[发明专利]制造至少两个具有纤维强化树脂的产品的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造至少两个具有纤维强化树脂的产品的方法及装置。

背景技术

作为制造纤维强化树脂的方法，已知有树脂传递模塑（RTM）成型法。RTM成型法是注入树脂而浸渍于预先配置在成型模具内的纤维基材之后，进行固化，使纤维强化树脂成型的方法（例如，国际公开第2007/013544号公报）。由于通过成型模具覆盖纤维强化树脂的整个表面，所以形状、表面的成型精度高，因此，该方法作为航空器等的结构部件用的制造方法而被提出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/013544号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在RTM成型法中使用的树脂有多种，但是作为航空器的结构部件用的树脂，多使用环氧树脂等热固化性树脂。在将热固化性树脂向成型模具内注入时，为了提高向纤维基材的树脂材料浸渍性，推荐加热树脂材料，降低粘度。但是，如图1所示，在加热热固化性树脂的情况下，由于进行固化反应，从加热开始经过一定时间后，粘度变高，浸渍性降低。因此，具有适合浸渍的粘度区域的可浸渍时间受到限制，所以存在树脂材料难以通过RTM成型法成型具有复杂形状的产品和具有大容积的产品的问题。

与高压锅成型法（オートクレーブ）相同，RTM成型法需要进行温度及时间的控制、管理，以使成型模具内成为均匀的固化状态。特别是，在航空器的结构部件用的部件中，对品质要求变得严格，因此对温度及时间的控制、管理的要求也变得严格。

因此，从上述问题点可知，为了提高RTM成型法中的生产率而在一个成型模具同时成型多个产品是非常困难的。即，第一，成型模具的结构变得复杂，产品的容积也变大，因此树脂材料难以充分地浸渍于纤维基材。第二，决定固化状态的温度及时间的控制、管理比成型一个产品的情况复杂、困难。而且，除此之外，第三，由于成型模具变得复杂，所以成型模具的清扫变得繁杂，作业性降低。

于是，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种制造方法及制造装置，在制造至少两个具有纤维强化树脂的产品时，即使成型模具的结构复杂、容积变大，也能使树脂材料容易地浸渍于纤维基材，容易地控制、管理用于使树脂材料固化的温度及时间，并且，还能够容易地进行成型模具的清扫。

用于解决技术问题的技术方案

为了实现上述目的，作为其中一个实施方式，本发明的制造至少两个具有纤维强化树脂的、扁平形状的产品的方法包括以下步骤：准备成型模具，所述成型模具形成为，重叠至少两个型腔部，型芯介于所述至少两个型腔部之间，所述至少两个型腔部具有所述至少两个产品的所述扁平形状；在所述成型模具的所述至少两个型腔部，分别配置纤维基材；向所述成型模具内注入树脂材料，使该树脂材料浸渍于所述纤维基材；固化所述树脂材料，形成所述至少两个产品。

在这里，在本说明书中，“扁平形状”是指产品向一个方向（即，将多个产品重叠的方向）受力变形的形状。因此，扁平形状的产品的剖面不限于平的形状，其剖面也可以是弯曲的形状或弯折的形状。作为这样的扁平形状，例如，剖面为波纹形、圆弧形、碗形、杯形、帽形、梳形、T形、V形、W形、M形、N形，朝向重叠的方向的剖面为E形、F形、S形、Z形、L形等形状。这些形状可以排成一列而重合，或相互错开（即，偏移）排列而重叠。

所述至少两个产品可以具有不同的形状，但是优选地，具有实质上相同的形状。另外，作为所述树脂材料，优选地使用链式固化型的树脂组合物。

优选地，所述产品是包括轻量化芯和所述纤维强化树脂的复合材料，所述纤维强化树脂与所述轻量化芯的表面的至少一部分邻接。在这种情况下，所述纤维基材的配置步骤包括：在所述各型腔内配置第二型芯和与所述第二型芯邻接的纤维基材，所述第二型芯的一部分所拥有的形状和所述轻量化芯的与所述纤维强化树脂邻接的部分的形状实质上相同。优选地，所述产品的形成步骤进一步包括：在固化所述树脂材料之后，使在所述成型模具成型的、包括所述纤维基材的固化树脂，与所述第二型芯分离；使所述轻量化芯与包括所述纤维基材的固化树脂一体化，形成所述复合材料。需要说明的是，在本发明的复合材料，所述轻量化芯与所述纤维强化树脂可以直接邻接，也可以利用粘接剂邻接。

另外，在所述复合材料的形成步骤中，可以在配置所述第二型芯的位置，且在具有与所述轻量化芯实质上相同的形状的部分的位置，使所述轻量化芯与包括所述纤维基材的固化树脂一体化。