[go: up one dir, main page]

FI90214B - Process for making reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding - Google Patents

Process for making reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding Download PDF

Info

Publication number
FI90214B
FI90214B FI893712A FI893712A FI90214B FI 90214 B FI90214 B FI 90214B FI 893712 A FI893712 A FI 893712A FI 893712 A FI893712 A FI 893712A FI 90214 B FI90214 B FI 90214B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
recess
reinforcing material
molding
reinforcing
reinforcements
Prior art date
Application number
FI893712A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI90214C (en
FI893712L (en
FI893712A0 (en
Inventor
Mikael Epstein
Eino Ahonen
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI893712A priority Critical patent/FI90214C/en
Publication of FI893712A0 publication Critical patent/FI893712A0/en
Publication of FI893712L publication Critical patent/FI893712L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI90214B publication Critical patent/FI90214B/en
Publication of FI90214C publication Critical patent/FI90214C/en

Links

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

90 21 490 21 4

Menetelmä lujitetun materiaalin valmistamiseksi lujitteista ja juoksevasta materiaalista muovaamallaA method of making a reinforced material from reinforcements and a flowable material by molding

Keksintö kohdistuu menetelmään lujitetun materiaalin 5 valmistamiseksi lujitteista ja juoksevasta materiaalista muovaamalla, jossa menetelmässä juoksevaa materiaalia, kuten nestemuodossa olevaa hartsia, hartsikom-ponentteja tai muovisulaa johdetaan syöttökanavaa pitkin ja/tai syöttöaukon kautta muovailutilaan, 10 jossa on lujitetta, jolloin lujitteessa on mainitun syöttökanavan kohdalla ainakin osalle lujitemateriaali-kerrosta ulottuva syvennys ja lujitemateriaalin kuitujen tai muiden pitkänomaisten lujite-elementtien pääasiallinen suunta on poikittain mainitun syvennyksen 15 pituussuuntaa 1. syvyyssuuntaa vastaan.The invention relates to a method for producing a reinforced material 5 from reinforcements and a flowable material by molding, in which a flowable material such as a liquid resin, resin components or a plastic melt is led along a feed channel and / or through a feed opening to a molding a recess extending to a part of the reinforcing material layer and the main direction of the fibers or other elongate reinforcing elements of the reinforcing material are transverse to the longitudinal direction of said recess 15 against the first depth direction.

Edellä mainittua menetelmää käytetään lujitemuovin tai muovikomposiitin valmistamiseksi, joka koostuu muovikappaleesta, joka muovin lujittamiseksi sisältää 20 lujitekuituja tai muuta lujitemateriaalia. Muovimateriaaleina käytetään yleensä erilaisia hartseja tai elastomeereja. Hartsit ovat valmistusvaiheessa ennen lopullista muovailua nestemuodossa sisältäen kahta tai useampaa komponenttia, tai raaka-aineena käytetty 25 muovi voi olla sulassa tilassa. Lujitekuidut voivat taas koostua erilaisista pitkänomaisista elementeistä, kuten kuiduista, ja ne voivat olla tällöin kankaiden, kuitumattojen tai yhden tai useamman suuntaisten kuitujen muodossa.The above method is used to make a reinforcing plastic or plastic composite consisting of a plastic body containing 20 reinforcing fibers or other reinforcing material for reinforcing the plastic. Various resins or elastomers are generally used as plastic materials. The resins are in a liquid form containing two or more components prior to final molding, or the plastic used as a raw material may be in a molten state. The reinforcing fibers, on the other hand, can consist of various elongate elements, such as fibers, and can then be in the form of fabrics, non-woven mats or fibers in one or more directions.

3030

Yleinen lujitemuoviesineiden valmistusmenetelmä on se, että käytetään suljettua muottia, jonka onkaloon eli muovailutilaan asetetaan ensin lujitemateriaali. Tämän jälkeen suljetaan muotti ja juokseva materiaali 35 ruiskutetaan sisään, jolloin se leviää lujiterakenteen sisään täyttäen koko muovailutilan. Tätä menetelmää kutsutaan SRlM-menetelmäksi (Structural Reinforcement Injection Molding).A common method of manufacturing reinforced plastic articles is to use a closed mold in which a reinforcing material is first placed in the cavity, i.e. the molding space. The mold is then closed and the flowable material 35 is injected, whereby it spreads into the reinforcing structure, filling the entire molding space. This method is called the SR1M (Structural Reinforcement Injection Molding) method.

