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1、10申请公布号CN104066564A43申请公布日20140924CN104066564A21申请号201380006286822申请日20130221201203608520120222JPB29C39/24200601B29K105/08200601B29C39/42200601B29C39/4420060171申请人东丽株式会社地址日本东京都72发明人山本晃之助辻诚司渡边和矢74专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人杨宏军54发明名称RTM方法57摘要本发明提供一种RTM方法，从多个注入口注入树脂，使其含浸在配置在成型模具的模腔内的预成型体中，其中，将多个注入口配置在第1位置。
2、和第2位置，所述第1位置位于模腔中央部，并且对应于预成型体中、最终成型品的制品范围内的位置，所述第2位置位于模腔外周部，并且对应于最终成型品的制品范围外位置，或者对应于模腔内且为预成型体的范围外的位置，使注入树脂后的注入口关闭时机在第1位置的注入口与第2位置的注入口之间不同。在从多个注入口注入树脂的RTM方法中，能够同时实现树脂含浸的高速化和成型品的品质提高。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014072286PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0543482013022187PCT国际申请的公布数据WO2013/125641JA2013082951INTCL权利要求书。
3、1页说明书7页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图6页10申请公布号CN104066564ACN104066564A1/1页21一种RTM方法，将由增强纤维基材所形成的预成型体配置在成型模具的模腔内，从多个注入口向模腔内注入树脂，使其含浸在预成型体中，所述RTM方法的特征在于，将所述多个注入口配置在第1位置和第2位置，所述第1位置位于模腔中央部，并且对应于所述预成型体中、最终成型品的制品范围内的位置，所述第2位置位于模腔外周部，并且对应于所述预成型体中且为最终成型品的制品范围外的位置，或者对应于所述模腔内且为所述预成型体的范围外的位置，使注入树脂。
4、后的注入口关闭时机至少在配置于所述第1位置的注入口和配置于所述第2位置的注入口之间不同。2如权利要求1所述的RTM方法，其中，在关闭配置于所述第2位置的注入口之前关闭配置于所述第1位置的注入口。3如权利要求1或2所述的RTM方法，其中，控制从配置于所述第1位置的注入口注入的树脂的温度高于从配置于所述第2位置的注入口注入的树脂的温度。4如权利要求13中任一项所述的RTM方法，其中，在完成向预成型体中填充树脂之前，减小注入初期的树脂注入流量或注入压力。5如权利要求14中任一项所述的RTM方法，其中，即使在使树脂含浸在预成型体中之后，也由配置于所述第2位置的注入口或配置于注入口附近的压力供给源向模腔。
5、内施加树脂压力。6如权利要求15中任一项所述的RTM方法，其中，在完成从配置于所述第2位置的注入口注入树脂之后，提高由配置于该第2位置的注入口或配置于注入口附近的压力供给源向模腔内所施加的树脂压力。7如权利要求16中任一项所述的RTM方法，其中，向预先减压的模腔内注入树脂。权利要求书CN104066564A1/7页3RTM方法技术领域0001本发明涉及RTMRESINTRANSFERMOLDING，树脂传递成型方法，特别涉及从多个注入口向模腔内注入树脂的RTM方法的改进。背景技术0002将由增强纤维基材所形成的预成型体配置在成型模具的模腔内，从多个注入口向模腔内注入树脂，使其含浸在预成型体中的。
6、RTM方法是众所周知的。例如，在专利文献1中公开了，从配置于成型品的制品范围内位置的多个注入口同时对配置在模腔内的增强纤维基材注入树脂的方法，即所谓的多点注入法。此外，专利文献2中公开了，在树脂流动方向的两侧部设置控制树脂流动的密封部，从模腔的外周部侧注入树脂的成型方法。0003在上述专利文献1中公开的那样的多点注入法中，例如，如图1A所示，从配置于最终成型品的制品线2的范围内的多个注入口3向由增强纤维基材所形成的预成型体1注入树脂箭头，但存在如下问题为了使从各注入口3注入的树脂遍及预成型体1全体，需要较长的时间，树脂含浸慢。此外，在专利文献2公开的那样的从模腔的外周部侧注入树脂的方法中，例如。
