JP2009125976A

JP2009125976A - Die for molding resin and molding method

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Publication number: JP2009125976A
Application number: JP2007300295A
Authority: JP
Inventors: Makoto Komuro; 真小室
Original assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-06-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die that can heat, uniformly and in a short time, a resin overlaid on a die face plate to a heat treatment temperature, perform the heat treatment while keeping it within the range of a narrow heat treatment temperature with good accuracy, and promptly cool the molded body after the completion of the heat treatment, and to provide a molding method. <P>SOLUTION: A molding die for a resin to be subjected to heat treatment includes a face plate on which a resin is overlaid, a structural member for supporting the face plate and a temperature controlling means for the face plate. The temperature controlling means is composed of a pipe arranged in the rear surface of the face plate, a heating medium and a cooling medium to be passed through the pipe, a heating medium tank and a cooling medium tank each holding the heating medium and the cooling medium, and a changeover valve for changing the flow of the heating medium and the cooling medium. The heating medium is flown to the pipe from the heating medium tank to perform the heating, after the heat treatment the medium to be flown into the pipe is changed by changeover of the changeover valve, and the cooling is performed by flowing the cooling medium into the pipe from the cooling medium tank. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本願発明は、熱硬化性樹脂材単体または強化繊維との複合樹脂材（繊維強化プラスチック）の成型に用いる金型およびその成型方法に関する。 The present invention relates to a mold used for molding a thermosetting resin material alone or a composite resin material (fiber reinforced plastic) with reinforcing fibers and a molding method thereof.

熱硬化性樹脂と炭素繊維とを交互に積層した複合樹脂材は、軽量でありながら非常に高い比強度を有していることから、例えば、自動車や飛行機の一部を構成する材料として採用されている。このような複合樹脂材は、レジンを含んで柔軟性のあるプリプレグの状態で最終製品の三次元的形状に加工された成型用金型の上に積層され、金型に積層したままの状態で加圧・加熱装置内に搬入され、真空を利用してプレスされながら、熱硬化反応によって成型される。 A composite resin material in which thermosetting resin and carbon fiber are alternately laminated has a very high specific strength while being lightweight, so it is used as a material constituting parts of automobiles and airplanes, for example. ing. Such a composite resin material is laminated on a molding die that has been processed into a three-dimensional shape of the final product in the state of a flexible prepreg containing a resin. It is carried into a pressurizing / heating device and molded by a thermosetting reaction while being pressed using a vacuum.

従来、この成型金型の加熱工程においては、熱風を吹き付けて加熱する熱風炉や、加熱および加圧を同時に行うオートクレーブ等が用いられている。しかしながら、成型用金型においては、プリプレグを積層している面板は、金型構造部材によって裏面から支持されていて、金型構造部材は、面板の変形を防ぎ剛性を与えるべく縦リブおよび横リブから構成されていて形状が複雑であり、この複雑な形状に遮られて熱風が面板の裏面の隅々まで十分に行き渡らず、速やかに加熱が行われないばかりか、面板の両面からの均一な温度上昇を行うことも困難であった。このように均一に温度上昇が行われないと、加熱対象のプリプレグ内で部分的に温度差が生じ、熱処理が偏って進行し、最終製品の歪み等の不具合の発生原因となっていた。熱処理を均一に進行させるには、面板及び積層されたプリプレグ全体の温度を均一に加熱保持しなければならないだけではなく、熱処理温度における±５〜１０℃程度の狭い温度範囲内に収めて保持しなければならない。 Conventionally, in the heating process of this mold, a hot blast furnace that heats by blowing hot air, an autoclave that simultaneously performs heating and pressurization, and the like are used. However, in the molding die, the face plate on which the prepreg is laminated is supported from the back side by the mold structural member, and the mold structural member is provided with vertical ribs and horizontal ribs to prevent deformation of the face plate and give rigidity. The shape is complicated and the shape is obstructed by this complicated shape, so hot air does not reach all the corners of the back of the face plate and heating is not performed quickly. It was also difficult to raise the temperature. If the temperature is not uniformly increased in this way, a temperature difference is partially generated in the prepreg to be heated, and the heat treatment proceeds unevenly, causing problems such as distortion of the final product. In order to carry out the heat treatment uniformly, not only the temperature of the face plate and the entire laminated prepreg must be heated and held, but also kept within a narrow temperature range of about ± 5 to 10 ° C at the heat treatment temperature. There must be.

上記の問題を解決する技術として、金型に電熱線を内蔵させるか、あるいは電熱線からなる加熱パッドを取り付けて金型全体を均一に加熱する方法や、金型に配管を内蔵させて加熱したオイルを循環させる加熱方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、これらの方法では、加熱制御は容易で均一な加熱は可能であるものの、均一な冷却を行うには熱処理後に自然放熱を行うしかなく、工程に数時間を要し、生産効率が低いという問題があった。 As a technique for solving the above problems, a heating wire is built in the mold, or a heating pad made of heating wire is attached to uniformly heat the entire mold, or a pipe is built in the mold and heated. A heating method for circulating oil is disclosed (for example, see Patent Document 1). However, in these methods, although heating control is easy and uniform heating is possible, the only way to perform uniform cooling is to perform natural heat dissipation after heat treatment, which requires several hours for the process and low production efficiency. There was a problem.

上記の冷却の問題を解決する技術として、金型に電熱線を内蔵させ、さらにその外側に冷却プレートを設ける方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法では、電熱線の外側に冷却プレートを設けているために、冷却対象の成型体からの距離があり、冷却効率が十分ではなかった。 As a technique for solving the above-described cooling problem, a method of incorporating a heating wire in a mold and further providing a cooling plate on the outside thereof is disclosed (for example, refer to Patent Document 2). However, in this method, since the cooling plate is provided outside the heating wire, there is a distance from the molded object to be cooled, and the cooling efficiency is not sufficient.

特開２００３−９４４４９２号公報JP 2003-944492 A 特開２００４−２４９６４０号公報JP 2004-249640 A

本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、金型の面板に積層されたプリプレグを均一にかつ短時間に熱処理温度まで加熱することができ、熱処理においては上述した狭い熱処理温度範囲内に精度良く収めて温度を保持することができ、さらに、熱処理の終了後は速やかに成型体を冷却することができる樹脂成型用金型および樹脂成型方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can uniformly and quickly heat a prepreg laminated on a face plate of a mold to a heat treatment temperature within the narrow heat treatment temperature range described above. It is an object of the present invention to provide a mold for resin molding and a resin molding method capable of maintaining the temperature accurately and maintaining the temperature, and further cooling the molded body promptly after completion of the heat treatment.