2 902142 90214

Juokseva materiaali syötetään yleensä vain yhdestä tai muutamasta syöttökanavasta ja -aukosta muovailu-tilaan, jolloin se tullessaan kanavan ulosvirtausaukos-ta muovailutilaan leviää kaikkialle muottionkaloon.The fluid material is generally fed from only one or a few feed channels and openings to the molding space, so that when it enters the molding space from the outflow opening of the channel to the molding space, it spreads throughout the mold cavity.

5 Jotta voitaisiin optimoida juoksevan materiaalin virtaus, joudutaan syöttökanavan tuloaukko sijoittamaan mahdollisimman lähelle muovailutilan eli valmiin esineen keskikohtaa. Muovailtaessa esineitä, joilla on erityisen paljon ulottuvuutta yhden tason suunnassa, 10 joudutaan tämä aukko sijoittamaan tällöin mahdollisimman lähelle mainitun tason keskikohtaa. Samoin tämän johdosta lujite sijoitetaan usein siten, että sen pitkänomaiset elementit ovat suuntautuneet tämän tason suuntaiseksi, eli toisin sanoen juoksevan 15 materiaalin syöttösuunta aukosta muovailutilaan sijaitsee kohtisuorassa lujitemateriaalin tasoa vastaan. Koska juoksevan materiaalin juoksevuus alkaa vähetä heti sen jouduttua muovailutilaan joko sen takia, että se alkaa polymerisoitua tai jäähtyä tai 20 molempien johdosta, muodostuu materiaalin virtausaika muovailutilaan hyvin kriittiseksi tekijäksi valmistuksessa. Tämä saattaa vaikuttaa esineen lopulliseen laatuun. Samoin valmistusteknisesti materiaalin virtausajan lyhentäminen olisi toivottavaa, jotta 25 voitaisiin lisätä muotin kapasiteettia.5 In order to optimize the flow of fluid, the inlet of the feed channel must be located as close as possible to the center of the shaping space, i.e. the finished object. When molding objects having a particularly large dimension in the direction of one plane, this opening 10 must then be located as close as possible to the center of said plane. Likewise, as a result, the reinforcement is often positioned so that its elongate elements are oriented parallel to this plane, i.e., the feed direction of the fluid 15 from the opening to the molding space is perpendicular to the plane of the reinforcement material. Since the fluidity of the fluid material begins to decrease as soon as it enters the molding space, either because it begins to polymerize or cools, or both, the flow time of the material into the molding space becomes a very critical factor in manufacturing. This may affect the final quality of the item. Likewise, from a manufacturing point of view, it would be desirable to shorten the flow time of the material in order to increase the capacity of the mold.

Julkaisussa WO 89/00495 on esitetty muotti, jolla pyritään parantamaan materiaalin leviämistä muotti-onkaloon järjestämällä muottionkalossa olevaan materi-30 aaliin syvennys syöttökanavan kohdalle. Lisäksi julkaisussa on mainittu mahdollisuus järjestää yksiulotteisia kapeita käytäviä materiaaliin. Tällä ei kuitenkaan saada aikaan tasaista leviämistä muotti-onkalossa olevaan materiaaliin.WO 89/00495 discloses a mold which aims to improve the spreading of material in the mold cavity by providing a recess in the material in the mold cavity at the feed channel. In addition, the publication mentions the possibility of arranging one-dimensional narrow passages in the material. However, this does not provide a uniform distribution to the material in the mold cavity.

3535

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja esittää menetelmä, jolla saavutetaan tasaisempi virtaus muovailuonkaloon ja muotin käyt- 3 9 G 21 4 töaikaa yksittäisen esineen valmistuksessa voidaan huomattavasti lyhentää. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että lujitemateriaaliin on 5 järjestetty virtausvastukseltaan muuta materiaalia alhaisempi, poikittain syvennyksen pituussuuntaa 1. syvyyssuuntaa vastaan sijaitseva kerros, johon syvennys ulottuu. Syvennyksen ja virtausvastukseltaan alhaisemman kerroksen ansiosta juokseva materiaali ei heti 10 aukosta muovailut il aan tultuaan kohtaa virtailuvastuk-sen aiheuttavaa lujitemateriaalia, vaan se pääsee leviämään heti syvemmälle lujitemateriaaliin ja siitä sen syöttösuuntaan nähden sivulle päin.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide a method by which a more even flow into the molding cavity is achieved and the working time of the mold in the manufacture of a single article can be considerably shortened. To achieve this object, the method according to the invention is mainly characterized in that the reinforcing material is provided with a layer with a lower flow resistance than the other material, located transversely to the length direction 1 of the recess, into which the recess extends. Due to the recess and the lower flow resistance layer, the flowable material does not immediately face the reinforcing material causing the flow resistance from the 10 openings after molding, but can spread immediately deeper into the reinforcing material and from there to its lateral direction.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää yleisesti käytettyä SRIM-menetel- mää, johon keksinnön mukainen menetelmä 20 soveltuu, kuva 2 esittää aikaisemmin tunnettua menetelmää siinä käytettävän muotin poikkileikkaus-kuvantona, 25 kuva 3 esittää kuvan 2 mukaisen menetelmän vaihtoehtoa siinä käytettävän muotin poikkileikkauskuvantona ja 30 kuva 4 esittää keksinnön mukaista menetelmää siinä käytettävän muotin poikkileikkaus-kuvantona.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a commonly used SRIM method to which the method 20 is applicable, Figure 2 shows a previously known method in cross-sectional view of a mold used therein, Figure 3 shows an alternative to the method of Figure 2. as a cross-sectional view of the mold used therein, and Fig. 4 shows a method according to the invention in a cross-sectional view of the mold used therein.

