JP6703238B2 - 竪型射出成形機、及び竪型射出成形機を用いた複合成形体の成形方法 - Google Patents

竪型射出成形機、及び竪型射出成形機を用いた複合成形体の成形方法 Download PDF

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Description

本発明は、鉛直方向に型開閉を行う上側金型及び下側金型から成る金型を備えた竪型射出成形機、及び竪型射出成形機における複合成形体の成形方法に関し、金型内に載置された繊維樹脂基材に対して製品本体となり得る樹脂を射出ノズルから金型のキャビティへ射出充填して、製品本体樹脂と繊維樹脂基材とを一体成形して、複合成形体を製造する竪型射出成形機、及び竪型射出成形機を用いた複合成形体の成形方法に関し、特に、金型内に載置された長繊維樹脂シートに対して製品本体となり得る樹脂を射出ノズルから金型のキャビティへ射出充填して製品本体樹脂と長繊維樹脂シートとを一体成形して、複合成形体を製造する竪型射出成形機、及び竪型射出成形機を用いて複合成形体の成形方法に関する。
従来から用いられている一般的な射出成形機においては、加熱シリンダ内に原料である粒状の熱可塑性樹脂を送り、加熱シリンダ内に設けられたスクリューの回転により樹脂を溶融しながらスクリュー先端のノズル側に所定量の溶融樹脂を送り出し、スクリューを前進させることで該スクリューの先端側に設けた射出ノズルから型閉された金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出し、金型から固化された成形体を取り出すことにより、成形体の製造が行われている。
ところで近年においては、成形体の高強度を達成するために、成形体の材料として、熱可塑性樹脂のみではなく、熱可塑性樹脂に炭素繊維を混合した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の複合材料からなる成形体を製造する技術が広く普及しつつある。こうした従来技術に関連するものとして特許文献１には、熱可塑性樹脂と強化用繊維とを混合させた繊維強化熱可塑性樹脂を、加熱シリンダ内でスクリューの回転により混練し、強化用繊維を数ミリ程度に破断させた後、繊維強化熱可塑性樹脂を金型のキャビティへ射出して、繊維強化熱可塑性樹脂からなる成形体を製造する可塑化装置が開示されている。
また、回転テーブル上に複数の下金型を搭載し、型開閉・射出ステージにおいては、該型開閉・射出ステージに設けられた上金型と、型開閉・射出ステージに移送されてきた下金型とを型締めして、型締め後、金型内に溶融樹脂を射出・充填し、一方、エジェクトステージにおいては、該エジェクトステージに移送されてきた下金型から、成形品の突き出し（エジェクト）を行うようにした竪型射出成形機は既に公知である。このような回転テーブルを備えた竪型射出成形機では、型開閉・射出ステージにおける型閉じ（型締め）→射出→計量→型開きと、エジェクトステージにおけるエジェクト前進→エジェクト後退とを、同時進行で行うことが可能となっており、これにより、成形サイクルの短縮化を図れるようになっている。また、このような竪型射出成形機のエジェクトステージにおいては、成形品の取り出し後に、下金型上にインサート成形のためのインサート物品を、装填（載置・位置決め）することが可能なインサート成形についても、例えば、特許文献２において公知である。
特開平１１−０３４１３１号公報 特開２００７−０５５０９７号公報
特許文献１に示すように、数ミリ程度の比較的短い繊維の繊維強化熱可塑性樹脂からなる成形体を得る方法は公知となっているが、５０ミリ、或いは１００ミリ以上などの比較的長尺状の繊維と樹脂とを一体化した製品を得ようとする場合には、特許文献１の方法では、加熱シリンダ内で繊維が数ミリ程度に破断されるため適していない。また、金型のキャビティ内に加熱軟化された長繊維樹脂シートを配置しておき、該長繊維樹脂シートの設けられた金型のキャビティ内に樹脂を射出して、長繊維と樹脂とを一体化した製品を得ることも考えが及ばないわけではないが、一般的な射出成形機においては、固定金型に対し移動金型が水平方向に型開閉するよう構成されていることから、例えば、製品本体となり得る樹脂と、樹脂を含浸させた長繊維樹脂シートとを一体成形するに際しては、固定金型と移動金型との間の所定位置に、加熱により軟化された長繊維樹脂シートを起立させた状態で保持させなければならず、そのような場合、加熱により軟化された長繊維樹脂シートは、その上部等が自重により垂れるなどして折れ曲がり、それが原因で不良成形を招いてしまう虞がある。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、製品本体となり得る樹脂と、長繊維樹脂シートとを一体成形する際、当該一体成形された複合成形体に不良成形が発生してしまうことを抑制した竪型射出成形機及び竪型射出成形機における複合成形体の成形方法を提供することである。
