JPH053374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂材料の成形方法とその成形
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、ガラス繊維等の補強材によつて補強され
た熱硬化性合成樹脂材料からなる成形品を得る成
形方法のうち、成形圧力が低い成形方法の一つと
して、上型と下型とを開いて成形空間部を開放
し、その成形空間部にガラス繊維等の補強材をセ
ツトした後、上型と下型を閉じ合わせて閉成され
る成形空間部に熱硬化性合成樹脂材料を充填させ
て硬化させるレジンインジエクト成形方法が利用
されている。

このレジンインジエクト成形方法は、設備費が
安価である利点を有するものの成形時間が長く、
生産性が低いという欠点を有する。その理由は、 (1) 成形圧力が低いことから、成形型の材料が
木、樹脂、石こう等が使用されており、これら
の材料は熱伝導性が悪い。

(2) 熱硬化性合成樹脂材料が加熱により硬化反応
が促進されることは公知であるが、成形型内に
加熱装置を内装しても成形型の熱伝導性が悪い
ために硬化促進の効果は十分でない。

(3) 上述の(1)、(2)の結果、成形時間が長くなる。

そこで、レジンインジエクト成形方法の利点を
生かしつつも、成形時間を短縮する方法を考える
と次の条件が必要となる。

(1) 作業者がガラス繊維等の補強材を成形型の成
形空間部にセツトする時および成形品を成形型
から取り出す時は、作業者が成形型に触れる可
能性が高いので、安全上、この時の成形型の温
度は低いほうが望ましい。

(2) ガラス繊維等の補強材のセツト作業終了から
合成樹脂材料の硬化までの間の成形型の温度は
高くしなければならない。

(3) 成形の１サイクルをさらに短かくするために
は、上述の(1)、(2)の低温から高温への切換えお
よび高温から低温への切換えを短かくしなけれ
ばなならい。

そして、上述の条件のうち(3)に相当する従来技
術が特開昭51−5362号として公知であり、それを
第３図の概略図によつて説明する。

第３図において、５１は下型であつて、この下
型５１の上面には上方に開放する成形面５１ａが
形成されている。また、この下型５１の上部には
上型５２が配設されており、その下面には下方に
開放する成形面５２ａが形成されている。そし
て、下型５１と上型５２とが閉じ合わされた際
に、両型５１，５２との間に成形空間部が形成さ
れる。

また、下型５１と上型５２の成形面５１ａ，５
２ａに近接して、加熱媒体と冷却媒体を交互に供
給する通路５１ｂ，５２ｂが形成されており、そ
の一端はパイプ５４によつて第１切換弁５５に接
続され、他端はパイプ５６によつて第２切換弁５
７に接続されている。

また、第１切換弁５５の近傍には加熱装置５８
と冷却装置５９が配設されており、加熱装置５８
はパイプ６０ａによつて第１切換弁５５に接続さ
れ、パイプ６０ｂによつて第２切換弁５７に接続
されている。また、冷却装置５９はパイプ６１ａ
によつて第１切換弁５５に接続され、パイプ６１
ｂによつて第２切換弁５７に接続されている。

そして、熱硬化型合成樹脂材料を用いて成形品
を成形する際には、下型５１の通路５１ｂと上型
５２の通路５２ｂに冷却装置５９から冷却媒体を
通過させて成形空間部５３の成形面５１ａ，５２
ｂを適温に下げた後、開放された成形面にガラス
繊維等の補強材をセツトする。つぎに、第１切換
弁５５および第２切換弁５７を切り換え、加熱装
置５８から加熱媒体を下型５１の通路５１ｂと上
型５２の通路５２ｂに通過させて成形空間部５３
の成形面５１ａ，５２ｂを適温に加熱するととも
に、下型５１と上型５２を閉じ合わせる。その
後、成形空間部５３に成形用の合成樹脂材料を充
填して加熱硬化させる。

しかしながら、このようなレジンインジエクト
成形方法においては、成形空間部５３の成形面５
１ａ，５２ｂを高温から低温または低温から高温
に切り換えるのは容易であるが、次のような不具
合がある。

すなわち、加熱装置５８と冷却装置５９の加熱
媒体および冷却媒体の流体を同じものを利用し、
成形型５１，５２の通路５１ｂ，５２ｂに加熱媒
体と冷却媒体を交互に流通させているため、通路
５１ｂ，５２ｂ内への加熱媒体と冷却媒体の入り
換え時間が長くなり、成形空間部５３の成形面５
１ａ，５２ａの温度が所望とする温度に達するま
での時間が長くなる。