Kuvassa 1 on esitetty normaali SRIM-menetelmä, jossa 35 kuvien 2-4 osia vastaavia osia on merkitty samoilla viitenumeroilla.Figure 1 shows a normal SRIM method in which 35 parts corresponding to the parts of Figures 2-4 are denoted by the same reference numerals.

4 902144,90214

Kuva 2 esittää muottia 10, jossa on muovailutila 1, johon on sijoitettu lujitetta 5, joka voi olla kangasta, mattoa, yksisuuntaisia kuituja tai jotain näiden yhdistelmää, eli yleensä mitä tahansa pitkänomaisia 5 vahviste-elementtejä käsittävää materiaalia. Juoksevassa tilassa oleva materiaali 3 johdetaan syöttökanavaa 2 pitkin muottiin, jolloin se tulee sisään muovailu-tilaan syöttöaukosta 2a. Syöttökanavan 2 pituussuuntaiseksi jatkeeksi on lujitemateriaaliin 5 tehty 10 ainakin osalle lujitemateriaalikerrosta 5 ulottuva syvennys 4, joka siis sijaitsee syöttöaukon 2a kohdalla. Lujitemateriaali 5 sijaitsee niin, että sen pitkänomaisten elementtien pääasiallinen suunta on poikittain mainitun syvennyksen 4 pituussuuntaa 1. 15 syvyyssuuntaa vastaan.Figure 2 shows a mold 10 with a molding space 1 in which a reinforcement 5 is placed, which may be a fabric, a mat, unidirectional fibers or some combination thereof, i.e. generally any material comprising elongate reinforcing elements 5. The material 3 in the fluid state is guided along the feed channel 2 into the mold, whereby it enters the molding space from the feed opening 2a. As a longitudinal extension of the supply channel 2, a recess 4 is made in the reinforcement material 5 extending to at least a part of the reinforcement material layer 5, which is thus located at the supply opening 2a. The reinforcing material 5 is located so that the main direction of its elongate elements is transverse to the longitudinal direction 1. 15 of said recess 4.

Kun materiaalia syötetään aukosta 2a, leviää se ensin syvennykseen 4 ja tämän jälkeen se alkaa levitä sivusuunnassa nuolien osoittamalla tavalla. Tämä 20 perustuu siihen havaintoon, että virtausvastus erilaisille juokseville aineille on suurempi kohtisuoraan em. lujite-elementtien tasoa vastaan kuin niiden tason suunnassa. Tällöin materiaali tullessaan aukosta 2a ei heti kohtaa suurta virtausvastusta, joka 25 aiheuttaisi virtauksen hidastumisen, vaan se voi levitä pääasiallisesti mainittujen tasojen suunnissa.When the material is fed from the opening 2a, it first spreads into the recess 4 and then begins to spread laterally as indicated by the arrows. This is based on the observation that the flow resistance for the different fluids is higher perpendicular to the plane of the above-mentioned reinforcing elements than in the direction of their plane. In this case, the material entering the opening 2a does not immediately encounter a high flow resistance, which would cause a slowdown in the flow, but may spread mainly in the directions of said planes.

Kuvan 2 menetelmällä on mahdollista siis toisaalta nopeuttaa muovailtavan aineen virtausta ja toisaalta 30 pidentää käytettävissä olevia virtausmatkoja yhdestä syöttökanavasta syötetylle aineelle, t.s. keksintö mahdollistaa muotit, joissa on vähemmän syöttöaukkoja kuin tähän asti, mikä yksinkertaistaa muotin rakennetta.Thus, with the method of Figure 2, it is possible, on the one hand, to accelerate the flow of the material to be molded and, on the other hand, to extend the available flow distances from one feed channel to the material fed, i. the invention enables molds with fewer feed openings than hitherto, which simplifies the structure of the mold.

