特許 6971472 繊維強化複合材部品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971472

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】繊維強化複合材部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/32 20060101AFI20211111BHJP

   B29C 70/46 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   B29C43/32

   B29C70/46

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-138781(P2018-138781)

(22)【出願日】2018年7月24日

(65)【公開番号】特開2020-15200(P2020-15200A)

(43)【公開日】2020年1月30日

【審査請求日】2021年1月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】301017329

【氏名又は名称】矢島工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147913

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 義敬

(74)【代理人】

【識別番号】100091605

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100197284

【弁理士】

【氏名又は名称】下茂 力

(72)【発明者】

【氏名】馬場 泰一

(72)【発明者】

【氏名】外丸 慶

【審査官】 北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２７４６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４５１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１２４９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１７２６１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４３／００−４３／５８

Ｂ２９Ｃ ７０／００−７０／８８

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

強化繊維シートに樹脂を含浸して硬化させる繊維強化複合材部品の製造方法であり、
第１金型と第２金型との間隙であるキャビティに前記強化繊維シートを収納する収納工程と、
前記強化繊維シートに含浸された前記樹脂を硬化させることで樹脂成形品を成形する成形工程と、
前記第１金型および前記第２金型から、前記樹脂成形品を取り出す離型工程と、を具備し、
前記第１金型の、前記繊維強化複合材部品が成形される部分を除外した部分であり、且つ、前記成形工程にて前記樹脂が流動する部分を部分的に凹状とすることで凹状係合部が形成され、
前記成形工程では、前記樹脂の一部が前記凹状係合部に充填され、
前記離型工程では、前記樹脂成形品は、前記第１金型に密着した状態で前記第２金型から離れ、
前記樹脂成形品は、最終製品となる製品領域部と、前記製品領域部の外側に形成される非製品領域部と、を有し、
前記非製品領域部は、前記凹状係合部に充填された前記樹脂から成る係合部と、前記係合部と前記製品領域部との間に形成されて前記製品領域部よりも薄く形成された前記樹脂から成る連続部と、を有することを特徴とする繊維強化複合材部品の製造方法。

【請求項2】

前記第１金型は凸状部を有し、前記第２金型は凹状部を有し、
前記凹状係合部は、前記凸状部の側面に周状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化複合材部品の製造方法。

【請求項3】

前記第１金型は、前記キャビティよりも外側の領域で、前記第２金型に面する第１対向面を有し、
前記第２金型は、前記キャビティよりも外側の領域で、前記第１金型に面する第２対向面を有し、
前記成形工程では、前記第１金型と前記第２金型とが離間および接近する方向に於いて、前記凹状係合部は、前記第２対向面よりも前記第２金型の側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維強化複合材部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維強化複合材部品の製造方法に関し、特に、成形用の金型を用いて繊維強化複合材部品を成形する繊維強化複合材部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、繊維強化複合材部品の製造方法として、レジントランスファモールディング（ＲＴＭ）法等が用いられている。この方法では、複数の強化繊維シートを積層した積層体を金型内にセットし、型締めした後、未硬化の樹脂を注入し、積層体に含浸させて硬化させている。この方法によれば、樹脂が含浸されていないドライ基材からなる積層体を賦形するため、比較的複雑な形状の成形品を製造することが可能である。

【0003】

また、繊維強化複合材部品の製造方法として、ＰＣＭ（Ｐｒｅｐｒｅｇ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）が採用される場合もある。この方法では、強化繊維シートに樹脂を含浸させたプリプレグを成形金型のキャビティに配置し、プリプレグの強化繊維シートに高温・高圧を付与することで、繊維強化複合材部品を製造している。

【0004】

しかしながら、樹脂を含浸させる前の強化繊維シートは、搬送中に積層された強化繊維シートがバラバラになるなど、取扱性が悪い。そのため、樹脂を含浸させる本賦形の前に、予備賦形工程を設定している（特許文献１）。

【0005】

予備賦形工程では、予備賦形用の金型に一枚の強化繊維シートをセットし、その表面にパウダー状の固着材を散布し、その上に次の強化繊維シートを積層する。これらを順次繰り返して強化繊維シートの積層体を形成し、その後、予備賦形型によって型締めを行う。これにより、強化繊維シートどうしを固着するとともに、その後の本賦形に適した形状に予備賦形されたプリフォーム体を形成している。その後の本賦形工程では、このプリフォーム体を本賦形用の金型にセットすることにより、位置決めを容易にし、本賦形時の位置ずれを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−１７９１３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記した金型を用いた繊維強化複合材部品の製造方法では、成形が終了した後の離型工程に於いて、成形品が破損してしまう課題があった。

【0008】

この課題を図９を参照して説明する。図９（Ａ）、図９（Ｂ）および図９（Ｃ）は、繊維強化複合材部品の製造方法を逐次的に示す断面図である。

【0009】

図９（Ａ）を参照して、先ず、下金型１００および上金型１０１を用意し、下金型１００の内面にプリフォーム１０２を載置する。プリフォーム１０２は、炭素繊維樹脂などの繊維状材料と樹脂材料との積層体である。

【0010】

図９（Ｂ）を参照して、次に、プリフォーム１０２を加熱しつつ、上金型１０１を下降させることで、下金型１００と上金型１０１との間隙にプリフォーム１０２を収容する。更に、上金型１０１および下金型１００を高温に加熱することで、プリフォーム１０２を所定形状に成形する。

【0011】

図９（Ｃ）を参照して、次に、上金型１０１を上昇させることで、上金型１０１と下金型１００とを離型する。この際、上記したプリフォーム１０２を成形することで成形される成形品１０３が、上金型１０１に同伴して落下しまう場合がある。このように成ると、成形品１０３に傷や破損が生じてしまう課題が生じていた。

【0012】

更には、図９（Ｃ）を参照して、成形品１０３が上金型１０１に同伴する場合と、成形品１０３が下金型１００に残存する場合がある。成形品１０３が上金型１０１に同伴する場合と、成形品１０３が下金型１００に残存する場合とでは、冷却される条件が異なるため、冷却に伴い、成形品１０３に反りなどの意図しない変形が生じてしまう課題があった。

【0013】

また、図９（Ｃ）を参照して、上金型１０１と下金型１００とを離した際に、成形品１０３が上金型１０１および下金型１００のどちらに付随するかが不明であると、成型金型から成形品１０３を取り出す工程を産業用ロボットで自動化することが容易ではなかった。

【0014】

本願発明は、上記した課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、破損や変形の発生を抑止することで歩溜まりを向上することができる繊維強化複合材部品の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、強化繊維シートに樹脂を含浸して硬化させる繊維強化複合材部品の製造方法であり、第１金型と第２金型との間隙であるキャビティに前記強化繊維シートを収納する収納工程と、前記強化繊維シートに含浸された前記樹脂を硬化させることで樹脂成形品を成形する成形工程と、前記第１金型および前記第２金型から、前記樹脂成形品を取り出す離型工程と、を具備し、前記第１金型の、前記繊維強化複合材部品が成形される部分を除外した部分であり、且つ、前記成形工程にて前記樹脂が流動する部分を部分的に凹状とすることで凹状係合部が形成され、前記成形工程では、前記樹脂の一部が前記凹状係合部に充填され、前記離型工程では、前記樹脂成形品は、前記第１金型に密着した状態で前記第２金型から離れ、前記樹脂成形品は、最終製品となる製品領域部と、前記製品領域部の外側に形成される非製品領域部と、を有し、前記非製品領域部は、前記凹状係合部に充填された前記樹脂から成る係合部と、前記係合部と前記製品領域部との間に形成されて前記製品領域部よりも薄く形成された前記樹脂から成る連続部と、を有することを特徴とする。

【0016】

また、本発明の繊維強化複合材部品の製造方法では、前記第１金型は凸状部を有し、前記第２金型は凹状部を有し、前記凹状係合部は、前記凸状部の側面に周状に形成されていることを特徴とする。

【0017】

また、本発明の繊維強化複合材部品の製造方法では、前記第１金型は、前記キャビティよりも外側の領域で、前記第２金型に面する第１対向面を有し、前記第２金型は、前記キャビティよりも外側の領域で、前記第１金型に面する第２対向面を有し、前記成形工程では、前記第１金型と前記第２金型とが離間および接近する方向に於いて、前記凹状係合部は、前記第２対向面よりも前記第２金型の側に配置されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明は、強化繊維シートに樹脂を含浸して硬化させる繊維強化複合材部品の製造方法であり、第１金型と第２金型との間隙であるキャビティに前記強化繊維シートを収納する収納工程と、前記強化繊維シートに含浸された前記樹脂を硬化させることで樹脂成形品を成形する成形工程と、前記第１金型および前記第２金型から、前記樹脂成形品を取り出す離型工程と、を具備し、前記第１金型の、前記繊維強化複合材部品が成形される部分を除外した部分であり、且つ、前記成形工程にて前記樹脂が流動する部分を部分的に凹状とすることで凹状係合部が形成され、前記成形工程では、前記樹脂の一部が前記凹状係合部に充填され、前記離型工程では、前記樹脂成形品は、前記第１金型に密着した状態で前記第２金型から離れ、前記樹脂成形品は、最終製品となる製品領域部と、前記製品領域部の外側に形成される非製品領域部と、を有し、前記非製品領域部は、前記凹状係合部に充填された前記樹脂から成る係合部と、前記係合部と前記製品領域部との間に形成されて前記製品領域部よりも薄く形成された前記樹脂から成る連続部と、を有することを特徴とする。従って、本発明の繊維強化複合材部品の製造方法では、離型工程に於いて、樹脂成形品を第１金型に密着させた状態で、第２金型から離型することができるので、離型工程に於ける樹脂成形品の変形や破損の発生を防止することができる。

【0020】

また、本発明の繊維強化複合材部品の製造方法では、前記第１金型は凸状部を有し、前記第２金型は凹状部を有し、前記凹状係合部は、前記凸状部の側面に周状に形成されていることを特徴とする。従って、本発明の繊維強化複合材部品の製造方法では、周状に形成された凹状係合部に樹脂を嵌合させることができるので、離型工程に於いて樹脂成形品を確実に第１金型に密着させることができる。

【0021】

また、本発明の繊維強化複合材部品の製造方法では、前記第１金型は、前記キャビティよりも外側の領域で、前記第２金型に面する第１対向面を有し、前記第２金型は、前記キャビティよりも外側の領域で、前記第１金型に面する第２対向面を有し、前記成形工程では、前記第１金型と前記第２金型とが離間および接近する方向に於いて、前記凹状係合部は、前記第２対向面よりも前記第２金型の側に配置されることを特徴とする。従って、本発明の繊維強化複合材部品の製造方法では、射出成形の工程に於いて、凹状係合部が、第２金型の側に配置されることで、凹状係合部に樹脂を確実に充填させることがでる。よって、離型工程に於いて、樹脂成形品を第１金型に確実に密着させて取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、（Ａ）は本発明の製造方法で製造される繊維強化複合材部品を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の切断面線Ａ−Ａに於ける断面図である。

【図2】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、成形に用いられる成型金型を示す斜視図である。

【図3】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、（Ａ）は上金型と下金型とを離した状態を下方から見た斜視図であり、（Ｂ）は上金型と下金型とを離した状態を上方から見た斜視図である。

【図4】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、（Ａ）は成型金型の断面図であり、（Ｂ）は成型金型の要所を拡大して示す断面図である。

【図5】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、強化繊維シートを成型金型に収納する工程を示す断面図である。

【図6】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、（Ａ）は成形工程を示す断面図であり、（Ｂ）は成形工程における要所を拡大して示す断面図である。

【図7】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、（Ａ）は離型工程を示す断面図であり、（Ｂ）は離型工程における要所を拡大して示す断面図である。

【図8】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、樹脂成形品を上金型から分離する工程を示す斜視図である。

【図9】本発明の繊維強化複合材部品の製造方法を示す図であり、（Ａ）から（Ｃ）は背景技術に係る成形方法を逐次的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に図を参照して、本実施の形態に係る繊維強化複合材部品の製造方法を説明する。以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

【0025】

図１を参照して、本実施の形態に係る製造方法により製造される繊維強化複合材部品１０を説明する。図１（Ａ）は繊維強化複合材部品１０を上方から見た斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の切断面線Ａ−Ａに於ける断面図である。

【0026】

図１（Ａ）を参照して、繊維強化複合材部品１０は、例えばＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）である。繊維強化複合材部品１０は、一例として略トレー形状を呈している。具体的には、繊維強化複合材部品１０は、上方から見て略四角形形状の底面部１３と、底面部１３の周縁部から上方に向かって立設された枠状の側面部１４と、を有している。

【0027】

図１（Ｂ）を参照して、繊維強化複合材部品１０は、強化繊維シート１１と、強化繊維シート１１に含浸されて硬化されている樹脂１２とから構成されている。

【0028】

強化繊維シート１１を構成する強化繊維としては、例えば、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維等を用いることができる。強化繊維シート１１の形態として、織物や編物等のファブリック材、ＵＤ材（単一方向材）を採用することができる。強化繊維シート１１は、シート状の強化繊維が複数積層された積層体として構成されている。

