纤维强化复合材料的成型方法及成型装置制造方法及图纸

本发明专利技术目的在于提供纤维强化复合材料的成型方法及成型装置，该方法即使在对成型品赋予散热性的金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够实现金属材料和成型品的良好接合状态。纤维强化复合材料的成型方法，将包含强化纤维(21)和基体树脂(20)的纤维强化复合材料(12)与金属箔(13)配置于具有模腔形成面(15a)的模具(10)、(11)内，在模具(10)、(11)内对纤维强化复合材料(12)及金属箔(13)进行加热、加压、冷却，使形成于模腔形成面(15a)的凸凹(19)转印到金属箔(13)，使熔融了的基体树脂(20)流入转印到金属箔(13)的凸凹(13a)并固化，将纤维强化复合材料(12)与金属箔(13)接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用了热塑性的基体树脂的纤维强化复合材料的成型方法及成型装置。
技术介绍
包含强化纤维和热塑性的基体树脂的纤维强化复合材料，其比强度、比弹性模量高，力学特性优异，具有耐候性、耐药品性等高功能特性等，因此在飞机和汽车构件、建材、运动器械构件用过程中受到关注，其需要逐年增加。近年，在笔记本和OA机器、便携电话、AV机器、家电产品等电气、电子机器的部件、以及容纳这些部件、高密度实装电路的壳体部分，频繁地使用成型性、生产率、经济性优异的纤维强化塑料。特别是在要求高力学特性、刚性、机械强度、轻量性、导电性的情况下，将碳纤维制成强化纤维并以尼龙、PC等热塑性树脂作为基体树脂的碳纤维强化热塑性树脂组合物(CFRTP)由于连目前的通过注射成型法成型的复杂形状也能够灵活地应对，此外能够大量生产，因此被优选使用。进而，对这样的电气、电子机器的部件及壳体除了力学特性、刚性、机械强度、轻量性、导电性以外，还要求高散热性。因此进行了如下尝试:通过使具有高散热性的金属材料与纤维强化复合材料等树脂材料接合，从而对纤维强化复合材料赋予金属材料的这类特性。关于树脂材料和金属材料的接合，例如已知如下方法:在纤维强化复合材料预浸料的最外侧上层载置金属箔，通过热压而成型的方法；和在注射成型用模具内插入金属材料，使用碳纤维强化颗粒进行注射成型的方法(专利文献I)。通过这样的方法使金属材料与纤维强化复合材料接合而成的成型品，金属箔从成型品突起的突起量少，外观也良好。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005285923号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在前述的现有构成的情况下，当金属材料所占的面积超过成型品的总表面积的10%时，成型时对基材施加压力的方向、热传导变得不均一，因此成型性恶化，结果不仅对刚性、强度等成型品的成型品特性带来不良影响，而且金属材料与成型品表面的接合性也恶化。因此，在成型品领域，能够利用金属材料对纤维强化复合材料赋予散热性的范围极其有限。本专利技术的目的在于，提供一种成型方法，其即使在对成型品赋予散热性的金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够实现金属材料和成型品的良好接合状态。用于解决课题的手段本专利技术的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于具有模腔形成面的模具内，在前述模具内对前述纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，使形成于前述模腔形成面的凸凹转印到前述金属箔，使熔融了的前述基体树脂流入转印到前述金属箔的凸凹后使其固化，将前述纤维强化复合材料与金属箔接合。此外，本专利技术的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与具有孔的金属箔配置于模具内，在前述模具内对前述纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，使熔融了的前述基体树脂流入前述金属箔的前述孔后使其固化，利用前述孔的壁面和与该壁面接触的固化后的前述基体树脂的摩擦力，将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接合。此外，本专利技术的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与具有孔的金属箔配置于模具内，在前述模具内对前述纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，使熔融了的前述基体树脂的一部分，从前述金属箔的前述基体树脂侧的面借助前述金属箔的前述孔绕至前述金属箔的与前述基体树脂侧相反侧的面并固化，前述基体树脂从前述金属箔的两侧夹住前述金属箔，从而将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接合。此外，本专利技术的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，通过将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于模具内进行合模，并加热、加压、冷却，由此，通过在合模过程中前述金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用前述加热而熔融了的前述基体树脂的一部分流入前述金属箔的前述孔，利用前述冷却而前述基体树脂固化，从而利用前述孔的壁面和与该壁面接触的固化后的前述基体树脂的摩擦力，将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接合。此外，本专利技术的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，通过将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于模具内进行合模，并加热、加压、冷却，从而在前述合模的过程中，通过前述金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用前述加热而熔融了的前述基体树脂的一部分，从前述金属箔的前述基体树脂侧的面借助前述金属箔的前述孔绕至前述金属箔的与前述基体树脂侧相反侧的面并固化，前述基体树脂从前述金属箔的两侧夹住前述金属箔，从而将前述纤维强化复合材料和前述金属箔接入口 ο此外，本专利技术的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，在模具内配置具有孔的金属箔与包含强化纤维和基体树脂的第I纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料，所述第I纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着前述金属箔配置于前述金属箔的上面、下面，在前述模具内对前述第I纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料及前述金属箔进行加热、加压、冷却，利用前述加热而熔融了的前述第I纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的前述基体树脂的一部分从前述金属箔的两侧流入前述金属箔的前述孔，通过前述冷却而固化、一体化。此外，本专利技术的纤维强化复合材料的成型方法，其特征在于，在模具内配置金属箔与包含强化纤维和基体树脂的第I纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料，所述第I纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料夹着前述金属箔配置于前述金属箔的上面、下面，进行合模，并加热、加压、冷却，从而通过在前述合模过程中前述金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用前述加热而熔融了的前述第I纤维强化复合材料、第2纤维强化复合材料的前述基体树脂从前述金属箔的两侧流入前述金属箔的前述孔，通过前述冷却而固化、一体化。专利技术效果根据本专利技术，使形成于模腔形成面的凸凹转印到金属箔，使纤维强化复合材料的熔融了的基体树脂流入转印到金属箔的前述凸凹并固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。此外，根据本专利技术，使纤维强化复合材料的熔融了的基体树脂流入金属箔的孔并使其固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。此外，根据本专利技术，纤维强化复合材料的熔融了的基体树脂的一部分从金属箔的前述基体树脂侧的面借助前述金属箔的前述孔绕至前述金属箔的与前述基体树脂侧相反侧的面并使其固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。此外，根据本专利技术，通过在合模过程中金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产生孔，利用加热而熔融了的基体树脂的一部分流入前述金属箔的前述孔，通过冷却使前述基体树脂固化，因此即使在对成型品赋予散热性的前述金属材料所占的面积与成型品的总表面积相比较大时，也能够将前述纤维强化复合材料和前述金属箔牢固地接合。此外，根据本专利技术，在合模的过程中通过金属箔的一部分断裂而在前述金属箔的一部分产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维强化复合材料的成型方法，将包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料与金属箔配置于具有模腔形成面的模具内，在所述模具内对所述纤维强化复合材料和所述金属箔进行加热、加压、冷却，由此使形成于所述模腔形成面的凸凹转印到所述金属箔，使熔融了的所述基体树脂流入转印到所述金属箔的凸凹后使其固化，从而将所述纤维强化复合材料与所述金属箔接合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：北村直也，峰英生，冈本将一，原田一行，田中雅史，切通毅，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP