复合构造体的制造方法技术

本发明专利技术涉及复合构造体的制造方法。使金属板(11)、增强纤维的织物(42)、以及热固性粘合剂(41、44)在模具内沿合模方向层叠。通过将模具合模而将热固性粘合剂(41、44)压入织物(42)内，得到热固性粘合剂(41、44)未固化的纤维增强塑料(12)。与此同时，将上述纤维增强塑料(12)成型为由模具所规定的形状。在模具内使热固性粘合剂(41、44)固化，从而使成型的纤维增强塑料(12)固化，并且将纤维增强塑料(12)与金属板(11)粘合。

Manufacturing method of composite structure

The invention relates to a manufacturing method of a composite structure. The metal plate (11), the fabric (42) of the reinforcing fiber, and the thermosetting adhesive (41, 44) are laminated in the mold along the direction of clamping. Thermosetting adhesives (41, 44) are pressed into the fabric (42) by clamping the mold to obtain unsolidified fiber reinforced plastics (12) with thermosetting adhesives (41, 44). At the same time, the fiber reinforced plastics (12) is molded into the shape specified by the mold. Thermosetting adhesives (41, 44) are solidified in the mold to solidify the formed fiber reinforced plastics (12) and to bind the fiber reinforced plastics (12) to the metal plate (11).

