[发明专利]纤维增强塑料的制造方法

说明书

提供一种纤维增强塑料的制造方法，即便是复杂的立体形状的纤维增强塑料，也可以同时抑制曲率较大的凸面或凹面上的皱折或突出的产生。该纤维增强塑料的制造方法是将在连续纤维中浸渍树脂材料而得到的预浸片材赋形为立体形状来制造纤维增强塑料(a)的方法，其中，与所述纤维增强塑料(a)剪切变形的区域(X')对应的、所述预浸片材的区域(X)的至少一部分连续纤维预先在面内方向上弯曲。

本申请是国际申请日为2018年1月15日、申请号为201880006478.1、发明名称为“纤维增强塑料的制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及制造立体形状的纤维增强塑料的方法。

本申请基于2017年1月18日在日本申请的日本特愿2017-006767、以及2017年3月22日在日本提出的日本特愿2017-056123要求优先权，在此援引其内容。

背景技术

立体形状的纤维增强塑料例如可利用如下方法来制造，该方法包括：将在增强纤维基材中浸渍树脂材料而得到的预浸料赋形为立体形状的方法；将增强纤维基材赋形为立体形状而得到立体形状的预成形件，使树脂材料浸渍在预成形件中并使树脂材料固化的方法(树脂转递模塑(RTM)法)等。

在将预浸料赋形为立体形状而得到的纤维增强塑料(包括加工成最终成形件之前的预备成形件)、将增强纤维基材赋形为立体形状而得到的预成形件的形状为曲率较小且具有平缓的凸面或凹面的形状的情况下，可以利用冲压模具对预浸料或增强纤维基材直接赋形。另一方面，在纤维增强塑料、预成形件的形状为曲率较大且具有弯曲程度较大的凸面或凹面的形状的情况下，在利用冲压模具对预浸料或增强纤维基材直接赋形的情况下，在曲率较大的凸面或凹面上容易产生皱折(wrinkling：褶皱)或突出(bridging：桥连)。

作为抑制纤维增强塑料、预成形件中的皱折的产生的方法，例如提出有下述方法。

(1)一边利用夹紧件等夹住预浸料的边缘而对预浸料向外方施加张力，一边利用冲压模具进行赋形而得到预备成形件的方法(专利文献1～3)。

(2)通过利用夹具夹住增强纤维基材的端部进行拉伸，对增强纤维基材施加加载载荷而预先使其剪切变形后，利用冲压模具对剪切变形后的增强纤维基材进行赋形而得到预成形件的方法(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-051077号公报

专利文献2：日本特开2014-073580号公报

专利文献3：日本特开2016-043507号公报

专利文献4：日本特开2015-148021号公报

发明内容

发明要解决的课题

在将预浸料或增强纤维基材赋形为具有曲率较大的凸面或凹面的形状的情况下，在凸面或凹面处，预浸料或增强纤维基材的变形量变大，因此，需要使预浸料或增强纤维基材较大地剪切变形。但是，由于预浸料或增强纤维基材难以剪切变形，因此，不容易追随冲压模具的曲率较大的凸面或凹面。例如，在L形形状的拐角通道(corner channel)(图5)的情况下，在外侧拐角部分，在预浸料或增强纤维基材不能追随冲压模具的外侧拐角部分的凸面的情况下会产生皱折，在内侧拐角部分，在预浸料或增强纤维基材不能追随冲压模具的内侧拐角部分的凹面的情况下会产生突出。

因此，在(1)的方法中，通过对预浸料向外方施加张力，使预浸料成为在施加张力的方向上容易剪切变形的状态，在利用冲压模具赋形时，使预浸料容易追随冲压模具的曲率较大的凸面或凹面。另外，在(2)的方法中，预先对增强纤维基材施加与成形件中的剪切变形的方向相反的方向(正交的方向)的剪切变形，在利用冲压模具赋形时，在曲率较大的凸面或凹面处使增强纤维基材的剪切变形缓和，抑制皱折的产生。