[发明专利]成型用模具和压缩成型方法

说明书

本发明的课题在于提供一种成型用模具和成型方法，其能够以高循环制造热塑性树脂或热塑性树脂纤维复合材料的成型体，能够提高生产率。本发明的解决手段在于使用以下成型用模具进行成型：一种成型用模具，其在由复数个模具部分形成的成型腔中对成型体进行赋型，该成型用模具具备第一温度调节单元和第二温度调节单元，该第一温度调节单元位于成型腔面附近并至少能够对成型腔面进行冷却，该第二温度调节单元位于第一温度调节单元的与成型腔面相反一侧并至少能够对成型腔面进行加热，从成型腔面至第一温度调节单元的距离L0、和从成型腔面至与成型腔面相反一侧的面的距离L1满足(L1/L0)＞3。

技术领域

本发明涉及对包含热塑性树脂纤维复合材料的复合成型体进行压缩成型的成型用模具和压缩成型方法。

背景技术

近年来，作为在各种机械和汽车等的结构部件、压力容器以及管状结构物等中使用的复合材料成型体的材料，提出了增强纤维与热塑性树脂纤维连续地均匀混合而成的复合丝以及由该复合丝构成的布帛。作为使用了这种布帛的成型体的成型方法，例如专利文献1中提出了下述方法：将布帛配置于加热到280℃的模具中，使布帛的热塑性树脂部分熔融后，将模具冷却到50℃，使其固化。

另外，专利文献2和专利文献3中还提出了下述技术：其为在对热塑性树脂材料进行注射成型时使用的模具，在模具中设置冷却通道和加热通道，对模具进行加热和冷却。

此外，专利文献4中提出了一种复合材料的模压成型方法，其使用了在成型腔面侧具有冷却机构、在其背后具有加热机构的模具。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-101794号公报

专利文献2：日本专利第4334469号公报

专利文献3：日本特开2014-226851号公报

专利文献4：日本特开2013-203020号公报

发明内容

发明所要解决的课题

为了使布帛的外观和强度良好，需要使热塑性树脂充分浸渗到布帛的网眼之间来进行成型。因此，以往，含有复合丝的布帛的成型中需要下述工序：首先，将布帛的热塑性树脂熔融而制造板状的布帛；将该板状的布帛插入经预备加热的模具中，利用红外线等将模具升温到一定温度后，压缩几分钟。但是，为了利用具有高低差异大的形状的模具对板状的布帛进行压缩成型，复合丝中的增强纤维会在凹凸形状的角部被切断，存在该部分的外观或强度差的问题。

另一方面，为了提高生产率，考虑了不制作板状的布帛，而将布状的布帛插入模具内，以短时间进行温度差异大的加热和冷却。但是，在上述专利文献中记载的技术中，针对模具温度，快速加热/快速冷却时，实现所需要的加热速度、冷却速度、以及加热温度与冷却温度之差方面存在极限。另外，上述专利文献中，关于对复合材料以高循环进行温度差异大的加热/冷却的方法，未进行任何公开。

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种能够以高循环生产包含热塑性树脂和增强纤维的复合材料(热塑性树脂纤维复合材料；下文中也简称为复合材料)的成型体的成型用模具和压缩成型方法。

用于解决课题的手段

本发明人进行了深入研究，结果发现，通过使用特定结构的模具，能够以高循环制造使用有热塑性树脂、或使用有在热塑性树脂中包含增强纤维的复合材料的成型体，由此完成了本发明。

即，本发明如下所述。

一种成型用模具，该成型用模具在由复数个模具部分形成的成型腔中对成型体进行赋型，