[發(fā)明專利]纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型裝置和纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680077515.9
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN108472839B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 村上務(wù);大淵健郎;田中真一
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社IHI
• 主分類號: B29C43/36
• 分類號: B29C43/36;B29C33/02;B29C43/18;B29C43/54;B29K105/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;陳彥

纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型裝置具備：具有腔體(21)的下模具(2)；具有在與腔體(21)之間夾入預(yù)浸料層疊體(P)的芯體(31)的上模具(3)；介由下模具(2)、上模具(3)加熱預(yù)浸料層疊體(P)的筒形加熱器(4)以及介由下模具(2)、上模具(3)冷卻預(yù)浸料層疊體(P)的冷卻介質(zhì)流路(5)，下模具(2)、上模具(3)隨著冷卻時的預(yù)浸料層疊體(P)的熱塑性樹脂的收縮而相互接近，所述成型裝置具備：在腔體(21)內(nèi)出沒的銷(11)、使銷(11)出沒于腔體(21)內(nèi)的氣缸(13)、在冷卻中使銷(11)突出至腔體(21)內(nèi)并與預(yù)浸料層疊體(P)抵接，從而施加壓力的控制部(6)。不會延長成型時間，并能夠成型在層疊厚度較厚的預(yù)浸料層疊體的端部不產(chǎn)生層間剝離的纖維增強(qiáng)復(fù)合部件。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于成型纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型裝置和纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型方法，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合部件具有多張?jiān)陂L碳纖維中含浸樹脂而形成為片狀且相互層疊的預(yù)浸料。

背景技術(shù)

將上述長碳纖維例如利用作為基體的熱塑性樹脂而形成為片狀的預(yù)浸料，并層疊多張?jiān)擃A(yù)浸料來成型熱塑性CFRP部件(纖維增強(qiáng)復(fù)合部材)時，已經(jīng)確立有使用高壓釜的成型法，但近年來，作為代替該使用高壓釜的成型法的成型法，正在構(gòu)建使用成型裝置的模具熱壓成型法。

通過該模具熱壓成型法來成型纖維增強(qiáng)復(fù)合部件時，將層疊多張片狀預(yù)浸料而成的預(yù)浸料層疊體投入到成型裝置的一對成型模具之間，加熱到熔融溫度(作為基體的樹脂為熱固性樹脂時為固化溫度)以上，并且由一對成型模具對熱塑性樹脂已熔融的預(yù)浸料層疊體進(jìn)行加壓。

接著，在該加壓后，由一對成型模具對熱塑性樹脂進(jìn)行冷卻，直至即使打開模具，成型品也不會破損或變形的溫度，從而得到所需形狀的纖維增強(qiáng)復(fù)合部件。

以往，作為上述纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型裝置，有例如記載于專利文獻(xiàn)1的成型裝置，該成型裝置具備加熱器，所述加熱器用于加熱一對成型模具的與預(yù)浸料層疊體接觸的各外觀設(shè)計(jì)面(意匠面)。

該加熱器通過用發(fā)熱部分加熱由空氣供給源供給的空氣，并吹向成型模具的外觀設(shè)計(jì)面的背面?zhèn)龋瑏砑訜嵬庥^設(shè)計(jì)面。另一方面，該加熱器通過停止向發(fā)熱部分的電源供給，并將空氣直接吹向成型模具的外觀設(shè)計(jì)面的背面?zhèn)龋瑥亩蛊渥鳛樯崞鱽戆l(fā)揮功能。

這樣的纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型裝置中，在熱塑性樹脂冷卻時，伴隨著熱塑性樹脂收縮，由一對成型模具繼續(xù)加壓，從而會減小預(yù)浸料層疊體的收容空間(腔體)的容積。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：US 2012/0267828 A1

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

這里，在預(yù)浸料層疊體的端部的層疊厚度與其他部位相比厚時，該預(yù)浸料層疊體的端部的收縮量與其他部位相比會變大。但是，上述以往的纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型裝置中，不能使一對成型模具彼此隨著層疊厚度厚的預(yù)浸料層疊體的端部的收縮而接近。

即，上述以往的成型裝置中，在加壓后的冷卻中，在預(yù)浸料層疊體端部的層疊面中的例如層疊厚度中央部分，有可能會產(chǎn)生超過端部的余量部分(在該成型后通過機(jī)械加工而切削下來的部分)而出現(xiàn)在制品中那樣的層間剝離。

這時，嘗試了從層疊厚度厚的預(yù)浸料層疊體的端部開始冷卻，隔著時間差而開始冷卻其他部位，但這樣的應(yīng)對，雖然防止了預(yù)浸料層疊體端部的層疊面的層疊厚度中央部分的層間剝離，但也存在由于冷卻中隔著時間差，因而相應(yīng)地會使成型時間延長的問題，因此解決這樣的問題就成了一直以來的課題。

本公開是著眼于上述一直以來的課題而進(jìn)行的，其目的在于，提供一種纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型裝置和纖維增強(qiáng)復(fù)合部件的成型方法，其即使在預(yù)浸料層疊體的端部的層疊厚度比其他部位厚的情況下，也不會延長成型時間，能夠成型在預(yù)浸料層疊體的端部不產(chǎn)生層間剝離的纖維增強(qiáng)復(fù)合部件。