また、第３図に示すように、冷却装置５９によ
つて冷却された冷却媒体が通路５１ｂ，５２ｂに
循環するようにされた状態から、加熱装置によつ
て加熱された加熱媒体が通路５１ｂ，５２ｂに循
環するよう第１切換弁５５および第２切換弁５７
を切り換えると、第１切換弁５５から通路５１
ｂ，５２ｂを経て第２切換弁５７までの配管通路
内に残存する冷却媒体が加熱装置５８内に流入す
るため、加熱された加熱媒体の温度が一時的に降
下する。また、逆に加熱状態から冷却状態に切り
換えると、冷却装置５９内に配管通路内に残存す
る加熱媒体が流入し、冷却された冷却媒体の温度
が一時的に上昇する。この結果、成形空間部５３
の成形面５１ａ，５２ａにおける温度切り換えが
遅くなり、成形サイクルが長くなる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の不具合を解消するためになさ
れたもので、その目的は上型と下型とによつて形
成される成形空間部と近接して加熱媒体の供給通
路と冷却媒体の供給通路を該成形空間部に沿つて
独立して形成することにより、上型と下型によつ
て形成される成形空間部の成形面の温度を所望と
する温度に達するまでの時間を短縮するととも
に、成形サイクルを短くすることができる合成樹
脂材料の成形方法とその成形装置を提供すること
にある。

〔発明の構成〕 上記の目的を達成するために、本発明に係る合
成樹脂材料の成形方法の構成は、上型と下型とに
よつて形成される成形空間部と近接して加熱媒体
の供給通路と冷却媒体の供給通路を該成形空間部
に独立して形成された成形型を用い、冷却媒体の
供給通路に冷却媒体を通過させて成形空間部の成
形面を適温に下げた後、開放された成形面に繊維
補強材をセツトし、前記冷却媒体の供給通路に圧
縮気体を流通させて該冷却媒体の供給通路から冷
却媒体を排出するとともに、前記加熱媒体の供給
通路に加熱媒体を通過させて成形空間部の成形面
を適温に加熱し、その後、上型と下型を閉じ合わ
せて閉成される成形空間部内に成形用の合成樹脂
材料を充填して加熱硬化せしめたものである。

また、本発明に係る合成樹脂材料の成形装置の
構成は、上型と下型のそれぞれに、該上型と下型
とによつて形成される成形空間部に近接して加熱
媒体の供給通路と冷却媒体の供給通路を独立して
形成し、前記加熱媒体の供給通路に熱媒流体を加
熱して供給する手段と気体を圧送する手段とを互
いに切換え可能に設けるとともに、前記冷却媒体
の供給通路に冷媒流体を冷却して供給する手段と
気体を圧送する手段とを互いに切換え可能に設け
たものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る合成樹脂材料の成形装置
の概略平面図、第２図は第１図の−線に沿つ
て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は石こうから
形成されている下型であつて、この下型１の上面
および両側面は金属材料によつて被覆されてお
り、その上面には上方に開放する凹状の成形面１
ａが形成されているとともに、その周囲は平坦な
当接面１ｂとなつている。また、下型１の上部に
は上型２が配設されており、その下面および両側
面は下型１と同様に金属材料によつて被覆されて
いる。この上型２には下型１の成形面１ａと対向
する部位に凹状の成形面２ａが形成されており、
その周囲には下型の当接面１ｂと当接する平坦な
当接面２ｂが形成されている。そして、下型１と
上型２が閉じ合わされた際に、両型１，２の間に
成形空間部３が形成されるようになつている。

また、下型１と上型２のそれぞれの金属部に
は、下型１と上型２とによつて形成される成形空
間部３に近接して加熱媒体を通過させる供給通路
４と冷却媒体を通過させる供給通路５がそれぞれ
独立して形成されている。

また、成形型１，２の近傍には第１切換弁６、
第２切換弁７、第３切換弁８および第４切換弁９
が配設されている。そのうち、第１切換弁６はパ
イプ１０ａによつて供給通路４の入口側にそれぞ
れ通じており、第２切換弁７はパイプ１０ｂよつ
て供給通路４の出口側にそれぞれ通じている。ま
た、第３切換弁８はパイプ１０ｃによつて供給通
路５の入口側にそれぞれ通じており、第４切換弁
９はパイプ１０ｄによつて供給通路５の出口側に
それぞれ接続されている。

また、第１切換弁６の近傍には熱媒流体を加熱
する加熱装置１１と圧縮空気等の高圧気体を供給
する供給装置１２とが配設されており、加熱装置
１１出口側はパイプ１３ａによつて第１切換弁６
に接続され、入口側はパイプ１３ｂによつて第２
切換弁７に接続されている。また、供給装置１２
の出口側はパイプ１３ｃによつて第１切換弁６お
よび第３切換弁８に接続されている。

また、第３切換弁８の近傍には冷媒流体を冷却
する冷却装置１４が配設されており、その出口側
はパイプ１５ａによつて第３切換弁８に接続され
ているとともに、入口側はパイプ１５ｂによつて
第４切換弁９に接続されている。

上記のように構成された合成樹脂材料の成形装
置において、熱硬化性合成樹脂材料を用いて成形
品を成形する際には、上型２を下型１から引き離
して成形空間部３を開放させ、下型１の成形面１
ａにガラス繊維等の補強材をセツトする。その
間、第３切換弁８を切り換えて冷却装置１４から
の冷却媒体を供給通路５に流通させて上型２の成
形面２ａおよび下型１の成形面１ａをそれぞれ冷
却する。

