[发明专利]塑料复合材料箱体的制造方法

说明书

本发明是关于箱体的制造方法，特别是关于一种热塑性塑料复合材料箱体的制造方法。

通常所用的塑料复合材料的箱体大部分是以注射成形法制成，但根据实际经验，箱体由于体积庞大，成形模具较难制造而且成形条件亦较难配合，因此不合格率甚高，再加上所使用的塑料复合材料其增强材料必须是短纤维才能与塑料基材熔融混炼以注射成形，所以，用该种方法制出的成品在强度上并不好。

因此，本发明的主要目的在于提供一种热塑性塑料复合材料箱体的制造方法，其可以减少成品的不合格率。

本发明的又一目的在于提供一种热塑性塑料复合材料箱体的制造方法，它是以长纤维物质（即连续纤维物质）作为增强材料，因此成品在强度上比注射成形制造的成品要高。

因此，为达到上述目的，本发明的热塑性塑料复合材料箱体的制造方法，是以热塑性塑料为基材，以长纤维物质为增强材料，首先裁剪预定数目呈平伸状之热塑性塑料薄膜及具有预定纤维取向之长纤维薄板并将其依序交叉叠置成一具有预定厚度之层合板;再将该层合板置入一模具内，并对该模具加热至温度至少达到各该热塑性塑料薄膜层的熔点;然后，在维持该温度之状态下，对该层合板施加预定压力，用以使各热塑性塑料薄膜层熔化并渗入各长纤维薄板层的各纤维束之间;最后，当前述步骤进行一预定时间后，冷却该模具，用以使融熔的热塑性塑料固化，如此得到一完整之箱体。

下面列举若干本发明的较佳实施例并配合附图作进一步的说明，其中：

图1为本发明一较佳实施例中层合板的部分剖视立体图;

图2为本发明一较佳实施例中将层合板置入公、母模间并将其闭合后的剖面视图;

图3为本发明一较佳实施例的成品立体图;

图4为本发明另一较佳实施例中将层合板置入公、母模后的剖面视图，其中该层合板外侧面贴覆一耐高温的弹性垫;

图5为本发明又一较佳实施例中将层合板置入公、母模后的剖面视图，其中该层合板的外侧面铺设有一耐高温的弹性袋体;

图6为本发明再一较佳实施例中其层合板的各热塑性薄膜层具有呈网状的表面的立体示意图。

参考图1至图3，在本发明的箱体制造方法的一个较佳实施例中是用三张矩形的热塑性塑料薄膜11、13、15以及二张呈矩形且纤维取向为±30°的长纤维薄板12、14依序交叉叠置成一矩形层合板20。各该热塑性塑料薄膜11、13、15可由聚酰胺（例如尼龙）制成，各该长纤维薄板12、14可用长度在0.1-10m或者更长的碳纤维、硼纤维、玻璃纤维等制成。前述各该薄膜及薄板层可以分开制造再叠置在一起，或者先以长纤维束缠贴于各热塑性塑料薄膜的表面上。

当该层合板20制成后，将其置入于一公模31及一母模32之间。该公模31设有一矩形凸出部分33，该母模32设有一尺寸较大的矩形凹入部分34，用以在二者闭合后形成一个对应于箱体形状的模穴36，而使该层合板20依据该模穴36成型。

当该公、母模31、32闭合后，利用油压机以分段方式于不同时间对二者施加外压，以使二者可紧密的靠合在一起。在此同时，将该公、母模31、32加热至220℃，用以使各热塑性薄膜11、13、15呈融熔状态并渗入各长纤维薄板之各纤维束之间。

当对该公、母模31、32加压加热一预定时间后，将二者冷却，用以使呈融熔状态的热塑性塑料固化，如此，当打开该公、母模31、32后即可取出一完整的箱体40。

再参考虑图4和图5，在本发明制造方法的另一较佳实施例中，是在该层合板20尚未置入公、母模31、32之前，于该公模31的矩形凸出部分33上预先铺设一个用耐高温且具有弹性的材料（如硅橡胶）制成的衬垫37。该公模31的本体设有一通气道38以及若干与该模穴36相通之通气孔39，藉此，当该层合板20置入该模穴36后，可于加热的同时，以压力递增之方式分段地将加压气体（如图4箭头方向所示）经该通气道38及各该通气孔39引入该模穴36内，用以推顶该衬垫37并进而迫压该层合板20以使融熔的热塑性塑料可以更均匀地渗入各长纤维束之间。另外，该衬垫37亦可用一中空袋体50取代（如图5所示），而加压气体则由该袋体50的入口引入。

另外，再参考图6，在本发明制造方法的再一较佳实施例中，各热塑性塑料薄膜层51、53、55可以使其具有网状的表面，用以加速其融熔的时间，以及易于调整层合板60中热塑性塑料基材及长纤维增强材料的比例。

由前述可知，本发明的制造方法是采用模压方式，因此在成型条件上较易于控制，所以可降低成品之不合格率。再者，其成品是以长纤维物质作为增强材料，因此在强度上会较通常采用短纤维为增强材料的成品要高。而且，最重要的一点是，按照本发明的制造方法所制出的成品，在单位厚度下的层合数将比其他制造方法多，因此相当坚固耐用。