(57)【要約】【課題】強化基材を構成している繊維の配向乱れを抑制しながら単位時間当たりの樹脂注入量をより増加させ得る複合材料の成形方法および成形装置を提供する。【解決手段】固定型１１０と、樹脂注入口１２４が配置されるキャビティ面１２２を有する可動型１２０と、キャビティ面１２２とプリフォーム１０との間に配置され、樹脂注入口１２４より小さい複数の貫通孔を有するシート材１４０と、注入樹脂２０を注入するための樹脂注入装置１８５と、可動型１２０の位置および樹脂注入装置１８５による樹脂注入を制御する制御装置１９５と、を有する成形装置１００である。前記複数の貫通孔は、少なくとも樹脂注入口１２４を覆うように配置されており、制御装置１９５は、可動型１２０を移動させて型締めし、樹脂注入口１２４から注入樹脂２０を注入させ、複数の貫通孔を通過させて、プリフォーム１０に流入させるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含有する強化基材に樹脂を含浸させて複合材料を成形する成形方法であって、
固定型と可動型との間に前記強化基材が配置された後に型締めされ、前記可動型のキャビティ面に配置される前記樹脂の注入口から、前記樹脂が注入されており、
前記キャビティ面と前記強化基材との間には、前記注入口より小さい複数の貫通孔を有しかつ前記複数の貫通孔は少なくとも前記注入口を覆うように配置されているシート材が位置しており、
注入された前記樹脂は、前記シート材の前記複数の貫通孔を通過して、前記強化基材に流入する、成形方法。
【請求項２】
前記注入口から注入される前記樹脂の一部は、前記シート材における前記注入口から離間する方向に延長する複数の溝状バイパス流路を流れる、請求項１に記載の成形方法。
【請求項３】
前記複数の溝状バイパス流路は、前記注入口の中央部と相対する部位から放射状に延長しており、
前記注入口から注入される前記樹脂の一部は、前記注入口の中央部と相対する部位から放射状に流れる、請求項１に記載の成形方法。
【請求項４】
前記シート材は、注入される前記樹脂に対して相溶性を有する樹脂から構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形方法。
【請求項５】
前記シート材は、注入される前記樹脂と一体化する樹脂から構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形方法。
【請求項６】
前記シート材は、注入される前記樹脂に対して非相溶性かつ一体化しない材料から構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形方法。
【請求項７】
繊維を含有する強化基材に樹脂を含浸させて複合材料を成形する成形装置であって、
前記強化基材が配置される固定型と、
前記樹脂の注入口が配置されるキャビティ面を有し、前記固定型に対して近接離間可能に構成される可動型と、
前記キャビティ面と前記強化基材との間に配置され、前記注入口より小さい複数の貫通孔を有するシート材と、
前記注入口を経由して前記樹脂を注入するための樹脂注入装置と、
前記可動型の位置および前記樹脂注入装置による樹脂注入を制御する制御装置と、を有し、
前記複数の貫通孔は、少なくとも前記注入口を覆うように配置されており、
前記制御装置は、前記可動型を移動させて型締めし、前記注入口から前記樹脂を注入させ、前記複数の貫通孔を通過させて、前記強化基材に流入させるように構成されている成形装置。
【請求項８】
前記シート材は、前記注入口から離間する方向に延長する複数の溝状バイパス流路を、さらに有する、請求項７に記載の成形装置。
【請求項９】
前記複数の溝状バイパス流路は、前記注入口の中央部と相対する部位から放射状に延長している、請求項８に記載の成形装置。
【請求項１０】
前記シート材は、注入される前記樹脂に対して相溶性を有する樹脂から構成されている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項１１】
前記シート材は、注入される前記樹脂と一体化する樹脂から構成されている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項１２】
