制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品的方法及裝置制造方法
【專利摘要】一種制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的、扁平形狀的產(chǎn)品的制造方法及制造裝置，在制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品時(shí)，即使成型模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容積變大，也能夠使樹(shù)脂材料容易地向纖維基材浸漬，容易地控制、管理用于使樹(shù)脂材料固化的溫度及時(shí)間，并且使成型模具的清掃容易。為了同時(shí)制造多個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的扁平形狀的產(chǎn)品，首先，準(zhǔn)備成型模具（11），該成型模具（11）形成為：重疊多個(gè)型腔部（12a、12b），型芯（13）介于所述多個(gè)型腔部（12a、12b）之間，所述多個(gè)型腔部（12a、12b）具有所述多個(gè)產(chǎn)品的扁平形狀。然后，分別在所述型腔部配置纖維基材（1），向成型模具（11）內(nèi)注入樹(shù)脂材料，使該樹(shù)脂材料浸漬于纖維基材（1）并固化，由此，同時(shí)成型多個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為制造纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的方法，已知有樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)成型法。RTM成型法是注入樹(shù)脂而浸潰于預(yù)先配置在成型模具內(nèi)的纖維基材之后，進(jìn)行固化，使纖維強(qiáng)化樹(shù)脂成型的方法(例如，國(guó)際公開(kāi)第2007/013544號(hào)公報(bào))。由于通過(guò)成型模具覆蓋纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的整個(gè)表面，所以形狀、表面的成型精度高，因此，該方法作為航空器等的結(jié)構(gòu)部件用的制造方法而被提出。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2007/013544號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]在RTM成型法中使用的樹(shù)脂有多種，但是作為航空器的結(jié)構(gòu)部件用的樹(shù)脂，多使用環(huán)氧樹(shù)脂等熱固化性樹(shù)脂。在將熱固化性樹(shù)脂向成型模具內(nèi)注入時(shí)，為了提高向纖維基材的樹(shù)脂材料浸潰性，推薦加熱樹(shù)脂材料，降低粘度。但是，如圖1所示，在加熱熱固化性樹(shù)脂的情況下，由于進(jìn)行固化反應(yīng)，從加熱開(kāi)始經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，粘度變高，浸潰性降低。因此，具有適合浸潰的粘度區(qū)域的可浸潰時(shí)間受到限制，所以存在樹(shù)脂材料難以通過(guò)RTM成型法成型具有復(fù)雜形狀的產(chǎn)品和具有大容積的產(chǎn)品的問(wèn)題。
[0008]與高壓鍋成型法(才一卜々>一7')相同，RTM成型法需要進(jìn)行溫度及時(shí)間的控制、管理，以使成型模具內(nèi)成為均勻的固化狀態(tài)。特別是，在航空器的結(jié)構(gòu)部件用的部件中，對(duì)品質(zhì)要求變得嚴(yán)格，因此對(duì)溫度及時(shí)間的控制、管理的要求也變得嚴(yán)格。
[0009]因此，從上述問(wèn)題點(diǎn)可知，為了提高RTM成型法中的生產(chǎn)率而在一個(gè)成型模具同時(shí)成型多個(gè)產(chǎn)品是非常困難的。即，第一，成型模具的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，產(chǎn)品的容積也變大，因此樹(shù)脂材料難以充分地浸潰于纖維基材。第二，決定固化狀態(tài)的溫度及時(shí)間的控制、管理比成型一個(gè)產(chǎn)品的情況復(fù)雜、困難。而且，除此之外，第三，由于成型模具變得復(fù)雜，所以成型模具的清掃變得繁雜，作業(yè)性降低。
[0010]于是，鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種制造方法及制造裝置，在制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品時(shí)，即使成型模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容積變大，也能使樹(shù)脂材料容易地浸潰于纖維基材，容易地控制、管理用于使樹(shù)脂材料固化的溫度及時(shí)間，并且，還能夠容易地進(jìn)行成型模具的清掃。
[0011]用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為其中一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明的制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的、扁平形狀的產(chǎn)品的方法包括以下步驟:準(zhǔn)備成型模具，所述成型模具形成為，重疊至少兩個(gè)型腔部，型芯介于所述至少兩個(gè)型腔部之間，所述至少兩個(gè)型腔部具有所述至少兩個(gè)產(chǎn)品的所述扁平形狀；在所述成型模具的所述至少兩個(gè)型腔部，分別配置纖維基材；向所述成型模具內(nèi)注入樹(shù)脂材料，使該樹(shù)脂材料浸潰于所述纖維基材；固化所述樹(shù)脂材料，形成所述至少兩個(gè)產(chǎn)品。
[0013]在這里，在本說(shuō)明書(shū)中，“扁平形狀”是指產(chǎn)品向一個(gè)方向(B卩，將多個(gè)產(chǎn)品重疊的方向)受力變形的形狀。因此，扁平形狀的產(chǎn)品的剖面不限于平的形狀，其剖面也可以是彎曲的形狀或彎折的形狀。作為這樣的扁平形狀，例如，剖面為波紋形、圓弧形、碗形、杯形、帽形、梳形、T形、V形、W形、M形、N形，朝向重疊的方向的剖面為E形、F形、S形、Z形、L形等形狀。這些形狀可以排成一列而重合，或相互錯(cuò)開(kāi)(即，偏移)排列而重疊。
[0014]所述至少兩個(gè)產(chǎn)品可以具有不同的形狀，但是優(yōu)選地，具有實(shí)質(zhì)上相同的形狀。另夕卜，作為所述樹(shù)脂材料，優(yōu)選地使用鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物。
