(57)【要約】【課題】樹脂シートに均等に熱を加えながら金型の成形面に押しつけことができる樹脂形成品の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂パネル１の製造方法は、設置工程Ｓ１０と、加熱加圧工程Ｓ１１とを備えている。設置工程Ｓ１０は、キャビティ１６０を有する金型１６の内側表面に形成された成形面１６１に対面するように樹脂シート１５を設置する工程である。加熱加圧工程Ｓ１１は、設置工程Ｓ１０の後に、所定温度に加熱された粉粒体１７を、所定圧力を加えながらキャビティ１６０内に充填し、粉粒体１７で、樹脂シート１５を加熱しながら成形面１６１に押しつける工程である。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートを成形して構成される樹脂成形品の製造方法であって、
キャビティを有する金型の内側表面に形成された成形面に対面するように前記樹脂シートを設置する設置工程と、
前記設置工程の後に、所定温度に加熱された粉粒体を、所定圧力を加えながら前記キャビティ内に充填し、前記粉粒体で、前記樹脂シートを加熱しながら前記成形面に押しつける加熱加圧工程と、
を有することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記加熱加圧工程の後に、前記キャビティ内の前記粉粒体を吸引して前記キャビティ外に排出する排出工程を有する請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂シートは、炭素繊維強化合成樹脂からなる請求項１又は２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂シートは、熱硬化性を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記所定温度は、前記樹脂シートの熱硬化に必要とされる温度である請求項４に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記粉粒体は、砂である請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂成形品は、端部が中央部分に折り返された負角部分を有している請求項１から６のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シートを成形して構成される樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂シートを成形して構成される樹脂成形品の製造方法として、例えば以下に示す特許文献１に開示されているＦＲＰの成形品の製造方法がある。
【０００３】
このＦＲＰ成形品の製造方法は、成形面の形成された下型と上型の間に樹脂シートを設置し、下型と上型によって樹脂シートを加圧するとともに、下型と上型を介して樹脂シートを加熱するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８６４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、下型や上型には成形面が形成されており、形状が不均一である。そのため、下型と上型を介して樹脂シートを加熱しても、樹脂シートに均等に熱を加えることは困難である。これでは、成形品の形状に悪影響を与えてしまう。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂シートに均等に熱を加えながら、樹脂シートを金型の成形面に押しつけことができる樹脂形成品の製造方法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】
上記課題を達成するためになされた樹脂シートを成形して構成される樹脂成形品の製造方法は、キャビティを有する金型の内側表面に形成された成形面に対面するように樹脂シートを設置する設置工程と、設置工程の後に、所定温度に加熱された粉粒体を、所定圧力を加えながらキャビティ内に充填し、粉粒体で、樹脂シートを加熱しながら成形面に押しつける加熱加圧工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、所定温度に加熱された粉粒体で、樹脂シートを直接加熱しながら成形面に押しつけることができる。そのため、樹脂シートに均等に熱を加えながら、樹脂シートを金型の成形面に押しつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】樹脂パネルの上面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】樹脂シートの上面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】金型の断面図である。
【図６】下型の上面図である。
【図７】図６におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図８】上型の下面図である。
【図９】図８におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１０】樹脂パネルの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１０における設置工程を説明するための第１の説明図である。
【図１２】図１０における設置工程を説明するための第２の説明図である。
【図１３】図１０における設置工程を説明するための第３の説明図である。
【図１４】図１０における加熱加圧工程を説明するための第１の説明図である。
【図１５】図１０における加熱加圧工程を説明するための第２の説明図である。
【図１６】図１０における加熱加圧工程を説明するための第３の説明図である。
