[发明专利]纤维强化复合材料的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供一种纤维强化复合材料的制造方法，在强化纤维片中含浸树脂并使其固化时，在模具的内部产生磁场，使树脂在模具内部良好地流动，由此能够防止在强化纤维片中树脂变为未填充状态。本发明的成型模具由上模具和下模具构成。作为上模具和下模具闭合时形成的二者的空隙，构成有空腔。另外，为了使含有磁性体粉的树脂良好地流动，成型模具沿着面对空腔的内壁配置有磁体。上模具从注入口向空腔的周边部，列状配置有多个磁体。同样，下模具也从注入口向空腔的周边部，列状配置有多个磁体。

技术领域

本发明涉及纤维强化复合材料的制造方法，尤其涉及在成型模具的内部将树脂含浸在强化纤维片中并使其固化时使用磁力以将树脂良好地含浸的纤维强化复合材料的制造方法。

背景技术

近年来，作为纤维强化复合材料的制造方法，使用树脂传递成型(RTM)法和反应注射成型(RIM)法等。这些方法是将层叠多个强化纤维片而成的层叠体设置在模具内，合模后，注入未固化的树脂，并且含浸在层叠体中而固化。通过该方法，可以对由未含浸有树脂的干燥基材组成的层叠体进行赋形，因此可以制造形状较为复杂的成型品。

但是，含浸树脂之前的强化纤维片在运送中，层叠的强化纤维片会变得散乱等，操作性差。因此，通常在含浸树脂的正式赋形之前，设置预备赋形工序(专利文献1)。

预备赋形工序是在预备赋形用的模具中设置一个强化纤维片，在其表面散布粉末状的粘合材料，在上面层叠下一强化纤维片。依次反复进行这些操作，形成强化纤维片的层叠体，之后通过预备赋形模具进行合模。由此，在将强化纤维片彼此粘合的同时，形成预备赋形为适合于之后的正式赋形的形状的预成型体。在正式赋形工序中，通过将该预成型体设置在正式赋形用的模具中来使定位更加容易，防止正式赋形时的错位。

另一方面，专利文献2和专利文献3记载了使用磁力对纤维强化复合材料进行树脂成型的方法。专利文献2是在使用模具对FRP制部件进行成型时，在成型模具的内部配置磁体，将混入有磁性粉末的熔融树脂注入到成型模具的内部，由此使磁性粉末集中在磁体附近，提高该部分的耐摩耗性。专利文献3是在进行预备赋形时，用磁性体的套盒与磁体夹着强化纤维基材，向模具的模孔插入套盒，由此使强化纤维基材沿着模具弯曲。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2008-179130号公报

专利文献2：(日本)特开平7-266374号公报

专利文献3：(日本)特开2016-10926号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在如上述专利文献1记载的在正式赋形工序之前进行预备赋形的纤维强化复合材料的制造方法中，由于制造工序复杂化且用于制造的模具增加，因此存在制造成本增加的问题。

作为该问题的应对方法，考虑有不通过上述预备赋形，而是将强化纤维片设置在模具(金型)中，向模具内部注入树脂，由此将该树脂含浸在强化纤维片中，之后，将注入的树脂在模具内部固化。

当不进行这种预备赋形，而是要通过将树脂注入到模具中来在强化纤维片中含浸树脂并使其固化时，形状复杂的部分有可能会产生树脂未充分含浸在强化纤维片中的未含浸区域。当为了避免这种问题而在形状变复杂部分的成型模具中形成多个树脂注入口时，成型模具的形状会变得复杂，注入树脂时的控制工序也会变得复杂，结果可能会产生制造成本变高的问题。

另外，专利文献2记载的成型方法虽然是通过模具空腔内置的磁体(磁石)来使磁性粉末集中，但由于其不会提高树脂的流动性，因此没有解决产生上述未含浸区域的问题。此外，专利文献3记载的成型方法只是为了在模具内部将强化纤维基材制成规定形状而使用磁力，该方法也不会提高树脂的流动性，因此没有解决产生上述未含浸区域的问题。