竪型射出成形機の発明は、軸心方向を鉛直方向として回転自在に設けられたロータリーテーブルと、該ロータリーテーブルの上面に設けられた下側金型と、該下側金型と型開閉される上側金型と、を備え、鉛直方向に型開閉が行われる、竪型射出成形機であって、前記下側金型と前記上側金型とを型閉した際に、前記下側金型と前記上側金型により、繊維樹脂基材と射出ユニットから射出された樹脂が挿入される空間を形成し、前記下側金型に前記繊維樹脂基材の平面部を臨むようにして載置した場合、前記下側金型に臨む前記繊維樹脂基材の前記平面部を下面、その反対面を上面としたとき、該繊維樹脂基材の上下面方向を、前記上側金型と前記下側金型との型開閉方向と合致させ、前記下側金型に前記繊維樹脂基材の平面部を臨むようにして当該繊維樹脂基材を載置する搬送装置と、前記下側金型に載置された前記繊維樹脂基材を加熱するヒータと、を備え、前記下側金型に前記繊維樹脂基材を載置したとき、該繊維樹脂基材の前記上面に臨む位置に前記ヒータを昇降自在に設け、前記ヒータが、前記搬送装置が前記繊維樹脂基材を前記下側金型に載置したあと下降し、前記繊維樹脂基材を加熱して軟化したあと上昇するように構成されているものである。
竪型射出成形機の発明は、前記繊維はガラス繊維および、又はカーボン繊維である。
竪型射出成形機における複合成形体の成形方法の発明は、搬送装置により前記下側金型に前記繊維樹脂基材を載置した後、該繊維樹脂基材の前記上面に臨む位置に設けたヒータを下降し、前記繊維樹脂基材を加熱して軟化したあと前記ヒータを上昇し、軟化された前記繊維樹脂基材が載置された前記下側金型を、前記ロータリーテーブルを回転させることにより、前記上側金型に臨む型締位置へと移動し、該型締位置にて前記上側金型と前記下側金型とを型締して、これらの間に配設された前記繊維樹脂基材をプレスすることにより所定形状に成形し、該所定形状に成形された前記繊維樹脂基材を有する、前記上側金型と前記下側金型とが型締されることにより形成されたキャビティに、射出ユニットから樹脂を射出することにより、該射出ユニットから射出された製品本体となり得る前記樹脂と、前記繊維樹脂基材とを一体成形する。
本発明によれば、下側金型に載置されるときの繊維樹脂基材の上下面方向が鉛直方向であることから、繊維樹脂基材の平面部である下面を下側金型に面接触するようにして載置したとき、これにより、下側金型に載置した繊維樹脂基材が位置ずれしないよう安定的に保持することができる。よって、射出ノズルから射出される製品本体となり得る樹脂と、繊維樹脂基材とを一体成形した際、製品本体の所定位置に繊維樹脂基材を一体に設けることが可能となる。さらに、下側金型に載置された繊維樹脂基材をヒータで加熱して軟化させたとき、軟化された繊維樹脂基材は、従来のように起立させた状態で保持されることはないことから、軟化された繊維樹脂基材のその上部等が自重により垂れるなどして折れ曲がったりして、それが原因で不良成形体が成形されてしまうことを回避することができる。
本発明のより具体的な実施例として、繊維樹脂基材が長繊維樹脂シートの場合であれば、下側金型に載置されるときの長繊維樹脂シートの上下面方向が鉛直方向であることから、長繊維樹脂シートの平面部である下面を下側金型に面接触するようにして載置したとき、これにより、下側金型に載置した長繊維樹脂シートが位置ずれしないよう安定的に保持することができる。よって、射出ノズルから射出される製品本体となり得る樹脂と、長繊維樹脂シートとを一体成形した際、製品本体の所定位置に長繊維樹脂シートを一体に設けることが可能となる。さらに、下側金型に載置された長繊維樹脂シートをヒータで加熱して軟化させたとき、軟化された長繊維樹脂シートは、従来のように起立させた状態で保持されることはないことから、軟化された長繊維樹脂シートのその上部等が自重により垂れるなどして折れ曲がったりして、それが原因で不良成形体が成形されてしまうことを回避することができる。