本発明の樹脂成型用金型は、熱処理を必要とする樹脂の成型に用いる金型であって、金型は、樹脂を積層する金型面板と、金型面板を支持する金型構造部材と、金型面板の温度調整手段とを備え、温度調整手段は、金型面板の裏面に配置されたパイプと、パイプに流通させる加熱用媒体および冷却用媒体と、加熱用媒体および冷却用媒体をそれぞれ保持する加熱用媒体タンクおよび冷却用媒体タンクと、加熱用媒体および冷却用媒体の流通を切り替える切替バルブとからなり、加熱用媒体タンクからパイプに加熱用媒体を流通させて樹脂の加熱を行い、樹脂に熱処理を行った後、切替バルブの切り替えによってパイプに流通させる媒体を切り替え、冷却用媒体タンクからパイプに冷却用媒体を流通させて樹脂の冷却を行うことを特徴としている。 The mold for resin molding of the present invention is a mold used for molding a resin requiring heat treatment, and the mold includes a mold face plate for laminating a resin, and a mold structure member for supporting the mold face plate. And a temperature adjusting means for the mold face plate, the temperature adjusting means comprising a pipe disposed on the back surface of the mold face plate, a heating medium and a cooling medium to be circulated through the pipe, and a heating medium and a cooling medium. Each of the heating medium tank and cooling medium tank to be held and a switching valve for switching the circulation of the heating medium and the cooling medium are used to heat the resin by circulating the heating medium from the heating medium tank to the pipe. After the heat treatment of the resin, the medium to be circulated through the pipe is switched by switching the switching valve, and the cooling medium is circulated from the cooling medium tank to the pipe to cool the resin. .

本発明においては、加熱用媒体は、昇温用媒体および均熱用媒体からなり、加熱用媒体タンクは、昇温用媒体タンクおよび均熱用媒体タンクからなり、昇温用媒体タンクからパイプに昇温用媒体を流通させて樹脂の熱処理温度近傍まで樹脂に予熱を行い、切替バルブの切り替えによってパイプに流通させる媒体を切り替え、均熱用媒体タンクからパイプに均熱用媒体を流通させて樹脂を予熱温度から熱処理温度まで加熱し、熱処理温度に保持して樹脂の熱処理を行うことを好ましい態様としている。 In the present invention, the heating medium comprises a temperature raising medium and a soaking medium, and the heating medium tank comprises a temperature raising medium tank and a soaking medium tank, from the temperature raising medium tank to the pipe. The temperature rising medium is circulated, the resin is preheated to near the heat treatment temperature of the resin, the medium to be circulated through the pipe is switched by switching the switching valve, and the heat equalizing medium is circulated from the soaking medium tank to the pipe. Is heated from the preheating temperature to the heat treatment temperature, and the heat treatment of the resin is performed while maintaining the heat treatment temperature.

また、前記のパイプの断面形状を角状とし、その一辺を前記面板の裏面に接触させたことを好ましい態様としており、さらに、角状パイプの断面形状は、正方形であるか、または、前記面板の裏面に接触する辺が長辺である長方形であり、長辺と短辺の比が２：１の長方形であり、肉厚が０．５ｍｍ〜３ｍｍであることをさらに好ましい態様としている。 Further, the pipe has a square cross-sectional shape, and one side of the pipe is in contact with the back surface of the face plate. Further, the square pipe has a square cross-sectional shape or the face plate. It is a rectangle in which the side contacting the back surface is a long side, the ratio of the long side to the short side is 2: 1, and the wall thickness is 0.5 mm to 3 mm.

さらに、面板とパイプの熱膨張係数が等しくなるように、面板とパイプが同じ材質からなることを好ましい態様としており、さらに、面板およびパイプの材質は、成型する樹脂の熱膨張係数に極めて近いインバー相当材であることをさらに好ましい態様としている。 Furthermore, it is preferable that the face plate and the pipe are made of the same material so that the coefficients of thermal expansion of the face plate and the pipe are equal, and the material of the face plate and the pipe is very close to the thermal expansion coefficient of the resin to be molded. It is a more preferable aspect that it is an equivalent material.

本発明の樹脂成型方法は、上述の樹脂成型用金型を用いた樹脂成型方法であって、金型面板上に樹脂を積層し、加熱用媒体タンク内で目的の加熱設定温度に保持された加熱用媒体をパイプに流通させて樹脂に熱処理を行い、切替バルブの切り替えによってパイプに流通させる媒体を切り替え、冷却用媒体タンクからパイプに冷却用媒体を流通させて樹脂の冷却を行うことを特徴としている。 The resin molding method of the present invention is a resin molding method using the above-described resin molding die, in which a resin is laminated on a mold face plate and held at a target heating set temperature in a heating medium tank. The heating medium is circulated through the pipe to heat-treat the resin, the medium to be circulated through the pipe is switched by switching the switching valve, and the cooling medium is circulated from the cooling medium tank to the pipe to cool the resin. It is said.

また、加熱用媒体、昇温用媒体、均熱用媒体および冷却用媒体を、温度制御プログラムに従って切り替えて流通させることを好ましい態様としている。 Further, it is preferable that the heating medium, the temperature raising medium, the soaking medium, and the cooling medium are switched and distributed according to the temperature control program.

さらに、金型面板の下面および樹脂の上面を断熱材で覆い、流通させる媒体による加熱および冷却のみによって加熱および冷却を行い、樹脂の熱処理を行うことを好ましい態様としている。 Furthermore, it is preferable to cover the lower surface of the mold face plate and the upper surface of the resin with a heat insulating material, and heat and cool only by heating and cooling with a circulating medium to perform heat treatment of the resin.

本発明によれば、面板裏面に加熱用媒体の流路を具備しているので、加熱を均一にかつ短時間で行うことができ、熱処理においては精度良く熱処理温度範囲に保持することができる。また、熱処理の終了後は、切替バルブの切り替えによって媒体を速やかに冷却用媒体に変更できるので、成型材の冷却を速やかに行うことができる。このようにして、複合樹脂材の生産性を高めることが可能になった。さらに、予め媒体自体の温度を所定の温度に設定したものを複数用意して、その設定温度を変動させないことによって、熱ロスを抑えてエネルギー効率を向上させることが出来た。 According to the present invention, since the heating medium flow path is provided on the back surface of the face plate, heating can be performed uniformly and in a short time, and the heat treatment can be accurately maintained in the heat treatment temperature range. In addition, after the heat treatment is completed, the medium can be quickly changed to the cooling medium by switching the switching valve, so that the molding material can be quickly cooled. In this way, it has become possible to increase the productivity of the composite resin material. Furthermore, by preparing a plurality of media whose temperature is set to a predetermined temperature in advance and not changing the set temperature, it is possible to suppress heat loss and improve energy efficiency.

また、本発明は、加熱および冷却機能を内蔵させた専用の金型を新規に製造する必要がなく、従来の金型の面板と構造部材の間に媒体流通用の配管を設けることによって導入できるので、安価なオイルシステムにて高精度かつ高速な加熱および冷却を行うことができる。また、金型自体で加熱を行うことができるので、加熱炉に金型を装入して加熱することが不要となり、高価な熱処理炉の初期投資を低減できる。さらに、加熱炉に金型を装入する必要がなくなるだけでなく、加熱後の均熱工程および冷却工程を個々の金型で切り替えられるので、これらの工程を並列操業することが可能となり全体の熱処理時間を短縮することが可能となった。 Further, the present invention does not need to newly manufacture a dedicated mold incorporating heating and cooling functions, and can be introduced by providing a medium distribution pipe between a face plate of a conventional mold and a structural member. Therefore, high-precision and high-speed heating and cooling can be performed with an inexpensive oil system. Further, since heating can be performed by the mold itself, it is not necessary to heat the mold by inserting the mold into the heating furnace, and the initial investment of an expensive heat treatment furnace can be reduced. In addition to eliminating the need to insert a mold into the heating furnace, the soaking process and the cooling process after heating can be switched with individual molds, enabling these processes to be operated in parallel. It became possible to shorten the heat treatment time.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。
１．加熱用媒体および冷却用媒体を備えた樹脂成型用金型（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態である樹脂成型用金型Ｍを示す図である。符号１０は、金型に剛性を与えて金型の変形を抑制するための金型構造部材である。金型構造部材１１の上部には、積層された樹脂を所望の形状に成型するための形状に表面が加工された金型面板１１が保持されている。なお、金型面板１１上に積層する対象は、加熱して硬化する材料であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂単体を積層して加熱成型を行うことや、強化繊維と熱可塑性樹脂が組み合わされた繊維強化樹脂プリプレグを積層して加熱成型を行うこともできるので、本発明では、樹脂成型用金型と称している。金型面板１１の裏面には、パイプ１２が密着配置されている。パイプ１２は、図示しない加熱用媒体タンクおよび冷却用媒体タンクと切替バルブを介して接続されており、切替バルブによって選択された加熱用媒体または冷却用媒体の一方を図１において矢印で示す方向に流通させ、成型体の加熱および冷却を行うことができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1. Resin molding mold provided with heating medium and cooling medium (first embodiment)
FIG. 1 is a view showing a resin molding die M according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 10 denotes a mold structural member for imparting rigidity to the mold and suppressing deformation of the mold. A mold face plate 11 whose surface is processed into a shape for molding the laminated resin into a desired shape is held on the upper part of the mold structural member 11. The object to be laminated on the mold face plate 11 is not particularly limited as long as it is a material that is heated and cured, and the thermosetting resin alone is laminated and heat-molded, or the reinforcing fiber and the thermoplastic resin are used. Since the combined fiber reinforced resin prepreg can be laminated and heat-molded, it is referred to as a resin molding die in the present invention. A pipe 12 is disposed in close contact with the back surface of the mold face plate 11. The pipe 12 is connected to a heating medium tank and a cooling medium tank (not shown) via a switching valve, and one of the heating medium and the cooling medium selected by the switching valve is in a direction indicated by an arrow in FIG. The molded body can be heated and cooled.

図２は、図１の斜視図のＡ−Ａ線断面図である。図２に示すように、パイプ１２は、断面が角状であると好ましく、さらに、金型面板１１との接触側が長辺である長方形形状であればさらに好ましく、長辺と短辺の比が２：１であると加熱および冷却効果が最適化されて最も好ましい。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the perspective view of FIG. As shown in FIG. 2, the pipe 12 preferably has a square cross section, and more preferably has a rectangular shape having a long side on the contact side with the mold face plate 11, and the ratio of the long side to the short side is The ratio of 2: 1 is most preferable because the heating and cooling effects are optimized.

図４は、本発明の樹脂成型用金型を用いた樹脂成型方法を説明する模式図である。ここでは、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の成型を例にして説明する。図４（ａ）は、ＦＲＰの積層前の状態を示す樹脂成型用金型である。まず、図４（ｂ）に示すように、ＦＲＰのプリプレグを手作業または機械化工程によって貼り付ける。プリプレグとは、強化繊維が、レジンを含有する未硬化の熱硬化性樹脂に含浸されたものであり、通常、テープ状である。このテープ状プリプレグを並列に貼り付けることによって、強化繊維が特定の方向性を持った平面状プリプレグ２０とすることができる。また、テープ状プリプレグを重ねて貼ることで複数層の平面状プリプレグとすることもでき、その際に強化繊維の方向性が互いに異なる向きになるようにテープを互いに交差させて貼り付けることもできる。 FIG. 4 is a schematic view for explaining a resin molding method using the resin molding die of the present invention. Here, description will be made by taking an example of molding of fiber reinforced plastic (FRP). FIG. 4A is a resin molding die showing a state before the FRP is laminated. First, as shown in FIG. 4B, an FRP prepreg is pasted manually or by a mechanization process. The prepreg is obtained by impregnating a reinforcing fiber with an uncured thermosetting resin containing a resin, and is usually in the form of a tape. By sticking the tape-shaped prepregs in parallel, it is possible to obtain a planar prepreg 20 in which the reinforcing fibers have a specific direction. Moreover, it can also be set as a multi-layer planar prepreg by laminating | stacking and sticking a tape-shaped prepreg, and can also affix a tape mutually crossing so that the directionality of a reinforced fiber may become a mutually different direction in that case .

次に、図４（ｃ）に示すように、プリプレグ２０の上から真空バック２１を被せる。このとき、真空バック２１の周縁部には図示しないシール材を用いて、金型面板１１と密着させて、プリプレグ２０を密封する。真空バック２１には、減圧用の空気抜き出し孔が設けられているので、ここに減圧ポンプを接続して、真空バック２１内を減圧すると共に、図示しない加熱用媒体タンクからパイプ１２に加熱用媒体を流通させ、プリプレグ２０の加熱を開始する。 Next, as shown in FIG. 4C, a vacuum bag 21 is put on the prepreg 20. At this time, a sealing material (not shown) is used for the peripheral portion of the vacuum bag 21 so as to be in close contact with the mold face plate 11 to seal the prepreg 20. Since the vacuum bag 21 is provided with an air extraction hole for decompression, a decompression pump is connected to the vacuum bag 21 to decompress the inside of the vacuum bag 21 and to the heating medium from the heating medium tank (not shown) to the pipe 12. The prepreg 20 is heated.

真空バック２１が減圧されると、大気圧で真空バック２１の上面が押圧され、これによりプリプレグ２０の成型を行う。また、同時に、加熱用媒体の流通によって、プリプレグ２０全体が均一に加熱され、プリプレグ２０が含有するレジンが揮発する。さらに、所定の熱処理温度に到達した後は、熱硬化性樹脂の硬化反応が進行し、プリプレグ２０の成型が行われる。 When the vacuum bag 21 is depressurized, the upper surface of the vacuum bag 21 is pressed at atmospheric pressure, thereby forming the prepreg 20. At the same time, the entire prepreg 20 is uniformly heated by the circulation of the heating medium, and the resin contained in the prepreg 20 is volatilized. Furthermore, after reaching a predetermined heat treatment temperature, the curing reaction of the thermosetting resin proceeds and the prepreg 20 is molded.

続いて、切替バルブによって、パイプ１２に流通させる媒体を、加熱用媒体から冷却用媒体に切り替える。図示しない冷却用媒体タンクからパイプ１２に冷却用媒体を流通させ、樹脂成型体２０の冷却が開始される。熱処理を終えた樹脂成型体２０は、高温のためにすぐに次工程のための取り扱いを行うことができないが、冷却用媒体を流通させることによって速やかに常温まで冷却を行うことができる。冷却後、図４（ｄ）に示すように、真空バック２１を除去した後、樹脂成型体２０を剥ぎ取り、トリミング、検査を行い、出荷される。 Subsequently, the medium to be circulated through the pipe 12 is switched from the heating medium to the cooling medium by the switching valve. A cooling medium is circulated through the pipe 12 from a cooling medium tank (not shown), and cooling of the resin molded body 20 is started. The resin molded body 20 that has undergone the heat treatment cannot be immediately handled for the next process due to the high temperature, but can be quickly cooled to room temperature by circulating a cooling medium. After cooling, as shown in FIG. 4D, after removing the vacuum bag 21, the resin molded body 20 is peeled off, trimmed, inspected, and shipped.

