JPH068269A - 繊維強化された合成樹脂製品の孔あけ方法 - Google Patents

繊維強化された合成樹脂製品の孔あけ方法

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JPH068269A
JPH068269A JP19308092A JP19308092A JPH068269A JP H068269 A JPH068269 A JP H068269A JP 19308092 A JP19308092 A JP 19308092A JP 19308092 A JP19308092 A JP 19308092A JP H068269 A JPH068269 A JP H068269A
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JP
Japan
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pin
resin material
mold
synthetic resin
fiber
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Application number
JP19308092A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Kanayama
達也 金山
Nobuhiro Furuhata
延浩 降旗
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 繊維強化された合成樹脂の圧縮成形におい
て、金型内に合成樹脂材料を投入し、次いで樹脂材料を
圧縮して金型内にこの樹脂材料を充填する。しかる後、
金型上型2表面より孔あけ用ピン3を樹脂材料A中に挿
入する。好ましくは、樹脂材料4を圧縮して金型内に充
填し、その後一旦圧縮力を低げ、この状態においてピン
を挿入する。 【効果】 樹脂材料内に配合された繊維に不利な配向を
もたらすことなく孔があけられることとなり、各種FR
P製品に対して、強度のある孔が容易にあけられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化された合成樹
脂製品の新規な孔あけ方法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、繊維強化された合成樹脂(以下F
RPという)が、OA機器、車両用部品、その他建築用
部材等として広く使用されている。このFRP製品を基
体に取り付け、或いは他のFRP製品と接合する場合に
あっては、一般にはFRP製品を成形した後、所定位置
に取り付け用孔を鉄工用ドリル又は先端超硬ドリルを用
いて穿孔するものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、このドリル
による孔あけにあっては、その穿孔位置の精度が悪くな
り、ドリルの消耗も速く、一方では穿孔作業に手間がか
かり、コスト的に大きな問題があった。又、ドリル穿孔
による粉塵も発生し、作業環境的にも好ましくないこと
は言うまでもない。
【0004】更に、この方法の欠点は、穿孔された孔の
表面に合成樹脂中に配合された繊維が露呈することであ
る。例えば、ガラス繊維を配合したFRP製品の孔の表
面には、このガラス繊維がそのまま露呈し、このガラス
繊維は表面より離脱し易く、作業者やこれを使用する者
に対して、チクチクと刺激し好ましいものではなかっ
た。
【0005】このため、FRP製品を製造する金型内
に、予めピンを突出しておく方法も考えられてはいる。
しかるに、この方法にあっては、FRP材料を金型内で
流動させると、樹脂材料の流れと共に、樹脂材料中に配
合された繊維がこのピンに当たり、樹脂材料の流動方向
に沿って、いわゆるウエルドが発生してしまう。その結
果、穿孔された孔の強度は低く、このウエルドに沿って
クラックが入り易く、取付け用の孔としては充分な強度
が得られないという欠点があり、実用化されていない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な従来の技術の欠点を改良せんとして鋭意研究を続けた
結果、次のような方法により解決をみたものである。即