[0015]優(yōu)選地，所述產(chǎn)品是包括輕量化芯和所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的復(fù)合材料，所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與所述輕量化芯的表面的至少一部分鄰接。在這種情況下，所述纖維基材的配置步驟包括:在所述各型腔內(nèi)配置第二型芯和與所述第二型芯鄰接的纖維基材，所述第二型芯的一部分所擁有的形狀和所述輕量化芯的與所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分的形狀實(shí)質(zhì)上相同。優(yōu)選地，所述產(chǎn)品的形成步驟進(jìn)一步包括:在固化所述樹(shù)脂材料之后，使在所述成型模具成型的、包括所述纖維基材的固化樹(shù)脂，與所述第二型芯分離；使所述輕量化芯與包括所述纖維基材的固化樹(shù)脂一體化，形成所述復(fù)合材料。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的復(fù)合材料，所述輕量化芯與所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂可以直接鄰接，也可以利用粘接劑鄰接。
[0016]另外，在所述復(fù)合材料的形成步驟中，可以在配置所述第二型芯的位置，且在具有與所述輕量化芯實(shí)質(zhì)上相同的形狀的部分的位置，使所述輕量化芯與包括所述纖維基材的固化樹(shù)脂一體化。
[0017]作為其他實(shí)施方式，本發(fā)明的制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的、扁平形狀的產(chǎn)品裝置，包括:成型模具，其通過(guò)在至少兩個(gè)型腔部?jī)?nèi)分別配置纖維基材之后，注入樹(shù)脂材料，使該樹(shù)脂材料浸潰于所述纖維基材并固化，由此形成所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂，所述至少兩個(gè)型腔部具有所述至少兩個(gè)產(chǎn)品的所述扁平形狀；型芯，所述至少兩個(gè)型腔部重疊，所述型芯介于所述至少兩個(gè)型腔部之間。
[0018]優(yōu)選地，所述產(chǎn)品是包括輕量化芯和所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的復(fù)合材料，所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與所述輕量化芯的表面的至少一部分鄰接。在這種情況下，優(yōu)選地，所述裝置在所述型腔內(nèi)進(jìn)一步包括第二型芯，所述第二型芯的一部分所擁有的形狀和所述輕量化芯的與所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分的形狀實(shí)質(zhì)上相同。優(yōu)選地，在所述型腔內(nèi)，所述第二型芯使具有與所述輕量化芯實(shí)質(zhì)上相同的形狀的部分被配置在所述復(fù)合材料的所述輕量化芯的位置。
[0019]發(fā)明的效果
[0020]這樣，根據(jù)本發(fā)明，將具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品限定為扁平形狀的產(chǎn)品，使成型模具的型腔形成為:具有這樣的產(chǎn)品的扁平形狀的多個(gè)型腔部重疊，并使型芯介于所述多個(gè)型腔部之間。由此，即使成型模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容積變大，樹(shù)脂材料也能夠在短時(shí)間容易地浸潰于纖維基材。另外，用于使樹(shù)脂材料固化的溫度及時(shí)間的控制、管理也變得容易，并且，還能夠容易地進(jìn)行成型模具的清掃。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是在制造本發(fā)明涉及的具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品時(shí)，表示樹(shù)脂浸潰時(shí)的溫度、粘度、時(shí)間的關(guān)系的曲線圖。
[0022]圖2是對(duì)本發(fā)明涉及的制造具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品的方法的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
[0023]圖3是表示本發(fā)明涉及的制造具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品的裝置的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。
[0024]圖4是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0025]圖5是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0026]圖6是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0027]圖7是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0028]圖8是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0029]圖9是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0030]圖10是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0031]圖11是在圖2所示的制造方法的步驟210中，表示圖10所示的成型模具的使用狀態(tài)的剖面示意圖。
[0032]圖12是在圖2所示的制造方法的步驟230中，表示能夠從圖10所示的成型模具得到的產(chǎn)品的剖面示意圖。
[0033]圖13是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0034]圖14是表示使用通過(guò)圖13所示的成型模具得到的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂對(duì)圖2所示的制造方法的步驟220進(jìn)行說(shuō)明的剖面示意圖。
[0035]圖15是表示圖3所示的裝置的成型模具的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖。
[0036]圖16是對(duì)使用圖13或圖15所示的成型模具的情況下的、圖2所示的制造方法的步驟230進(jìn)行說(shuō)明的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，在本實(shí)施方式的多個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品的制造方法100中，首先，執(zhí)行在成型模具配置型芯和纖維基材的步驟110。如圖3所示，作為本發(fā)明的制造裝置的一個(gè)實(shí)施方式的RTM成型裝置10具有成型模具11，在該成型模具11的內(nèi)部形成有用于成型多個(gè)產(chǎn)品的型腔12。需要說(shuō)明的是，該RTM成型裝置10在成型模具11的上下外側(cè)具有一對(duì)壓力機(jī)14，，所述一對(duì)壓力機(jī)14將該成型模具11夾住，從外側(cè)施加壓力。但是也可以使用能夠使成型模具11合模而固定的其他機(jī)構(gòu)。如果是壓力機(jī)，則能夠容易地調(diào)整合模力，所以優(yōu)選為壓力機(jī)。
[0038]成型模具11的一個(gè)端部具有用于向型腔12內(nèi)注入樹(shù)脂材料的樹(shù)脂注入口 15a，所述端部的相反端具有吸引口 15b。樹(shù)脂注入口 15a與用于注入樹(shù)脂材料的機(jī)構(gòu)連接。例如，與注入器16連接。優(yōu)選地，用于注入樹(shù)脂材料的機(jī)構(gòu)附帶對(duì)成型模具內(nèi)加壓的功能。吸引口 15b可以經(jīng)由真空線路17與真空泵18等連接。需要說(shuō)明的是，為了防止樹(shù)脂材料被吸入真空泵18，可以在真空線路17設(shè)置真空阱19等。[0039]對(duì)成型模具11更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，在該實(shí)施例中，成型模具11包括上模11a、下模Ilb和型芯13，該型芯13位于由上模和下模形成的型腔12內(nèi)。該型腔12隔著所述型芯13被分割為兩個(gè)型腔部12a、12b，所述兩個(gè)型腔部12a、12b重疊且剖面具有平的形狀。這些型腔部12a、12b各自用于成型一個(gè)產(chǎn)品。在上模Ila和下模Ilb之間配置有用于密封合模面的密封材料17。
[0040]如圖3所示，通過(guò)型芯13的邊緣部的凹部13a與下模Ilb的內(nèi)壁的突出部Ilc卡合，型芯13被固定在成型模具11的規(guī)定的位置。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不限于此，型芯13也可以與上模Ila而不是下模Ilb卡合，從而固定在規(guī)定的位置上，或者，使用夾具等而固定在規(guī)定的位置上。
[0041]上模11a、下模Ilb及型芯13可以使用通常能夠作為模具材料而被使用的材料，例如，可以是鋁、鋁合金、鐵、不銹鋼或殷鋼等合金鋼等的金屬材料，也可以是纖維強(qiáng)化樹(shù)脂或玻璃材料。另外，這些材料可以不由上述非絕熱性材料，而是由絕熱性材料構(gòu)成。作為絕熱性材料，雖然沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選地，熱傳導(dǎo)率在0.3W/ Cm.K)以下，進(jìn)一步優(yōu)選地，是0.2W/ Cm.K)，最優(yōu)選地，是在0.1ff/ Cm.K)以下的材料。另外，作為材料，優(yōu)選容積比熱小的材料，例如容積比熱在鋁以下的材料。另外，作為材料，優(yōu)選熱容量小的材料，例如熱容量在鋁以下的材料。例如，可以使用表面為耐熱的高分子膜且內(nèi)部為發(fā)泡體的材料。
[0042]然后，在兩個(gè)型腔部12a、12b內(nèi)分別配置平的纖維基材I。作為纖維基材1，可以廣泛使用玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚酰胺纖維7 ^ F'繊維)等纖維強(qiáng)化樹(shù)脂用的纖維。根據(jù)需要，可以在纖維基材I安裝夾具、螺母等部件。根據(jù)需要，可以在型芯13與纖維基材I之間配置剝離板片(e — > 7° 7 ^ )等脫模材料(省略圖示)?；蛘撸部梢詫?duì)型芯13的表面進(jìn)行脫模處理。或者，可以由脫模材料構(gòu)成型芯13。根據(jù)需要，可以將用于在規(guī)定的位置固定纖維基材I的結(jié)構(gòu)設(shè)置在與纖維基材21相接的型芯及成型模具。例如，在圖4中，可以設(shè)置在上模11a、下模Ilb或型芯13。在成型模具11內(nèi)與型芯13 —起配置纖維基材I之后，將上模Ila和下模Ilb合模。在合模后，根據(jù)需要，通過(guò)壓力機(jī)14等夾住成型模具11，從外側(cè)施加壓力。`
[0043]接著，執(zhí)行向型腔12內(nèi)注入樹(shù)脂材料的步驟120。在樹(shù)脂注入步驟之前，根據(jù)需要，通過(guò)吸引口 15b和真空線路17，執(zhí)行通過(guò)真空泵18等對(duì)型腔12內(nèi)減壓的步驟112和對(duì)成型模具內(nèi)的纖維基材進(jìn)行干燥的步驟104。特別是，優(yōu)選地使型腔內(nèi)12減壓至真空狀態(tài)。另外，根據(jù)需要，也可以對(duì)成型模具11加熱。在加熱的情況下，加熱到浸潰溫度、干燥溫度等規(guī)定的溫度。需要說(shuō)明的是，在圖2中，表示了在減壓步驟112之后執(zhí)行干燥步驟114的情況，但是也可以在干燥步驟114之后執(zhí)行減壓步驟112。另外，根據(jù)需要，可以在注入前對(duì)樹(shù)脂材料進(jìn)行預(yù)熱。然后，經(jīng)由樹(shù)脂注入口 15a從注入器16等向型腔12內(nèi)注入樹(shù)脂材料。根據(jù)需要，可以在注入前對(duì)樹(shù)脂材料進(jìn)行預(yù)熱。樹(shù)脂材料通過(guò)型芯13的端部與下模Ilb之間的樹(shù)脂流路、上模Ila或下模Ilb與纖維基材I之間的樹(shù)脂流路、型芯13與纖維基材I之間的樹(shù)脂流路，在成型模具11內(nèi)流動(dòng)，迅速填滿兩個(gè)型腔部12a、12b內(nèi)。根據(jù)需要，也可以在上模11a、下模lib、型芯13的各個(gè)部分設(shè)置樹(shù)脂材料流動(dòng)的樹(shù)脂流路。
[0044]兩個(gè)型腔部12a、12b的剖面為平的形狀且兩個(gè)型腔部12a、12b被重疊配置，因此能夠使樹(shù)脂材料容易地填滿兩個(gè)型腔部12a、12b內(nèi)。而且，樹(shù)脂材料容易浸潰于分別配置的纖維基材I。此時(shí)，根據(jù)需要，可以關(guān)閉真空配管，通過(guò)用于注入樹(shù)脂材料的機(jī)構(gòu)，例如注入器16等進(jìn)行加壓。通過(guò)利用注入器16等進(jìn)行加壓，能夠促進(jìn)樹(shù)脂材料的浸潰。另外，在以樹(shù)脂材料填滿型腔12內(nèi)后，根據(jù)需要，關(guān)閉吸引口 15b，通過(guò)來(lái)自樹(shù)脂注入口 15a的壓力，對(duì)型腔12內(nèi)加壓(步驟122)。作為加壓力優(yōu)選為3個(gè)大氣壓以上，進(jìn)一步優(yōu)選為5個(gè)大氣壓以上，最優(yōu)選的是10個(gè)大氣壓以上。另外，型腔14內(nèi)的壓力的上限沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選在100個(gè)大氣壓以下。在樹(shù)脂材料浸潰于纖維基材I后，根據(jù)需要，可以使用壓力機(jī)14等進(jìn)一步夾緊成型模具11。
[0045]然后，執(zhí)行使注入的樹(shù)脂材料固化的步驟130。根據(jù)所使用的樹(shù)脂材料，固化可以通過(guò)施加熱或者紫外線(UV)，或者，施加熱和紫外線而進(jìn)行。加熱可以通過(guò)安裝在例如壓力機(jī)14等或成型夾具的加熱器等的加熱功能而進(jìn)行。另外，UV的照射可以使用UV燈(省略圖示)等進(jìn)行。由于注入了樹(shù)脂材料的兩個(gè)型腔部12a、12b的剖面為平的形狀，且兩個(gè)型腔部12a、12b被重合配置，因此能夠容易地進(jìn)行用于固化的加熱及時(shí)間的控制、管理。在樹(shù)脂材料固化之后，從成型模具11取出具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的產(chǎn)品。
[0046]另外，雖然為了成型兩個(gè)產(chǎn)品，成型模具11具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但是兩個(gè)型腔部12a、12b是以能夠從上模IIa和下模Ilb取下的型芯13介于所述兩個(gè)型腔部12a、12b的方式形成的，因此成型模具11的清掃是容易的。
