注塑成型裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠抑制強化纖維的過度折損的注塑成型裝置。注塑成型裝置（1）具備：加熱槽（30），其用微波加熱器（32）加熱長絲碳纖維聚集體（S）；注塑缸（10），其被供給熱可塑性樹脂以及加熱后的長絲碳纖維聚集體；熔融螺桿部（21），其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于注塑缸內(nèi)并且壓縮、混合熱可塑性樹脂；分散輸送螺桿部（22），其配設(shè)于注塑缸內(nèi)且以與熔融螺桿部一體旋轉(zhuǎn)的方式與熔融螺桿部的前端連接并且使長絲碳纖維聚集體分絲；主料斗（51），其將熱可塑性樹脂供給至注塑缸與熔融螺桿之間的空間內(nèi)；以及副料斗（52），其將長絲碳纖維聚集體供給至注塑缸與分散輸送螺桿部之間的空間內(nèi)。另外，分散輸送螺桿部是無壓縮螺桿。
【專利說明】注塑成型裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001 ] 本發(fā)明涉及注塑成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高樹脂注塑成型品的強度，開發(fā)了對含有碳纖維、玻璃纖維等強化纖維的熔融樹脂注塑成型的技術(shù)。
[0003]專利文獻I公示了使用雙軸擠出機在將線束狀的強化纖維(用膠結(jié)劑結(jié)合多個強化纖維后的強化纖維聚集體)和熱可塑性樹脂混合之后將混合物供給至注塑缸來進行注塑成型的注塑成型裝置。根據(jù)該注塑成型裝置，在雙軸擠出機內(nèi)不僅添加有線束狀的強化纖維和熱可塑性樹脂，還添加有縱橫比為I~5、平均粒徑為?ομπι以下的粒狀固態(tài)物。由于粒狀固態(tài)物發(fā)揮潤滑劑的作用，從而能夠抑制強化纖維在雙軸擠出機內(nèi)以及注塑缸內(nèi)過度折損。
[0004]專利文獻2公示了構(gòu)成為用熱風(fēng)等預(yù)先加熱含有強化纖維和樹脂的復(fù)合成型材料(纖維強化粒料)之后進行注塑成型的注塑成型裝置。纖維強化粒料由于預(yù)先加熱而軟化，因此能夠抑制纖維強化粒料中的強化纖維的折損。
[0005]專利文獻1:日本特開2009-242616號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2003-181877號公報
[0007]圖7是表示樹脂中含有的強化纖維的纖維長、與含有該強化纖維的樹脂成型材料的材料特性(剛性、強度、耐沖擊性能)之間的關(guān)系的圖表。在圖7中，橫軸表示強化纖維的纖維長，縱軸表示樹脂成型材料的材料特性的大小。如圖7所示，可知，強化纖維的纖維長越長，剛性(modulus)、強度(strength)、耐沖擊性能(impact resistance)之類的材料特性越提聞。
[0008]在注塑缸內(nèi)使用具有通常的壓縮比(壓縮比=2.0~4.0)的全螺紋螺桿來混合含有強化纖維的樹脂的情況下，強化纖維由于作用于通過全螺紋螺桿與注塑缸之間的間隙的強化纖維的剪切力而過度折損。例如，在被供給至注塑缸之前的強化纖維的長度(纖維長)為10_的情況下，所注塑的樹脂中所含有的強化纖維的纖維長為I~2_。通過改良螺桿的壓縮比、槽深度等螺桿設(shè)計、或者添加如上述專利文獻I所述那樣的潤滑性固態(tài)粒子、進行如上述專利文獻2所述那樣的預(yù)先加熱等，來多少改善強化纖維的折損程度。但是，由于因螺桿的旋轉(zhuǎn)引起的剪切力對強化纖維的折損造成很大影響，所以即使實施上述那樣的改善對策，也只不過將纖維長最多延伸2~3_左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，提供構(gòu)成為能夠抑制樹脂中所含有的強化纖維在注塑成型時過度折損的注塑成型裝置。
