TWI447025B - Method for manufacturing fiber reinforced products with bonding mechanism - Google Patents

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具結合機構之纖維強化產品的製造方法
本發明是有關於一種纖維強化產品的製造方法，特別是指一種具結合機構之纖維強化產品的製造方法。
隨著工業技術與生活水準的提升，人們對於各式產品的要求也愈來愈高，不僅要求價格便宜與實用性，還更進一步要求美觀、質輕，及使用壽命長...等功能。
因此，近年來，日常生活中以高強度且質輕之纖維強化材料所製成的產品愈來愈多，其中，又以碳纖維強化材料的產品最為常見，但是，眾所周知，碳纖維複合材料大多以熱壓方式成型，因此多用以製造如：板狀、管狀或柱狀...等斷面均一的產品，若要成型出具有較複雜之特徵結構的產品，往往需要分別成型後，再以人工方式利用機械力(例如：銷、鉚釘、螺絲...等)或黏合劑相互結合，如此，不但尺寸精度差且費時費工。
為改善上述缺點，相關業者研發出如日本第2010-046939號「一體成型成品的製造方法」，主要是將一含有熱塑性樹脂且端部成錐狀的纖維強化複合材料板置於一模具中，利用射包成型技術將附著件射出成型於該纖維強化複合材料板上。
但是，熱塑性樹脂的強度與剛性較差，造成該附著件與該纖維強化複合材料板的結合力不足，而容易因外力而發生斷裂或剝離。
因此，本發明之目的，即在提供一種結合力較為穩定的具結合機構之纖維強化產品的製造方法。
於是，本發明具結合機構之纖維強化產品的製造方法，包含下列步驟：(A)將多數含浸熱固性樹脂的纖維強化材料與一熱固性高分子膜片堆叠成為一複合基材，其中，該熱固性高分子膜片是選自聚醚類或聚醯胺類高分子材料所製成；(B)將該複合基材置於一熱壓模具中熱壓成為一半成品，該半成品包括一由該熱固性高分子膜片所形成的中介層，及一位在該中介層內且由所述纖維強化材料形成的本體；(C)在該中介層上塗覆黏著劑以形成一黏著層；(D)將該半成品置於一成型模具中，利用射出成型技術將熱塑性高分子材料充填於該成型模具中，以成型出與該黏著層相互結合的結合機構。
本發明的有益效果在於：利用由熱固性高分子膜片所形成的中介層，以確實包著由所述纖維強化材料形成的本體，而提供足夠的強度與剛性，配合黏著劑所形成的黏著層，不但能提升該半成品與該結合機構之間的結合力與穩定性，還能有效避免受外力作用而發生斷裂或剝離。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
參閱圖1、2，本發明具結合機構之纖維強化產品的製造方法之一較佳實施例，首先，是如步驟21所示，將多數含浸熱固性樹脂的纖維強化材料31與一熱固性高分子膜片32堆叠成為一複合基材33，其中，該熱固性高分子膜片32是選自聚醚類(Polyethers)或聚醯胺類(polyamide)高分子材料所製成。
於本較佳實施例中，所述含浸熱固性樹脂的纖維強化材料31是含浸環氧樹脂的碳纖維預浸布，該熱固性高分子膜片32是聚氨基甲酸酯(polyurethane,PU)所製成。
接著，如步驟22所示，將該複合基材33置於一熱壓模具200中熱壓成為一半成品34，該半成品34包括一由該熱固性高分子膜片32所形成的中介層341，及一位在該中介層341內且由所述纖維強化材料31形成的本體342。其中，該半成品34的本體342具有相反的一第一表面343與一第二表面344，及一環繞該第一表面343與該第二表面344周緣的環繞面345，該中介層341是包覆該第二表面344與該環繞面345。
在此要特別說明的是，於本較佳實施例中，該中介層341是包覆該第二表面344與該環繞面345，在實際應用上，可以透過熱壓模具200的設計，或是改變該熱固性高分子膜片32與所述纖維強化材料31的堆叠方式，而使該中介層341僅包覆該環繞面345，依然可達成相同的功效。
然後，如步驟23所示，在該半成品34的中介層341上塗覆黏著劑以形成一黏著層346。最後，如步驟24所示，將該半成品34置於一成型模具201中，利用射出成型技術將熱塑性高分子材料充填於該成型模具201中，以成型出與該黏著層346相互結合的結合機構35，進而獲得一具結合機構35之纖維強化產品36。
利用將該熱固性高分子膜片32與所述纖維強化材料31堆叠成為該複合基材33，並經熱壓成為該半成品34，使由該熱固性高分子膜片32所形成的中介層341，能確實包著該由所述纖維強化材料31形成的本體342，藉由強度與剛性較熱塑性樹脂佳的熱固性高分子膜片32所形成的中介層341，以及塗覆於中介層341上的黏著層346，來結合以熱塑性高分子材料射出成型之結合機構35，不但能夠提升該結合機構35與該半成品34之間的結合力與穩定性，還能提供足夠的強度與剛性，避免該半成品34與該結合機構35受外力而容易發生斷裂或剝離。
綜上所述，本發明具結合機構之纖維強化產品的製造方法，將該熱固性高分子膜片32與所述纖維強化材料31堆叠成為該複合基材33，並經熱壓成為該半成品34，使由該熱固性高分子膜片32所形成的中介層341，能確實包著該由所述纖維強化材料31形成的本體342，以提供足夠的強度與剛性，配合黏著劑所形成的黏著層346，不但能提升該半成品34與該結合機構35之間的結合力與穩定性，還能有效避免受外力作用而發生斷裂或剝離，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
21．．．將多數含浸熱固性樹脂的纖維強化材料與一熱固性高分子膜片堆叠成為一複合基材
22．．．將該複合基材置於一熱壓模具中熱壓成為一半成品，該半成品包括一由該熱固性高分子膜片所形成的中介層，及一位在該中介層內且由所述纖維強化材料形成的本體
23．．．在該半成品的中介層上塗覆黏著劑以形成一黏著層
24．．．將該半成品置於一成型模具中，利用射出成型技術將熱塑性高分子材料充填於該成型模具中，以成型出與該黏著層相互結合的結合機構
200．．．熱壓模具
201．．．成型模具
31．．．纖維強化材料
32．．．熱固性高分子膜片
33．．．複合基材
34．．．半成品
341．．．中介層
342．．．本體
343．．．第一表面
344．．．第二表面
345．．．環繞面
346．．．黏著層
35．．．結合機構
36．．．纖維強化產品
圖1是一流程圖，說明本發明具結合機構之纖維強化產品的製造方法的較佳實施例；及
圖2是一示意圖，輔助說明圖1。
21．．．將多數含浸熱固性樹脂的纖維強化材料與一熱固性高分子膜片堆叠成為一複合基材
22．．．將該複合基材置於一熱壓模具中熱壓成為一半成品，該半成品包括一由該熱固性高分子膜片所形成的中介層，及一位在該中介層內且由所述纖維強化材料形成的本體
23．．．在該半成品的中介層上塗覆黏著劑以形成一黏著層
24．．．將該半成品置於一成型模具中，利用射出成型技術將熱塑性高分子材料充填於該成型模具中，以成型出與該黏著層相互結合的結合機構