[0047]需要說(shuō)明的是，作為使用的樹(shù)脂材料，雖然沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選地使用鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物?！版?zhǔn)焦袒?連鎖硬化型)的樹(shù)脂組合物”是具有以下特征的樹(shù)脂:通過(guò)熱、UV等能量線的照射開(kāi)始固化，在固化時(shí)，產(chǎn)生固化反應(yīng)熱，固化反應(yīng)通過(guò)該固化反應(yīng)熱而鏈?zhǔn)竭M(jìn)行，從而持續(xù)地產(chǎn)生固化反應(yīng)熱，無(wú)論組合物中是否存在能量線遮蔽性物質(zhì)，在沒(méi)有能量線的照射的情況下，固化反應(yīng)通過(guò)固化反應(yīng)的自發(fā)熱也能夠鏈?zhǔn)竭M(jìn)行((日本)特開(kāi)平11-193322號(hào)公報(bào)、(日本)專利第3950241號(hào)公報(bào)、(日本)專利第3944217號(hào)公報(bào))。
[0048]作為這樣的鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物，可以使用例如在光聚合性低聚物或光聚合性單體等光聚合性樹(shù)脂成分中配合有聚合引發(fā)劑成分的樹(shù)脂組合物，所述聚合引發(fā)劑成分是以光聚合引發(fā)劑、通過(guò)光和熱兩者引發(fā)聚合的光熱聚合引發(fā)劑為組分的包含二組分以上的聚合引發(fā)劑。作為光聚合性樹(shù)脂成分，優(yōu)選陽(yáng)離子類樹(shù)脂，更優(yōu)選的是環(huán)氧樹(shù)脂，進(jìn)一步優(yōu)選為脂環(huán)式環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化聚烯烴樹(shù)脂。作為光聚合引發(fā)劑，優(yōu)選重氮鎗鹽、碘鎗鹽、吡啶鎗鹽、鱗鹽、锍鹽、鐵-丙二烯化合物及磺酸酯。作為光熱聚合引發(fā)劑，優(yōu)選芳基锍鹽。優(yōu)選地，相對(duì)于光聚合性樹(shù)脂成分100重量份，包含0.5?6.0重量份的聚合引發(fā)劑成分。優(yōu)選地，光熱聚合引發(fā)劑/光聚合引發(fā)劑的重量比為I?4。
[0049]另外，作為鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物，可以使用例如在光聚合性樹(shù)脂成分中配合有光聚合引發(fā)劑成分和用于使光聚合性樹(shù)脂成分常溫固化或加熱固化的固化劑成分的樹(shù)脂組合物((日本)特開(kāi)2001-89639號(hào)公報(bào)、(日本)專利第4108094號(hào)公報(bào)、(日本)專利第4241721號(hào)公報(bào))。在該樹(shù)脂組合物中，作為光聚合性樹(shù)脂成分，優(yōu)選分子結(jié)構(gòu)中具有環(huán)狀醚結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂。作為光聚合引發(fā)劑成分，優(yōu)選鐵-丙二烯系化合物或锍鹽。作為固化劑成分，優(yōu)選酸酐。優(yōu)選地，相對(duì)于Imol的光聚合性樹(shù)脂成分，以0.1?1.4mol的比例配合固化劑成分。另外，相對(duì)于樹(shù)脂組合物中的光聚合引發(fā)劑成分以外的總重量為100重量份的其他成分，優(yōu)選以0.1?6.0重量份的比例配合光聚合引發(fā)劑成分。
[0050]進(jìn)一步地，作為鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物，例如，可以使用包含分子內(nèi)具有兩個(gè)環(huán)己烯氧化物的脂環(huán)式環(huán)氧化合物和改性雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，在上述兩成分的總計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，脂環(huán)式環(huán)氧化合物的含量為25?90質(zhì)量％的樹(shù)脂組合物；或者，使用包含分子內(nèi)具有兩個(gè)環(huán)己烯氧化物的脂環(huán)式環(huán)氧化合物、改性雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和液態(tài)雙酚型環(huán)氧樹(shù)月旨，在上述三成分的總計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，脂環(huán)式環(huán)氧化合物的含量為25?90質(zhì)量％的樹(shù)脂組合物((日本)特開(kāi)2011-079989號(hào)公報(bào))。
[0051]通過(guò)使用這樣的鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物，通過(guò)施加熱、UV等的能量來(lái)引發(fā)鏈?zhǔn)焦袒磻?yīng)，能夠使成型模具11內(nèi)的樹(shù)脂材料固化。即使型芯13是難以對(duì)樹(shù)脂材料整體均等地施加用于固化的能量的形狀，鏈?zhǔn)焦袒磻?yīng)也能夠通過(guò)自發(fā)熱使固化反應(yīng)鏈?zhǔn)竭M(jìn)行，因此能夠在短時(shí)間完成樹(shù)脂材料整體的固化。固化時(shí)間根據(jù)成型對(duì)象的大小、板厚、樹(shù)脂的種類等變化，例如，在縱向和橫向的長(zhǎng)度為Im厚度為2mm左右的一般的CFRP (碳纖維強(qiáng)化樹(shù)脂)的情況下，從鏈?zhǔn)焦袒_(kāi)始到固化結(jié)束為止大概是I?10分鐘左右。固化可以進(jìn)行到能夠?qū)?shù)脂材料進(jìn)行處理的狀態(tài)。例如，只要含有纖維基材的固化的樹(shù)脂材料在常溫下能夠維持其形狀，就能夠進(jìn)行處理。鏈?zhǔn)焦袒磻?yīng)結(jié)束后，鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物固化到這樣能夠進(jìn)行處理的狀態(tài)。
[0052]然后，在樹(shù)脂注入步驟之后，執(zhí)行使注入的樹(shù)脂材料固化的步驟130。需要說(shuō)明的是，固化步驟130中的固化包括半固化。在本說(shuō)明書(shū)中，“半固化”是指樹(shù)脂材料雖然已經(jīng)固體化，卻是交聯(lián)反應(yīng)沒(méi)有全部完成的狀態(tài)的固化，即，是進(jìn)行到能夠進(jìn)行處理的狀態(tài)的固化狀態(tài)。當(dāng)然，在該固化步驟130中可以使樹(shù)脂材料完全固化。在固化步驟130中加熱的情況下，雖然溫度根據(jù)樹(shù)脂材料的組成和使用的催化劑而不同，但是例如優(yōu)選80°C?250°C，其中，更優(yōu)選的是110°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為150°C以上。另外，通過(guò)在成型模具11及型芯13使用非絕熱性材料，能夠容易地進(jìn)行固化中的樹(shù)脂材料的溫度控制。
[0053]在固化步驟130之后，執(zhí)行從成型模具取出型芯和纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的步驟140。需要說(shuō)明的是，在該取出步驟130之前，根據(jù)需要，執(zhí)行冷卻成型模具的步驟132。冷卻例如可以使用水冷機(jī)等的冷卻設(shè)備(省略圖示)。通過(guò)冷卻成型模具11，成型模具11的處理、型芯13及纖維強(qiáng)化樹(shù)脂從成型模具11的取出能夠安全且容易地進(jìn)行。
[0054]作為樹(shù)脂材料，除鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物之外，還可以使用固化型樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂。作為固化型樹(shù)脂，可以使用例如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、苯并噁嗪樹(shù)脂等。在固化步驟130中對(duì)固化型樹(shù)脂進(jìn)行加熱的情況下，雖然根據(jù)其成分會(huì)有所不同，但是優(yōu)選在100?350°C的范圍。作為熱塑性樹(shù)脂，例如，可以使用 PPS、PEEK、PEKK、PEK、P1、PE1、PA 等。
[0055]作為成型模具11，不限于圖4的實(shí)施例，可以采用如圖5至圖9所示的各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。例如，如圖5所示，成型模具21形成為，三個(gè)型芯23介于上模21a與下模21b之間，使剖面平的四個(gè)型腔部22a?22d重疊。這樣，即使形成了四個(gè)型腔部22a?22d，樹(shù)脂材料也能夠在型芯23的端部與下模21b之間的樹(shù)脂流路流動(dòng)，并列地迅速填滿四個(gè)型腔部22a?22d內(nèi)。而且，由于樹(shù)脂材料能夠容易地浸潰于配置在各型腔部的四個(gè)纖維基材2，因此即使是四個(gè)產(chǎn)品也能夠同樣容易地同時(shí)成型。同時(shí)成型的產(chǎn)品的數(shù)量并沒(méi)有特別的限制，但如果加熱器之間的距離、水冷機(jī)構(gòu)的距離過(guò)大，則加熱或冷卻的效率降低，不均勻也會(huì)變大，因此優(yōu)選地根據(jù)產(chǎn)品選擇合適的距離。例如，優(yōu)選地，加熱器之間的距離在Im以內(nèi)，更優(yōu)選地是50cm以內(nèi)。
[0056]另外，如圖6所示，在成型模具31，重疊的多個(gè)型腔部32a?32b，在其剖面上具有彎曲成波紋形的形狀。即使是這樣彎曲的形狀，與平的形狀相同地，樹(shù)脂材料也能夠容易地填滿多個(gè)型腔部32a?32c內(nèi)，浸潰于配置的纖維基材3，因此能夠得到與平的形狀同樣的效果。
[0057]在圖7所示的成型模具41中，形成有剖面具有彎折成帽形的形狀的多個(gè)型腔部42a?42b。即使是這樣的形狀，與平的形狀相同地，樹(shù)脂材料也能夠容易地填滿多個(gè)型腔部42a?42c內(nèi)，浸潰于配置的纖維基材4，因此能夠得到與平的形狀同樣的效果。
[0058]在圖8所示的成型模具51中，形成有剖面具有彎折成N形的形狀的多個(gè)型腔部52a?52b。即使是這樣的形狀，與平的形狀相同地，樹(shù)脂材料能夠容易地填滿多個(gè)型腔部52a?52c內(nèi)，浸潰于配置的纖維基材5，因此能夠得到與平的形狀同樣的效果。
[0059]在圖9所示的成型模具61中，形成有剖面具有彎折成V形的形狀的多個(gè)型腔部62a?62b。即使是這樣的形狀，與平的形狀相同地，樹(shù)脂材料也能夠容易地填滿多個(gè)型腔部62a?62c內(nèi)，浸潰配置的纖維基材6，因此能夠得到與平的形狀同樣的效果。
[0060]進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明，作為產(chǎn)品，可以同時(shí)成型多個(gè)包括輕量化芯和纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的復(fù)合材料，所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與輕量化芯的表面的至少一部分鄰接。通過(guò)圖1及圖10至圖12來(lái)說(shuō)明該制造方法的實(shí)施方式。
[0061]在本實(shí)施方式中，在圖1的流程圖的步驟110中，與上述實(shí)施方式不同，在成型模具配置兩種型芯。如圖10所示，本實(shí)施方式所使用的成型模具71包括上模71a、下模71b和第一型芯73。通過(guò)上模71a、下模71b及第一型芯在其內(nèi)部形成兩個(gè)具有要成型復(fù)合材料的形狀的型腔部72a、72b。另外，成型模具71具有第二型芯74，該第二型芯74具有與要成型復(fù)合材料的輕量化芯的與所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分實(shí)質(zhì)上相同的形狀。第二型芯74在各型腔部72a、72b內(nèi)，被配置在與要成型復(fù)合材料的輕量化芯對(duì)應(yīng)的位置。雖然沒(méi)有特別地圖示，但第二型芯74通過(guò)上模71a、下模71b、第一型芯73的結(jié)構(gòu)，或者夾具等被固定在規(guī)定的位置。
[0062]然后，在各型腔部72a、72b內(nèi)，在要成型復(fù)合材料的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的位置分別配置纖維基材7。根據(jù)需要，可以在第二型芯74與纖維基材7之間配置剝離板片等的脫模材料(省略圖示)?；蛘?，對(duì)第二型芯74的表面進(jìn)行脫模處理。或者，由脫模材料構(gòu)成第二型芯74。
[0063]接著，如圖2所示，執(zhí)行向型腔內(nèi)注入樹(shù)脂材料的步驟120。需要說(shuō)明的是，在該樹(shù)脂注入步驟之前，根據(jù)需要，執(zhí)行對(duì)成型模具內(nèi)進(jìn)行減壓的步驟112。特別是，優(yōu)選地使型腔內(nèi)減壓至真空狀態(tài)。另外，如圖2所示，根據(jù)需要，執(zhí)行對(duì)成型模具內(nèi)的纖維基材進(jìn)行干燥的步驟114。干燥可以如上所述地通過(guò)壓力機(jī)14對(duì)成型模具71進(jìn)行加熱而進(jìn)行。另外，根據(jù)需要，可以將成型模具71加熱到樹(shù)脂材料的浸潰溫度。當(dāng)然，在本實(shí)施方式中，也可以在干燥步驟114之后執(zhí)行減壓步驟112。另外，根據(jù)需要，可以在注入前預(yù)熱樹(shù)脂材料。
[0064]注入到各型腔部72內(nèi)的樹(shù)脂材料浸潰各纖維基材7。此時(shí)，根據(jù)需要，對(duì)樹(shù)脂材料加壓。由此能夠促進(jìn)樹(shù)脂材料的浸潰。另外，可以關(guān)閉吸引口 15b，通過(guò)來(lái)自樹(shù)脂注入口 15a的壓力，對(duì)型腔72內(nèi)加壓(圖1的步驟112)。在樹(shù)脂材料浸潰纖維基材7后，根據(jù)需要，使用壓力機(jī)14進(jìn)一步夾緊成型模具71。
[0065]然后，在樹(shù)脂注入步驟之后，執(zhí)行使注入的樹(shù)脂材料固化的步驟130。需要說(shuō)明的是，固化步驟130中的固化包括半固化。當(dāng)然，在該固化步驟130中，也可以使樹(shù)脂材料完全固化。
[0066]在固化步驟130之后，如圖2所示，執(zhí)行從成型模具取出兩種型芯和纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的步驟140。取下上模71a打開(kāi)成型模具71，取出通過(guò)成型模具71成型的包括纖維基材的固化樹(shù)脂，即，纖維強(qiáng)化樹(shù)脂和第二型芯74。然后，分離纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與第二型芯74。在纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與第二型芯74之間配置了剝離板片的情況下，還分離剝離板片。