【0029】

樹脂１２としては、エポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂、または、ポリアミド（ＰＡ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂を採用することができる。樹脂１２は、強化繊維シート１１に含浸された状態、即ち強化繊維シート１１に入り込んだ状態で硬化されている。

【0030】

後述するように、本実施の形態に係る繊維強化複合材部品１０の製造方法では、繊維強化複合材部品１０を金型から取り出す離型工程に於いて、繊維強化複合材部品１０を安定的に金型から取り出すことで、繊維強化複合材部品１０を製造する際の歩溜まりを向上させることができる。

【0031】

図２は、繊維強化複合材部品１０の製造方法に用いられる成型金型２０を上方から見た斜視図である。成型金型２０は、樹脂成形用の金型であり、上金型２１（第１金型）および下金型２２（第２金型）と、を有する。成形工程に於いては、上金型２１が下降して下金型２２に接近することで、上金型２１と下金型２２との間隙としてキャビティ２５（図４（Ｂ））が形成される。また、上金型２１を上昇させて下金型２２から離すことで、図７に示すように、樹脂成形品３２を成型金型２０から取り出すことができる。

【0032】

図３を参照して、成型金型２０を詳述する。図３（Ａ）は上金型２１と下金型２２とを離した状態を下方から見た斜視図であり、図３（Ｂ）は上金型２１と下金型２２とを離した状態を上方から見た斜視図である。

【0033】

図３（Ａ）を参照して、上金型２１の下面中央部を下方に向かって突出させることで凸状部２３が形成されている。下方から上金型２１を見た場合、凸状部２３は略矩形形状を呈している。また、凸状部２３の側面を部分的に内側に窪ませることで凹状係合部２６が形成されている。凹状係合部２６は、凸状部２３の側面に周状に形成されている。凹状係合部２６は、連続的に形成されても良いし離散的に形成されても良い。凹状係合部２６の形状等は図４（Ｂ）等を参照して後述する。

【0034】

図３（Ｂ）を参照して、下金型２２の上面中央部分を下方に窪ませることで、凹状部２４が形成されている。上方から下金型２２を見た場合、凹状部２４は略矩形形状とされている。下金型２２の凹状部２４は、上金型２１の凸状部２３を収納することができる大きさに形成されている。

【0035】

図４を参照して、成型金型２０の構成を更に詳述する。図４（Ａ）は図２の切断面線Ｂ−Ｂに於ける断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の点線で囲んだ部分の拡大図である。

【0036】

図４（Ａ）に、上金型２１と下金型２２とを合わせた状態を示す。この図に示すように、上金型２１を充分に下降させることで、下金型２２の凹状部２４に、上金型２１の凸状部２３の大部分を収納させている。

【0037】

図４（Ｂ）を参照して、上金型２１の凸状部２３と下金型２２の凹状部２４との間隙としてキャビティ２５が形成されている。

【0038】

キャビティ２５は、製品形成部２７と非製品形成部２８とから形成されている。製品形成部２７は、図１に示した強化繊維シート１１および樹脂１２が配置されることで繊維強化複合材部品１０が形成される部位である。非製品形成部２８は、製品形成部２７の上方に配置され、製品とは成らない樹脂部分が充填される部位である。製品形成部２７と非製品形成部２８とは、段差部２９で区画されている。

【0039】

上金型２１の凸状部２３の側面の略中央部に段差部２９が形成されている。段差部２９よりも下方部分のキャビティ２５が製品形成部２７であり、段差部２９よりも上方部分のキャビティ２５が非製品形成部２８である。

【0040】

製品形成部２７において、上金型２１の凸状部２３と下金型２２の凹状部２４とが離間する幅Ｌ１は、製造される繊維強化複合材部品１０の厚さと同等であり、例えば、２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

【0041】

一方、非製品形成部２８において、上金型２１の凸状部２３と下金型２２の凹状部２４とが離間する幅Ｌ２は、製品形成部２７の場合よりも短く、例えば５０μｍである。

【0042】

上金型２１の凸状部２３の周囲には、平坦な第１対向面３３が形成されている。下金型２２の凹状部２４の周囲には、平坦な第２対向面３４が形成されている。上金型２１の第１対向面３３と下金型２２の第２対向面３４とは対向している。

【0043】

凹状係合部２６は、上金型２１と下金型２２とを合わせた状況に於いて、第２対向面３４よりも下方に配置されている。更に、凹状係合部２６は、非製品形成部２８に形成されている。換言すると、上金型２１と下金型２２とを合わせた状況に於いて、凹状係合部２６は、上金型２１の凸状部２３と下金型２２の凹状部２４とがラップする箇所に形成されている。また、凹状係合部２６は、左右後方に対して略平行に形成されている。