3535

Kuvan 2 tapauksessa syvennys 4 ulottuu koko lujitema-teriaalikerrokseen 5 syöttökanavan 2 jatkeena muovailu-tilan 1 vastapäiseen seinämään la asti. Tällöin 9021 4 5 materiaali ei kohtaa yhtään poikittaista lujitemate-riaalikerrosta sen levitessä muovailutilaan 1. Mikäli kuitenkaan ei haluta tehdä koko lujitemateriaaliin ulottuvaa syvennystä 4, voidaan toimia kuvan 3 esit-5 tämällä tavalla, eli tällöin syvennys 4 on tehty vain osalle lujitemateriaalikerrosta 5, jolloin syöttöauk-koon 2a nähden muovailutilan 1 vastapäisen seinämän la peittää kuitumateriaalikerros.In the case of Fig. 2, the recess 4 extends into the entire reinforcement material layer 5 as an extension of the supply channel 2 up to the opposite wall 1a of the molding space 1. In this case, the 9021 4 5 material does not encounter any transverse layer of reinforcing material as it is applied to the molding space 1. However, if it is not desired to make the entire recess 4 extending into the reinforcing material, the layer of fibrous material is covered by the wall 1a of the molding space 1 opposite to the feed opening 2a.

10 Kuvassa 4 on esitetty keksinnön mukainen menetelmä, jossa kuitulujite koostuu syvennyksen 4 pituussuuntaa 1. syvyyssuuntaa vastaan kohtisuorista kerroksista, jotka ovat eri materiaalia siten, että keskellä oleva kerros 6 on virtausvastukseltaan viereisiä kerroksia 15 alhaisempi, ja syvennys 4 ulottuu ainakin tähän kerrokseen asti, mutta se voi kuvan 2 tavoin ulottua myös vastapäiseen seinämään la asti. Kerroksia 6 voi luonnollisista olla myös useampia pitkin syvennyksen 4 syvyys- 1. pituussuuntaa.Figure 4 shows a method according to the invention in which the fiber reinforcement consists of layers perpendicular to the longitudinal direction 1 of the recess 4, which are of different material such that the central layer 6 is lower than the adjacent layers 15, and the recess 4 extends at least to this layer, but it can also extend to the opposite wall 1a, as in Fig. 2. There may also be several layers 6 of natural along the depth-length direction of the recess 4.

2020

Keksintöä ei ole rajoitettu vain edellisessä selityksessä selostettuihin suoritusmuotoihin, vaan se voi vaihdella oheisten patenttivaatimuksien esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Tärkeintä on se, 25 että syöttöaukon 2a kohdalle tehdyllä syvennyksellä 4 saadaan nopeampi ja tasaisempi juoksevan aineen levittäytyminen lujitemateriaaliin 5, ja lujitemate-riaalin 5 lujite-elementit voivat tällöin olla myös mielivaltaisiin suuntiin suuntautuneita, joskin yleensä 30 käytetään lujitemateriaalina tietyn tason suuntaiseksi orientoituneita elementtejä, jolloin syvennys 4 sijaitsee edullisimmin kohtisuorassa mainittujen elementtien muodostamien mattojen tai muiden rakenteiden tasoa vastaan.The invention is not limited only to the embodiments described in the previous description, but may vary within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims. Most importantly, the recess 4 at the feed opening 2a provides a faster and more even distribution of the fluid to the reinforcing material 5, and the reinforcing elements of the reinforcing material 5 can then also be oriented in arbitrary directions, although orientations are generally the recess 4 is most preferably located perpendicular to the plane of the mats or other structures formed by said elements.

Claims (4)