なお、図３に示すように、金型面板１１およびパイプ１２の下側と、真空バック２１の上側に断熱材３０を設け、上記の加熱および冷却を行うと、エネルギー損失が軽減されて、より好ましく樹脂成型を行うことができる。 In addition, as shown in FIG. 3, when the heat insulating material 30 is provided on the lower side of the mold face plate 11 and the pipe 12 and on the upper side of the vacuum bag 21, and the above heating and cooling are performed, energy loss is reduced, and more Preferably, resin molding can be performed.

２．昇温用媒体、均熱用媒体および冷却用媒体を備えた樹脂成型用金型（第２実施形態）
本実施形態においては、上述した第１実施形態の加熱用媒体および冷却用媒体を備えた樹脂成型用金型における加熱用媒体を、さらに、昇温用媒体と均熱用媒体の２種類から構成し、冷却媒体を併せて３種類の媒体によって、昇温、均熱および冷却を行うことができる。この実施形態では、図示しない昇温用媒体タンク、均熱用媒体タンクおよび冷却用媒体タンクにそれぞれ保持された昇温用媒体、均熱用媒体および冷却用媒体を使用する。 2. Resin-molding mold provided with a temperature raising medium, a soaking medium, and a cooling medium (second embodiment)
In the present embodiment, the heating medium in the resin molding die provided with the heating medium and the cooling medium of the first embodiment described above is further composed of two types of medium for raising temperature and medium for soaking In addition, the temperature rise, soaking, and cooling can be performed by three types of media including the cooling medium. In this embodiment, a heating medium, a heating medium, and a cooling medium respectively held in a heating medium tank, a soaking medium tank, and a cooling medium tank (not shown) are used.

上述した第１実施形態においては、積層されたプリプレグ２０を、加熱用媒体によって一気に熱処理温度領域まで加熱するのに対し、この第２実施形態においては、まず昇温用媒体をパイプに流通させることによってプリプレグ２０を熱処理が開始される温度を僅かに下回る温度領域まで昇温して保持し、その後に切替バルブによってパイプに流通させる媒体を均熱用媒体に切り替え、当該温度から熱処理温度領域まで加熱を行う。 In the first embodiment described above, the laminated prepreg 20 is heated to the heat treatment temperature region at once by the heating medium, whereas in this second embodiment, the temperature raising medium is first circulated through the pipe. The temperature of the prepreg 20 is raised to a temperature range slightly below the temperature at which the heat treatment is started, and then the medium to be circulated through the pipe is switched to a soaking medium by the switching valve, and heated from the temperature to the heat treatment temperature range. I do.

面板においてパイプ直上領域（パイプに近い領域）と、それ以外の周縁部領域（パイプに遠い領域）では、僅かに温度差が生じるので、加熱用媒体のみによって一気に熱処理温度まで到達させた場合、周縁部の昇温がパイプ直上領域の昇温に追い付かず、温度差が拡大する場合があり、熱処理の開始にムラが生じる懸念がある。しかしながら、第２実施形態においては、まず昇温用媒体で熱処理温度に僅かに満たない温度まで昇温しているので、熱処理開始前にパイプ直上領域の昇温に対して周縁部領域の昇温を追い付かせ、全体の温度が均一になったことを確認した上で、次に均熱用媒体で熱処理温度まで全体を加熱することができるという特徴がある。 In the face plate, there is a slight temperature difference between the area directly above the pipe (area close to the pipe) and the other peripheral area (area far from the pipe), so if the heat treatment temperature is reached only at once by the heating medium, The temperature rise of the part does not catch up with the temperature rise in the region directly above the pipe, and the temperature difference may increase, which may cause unevenness in the start of heat treatment. However, in the second embodiment, since the temperature is first raised to a temperature slightly lower than the heat treatment temperature with the temperature raising medium, the temperature in the peripheral region is raised with respect to the temperature rise immediately above the pipe before the heat treatment is started. After confirming that the whole temperature has become uniform, the whole can be heated to the heat treatment temperature with a soaking medium.

さらに、常温から熱処理温度直前まで全体の大部分の昇温を行う昇温用媒体と、そこから熱処理温度まで僅かに昇温して保持する均熱用媒体と分けることによって、より精度良い制御が要求される熱処理温度近傍における均熱媒体の制御が容易になる。１種類の加熱用媒体で常温から熱処理温度までの加熱を一気に行うと、加熱中に多くの熱量を取られ、樹脂にも温度のムラが生じるため、最終段階の熱処理における制御が困難である。 Furthermore, more accurate control can be achieved by separating the heating medium that raises the majority of the entire temperature from room temperature to just before the heat treatment temperature, and the soaking medium that slightly raises the temperature to the heat treatment temperature. Control of the soaking medium near the required heat treatment temperature is facilitated. If heating from room temperature to the heat treatment temperature is performed at once with one type of heating medium, a large amount of heat is taken during the heating, and the temperature of the resin also becomes uneven, making it difficult to control the heat treatment at the final stage.

この第２実施形態における一実測例のグラフを図５に示す。図に示すように、加熱開始から４０分までは昇温用媒体を流通させて金型面板表面を所定の温度まで昇温させ、４０分近傍にて温度変化率が下がってきた頃を見計らって昇温用媒体を均熱用媒体に切り替え、金型面板表面を熱処理に必要な制御範囲下限から制御範囲上限の範囲内に到達させて保持している。熱処理後（開始後１００分経過後）は、第１実施形態と同様にして均熱用媒体を冷却用媒体に切り替え、常温まで冷却を行う。 A graph of one actual measurement example in the second embodiment is shown in FIG. As shown in the figure, the heating medium is circulated for 40 minutes from the start of heating to raise the temperature of the mold face plate to a predetermined temperature, and the time when the rate of temperature change has decreased in the vicinity of 40 minutes is expected. The temperature raising medium is switched to a soaking medium, and the mold face plate surface is held from the lower limit of the control range required for heat treatment to the upper limit of the control range. After the heat treatment (after 100 minutes from the start), the soaking medium is switched to the cooling medium in the same manner as in the first embodiment, and cooling is performed to room temperature.

３．媒体（油）制御装置
次に、本発明の樹脂成型用金型における加熱用および冷却用媒体供給手段の好適な実施形態を、図６を用いて説明する。図６に示す媒体制御装置（油制御装置）は、第１実施形態の樹脂成型用金型に加熱用および冷却用媒体を供給するものであり、それら加熱用媒体および冷却用媒体として、オイルを用いている。また、図において、破線で示す矢印は、データまたは制御の流れを示し、実線で示す矢印は、オイルの流れを示す。 3. Medium (Oil) Control Device Next, a preferred embodiment of heating and cooling medium supply means in the resin molding die of the present invention will be described with reference to FIG. The medium control device (oil control device) shown in FIG. 6 supplies heating and cooling media to the resin molding die of the first embodiment, and oil is used as the heating media and cooling media. Used. In the figure, an arrow indicated by a broken line indicates a data or control flow, and an arrow indicated by a solid line indicates an oil flow.

符合５０〜５２は、それぞれ常温油、加熱油、冷却油を格納するタンクである。また、符号９０は、金型選択バルブ切替手段であり、金型選択バルブ切替手段９０には、複数の金型Ｍ１〜Ｍｎが接続され、加熱・冷却の必要に応じてそれら金型への供給するオイルのバルブを切り替える。金型選択バルブ切替手段９０の切替動作は、制御器９１によって制御されている。温調三方弁８２および８３においても、オイルの流れる方向は、制御器９１によって制御されている。符号７０〜７３は、矢印の方向にオイルを汲み上げるオイルポンプ、符号７４〜７７は、ヘッダ、符号７８〜８１は、オイルの逆流を防止する逆止弁である。 Reference numerals 50 to 52 are tanks for storing normal temperature oil, heating oil, and cooling oil, respectively. Reference numeral 90 denotes a mold selection valve switching unit. A plurality of molds M1 to Mn are connected to the mold selection valve switching unit 90, and supply to these molds is performed as necessary for heating and cooling. Switch the oil valve. The switching operation of the mold selection valve switching means 90 is controlled by the controller 91. Also in the temperature control three-way valves 82 and 83, the oil flowing direction is controlled by the controller 91. Reference numerals 70 to 73 are oil pumps that pump oil in the direction of the arrow, reference numerals 74 to 77 are headers, and reference numerals 78 to 81 are check valves that prevent backflow of oil.

また、本発明の油制御装置には、凝集器６０、減圧器６１、蒸発器６２、圧縮器６３およびこれらの間を循環する冷媒からなる、オイルの温度調整手段が備えられている。この温度調整手段にはヒートポンプとして機能する冷媒が循環しており、凝集器６０においてはオイルの加熱を行い、蒸発器６２においてはオイルの冷却を行う。この温度調整手段は、温度計４０および４１にて加熱オイルおよび冷却オイルの温度を制御器９１が検知することによって制御され、オイルの加熱および冷却が行われる。 Further, the oil control device of the present invention is provided with an oil temperature adjusting means including a condenser 60, a decompressor 61, an evaporator 62, a compressor 63, and a refrigerant circulating between them. A refrigerant functioning as a heat pump circulates in the temperature adjusting means. The agglomerator 60 heats the oil and the evaporator 62 cools the oil. This temperature adjusting means is controlled by the controller 91 detecting the temperature of the heating oil and the cooling oil by the thermometers 40 and 41, and the oil is heated and cooled.

本発明の油制御装置の初期状態においては、常温油タンク５０に、常温のオイルを外部から注入して格納する。この常温のオイルは、制御器９１に制御されている温調三方弁８２にて、加熱工程における加熱オイルとして必要とされていると判断された場合は、ヘッダ７５を経由してオイルポンプ７３によって汲み上げられ、さらにヘッダ７４を経由してオイルポンプ７０に汲み上げられて、凝集器６０にて加熱されて加熱オイルとして加熱油タンク５１に格納される。また、冷却工程における冷却オイルとして必要とされていると判断された場合は、ヘッダ７７を経由してオイルポンプ７１によって汲み上げられて、蒸発器６２にて冷却されて冷却オイルとして冷却油タンク５２に格納される。 In the initial state of the oil control device of the present invention, normal temperature oil is injected into the normal temperature oil tank 50 from the outside and stored. If it is determined by the temperature control three-way valve 82 controlled by the controller 91 that this normal temperature oil is needed as heating oil in the heating process, the oil pump 73 passes through the header 75. It is pumped up, further pumped up to the oil pump 70 via the header 74, heated by the aggregator 60, and stored in the heated oil tank 51 as heated oil. If it is determined that it is required as cooling oil in the cooling process, it is pumped up by the oil pump 71 via the header 77, cooled by the evaporator 62, and cooled to the cooling oil tank 52 as cooling oil. Stored.

油制御装置に接続された複数の金型のうちの１つが加熱工程にある場合、加熱油タンク５１から加熱オイルが金型に供給され、金型に熱を与えた後、油制御装置に戻される。この熱を奪われたオイルは、ヘッダ７４を経由し、オイルポンプ７０によって汲み上げられて凝集器６０にて再加熱され、加熱油タンク５１に再び格納される。 When one of a plurality of molds connected to the oil control device is in the heating process, the heating oil is supplied from the heating oil tank 51 to the mold, heat is applied to the mold, and then returned to the oil control device. It is. The oil deprived of heat is pumped up by the oil pump 70 via the header 74, reheated by the aggregator 60, and stored again in the heating oil tank 51.

一方、複数の金型のうちの１つが冷却工程にある場合、冷却油タンク５２から冷却オイルが金型に供給され、金型の熱を奪った後、油制御装置に戻される。このオイルは、制御器９１に制御されている温調三方弁８３にて、さらに冷却工程に供するために冷却を要すると判断された場合はヘッダ７７を経由してオイルポンプ７１によって汲み上げられて蒸発器６２にて再冷却され、冷却油タンク５２に戻される。一方、他の金型の加熱工程における加熱オイルとして必要とされていると判断された場合は、ヘッダ７５を経由してオイルポンプ７３によって汲み上げられ、さらにヘッダ７４を経由してオイルポンプ７０に汲み上げられて、凝集器６０にて加熱されて加熱オイルとして加熱油タンク５１に格納される。 On the other hand, when one of the plurality of molds is in the cooling process, the cooling oil is supplied from the cooling oil tank 52 to the mold, and after the mold is deprived of heat, it is returned to the oil control device. This oil is pumped up by the oil pump 71 via the header 77 and evaporated when it is determined by the temperature control three-way valve 83 controlled by the controller 91 that further cooling is required for the cooling process. Recooled in the vessel 62 and returned to the cooling oil tank 52. On the other hand, when it is determined that it is required as heating oil in the heating process of another mold, it is pumped up by the oil pump 73 via the header 75 and further pumped up to the oil pump 70 via the header 74. Then, it is heated by the aggregator 60 and stored in the heating oil tank 51 as heating oil.

また、凝集器６０で加熱されたオイルおよび蒸発器６２で冷却されたオイルは、必要に応じてヘッダ７６を経由してオイルポンプ７２に汲み上げられて、常温油タンク５０に戻して格納することも可能である。 The oil heated by the agglomerator 60 and the oil cooled by the evaporator 62 are pumped up to the oil pump 72 via the header 76 as necessary, and returned to the normal temperature oil tank 50 for storage. Is possible.