本発明の実施例の竪型射出成形機を示す正面図である。 本発明の実施例の竪型射出成形機を示す平面図である。 本発明の実施例として備えるロボットの図示を省略した竪型射出成形機の左側面図である。 本発明の具体的実施例として、長繊維樹脂シート、製品本体（熱可塑性樹脂）、及び、製品本体と長繊維樹脂シートとを一体成形した複合成形体を示す斜視図である。 本発明の実施例の竪型射出成形機の動作を示す説明図である。
以下、本発明を実施するための実施形態を図１から図５を参照して説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反さない範囲で、実施形態において説明した以外のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。
本発明の実施例の竪型射出成形機１としては、金型内に載置された長繊維樹脂シート２１に対して製品本体２０となり得る樹脂を射出ノズル１９から金型のキャビティへ射出充填して製品本体樹脂と長繊維樹脂シート２１とを一体成形して、複合成形体２２を製造する竪型射出成形機１、及び竪型射出成形機１を用いて複合成形体２２の成形方法について説明しているが、長繊維樹脂シート２１に限るものではなく、複合成形体２２を形成する繊維樹脂基材であれば良い。
本発明に用いられる繊維樹脂基材とは、複合成型材を形成する繊維と樹脂との混合物基材のことをいい、一方向に配向した繊維と樹脂からなるもの、ランダム状に配向した繊維と樹脂からなるもの、織物状の繊維と樹脂からなるものなどがある。また繊維中に樹脂が含浸したものであっても，未含浸であっても良いし、またそれらを積層したものであってもよい。繊維中に樹脂が含浸した繊維樹脂基材にはいろいろな形態が考えられるが、例えばプリプレグが挙げられる。また未含浸の形態にはいろいろ考えられるが、例えば繊維と繊維状の樹脂を絡ませた不織布が挙げられる。
以降、本実施形態の竪型射出成形機１では、複合成形体２２を形成する繊維樹脂基材として、長繊維樹脂シートに限定して説明するが、これに限ることを意味するものではない。
本発明の竪型射出成形機１に係る実施例においては、軸心方向を鉛直方向として回転自在に設けられたロータリーテーブル７と、該ロータリーテーブル７の上面に設けられた下側金型８ａ，８ｂと、該下側金型８ａ，８ｂと型開閉される上側金型９とを備え、鉛直方向に型開閉が行われる竪型射出成形機１であって、前記下側金型８ａ，８ｂに長繊維樹脂シート２１の平面部を臨むようにして載置する搬送装置と、前記下側金型８ａ，８ｂに載置された前記長繊維樹脂シート２１を加熱するヒータ１４とを備え、前記下側金型８ａ，８ｂに臨む前記長繊維樹脂シート２１の前記平面部を下面、その反対面を上面としたとき、該長繊維樹脂シート２１の上下面方向を、前記上側金型９と前記下側金型８ａ，８ｂとの型開閉方向と合致させたことを特徴とする。
さらに、本発明の竪型射出成形機１に係る実施例では、前記下側金型８ａ，８ｂに前記長繊維樹脂シート２１を載置したとき、該長繊維樹脂シート２１の前記上面に臨む位置に前記ヒータ１４を昇降自在に設けたことを特徴とする。
さらに、本発明の竪型射出成形機１に係る実施例では、前記長繊維樹脂シート２１は、長繊維を織り込んだ織物に樹脂を含浸させ固化させたものであることを特徴とする。
さらに、本発明の竪型射出成形機１に係る実施例では、前記長繊維はカーボン繊維であることを特徴とする。
さらに、本発明の竪型射出成形機１における複合成形体の成形方法に係る実施例は、前記搬送装置により前記下側金型８ａ，８ｂに前記長繊維樹脂シート２１を載置した後、該長繊維樹脂シート２１の前記上面に臨む位置に設けた前記ヒータ１４により当該長繊維樹脂シート２１を加熱して軟化し、該軟化された長繊維樹脂シート２１の載置された前記下側金型８ａ，８ｂを、前記ロータリーテーブル７を回転させることにより、前記上側金型９に臨む型締位置へと移動し、該型締位置にて前記上側金型９と前記下側金型８ａ，８ｂとを型締して、これらの間に配設された前記長繊維樹脂シート２１をプレスすることにより所定形状に成形し、該所定形状に成形された前記長繊維樹脂シート２１を有する、前記上側金型９と前記下側金型８ａ，８ｂとが型締されることにより形成されたキャビティに、射出ユニット３から樹脂を射出することにより、該射出ユニット３から射出された製品本体となり得る前記樹脂と、前記長繊維樹脂シート２１とを一体成形することを特徴とする。