Claims (4)

  1. 一種具結合機構之纖維強化產品的製造方法，包含：(A)將多數含浸熱固性樹脂的纖維強化材料與一熱固性高分子膜片堆叠成為一複合基材，其中，該熱固性高分子膜片是選自聚醚類或聚醯胺高分子材料所製成；(B)將該複合基材置於一熱壓模具中熱壓成為一半成品，該半成品包括一由該熱固性高分子膜片所形成的中介層，及一位在該中介層內且由所述纖維強化材料形成的本體；(C)在該中介層上塗覆黏著劑以形成一黏著層；及(D)將該半成品置於一成型模具中，利用射出成型技術將熱塑性高分子材料充填於該成型模具中，以成型出一與該黏著層相互結合的結合機構，進而獲得一具結合機構之纖維強化產品。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之具結合機構之纖維強化產品的製造方法，其中，該步驟(B)之半成品的本體具有相反的一第一表面與一第二表面，及一環繞該第一表面與該第二表面周緣的環繞面，該中介層是包覆該第二表面與該環繞面。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之具結合機構之纖維強化產品的製造方法，其中，該步驟(B)之半成品的本體具有相反的一第一表面與一第二表面，及一環繞該第一表面與該第二表面周緣的環繞面，該中介層是環繞該環繞面。
  4. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述之具結合機構之纖維強化產品的製造方法，其中，該步驟(A)中所述含浸熱固性樹脂的纖維強化材料是含浸環氧樹脂的碳纖維預浸布，該熱固性高分子膜片是聚氨基甲酸酯所製成。
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