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発明の名称 複合材製品の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−180757
公開日 平成10年(1998)7月7日
出願番号 特願平8−341994
出願日 平成8年(1996)12月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 一雄 (外3名)
発明者 開 本 美 樹 / 菅 原 憲 明 / 木 村 稔
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】プラスチック成形品の表面にプリプレグを積層し、硬化処理することを特徴とする複合材製品の製造方法。
【請求項2】硬化処理をプラスチック成形品を成形型として成形された硬質耐熱エラストマ製成形治具を介して加圧されながら行なうことを特徴とする請求項1に記載の複合材製品の製造方法。
【請求項3】硬化処理をオートクレーブで行なうことを特徴とする請求項1に記載の複合材製品の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、自動車に使用されているプラスチック部品に適用される複合材製品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の部品、たとえば、エンジン部品(エアクリーナケースやエンジンカバー)において、部品表面に炭素繊維複合材料模様のシールを貼着したり、炭素繊維織物表面に熱可塑性樹脂を施し裏面に両面テープを設けたシールを貼着したりして、自動車の部品が先端複合材料の持つ軽くて強いというイメージを出すようにすることは知られている。
【0003】また、構造部品等では、オプショナル部品としてウエットレイアップ法によって成形されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】表面に炭素繊維複合材料模様のシール等を貼着した部品は、ファッション性のみを追及するものであり、炭素繊維複合材料が具有する質感を得ることができず、また、強度を高くすることもできず、しかも、シール貼着部の経年変化により耐久性、特に、耐環境性が劣るという問題がある。
【0005】また、エンジンカバー等の自動車部品を複合材で成形する場合、自動車部品の形状が複雑になると成形が困難であり、ハンドレイアップによる方法は、生産性が低いため低コスト化が不可能であり、しかも、取り付け金具等の一体化が難しく量産化に課題を残している。
【0006】本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、プラスチック部品に繊維強化樹脂等の持つ質的な高級感を容易に付加するとともに、プラスチック部品の強度向上を図ることができる複合材製品の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の複合材製品の製造方法は、プラスチック成形品の表面にプリプレグを積層し、硬化処理することで、プラスチック成形部品に繊維強化樹脂等の持つ質的な高級感を容易に付加しかつ強度向上を図る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面につき説明する。
【0009】図1は本発明による複合材製品の製造方法により作られた自動車のエンジンカバーを示す。この自動車のエンジンカバー1は、プラスチック材料、たとえば、ガラス繊維強化ナイロン樹脂で成形されたエンジンカバー本体2と、このエンジンカバー本体2の表面に配置された先端繊維織物/熱硬化性樹脂プリプレグ層3から構成されている。ここで、先端繊維には炭素繊維、有機繊維、セラミック繊維等が含まれる。
【0010】本発明の自動車のエンジンカバー1の製造手順を図2に示す。
【0011】エンジンカバー本体2の下側の周囲を枠で囲い、直接硬質エラストマーを流し込んで製作した凸型の下型治具4と、エンジンカバー本体2の上側に積層されるプリプレグの厚み分の離形シート材を貼着して、その周囲を枠で囲い、硬質エラストマーを流し込んで製作した上型治具5とを準備する。下型治具4と上型治具5は、加圧力を均一に成形部品に負荷できるように十分な厚みを持たせてある。まず、下型治具4を定盤6の上に配置する。ついで、下型治具4の上にエッチングや機械研磨により表面を荒くしたエンジンカバー本体2をセットする。
【0012】つぎに、炭素繊維織物/エポキシ樹脂プリプレグ7をエンジンカバー本体2の上に積層し、積層した炭素繊維織物/エポキシ樹脂プリプレグ7の上に上型治具5をセットする。
【0013】つぎに、ガラスクロス等で形成したブリーザークロス8を上型治具5を被うように配置する。
【0014】つぎに、ブリーザークロス8の上に真空バックフィルム9を配置し、真空バックフィルム9と定盤6の間にシーラント10を配置する。このシーラント10は真空バックフィルム9により囲まれた空間を密封空間とするために作用する。
【0015】つぎに、真空バックフィルム9に設けた真空口金11を図示しないパイプを介して図示しない真空装置に接続する。
【0016】つぎに、真空装置を作動して、550〜760mmHgの真空度にて真空バックフィルム9により囲まれた密封空間を真空引きする。
【0017】つぎに、組み立て体をオーブンまたはオートクレーブの内部に配置し、120℃の温度を90分間保持して硬化処理する。オートクレーブにおいて硬化処理する場合、2〜4kg/cm2の圧力を負荷することが好ましい。
【0018】組み立て体の硬化処理が終了したら、組み立て体をオーブンまたはオートクレーブから取り出し、組み立て体から真空バックフィルム9、ブリーザークロス6および上型治具5を順に取り外し、ついで、組み立て体からはみ出した樹脂材料を除去し、組み立て体の外周をトリムする。これにより、表面に先端繊維を一体接着したプラスチック部品が作られる。
【0019】図3は本発明による複合材製品の製造方法により作られた自動車のインテークマニホールドを示す。この自動車のインテークマニホールド20は、熱可塑性樹脂材料で一体成形されるものであり、取り付け部21と複数の吸気管22と各吸気管22を集める集合部23と、この集合部23の上面に設けられた強化繊維模様24とから構成されている。集合部23の上面の強化繊維模様24は上記エンジンカバーと同様な手段により形成される。
【0020】本発明の自動車のインテークマニホールド20の製造手順を図4および図5に示す。
【0021】まず、インテークマニホールド20の取り付け部21を取り付け具25に固定し、取り付け具25に固定したインテークマニホールド20を定盤6の上に配置する。集合部23の上面はエッチングや機械研磨により荒くして置くことが好ましい。
【0022】つぎに、炭素繊維織物/エポキシ樹脂プリプレグ26を集合部23の上に積層し、この炭素繊維織物/エポキシ樹脂プリプレグ26の上に硬質耐熱エラストマー製上型治具27をセットし、この上型治具27を覆うようにガラスクロス等で形成したブリーザークロス28を配置する。このように、プラスチック性景品が定盤6に直接固定できる場合には、硬質耐熱エラストマー製下型治具を用いないこともある。
【0023】つぎに、このブリーザークロス28の上に真空バックフィルム29を配置し、真空バックフィルム29と定盤6の間にシーラント30を配置し、真空バックフィルム29に設けた真空口金31を図示しないパイプを介して図示しない真空装置に接続する。
【0024】つぎに、真空装置を作動して、真空バックフィルム29の内部空間を550〜760mmHgの真空度にて真空引きする。
【0025】つぎに、インテークマニホールド20をオーブンまたはオートクレーブの内部に配置し、120℃の温度で90分間保持して硬化処理する。オートクレーブにおいて硬化処理する場合、2〜4kg/cm2の圧力を負荷することが好ましい。
【0026】インテークマニホールド20の硬化処理が終了したら、真空バックフィルム29、ブリーザークロス28および上型治具27を順に取り外し、インテークマニホールド20からはみ出した樹脂材料を除去し、インテークマニホールド20の外周をトリムすることで製品となる。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、プラスチック部品の表面に先端繊維を加熱硬化して一体接着することにより複雑形状の繊維強化樹脂部品を製造することを可能にし、プラスチック部品に繊維強化樹脂等の持つ質的な高級感を容易に付加するとともに、プラスチック部品の強度向上を図ることができる。




 

 


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