CN109562538B - 纤维强化塑料成型体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
适于厚壁FRP成型体的制造的FRP成型体的制造方法，包括：将强化纤维基材以纤维片的积层方向（片材积层方向）成为水平方向的形式配置于成型模具的模腔，从设置在配置于模腔的强化纤维基材的下方的注入端口向模腔沿反重力方向注入树脂，使上述树脂含浸于上述强化纤维基材，对含浸有树脂的强化纤维基材沿片材积层方向加压，使含浸于强化纤维基材的树脂硬化。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维强化塑料（Fiber Reinforced Plastics；以下，称为“FRP”）成型体的制造方法。
背景技术
近年来，FRP的轻量性等受到关注，正推行将以往的金属制零件替换为FRP零件。尤其是，在大型、厚壁的零件中，若将金属制零件替换为FRP零件，则可获得显著的轻量化效果。另外，在本说明书中，将强化纤维基材的积层方向的厚度大致超过100 mm的FRP成型体称为“厚壁FRP成型体”。
FRP的成型方法之一有RTM（Resin Transfer Molding）法。RTM法是将强化纤维基材配置于成型模具的模腔，将液体状的基质树脂注入至该模腔，并使该树脂硬化的方法。根据RTM法，可一面使树脂含浸于强化纤维基材，一面使由强化纤维及树脂所构成的FRP成型。藉由这种RTM法使FRP成型的方法记载于专利文献1中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-213059号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
FRP成型体的强化纤维基材一般而言使用纤维束被拉齐或织入而成的纤维片的积层体。这种强化纤维基材上存在次微米级的纤维的空隙、微米级的纤维片的层间（或纤维片-金属模具间的间隙）等树脂的浸透通道。这些浸透通道的尺寸微小且不一致，因此，难以使树脂均质地浸透于强化纤维基材。
尤其是，在利用RTM法获得厚壁FRP成型体的情况下，构成强化纤维基材的纤维片的积层片数较多，所以会因纤维片的排列混乱等在薄壁FRP成型体的成型时可忽视的因素，而更难使树脂均质地浸透于强化纤维基材。由于纤维片的排列混乱会牵涉到FRP成型体的性能降低，故而不理想。
专利文献1中记载有：在RTM法中，为了使树脂均匀含浸于强化纤维基材，而在树脂的注入前将强化纤维基材利用模具压紧使纤维体积含有率（Vf＝纤维的体积相对于总体积的比率）低于60%，或阶段性地增大树脂的注入压力，或将纤维片取向为不与所注入的树脂的流向垂直。
但是，推测上述专利文献1中记载的方法未假定厚壁FRP成型体的成型。其原因在于：若要使用专利文献1中记载的方法进行厚壁FRP成型体的成型，则存在由于压紧导致纤维片间的间隔变窄而树脂的流动阻力过度地提高的担忧。若树脂的流动阻力提高，则伴随树脂的填充时间的增加而树脂的黏度增大，结果，有发生浸透不良情况的担忧。又，上述专利文献1记载的方法中，在树脂的注入开始时及注入压的阶段性增加时，有发生树脂片的层间扩张等树脂片的排列混乱的担忧。
本发明鉴于以上的情况而完成，其目的在于提供一种适合用于制造树脂均质地含浸于强化纤维基材的厚壁FRP成型体的、使用RTM法的FRP成型体的制造方法。
解决问题的手段：
本发明的一形态的纤维强化塑料成型体的制造方法的特征在于，包含：