[0067]需要說(shuō)明的是，在該取出步驟140之前，根據(jù)需要，執(zhí)行對(duì)成型模具71進(jìn)行冷卻的步驟122。冷卻與上述實(shí)施方式相同。
[0068]在分離纖維強(qiáng)化樹(shù)脂后，執(zhí)行在成型模具配置蜂窩材料和纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的步驟210。如圖11所示，在成型模具71內(nèi)的配置有第二型芯的位置，配置蜂窩材料Sb，在配置有纖維基材的位置，配置纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a。需要說(shuō)明的是，只要是能夠使要成型復(fù)合體的重量輕量化的輕量化芯，則不限于蜂窩材料8b，例如，可以使用R0HACELL ( 口 〃 ★ ^、注冊(cè)商標(biāo))等發(fā)泡樹(shù)脂體。根據(jù)需要，在蜂窩材料8b與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a之間，也可以配置膜狀的粘接劑(省略圖示)。作為粘接劑，可以使用環(huán)氧樹(shù)脂類粘接劑等。另外，作為粘接劑，可以使用與樹(shù)脂材料所使用的樹(shù)脂組合物相同的樹(shù)脂組合物，例如，可以使用上述鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物。 [0069]在成型模具71內(nèi)配置蜂窩材料Sb和纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a后，對(duì)上模7la、下模71b合模。合模后，根據(jù)需要，通過(guò)位于上模71a及下模71b的外側(cè)的壓力機(jī)14夾住成型模具71，從外側(cè)施加壓力。
[0070]需要說(shuō)明的是，如圖9所示，在配置蜂窩材料和纖維強(qiáng)化樹(shù)脂后，根據(jù)需要，執(zhí)行對(duì)成型模具內(nèi)抽取真空的步驟212。抽取真空可以像減壓步驟112中說(shuō)明的那樣，使用真空泵18使成型模具71內(nèi)減壓至真空狀態(tài)而進(jìn)行。
[0071]接著，執(zhí)行使蜂窩材料與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂一體化的步驟220。如圖11所示，由于纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a在固化步驟130中已經(jīng)固化，所以即使與蜂窩材料Sb直接接觸而一體化，也能夠防止樹(shù)脂流入蜂窩材料8b的表面的孔內(nèi)。
[0072]一體化例如可以通過(guò)安裝在壓力機(jī)14或成型模具10的加熱器(省略圖示)加熱成型模具71而進(jìn)行。例如，在纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a為半固化狀態(tài)的狀態(tài)下，通過(guò)將纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a加熱至完全固化的狀態(tài)，能夠粘接蜂窩材料Sb與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a而使其一體化。例如，在使用粘接劑的情況下，只要是熱固化型的粘接劑，通過(guò)將其加熱到粘接劑的固化溫度以上，就能夠粘接蜂窩材料8b與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a而使其一體化。另外，該加熱可以與半固化狀態(tài)的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的后固化和粘接劑的固化同時(shí)進(jìn)行，由此實(shí)現(xiàn)粘接品質(zhì)的提高和制造時(shí)間的縮短。需要說(shuō)明的是，如果粘接劑不是熱固化型，則不需要特別地加熱，就能夠粘接蜂窩材料與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂而使其一體化。
[0073]另外，在一體化步驟220中通過(guò)加熱成型模具71，能夠進(jìn)一步提高復(fù)合材料的一體化精度。特別是在半固化狀態(tài)的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a的情況下，能夠提高復(fù)合材料的一體化精度。優(yōu)選地，一體化步驟220中的加熱溫度在纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上。通過(guò)使溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a的樹(shù)脂成分軟化，纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a的表面配合蜂窩材料8b的形狀而變形，能夠提高復(fù)合材料的成型精度。從該角度考慮，作為半固化狀態(tài)的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a，優(yōu)選地使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80~200°C，更優(yōu)選地，使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80~150°C的樹(shù)脂組合物。[0074]然后，如圖2所示，執(zhí)行從成型模具取出復(fù)合材料的步驟230。打開(kāi)上模71a，如圖12所示，能夠從成型模具取出兩個(gè)三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料8，所述復(fù)合材料8包括蜂窩材料Sb的芯層和從兩側(cè)夾住芯層的兩層纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a。由于這樣的復(fù)合材料8在除了纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a和蜂窩材料Sb之外，根據(jù)需要僅包括粘接劑，因此復(fù)合材料的重量不增大。另外，纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a是在步驟110?140中使用成型復(fù)合材料的成型模具71而成型的，因此尺寸穩(wěn)定，能夠容易地與蜂窩材料8b配合，得到具有高成型精度的復(fù)合材料8。進(jìn)一步地，與使用預(yù)浸材料的成型法相比，通過(guò)采用這樣的RTM成型法能夠以高的生產(chǎn)率進(jìn)行生產(chǎn)。
[0075]需要說(shuō)明的是，在圖10至圖12所示的實(shí)施方式中，表示了制造三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料8的情況，在所述三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料8，相對(duì)蜂窩材料Sb，通過(guò)兩片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8a從兩側(cè)夾住所述蜂窩材料Sb。但本發(fā)明不限于此。例如，根據(jù)本發(fā)明，可以制造一片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與蜂窩材料的單側(cè)的面鄰接的復(fù)合材料。另外，也可以制造通過(guò)纖維強(qiáng)化樹(shù)脂覆蓋蜂窩材料的周圍整體的多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。