さらに、上記の加熱油タンクを２つのタンクとし、相対的に低温（熱処理温度に満たない温度）の加熱オイルを格納する昇温油タンクと、相対的に高温（熱処理温度）の加熱オイルを格納する均熱油タンクを設け、昇温油タンク、均熱油タンク、常温油タンクおよび冷却油タンクから構成された以外は上記の油制御装置と同様にして油制御装置を構成することで、本発明の第２実施形態である、昇温用媒体、均熱用媒体および冷却用媒体を供給する樹脂成型用金型の媒体供給手段とすることができる。 Furthermore, the heating oil tank described above is divided into two tanks, and a heating oil tank for storing relatively low temperature (temperature less than the heat treatment temperature) heating oil and a relatively high temperature (heat treatment temperature) heating oil are stored. By configuring the oil control device in the same manner as the above oil control device except that it is composed of a temperature rising oil tank, a temperature equalizing oil tank, a room temperature oil tank, and a cooling oil tank. According to the second embodiment of the present invention, a medium supply means for a resin molding die for supplying a temperature raising medium, a soaking medium, and a cooling medium can be provided.

本発明における加熱用媒体（昇温用媒体、均熱用媒体）および冷却用媒体としては、比熱、媒体の安定性、コストを考慮して、水系・非水系等、特に限定されずに選択できるが、鉱物油、エチレングリコール、フロリナート、ガルデン等が好ましく、特にエチレングリコールが好ましい。 The heating medium (heating medium, soaking medium) and cooling medium in the present invention can be selected without particular limitation, such as aqueous or non-aqueous, in consideration of specific heat, stability of the medium, and cost. However, mineral oil, ethylene glycol, fluorinate, galden and the like are preferable, and ethylene glycol is particularly preferable.

本発明の対象となる樹脂のマトリックスとしては、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂を使用することが多く、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂を使用する場合もある。 As the matrix of the resin that is the subject of the present invention, a thermosetting resin such as an unsaturated polyester is often used, and an epoxy resin, a polyamide resin, or a phenol resin is sometimes used.

また、本発明でいう複合樹脂成型物とは、カーボン繊維のＦＲＰであるＣＦＲＰの製造においては、あらかじめカーボン繊維に樹脂をしみこませたプリプレグというシートを必要な枚数重ねてから、容器の中で温度と圧力を加えて焼き固めるオートクレーブ成型法やハンドレイアップ法（型に繊維骨材を敷き、硬化剤を混合した樹脂を脱泡しながら多重積層していく方法）による樹脂成型物をいい、さらに、ガラス繊維のＦＲＰの製造方法では、スプレーアップ法（ストランド長さが約２５ｍｍのガラスチョップを吹き付ける成型法）やハンドレイアップ法による樹脂成型物をいう。 In the production of CFRP, which is a carbon fiber FRP, the composite resin molded product as referred to in the present invention is obtained by stacking a necessary number of sheets of prepregs in which carbon fiber is impregnated with a resin in advance, and then in the container. This is a resin molded product by autoclave molding method and hand lay-up method (method of laying fiber aggregate on the mold and laminating the resin mixed with curing agent while defoaming), In the manufacturing method of FRP of glass fiber, it refers to a resin molded product by a spray-up method (a molding method in which a glass chop having a strand length of about 25 mm is sprayed) or a hand lay-up method.

また、その他の成型方法で、あらかじめ骨材と樹脂を混合したシート状のものを金型で圧縮成型するＳＭＣプレス法や、インジェクション成型の様に繊維を敷き詰めた合わせ型に樹脂を注入するＲＴＭ法で成型された樹脂成型物も本発明に含まれる。 In addition, other molding methods, SMC press method in which a sheet-like material mixed with aggregate and resin in advance is compression-molded with a mold, and RTM method in which resin is injected into a mating die in which fibers are laid as in injection molding Also included in the present invention is a resin molded product molded in (1).

本発明の金型面板としては、熱処理の温度において樹脂成型体に変形を与えないよう熱膨張係数が小さく、加工が容易であり、製造コストが低い材質が用いられる。好ましくは、インバー相当材が使用され、具体的には、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０１〜０．８％、Ｎｉ：２８〜４５％、Ｃｏ：０．００１〜１７．０％、Ａｌ：０．２％以下を含有し、残部が実質的にＦｅおよび不可避的不純物の化学組成を示すインバー相当材が挙げられる。また、このインバー相当材の熱膨張係数は、８．０×１０^−６／℃以下が好ましく、より好ましくは、５．０×１０^−６／℃以下で、さらに好ましくは、２．０×１０^−６／℃以下である。 As the mold face plate of the present invention, a material having a low thermal expansion coefficient, easy processing, and low manufacturing cost is used so as not to deform the resin molded body at the heat treatment temperature. Preferably, an Invar equivalent material is used, and specifically, by mass, Si: 0.01 to 0.3%, Mn: 0.01 to 0.8%, Ni: 28 to 45%, Co: Examples include Invar equivalent materials containing 0.001 to 17.0%, Al: 0.2% or less, and the balance substantially showing the chemical composition of Fe and inevitable impurities. Further, the thermal expansion coefficient of this Invar equivalent material is preferably 8.0 × 10 ⁻⁶ / ° C. or less, more preferably 5.0 × 10 ⁻⁶ / ° C. or less, and further preferably 2.0 × 10 6. ^{It is −6} / ° C. or lower.

本発明のパイプとしては、上記面板に求められる性能に加え、熱処理温度において流通させる媒体と反応せず、耐食性を有することが求められ、好ましくは、インバー相当材が使用され、具体的には、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０１〜０．８％、Ｎｉ：２８〜４５％、Ｃｏ：０．００１〜１７．０％、Ａｌ：０．２％以下を含有し、残部が実質的にＦｅおよび不可避的不純物の化学組成を示すインバー相当材が挙げられる。また、パイプの構成材料は、上記の面板の構成材料と熱膨張係数が同じであると、熱膨張した際に互いに剥離せずに好ましく、両者が同じ材料であると特に好ましい。また、パイプは、断面形状が角状であると、面板とパイプの１つの側面が密着して接触面積が広く、効率良く加熱および冷却ができ、好ましく、さらに好ましくは、断面形状が長方形であって長辺側が面板に接する態様であり、短辺に対する長辺の比が２であると好ましい。長辺比が２を超える場合は、媒体とパイプの摩擦が増大して流通が阻害され、逆に２に満たない場合は、接触面積が小さくなり、好ましくない。 As the pipe of the present invention, in addition to the performance required for the face plate, it does not react with the medium circulated at the heat treatment temperature, and is required to have corrosion resistance, preferably an Invar equivalent material is used, specifically, In mass%, Si: 0.01 to 0.3%, Mn: 0.01 to 0.8%, Ni: 28 to 45%, Co: 0.001 to 17.0%, Al: 0.2% Invar equivalent materials containing the following, with the balance substantially showing the chemical composition of Fe and inevitable impurities. Further, it is preferable that the constituent material of the pipe has the same thermal expansion coefficient as that of the above-described face plate, so that they do not peel from each other when thermally expanded, and both are particularly preferably the same material. In addition, when the cross-sectional shape of the pipe is square, the face plate and one side surface of the pipe are in close contact with each other, the contact area is wide, and heating and cooling can be performed efficiently. Preferably, the cross-sectional shape is rectangular. The long side is in contact with the face plate, and the ratio of the long side to the short side is preferably 2. When the long side ratio exceeds 2, the friction between the medium and the pipe increases, and the flow is hindered. Conversely, when the ratio is less than 2, the contact area becomes small, which is not preferable.