前記シート材は、注入される前記樹脂に対して非相溶性かつ一体化しない材料から構成されている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料の成形方法および成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）によって製造された成形品である複合材料が、自動車部品に適用されている。ＲＴＭ成形法においては、繊維を含有する強化基材が配置されている金型（固定型および可動型）に、樹脂を注入することによって、強化基材に樹脂を含浸させて複合材料が成形される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、ＲＴＭ成形の際のサイクルタイムを短縮するためには、単位時間当たりの樹脂注入量を増加させ、樹脂注入時間を短くすることが必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂注入量を増加させると、樹脂の注入圧が上昇する。そのため、特に、樹脂の注入口の近傍において、樹脂の流動によって強化基材を構成している繊維が動き、繊維の配向乱れが生じる虞がある。繊維の配向乱れは、成形品の強度や剛性の低下を引き起こし、外観品質が損なわれるため、好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、強化基材を構成している繊維の配向乱れを抑制しながら単位時間当たりの樹脂注入量をより増加させ得る複合材料の成形方法および成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一様相は、繊維を含有する強化基材に樹脂を含浸させて複合材料を成形する成形方法であって、可動型のキャビティ面と前記強化基材との間には、前記キャビティ面に配置される前記樹脂の注入口より小さい複数の貫通孔を有しかつ前記複数の貫通孔は少なくとも前記注入口を覆うように配置されているシート材が、位置しており、前記注入口から注入された前記樹脂は、前記シート材の前記複数の貫通孔を通過して、前記強化基材に流入する。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の別の一様相は、繊維を含有する強化基材に樹脂を含浸させて複合材料を成形する成形装置であって、可動型のキャビティ面と前記強化基材との間に配置され、前記キャビティ面に配置される前記樹脂の注入口より小さい複数の貫通孔を有しかつ前記複数の貫通孔は少なくとも前記注入口を覆うように配置されているシート材と、前記注入口から前記樹脂を注入させ、前記複数の貫通孔を通過させて、前記強化基材に流入させるように構成されている制御装置と、を有している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一様相および別の一様相によれば、樹脂は、貫通孔を通過する際に整流され、強化基材に対して略垂直の方向から流入する。そのため、樹脂注入量を増加させることにより樹脂の注入圧が上昇したとしても、注入された樹脂の流動によって強化基材を構成している繊維が動くことが妨げられ、繊維の配向乱れが抑制される。したがって、強化基材を構成している繊維の配向乱れを抑制しながら単位時間当たりの樹脂注入量をより増加させ得る複合材料の成形方法および成形装置を提供することが可能である。
【００１０】
本発明のさらに他の目的、特徴および特質は、以後の説明および添付図面に例示される好ましい実施の形態を参照することによって、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る成形装置を説明するための概略図である。
【図２】図１に示されるシート材を説明するための平面図である。
【図３】図２に示される貫通孔を説明するための断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る成形方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４に示される基材配置工程を説明するための概略図である。
【図６】図４に示される型締め工程を説明するための概略図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る変形例１を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る変形例２を説明するための平面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る変形例２を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る変形例３を説明するための概略図である。