本発明の具体的実施形態としての竪型射出成形機１は、鉛直方向に型開閉を行うものであり、大別すると、型開閉を行う型締ユニット２、型締ユニット２に備えた金型内に熱可塑性樹脂を射出する射出ユニット３、型締ユニット２に長繊維樹脂シート２１を供給する搬送装置たるロボット５とから構成されている。
なお、本発明の繊維樹脂基材としての具体的実施形態における長繊維樹脂シート２１は、（熱可塑性）プリプレグシートとも称呼されるものであり、カーボン繊維からなる長繊維を織り込んだ織物に熱可塑性樹脂を含浸させ固化させたものである。以降の実施例においては、繊維樹脂基材として「長繊維樹脂シート」を適用したものを具体的実施例として説明しているが、これによって本発明が「長繊維樹脂シート」に限定されることを限定されるというものではない。
型締ユニット２には、機台６上に回転自在に設けられたロータリーテーブル７、ロータリーテーブル７の上部に設けられた２つの下側金型８ａ，８ｂ、下側金型８ａ，８ｂの各々と型開閉される上側金型９、下部に上側金型９の設けられた移動ダイプレート１１、移動ダイプレート１１を昇降自在に支持する３本のタイバー１２、移動ダイプレート１１を昇降させる図示しないトグルリンク機構等を備える。なお、ロータリーテーブル７及びトグルリンク機構は、図示しないサーボモータを駆動源として駆動される。
また、図１に示すように、２つの下側金型８ａ，８ｂのうち、一方の下側金型８ｂの上方にはこれに臨むようにして上側金型９が配置され、他方の下側金型８ａの上方には、これに臨むようにして昇降自在なヒータ１４が配置されている。ヒータ１４は、エアーシリンダー１４ａを備えており、当該エアーシリンダー１４ａにより、ヒータ１４は昇降可能に設けられている。
また、ロボット５は、複数のアームからなるリンクアーム１５、該リンクアーム１５の先端に取り付けられた吸着部１６等を備え、台部１７の上に載置された長繊維樹脂シート２１を、負圧を用いて吸着部１６で保持し、リンクアーム１５により長繊維樹脂シート２１を予め設定した所定位置に運ぶ。
また、射出ユニット３は、熱可塑性樹脂を加熱する加熱シリンダ１８、加熱シリンダ１８の先端に装着された射出ノズル１９等を備え、上側金型９と下側金型８ａ，８ｂとが型締されたときに形成されるキャビティへ溶融された熱可塑性樹脂を金型の横方向から射出する。
以上のような構成の竪型射出成形機１により、図４に示す、金型のキャビティに射出される製品本体２０となり得る熱可塑性樹脂と、長繊維樹脂シート２１とを一体成形（ハイブリット成形）して、複合成形体２２を製造する際の動作について、図５に基づいて説明する。
図５（ａ）に示すように、台部１７の上にある複数の長繊維樹脂シート２１の内の１枚が、ロボット５の吸着部１６で保持され、ヒータ１４に臨む下側金型８ａの上部に長繊維樹脂シート２１の下面が接するようにして載置され、金型部に固定されると、図５（ｂ）に示すように、エアーシリンダー１４ａによりヒータ１４が長繊維樹脂シート２１の近傍まで下降され、当該ヒータ１４により当該長繊維樹脂シート２１が加熱され軟化される。その後、エアーシリンダー１４ａによりヒータ１４がもとの位置に上昇する。
次に、ロータリーテーブル７が時計回りに１８０度回転されることで、図５（ｃ）に示すように、一方の下側金型８ａと他方の下側金型８ｂとの位置が入れ替わり、上側金型９に臨む位置に、長繊維樹脂シート２１の張り付いた一方の下側金型８ａが配置され、当該下側金型８ａに向かって上側金型９が下降され型締が行われることで、上側金型９と一方の下側金型８ａとの間に配設された長繊維樹脂シート２１はプレスにより所定形状に成形される。
次に、図５（ｄ）に示すように、上側金型９と下側金型８ａとが型締されることにより形成されたキャビティに、射出ユニット３の射出ノズル１９から熱可塑性樹脂が射出され、それにより、射出ノズル１９から射出された製品本体２０となり得る熱可塑性樹脂と、長繊維樹脂シート２１とが一体成形される。そして、当該一体成形された複合成形体２２が冷却された後には、型開きが行われる。
次に、ロータリーテーブル７が反時計回りに１８０度回転され、複合成形体２２のある一方の下側金型８ａは、ヒータ１４に臨む元の位置に戻る。次に、図示しないエジェクト装置により金型から複合成形体２２が離されたのち、当該複合成形体２２はロボット５の吸着部１６により取り出される。そして、２つの下側金型８ａ，８ｂを交互に用いて、前述した一連の動作を繰り返し行うことで、製品となり得る複合成形体２２が次々と量産される。