将多个纤维片积层而成的强化纤维基材以片材积层方向成为水平方向的形式配置于成型模具的模腔的步骤，上述片材积层方向为积层上述多个纤维片的方向；
沿反重力方向从在配置于上述模腔的上述强化纤维基材的下方设置的注入端口向上述模腔注入树脂，使上述树脂含浸于上述强化纤维基材的步骤；
沿上述片材积层方向对含浸有上述树脂的上述强化纤维基材加压的步骤；以及
使含浸于上述强化纤维基材的上述树脂硬化的步骤。
在上述纤维强化塑料成型体的制造方法中，强化纤维基材的片材积层方向为水平，且树脂的注入方向为反重力方向。由此，树脂容易浸透于强化纤维基材，且使浸透的树脂的液面均匀，因此，树脂容易均质地含浸于强化纤维基材。另一方面，存在纤维片的层间扩张或排列混乱的顾虑。因此，在上述制造方法中，将含浸有树脂的强化纤维基材沿片材积层方向压缩并进行硬化。藉此，可抑制纤维片的排列混乱或纤维片的层间扩张。
在上述含浸上述树脂的步骤中，亦可以如下形式进行：上述注入端口跨越上述片材积层方向分散地设置有多个，在上述树脂向上述模腔的注入开始初期，使来自设置于上述强化纤维基材的上述片材积层方向的两端部的下方的上述注入端口的上述树脂的注入量，多于来自设置于上述强化纤维基材的上述片材积层方向的中央部的下方的上述注入端口的上述树脂的注入量，从而使浸透上述强化纤维基材的上述树脂的液面水平呈上述片材积层方向的两端部比中央部高，然后以使上述树脂的液面水平均匀的形式，改变上述注入端口中至少一个的注入量。
又，在上述含浸上述树脂的步骤中，亦可以如下形式进行：上述注入端口跨越上述片材积层方向分散地设置有多个，上述多个注入端口中，从设置于上述强化纤维基材的上述片材积层方向的两端部的下方的注入端口开始上述树脂的注入后，从剩余的注入端口开始上述树脂的注入。
如上述那样，操作多个注入端口，在树脂向模腔的注入开始初期，使浸透强化纤维基材的树脂的液面水平呈片材积层方向的两端部比中央部高，由此，可进一步抑制因向模腔注入的树脂而引起的纤维片的排列混乱或纤维片的层间扩张。
发明的效果
根据本发明，可提供一种适合用于制造树脂均质地含浸于强化纤维基材的厚壁FRP成型体的FRP成型体的制造方法。
附图说明
图1是本发明的一实施形态的FRP成型体的制造方法所使用的成型装置的示意图；
图2是示出FRP成型体的制造方法的流程的图；
图3是说明在树脂的注入开始初期树脂向强化纤维基材浸透的状况的图；
图4是说明在比图3晚的树脂的注入开始初期，树脂向强化纤维基材浸透的状况的图；
图5是说明在比图4晚的树脂的注入开始初期，树脂向强化纤维基材浸透的状况的图。
具体实施方式
接下来，参照附图对本发明的实施形态进行说明。
[FRP成型体的结构]
藉由本实施形态的FRP成型体的制造方法制造的FRP成型体由强化纤维基材（预制件）及含浸于强化纤维基材并硬化的树脂（基质）所构成。该FRP成型体的制造方法适合厚度（下述片材积层方向的尺寸）大致超过100 mm的“厚壁”的FRP成型体的制造。作为这种厚壁FRP成型体，例如可列举航空器的翼或机体零件、轨道车辆台车的板弹簧零件、风力发电装置的叶片等。但是，该FRP成型体的制造方法的应用范围并不特别限定于厚壁FRP成型体，亦可应用于厚度比厚壁FRP成型体小的FRP成型体的制造。