【図１１】変形例３に係る成形品（複合材料）を説明するための斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための斜視図である。
【図１４】変形例３に係る注入樹脂の流動状態を説明するための概略図である。
【図１５】実施例１〜５および比較例１〜６における基材繊維配向性および注入樹脂含浸性の評価結果を説明するためのテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る成形装置を説明するための概略図、図２は、図１に示されるシート材を説明するための平面図、図３は、図２に示される貫通孔を説明するための断面図である。
【００１４】
本発明の実施の形態１に係る成形装置１００は、繊維を含有する強化基材に注入樹脂を含浸させて複合材料を成形するために使用され、図１に示されるように、固定型１１０、可動型１２０、駆動装置１３０、シート材１４０、周縁シール部材１８０、樹脂注入装置１８５、減圧装置１９０および制御装置１９５を有する。
【００１５】
固定型１１０は、プリフォーム１０が配置されるキャビティ面１１２を有する。プリフォーム１０は、シート状の繊維からなる（繊維を含有する）強化基材であり、バインダーを用いて事前にプリフォーミング（賦形）されている。必要に応じて、プリフォーム１０は、複数の強化基材が接着剤を介して積層された構成を適用することも可能である。
【００１６】
可動型１２０は、固定型１１０に対して近接離間可能に構成され、キャビティ面１２２を有する。キャビティ面１２２は、樹脂注入口１２４および吸入口１２８を有する。可動型１２０のキャビティ面１２２と固定型１１０のキャビティ面１１２とは、一体として、製造される複合材料の形状を規定している。
【００１７】
駆動装置１３０は、例えば、電動シリンダーあるいは油圧シリンダーを有しており、可動型１２０を駆動し、固定型１１０に対する可動型１２０の位置を変更できるように構成されている。
【００１８】
シート材１４０は、可動型１２０のキャビティ面１２２とプリフォーム１０との間に配置され、図２に示されるように、樹脂注入口１２４より小さい複数の貫通孔１５０を有する。貫通孔１５０は、少なくとも樹脂注入口１２４を覆うように配置されている（樹脂注入口１２４に相対するように位置決めされている）。
【００１９】
シート材１４０は、プリフォーム１０におけるキャビティ面１２２に相対する表面全体を覆うように配置される形態に限定されず、例えば、樹脂注入口１２４に相対する部位およびその近傍のみを覆うように配置することも可能である。シート材１４０を矩形状あるいは円状とすることも可能である。シート材１４０の厚みは、特に限定されないが、成形品の厚み未満であることが好ましい。貫通孔１５０のサイズ、配置密度および配置構成は特に限定されず、適宜設定することが可能である。
【００２０】
周縁シール部材１８０は、可動型１２０のキャビティ面１２２の周りを取り囲むように配置されており、型締めの際に固定型１１０と可動型１２０との間を密閉するように構成される。周縁シール部材１８０は、例えば、ゴム等の弾性材料から形成される。
【００２１】
樹脂注入装置１８５は、注入樹脂２０を保持しており、可動型１２０のキャビティ面１２２の樹脂注入口１２４に連通している。注入樹脂２０は、成形品のマトリックス樹脂である。
【００２２】
減圧装置１９０は、例えば、真空ポンプを有しており、可動型１２０のキャビティ面１２２の吸入口１２８に連通されている。
【００２３】
制御装置１９５は、プログラムにしたがって各部の制御や各種の演算処理を実施するマイクロプロセッサー等から構成される制御回路１９７を有し、駆動装置１３０、樹脂注入装置１８５および減圧装置１９０に接続されている。成形装置１００の各機能は、それに対応するプログラムを制御装置１９５が実行することにより発揮される。
【００２４】
例えば、制御装置１９５は、可動型１２０の位置および樹脂注入装置１８５による樹脂注入を、制御する。詳述すると、制御装置１９５は、可動型１２０を移動させて型締めした後で、図３に示されるように、樹脂注入口１２４から注入樹脂２０を注入させ、シート材１４０の貫通孔１５０を通過させて、プリフォーム１０に流入させるように構成されている。
【００２５】
次に、プリフォーム、注入樹脂およびシート材を説明する。
【００２６】
