如下方式將切段增強(qiáng)纖維F2引入纖維進(jìn)料口 15中。如圖3C所示，抽吸單元60提供在纖維進(jìn)料口 15附近，且切段增強(qiáng)纖維F2被抽吸單元60抽吸，從而引入捏合機(jī)10中。
[0053]如上文所述，通過將開松增強(qiáng)纖維F1切斷而獲得切段增強(qiáng)纖維F2，且將切段增強(qiáng)纖維F2供入捏合機(jī)10中。因此，可使得纖維長度分布較窄，由此制得包含具有較窄纖維長度分布的增強(qiáng)纖維的捏合混合物Μ。
[0054]正如在根據(jù)第一實施方案的制造方法中那樣，借助機(jī)器手20將由此制得的捏合混合物Μ輸送至模塑裝置30。在模塑裝置30中，實施壓縮模塑以制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品Ο
[0055]根據(jù)圖3Α和圖3Β所示第二實施方案中的制造方法，通過將開松增強(qiáng)纖維F1切成具有均勻纖維長度的切段增強(qiáng)纖維F2，并將切段增強(qiáng)纖維F2供入捏合機(jī)10中而制得捏合混合物Μ，并由捏合混合物Μ制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品。因此，可制得具有與通過根據(jù)第一實施方案的制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂模制品相比更窄物理性質(zhì)波動范圍的高質(zhì)量纖維增強(qiáng)樹脂模制品。
[0056]下文將描述關(guān)于在原型制造的纖維增強(qiáng)樹脂模制品中所含的增強(qiáng)纖維的纖維長度分布實驗以及關(guān)于原型中彎曲強(qiáng)度的實驗和實驗結(jié)果。本發(fā)明人等通過常規(guī)制造方法(對比實施例)制造了纖維增強(qiáng)樹脂模制品，且還通過本發(fā)明的制造方法(實施例)制造了纖維增強(qiáng)樹脂模制品。然后，本發(fā)明人等從通過這些制造方法制得的各纖維增強(qiáng)樹脂模制品中抽出了增強(qiáng)纖維，測量了各纖維長度范圍內(nèi)的增強(qiáng)纖維的質(zhì)量％以驗證實施例纖維增強(qiáng)樹脂模制品和對比實施例纖維增強(qiáng)樹脂模制品之間的纖維長度分布差異。此外，本發(fā)明人等從實施例和對比實施例的纖維增強(qiáng)樹脂模制品中切出多個測試件，實施彎曲測試以測量各測試件的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量，并獲得標(biāo)準(zhǔn)偏差，由此驗證實施例纖維增強(qiáng)樹脂模制品和對比實施例纖維增強(qiáng)樹脂模制品之間的強(qiáng)度波動差異。
[0057]在這種情況下，“常規(guī)制造方法”意指其中通過將增強(qiáng)纖維束在不開松纖維下供入捏合機(jī)中并將增強(qiáng)纖維與熔融熱塑性樹脂捏合而制造捏合的混合物，然后通過將由此制得的捏合混合物壓縮模塑而制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品的方法。此外，“本發(fā)明的制造方法”意指其中通過將增強(qiáng)纖維束開松而獲得開松增強(qiáng)纖維，通過將開松增強(qiáng)纖維供入捏合機(jī)中并將開松增強(qiáng)纖維與熔融熱塑性樹脂捏合而制得捏合的混合物，然后通過將制得的捏合混合物壓縮模塑而制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品的方法。
[0058]圖4是照片圖，其顯示了從由常規(guī)制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂模制品取樣的增強(qiáng)纖維。圖5是照片圖，其顯示了從由本發(fā)明制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂模制品取樣的增強(qiáng)纖維。
[0059]正如可從圖4看出的那樣，由常規(guī)制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂模制品中的增強(qiáng)纖維具有寬纖維長度分布。特別地，由常規(guī)制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂模制品包含各種長度的增強(qiáng)纖維，例如短于5mm的增強(qiáng)纖維和長于25mm的增強(qiáng)纖維。
[0060]與此相反，正如可從圖5看出的那樣，由本發(fā)明制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂模制品中的增強(qiáng)纖維具有相當(dāng)窄的纖維長度分布。特別地，由本發(fā)明制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂模制品既不包含短于5mm的增強(qiáng)纖維，也不包含長于25mm的增強(qiáng)纖維，且具有5-10mm纖維長度的增強(qiáng)纖維占全部增強(qiáng)纖維的95質(zhì)量％或更高。
[0061]圖6A是照片圖，其顯示了切出彎曲測試件的纖維增強(qiáng)樹脂模制品的位置。圖6B是曲線圖，其顯示了在各實施例和對比實施例中在彎曲測試中測得的各測試件的彎曲強(qiáng)度和各測試件彎曲強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。圖6C是圖表，其顯示了在各實施例和對比實施例中在彎曲測試中測得的各測試件的彎曲彈性模量和測試件彎曲彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0062]在原型制造的纖維增強(qiáng)樹脂模制品中，使用PA6作為熱塑性樹脂，且使用由碳纖維制成的增強(qiáng)纖維。在對比實施例的測試件中，使用未開松的增強(qiáng)纖維束(尺寸為50K(50000纖維/束))。在各對比實施例和實施例中，從呈平板(400mmX400mmX4mm厚)形式的纖維增強(qiáng)樹脂模制品中切出7個80mm長X 15mm寬的測試件，并評價彎曲強(qiáng)度。
[0063]正如可從圖6B和圖6C看出的那樣，實施例中測試件的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量均高于對比實施例中測試件的那些。此外，實施例測試件的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)偏差顯著小于對比實施例測試件的那些(實施例測試件的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為對比實施例測試件那些的約60%和約40% )。這意味著實施例的強(qiáng)度波動顯著小于對比實施例的那些。
[0064]據(jù)認(rèn)為，強(qiáng)度的提高和強(qiáng)度波動的降低歸因于其中通過將熱塑性樹脂與通過將增強(qiáng)纖維束開松獲得的開松增強(qiáng)纖維捏合而制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品的制造方法。
[0065]盡管已參照附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施方案，然而本發(fā)明的具體構(gòu)造不限于前文實施方案中的那些，且本發(fā)明包括具有落入本發(fā)明范圍內(nèi)的改變設(shè)計的構(gòu)造。
【主權(quán)項】
1.纖維增強(qiáng)樹脂模制品的制造方法，所述制造方法包括: 在捏合機(jī)中將熔融熱塑性樹脂與通過將增強(qiáng)纖維束開松獲得的開松增強(qiáng)纖維(F1)捏合以制造捏合的混合物；和 將捏合的混合物放入或裝入模塑裝置(30)中以制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品。2.根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中: 通過將開松增強(qiáng)纖維(F1)切斷獲得切段增強(qiáng)纖維(F2);和 將切段增強(qiáng)纖維(F2)供入捏合機(jī)中以制造捏合的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的制造方法，其中: 捏合機(jī)具有位于上游側(cè)且熱塑性樹脂通過其供入捏合機(jī)的樹脂進(jìn)料口(13)、位于樹脂進(jìn)料口(13)的下游且增強(qiáng)纖維通過其供入捏合機(jī)的纖維進(jìn)料口(15)，和捏合的混合物通過其從捏合機(jī)擠出的擠出口(14);和 捏合機(jī)至少在樹脂進(jìn)料口(13)和纖維進(jìn)料口(15)之間的位置具有放氣口(16，17)，其中由熔融熱塑性樹脂產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體通過放氣口從捏合機(jī)中排出。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的制造方法，其中捏合機(jī)具有進(jìn)料輔助機(jī)構(gòu)，其將切段增強(qiáng)纖維輔助進(jìn)料至纖維進(jìn)料口，增強(qiáng)纖維通過所述纖維進(jìn)料口供入捏合機(jī)中，其中進(jìn)料輔助機(jī)構(gòu)為抽吸單元￠0)或產(chǎn)生朝向纖維進(jìn)料口(15)氣流的氣流發(fā)生器(50)，所述抽吸單元(60)位于纖維進(jìn)料口(15)附近。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的制造方法，其進(jìn)一步包括在捏合機(jī)的樹脂進(jìn)料口(13)和捏合機(jī)的纖維進(jìn)料口(15)之間的位置將熔融熱塑性樹脂產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體排出，其中熱塑性樹脂通過樹脂進(jìn)料口(13)供入捏合機(jī)中，和增強(qiáng)纖維通過纖維進(jìn)料口(15)供入捏合機(jī)中。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3的制造方法，其中當(dāng)切段增強(qiáng)纖維(F2)供入捏合機(jī)時，通過從捏合機(jī)側(cè)抽吸切段增強(qiáng)纖維(F2)或通過使用朝向捏合機(jī)的氣流將切段增強(qiáng)纖維(F2)供入捏合機(jī)中。
【專利摘要】一種制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品的制造方法包括：在捏合機(jī)中將熔融熱塑性樹脂與通過將增強(qiáng)纖維束(FB)開松獲得的開松增強(qiáng)纖維(F1)捏合以制造捏合的混合物(M)；并將捏合的混合物(M)放入或裝入模塑裝置(30)中以制造纖維增強(qiáng)樹脂模制品。
【IPC分類】B29B7/84, B29B7/42, B29B7/60
【公開號】CN105459288
【申請?zhí)枴緾N201510612295
【發(fā)明人】小田哲也
【申請人】豐田自動車株式會社
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年9月23日
【公告號】DE102015115974A1, US20160089822