强化纤维基材是将多个纤维片沿其厚度方向积层而成的。以下，将多个纤维片的积层方向称为“片材积层方向”。强化纤维基材也可以是在所积层的多个纤维片之间配置有芯材之物。本实施形态中，将积层多个纤维片并藉由简单粘着或缝合等一体化而成之物作为强化纤维基材使用。关于强化纤维的种类并无特别限定，可使用碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维等以往FRP所使用的各种纤维。关于纤维片的形态亦并不特别限定，可使用平纹织物、斜纹织物、缎纹织物等梭织物或将一方向或多个方向的纤维利用缝缀线汇总而成之物或针织物等。
上述树脂可使用在指定温度（例如，60℃）下具有流动性的液状的树脂。具体而言，可列举环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂、酚树脂、双马来酰亚胺树脂等热硬化性树脂。
[FRP成型体的制造方法]
图1是本发明的一实施形态的FRP成型体的制造方法所使用的成型装置1的示意图。该图中，示出将树脂4注入至成型模具2的模腔20时成型模具2的与片材积层方向D平行的垂直剖面。
本实施形态的FRP成型体的制造方法中，使用图1中例示的成型装置1。成型装置1具备：成型模具2、将成型模具2锁模的未图标的锁模装置（例如，压制装置）、注入装置40、加热装置3、排气装置6及供气装置7。
成型模具2由上模及下模所构成，分别设置有模腔形成部20a、20b。而且，藉由将上模及下模锁模，将两个模腔形成部20a、20b紧贴而形成模腔20。
成型模具2的模腔形成部20b上设置有多个注入端口21。各注入端口21以从模腔20的底部朝向反重力方向注入树脂4的形式在模腔形成部20b的底部朝上开口。但是，来自注入端口21的树脂的注入方向并不严格限定于反重力方向，允许从反重力方向略微倾斜（±10°左右）。多个注入端口21跨越配置于模腔20的强化纤维基材8的片材积层方向D而分散。
各注入端口21与注入装置40连接。注入装置40具备：贮存有液体状的树脂4的容器45、将容器45与注入端口21连接的供给管41、及切换注入端口21的打开/关闭的开闭装置42。开闭装置42例如可为设置于供给管41的阀。另外，图1中，对应于各注入端口21而设置有开闭装置42，但亦可针对多个注入端口21的组合而设置开闭装置42，将多个注入端口21同时打开及关闭。
成型模具2的模腔形成部20a上设置有多个排出端口22。理想的是，多个排出端口22也与注入端口21相同地，跨越配置于模腔20的强化纤维基材8的片材积层方向D而分散。各排出端口22以能从模腔20的顶部排气的形式在模腔形成部20a的顶壁开口。各排出端口22经由排气管43而与排气装置6及供气装置7连接。排出端口22可切换为与排气装置6连接的状态、与供气装置7连接的状态、及关闭的状态。该切换利用切换装置44而进行。切换装置44可由例如设置于排气管43的一个或多个阀所构成。
成型模具2设置有将模腔20中填充的树脂4加热的加热装置3。加热装置3可具备例如将形成于成型模具2的热介质通路及流经该热介质通路的热介质加热的加热器、电热丝及对其供给电力的电源装置等已知的结构。
在成型模具2，设置有对配置于模腔20的强化纤维基材8（其中也包括含浸有树脂4的强化纤维基材8）向片材积层方向D加压的挤压装置5。藉由利用挤压装置5将强化纤维基材8向片材积层方向D挤压，从而将夹于挤压装置5与成型模具2的强化纤维基材8从片材积层方向D的两侧加压。另外，挤压装置5可由例如露出于模腔20的推进器及使推进器（pusher）沿水平方向进退移动的致动器所构成。