プリフォーム（強化基材）は、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維であり、繊維を縦横に組み合わせた織物の構造を有する。なお、複数の強化基材を積層してプリフォーム１０を構成する場合に適用される積層用の接着剤は、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂である。熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂等である。熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等である。
【００２７】
注入樹脂（マトリックス樹脂）は、例えば、２液タイプのエポキシ樹脂であり、主剤と硬化剤とを混合して使用される。主剤は、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂（プレポリマー）、硬化剤はアミン系である。注入樹脂は、上記形態に限定されず、その他のエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を適用することが可能である。また、注入樹脂は、必要に応じて、熱可塑性樹脂を適用することも可能である。さらに、注入樹脂は、離型材を含有させることも可能である。
【００２８】
シート材の材料は、例えば、注入樹脂と同一の樹脂、注入樹脂に対して相溶性を有する樹脂、注入樹脂の一部となる樹脂、注入樹脂に対して良好な密着性を有する樹脂、注入樹脂に対して非相溶性かつ一体化しない材料である。
【００２９】
注入樹脂に対して相溶性を有する樹脂は、例えば、注入樹脂がエポキシ樹脂である場合、熱可塑エポキシ樹脂である。この場合、樹脂注入途中においてシート材１４０が溶融して注入樹脂２０に混ざり合うことにより、プリフォーム１０の繊維に対する注入樹脂２０の含浸性が向上し、また、成形品からのシート材の剥離（層間剥離）を抑制することが可能である。
【００３０】
注入樹脂の一部となる樹脂は、例えば、注入樹脂がエポキシ樹脂である場合、変性エポキシ樹脂や、プリフォームを賦形するためのバインダーと同一の材料である。この場合、成形品からのシート材の剥離（層間剥離）を抑制することが可能である。
【００３１】
注入樹脂に対して良好な密着性を有する樹脂は、例えば、注入樹脂がエポキシ樹脂である場合、熱硬化エポキシ樹脂である。この場合、注入樹脂の一部となる樹脂と同様に、成形品からのシート材の剥離（層間剥離）を抑制することが可能である。
【００３２】
注入樹脂に対して非相溶性かつ一体化しない材料は、例えば、金属であり、この場合、シート材から構成される層が埋込まれた成形品を得ることが可能である。つまり、成形品は、プリフォーム層に移行しなかった（シート材を貫通しなかった）注入樹脂からなる表層、シート材から構成される中間層、および、注入樹脂が含浸されたプリフォーム層を有することとなる。
【００３３】
次に、成形装置１００が適用される成形方法を説明する。
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態に係る成形方法を説明するためのフローチャート、図５は、図４に示される基材配置工程を説明するための概略図、図６は、図４に示される型締め工程を説明するための概略図である。なお、図５および図６においては、駆動装置１３０、樹脂注入装置１８５、減圧装置１９０および制御装置１９５は、省略されている。
【００３５】
本成形方法は、圧縮（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）を利用し、プリフォーム１０に樹脂２０を含浸させて複合材料３０を成形するために使用され、図４に示されるように、基材配置工程、型締め工程、樹脂注入工程、圧縮工程および型開き工程を、概して有する。
【００３６】
基材配置工程においては、図５に示されるように、可動型１２０を固定型１１０から離間させた状態で、固定型１１０のキャビティ面１１２に、プリフォーム１０およびシート材１４０が配置される。この際、シート材１４０は、プリフォーム１０を覆いかつ可動型１２０のキャビティ面１２２に相対するように配置される。シート材１４０は、独立して配置する形態に限定されず、シート材１４０が予め積層されているプリフォーム１０を利用することも可能である。プリフォーム１０に対するシート材１４０の積層は、例えば、プリフォーム１０を作製する際に実施することが可能である。
【００３７】