[0076]另外，在本實(shí)施方式中，表示了使用其整體形狀與蜂窩材料Sb具有相同形狀的第二型芯74制造復(fù)合材料8的情況，但本發(fā)明不限于此，例如，可以使用包括具有與蜂窩材料相同形狀的部分的型芯來(lái)制造復(fù)合材料。在這種情況下，在配置了型芯的位置中，在具有與蜂窩材料相同形狀的部分的位置配置蜂窩材料，并且在型芯的其余的部分配置中空的部件或?qū)嵭牡牟考Ｓ纱?，能夠得到具有蜂窩材料、中空或?qū)嵭牡牟考团c它們鄰接的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的復(fù)合材料。
[0077]另外，例如也可以使用一部分形狀和蜂窩材料的與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分的形狀實(shí)質(zhì)上相同的型芯來(lái)制造復(fù)合材料。在這種情況下，如圖13和圖14所示，通過(guò)成型模具91形成的復(fù)合材料包括具有一定厚度的蜂窩材料8d，但是在成型該復(fù)合材料的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8c、8e的成型模具81中，使第二型芯84的表面維持和蜂窩材料的與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分實(shí)質(zhì)上相同的形狀，且使第二型芯84的厚度比蜂窩材料8d更薄。需要說(shuō)明的是，如圖13所示，為了使第二型芯84的厚度更薄，也可以使在成型模具81中成型的兩片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂之間的角度變得與復(fù)合材料中的兩層纖維強(qiáng)化樹(shù)脂之間的角度不同。
[0078]這樣，通過(guò)使第二型芯84的尺寸比蜂窩材料8d小，能夠降低在成型模具81中成型纖維強(qiáng)化樹(shù)脂時(shí)所需的能量，并且，在固化步驟130等的成型模具81內(nèi)的溫度控制變得容易，進(jìn)一步地，第二型芯84的處理變得容易。
[0079]需要說(shuō)明的是，在圖1至圖12所示的各實(shí)施方式中，上模和下模直接具有產(chǎn)品的成型面，但本發(fā)明不限于此。例如，如圖13所示，與上模81a或下模81b鄰接的第三型芯85可以具有要成型產(chǎn)品的成型面。另外，在上模81a和下模81b之間，可以設(shè)置具有筒狀的框模81d。優(yōu)選地，第三型芯85固定在上模81a或下模81b上，或者，與上模81a或下模81b一體化。作為將第三型芯85固定在上模81a或下模81b上的方法，例如，可以在第三型芯85與上模81a或下模81b的接合面之間通過(guò)螺栓或銷(省略圖示)直接結(jié)合?；蛘?，也可以將第三型芯85固定在框模81d。
[0080]另外，在使通過(guò)成型模具81成型的兩片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂之間的角度變得與復(fù)合材料不同的情況下，如圖13所示，在成型模具81中其中一片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的長(zhǎng)度變短，因此為了使較短的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂成型為規(guī)定的形狀，可以與框模81d鄰接而配置第四型芯86。圖14中表示了在成型復(fù)合材料的成型模具91中，在蜂窩材料8d與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8c、8e之間根據(jù)需要而配置的膜狀的粘接劑8f。
[0081]在使蜂窩材料8d和第二型芯84的尺寸不同的情況下，在成型纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的一系列的步驟110~140中使用的成型模具81與在一體化步驟220中使用的成型模具91，兩者的框模81d、91d的高度不同。另外，在使通過(guò)成型模具81成型的兩片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂之間的角度變得與復(fù)合材料不同的情況下，在步驟110~140中使用的成型模具81與在步驟220中使用的成型模具91，兩者的第一型芯83、93的形狀不同。需要說(shuō)明的是，在這種情況下，雖然上模81a、91a及下模81b、91b的寬度也不同，但在成型模具81、91中，通過(guò)與模架81d、91d鄰接而配置第四型芯，并且調(diào)整該第四型芯的尺寸，能夠使上模81a、91a及下模8lb、9Ib的寬度相等。
[0082]進(jìn)一步地，在圖10至圖12以及圖13至圖14的各實(shí)施方式中，在制造具有被兩層纖維強(qiáng)化樹(shù)脂夾住的蜂窩材料的芯層的復(fù)合材料時(shí)，在成型該兩層纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的成型模具71、81中，只有位于所述兩層纖維強(qiáng)化樹(shù)脂之間的第二型芯74、84具有和蜂窩材料的與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分實(shí)質(zhì)上相同的形狀，但本發(fā)明不限于此。例如，作為圖13的變形，如圖15所示，在該成型模具81中，可以使一片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的成型形狀上下顛倒，鄰接上模81a或下模81b的第三型芯88具有和蜂窩材料8d的與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8c、8e鄰接的部分實(shí)質(zhì)上相同的形狀。在這種情況下，被成型的兩片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂夾住的第二型芯87，具有和蜂窩材料8d的與另一片纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分實(shí)質(zhì)上相同的形狀，并且，也具有復(fù)合材料的成型面。
[0083]進(jìn)一步地，在上述實(shí)施方式中，在步驟210~230中，使用成型模具91使蜂窩材料與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂一體化而制造復(fù)合材料，但本發(fā)明不限于此，作為圖14的變形，如圖16所示，將蜂窩材料8d和纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8c、8e配置在規(guī)定的位置，并封入由片狀或膜狀等材料構(gòu)成的袋100，通過(guò)烘箱或高壓鍋等(省略圖示)對(duì)該袋進(jìn)行加熱，也可以制造出使蜂窩材料Sd與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8c、8e —體化的復(fù)合材料。封入袋100的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂8c、8e可以使用一部分的形狀和蜂窩材料8d的與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分實(shí)質(zhì)上相同的型芯，通過(guò)成型模具成型，所以在進(jìn)行與蜂`窩材料8d的一體化時(shí)，即使不使用成型模具，也能夠得到具有規(guī)定的形狀的復(fù)合材料。需要說(shuō)明的是，如圖16所示，袋100與下模101可以利用密封材料102進(jìn)行密封。另外，根據(jù)需要，可以在下模101配置在成型模具使用的、具有復(fù)合材料的成型面的型芯，在這里為第三型芯85，型芯85也可以與下模101 —體化。在這樣的袋中進(jìn)行一體化的情況下，與在成型模具一體化的情況相同地，能夠得到具有蜂窩材料和中空或?qū)嵭牡牟考膹?fù)合材料。而且，不限于型芯整體與蜂窩材料整體具有同樣的形狀的情況，只要使型芯的一部分所擁有的形狀和蜂窩材料的與纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分的形狀相同就可以。