【0044】

凹状係合部２６が窪む長さ、即ち、左右方向に於ける凹状係合部２６の幅は、例えば、２００μｍ程度である。凹状係合部２６の断面形状は、略半円形状でも良いし略四角形形状でも良い。

【0045】

図５以降の図を参照して、上記した構成の繊維強化複合材部品１０の製造方法を説明する。繊維強化複合材部品１０の製造方法は、強化繊維シート１１を成型金型２０に収納する収納工程と、強化繊維シート１１に含浸させた樹脂１２を硬化させることで下金型２２を成形する成形工程と、成型金型２０から樹脂成形品３２（図７）を取り出す離型工程と、を具備している。

【0046】

図５を参照して、先ず、成型金型２０に強化繊維シート１１を収納する。図５では、本工程に於ける成型金型２０および強化繊維シート１１の断面を示している。

【0047】

強化繊維シート１１は、製造される繊維強化複合材部品１０の強度を強化するための材料であり、例えば、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維等が採用される。ここで、強化繊維シート１１は、樹脂１２が含浸されたプリプレグの状態で用意されても良い。

【0048】

強化繊維シート１１は、下金型２２の凹状部２４に載置される。その後、上金型２１を下降させ、上金型２１の凸状部２３を、下金型２２の凹状部２４に挿入する。このようにすることで、上金型２１の凸状部２３と、下金型２２の凹状部２４との間に、強化繊維シート１１が収納される。

【0049】

図６を参照して、次に、樹脂１２を成形する。図６（Ａ）は本工程の成型金型２０を示す断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の点線で囲まれた部分の拡大断面図である。

【0050】

図６（Ａ）を参照して、上金型２１の凸状部２３と、下金型２２の凹状部２４との間に、強化繊維シート１１が配設された状態で、樹脂成形が行われる。本工程では、成型金型２０は、樹脂成形のために、例えば１３０度乃至１５０度に加熱されている。

【0051】

図６（Ｂ）を参照して、上金型２１の凸状部２３と下金型２２の凹状部２４との間隙としてキャビティ２５が形成されており、キャビティ２５の製品形成部２７には強化繊維シート１１が配置されている。また、強化繊維シート１１に含浸された樹脂１２が硬化することで製品領域部３０が形成されている。ここで、樹脂１２としては、エポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂、または、ポリアミド（ＰＡ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂を採用することができる。

【0052】

一方、非製品形成部２８には、基本的には強化繊維シート１１は配設されない。本工程では、上金型２１の凸状部２３を下金型２２の凹状部２４に挿入することでキャビティ２５の内部で樹脂成形を行うと、剰余の樹脂１２が非製品形成部２８に進入する。更に、剰余の樹脂１２は、凹状係合部２６にも進入して硬化される。

【0053】

また、剰余の樹脂１２の一部は第２対向面３４まで到達し、第２対向面３４の上面に樹脂溜まりを形成する。この樹脂溜まりは、凸状部２３の周囲に沿って連続して形成される。

【0054】

本工程により、キャビティ２５の内部で樹脂１２が加熱硬化することで、樹脂成形品３２が形成される。また、樹脂成形品３２は、製品形成部２７に充填された製品領域部３０と、非製品形成部２８に充填された非製品領域部３１から成る。

【0055】

図７を参照して、次に、離型工程を行う。図７（Ａ）は本工程の成型金型２０を示す断面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の点線で囲まれた部分の拡大断面図である。

【0056】

図７（Ａ）を参照して、上金型２１を上昇させることで、上金型２１を下金型２２から離す。このようにすることで、樹脂成形品３２は上金型２１の凸状部２３に密着した状態で、下金型２２から離型する。

【0057】

図７（Ｂ）を参照して、樹脂成形品３２は、上金型２１の凸状部２３の下面および側面に密着している。また、上記したように、樹脂成形品３２は、非製品領域部３１と製品領域部３０とから構成されている。非製品領域部３１を構成している樹脂１２の一部は、凹状係合部２６に充填された状態で硬化されている。

【0058】

更に、非製品領域部３１は、凹状係合部２６に充填された樹脂１２から成る係合部３５と、係合部３５と製品領域部３０とを繋ぐ連続部３６と、を有する。ここで、連続部３６の厚さは例えば５０μｍ程度であり、製品領域部３０よりも薄く形成されている。

