[發(fā)明專利]結構體的制造方法和結構體

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010758370.7
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN114055804A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 松本敬三;松崎雄一郎;辻本竜太
• 申請（專利權）人: 高飛設計股份有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B32B9/00;B32B9/04;B32B17/02;B32B17/12;B32B27/02;B32B27/34;B32B15/02;B32B15/14;B32B27/04;B32B1/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供一種盡管成本低但仍然具有高形狀精度和強度的結構體的制造方法和結構體。結構體的制造方法具有：將多片包含強化纖維和未固化的熱固化性樹脂的片材卷繞至芯棒MD的周圍而形成筒狀的層疊體LM的第一工序；將前述層疊體LM的整周用條帶TP壓迫的第二工序；將前述層疊體LM加熱至前述熱固化性樹脂完全固化之前的狀態(tài)為止的第三工序；自前述層疊體LM拔出前述芯棒MD的第四工序；將卷繞有前述條帶TP的前述層疊體LM配置在成形模具UD、LD內并加壓，將前述層疊體LM加熱至前述熱固化性樹脂完全固化為止的第五工序；以及從前述成形模具UD、LD中取出前述層疊體LM，并剝掉前述條帶TP的第六工序。

技術領域

本發(fā)明涉及結構體的制造方法和結構體。

背景技術

從部件輕量化的觀點出發(fā)，嘗試將金屬制的結構體替換成例如用樹脂加固碳纖維等強化纖維而得到的FRP(Fiber Reinforced Plastics，纖維增強塑料)制的結構體。此處，作為FRP制的結構體，已知例如已經用于自行車框架等的中空圓筒構件。

然而，自行車的框架原本是將金屬制的圓管道接合而成的產物，因此，除去接合部的問題等之外，比較容易將其替換成FRP制的中空圓筒構件。另一方面，用于例如車輛的結構體因其設置空間有限而存在難以直接使用中空圓筒構件的問題。因而，為了能夠以結構體的形式廣泛使用，存在想要將FRP制的結構體形成為板狀或非圓形中空截面形狀(例如方筒狀)的要求。

作為形成板狀的FRP制結構體的一個方案，有將多片預浸料層疊在成形模具上并使其完全固化的方法。預浸料是指使環(huán)氧樹脂等熱固化性樹脂均勻地浸滲至強化纖維，并加熱或干燥而制成半固化狀態(tài)的片狀的強化塑料成形品。

然而，如此形成的FRP制結構體存在容易在固化過程中產生應變、得不到精度良好的平板形狀的問題。

此外，對如此層疊而形成的板狀的FRP制結構體的兩端反復施加扭轉變形時，在上表面?zhèn)鹊钠呐c下表面?zhèn)鹊钠闹g產生相對移動。因此，在結構體的中央寬度方向的兩個邊緣，容易出現(xiàn)片材的粘接剝離而纖維剝落，存在導致強度降低的問題。

另一方面，作為形成非圓形中空截面形狀的FRP制結構體的一個方案，存在如下方法：將在外周配置有層疊預浸料等的撓性中空芯子配置在成形模具內，通過加壓使中空芯子膨脹并進行加熱，由此使預浸料的外表面與模具相符并成形。然而，若通過這種制法來進行成形，則在成形時的加壓/加熱工序中產生的預浸料的壁厚變化時，存在因無法追隨與模具相符的形狀變化的強化纖維而產生褶皺、空孔、樹脂富集之虞。由此，導致FRP制結構體的制品品質、制品強度的降低。

與此相對，作為形成具有非圓形中空截面形狀的FRP制結構體的技術，公開了專利文獻1所示的技術。根據(jù)專利文獻1中公開的技術，通過將在外周配置有強化纖維基材的中空芯子配置在成形模具的模腔內，并合模后，一邊對芯子內進行加壓一邊向成形模具內注入樹脂，從而能夠成型為FRP中空結構體。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-159457號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的問題

根據(jù)專利文獻1的技術，據(jù)稱通過一邊對配置在成形模具內的中空芯子進行加壓一邊向成形模具內注入樹脂，能夠避免FRP中空結構體產生褶皺、空孔等不良情況。然而，該技術中需要用于向成形模具內注入樹脂的樹脂流路等大型設備，存在消耗成本的問題。

因而，本發(fā)明的目的在于，提供盡管成本低但仍然具有高形狀精度和強度的結構體的制造方法和結構體。

用于解決問題的方案

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的結構體的制造方法具有如下工序：