５ｃに区画する。

型締後に全ての充填室５ａ，５ｂ，５ｃに各ゲ
ート８ａ，８ｂ，８ｃから、硬化剤を配合したポ
リエステル樹脂などの未硬化の熱硬化性樹脂液を
加圧注入する。

各充填室に注入された樹脂１１は、インサート
材１の周囲の空間と繊維クロス間の空間を満しつ
つ繊維間に浸透して行く。

樹脂１１の加圧注入が完了したならば、上記区
画部材７，８を駆動装置９，１０により後退移動
してキヤビテイ５から除く。この後退に伴ない、
区画部材７，８の後に樹脂が流入して注入量が幾
分か減少するので、樹脂の補填注入を行なう。ま
た補填注入により区画部材が収納入されているキ
ヤビテイ側部の隙間に侵入した樹脂は、後に二次
加工により除去される。

上記のようにしてキヤビテイ全体に樹脂１１が
充填されたならば、金型により圧縮が行なわれ
る。

上記実施例では、すべての充填室５ａ，５ｂ，
５ｃに同時に樹脂１１を加圧注入しているが、注
入は充填室ごとに順に行なつてもよい。この場合
には、一つの充填室５ｃにゲート８ｃから樹脂１
１を加圧注入する。この注入が完了したら、第２
図に示すように、区画部材７を後退させて充填室
５ｂを開放し、その充填室にゲート８ｂから樹脂
１１を加圧注入する。注入された樹脂１１は充填
室５ｂを満すとともに、先に注入された充填室５
ｃの樹脂１１と一体に溶合う。更に同様に充填室
５ａにも注入を行なつて、キヤビテイ全体に樹脂
１１を充填する。

上記樹脂の加圧注入において、樹脂の繊維間へ
の浸透を一層効果的に行なうには、樹脂を少量ず
つ断続的に注入することである。終始加圧された
樹脂は流動抵坑の少ない空間を先に満し、次に繊
維間に浸透して行くようになるため、浸透に時間
が掛り、また繊維内の空気が気泡として残り易
い。

それに対し断続的注入では、充填室を満す間に
幾度か注入を一時的に停止された樹脂は、その都
度に流動性を失つて空間を一気に満すことがな
く、その間に毛細管現象により繊維の隙間に浸透
して繊維スロス３に吸収され、また繊維間の空気
の流出も加圧下に比べて容易となるからである。

また上記インサート材１の繊維クロス３の組成
状態によつては、充填室ごとに減圧し、吸引作用
の下に樹脂を加圧注入するか、または金型１に超
音波振動機を接続し、注入された各充填室の注入
樹脂に振動を与えるなどして、繊維間への樹脂の
浸透を促進することもできる。

［発明の効果］ この発明は上述のように、繊維クロス、マツト
等のインサート材を金型のキヤビテイにインサー
トし、そのインサート後に区画部材によりインサ
ート材の周囲を部分的に包囲して、キヤビテイ内
を複数の充填室に区画し、その充填室ごとに同時
に樹脂を加圧注入したのち、上記区画部材による
包囲を解除して樹脂の補填注入を行なうことか
ら、成形品が長尺のものであつても、インサート
材の繊維間に未浸透部分を残すことなく樹脂を均
一に充填することができ、樹脂の浸透むらや気泡
のない全体的に均質の維強化成形品が得られる。

またインサート後に区画部材によりインサート
材の周囲を部分的に包囲して、キヤビテイ内を複
数の充填室に区画し、その充填室ごとに順次樹脂
を加圧注入するとともに、注入完了時に隣位する
注入前の充填室との境の上記区画部材による包囲
を解除し、しかるのちその隣位充填室に樹脂の注
入を行なう方法では、キヤビテイが区画されてい
ても、インサート材内は互いに連通しているの
で、インサート材の周囲が樹脂により包まれるよ
うなことがあつても、繊維内の空気の逃げ場が隣
りにあるので、浸透に伴なう空気の流出は常にス
ムーズに行なわれて、浸透速度も速くなり、浸透
密度が整つた成形品を従来法よりも短時間にて成
形することができる。

更にまた成形金型も、通常の金型にインサート
されたインサート材の周囲を部分的に包囲して、
キヤビテイ内を所要間隔ごとに複数の充填室に区
画する区画部材と、その区画部材を一対ごとにイ
ンサート材に対し進退移動するは駆動装置とを設
け、各充填室にゲートを設けるだけでよいから簡
単であり、樹脂の注入に複雑な操作を要せぬなど
の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る繊維強化樹脂成形品の成
形方法に用いられる金型の一方の略図で、第１図
は充填室形成時の平面図、第２図は充填室の一つ
を開放した状態にける平面図、第３図は全充填室
を開放した状態における平面図、第４図は第１図
−線断面図、第５図は−線断面図であ
る。 １……インサート材、２……芯材、３……繊維
クロス、４……金型、５……キヤビテイ、５ａ，
５ｂ，５ｃ……充填室、６，７……区画部材、８
ａ，８ｂ，８ｃ……ゲート、９，１０……駆動装
置、１１……樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維クロス、マツト等のインサート材を金型
   のキヤビテイにインサートし、そのキヤビテイに
   ゲートから樹脂を加圧注入して繊維強化樹脂成形
   品を成形するにあたり、インサート後に部材によ
   りインサート材の周囲を部分的に包囲して、キヤ
   ビテイ内を複数の充填室に区画し、その充填室ご
   とに同時に樹脂を加圧注入したのち、上記区画部
   材による包囲を解除して樹脂の補填注入を行なう
   ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形方
   法。 ２ 繊維クロス、マツト等のインサート材を金型
   のキヤビテイにインサートし、そのキヤビテイに
   ゲートから樹脂を加圧注入して繊維強化樹脂成形
   品を成形するにあたり、インサート後に部材によ
   りインサート材の周囲を部分的に包囲して、キヤ
   ビテイ内を複数の充填室に区画し、その充填室ご
   とに順次樹脂を加圧注入するとともに、注入完了
   時に隣位する注入前の充填室との境の上記区画部
   材を除去し、しかるのちその隣位充填室に樹脂の
   注入を行なうことを特徴とする繊維強化樹脂成形
   品の成形方法。 ３ 樹脂の加圧注入は各充填室ごとに断続的に行
   なう第１項、第２項記載の繊維強化樹脂成形品の
   成形方法。 ４ 金型のキヤビテイは樹脂の注入前に減圧され
   る第１項、第２項記載の繊維強化樹脂成形品の成
   形方法。 ５ 注入中のキヤビテイの樹脂には超音波振動が
   付与される第１項、第２項記載の繊維強化樹脂成
   形品の成形方法。 ６ 繊維クロス、マツト等のインサート材を受入
   れるキヤビテイと注入用のゲートとを備えた繊維
   強化樹脂成形用の金型であつて、上記キヤビテイ
   はインサートされたインサート材の周囲を部分的
   に包囲して、キヤビテイ内を所要間隔ごとに複数
   の充填室に区画する部材と、その区画部材を一対
   ごとにインサート材に対し進退移動する駆動装置
   とを有し、かつ充填室ごとにゲートを有すること
   を特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形金型。