金型構造部材は、金属板を縦に複数一定の間隔を空けてリブ状に用い、その一枚一枚の頂端が製品の形状に一致した高さになっている。また、一つの金型で必要となる金属板の枚数は、面板およびパイプを含めた金型の自重、材料の重量、上型を用いる場合にはその重量を、十分に支えるだけの強度を備えた枚数である。 The metal mold structure member uses a plurality of metal plates in the form of ribs at regular intervals, and the top end of each metal plate has a height corresponding to the shape of the product. In addition, the number of metal plates required for one mold is strong enough to support the weight of the mold including the face plate and pipe, the weight of the material, and the weight when using the upper mold. It is the number.

さらに、この金属板の頂端には上記パイプを埋め込むための切り欠き加工が施されており、上記パイプが埋め込まれた後、上記面板が接合される。構造上上記金属板と構造用のパイプを組み合わせた物、構造用パイプだけで作られる物も含まれる。 Furthermore, the top end of the metal plate is notched for embedding the pipe, and after the pipe is embedded, the face plate is joined. The thing which made only the pipe for structure and the thing which combined the said metal plate and the pipe for structure on the structure are also contained.

本発明の樹脂成型用金型は、金型自体が加熱および冷却機能を具備しているので、金型を炉に入れる必要が無く、単独で熱処理を行うことができるが、従来使用されている熱風炉やオートクレーブ等に装入して補助的に使用してもよい。 The mold for resin molding of the present invention has a heating and cooling function, so that it is not necessary to put the mold in a furnace and can be heat-treated alone, but has been conventionally used. It may be used as a supplement by charging it in a hot stove or autoclave.

本発明の樹脂成型用金型は、他の樹脂成型体の製造方法、例えばＲＴＭ法（ＲｅｓｉｎＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｌｄｉｎｇ）等に適用することもできる。ＲＴＭ法においては、上金型と下金型とからなる金型を使用し、下金型の上に繊維のみを敷き、その上に上金型を載せ、上金型と下金型の隙間に注入口からレジンおよび樹脂の溶液を注入し、真空に引きながら加熱、均熱および冷却を行うが、この加熱工程、均熱工程および冷却工程に本発明を適用することができる。 The mold for resin molding of the present invention can also be applied to other methods for producing a resin molded body, for example, the RTM method (Resin Transfer Molding). In the RTM method, a mold composed of an upper mold and a lower mold is used, and only the fibers are laid on the lower mold, and the upper mold is placed thereon, and the gap between the upper mold and the lower mold A resin and resin solution is injected into the injection port and heated, soaked and cooled while being evacuated, and the present invention can be applied to this heating step, soaking step and cooling step.

以上説明したように、本発明によれば、樹脂成型体の加熱および冷却を速やかに行い、かつ熱処理を均一に行うことができ、加熱および冷却のそれぞれにおいてエネルギー効率も改善することができる。特に、従来は加熱および冷却にそれぞれ数時間程度要していたが、本発明によれば、それぞれ数十分程度で完了させることができる。また、複数の金型を媒体供給システムに接続して、加熱および冷却を並行させることもできる。 As described above, according to the present invention, the resin molded body can be quickly heated and cooled, and the heat treatment can be performed uniformly, and the energy efficiency can be improved in each of the heating and cooling. In particular, conventionally, heating and cooling each take several hours, but according to the present invention, the heating and cooling can be completed in several tens of minutes. It is also possible to connect a plurality of molds to the medium supply system and to perform heating and cooling in parallel.

熱硬化性樹脂や繊維強化樹脂の成型体の製造効率およびエネルギー効率を向上させることができる。 The production efficiency and energy efficiency of a thermosetting resin or fiber reinforced resin molding can be improved.

本発明の樹脂成型用金型を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the metal mold | die for resin molding of this invention. 図１のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 樹脂成型工程において、図１および２の樹脂成型用金型に樹脂を保持させ、断熱材を設けた状態を示す模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a resin is held in a resin molding die shown in FIGS. 1 and 2 and a heat insulating material is provided in a resin molding step. 本発明の樹脂成型工程を示す模式図であり、（ａ）はプリプレグ積層前の金型、（ｂ）はプリプレグの載置状態、（ｃ）はさらに真空バックを被せた状態、（ｄ）は熱処理工程、（ｅ）は成型樹脂の離型工程を示す。It is a schematic diagram which shows the resin molding process of this invention, (a) is the metal mold | die before prepreg lamination | stacking, (b) is the mounting state of a prepreg, (c) is the state which covered the vacuum bag further, (d) is A heat treatment step (e) shows a mold resin release step. 本発明の熱処理工程における熱処理時間と、媒体温度および金型表面温度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the heat processing time in the heat processing process of this invention, the relationship between a medium temperature and a metal mold | die surface temperature. 本発明の油制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the oil control device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

Ｍ、Ｍ１〜Ｍｎ樹脂成型用金型
１０金型構造部材
１１金型面板
１２パイプ（温度調節配管）
２０樹脂成型体（プリプレグ）
２１真空バック
３０断熱材
４０、４１温度計
５０常温油タンク
５１加熱油タンク
５２冷却油タンク
６０凝集器
６１減圧器
６２蒸発器
６３圧縮器
７０〜７３オイルポンプ
７４〜７７ヘッダ
７８〜８１逆止弁
８２、８３温度調節三方弁
９０金型選択バルブ切替器
９１制御器 M, M1 to Mn Mold for resin molding 10 Mold structural member 11 Mold face plate 12 Pipe (temperature control piping)
20 Resin molding (prepreg)
21 Vacuum bag 30 Insulating material 40, 41 Thermometer 50 Normal temperature oil tank 51 Heating oil tank 52 Cooling oil tank 60 Aggregator 61 Decompressor 62 Evaporator 63 Compressor 70-73 Oil pump 74-77 Header 78-81 Check valve 82, 83 Temperature control three-way valve 90 Mold selection valve switch 91 Controller

Claims

熱処理を必要とする樹脂の成型に用いる金型であって、上記金型は、上記樹脂を積層する金型面板と、上記金型面板を支持する金型構造部材と、上記金型面板の温度調整手段とを備え、
上記温度調整手段は、上記金型面板の裏面に配置されたパイプと、上記パイプに流通させる加熱用媒体および冷却用媒体と、上記加熱用媒体および冷却用媒体をそれぞれ保持する加熱用媒体タンクおよび冷却用媒体タンクと、上記加熱用媒体および冷却用媒体の流通を切り替える切替バルブとからなり、
上記加熱用媒体タンクから上記パイプに上記加熱用媒体を流通させて上記樹脂の加熱を行い、上記樹脂に熱処理を行った後、上記切替バルブの切り替えによって上記パイプに流通させる媒体を切り替え、上記冷却用媒体タンクから上記パイプに上記冷却用媒体を流通させて上記樹脂の冷却を行うことを特徴とする樹脂成型用金型。 A mold used for molding a resin that requires heat treatment, wherein the mold includes a mold face plate for laminating the resin, a mold structural member that supports the mold face plate, and a temperature of the mold face plate. Adjusting means,
The temperature adjusting means includes a pipe disposed on the back surface of the mold face plate, a heating medium and a cooling medium circulated through the pipe, a heating medium tank for holding the heating medium and the cooling medium, and A cooling medium tank and a switching valve for switching the flow of the heating medium and the cooling medium,
After the heating medium is circulated from the heating medium tank to the pipe to heat the resin, the resin is heat-treated, and then the medium to be circulated to the pipe is switched by switching the switching valve, and the cooling is performed. A resin molding die, wherein the resin is cooled by circulating the cooling medium from a medium tank to the pipe.