以下，使用图2对FRP成型体的制造方法的流程进行详细说明。图2是FRP成型体的制造方法的流程图。首先，在成型模具2内配置强化纤维基材8（步骤S1）。此处，在成型模具2的模腔形成部20b内，以使片材积层方向D成为水平方向的形式配置强化纤维基材8。强化纤维基材8若使用预先将多个纤维片80在厚度方向上重叠并一体化而成之物，则作业效率良好。但是，亦可藉由在成型模具2的模腔形成部20b内，以使片材积层方向D成为水平方向的形式排列多个纤维片80，从而将多个纤维片80积层而成的强化纤维基材8配置于成型模具2内。又，亦可在成型模具2的模腔形成部20b内，配置多个将纤维片80在厚度方向上重叠并一体化而成之物。另外，片材积层方向D并不严格限定于水平方向，允许从水平方向略微倾斜（±10º左右）。
接着，组装成型模具2（步骤S2）。此处，将上模与成型模具2的下模组合并固定。进而，将组装的成型模具2利用锁模装置锁模（步骤S3）。藉此，在成型模具2的内部形成模腔20。
接着，对配置于模腔20的强化纤维基材8，利用挤压装置5沿片材积层方向D加压（步骤S4）。此处，以获得期望的注入时纤维体积含有率（Vf）的形式，对强化纤维基材8沿片材积层方向D加压。另外，注入时纤维体积含有率（Vf）被抑制为不阻碍树脂4向强化纤维基材8的浸透的程度（例如，50～55%）。
接着，对模腔20排气。此处，使模腔20大致成为真空（步骤S5）。此时，所有注入端口21关闭，并且，各排出端口22与排气装置6连接。藉由排气装置6的运转而对模腔20抽真空（强制排气）直至大致成为真空为止。藉由如此使模腔20成为真空，从而可减少混入至树脂4的空气。
接着，对模腔20抽真空，并且，沿反重力方向往模腔20注入树脂4，藉此，使树脂4含浸于强化纤维基材8（步骤S6）。此处，各排出端口22与排气装置6连接，模腔20继续抽真空。又，将注入端口21打开，利用注入装置40将容器45内的熔融的树脂注入至模腔20。
从注入端口21向模腔20沿反重力方向注入树脂4。即，树脂4的注入方向与强化纤维基材8的各纤维片80的面内方向成为平行。因此，树脂4的浸透不易被强化纤维基材8的纤维片80阻碍。藉此，相较于树脂4的注入方向与纤维片80的面内方向交叉的情况，能够以短时间进行树脂4的注入。又，树脂4的浸透不易被纤维片80阻碍，因此，树脂4向强化纤维基材8的浸透方向成为反重力方向。而且，由于树脂4的浸透方向为反重力方向，因此，上升的树脂4的液面成为水平，在流动阻力不同的纤维片80的内部与纤维片80的层间之间，树脂4的浸透被均衡化。
当进行树脂4的注入时，以如下形式控制树脂4的注入：在注入开始初期（即，从开始注入后很短的时间），使浸透强化纤维基材8的树脂4的液面水平4L呈片材积层方向D的两端部比中央部高，其后，使树脂4的液面水平4L均匀。另外，在本说明书及权利要求书中，所谓强化纤维基材8的片材积层方向D的“端部”，是指从强化纤维基材8的片材积层方向D的边缘起，强化纤维基材8的片材积层方向D的整体尺寸的20%以内的范围。
具体而言，如图3所示，首先，将位于强化纤维基材8的片材积层方向D的两端部的下方的注入端口21打开，然后，如图4所示，将位于比已打开的注入端口21靠近片材积层方向D的中央侧处的注入端口21打开。这里，来自各注入端口21的树脂4的注入量设为相等。
藉此，在图3及图4所示的注入开始初期，相较于强化纤维基材8的片材积层方向D的中央部，两端部的浸透的树脂4的液面水平4L变高。这里，浸透于强化纤维基材8的树脂4的液面水平4L的高度，从强化纤维基材8的片材积层方向D的中央部朝向两端部逐渐地变高。即，在强化纤维基材8中，相较于片材积层方向D的中央部的纤维片80，片材积层方向D的两端部的纤维片80受到较大的压力。由于这种强化纤维基材8内的压力差，从而有朝向片材积层方向D的中央压入的力（即，将强化纤维基材8向片材积层方向D压缩的力）作用于纤维片80。藉此，可抑制纤维片80的层间的扩张（即，纤维片80的排列混乱）。