そして、下型１の成形面１ａへの補強材のセツ
ト作業終了後、第３切換弁８および第４切換弁９
を切り換えて供給装置１２から高圧気体を供給通
路５に流通させ、供給通路５に残存する冷却媒体
を排出させる。その後、再び第３切換弁８および
第４切換弁９を切り換えて中立状態に維持すると
ともに、第１切換弁６を切り換えて加熱装置１１
からの加熱媒体を供給通路４に流通させて上型２
の成形面２ａおよび下型１の成形面１ａをそれぞ
れ適温に加熱する。

つぎに、上型２を下型１に閉じ合わせ、両型
１，２によつて閉成される補強材の内装された成
形空間部３に不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化
性合成樹脂材料を充填させる。そして、適温に加
熱された成形空間部３に充填された熱硬化性合成
樹脂材料は加熱により硬化が促進され、短時間の
うちに硬化して成形型１，２から取り出し可能と
なる。

つづいて、第１切換弁６および第２切換弁７を
切り換えて供給装置１２から高圧気体を供給通路
４に流通させ、供給通路４に残存する加熱媒体を
排出させる。その後、再び第１切換弁６および第
２切換弁７を切り換えて中立状態に維持するとと
もに、第３切換弁８を切り換えて冷却装置１４か
らの冷却媒体を供給通路５に流通させて下型１の
成形面１ａおよび上型２の成形面２ａをそれぞれ
冷却する。

その後、上型２を下型１から引き離して成形品
部を開放させるとともに、成形品を下型１から取
り出し１サイクルが完了する。そして、上述と同
様にして２サイクル目の成形が行われる。

なお、本発明における成形型１，２の冷却また
は加熱のタイミングは本実施例に限定されるもの
でなく、作業者が成形型１，２に触れる可能性の
高い時に成形型１，２を冷却し、そうでない時に
は加熱することもできる。また、本発明の成形装
置においては、熱可塑性合成樹脂材料にも適用す
ることができ、その際には熱可塑性合成樹脂材料
の成形型１，２への注入中は成形面１ａ，２ａを
加熱して合成樹脂材料の温度降下による粘性の増
大を防ぎ、注入完了後に成形面１ａ，２ａを冷却
して合成樹脂材料を固化させる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る合成樹脂材
料の成形方法とその成形装置においては、上型と
下型とによつて形成される成形空間部に近接して
加熱媒体の供給通路と冷却媒体の供給通路を該成
形空間部に沿つて独立して形成したから、上型と
下型によつて形成される成形空間部の成形面の温
度を所望とする温度に達するまでの時間を短縮す
ることができる効果がある。

また、本発明においては、所望とする温度に達
するまでの時間を短縮することができることによ
つて、単位時間当りの生産量が大きく増加する効
果がある。

また、本発明においては、加熱回路と冷却回路
を独立して設けるため、加熱、冷却のエネルギ容
量が小さくなり、稼働費が安価となる効果を有す
る。

また、本発明においては、作業者が成形型に触
れる可能性の高い時には成形型を冷却するように
したから、従来と同様な適温な作業環境温度を確
保することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る合成樹脂材料の成形装置
の概略平面図である。第２図は第１図の−線
に沿つて断面図である。第３図は従来の合成樹脂
材料の成形装置の概略断面図である。 １……下型、１ａ……成形面、１ｂ……当接
面、２……上型、２ａ……成形面、２ｂ……当接
面、３……成形空間部、４……供給通路、５……
供給通路、６……第１切換弁、７……第２切換
弁、８……第３切換弁、９……第４切換弁、１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ……パイプ、１１…
…加熱装置、１２……供給装置、１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ……パイプ、１４……冷却装置、１５
ａ，１５ｂ……パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上型と下型とによつて形成される成形空間部
   と近接して加熱媒体の供給通路と冷却媒体の供給
   通路を該成形空間部に独立して形成された成形型
   を用い、冷却媒体の供給通路に冷却媒体を通過さ
   せて成形空間部の成形面を適温に下げた後、開放
   された成形面に繊維補強材をセツトし、前記冷却
   媒体の供給通路に圧縮気体を流通させて該冷却媒
   体の供給通路から冷却媒体を排出するとともに、
   前記加熱媒体の供給通路に加熱媒体を通過させて
   成形空間部の成形面を適温に加熱し、その後、上
   型と下型を閉じ合わせて閉成される成形空間部内
   に成形用の合成樹脂材料を充填して加熱硬化せし
   めることを特徴とする合成樹脂材料の成形方法。 ２ 上型と下型のそれぞれに、該上型と下型とに
   よつて形成される成形空間部に近接して加熱媒体
   の供給通路と冷却媒体の供給通路を独立して形成
   し、前記加熱媒体の供給通路に熱媒流体を加熱し
   て供給する手段と気体を圧送する手段とを互いに
   切換え可能に設けるとともに、前記冷却媒体の供
   給通路に冷媒流体を冷却して供給する手段と気体
   を圧送する手段とを互いに切換え可能に設けたこ
   とを特徴とする合成樹脂材料の成形装置。