型締め工程においては、駆動装置が制御され、図６に示されるように、固定型１１０に対する可動型１２０の位置が変更される。可動型１２０は、固定型１１０に近接するように移動し、型締めされる。これにより、固定型１１０と可動型１２０との間に密閉空間が形成される。なお、固定型１１０と可動型１２０との間隔Ｄ（図６参照）は、大気中でのプリフォーム１０の見かけの厚さとシート材１４０の厚さとの合計未満、かつ、予め設定された成形品（複合材料）の厚みより大きい所定の値に設定される。
【００３８】
樹脂注入工程においては、減圧装置および樹脂注入装置が制御される。つまり、固定型１１０と可動型１２０との間に形成される密閉空間から気体が吸引されて、所定の真空度に到達すると、注入樹脂２０は、可動型１２０のキャビティ面１２２の樹脂注入口１２４から注入され、シート材１４０の貫通孔１５０を通過して、プリフォーム１０に流入する（図３参照）。
【００３９】
この際、注入樹脂２０は、貫通孔１５０を通過する際に整流され、プリフォーム１０に対して略垂直の方向から流入する。そのため、樹脂注入量を増加させることにより注入樹脂２０の注入圧が上昇したとしても、注入された注入樹脂２０の流動によってプリフォーム１０を構成している繊維が動くことが妨げられ、繊維の配向乱れが抑制される。なお、例えば、注入樹脂がエポキシ樹脂であり、シート材１４０が熱可塑エポキシ樹脂である場合、樹脂注入途中においてシート材１４０が溶融して注入樹脂２０に混ざり合うことにより、プリフォーム１０の繊維に対する注入樹脂２０の含浸性が向上する。
【００４０】
圧縮工程においては、注入樹脂２０の注入完了後、駆動装置が制御され、可動型１２０が、固定型１１０にさらに近接するように移動させられる。これにより、固定型１１０と可動型１２０との間隔Ｄ（図６参照）は、予め設定された成形品（複合材料）の厚みまで狭められ、注入樹脂２０が含浸されたプリフォーム１０に対して高圧が付与される。
【００４１】
そして、プリフォーム１０に含浸した注入樹脂２０の硬化（複合材料３０の成形）が完了するまで、この状態が維持される。なお、注入樹脂２０が熱硬化性樹脂の場合、固定型１１０および／又は可動型１２０は、ヒーター等の加熱装置によって昇温される。
【００４２】
型開き工程においては、減圧装置の作動を停止させた後で、駆動装置が制御され、固定型１１０に対する可動型１２０の位置が変更される。これにより、可動型１２０は、固定型１１０から離間するように移動して型開きされる。
【００４３】
次に、変形例１を説明する。
【００４４】
図７は、本発明の実施の形態に係る変形例１を説明するためのフローチャートである。
【００４５】
本成形方法は、圧縮ＲＴＭを利用する形態に限定されず、例えば、図７に示されるように、圧縮工程を有しないＲＴＭに適用することも可能である。
【００４６】
この場合、型締め工程において、固定型１１０と可動型１２０との間隔Ｄ（図６参照）は、予め設定された成形品の厚みと一致するように設定され、また、樹脂注入工程においては、注入樹脂２０の注入完了後、プリフォーム１０に含浸した注入樹脂２０の硬化（複合材料３０の成形）が完了するまで、この状態が維持され、その後、型開き工程が実施される。
【００４７】
次に、変形例２を説明する。
【００４８】
図８および図９は、本発明の実施の形態に係る変形例２を説明するための平面図および断面図である。
【００４９】
シート材１４０は、貫通孔１５０のみを有する形態に限定されず、図８および図９に示されるように、複数のバイパス流路１５２をさらに有することも可能である。
【００５０】
バイパス流路１５２は、溝状の断面を有し、樹脂注入口１２４から離間する方向に延長しており、シート材１４０は、コルゲート状となっている。また、バイパス流路１５２は、交差部１５４を有する。交差部１５４は、樹脂注入口１２４の中央部と相対している。つまり、バイパス流路１５２は、樹脂注入口１２４の中央部と相対する部位１５４から放射状に延長している。
【００５１】
注入樹脂２０が溝状のバイパス流路１５２を流れる際の流動抵抗は小さいため、樹脂注入口１２４から離間した部位に注入樹脂２０を容易に到達させる（シート材の延長方向に沿った展開を加速させる）ことが可能である。また、バイパス流路１５２は樹脂注入口１２４の中央部と相対する部位から放射状に延長しているため、樹脂注入口１２４から離間した部位に、注入樹脂２０を効率的に到達させることが可能である。
【００５２】
バイパス流路１５２の設置数、幅および深さは、特に限定されず、適宜設定することが可能である。貫通孔１５０の配置は、必要に応じて、バイパス流路１５２と重ならないように設定することも可能である。