前記加熱用媒体は、昇温用媒体および均熱用媒体からなり、前記加熱用媒体タンクは、昇温用媒体タンクおよび均熱用媒体タンクからなり、
上記昇温用媒体タンクから前記パイプに上記昇温用媒体を流通させて上記樹脂の熱処理温度近傍まで上記樹脂に予熱を行い、前記切替バルブの切り替えによって上記パイプに流通させる媒体を切り替え、上記均熱用媒体タンクから上記パイプに上記均熱用媒体を流通させて上記樹脂を上記予熱温度から上記熱処理温度まで加熱し、上記熱処理温度に保持して樹脂の熱処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成型用金型。 The heating medium comprises a temperature raising medium and a soaking medium, and the heating medium tank comprises a temperature raising medium tank and a soaking medium tank,
The temperature raising medium is circulated from the temperature raising medium tank to the pipe to preheat the resin to near the heat treatment temperature of the resin, and the medium to be circulated through the pipe is switched by switching the switching valve, and the leveling is performed. The heat treatment medium is circulated from the heat medium tank to the pipe to heat the resin from the preheating temperature to the heat treatment temperature, and the resin is heat-treated while being held at the heat treatment temperature. The mold for resin molding as described in 1.

前記パイプの断面形状を角状とし、その一辺を前記金型面板の裏面に接触させたことを特徴とする請求項２に記載の樹脂成型用金型。 The mold for resin molding according to claim 2, wherein the cross-sectional shape of the pipe is square, and one side thereof is brought into contact with the back surface of the mold face plate.

前記角状パイプの断面形状は、正方形であるか、または、前記金型面板の裏面に接触する辺が長辺である長方形であり、肉厚が０．５ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の樹脂成型用金型。 A cross-sectional shape of the square pipe is a square or a rectangle having a long side in contact with the back surface of the mold face plate, and has a thickness of 0.5 mm to 3 mm. The resin molding die according to claim 3.

前記角状パイプの断面形状は、前記金型面板の裏面に接触する辺が長辺であり、長辺と短辺の比が２：１の長方形であることを特徴とする請求項４に記載の樹脂成型用金型。 5. The cross-sectional shape of the square pipe is a rectangle whose side that contacts the back surface of the mold face plate is a long side and whose ratio of the long side to the short side is 2: 1. Mold for resin molding.

前記面板と前記パイプの熱膨張係数が等しくなるように、上記面板と上記パイプが同じ材質からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成型用金型。 The mold for resin molding according to any one of claims 1 to 5, wherein the face plate and the pipe are made of the same material so that thermal expansion coefficients of the face plate and the pipe are equal.

前記金型面板および前記パイプの材質は、成型する樹脂の熱膨張係数に極めて近いインバー相当材であることを特徴とする請求項６に記載の樹脂成型用金型。 7. The mold for resin molding according to claim 6, wherein the material of the mold face plate and the pipe is an Invar equivalent material that is extremely close to the thermal expansion coefficient of the resin to be molded.

前記インバー相当材は、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０１〜０．８％、Ｎｉ：２８〜４５％、Ｃｏ：０．００１〜１７．０％、Ａｌ：０．２％以下を含有し、残部が実質的にＦｅおよび不可避的不純物の化学組成を示すことを特徴とする請求項７に記載の樹脂成型用金型。 The Invar equivalent material is, in mass%, Si: 0.01 to 0.3%, Mn: 0.01 to 0.8%, Ni: 28 to 45%, Co: 0.001 to 17.0%, The resin molding die according to claim 7, wherein Al: 0.2% or less, and the balance substantially shows a chemical composition of Fe and inevitable impurities.

請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂成型用金型を用いた樹脂成型方法であって、前記金型面板上に前記樹脂を積層し、前記加熱用媒体タンク内で目的の加熱設定温度に保持された前記加熱用媒体を前記パイプに流通させて上記樹脂に熱処理を行い、前記切替バルブの切り替えによって上記パイプに流通させる媒体を切り替え、前記冷却用媒体タンクから上記パイプに前記冷却用媒体を流通させて上記樹脂の冷却を行うことを特徴とする樹脂成型方法。 A resin molding method using the resin molding die according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin is laminated on the mold face plate, and a target heating set temperature in the heating medium tank. The heating medium held in the pipe is circulated through the pipe to heat-treat the resin, the medium to be circulated through the pipe is switched by switching the switching valve, and the cooling medium is transferred from the cooling medium tank to the pipe. The resin molding method is characterized in that the resin is cooled by circulating the resin.

前記加熱用媒体は、昇温用媒体および均熱用媒体からなり、前記加熱用媒体タンクは、昇温用媒体タンクおよび均熱用媒体タンクからなり、
上記昇温用媒体タンクから前記パイプに上記昇温用媒体を流通させて上記樹脂の熱処理温度近傍まで上記樹脂に予熱を行い、前記切替バルブの切り替えによって上記パイプに流通させる媒体を切り替え、上記均熱用媒体タンクから上記パイプに上記均熱用媒体を流通させて上記樹脂を上記予熱温度から上記熱処理温度まで加熱し、上記熱処理温度に保持して樹脂の熱処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の樹脂成型方法。 The heating medium comprises a temperature raising medium and a soaking medium, and the heating medium tank comprises a temperature raising medium tank and a soaking medium tank,
The temperature raising medium is circulated from the temperature raising medium tank to the pipe to preheat the resin to near the heat treatment temperature of the resin, and the medium to be circulated through the pipe is switched by switching the switching valve, and the leveling is performed. The heat treatment medium is circulated from the heat medium tank to the pipe to heat the resin from the preheating temperature to the heat treatment temperature, and the resin is heat-treated while being held at the heat treatment temperature. 9. The resin molding method according to 9.

前記加熱用媒体および前記冷却用媒体を、温度制御プログラムに従って切り替えて流通させることを特徴とする請求項９に記載の樹脂成型方法。 The resin molding method according to claim 9, wherein the heating medium and the cooling medium are switched and distributed according to a temperature control program.

前記昇温用媒体および前記均熱用媒体を、温度制御プログラムに従って切り替えて流通させることを特徴とする請求項１０に記載の樹脂成型方法。 The resin molding method according to claim 10, wherein the temperature raising medium and the soaking medium are switched and distributed according to a temperature control program.

前記金型面板の下面および前記樹脂の上面を断熱材で覆い、流通させる媒体による加熱および冷却のみによって加熱および冷却を行い、前記樹脂の熱処理を行うことを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の樹脂成型方法。 The lower surface of the mold face plate and the upper surface of the resin are covered with a heat insulating material, and heating and cooling are performed only by heating and cooling with a circulating medium, and the heat treatment of the resin is performed. The resin molding method of crab.