[0084]另外，作為成型模具71、81的第二型芯74、84的結(jié)構(gòu)，例如，可以通過(guò)在型芯設(shè)置加熱器等(省略圖示)賦予加熱功能。由此，能夠促進(jìn)干燥步驟114中的對(duì)成型模具的加熱、固化步驟130中的對(duì)樹(shù)脂材料的加熱。另外，例如，通過(guò)在型芯中設(shè)置水冷裝置或珀耳帖元件(~力^工素子)等，能夠賦予冷卻功能。由此，能夠促進(jìn)在冷卻步驟132中的對(duì)成型模具的冷卻。
[0085]成型模具71、81的第二型芯74、84可以是在配置步驟110至固化步驟130期間通過(guò)加熱等膨脹或收縮而具有與輕量化芯實(shí)質(zhì)上相同的形狀的型芯。例如，可以通過(guò)使用鋁等線膨脹率高的金屬或橡膠、硅膠袋等形成型芯，賦予這樣的膨脹功能或收縮功能。另外，型芯的一部分可以溶解而具有與輕量化芯實(shí)質(zhì)上相同的形狀。作為引起這樣的溶解的部分的材料，例如可以使用水溶性樹(shù)脂或被膜包裝的石蠟等。
[0086]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0087]I?7纖維基材
[0088]8復(fù)合材料
[0089]8a、8c、8e纖維強(qiáng)化樹(shù)脂
[0090]8b、8d蜂窩材料
[0091]10RTM成型裝置
[0092]11、21、31、41、51、61、71、81、91 成型模具
[0093]lla、21a、31a、41a、51a、61a、71a、81a、91a 上模
[0094]llb、21b、31b、41b、51b、61b、71b、81b、91b 下模
[0095]12、22、32、42、52、62、72、82 型腔
[0096]13、23、33、43、53、63 型芯
[0097]14壓力機(jī)
[0098]15a樹(shù)脂注入口
[0099]15b 吸引口
[0100]16注入器
[0101]17真空線路
[0102]18真空泵
[0103]19真空阱
[0104]73、83、93 第一型芯
[0105]74、84、87、94 第二型芯
[0106]85、88、95 第三型芯
[0107]86第四型芯
[0108]100 袋
[0109]101 下模
[0110]102密封材料
【權(quán)利要求】
1.一種制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的、扁平形狀的產(chǎn)品的方法，其特征在于，包括以下步驟: 準(zhǔn)備成型模具，所述成型模具形成為:重疊至少兩個(gè)型腔部，型芯介于所述至少兩個(gè)型腔部之間，所述至少兩個(gè)型腔部具有所述至少兩個(gè)產(chǎn)品的所述扁平形狀； 在所述成型模具的所述至少兩個(gè)型腔部，分別配置纖維基材； 向所述成型模具內(nèi)注入樹(shù)脂材料，使該樹(shù)脂材料浸潰于所述纖維基材； 固化所述樹(shù)脂材料，形成所述至少兩個(gè)產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述至少兩個(gè)產(chǎn)品具有實(shí)質(zhì)上相同的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， 作為所述樹(shù)脂材料，使用鏈?zhǔn)焦袒偷臉?shù)脂組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述產(chǎn)品是包括輕量化芯和所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的復(fù)合材料，所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與所述輕量化芯的表面的至少一部分鄰接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 所述纖維基材的配置步驟包括:在所述各型腔內(nèi)配置第二型芯和與所述第二型芯鄰接的纖維基材，所述第二型芯的一部分所擁有的形狀和所述輕量化芯的與所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分的形狀實(shí)質(zhì)上相同，` 所述產(chǎn)品的形成步驟進(jìn)一步包括: 在固化所述樹(shù)脂材料之后， 使在所述成型模具成型的、包括所述纖維基材的固化樹(shù)脂，與所述第二型芯分離； 使所述輕量化芯與包括所述纖維基材的固化樹(shù)脂一體化，形成所述復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， 所述復(fù)合材料的形成步驟包括:在配置所述第二型芯的位置，且在具有與所述輕量化芯實(shí)質(zhì)上相同的形狀的部分的位置，使所述輕量化芯與包括所述纖維基材的固化樹(shù)脂一體化。
7.—種制造至少兩個(gè)具有纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的、扁平形狀的產(chǎn)品的裝置，其特征在于，包括: 成型模具，其在至少兩個(gè)型腔部?jī)?nèi)分別配置纖維基材之后，注入樹(shù)脂材料，使該樹(shù)脂材料浸潰于所述纖維基材并固化，由此形成所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂，所述至少兩個(gè)型腔部具有所述至少兩個(gè)產(chǎn)品的所述扁平形狀； 型芯，所述至少兩個(gè)型腔部重疊，所述型芯介于所述至少兩個(gè)型腔部之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于， 所述產(chǎn)品是包括輕量化芯和所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂的復(fù)合材料，所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂與所述輕量化芯的表面的至少一部分鄰接， 所述裝置在所述型腔內(nèi)進(jìn)一步包括第二型芯，所述第二型芯的一部分所擁有的形狀和所述輕量化芯的與所述纖維強(qiáng)化樹(shù)脂鄰接的部分的形狀實(shí)質(zhì)上相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于， 在所述型腔內(nèi)，所述第二型芯使具有與所述輕量化芯實(shí)質(zhì)上相同的形狀的部分被配置在所述復(fù)合材料的所述輕量化芯的位置。
【文檔編號(hào)】B29L31/30GK103687708SQ201280035862
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月21日
【發(fā)明者】服部英敬, 渡邊晃永, 林宣也 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社