如上述那样在树脂4的注入初始时期，使树脂4的液面水平4L的高度在片材积层方向D的位置变化之后，以使树脂4的液面水平4L均匀的形式，改变来自注入端口21中的至少一个的注入量。此处，如图5所示，将位于强化纤维基材8的片材积层方向D的中央部的下方的注入端口21打开，使来自该注入端口21的注入量增加。藉此，可促进树脂4向强化纤维基材8的浸透的均质化。本实施形态中，如图3～5中阶段性示出那样，藉由使打开注入端口21的正时偏移，从而在强化纤维基材8上产生片材积层方向D的压力差，并使该压力差逐渐地缓和。另外，从最初打开注入端口21直至打开所有注入端口21为止的时间也受模腔20的容量或形状、树脂4的注入量等的影响，作为一例，为3～5分钟左右。
另外，并不限定于使打开注入端口21的正时偏移，通过在树脂4的注入初始时期将所有注入端口21同时打开，并使位于强化纤维基材8的片材积层方向D中央部的下方的注入端口21的注入量，少于位于强化纤维基材8的片材积层方向D两端部的下方的注入端口21的注入量，也可在强化纤维基材8产生与上述相同的压力差。
最终，当树脂4从所有排出端口22溢出后，则视为在模腔20填充有树脂4，结束树脂4的注入（步骤S7）。具体而言，利用开闭装置42将所有注入端口21关闭。
接着，向排出端口22供给加压气体（步骤S8）。此处，利用切换装置44，切换为各排出端口22与供气装置7连接的状态。而且，从供气装置7向排出端口22供给压力比树脂4的压力大的气体（空气）。藉此，从注入端口21朝向排出端口22的树脂4的流动停止，且模腔20内填充的树脂4被加压，混入至树脂4及强化纤维基材8的气泡被缩小化。
接着，对模腔20中填充的树脂4及强化纤维基材8沿片材积层方向D加压（步骤S9）。此处，以成为对FRP成型体要求的纤维体积含有率（Vf）的形式，利用挤压装置5对树脂4及强化纤维基材8从片材积层方向D的两侧加压。即，藉由该工序可调整FRP成型体的纤维体积含有率（Vf）。又，藉由从片材积层方向D的两侧对树脂4及强化纤维基材8加压，从而可消除强化纤维基材8的纤维片80的排列混乱或层间的分离。
树脂4充分含浸于强化纤维基材8之后，一面对含浸有树脂4的强化纤维基材8沿片材积层方向D加压，一面在加热装置3的加热下或常温下，使树脂4硬化（步骤S10）。另外，含浸有树脂4的强化纤维基材8的往片材积层方向D加压开始的正时可以是树脂4的硬化处理开始的前、及树脂4的硬化处理开始到树脂4硬化为止的期间的任一正时。最后，当树脂4硬化后，将由树脂4及强化纤维基材8所构成的FRP成型体从成型模具2脱模（步骤S11）。藉由以上的步骤可制造FRP成型体。
如以上所说明的，本实施形态的FRP成型体的制造方法中，包含：将多个纤维片80积层而成的强化纤维基材8以片材积层方向D成为水平方向的形式配置于成型模具2的模腔20的步骤（步骤S1）；向模腔20沿反重力方向注入树脂，而使树脂4含浸于强化纤维基材8的步骤（步骤S6）；对含浸有树脂4的强化纤维基材8沿片材积层方向D加压的步骤（步骤S9）；及一面维持该加压一面使含浸于强化纤维基材8的树脂4硬化的步骤（步骤S10）。
上述FRP成型体的制造方法中，由于强化纤维基材8的片材积层方向D为水平，且树脂4的注入方向为反重力方向，故而树脂4容易浸透于强化纤维基材8，且使浸透的树脂4的液面均匀，因此，容易使树脂4均质地含浸于强化纤维基材8。另一方面，担忧纤维片80的层间的扩张或排列混乱。