【技术实现步骤摘要】
复合构造体的制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年3月22日所申请的日本申请编号为2017-56467号的优先权，在本说明书引用其所有记载内容。
本专利技术涉及金属部件与纤维增强塑料的复合构造体的制造方法。
技术介绍
作为复合构造体的制造方法，例如已知有日本的特开平6-101732号公报、国际公开第99/10168号、美国专利第7077438号说明书中公开的方法。在这些制造方法中，使用使基体树脂浸渍于增强纤维的预成型料来得到纤维增强塑料。并且，在将该纤维增强塑料成型为所希望的形状之后，利用粘合剂将其与金属部件进行粘合。另外，日本专利第5674748号公报中公开如下：利用浸渍于预成型料的热固性的基体树脂，将纤维增强塑料与金属部件粘合。在该方法中，在使预成型料以及金属部件层叠的状态下进行加压，并使渗出至它们的边界的基体树脂固化，从而将两者粘合。在日本的特开平6-101732号公报、国际公开第99/10168号、美国专利第7077438号说明书所记载的制造方法中，需要分别进行成为纤维增强塑料的前体的预成型料的形成工序、纤维增强塑料的成型工序、以及该成型体及金属部件的粘合工序。因此，存在工序数量较多、生产效率降低的担心。另一方面，根据日本专利第5674748号公报所记载的制造方法，虽然可减少上述粘合工序，但是与使用粘合剂的情况相比，存在纤维增强塑料与金属部件的接合强度较差的担忧。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的为，提供一种能够提高纤维增强塑料与金属部件的接合强度、并且提升生产效率的复合构造体的制造方法。为了解决上述课题，第1制造方法是一种金属部件与纤维增强塑料的复合构造体的制造方法，其中，具备：第1工序，使上述金属部件、增强纤维以及树脂系粘合剂在模具内沿合模方向层叠；第2工序，通过将上述模具合模而将上述树脂系粘合剂压入上述增强纤维内，得到上述树脂系粘合剂未固化的上述纤维增强塑料，并且将该纤维增强塑料成型为由上述模具所规定的形状；以及第3工序，在上述模具内使上述树脂系粘合剂固化，从而使成型后的上述纤维增强塑料固化，并且将该纤维增强塑料与上述金属部件粘合。根据第1制造方法，能够在同一模具中通过一连串的工序进行树脂向增强纤维的浸渍、纤维增强塑料的成型、以及该成型体及金属部件的粘合。由此，能够减少制造复合构造体时的工序数量，提高生产效率。而且，使用粘合剂作为浸渍于增强纤维的树脂，因此，与现有的利用基体树脂进行粘合的情况相比，能够提高纤维增强塑料与金属部件的接合强度。第2制造方法中，在上述第1工序中，在上述金属部件与上述增强纤维之间配置上述树脂系粘合剂。根据第2制造方法，在压入树脂系粘合剂之后，树脂系粘合剂容易介于金属部件与纤维增强塑料之间，从而能够良好地进行两者的粘合。第3制造方法中，在上述第1工序中，在上述增强纤维的在上述合模方向上的两侧配置上述树脂系粘合剂。根据第3制造方法，能够缩短树脂系粘合剂在增强纤维内的流动距离，可使树脂系粘合剂遍及增强纤维整体、促进粘合剂密度的均匀化。第4制造方法中，在上述第1工序中层叠的上述增强纤维为多层织物。例如，在使布状的单位织物层叠而成型的情况下，在层叠方向上且在织物间产生边界，强度在该部位易变低。在该方面，根据第4制造方法，在织物内增强纤维三维交错，因此能够提高纤维增强塑料的强度。第5制造方法中，上述树脂系粘合剂为热固性的树脂系粘合剂，在上述第1工序中，上述树脂系粘合剂以未固化的状态层叠，在上述第2工序之前对上述模具进行预热。未固化的热固性树脂在被加热的情况下，具有暂时粘性降低之后固化的特性。根据第5制造方法，在合模前将树脂系粘合剂加热，从而能够在提高了它们的流动性的状态下进行合模。其结果是，树脂系粘合剂在合模时容易流动，能够使树脂系粘合剂容易遍及增强纤维整体。以上，根据本专利技术，能够提高纤维增强塑料与金属部件的接合强度、并且提升复合构造体的生产效率。参照附图，通过下述的详细描述，本专利技术的上述目的以及其它目的、特征、优点会变得更加明确。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的复合构造体的简要结构的主视图。图2是用于对复合构造体的制造工序进行说明的说明图。图3的(a)是表示第1应用例的复合构造体的立体图，图3的(b)是用于说明其制造方法的说明图。图4的(a)是表示第2应用例的复合构造体的立体图，图4的(b)是用于说明其制造方法的说明图。图5的(a)是表示第3应用例的复合构造体的立体图，图5的(b)是用于说明其制造方法的说明图。具体实施方式以下，参照附图对将本专利技术具体化了的一个实施方式进行说明。图1的(a)是表示复合构造体10的简要结构的立体图，图1的(b)是图1的(a)的A-A线剖视图。复合构造体10具备作为金属部件的金属板11、以及层叠于金属板11上的纤维增强塑料(CFRP)12，并整体形成为在前后方向上延伸的大致棱柱状。纤维增强塑料12是增强纤维与树脂的复合材料，在本实施方式中，使用树脂系粘合剂作为树脂。即，代替现有的基体树脂，树脂系粘合剂成为母材而形成有纤维增强塑料12。树脂系粘合剂是热固性的树脂系粘合剂(以下，称为“热固性粘合剂”)，具体而言，由环氧树脂系的粘合材料等构成。金属板11与纤维增强塑料12被粘合，金属板11与纤维增强塑料12的粘合由纤维增强塑料12中包含的热固性粘合剂来完成。接下来，参照图2对具有上述结构的复合构造体10的制造方法进行说明。图2是用于对复合构造体10的制造工序进行说明的说明图。在一对模具中的固定模亦即下模21，设置有与复合构造体10的形状(大致棱柱状)对应形成的凹部(型腔)22。在下模21的内部，沿着型腔22的内表面配置有多个加热器23。在一对模具中的移动模亦即上模31，以与下模21的型腔22对应的方式形成有凸部32。凸部32的下端面成为成型复合构造体10的上表面的成型面，并成为平坦状。在上模31的内部，与凸部32对应地配置有多个加热器33。在制造复合构造体10时，首先，将下模21以及上模31的各加热器23、33形成为开启状态，对模具进行预热。此时的模具温度形成为热固性粘合剂的固化所必需的温度，具体而言，形成为高于固化温度的温度。接着，如图2的(a)所示，在下模21的型腔22内配置金属板11，并且在金属板11上涂覆未固化(凝胶状)的热固性粘合剂41。此时，热固性粘合剂41涂覆在金属板11的上表面整体，其厚度大致均匀。对于金属板11以及热固性粘合剂41向下模21的配置而言，可以通过将金属板11配置在型腔22内之后在金属板11上涂覆热固性粘合剂41来进行，也可以通过将预先涂覆有热固性粘合剂41的金属板11配置在型腔22内来进行。接下来，如图2的(b)所示，在热固性粘合剂41上配置具有规定的厚度的块状的织物42。织物42与现有的预成型料(Prepreg)不同，并未浸渍基体树脂。上述织物42由增强纤维构成，具体而言，成为将碳纤维、玻璃纤维等无机纤维、以及芳族聚酰胺纤维等有机纤维组合织入的织物。并且，织物42构成为多层织物。多层织物是将由1组经纱·纬纱形成的织物组织(单位织物)叠加多层、并利用各单位织物的纱线将它们结合的织物。即，对于织物42而言，即使在厚度方向上，增强纤维也彼此交错(相互缠绕)。作为织物42，使用厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合构造体的制造方法，其是金属部件与纤维增强塑料的复合构造体的制造方法，其中，具备：第1工序，使所述金属部件、增强纤维以及树脂系粘合剂在模具内沿合模方向层叠；第2工序，通过将所述模具合模而将所述树脂系粘合剂压入所述增强纤维内，得到所述树脂系粘合剂未固化的所述纤维增强塑料，并且将该纤维增强塑料成型为由所述模具所规定的形状；以及第3工序，在所述模具内使所述树脂系粘合剂固化，从而使成型后的所述纤维增强塑料固化，并且将该纤维增强塑料与所述金属部件粘合。

【技术特征摘要】
2017.03.22 JP 2017-0564671.一种复合构造体的制造方法，其是金属部件与纤维增强塑料的复合构造体的制造方法，其中，具备：第1工序，使所述金属部件、增强纤维以及树脂系粘合剂在模具内沿合模方向层叠；第2工序，通过将所述模具合模而将所述树脂系粘合剂压入所述增强纤维内，得到所述树脂系粘合剂未固化的所述纤维增强塑料，并且将该纤维增强塑料成型为由所述模具所规定的形状；以及第3工序，在所述模具内使所述树脂系粘合剂固化，从而使成型后的所述纤维增强塑料固化，并且将该纤维增强塑料与所述金属部件粘合。2.根据权利要求1所述的复合构造体的制造方法，其中，在所述第1工序中，在所述金属部件与所述增强纤维之间配置所述树脂系粘合剂。3.根据权利要求2所述的复合构造体的制造方法，其中，在所述第1工序中，在所述增强纤维的在所述合模方向上的两侧配置所述树脂系粘合剂。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤清人，山下祐司，楢原重哉，
申请(专利权)人：爱信高丘株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP