[发明专利]纤维强化树脂成型品的制造方法和制造装置

说明书

本发明提供能够使高压罐等纤维强化树脂成型品的强度有效地提高的纤维强化树脂成型品的制造方法和制造装置。使用加热至比模具(10)高温的切断型芯(17)来促进流道(16b)的切断部位的树脂(热固化性树脂)(3)的固化，并且通过该切断型芯(17)进行流道(16b)的切断部位的树脂(3)的切断。切断型芯(17)的加热温度比模具(10)的温度高，比在从模具(10)取出高压罐(4)后进行的后固化工序的加热温度低。

技术领域

本发明涉及通过纤维加强(强化)的高压罐等纤维强化树脂成型品的制造方法和制造装置。

背景技术

在燃料电池车中使用储藏天然气、氢气等燃料气体的高压罐(以下，存在简称为罐的情况)。作为将具有阻气性的中空的衬里作为型芯材并由碳纤维强化塑料、玻璃纤维强化塑料(以下，总体上为纤维强化树脂层)包覆衬里的纤维强化树脂成型品来制造这样的高压罐。作为衬里，从轻型化等的观点出发，通常使用树脂制的中空容器。

作为高压罐的制造方法，以往公知有FW(Filament Winding-长丝缠绕)法、RTM(Resin Transfer Molding-树脂传递成型)法。例如专利文献1公开了利用RTM法的高压罐的制造方法。在该制造方法中，将在形成高压罐的内部空间的衬里的外表面形成了纤维层的预制件配置于模具内，朝向配置于上述模具内的上述预制件从浇口射出树脂，并且以上述预制件的中心轴线为旋转中心使上述预制件在上述模具内沿着周向旋转。

专利文献1：日本特开2019-056415号公报

专利文献2：日本特开2019-081310号公报

在这样的高压罐的制造方法中，当在模具内使浸渍于高压罐(的纤维层)的树脂固化后，需要进行浇口切割来除去多余的树脂(例如参照专利文献2)。目前，在从模具取出成型后的高压罐后，通过激光、喷水来进行浇口切割。但是，通过这样的手法，由激光造成的树脂的烧焦、由喷水形成的水分等异物进入于高压罐，因此可能导致高压罐的强度降低。另外，在基于激光、喷水的后处理中，若花费设备投资、时间，则成本上升，并且若其处理时间按照每个高压罐进行变动，则高压罐的固化状态可能进行变动而导致性能不稳定。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够使高压罐等纤维强化树脂成型品的强度有效地提高的纤维强化树脂成型品的制造方法和制造装置。

为了实现上述目的，本发明的一个形态是形成在衬里的外表面形成有纤维层的预制件并使树脂浸渍于上述预制件的上述纤维层而固化的纤维强化树脂成型品的制造方法，其特征在于，上述纤维强化树脂成型品的制造方法包括：准备模具的工序，上述模具设置有用于向型腔注入由热固化性树脂构成的树脂的流道，并且设置有为了切断上述流道的树脂而能够相对于上述流道相对地移动的切断型芯；将上述预制件配置于上述型腔的工序；通过上述流道向上述型腔注入树脂的工序；停止上述树脂向上述型腔的注入，使上述树脂固化，并且将上述切断型芯加热至比上述模具高的温度的工序；在上述流道的上述切断型芯所处的部位的上述树脂的粘度变为了规定范围内时，使上述切断型芯相对于上述流道相对地移动来将上述流道的上述树脂切断的工序；以及在浸渍至上述预制件的上述树脂的固化完成后，打开上述模具来取出上述预制件的工序。

在优选的形态中，在根据上述树脂的固化时间与粘度的关系预先决定好的时机，判定为上述流道的上述切断型芯所处的部位的上述树脂的粘度变为了规定范围内。

在另一优选的形态中，在将上述流道的上述树脂切断的工序中，通过上述切断型芯将上述流道的上述树脂的一部分切断，在取出上述预制件的工序中，在打开上述模具时，在上述流道的上述树脂中的比上述切断型芯靠上述型腔侧的部分与和上述型腔侧相反的一侧的部分之间产生剪切，从而将上述流道的上述树脂的剩余部分切断。

在又一优选的形态中，在取出上述预制件的工序之后，包括以比上述模具的温度高的温度将上述预制件加热的后固化工序。