7、，如图1B所示，从配置于外周部侧的注入口4向预成型体1注入树脂箭头，但仍然存在如下这样的问题为了使从各注入口4注入的树脂遍及预成型体1全体，需要较长的时间，树脂含浸慢。0004为了解决图1A、B所示那样的方法中的问题，例如，如图1C所示，还可以考虑将两者组合起来，然而仅仅组合的话，虽然树脂向预成型体1中的含浸加快，但在位于最终成型品的制品线2的范围内的部位5，特别是从注入口3注入的树脂流与从注入口4注入的树脂流产生碰撞的部位等处，随着树脂的固化，可能会产生缩痕，其可能会损害成型品的品质。此外，在仅仅组合起来时，对于用来改进树脂向成型制品内含浸的树脂流而言，并不是积极利用外周侧部分的流动方式，在。
8、专利文献2中反而是设置了用于阻碍积极的外周流的密封部。0005此外，作为与本发明有关的文献，可以列举专利文献3，在该专利文献3中显示了将成型中的温度作为参数的RTM方法，但是没有记载积极控制模具内温度分布的尝试。即，没有积极地以树脂含浸的高速化为目的，并且没有想要同时实现树脂含浸的高速化和成型品的品质提高。0006专利文献1日本特开2005246902号公报0007专利文献2日本特开2007144994号公报0008专利文献3日本特开200371856号公报发明内容0009因此，本发明的课题在于通过在从多个注入口注入树脂的RTM方法中，进行现有技术中未设想过的改进，同时实现树脂含浸的高速化和成。
9、型品的品质提高。0010为了解决上述课题，本发明的RTM方法是将由增强纤维基材所形成的预成型体配说明书CN104066564A2/7页4置在成型模具的模腔内，从多个注入口向模腔内注入树脂，使其含浸在预成型体中的方法，所述RTM方法的特征在于，将所述多个注入口配置在第1位置和第2位置，所述第1位置位于模腔中央部，并且对应于所述预成型体中、最终成型品的制品范围内的位置，所述第2位置位于模腔外周部，并且对应于所述预成型体中且为最终成型品的制品范围外的位置，或者对应于所述模腔内且为所述预成型体的范围外的位置，使注入树脂后的注入口关闭时机至少在配置于所述第1位置的注入口和配置于所述第2位置的注入口之间不。
10、同。0011在上述本发明的RTM方法中，由于从配置于模腔中央部的第1位置的注入口和配置于模腔外周部的第2位置的注入口这两方注入树脂，因此可以在短时间内进行树脂向预成型体的含浸，首先实现了树脂含浸的高速化。而且，由于树脂注入后的注入口关闭时机在配置于第1位置的注入口和配置于第2位置的注入口之间不同，因此从先关闭的注入口侧注入的、已扩散至一定区域的树脂，将要相对早地固化，这时会因为固化收缩而将要产生缩痕，但是从尚未关闭的注入口侧注入的树脂被补充到该将要产生缩痕的部位，结果能够抑制或者防止伴随上述固化收缩的缩痕的产生。通过抑制或者防止缩痕的产生，提高了成型品的品质。其结果是，能够同时实现树脂含浸的高。
11、速化和成型品的品质提高。进而，由于可以避免仅从外周流路注入树脂时的最终含浸位置最终在制品内汇集于一点，因此能够抑制因所述汇集而产生的预成型体的纤维组织扭曲日语原文目。相反，在以中央部的流动作为支配性流动时，例如在织物的情况下，树脂的流动本身在构成预成型体的增强纤维中沿着由内向外伸展的方向移动，因此在适当的时间转变为外周部的流动，从而能够适当地抑制该纤维组织扭曲。虽然产生该纤维组织扭曲的依据来自预成型体的材料构成，但通过在本发明的范围内适当地使用本发明，可以期待抑制纤维组织扭曲的效果。0012在上述本发明的RTM方法中，作为树脂注入后的注入口关闭时机，特别优选在关闭配置于上述第2位置的注入口之前。
12、关闭配置于上述第1位置的注入口。由此，从配置于第1位置的注入口注入的、含浸在对应于模腔中央部的预成型体中央部的树脂将要更早地固化，这时会伴随着固化收缩而将要产生缩痕，而从尚未关闭的配置于第2位置的注入口注入的树脂被充分补充到该部位，有效地抑制或者防止了缩痕的产生。也就是说，积极地利用从外周侧注入的树脂流，提高了成型品的品质。0013此外，在上述本发明的RTM方法中，还优选控制从配置于上述第1位置的注入口注入的树脂的温度高于从配置于上述第2位置的注入口注入的树脂的温度。这样的话，能够使伴随树脂的固化收缩而产生的最终缩痕集中在外周侧，能够更可靠地实现在要求美观性的成型品中央部没有缩痕产生的制品形态。
