[发明专利]纤维增强复合部件的成型装置和纤维增强复合部件的成型方法

说明书

纤维增强复合部件的成型装置具备：具有腔体(21)的下模具(2)；具有在与腔体(21)之间夹入预浸料层叠体(P)的芯体(31)的上模具(3)；介由下模具(2)、上模具(3)加热预浸料层叠体(P)的筒形加热器(4)以及介由下模具(2)、上模具(3)冷却预浸料层叠体(P)的冷却介质流路(5)，下模具(2)、上模具(3)随着冷却时的预浸料层叠体(P)的热塑性树脂的收缩而相互接近，所述成型装置具备：在腔体(21)内出没的销(11)、使销(11)出没于腔体(21)内的气缸(13)、在冷却中使销(11)突出至腔体(21)内并与预浸料层叠体(P)抵接，从而施加压力的控制部(6)。不会延长成型时间，并能够成型在层叠厚度较厚的预浸料层叠体的端部不产生层间剥离的纤维增强复合部件。

技术领域

本公开涉及用于成型纤维增强复合部件的纤维增强复合部件的成型装置和纤维增强复合部件的成型方法，所述纤维增强复合部件具有多张在长碳纤维中含浸树脂而形成为片状且相互层叠的预浸料。

背景技术

将上述长碳纤维例如利用作为基体的热塑性树脂而形成为片状的预浸料，并层叠多张该预浸料来成型热塑性CFRP部件(纤维增强复合部材)时，已经确立有使用高压釜的成型法，但近年来，作为代替该使用高压釜的成型法的成型法，正在构建使用成型装置的模具热压成型法。

通过该模具热压成型法来成型纤维增强复合部件时，将层叠多张片状预浸料而成的预浸料层叠体投入到成型装置的一对成型模具之间，加热到熔融温度(作为基体的树脂为热固性树脂时为固化温度)以上，并且由一对成型模具对热塑性树脂已熔融的预浸料层叠体进行加压。

接着，在该加压后，由一对成型模具对热塑性树脂进行冷却，直至即使打开模具，成型品也不会破损或变形的温度，从而得到所需形状的纤维增强复合部件。

以往，作为上述纤维增强复合部件的成型装置，有例如记载于专利文献1的成型装置，该成型装置具备加热器，所述加热器用于加热一对成型模具的与预浸料层叠体接触的各外观设计面(意匠面)。

该加热器通过用发热部分加热由空气供给源供给的空气，并吹向成型模具的外观设计面的背面侧，来加热外观设计面。另一方面，该加热器通过停止向发热部分的电源供给，并将空气直接吹向成型模具的外观设计面的背面侧，从而使其作为散热器来发挥功能。

这样的纤维增强复合部件的成型装置中，在热塑性树脂冷却时，伴随着热塑性树脂收缩，由一对成型模具继续加压，从而会减小预浸料层叠体的收容空间(腔体)的容积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US 2012/0267828 A1

发明内容

发明要解决的课题

这里，在预浸料层叠体的端部的层叠厚度与其他部位相比厚时，该预浸料层叠体的端部的收缩量与其他部位相比会变大。但是，上述以往的纤维增强复合部件的成型装置中，不能使一对成型模具彼此随着层叠厚度厚的预浸料层叠体的端部的收缩而接近。

即，上述以往的成型装置中，在加压后的冷却中，在预浸料层叠体端部的层叠面中的例如层叠厚度中央部分，有可能会产生超过端部的余量部分(在该成型后通过机械加工而切削下来的部分)而出现在制品中那样的层间剥离。

这时，尝试了从层叠厚度厚的预浸料层叠体的端部开始冷却，隔着时间差而开始冷却其他部位，但这样的应对，虽然防止了预浸料层叠体端部的层叠面的层叠厚度中央部分的层间剥离，但也存在由于冷却中隔着时间差，因而相应地会使成型时间延长的问题，因此解决这样的问题就成了一直以来的课题。

本公开是着眼于上述一直以来的课题而进行的，其目的在于，提供一种纤维增强复合部件的成型装置和纤维增强复合部件的成型方法，其即使在预浸料层叠体的端部的层叠厚度比其他部位厚的情况下，也不会延长成型时间，能够成型在预浸料层叠体的端部不产生层间剥离的纤维增强复合部件。