【００５３】
次に、変形例３を説明する。
【００５４】
図１０は、本発明の実施の形態に係る変形例３を説明するための概略図、図１１は、変形例３に係る成形品（複合材料）を説明するための斜視図である。なお、図１０においては、駆動装置１３０、樹脂注入装置１８５、減圧装置１９０および制御装置１９５は、省略されている。
【００５５】
成形品（複合材料）の形状は、上述の形態に限定されず、例えば、図１１に示されるハット状断面を有する成形品３０を適用することが可能である。
【００５６】
この場合、例えば、図１０示されるように、固定型１１０のキャビティ面１１２は、略凸状部１１３を有し、可動型１２０のキャビティ面１２２は、略凹状１２３部を有し、一体として、成形品３０の外観形状と対応することとなる。
【００５７】
一方、成形品３０は、離間している一対の側壁部３２と、側壁部３２の端部同士を連結する連結壁部３４とを有するため、成形品３０を構成することとなるプリフォーム１０およびシート材１４０は、ハット状断面を有する。つまり、プリフォーム１０は、離間している一対の側壁部１２と、側壁部１２の端部同士を連結する連結壁部１４とを有し、また、シート材１４０は、離間している一対の側壁部１４２と、側壁部１４２の端部同士を連結する連結壁部１４４とを有することとなる。
【００５８】
次に、変形例４を説明する。
【００５９】
図１２は、本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための断面図、図１３は、本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための斜視図、図１４は、変形例３に係る注入樹脂の流動状態を説明するための概略図である。なお、図１２および図１４においては、駆動装置１３０、樹脂注入装置１８５、減圧装置１９０および制御装置１９５は、省略されている。
【００６０】
例えば、成形品３０がハット状断面を有する場合、注入樹脂の流動状態は、図１４に示されるように、可動型１２０のキャビティ面１２２の樹脂注入口１２４の近傍が急であり、シート材１４０の連結壁部１４４の端部に向かって緩やかとなり、また、連結壁部１４４の端部に連結する側壁部１４２の端部において急となり、側壁部１４２の他方の端部（図中下方）に向かって緩やかとなる。
【００６１】
注入樹脂の流動状態が急である領域およびその近傍において、強化基材を構成している繊維の配向乱れが生じる虞がある。そのため、シート材１４０を、注入樹脂の流動状態が急である領域およびその近傍のみに配置することも可能である。つまり、シート材１４０は、図１２に示されるように、互いに離間した中央シート材１６４および側方シート材１６２によって構成することも可能である。
【００６２】
中央シート材１６４は、プリフォーム１０の連結壁部１４に配置され、可動型１２０のキャビティ面１２２の樹脂注入口１２４に相対するように位置決めされる。そして、中央シート材１６４は、繊維の配向乱れを抑制するため、貫通孔１５０および溝状バイパス流路１５２を有する（図８参照）。
一方、側方シート材１６２は、プリフォーム１０の側壁部１２に配置される。側方シート材１６２は、繊維の配向乱れを抑制するため、図１３に示されるように、コルゲート状であり、貫通孔１６６および溝状バイパス流路１６８を有する。
【００６３】
必要に応じて、中央シート材１６４および側方シート材１６２を一体化することも可能である。また、側方シート材１６２をプリフォーム１０の端部まで延長させることも可能である。さらに、溝状バイパス流路１６８を省略することも可能である。
【００６４】
次に、実施例１〜５および比較例１〜６の性能比較結果を説明する。
【００６５】
図１５は、実施例１〜５および比較例１〜６における基材繊維配向性および注入樹脂含浸性の評価結果を説明するためのテーブルである。
【００６６】
実施例１〜５は、成形法、樹脂注入量、シート材材料およびシート材構成に関して、異なっている。成形法は、ＲＴＭと圧縮ＲＴＭである。樹脂注入量は、５０〜１２０［ｃｃ／ｓ］の範囲である。シート材材料は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂である。シート材構成は、貫通孔のみと、貫通孔とバイパス流路との組み合わせである。
【００６７】