13、。特别是，在预成型体外周部预先设定了作为最终成型品的制品范围外的部位，并且在成型后将该部位从成型品中除去的方式，是特别有效的方法。0014此外，在上述本发明的RTM方法中，为了抑制纤维组织扭曲，还优选在完成向预成型体中填充树脂之前，减小注入初期的树脂注入流量或注入压力。在树脂的最终含浸位置，流动前沿减小，压力容易急剧上升，发生纤维组织扭曲的风险也变大，因此，通过应用这样的方法，能够抑制纤维组织扭曲。0015此外，还优选即使在使树脂含浸在预成型体中之后，也由配置于上述第2位置的注入口或配置于注入口附近的压力供给源向模腔内施加树脂压力。这样的话，例如，当存在从配置于第1位置的注入口注入的、含浸在对。
14、应于模腔中央部的预成型体中央部的将要首说明书CN104066564A3/7页5先固化的树脂时，由于从该部位的外周侧施加了树脂压力，因此避免了伴随树脂固化而导致该部位成为负压，也避免了伴随固化收缩的缩痕的产生。0016此外，还优选在完成从配置于上述第2位置的注入口注入树脂之后，提高由配置于该第2位置的注入口或配置于注入口附近的压力供给源向模腔内所施加的树脂压力。这样的话，和上述同样，当存在从配置于第1位置的注入口注入的、含浸在对应于模腔中央部的预成型体中央部的将要首先固化的树脂时，虽然该部位的树脂伴随固化收缩而将要产生流动，但针对该固化收缩时的树脂流动，有意地、高效地从外周侧供给、补充树脂，能够。
15、抑制或者防止伴随树脂的固化收缩的缩痕的产生。0017此外，在本发明的RTM方法中，从多个注入口向模腔内注入树脂的方法没有特别限定，优选预先对模腔内进行减压，并向减压后的模腔内注入树脂。这样的话，能够遍及预成型体的广泛范围地、使树脂良好地含浸到各个角落。0018发明效果0019如上所述，根据本发明的RTM方法，通过从配置于模腔中央部的第1位置的注入口和配置于模腔外周部的第2位置的注入口这两方注入树脂，能够实现树脂向预成型体中含浸的高速化，并且，通过使树脂注入后的注入口关闭时机在两注入口之间适当地不同，能够抑制或者防止注入的树脂在将要固化时伴随固化收缩而产生缩痕，并且能抑制在树脂流动中发生的预成型。
16、体的纤维组织扭曲，同时能够实现成型品的品质提高。附图说明0020图1是表示用于说明本发明课题的树脂注入方法的示意图。0021图2是表示本发明一种实施方式的RTM方法的示意图。0022图3是表示沿着图2的BB线的纵剖面的一个例子的成型装置的概略纵剖面图。0023图4是表示本发明的RTM方法的一个例子标准1的工序图。0024图5是表示本发明的RTM方法的另一个例子标准2的工序图。0025图6是表示本发明的RTM方法的再一个例子标准3的工序图。具体实施方式0026以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。0027图2表示本发明的一种实施方式的RTM方法。在图2中，11表示配置在模腔内的由增强纤维基材。
17、形成的预成型体，所述模腔是使用图3在后面说明那样的成型装置的成型模具的模腔，12表示在预成型体11中表示最终成型品的制品范围的制品线。在本实施方式的RTM方法中，从多个注入口向模腔内注入树脂，使其含浸在预成型体11中，多个注入口包括被配置于位于模腔图3中例示中央部的第1位置即，中央部位置的注入口13图示了3个注入口13和被配置于位于模腔外周部的第2位置即，外周部位置的注入口14图示了2个注入口14，所述第1位置对应于预成型体11中、最终成型品的制品范围内的位置制品线12的范围内位置，所述第2位置对应于模腔内且为预成型体11的范围外的位置。如前所述，外周部侧的注入口14也可以对应于预成型体11中。
18、且为最终成型品的制品范围外的位置即，在图2中的预成型体11的外形线和制品线12之间的区域而配说明书CN104066564A4/7页6置。需要说明的是，作为本发明的RTM方法中的注入树脂，除了热固性树脂以外，也可以是热塑性树脂。0028从上述配置于中央部的各注入口13注入的树脂，如图中箭头所示，从注入口13起以放射状扩散为圆形，含浸到预成型体11中。此外，从配置于外周部的各注入口14注入的树脂，如图中箭头所示，沿着预成型体11的外周流动，并且流向预成型体11的内部，从预成型体11的外周侧向着中央部含浸。图中的T1表示从注入口14注入的树脂的温度，T2表示从注入口13注入的树脂的温度。在本发明的R。
19、TM方法中，使树脂注入后的注入口关闭时机在配置于中央部的注入口13和配置于外周部的注入口14之间不同。尤其是，如后述的表1、图4图6所示，优选在关闭配置于外周部的注入口14之前关闭配置于中央部的注入口13。0029如上所述，除了使树脂注入后的注入口关闭时机在配置于中央部的注入口13和配置于外周部的注入口14之间不同以外，还优选采用例如以下所述的条件。同样参照图2进行说明，例如，通过使注入树脂的温度为T1T2，能够使最终缩痕集中在外周部侧。此外，当注入树脂为热固性树脂时，有可能不需要考虑容易在从注入口13注入的树脂与从注入口14注入的树脂的碰撞部产生的熔接痕WELDLINE。此外，在进行向预先减。
20、压的模腔内注入树脂的真空成型时，有可能不需要考虑由于从两种注入口注入而在树脂合流部产生的空隙VOID。0030此外，如果使从注入口14至例如预成型体11的部分为成型品厚度以下，则能够减少成型后的废弃树脂量。进而，在使用高反应性的树脂时，减少了仅为树脂的板厚，还可以期待抑制因自发热而导致的使用期限缩短的效果。此外，还可以抑制因温度T1部分的发热等而对成型制品内区域产生的影响。此外，当成型温度高时，例如，如果在树脂注入完成后提高来自于注入口14的树脂注入压力，则能够抑制缩痕的产生。0031此处，为了抑制在预成型体11中可能发生的纤维组织扭曲，在树脂填充完成之前完全填充量的8599减小树脂的流量或注。
21、入压力也是有效的，并且优选。其原因在于，在最终含浸位置，流动前沿变小，压力容易急剧上升，产生纤维组织扭曲的风险也变大。0032作为抑制上述纤维组织扭曲的其它方法，可以列举相比于外周，使中央部的流动作为支配性流动的方法。纤维组织扭曲的产生由从外周部向中央部的流动导致，从中央部向外周部的流动，成为展平预成型体的网眼的方向，因而纤维组织扭曲难以产生。因此，本发明还可以用于抑制纤维组织扭曲。0033此外，还优选在树脂注入、含浸完成后，仅对于注入口14的注入，施加树脂压力。这样的话，当制品内和中央部的温度高于T1而首先固化时，其制品内部分在固化时不会形成负压，因此能够抑制成型品的缩痕的产生。此外，作为从。
22、上述注入口14以外施加树脂压力的方法，还可以用模具或压机的功能来代替。0034此外，如果从外周部侧赋予压力，则也可有效地进行伴随着树脂固化收缩时的树脂流动所要求的树脂供给。0035上述那样的树脂注入可以使用例如图3所示那样的RTM成型装置进行。图3例示了表示沿着图2的BB线的纵剖面的一个例子的成型装置的纵剖面图。图3例示的成型装置21具备上模24和下模25，该上模24和下模25作为形成模腔22的成型模具23，并且上模24通过加压机构26而合模、开模。在模腔22内配置预成型体27，该预成型体27例如说明书CN104066564A5/7页7由增强纤维基材的层叠体制成，并被预先赋形为规定形状。在该预。
23、成型体27配置在模腔22内的状态下，将上模24相对于下模25合模，从树脂供给通路28供给用于构成FRP的树脂，从多个注入口13、14向模腔22内注入树脂，使其含浸在预成型体27中。树脂注入口13、14通过例如销状的阀体29、30而开闭，模腔22的周围用密封材料31密封。成型模具23例如通过在热媒流通通路32中流通的热媒而被加热、冷却，其在树脂注入时被加热以谋求树脂的良好的含浸，在树脂含浸后被冷却也可以自然放冷以使注入、含浸的树脂固化，从而制成规定的FRP成型品。0036本发明中从树脂开始注入到停止、到树脂固化的各动作的时机，例如可以按照表1所示的标准1、标准2、标准3来实施。在表1的温度项中，。
24、从外到内记作0T的内容，表示中央部制品范围内部的温度与外周部的温度相比，相对低T。0037表100380039在标准1中，如图4A所示，开始从外周部的注入口42和中央部的注入口43向模腔41内注入树脂注入动作用黑色圆点标记表示，从外周部的注入口42注入的树脂通过外周部的流路44流动至预成型体45内符号45表示预成型体的端部。，形成作为流动前端部的流动前沿46。从中央部的注入口43注入的树脂以扩散为圆形的方式流动，形成作为流动前端部的流动前沿47。需要说明的是，48表示阻止树脂向规定范围外流动的密封线。0040在上述状态下进行从各注入口的树脂注入、流动，接着，如图4B所示，首先仅关闭中央部的注入。
25、口43注入口关闭由记号表示，进行从外周部的注入口42注入的树脂的流动。0041不久，如图4C所示，完成实质所需量的树脂注入，达到在预成型体45的整个区域范围内含浸有树脂的流动停止状态，这时，维持外周部的注入口42打开的状态，由此从外周侧施加来自于外周部的注入口42的注入树脂的压力流动停止1。由此，如前所述可抑制缩痕的产生，同时还可防止伴随着制品内部区域中的树脂流动所导致的供给树脂的不足。0042接着，如图4D所示，树脂的固化首先从预成型体45的中央部区域进行正在进行固化的区域49，在该阶段，关闭已经打开的外周部的注入口42，停止所有的注入树脂的流动流动停止2。在图4D所示的状态下，遍布预成型体。
26、45的整个区域，进行树脂固化，完成成型。0043标准2中，如图5AD所示进行动作，其中使用与图4所示相同的符号进行说明。在标准2中，如图5A所示的动作在与图4A所示的同样的条件下进行，但在图5B说明书CN104066564A6/7页8所示的动作中，与图4B所示的动作相比，在中央部的注入口43打开的状态下，作为向预成型体45内流动的树脂流动前端部的流动前沿46进一步前进。不久，如图5C所示，达到了与图4C所示的相同的状态，但是如上所述，由于在上述图5B所示的动作中，未关闭中央部的注入口43，因此向预成型体45的必要区域的树脂注入、含浸比标准1更快完成。图5C、D所示的动作的条件，实质上与图4C、。
27、D所示的动作的条件相同。0044标准3中，如图6AE所示进行动作，其中使用与图5所示相同的符号进行说明。在标准3中，与图5所示的标准2的动作相比，如图6D所示，在流动停止2的阶段中，外周部的注入口42维持打开的状态，从该外周部的注入口42注入的树脂的压力进一步提高。并且，由于该树脂压力的增大，能够充分阻止预成型体45内的因树脂的固化收缩而可能出现的缩痕的产生，并且，能够从外周侧充分地进行伴随着树脂流动而可能需要的树脂的补充。由此，如图6E所示，在图6D中正在进行固化的区域49转变为固化后的区域50，其余的区域成为正在进行固化的区域51，在此状态下，关闭外周部的注入口42。图6AC所示的动作的条。
28、件，实质上与图5AC所示的动作的条件相同。0045如上述图4图6所例示，外周部的注入口42、中央部的注入口43的关闭时机可以采用各种条件。0046在任一动作标准的情况下，从提高成型品表面性的观点考虑，均希望提高从注入口注入树脂后的压力。但是，在注入口正下方产生增强纤维基材的组织散乱时，可以降低刚注入后的部位的压力。此外，如果采用能够实现快速含浸的条件，则能够进行高循环化大量生产。关于注入时间和固化时间，在同样的温度下使同样的树脂固化时，注入和固化时间的比率大致相同。虽然也可以通过提高压力来加快，但如果过度提高压力，则容易产生纤维散乱，例如，在外周部注入时，预成型体端部产生散乱，因此端部无法作为。
29、制品使用，需要准备较大的预成型体。但是，在需要舍弃外周部时，则没有该限制。0047产业上的可利用性0048本发明的RTM方法，能够适用于要求同时实现树脂含浸的高速化和成型品的品质提高的所有FRP纤维增强塑料的成型。0049符号说明00501预成型体00512制品线00523、4注入口00535位于制品线的范围内的部位005411预成型体005512制品线005613中央部的注入口005714外周部的注入口005821成型装置005922模腔006023成型模具006124上模006225下模说明书CN104066564A7/7页9006326加压机构006427预成型体006528树脂供给通路。
30、006629、30销状的阀体006731密封材料006841模腔006942外周部的注入口007043中央部的注入口007144外周部的流路007245预成型体007346、47流动前沿007448密封线007549正在进行固化的区域007650固化后的区域007751正在进行固化的区域说明书CN104066564A1/6页10图1说明书附图CN104066564A102/6页11图2说明书附图CN104066564A113/6页12图3说明书附图CN104066564A124/6页13图4说明书附图CN104066564A135/6页14图5说明书附图CN104066564A146/6页15图6说明书附图CN104066564A15。