ち、本発明は、繊維強化された合成樹脂の圧縮成形にお
いて、金型内に合成樹脂材料を投入し、次いで樹脂材料
を圧縮して金型内にこの樹脂材料を充填し、しかる後、
金型表面より孔あけ用ピンを樹脂材料中に挿入し、かか
る樹脂材料の硬化終了前にピンを抜き去ることを特徴と
する繊維強化された合成樹脂製品の孔あけ方法を提供す
るものである。
【0007】そして、好ましくは、樹脂材料を圧縮して
金型内に充填し、その後一旦圧縮力を低げ、この状態に
おいてピンを挿入するものであり、具体的には、樹脂材
料の面圧力を20kg/cm2 以上に昇圧して樹脂材料
を金型内に充填し、次いで面圧力を20kg/cm2
下に低げてから樹脂材料中にピンを挿入する繊維強化さ
れた合成樹脂製品の孔あけ方法にかかるものである。
【0008】特に好ましい方法としては、プレスを多段
制御可能とするプログラムされたプレスとし、一段目は
高圧にて樹脂材料を金型内に充填させ、次いで樹脂材料
がまだ軟化状態のうちにこの圧力を低下させてピンを挿
入するものである。この一段目の圧力は、成形品の投影
面積当り20Kg/cm2 以上とするのがよく、ピンの
挿入時の面圧はこれ以下に制御されているのが望まし
い。この多段方式は、ピン挿入時の挿入が容易となる以
外に、ピンの摩耗、ピン周りのガイドの摩耗が少なく、
又、作動不良もなくなる。又、圧力を低下してピンを挿
入すれば、成形品のこの孔の周りに汚れやバリを生ずる
こともなくなり、成形不良の発生も低減することとな
る。かかるピンの作動は油圧にて作動することが好まし
く、100〜200kg/cm2 程度の内圧により油圧
シリンダ−を作動させることとなる。
【0009】
【作用】本発明は、繊維強化合成樹脂材料をもって、先
ず、金型内に充填し、樹脂材料中に配合された繊維は無
配向の状態で充填されるものであって、この状態でしか
も樹脂材料が硬化前のまだ軟化状態において、金型表面
よりピンを樹脂材料中に挿入するものである。従って、
このピンの挿入によっても、樹脂材料内の繊維はほとん
ど乱されず無配向のままで保たれるものである。このた
め、穿孔された孔の周囲の繊維は、ほぼ無配向状態で樹
脂材料中に存在することとなり強度は特に低減すること
はない。
【0010】この挿入されるピンの形状は特に限定され
ることはないが、円柱状のものよりはやや先細のピンが
よく、場合によっては尖頭状のピンであってもよい。一
般には、コア即ち上型に油圧シリンダ−に連結されたピ
ンを備え、キャビティを構成する下型にピンの先端が入
るような受部を形成しておくことにより、ピンの挿入時
に両者が嵌り合い、ピンによる孔が確実にあけられ、ピ
ン先端に対応する位置に薄いバリが発生するのを防止す
ることができることとなる。
【0011】本発明によって適用される合成樹脂は、一
般には不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬
化性合成樹脂が主であって、配合される繊維も一般には
ガラス繊維であり、これは長繊維であっても短繊維であ
ってもいずれでもよい。
【0012】そして、その成形法も、通常はSMC法に
よる圧縮成形法に採用されるが、これに限定されるもの
ではない。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説
明する。 (実施例1)平面寸法が1000mm×1000mm
で、周囲に高さ75mmのフランジを有する組立水槽用
パネルAを成形した。樹脂材料としてイソフタル酸/ネ
オペンチルグリコ−ル系不飽和ポリエステル樹脂35重
量%、炭酸カルシウム35重量%、1インチ長さのガラ
ス繊維30重量%を含むシ−トモ−ルディングコンパウ
ンド(SMC)を用いた。
【0014】図1は上下型1、2及びそのピン3の部位
における一部拡大断面図であり、主としてキャビティを
構成する下型1に上型2が嵌合し、所定のキャビティが
構成され、成形材料が充填された後にピン3が油圧シリ
ンダ−4によって成形材料内に挿入されて成形品に孔が
設けられるものである。図にあっては、下型1のピン3
に対向する面は平面をなしているが、本例にあってはピ
ン3の先端が点線で示すように先細5とされ、一方、下
型1にこれに合致するように同じく点線で示す凹み6を
形成したものである。このため、ピン3は樹脂材料中に
挿入された際に完全に材料中を貫通することができたも