以上のように本実施形態の竪型射出成形機１によれば、下側金型８ａ，８ｂに載置されるときの長繊維樹脂シート２１の上下面方向が鉛直方向になることから、長繊維樹脂シート２１の平面部である下面を下側金型８ａ，８ｂに面接触するようにして載置したとき、これにより、下側金型８ａ，８ｂに載置した長繊維樹脂シート２１が位置ずれしないよう安定的に保持することができる。よって、射出ノズル１９から射出される製品本体２０となり得る熱可塑性樹脂と、長繊維樹脂シート２１とを一体成形した際、製品本体２０の所定位置に長繊維樹脂シート２１を一体に設けることが可能となる。さらに、下側金型８ａ，８ｂに載置された長繊維樹脂シート２１をヒータ１４で加熱して軟化させたとき、軟化された長繊維樹脂シート２１は、従来のように起立させた状態で保持されることはないことから、軟化された長繊維樹脂シート２１のその上部等が自重により垂れるなどして折れ曲がったりして、それが原因で不良成形体が成形されてしまうことを回避することができる。
以上、本発明の実施形態の一例について、特に繊維樹脂基材として長繊維樹脂シートを適用した実施例を説明したが、本発明はそれだけに限らず、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本実施形態では、ロータリーテーブル７の上部に、当該ロータリーテーブル７の直径方向に２つの下側金型８ａ，８ｂを設けているが、ロータリーテーブル７の上部に３つや４つの下側金型を等間隔角度で配置するようにしてもよい。
１ 竪型射出成形機
２ 型締ユニット
３ 射出ユニット
５ ロボット（搬送装置）
６ 機台
７ ロータリーテーブル
８ａ，８ｂ 下側金型
９ 上側金型
１１ 移動ダイプレート
１２ タイバー
１４ ヒータ
１４ａ エアーシリンダー
１５ リンクアーム
１６ 吸着部
１７ 台部
１８ 加熱シリンダ
１９ 射出ノズル
２０ 製品本体（金型のキャビティに射出される熱可塑性樹脂）
２１ 長繊維樹脂シート（繊維樹脂基材）
２２ 複合成形体

Claims (3)

  1. 軸心方向を鉛直方向として回転自在に設けられたロータリーテーブルと、該ロータリーテーブルの上面に設けられた下側金型と、該下側金型と型開閉される上側金型と、を備え、鉛直方向に型開閉が行われる、竪型射出成形機であって、
    前記下側金型と前記上側金型とを型閉した際に、前記下側金型と前記上側金型により、繊維樹脂基材と射出ユニットから射出された樹脂が挿入される空間を形成し、
    前記下側金型に前記繊維樹脂基材の平面部を臨むようにして載置した場合、前記下側金型に臨む前記繊維樹脂基材の前記平面部を下面、その反対面を上面としたとき、該繊維樹脂基材の上下面方向を、前記上側金型と前記下側金型との型開閉方向と合致させ、
    前記下側金型に前記繊維樹脂基材の平面部を臨むようにして当該繊維樹脂基材を載置する搬送装置と、前記下側金型に載置された前記繊維樹脂基材を加熱するヒータと、を備え、
    前記下側金型に前記繊維樹脂基材を載置したとき、該繊維樹脂基材の前記上面に臨む位置に前記ヒータを昇降自在に設け、
    前記ヒータが、前記搬送装置が前記繊維樹脂基材を前記下側金型に載置したあと下降し、前記繊維樹脂基材を加熱して軟化したあと上昇するように構成されている竪型射出成形機。
  2. 請求項１に記載の竪型射出成形機において、
    前記繊維はガラス繊維および、又はカーボン繊維である竪型射出成形機。
  3. 軸心方向を鉛直方向として回転自在に設けられたロータリーテーブルと、該ロータリーテーブルの上面に設けられた下側金型と、該下側金型と型開閉される上側金型と、を備え、鉛直方向に型開閉が行われる、竪型射出成形機であって、前記下側金型と前記上側金型とを型閉した際に、前記下側金型と前記上側金型により、繊維樹脂基材と射出ユニットから射出された樹脂が挿入される空間を形成し、前記下側金型に前記繊維樹脂基材の平面部を臨むようにして載置した場合、前記下側金型に臨む前記繊維樹脂基材の前記平面部を下面、その反対面を上面としたとき、該繊維樹脂基材の上下面方向を、前記上側金型と前記下側金型との型開閉方向と合致させた竪型射出成形機における複合成形体の成形方法であって、