因此，上述制造方法中，使用能在任意的正时挤压模腔20内的强化纤维基材8的挤压装置5，在树脂的注入结束后且硬化完成前，将含浸有树脂4的强化纤维基材8沿片材积层方向D压缩。藉此，可期待FRP成型体中的纤维片80的排列混乱或纤维片80的层间的扩张的矫正效果。
又，本实施形态的FRP成型体的制造方法中，在使树脂4含浸于强化纤维基材8的步骤（步骤S6）中，在树脂4向模腔20的注入开始初期，使来自设置于强化纤维基材8的片材积层方向D两端部的下方的注入端口21的树脂4的注入量，多于来自设置于强化纤维基材8的片材积层方向D中央部的下方的注入端口21的树脂4的注入量，使浸透强化纤维基材8的树脂4的液面水平4L呈片材积层方向D的两端部比中央部高，其后，以使树脂4的液面水平4L均匀的形式改变注入端口21中至少一个的注入量。
作为一例，在上述实施形态中，在树脂4的注入开始初期，多个注入端口21中，从设置于强化纤维基材8的片材积层方向D两端部的下方的注入端口21开始树脂4的注入后，从剩余的注入端口21开始树脂4的注入。
如上述那样在树脂4的注入开始初期，使浸透强化纤维基材8的树脂4的液面水平4L呈片材积层方向D的两端部比中央部高，从而，与强化纤维基材8的片材积层方向D的中央部相比，两端部从浸透强化纤维基材8的树脂4受到较大的压力，因此，在强化纤维基材8上产生从片材积层方向D的两端部朝向中央部的力，可期待抑制因树脂4的注入引起的纤维片80的排列混乱或纤维片80的层间的扩张。而且，在树脂4向强化纤维基材8浸透的过程中，纤维片80的排列混乱或纤维片80的层间的扩张受到抑制，藉此，不易阻碍树脂4的浸透，且不易在强化纤维基材8的各部位产生树脂4的浸透的差别。藉此，可期待树脂4的含浸（浸透）的均质性的提升。若树脂4向强化纤维基材8的含浸均质性提升，则可抑制伴随树脂4的先行到达等的空隙的形成。
由此，根据本实施形态的FRP成型体的制造方法，即便是片材积层方向D的厚度较大的厚壁FRP成型体，也能使树脂均质地含浸于强化纤维基材，且可抑制构成强化纤维基材的纤维片80的排列混乱或层间的扩张。因此，根据上述制造方法，能制造树脂均质地含浸于强化纤维基材的厚壁FRP成型体。
[实施例及比较例]
以下，对用于证实本发明的FRP成型体的制造方法的有用性的实施例1、2及用于与该实施例1、2进行比较的比较例1～3进行说明。
（实施例1）
作为强化纤维基材，使用将由E玻璃纤维NCF（Non-Crimped Fibers）构成的400 mm×75 mm的纤维片积层而成之物。作为树脂（基质），使用环氧树脂。环氧树脂使用将液状的主剂成分与液状的硬化剂成分预混合而成之物。
实施以下的步骤S1～11（各步骤与上述实施形态中所说明的步骤S1～11对应）而获得FRP成型体；
步骤S1：将强化纤维基材以其片材积层方向成为水平方向的形式配置于成型模具内；
步骤S2、S3：组装成型模具并锁模；
步骤S4：以使注入时纤维体积含有率（Vf）成为55%的形式从片材积层方向的两侧对强化纤维基材加压；
步骤S5：对模腔强制排气直至成为真空为止；
步骤S6：一面对模腔抽真空一面从模腔的底部沿反重力方向注入树脂。在树脂的注入开始初期，藉由注入端口的开闭操作，首先将位于强化纤维基材的片材积层方向的两端部的下方的注入端口打开，接着，将比其更靠片材积层方向的中央侧的注入端口打开，接着，将剩余的注入端口打开。来自首先打开的注入端口的注入量与来自所有注入端口的注入量的体积比为3：10；