のであり、ピン3の先端によるバリの発生が生じない。
そして、パネルAのフランジ11を形成する金型(下型
1)の周囲には、一辺当たり直径14mmのピン8本を
等間隔に油圧シリンダ−にて配置した。
【0015】さて、ガラスクロス上に前記のSMC95
0mm×950mmを4枚積層し、、これを下型1内に
投入し、型温140℃、型締圧35kg/cm2 (面圧
35kg/cm2 )にて成形した。投入したSMC重量
は15kgであった。型締圧力が350トン(面圧35
kg/cm2 )になって10秒後に、この圧力を20ト
ン(面圧2kg/cm2 )に低下させ、四周のピン32
本を軟化したSMC中に打ち込んだ。そして、5秒後に
再び昇圧させ、350トンで4分間硬化を続け、終了直
前にピンを引き抜き脱型した。
【0016】本実施例の樹脂材料のキャビティ内への投
入時間とキャビティの面圧との関係を図示したのが図2
であって、樹脂材料投入後面圧を所定の圧力P1 とし、
しばらく経ってから(T1 )一旦面圧を下げ(圧力P
2 )、この時点で樹脂中にピンを挿入(圧入)すること
となる。そして、再度面圧を上げ(P1 )、所定の時間
(T2 )経過後にピンを抜き去り、面圧を下げて成形品
をキャビティ内より取り出すものである。
【0017】得られた水槽用パネルAは図3に示す如き
製品であり、そのフランジ11に穿設されたボルト用孔
12の周囲はガラス繊維がほぼ均一にランダム配向され
ており、しかもピンの先端に当たる部位にはバリの発生
は全くなかった。そして、ボルト締めに供されても十分
な強度に耐えられるものであった。
【0018】一方、予めキャビティ内にピンを突出させ
ておいて、同様の樹脂材料を充填した場合にあっては、
製品の外観は図3と変わりはないものが得られるが、フ
ランジ11に穿設されたボルト用孔12の周囲は、図4
に示すようにガラス繊維13が樹脂と共に流れた跡がは
っきり残り、樹脂の流れの方向にウエルド14を生じ
る。従って、このフランジ11に強力な力がかかると、
このウエルド14からボルト用孔12に向かって亀裂が
入り、例えばこのパネルを使用した組立水槽にあって
は、地震等により水槽が破損し、水漏れが生ずる危険性
をはらんでいる。
【0019】尚、図5及び図6は図2と同様に樹脂材料
のキャビティ内への投入時間とキャビティの面圧との関
係を図示したものであって、図5はピンの挿入時にもキ
ャビティ内の面圧を下げず一定の圧力(P1 )としてお
くものであって、一方、図6の例にあってはピンの挿入
時に面圧を下げる(P2 )が、その後も面圧をそのまま
とする例である。図5の場合には面圧が余り高くする必
要のない樹脂の場合、或いはピンを尖頭状としておく場
合に主として適用され、図6の場合にあっては例えばリ
ブにある成形品のリブひけ対策上有効となる。上記図2
を含めて、いずれの方法を選択するかは使用される樹脂
や成形品の形状、或いはピンの長さ、形状等の違いを考
慮して適宜実施されることになる。
【0020】(実施例2)平面寸法が930mm×89
0mmで、周囲に高さ60mmフランジ21を有するバ
ルコニ−用パネルBを形成した。使用した樹脂材料は、
ハロゲン化不飽和ポリエステル樹脂28重量%、水酸化
アルミニウム44重量%、1インチ長さのガラス繊維2
8重量%を含むSMCであった。
【0021】そして、パネルのフランジ21を形成する
金型の対向する2辺に、直径9.5mmのピン2本を油
圧シリンダ−にて配置された。
【0022】このSMCを8kgを金型内に投入後、型
温140℃、型締圧(面圧)40kg/cm2 にて成形
した。型締圧力が330トンになって10秒後に圧力を
0トンに落とし、左右に形成したフランジに対して2個
所ずつピンを挿入した。そして5秒後に再び昇圧させ3
30トンにて4分間硬化させて 終了10秒前にピンを
引き抜き脱形した。
【0023】得られたバルコニ−用パネルBは図7に示
す如き製品であり、フランジ21にピンによって穿設さ
れたボルト用孔22の周囲はガラス繊維がほぼ均一に配
向されており、ここにボルトを挿入した状態で強度をは
かったが、1500kgの荷重に対しても破損されなか
った。
【0024】一方、キャビティ内にピンを予め突出させ
ておいてからSMCを投入して圧縮成形した成形品にあ
っては、フランジ21に穿設されたボルト用孔22の周