    搬送装置により前記下側金型に前記繊維樹脂基材を載置した後、
    該繊維樹脂基材の前記上面に臨む位置に設けたヒータを下降し、前記繊維樹脂基材を加熱して軟化したあと前記ヒータを上昇し、
    軟化された前記繊維樹脂基材が載置された前記下側金型を、前記ロータリーテーブルを回転させることにより、前記上側金型に臨む型締位置へと移動し、
    該型締位置にて前記上側金型と前記下側金型とを型締して、これらの間に配設された前記繊維樹脂基材をプレスすることにより所定形状に成形し、
    該所定形状に成形された前記繊維樹脂基材を有する、前記上側金型と前記下側金型とが型締されることにより形成されたキャビティに、射出ユニットから樹脂を射出することにより、該射出ユニットから射出された製品本体となり得る前記樹脂と、前記繊維樹脂基材とを一体成形する竪型射出成形機における複合成形体の成形方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6315487B2 (ja) * 2016-05-16 2018-04-25 株式会社日本製鋼所 ３本のタイバーとターンテーブルとを備えた竪型射出成形機
FR3057487B3 (fr) * 2016-10-19 2018-12-07 Roctool Procede et dispositif pour la consolidation d'une preforme textile et surmoulage.
CN107584718B (zh) * 2017-09-28 2019-10-29 新沂市邵店众创工贸发展有限公司 生产橡胶锤的橡胶加工设备
CN107825643A (zh) * 2017-11-23 2018-03-23 宁波伯骏智能科技有限公司 一种纤维增强复合材料产品的生产***
CN109940819A (zh) * 2019-04-19 2019-06-28 安徽奇艺新材塑胶有限公司 一种往复运动组合模具式注塑压合机
CN110919962A (zh) * 2019-11-21 2020-03-27 王小龙 连续纤维注塑件的制造方法及制造设备
CN111014491B (zh) * 2019-12-16 2021-11-09 东莞领丰电子有限公司 一种卡托冲压与注塑一体化装置
JP7376373B2 (ja) * 2020-01-21 2023-11-08 東洋機械金属株式会社 射出成形機
CN112917944B (zh) * 2021-01-21 2022-03-25 江苏恒运兴达新材料科技有限责任公司 一种纤维产品预成型工艺及装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01148522A (ja) * 1987-12-07 1989-06-09 Mitsubishi Monsanto Chem Co フィルタ成形物の製造方法及び製造装置
DE3839855A1 (de) * 1988-11-25 1990-05-31 Bayer Ag Leichtbauteil
JPH05185466A (ja) * 1992-01-14 1993-07-27 Nippon Steel Corp 複合樹脂成形加工法
US7487007B2 (en) * 2006-10-19 2009-02-03 Husky Injection Molding Systems Ltd. Overmolding system
DE202006019341U1 (de) * 2006-12-20 2007-03-01 Decoma (Germany) Gmbh Organoblechstrukturbauteil
DE102007036660A1 (de) * 2007-08-03 2009-02-05 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines verstärkten Composite-Produktes
JP5146699B2 (ja) * 2010-06-03 2013-02-20 トヨタ自動車株式会社 繊維強化複合材製の部品の構造
JP5153023B1 (ja) * 2012-04-13 2013-02-27 株式会社名機製作所 繊維を含む樹脂成形品の圧縮成形方法

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