【図１７】図１０における排出工程を説明するための説明図である。
【図１８】図１０における取り出し工程を説明するための第１の説明図である。
【図１９】図１０における取り出し工程を説明するための第２の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、樹脂パネルの製造に、本発明に係る樹脂成形品の製造方法を適用した例を示す。
【００１１】
まず、図１〜図４を参照して本形態の樹脂パネルの構成について説明する。なお、図１及び図２における左右方向及び上下方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
【００１２】
図１及び図２に示す樹脂パネル１（「樹脂成形品」に相当する）は、図３及び図４に示す可撓性を有する方形板状の樹脂シート１５を、図５〜図８に示す金型１６を用いて成形したものである。ここで、図３及び図４に示す樹脂シート１５は、熱硬化性を有する炭素繊維強化合成樹脂（ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ））からなる方形板状の部材である。
【００１３】
図１及び図２示すように、樹脂パネル１は、底部１０と、側壁部１１と、折り返し部１２とを備えている。
【００１４】
底部１０は、左右方向の中央部分がわずかに上方に突出した方形状の部位である。側壁部１１は、底部１０の左右両端部から上方に延在する方形状の部位である。折り返し部１２は、側壁部１１の上端から、底部１０の左右方向の中央部分に向かって延在する方形状の部位である。底部１０と側壁部１１によって形成される角部１３、及び、側壁部１１と折り返し部１２によって形成される角部１４は、ともに湾曲している。
【００１５】
次に、図５〜図９を参照して、本形態の樹脂パネルの製造に用いる金型の構成について説明する。なお、図５〜図９における左右方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
【００１６】
図５に示す金型１６は、樹脂シート１５を樹脂パネル１に成形するための金属からなる直方体状の部材である。金型１６は、キャビティ１６０を有し、内側表面に成形面１６１が形成されている。金型１６は、下型１６２と、上型１６３とを備えている。
【００１７】
図６及び図７に示す下型１６２は、キャビティ１６０の下側部分、及び、成形面１６１の下側部分を構成する金属からなる直方体状の部材である。下型１６２は、凹部１６２ａと、成形面１６２ｂとを備えている。
【００１８】
凹部１６２ａは、キャビティ１６０の下側部分を構成する上方に開口する部位である。
【００１９】
成形面１６２ｂは、成形面１６１の下側部分を構成する、樹脂パネル１の底部１０、側壁部１１及び角部１３の外形に合わせて加工された面である。成形面１６２ｂは、凹部１６２ａの底面及び左右側面に形成されている。成形面１６２ｂに樹脂シート１５が押しつけられることで、底部１０、側壁部１１及び角部１３の外形が成形されることになる。
【００２０】
図８及び図９に示す上型１６３は、キャビティ１６０の上側部分、及び、成形面１６１の上側部分を構成する金属からなる直方体状の部材である。上型１６３は、凹部１６３ａと、成形面１６３ｂと、孔部１６３ｃを備えている。
【００２１】
凹部１６３ａは、キャビティ１６０の上側部分を構成する下方に開口する部位である。
【００２２】
成形面１６３ｂは、成形面１６１の上側部分を構成する、樹脂パネル１の折り返し部１２及び角部１４の外形に合わせて加工された面である。成形面１６３ｂは、凹部１６３ａの開口の左右の周縁だけに形成されている。成形面１６３ｂに樹脂シート１５が押しつけられることで、折り返し部１２及び角部１４の外形が成形されることになる。
【００２３】
孔部１６３ｃは、後述する粉粒体１７を、キャビティ１６０内に充填、又は、キャビティ１６０外に排出するための外部と連通する孔である。具体的には、凹部１６３ａに連通する孔である。
【００２４】
次に、図１０〜図１９を参照して本形態における樹脂パネルの製造方法について説明する。なお、図１１〜図１３における左右方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
【００２５】
図１０に示すように、樹脂パネル１の製造方法は、設置工程Ｓ１０と、加熱加圧工程Ｓ１１と、排出工程Ｓ１２と、取り出し工程Ｓ１３とによって構成されている。
【００２６】
図１０に示す設置工程Ｓ１０は、キャビティ１６０を有する金型１６の内側表面に形成された成形面１６１に対面するように樹脂シート１５を設置する工程である。具体的には、図１１に示すように、樹脂シート１５の左右方向の両端部を除いた部分を、例えば作業者の手や治具によって、下型１６２の成形面１６２ｂに対面するように変形させながらラフに設置する。そして、図１２に示すように、下型１６２の凹部１６２ａと上型１６３の凹部１６３ａによってキャビティ１６０が形成されるように、下型１６２の上に上型１６３をかぶせる。その結果、図１３に示すように、樹脂シート１５の左右方向の両端部が上型１６３の成形面１６３ｂに対面するようになる。つまり、キャビティ１６０を有する金型１６の内側表面に形成された成形面１６１に対面するように樹脂シート１５が設置される。
【００２７】