【0059】

図８を参照して、次に、上金型２１から樹脂成形品３２を分離する。図８では、上金型２１、非製品領域部３１および製品領域部３０を上下方向に離して示している。

【0060】

上記したように、樹脂成形品３２を構成する非製品領域部３１および製品領域部３０は、一体に形成されている。しかしながら、非製品領域部３１は厚みが５０μｍ程度の樹脂材料からなり、その内部には強化繊維シート１１が存在しないので、非製品領域部３１は、製品領域部３０と比較すると強度が小さい。

【0061】

本工程では、非製品領域部３１に対して、圧縮空気などの流体を吹き付けることで、非製品領域部３１と製品領域部３０とを分離している。更に、上金型２１の凸状部２３から樹脂成形品３２を分離している。ここで、樹脂成形品３２の取出はロボットアームを用いても良い。

【0062】

上記工程により、繊維強化複合材部品１０が製造される。

【0063】

本実施の形態によれば、図７を参照して、離型工程に於いて樹脂成形品３２が破損してしまうことを抑止することができる。具体的には、上金型２１の凸状部２３に形成した凹状係合部２６に樹脂１２の一部を充填している。よって、凹状係合部２６に充填された樹脂１２によりアンカー効果が生じるので、上金型２１を引き上げることで、上金型２１と下金型２２とを分離すると、樹脂成形品３２は必ず上金型２１の凸状部２３と共に上昇する。よって、樹脂成形品３２は下金型２２に残存しないので、樹脂成形品３２の落下等による破損を防止することができる。更に、樹脂成形品３２が安定して上金型２１に付随するので、上金型２１から樹脂成形品３２を取り外す工程を、産業用ロボットで容易に自動化することができる。更にまた、樹脂成形品３２が安定して上金型２１に付随するので、成形後に樹脂成形品３２を冷却する条件を均一化でき、樹脂成形品３２に反り等の変形が生じることを抑止できる。

【0064】

更に、図３に示したように、凹状係合部２６は、凸状部２３の側面の全周に渡って帯状に形成されている。よって、図７（Ｂ）に示したように、凹状係合部２６に樹脂１２が充填されることで生じるアンカー効果を大きくし、離型時において樹脂成形品３２を確実に凸状部２３に密着させ、樹脂成形品３２の破損を確実に防止することができる。

【0065】

また、図４（Ｂ）を参照して、凹状係合部２６は、上金型２１と下金型２２とでキャビティ２５を形成した際に、下金型２２の第２対向面３４よりも下方に形成されている。よって、図６（Ｂ）に示したように、成形時に発生する剰余の樹脂１２を確実に凹状係合部２６に充填させ、上記したアンカー効果を確実に発生させることができる。

【0066】

更に、図６（Ｂ）を参照して、非製品形成部２８は製品形成部２７よりも肉薄に形成されている。よって、非製品形成部２８に充填される樹脂１２から成る非製品領域部３１も、例えば５０μｍ程度に薄く形成することができ、図８を参照して説明したように、非製品領域部３１を除去することで、製品領域部３０を容易に上金型２１から取り外すことができる。

【0067】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。

【0068】

例えば、図６（Ｂ）を参照して、上記した本実施の形態では、プリプレグである強化繊維シート１１に含浸された樹脂１２を加熱して硬化することで成形工程を行ったが、樹脂１２を成型金型２０に注入することで成形工程を行うこともできる。

【0069】

また、図４（Ｂ）を参照して、上金型２１の凸状部２３には１つの凹状係合部２６が形成されていたが、凸状部２３には複数の凹状係合部２６が形成されても良い。このようにすることで、図７（Ｂ）を参照して、複数の凹状係合部２６に樹脂１２が嵌合することで、上金型２１の凸状部２３に樹脂成形品３２を密着させる効果を顕著にすることができる。

【符号の説明】

【0070】

１０ 繊維強化複合材部品
１１ 強化繊維シート
１２ 樹脂
１３ 底面部
１４ 側面部
２０ 成型金型
２１ 上金型
２２ 下金型
２３ 凸状部
２４ 凹状部
２５ キャビティ
２６ 凹状係合部
２７ 製品形成部
２８ 非製品形成部
２９ 段差部
３０ 製品領域部
３１ 非製品領域部
３２ 樹脂成形品
３３ 第１対向面
３４ 第２対向面
３５ 係合部
３６ 連続部
１００ 下金型
１０１ 上金型
１０２ プリフォーム
１０３ 成形品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】