1. Förfarande för framställning av armerat material frän armeringar och flytande material genom form- 5 givning, i vilket flytande material, säsom i flytande form befintlig harts, hartskomponenter eller plastsmält leds utmed en inmatningskanal (2) och/eller genom en inmatningsöppning (2a) in i ett formgivningsutrymme (1) som innefattar armering (5), varvid i armeringen (5) 10 finns ett vid den sagda inmatningskanalen (2) ätmin- stone in i en del av armeringsmaterialskiktet (5) sig sträckande urtag (4) och den huvudsakliga riktningen av armeringsmaterialets (5) fibrer eller andra läng-sträckta armeringselementer är tvärs över det sagda 15 urtagets (4) längdriktning 1. djupled, kännetecknat därav, att i armeringsmaterialet (5) är anordnat ett tvärs över urtagets (4) längdriktning 1. djupled beläget skikt (6) , in i vilket urtaget (4) sträcker sig och som har ett lägre strömningsmotständ än det 20 övriga materialet.A process for producing reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding, in which liquid material, such as liquid resin, resin components or plastic melt, is conducted along an inlet channel (2) and / or through an inlet opening (2a) into a shaping space (1) comprising reinforcement (5), wherein in the reinforcement (5) there is a recess extending (4) extending into the part of the reinforcing material layer (5) in said reinforcing material (2) and the recess (4). the main direction of the fibers of the reinforcing material (5) or other elongated reinforcing elements is transverse across the longitudinal direction 1. of said recess (4), characterized in that in the reinforcing material (5) is arranged a transverse longitudinal direction 1 of the recess (4). deeper layer (6) into which the recess (4) extends and which has a lower flow resistance than the other material. 2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att urtaget (4) sträcker sig in i största delen av det vid inmatningskanalen (2) befintliga armerings- 25 materialskiktet (5).Method according to claim 1, characterized in that the recess (4) extends into most of the reinforcing material layer (5) located at the feed channel (2). 3. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att urtaget (4) sträcker sig in i hela armeringsmaterialskiktet (5) ända tili den motsatta väggen (la) 30 av formgivningsutrymmet (1).Method according to claim 2, characterized in that the recess (4) extends into the entire reinforcing material layer (5) all the way to the opposite wall (1a) of the shaping space (1). 4. Förfarande enligt nägot av kraven ovan, kännetecknat därav, att armeringsmaterialet (5) är av tyg, matta, enkelriktade fibrer eller en kombination 35 därav.Method according to any of the above claims, characterized in that the reinforcing material (5) is made of fabric, mat, unidirectional fibers or a combination thereof.
FI893712A 1989-08-07 1989-08-07 Process for making reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding FI90214C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI893712A FI90214C (en) 1989-08-07 1989-08-07 Process for making reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI893712 1989-08-07
FI893712A FI90214C (en) 1989-08-07 1989-08-07 Process for making reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI893712A0 FI893712A0 (en) 1989-08-07
FI893712L FI893712L (en) 1991-02-08
FI90214B true FI90214B (en) 1993-09-30
FI90214C FI90214C (en) 1994-01-10

Family

ID=8528823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI893712A FI90214C (en) 1989-08-07 1989-08-07 Process for making reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI90214C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI90214C (en) 1994-01-10
FI893712L (en) 1991-02-08
FI893712A0 (en) 1989-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2802430B2 (en) Molding method
CA1315940C (en) Process reducing of mould cycle time
EP0481015B1 (en) Zone stiffened composites, with two different resins
US5073413A (en) Method and apparatus for wetting fiber reinforcements with matrix materials in the pultrusion process using continuous in-line degassing
EP0853548B1 (en) Process and device for producing large-surface structural elements by resin transfer moulding
CN1127403C (en) Manufacturing method of large composite structure having resin distributed network
US2948649A (en) Method of manufacturing sections and rods of glass fibre-reinforced plastic
US5132069A (en) Method of injection molding composite articles
FR2605929B1 (en) TEXTILE MATERIAL FOR PRODUCING LAMINATED ARTICLES REINFORCED BY INJECTION MOLDING
ATE10758T1 (en) THREE-DIMENSIONAL FABRIC FOR REINFORCEMENT OF LAYERED MATERIALS AND MOLDINGS MADE WITH SUCH FABRIC.
US20050242474A1 (en) Method of forming a delamination-resistant three dimensional double curvature surface colored composite article
EP0269197A2 (en) Method and means for making pultruded fibre reinforced articles
BR112017014212B1 (en) Process and device for producing a fiber composite material.
FI90214B (en) Process for making reinforced material from reinforcements and liquid materials by molding
ES8606076A1 (en) Composite structure machine and method.
FI73363B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN SKIDA.
CN107116812B (en) Fiber impregnation system, pultrusion equipment and manufacturing method of pultrusion composite material
JP4644920B2 (en) Method for manufacturing FRP structure
JP2787496B2 (en) Molding method
GB2232373A (en) Moulding a reinforced article
KR960013072B1 (en) Moulding method
JPH062344B2 (en) Manufacturing method and molding method of resin-coated long fiber bundle
KR102856800B1 (en) Mold device for inhection pultrusion molding
KR101447133B1 (en) VARTM Mold With Damping Pocket And Slit Channel
NL8400930A (en) Producing fibre-reinforced e.g. polyurethane element - by injection-moulding with fibres held orientated in given positions within mould cavity, e.g. in core or in higher-density skin area

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS