[发明专利]热塑性树脂片材的加热装置及热塑性树脂成型体的制造方法

说明书

加热装置，其特征在于，其为用于加热由热塑性树脂形成的热塑性树脂片材的加热装置，并且为前述加热装置的壁面被热介质饱和蒸气间接加热的加热装置，前述加热装置的加热壁具有升降功能，通过前述热塑性树脂片材与加热壁接触从而将前述热塑性树脂片材加热至热塑性树脂的熔点以上。本发明提供在预热、加热至规定的温度并进行处理时，能够高速加热并且温度偏差小的加热装置，及使用该加热装置，制造高品质的热塑性纤维增强成型体的方法。

技术领域

本发明涉及热塑性树脂片材的加热装置及使用加热装置的热塑性树脂成型体的制造方法。更详细而言，涉及用于将经纤维增强的热塑性树脂制片预热至规定的温度进行加热处理时、精度良好且均匀地加热的装置，及用于进行冲压成型而得到成型体的制造方法。

背景技术

广泛知晓下述技术：使用由不连续的增强纤维(例如，碳纤维)的束状集合体(以下，有时称为纤维束)和基体树脂形成的成型材料，利用加热、加压成型，制造期望形状的成型品。

为了使用由增强纤维和基体树脂形成的热塑性纤维增强复合材料进行冲压成型，需要将热塑性树脂板预热·加热至规定的温度而使其软化·熔融，作为用于实施前述加热处理的加热装置，作为间接加热方式之一的暖风加热方式比较容易进行温度调节，且加热炉外的外部气温的影响也小，温度的控制精度也高。然而，在该方式中，具有加热时间变长的缺点，因此，广泛使用将红外线、远红外线区域的电磁波照射·加热到热塑性树脂片材的辐射加热方式。冲压成型中使用的加热炉使用照射红外线、远红外线区域的电磁波的辐射式加热炉，但近红外线式加热器存在在高温下热流速大而塑料类的吸收效率低的倾向。另一方面，远红外线加热器与近红外线加热器相比存在在低温下热流速小但塑料类的吸收效率高的倾向，将远红外线加热器(以下称为IR加热器)用作加热炉用的加热器的情况较多。

使用IR加热器的加热炉通常在上下配置加热器，将加热器分为多个区段来进行控制，从而实现均匀加热。该方式具有加热炉廉价且加热效率良好，维护性优异等长处，但另一方面，具有被加热物的温度偏差变大的缺点。

热塑性树脂片材的预热根据壁厚而不同，通常需要数分钟，预热时间占据成型周期的大半。进而，在热塑性树脂片材的加热中产生偏差时，有时需要使最低温度部分升温至树脂的熔点以上，由于预热时间增加导致的成型性降低、由于片的过度加热导致的物性降低成为外观不良的原因，谋求对热塑性树脂片材的加热方法的改良。

作为改良方法之一，为了提高冲压成型的成型性，使用由传送带连续地自动搬送热塑性树脂片材的连续式预热炉。然而，对于连续加热方式的预热炉而言，其构造使得难以完全地进行热塑性树脂片材的入口与出口的密封，而且，由于外部气氛的影响而难以对热塑性树脂片材进行均匀加热。

出于对热塑性树脂片材进行均匀加热的目的，将加热炉内划分为多个区域、改变加热器设定温度而实现最优化，但受到来自相邻的加热器的辐射、预热炉壁的辐射、基材端部的表面积差等复杂的影响，难以对大型的热塑性树脂片材整体进行均匀加热，因此谋求改良。

专利文献1中提出了：在由多个加热器形成的连续式加热炉的出口附近设置温度传感器来测定基材的温度，并且调整加热器输出来控制热塑性树脂片材的温度的方法。本方法中，可以实现传感器测定位置的温度控制，但对于片整体的均匀加热没有任何记载。

现有专利文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭60－79916号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的课题在于，提供：预热、加热至规定的温度来进行处理时，可实现高速加热且温度偏差少的加热装置，及使用该加热装置，制造高品质的热塑性树脂成型体的方法。

用于解决问题的方法

为了解决上述课题，本发明具有以下的构成。