比較例１〜６は、成形法および樹脂注入量に関して異なっている。樹脂注入量は、８０〜１５０［ｃｃ／ｓ］の範囲である。なお、実施例１〜５および比較例１〜３に適用されたプリフォームおよび注入樹脂は、炭素繊維および熱可塑性樹脂である。
【００６８】
基材繊維配向性の性能評価は目視で行っており、成形品において、繊維の配向乱れがない（許容範囲に収まっている）場合をＡ、繊維の配向乱れが若干存在する場合をＢ、繊維の配向乱れが顕著に存在する場合をＣで示している。また、注入樹脂含浸性の性能評価も同様に目視で行っており、成形品において、基材繊維と注入樹脂との割合が均一である（許容範囲に収まっている）場合をＡ、基材繊維と注入樹脂との割合が不均一である部位が若干存在する場合をＢ、ドライスポット等が存在し、基材繊維と注入樹脂との割合が不均一である部位が多数存在する場合をＣで示している。
【００６９】
図１５に示されるように、比較例１〜６は、成形方法および樹脂注入量を変化させても、基材繊維配向性および注入樹脂含浸性の性能評価がＡであるものはなかった。
【００７０】
一方、実施例１〜５は、成形方法、樹脂注入量、シート材材料、シート材構成に関わらず、基材繊維配向性および注入樹脂含浸性の性能評価は、Ａであり、比較例１〜６の場合と異なり、良好な結果を示した。
【００７１】
以上のように、本実施の形態においては、樹脂注入口の近傍に位置するプリフォーム（強化基材）に流入する注入樹脂は、貫通孔を通過する際に整流され、プリフォームに対して略垂直の方向から流入する。そのため、樹脂注入量を増加させることにより注入樹脂の注入圧が上昇したとしても、注入された注入樹脂の流動によってプリフォームを構成している繊維が動くことが妨げられ、繊維の配向乱れが抑制される。したがって、プリフォームを構成している繊維の配向乱れを抑制しながら単位時間当たりの樹脂注入量をより増加させ得る複合材料の成形方法および成形装置を提供することが可能である。
【００７２】
シート材が、樹脂注入口から離間する方向に延長する複数の溝状バイパス流路を、さらに有する場合、注入樹脂がバイパス流路を流れる際の流動抵抗は小さいため、樹脂注入口から離間した部位に注入樹脂を容易に到達させる（シート材に沿った方向の展開を加速させる）ことが可能である。
【００７３】
溝状バイパス流路が樹脂注入口の中央部と相対する部位から放射状に延長している場合、樹脂注入口から離間した部位に、注入樹脂を効率的に到達させることが可能である。
【００７４】
シート材が注入樹脂に対して相溶性を有する注入樹脂から構成されている場合、樹脂注入途中においてシート材が注入樹脂に徐々に溶融することにより、プリフォームの繊維に対する注入樹脂の含浸性が向上し、また、成形品からのシート材の剥離（層間剥離）を抑制することが可能である。
【００７５】
シート材が注入樹脂の一部となる樹脂から構成されている場合、成形品からのシート材の剥離（層間剥離）を抑制することが可能である。
【００７６】
シート材が注入樹脂に対して非相溶性かつ一体化しない材料から構成されている場合、シート材から構成される層が埋込まれた成形品を得ることが可能である。
【００７７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、変形例１〜４を適宜組み合わせることが可能である。また、成形される成形品（複合材料）の形状は、上記形態に限定されない。
【符号の説明】
【００７８】
１０  プリフォーム（強化基材）、
１０Ａ  注入樹脂が含浸したプリフォーム、
１２  側壁部、
１４  連結壁部、
２０  注入樹脂、
３０  成形品（複合材料）、
３２  側壁部、
３４  連結壁部、
１００  成形装置、
１１０  固定型、
１１２  キャビティ面、
１１３  略凸状部、
１２０  可動型、
１２２  キャビティ面、
１２３  略凹状部、
１２４  樹脂注入口、
１２８  吸入口、
１３０  駆動装置、
１４０  シート材、
１４２  側壁部、
１４４  連結壁部、
１５０  貫通孔、
１５２  溝状バイパス流路、
１５４  交差部（注入口の中央部と相対する部位）、
１６２  側方シート材、
１６４  中央シート材、
１６６  貫通孔、
１６８  溝状バイパス流路、
１８０  周縁シール部材、
１８５  樹脂注入装置、
１９０  減圧装置、
１９５  制御装置、
１９７  制御回路、
Ｄ  固定型と可動型との間隔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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