JPS63251205A - シ−ト積層用押型 - Google Patents

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］ 本発明は航空宇宙部品、自動車部品、鉄道車輌部品、高
速回転部品、高速移動及び位置決め等が望まれる半導体
製造装置、ロボット部品等において必要とされる積層型
軽量高強度部材の製造の際に使用するためのシート積層
用押型に関するものである。

［従来の技術］ 積層型軽量高強度部材として、炭素、ガラス、ケブラー
等の繊維にマトリックスとなる材料を含潰し一部硬化を
進めたシートである複合材料プリプレグシートを積層し
、加熱硬化せしめた材料が知られており、前述の分野等
で広く使用されるに至っている。

斯かる積層型軽量高強度部材を製造する場合、従来はテ
フロン、シリコン等の離型剤を塗布した所要形状の金型
に作業者が、前記プリプレグシートを一枚ずつアイロン
をかけるように空気を追い出しながら重ね、最後に上型
をかぶせて、炉内で加熱硬化させていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前記プリプレグシートはマトリックス材料が粘
性を有しているため、ネバネバして取扱い難く、積層作
業の能率が悪く生産性が低かった。

そこで、自動的にプリプレグシートを積層する手段が要
請されるが、従来の金属、プラスチックス、紙等を金型
及び押型に成形する方法を使用した場合、第９図乃至第
１１図に示されるように、金型ａに離型剤を塗布し、そ
の上にプリプレグシートｂを置き、ゴム等の弾性材製の
押型Ｃにより中央部から押し付けることにより、プリプ
レグシートｂを成形することができる。

しかしながら、押型Ｃを戻すと、前記プリプレグシート
ｂが粘着性を有し、且つ金型ａに離型剤が塗布されてい
るため、成形されたプリプレグシートｂが押型Ｃに付着
したまま金型ａから剥離してしまい、金型ａにプリプレ
グシートｂを積層することは不可能である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述の問題点を解決し、成形したシートが押型
から容易に離れて金型側に残るようにし積層成形を可能
にすることを目的としてなしたもので、金型と対峙して
シートを加圧成形する押型において、少なくとも成形面
を可撓性材料により形成した中空体の非成形面に、該中
空体内に流体を供給、排出するための流体給排ラインを
接続し、該中空体の成形面外側に流体を供給するための
可撓性流体供給ラインを、該中空体の非成形面を貫通す
るよう配設したことを特徴とするシート積層用押型にか
かるものである。

［作　　　用］ 金型と押型との間にシートを置き、流体給排ラインを開
いて流体を供給しながら或は閉じたまま押型を金型に押
し付けるとシートが成形される。

次いで、流体供給ラインから流体を供給すると同時に押
型の流体給排ラインを開いて押型内の流体を排出すると
、成形されたシートと押型の成形面との間に流体層が形
成され、該成形面が更にへこみ、シートと押型とが完全
に剥離する。

押型を離間し再び次のシートを同様に成形することによ
り、積層成形することができる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一実施例の説明図であり、押型取付板
ｌの外周縁部にゴム、合成樹脂等の可撓性材料により形
成した弾性中空容器２を気密に固着し、該−弾性中空容
器２の成形面３の中央に円錐状凸部４を設ける等して成
形面３を所望の形状としである。

前記弾性中空容器２内に空気、窒素ガス、水等の流体を
供給、排出するための流体給排ライン５を、前記押型取
付板ｌに設けたポート６に接続する。更に、前記成形面
３の円錐状凸部４の頂部に開口せしめたポート７と前記
押型取付板ｌに設けた他のポート８とを可撓性ホース９
により、弾性中空容器２内において接続し、該他のポー
ト８に流体を供給するための流体供給ラインｌＯを接続
してシート積層用押型ｌｌを構成しである。

次に、本発明のシート積層用押型１１により、シートを
積層する工程について説明する。

先ず、金型１２にテフロン、シリコン等の離型剤を塗布
し、その上にプリプレグシート等のシート１３を一枚置
き（第２図）、シート積層用押型１１を移動下降せしめ
て成形面３を金型１２側に押し付ける（第３図）。この
とき、流体給排ライン５は開として流体を必要量供給し
てもよく、閉として弾性中空容器２内を密閉してもよく
、或は開として弾性中空容器２内の流体を必要量排出す
るようにしてもよい。