図１０に示す加熱加圧工程Ｓ１１は、設置工程Ｓ１０の後に、図１４〜図１６に示すように、所定温度に加熱された粉粒体１７を、所定圧力を加えながら孔部１６３ｃからキャビティ１６０内に充填し、粉粒体１７で、樹脂シート１５を加熱しながら成形面１６２ｂ、１６３ｂに押しつけ、所定時間保持する工程である。粉粒体１７を、例えばヒーターを用いて加熱し、例えば油圧による加圧機構を用いて圧力を加えながら、キャビティ１６内に充填する工程である。ここで、所定温度は、樹脂シート１５の熱硬化に必要とされる温度である。所定温度は、例えば１５０度である。所定圧力は、樹脂シート１５を確実に成形面１６２ｂ、１６３ｂに押しつけるために必要とされる圧力である。樹脂シート１５の材質を考慮して設定されている。また、粉粒体１７は、例えば砂である。粉粒体１７の粒子の形状は、球状が好ましい。粉粒体１７の粒子の大きさは、小さい程好ましい。粉粒体１７は、圧力を加えながら充填する際に破損しない強度を有しているものである。粉粒体１７は、加熱された後もその温度を保てる十分な蓄熱性を有しているものである。さらに、所定時間は、樹脂シート１５の硬化に必要とされる時間である。樹脂シート１５の材質及び加える温度を考慮して設定されている。
【００２８】
図１５及び図１６に示すように、粉粒体１７は、所定圧力を加えながらキャビティ１６０内に充填される。そのため、樹脂シート１５は、粉粒体１７に直接接触し、粉粒体１７を介して所定圧力で成形面１６２ｂ、１６３ｂに押しつけられる。粉粒体１７は、所定温度に加熱されている。そのため、樹脂シート１５は、粉粒体１７に直接接触することで均等に加熱され、所定温度になる。その結果、樹脂シート１５は、所定圧力で成形面１６２ｂ、１６３ｂに押しつけられて成形された状態で、所定温度に加熱され熱硬化する。
【００２９】
図１０に示す排出工程Ｓ１２は、加熱加圧工程Ｓ１１の後に、図１７に示すように、キャビティ１６０内の粉粒体１７を吸引して孔部１６３ｃからキャビティ１６０外に排出する工程である。キャビティ１６０内の粉粒体１７を、例えばバキューム装置を用いて吸引してキャビティ１６０外に排出する工程である。
【００３０】
図１０に示す取り出し工程Ｓ１３は、金型１６から成形された樹脂パネルを取り出す工程である。具体的には、図１８及び図１９に示すように、上型１６３を取り外し、下型１６２から成形された樹脂パネル１を取り出す。これにより、樹脂パネル１が完成する。
【００３１】
次に、本形態の樹脂パネルの製造方法の効果について説明する。
【００３２】
本形態によれば、樹脂パネル１の製造方法は、設置工程Ｓ１０と、加熱加圧工程Ｓ１１とを有している。設置工程Ｓ１０は、キャビティ１６０を有する金型１６の内側表面に形成された成形面１６１に対面するように樹脂シート１５を設置する工程である。加熱加圧工程Ｓ１１は、設置工程Ｓ１０の後に、所定温度に加熱された粉粒体１７を、所定圧力を加えながらキャビティ１６０内に充填し、粉粒体１７で、樹脂シート１５を加熱しながら成形面１６１に押しつけ工程である。これにより、所定温度に加熱された粉粒体１７で、樹脂シート１５を直接加熱しながら成形面１６１に押しつけることができる。従って、樹脂シート１５に均等に熱を加えながら、樹脂シート１５を金型１６の成形面１６１に押しつけことができる。
【００３３】
本形態によれば、樹脂パネル１の製造方法は、排出工程Ｓ１２を有している。排出工程Ｓ１２は、加熱加圧工程Ｓ１１の後に、キャビティ１６０内の粉粒体１７を吸引してキャビティ１６０外に排出する工程である。これにより、成形された樹脂パネル１を金型１６から容易に取り出すことが可能となる。
【００３４】
本形態によれば、樹脂シート１５は、炭素繊維強化合成樹脂からなる部材である。そのため、樹脂パネル１の強度をより向上させることができる。
【００３５】
本形態によれば、樹脂シート１５は、熱硬化性を有している。粉粒体１７による加熱で、確実に形状を保持することができる。
【００３６】
本形態によれば、粉粒体１７の加熱温度である所定温度は、樹脂シート１５の熱硬化に必要とされる温度である。これにより、樹脂シート１５を確実に熱硬化させることができる。
【００３７】
本形態によれば、粉粒体１７は、砂である。砂は、十分な蓄熱性、十分な強度を有している。そのため、樹脂シート１５を確実に加熱するとともに、樹脂シート１５を確実に成形面１６１に押しつけることができる。しかも、入手が容易で安価であるため、製造コストを抑えることができる。
【００３８】
樹脂パネル１は、底部１０の左右方向の中央部分に向かって延在する、負角部分である折り返し部１２を有している。ここで、負角部分とは、端部が中央部分に折り返された部分のことである。従来、このような負角部分を有している場合、例えば、負角部分以外を成形した後に、負角部分を接合するような方法が用いられていた。しかし、本形態によれば、粉粒体１７で、樹脂シート１５を成形面１６１に押しつけるため、負角部分である折り返し部１２も一度で成形することができる。そのため、製造工程を簡素化することができる。その結果、製造時間、及び製造コストを大幅に抑えることができる。
【００３９】
なお、本形態では、粉粒体１７が砂である例を挙げているが、これに限られるものではない。粉粒体１７は、砂以外であってもよい。十分な蓄熱性、十分な強度を有しているものであればよい。例えば鉄球でもよい。
【００４０】
本形態では、樹脂シート１５が熱硬化性を有する例を挙げているが、これに限られるものではない。樹脂シート１５は、熱可塑性を有するものであってもよい。この場合、粉粒体１７を、樹脂シート１５の軟化に必要とされる温度まで加熱すればよい。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・樹脂パネル、１０・・・底部、１１・・・側壁部、１２・・・折り返し部、１３、１４・・・角部、１５・・・樹脂シート、１６・・・金型、１６０・・・キャビティ、１６１・・・成形面、１６２・・・下型、１６２ａ・・・凹部、１６２ｂ・・・成形面、１６３・・・上型、１６３ａ・・・凹部、１６３ｂ・・・成形面、１６３ｃ・・・孔部、１７・・・粉粒体、Ｓ１０・・・設置工程、Ｓ１１・・・加熱加圧工程、Ｓ１２・・・排出工程、Ｓ１３・・・取り出し工程
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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