步骤S7、S8：确认模腔中填充有树脂，结束树脂的注入，将强制排气切换为加压气体的供给；
步骤S9：以使纤维体积含有率（Vf）成为60%的形式从片材积层方向两侧对含浸有树脂的强化纤维基材加压；
步骤S10：一面从片材积层方向两侧对含浸有树脂的强化纤维基材加压，一面在成型模具内使树脂加热硬化；
步骤S11：在硬化完成后，将成型模具冷却，将FRP成型体脱模。
将实施上述步骤S1～11而获得的FRP成型体作为实施例1的FRP成型体。实施例1的FRP成型体的尺寸为400 mm×75 mm×T600 mm（片材积层方向厚度）。又，树脂的含浸所需的时间为30分钟左右。
（实施例2）
实施例2是在上述实施例1的步骤S6中，在树脂向模腔的注入开始时将所有注入端口同时打开，除此以外，实施与上述实施例1相同的步骤，而获得实施例2的FRP成型体。
（比较例1）
比较例1中，省略上述实施例1的步骤S9，除此以外，实施与上述实施例1相同的步骤而获得比较例1的FRP成型体。另外，比较例1的FRP成型体的尺寸由于省略步骤S9而为400mm×75 mm×T650 mm（片材积层方向厚度），纤维体积含有率（Vf）为55%。
（比较例2）
比较例2是在上述实施例1的步骤S6中，在树脂向模腔的注入开始时将所有注入端口同时打开，并省略上述实施例1的步骤S9，除此以外，实施与上述实施例1相同的步骤，而获得比较例2的FRP成型体。另外，比较例2的FRP成型体的尺寸由于省略步骤S9而为400 mm×75 mm×T650 mm（片材积层方向厚度），纤维体积含有率（Vf）为55%。
（比较例3）
比较例3中，实施上述实施例1的步骤S1～步骤S5之后，步骤S6中，在树脂向模腔的注入开始时将所有注入端口同时打开，并将树脂沿重力方向注入。在比较例3中，因强化纤维基材阻碍树脂的浸透，因此，树脂的注入需要过多的时间，在步骤S6的中途，因树脂的硬化而产生的注入压力过度地上升，因此，中止成型。
针对实施例1、2及比较例1、2的FRP成型体，对树脂的含浸的均质性进行评价，目视观察断裂及片材排列的混乱。将实施例1、2及比较例1～3的FRP成型体的制造条件、树脂的含浸均质性的评价结果、以及断裂和片材排列的混乱的观察结果表示于表1。表1是将实施例1、2及比较例1～3的制造条件及所制造的FRP成型体的观察结果汇整的表；
表1：
如表1所示，实施例1、2及比较例1的FRP成型体中，未产生断裂或纤维片的层间的分离。另一方面，比较例2的FRP成型体中，在片材积层方向的中央部分产生纤维片的层间的分离，产生以该分离为起点的断裂。
又，实施例1、2的FRP成型体中，未产生纤维片的蜿蜒（起伏）。另一方面，比较例1的FRP成型体中，在片材积层方向的中央部分，产生有纤维片的蜿蜒。又，比较例2的FRP成型体中，跨越整个片材积层方向产生纤维片的蜿蜒。
树脂的含浸均质性基于使树脂含浸于强化纤维基材的步骤（步骤S6）中各排出端口的注入时间相对于平均注入时间的偏差而进行评价。所谓“注入时间”是指对于各排出端口而言从打开最初的注入端口到树脂到达该排出端口为止的时间。所谓“平均注入时间”是指所有排出端口的注入时间的平均值。对于各排出端口，按照下式算出“均质性评价值”；
均质性评价值＝（平均注入时间－注入时间）/（平均注入时间）×100[%]
从所有排出端口的均质性评价值抽取绝对值最大的值作为“均质性评价值的最大绝对值”，若均质性评价值的最大绝对值为0～10%以下，则设为“树脂的含浸均质性极良好（AA）”，若均质性评价值的最大绝对值大于10%且为20%以下，则设为“树脂的含浸均质性良好（A）”，均质性评价值的最大绝对值大于20%时，设为“树脂的含浸均质性不良（B）”。
实施例1及比较例1的FRP成型体中，树脂的含浸均质性极良好（AA）。实施例2的FRP成型体中，树脂的含浸均质性良好（A）。另一方面，比较例2的FRP成型体中，树脂的含浸均质性不良（B）。根据该评价结果，在使树脂含浸于强化纤维基材的步骤（步骤S6）中，即便在树脂向模腔的注入开始时将所有注入端口同时打开也能获得良好的树脂的含浸均质性，但通过在树脂向模腔的注入开始时，对应于注入端口的强化纤维基材的片材积层方向而使释放正时偏移，以此可获得更良好的树脂的含浸均质性。但是，在使树脂含浸于强化纤维基材的步骤（步骤S6）中，即便不使注入端口的注入开始正时偏移，也能如实施例2那样在可允许的范围内获得树脂的含浸均质性。在不使注入端口的注入开始正时偏移的情况下，将跨越片材积层方向分散地设置多个注入端口取代为跨越片材积层方向设置较长的狭缝状的注入端口，认为从该狭缝状的注入端口注入树脂，也能在允许的范围内获得树脂的含浸均质性。
根据以上的评价及观察结果，根据本发明的FRP成型体的制造方法，能制造利用以往的RTM法难以制造、且片材积层方向的尺寸为大大超过100 mm的600 mm的厚壁FRP成型体。该制造方法中，树脂的含浸步骤（步骤S6）进行一次即可，又，若FRP成型体的体积为400×75×600 mm左右，则树脂的注入时间为30分钟左右即可，因此，根据本发明的FRP成型体的制造方法，能够提高FRP制品的量产性。
符号说明：
1：成型装置
2：成型模具
3：加热装置
5：挤压装置
6：排气装置
7：供气装置
8：强化纤维基材
20：模腔
20a：模腔形成部
20b：模腔形成部
21：注入端口
22：排出端口
40：注入装置
41：供给管
42：开闭装置
43：排气管
44：切换装置
45：容器
80：纤维片
D：片材积层方向。
Claims (2)
1.一种纤维强化塑料成型体的制造方法，其特征在于，包含：
将多个纤维片积层而成的强化纤维基材以片材积层方向成为水平方向的形式配置于成型模具的模腔的步骤，上述片材积层方向为积层上述多个纤维片的方向；
沿反重力方向从在配置于上述模腔的上述强化纤维基材的下方设置的注入端口向上述模腔注入树脂，使上述树脂含浸于上述强化纤维基材的步骤；
沿上述片材积层方向对含浸有上述树脂的上述强化纤维基材加压的步骤；以及
使含浸于上述强化纤维基材的上述树脂硬化的步骤；
上述注入端口跨越上述片材积层方向分散地设置有多个，
在含浸上述树脂的步骤中，在上述树脂向上述模腔的注入开始初期，使来自设置于上述强化纤维基材的上述片材积层方向的两端部的下方的上述注入端口的上述树脂的注入量，多于来自设置于上述强化纤维基材的上述片材积层方向的中央部的下方的上述注入端口的上述树脂的注入量，从而使浸透上述强化纤维基材的上述树脂的液面水平呈上述片材积层方向的两端部比中央部高，然后以使上述树脂的液面水平均匀的形式，改变上述注入端口中至少一个的注入量。
2.根据权利要求1所述的纤维强化塑料成型体的制造方法，其特征在于，
在含浸上述树脂的步骤中，
上述多个注入端口中，从设置于上述强化纤维基材的上述片材积层方向的两端部的下方的注入端口开始上述树脂的注入后，从剩余的注入端口开始上述树脂的注入。
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