このようにして、シート積層用押型１１の成形面３を中
央部の円錐状凸部４から金型１２にシート１３を介して
密着させ、該シート１３と金型１２間の空気を外周方向
に排出しながら、該シート１３を全面で密着成形する（
第４図）。

次に、該押型１１の矢印方向の送りを停止し、流体供給
ライン１０から空気等の流体を加圧供給して、ポート７
から流体を成形面３と成形したシート１３との間に流し
込むと同時に、流体給排ライン５を開として弾性中空容
器２内の流体を真空排出し、成形面３の凹状変形を容易
にする（ｗ１５図）。

こうして、成形面３と成形したシート１３との間に外周
方向に流れる流体層１Ｂを形成し１該シート１３を成形
面３から剥離させながら、シート積層用押型１１を金型
１２から離間すると、成形されたシート１３は成形面３
に付着することなく金型１２上に成形された状態で残る
（第６図）。該押型１１は弾性中空容器２の弾性復元力
により元の形状に復帰する。このとき、流体給排ライン
５は開としておき、大気連通とするか或は必要に応じて
流体を弾性中空容器２内に供給してもよい。

以上の弾性中空容器２の変形において、ボート７．８間
は可撓性ホース９により連絡しであるので、該弾性中空
容器２の変形によく追従することができる。

次に、新たなシートを金型１２上の形成シート１３に重
ね、再び前記と同様の操作により積層成形する。

以上の操作を繰り返すことにより、所要数の積層シート
１４が成形される（第７図）。更に上型を載せて、加熱
炉内にそのまま入れて加熱処理することにより、積層シ
ートが一体に硬化する。加熱硬化後積層シート１４を金
型１２から外すことにより積層型軽量高強度部材１５が
得られる（第８図）。該金型１２には離型剤が塗布され
ているので、容易に取り外すことができる。

なお、本発明のシート積層用押型はプリプレグシートの
積層成形ばかりでなく、他の多くのシート材料の成形、
積層成形に適用することができること等本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明のシート積層用押型によれば、
下記の如き種々の優れた効果を発揮する。

■　押型による成形後、押型退却時に押型の成形面と成
形シート面との間に流体層を形成するようにしたので、
押型にシートが付着することを防止でき、機械作業によ
り自動的に積層成形をすることができ、従来のような人
手による作業が不要となる。

＜ｎ＞　　自動化が可能なため積層時間を短縮できる◎
■　自動化が可能なため省人化が可能である。

■　自動化が可能なため、品質が向上し安定化できる。

■　自動化が可能なため、終夜運転が可能である。

■　（ＩＤ−（７）により積層型軽量高強度部材の大幅
なコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の押型の一実施例の説明図、第２図乃至
第８図は第１図に示した押型によるシートの積層成形工
程を示す説明図であり、第２図はシートを金型上にセッ
トした状態の説明図、第３図は押型による成形開始状態
の説明図、第４図は成形終了状態の説明図、第５図は押
型の離間開始状態の説明図、第６図は押型の離間終了状
態の説明図、第７図はシートが金型上に積層成形された
状態の説明図、第８図は加熱硬化後の製品の説明図、第
９図乃至第１１図は従来のシート押型によるプリプレグ
シートの成形作業の説明図であり、第９図はプリプレグ
シートを金型上にセットした状態の説明図、第１０図は
押型によりプリプレグシートを成形した状態を示す説明
図、第１１図は押型を離間した状態を示す説明図である
。 ■は押型取付板、２は弾性中空容器、３は成形面、５は
流体給排ライン、９は可撓性ホース、ｌＯは流体供給ラ
イン、１１はシート積層用押型、１２は金型、１３はシ
ートを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）金型と対峙してシートを加圧成形する押型において
   、少なくとも成形面を可撓性材料により形成した中空体
   の非成形面に、該中空体内に流体を供給、排出するため
   の流体給排ラインを接続し、該中空体の成形面外側に流
   体を供給するための可撓性流体供給ラインを、該中空体
   の非成形面を貫通するよう配設したことを特徴とするシ
   ート積層用押型。