囲には、図4と同様に樹脂材料の流れに合致して斜めに
ウエルド14が生じており、ボルト挿入後の強度は約7
00kgにてウエルド14部位から亀裂が生じてしまっ
た。
【0025】又、前記成形法において、ピンの挿入の
際、型締圧330トンのままで挿入した場合、成形され
たボルト用孔の周囲のガラス繊維にそれ程乱れはなかっ
たが、孔の周囲が黒くなりピンが摩耗したためと考えら
れる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上のように繊維強化された
合成樹脂に孔をあけるに際し、金型内に樹脂材料を投入
・圧縮し、その後樹脂材料が軟化した状態下にピンを挿
入することにより、樹脂材料内に配合された繊維に不利
な配向をもたらすことなく孔があけられることとなり、
特に、このピン挿入の際、一旦型締圧をやや下げること
が好ましい。かかる方法によって、各種FRP製品、例
えばOA機器用ハウジングやシャ−シ−、車両用のボデ
−、エア−ツ−ル、バンパ−等、建築用品における水槽
用パネル、バルコニ−パネル、ユニットバス、その他パ
ラボラアンテナ等のFRP製品に対して、強度のある孔
が容易にあけられることとなったもので、その利用価値
は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は上下型及びピンの部位における一部拡大
断面図である。
【図2】図2は樹脂材料のキャビティ内への投入時間と
キャビティの面圧との関係を示したグラフである。
【図3】図3は、実施例1で成形された水槽用パネルの
一部切り欠き斜視図である。
【図4】図4は、実施例1との比較として成形されたパ
ネルのボルト用孔の周囲の様子を示す拡大図である。
【図5】図5は図2と同様に樹脂材料のキャビティ内へ
の投入時間とキャビティの面圧との関係を図示したグラ
フである。
【図6】図6は図2と同様に樹脂材料のキャビティ内へ
の投入時間とキャビティの面圧との関係を図示した更に
別例のグラフである。
【図7】図7は、実施例2で成形されたバルコニ−用パ
ネルの一部切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
A‥‥水槽用パネル、 B‥‥バルコニ−用パネル、 1‥‥下型、 2‥‥上型、 3‥‥ピン、 4‥‥油圧シリンダ−、 5‥‥ピンの先端先細部、 6‥‥下型凹み、 11‥‥フランジ、 12‥‥ボルト用孔、 13‥‥ガラス繊維、 14‥‥ウエルド、 21‥‥フランジ、 22‥‥ボルト用孔。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維強化された合成樹脂の圧縮成形にお
    いて、金型内に合成樹脂材料を投入し、次いで樹脂材料
    を圧縮して金型内にこの樹脂材料を充填し、しかる後、
    金型表面より孔あけ用ピンを樹脂材料中に挿入すること
    を特徴とする繊維強化された合成樹脂製品の孔あけ方
    法。
  2. 【請求項2】 樹脂材料を圧縮して金型内に充填し、そ
    の後一旦圧縮力を低げ、この状態においてピンを挿入す
    る請求項第1項記載の繊維強化された合成樹脂製品の孔
    あけ方法。
  3. 【請求項3】 樹脂材料の面圧力を20kg/cm2
    上に昇圧して樹脂材料を金型内に充填し、次いで面圧力
    を20kg/cm2 以下に低げてから樹脂材料中にピン
    を挿入する請求項第1項及び第2項記載の繊維強化され
    た合成樹脂製品の孔あけ方法。
JP19308092A 1992-06-28 1992-06-28 繊維強化された合成樹脂製品の孔あけ方法 Pending JPH068269A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351797A (zh) * 2011-09-26 2012-02-15 无锡美华化工有限公司 乙内酰脲的生产设备和方法

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CN102351797A (zh) * 2011-09-26 2012-02-15 无锡美华化工有限公司 乙内酰脲的生产设备和方法

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