[0010]本發(fā)明提供一種注塑成型裝置，該注塑成型裝置具備:加熱裝置，其加熱通過膠結(jié)劑結(jié)合多個強化纖維而成的強化纖維聚集體；注塑缸，其被供給熱可塑性樹脂以及被上述加熱裝置加熱后的強化纖維聚集體；第一螺桿，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于上述注塑缸內(nèi)并且在上述注塑缸內(nèi)壓縮且混合被供給至上述注塑缸內(nèi)的熱可塑性樹脂；第二螺桿，其配設(shè)于上述注塑缸內(nèi)且以與上述第一螺桿一體旋轉(zhuǎn)的方式與上述第一螺桿的前端連接并且使被供給至上述注塑缸內(nèi)的強化纖維聚集體分絲且使分絲后的強化纖維分散于熱可塑性樹脂中；樹脂供給部，其將熱可塑性樹脂供給至上述注塑缸內(nèi)的、與上述第一螺桿之間的空間內(nèi)；以及強化纖維供給部，其將被上述加熱裝置加熱后的強化纖維聚集體供給至上述注塑缸內(nèi)的、與上述第二螺桿之間的空間內(nèi)，上述第二螺桿是具有不會因由于上述第二螺桿在上述注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)而作用于強化纖維的剪切力引起強化纖維過度折損的低壓縮比的低壓縮螺桿或無壓縮螺桿。在該情況下，優(yōu)選為使用不同的料斗將熱可塑性樹脂與被加熱裝置加熱后的強化纖維聚集體從注塑缸的不同位置供給至注塑缸內(nèi)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)碜詷渲┙o部的熱可塑性樹脂、來自強化纖維供給部的加熱后的強化纖維聚集體分別供給至注塑缸內(nèi)。從樹脂供給部被供給至注塑缸內(nèi)的熱可塑性樹脂被第一螺桿在注塑缸內(nèi)壓縮、混合，并且由于施加于注塑缸的熱而熔融。而且，將熔融狀態(tài)下的熱可塑性樹脂從第一螺桿送至第二螺桿。另一方面，從強化纖維供給部被供給至注塑缸內(nèi)的強化纖維聚集體由于與第一螺桿的前端連接的第二螺桿而分絲(解束)，并且分散于從第一螺桿輸送來的熔融的熱可塑性樹脂中。此處，被供給至注塑缸的強化纖維聚集體已被加熱裝置加熱。結(jié)合強化纖維彼此的膠結(jié)劑由于該加熱也被加熱。膠結(jié)劑通常由樹脂形成，由于加熱而軟化、熔融。因此，由于膠結(jié)劑因加熱而產(chǎn)生的軟化、熔融，已弱化了被供給至注塑缸的強化纖維聚集體中的強化纖維彼此的結(jié)合力。因此，由于受到第二螺桿的旋轉(zhuǎn)力，而使強化纖維聚集體容易地被分絲。另外，分絲后的各強化纖維僅通過第二螺桿。由于第二螺桿在注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而剪切力作用于通過第二螺桿與注塑缸之間的間隙(特別是注塑缸的內(nèi)壁與第二螺桿的葉片的外周壁之間的間隙)的強化纖維。在本發(fā)明中，第二螺桿是低壓縮螺桿或無壓縮螺桿，在第二螺桿在注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的情況下，作用于強化纖維的剪切力較小。因此，即使剪切力作用于強化纖維，強化纖維也不會過度折損。因此，能夠抑制所注塑的樹脂中所含有的強化纖維的過度折損。這樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供構(gòu)成為能夠抑制在注塑成型時樹脂中所含有的強化纖維的過度折損的注塑成型裝置。
[0012]在上述發(fā)明中，“強化纖維的過度折損”是指被供給至注塑缸內(nèi)的強化纖維的長度折損為不足初期長度(被供給至注塑缸時的長度)的40%的長度的情況。例如，定義為，在被供給至注塑缸內(nèi)之前的強化纖維的長度為IOmm而從注塑缸射出的樹脂中的強化纖維的長度不足4_的情況下，由于螺桿在注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)而作用于強化纖維的剪切力而產(chǎn)生“強化纖維的過度折損”。
[0013]另外，在上述實施方式中，無壓縮螺桿是指壓縮比為1.0的螺桿。低壓縮螺桿是指壓縮比接近1.0的螺桿。本發(fā)明中的第二螺桿的壓縮比是低至不會因由于第二螺桿在注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力作用于通過注塑缸與第二螺桿之間的間隙的強化纖維而被過度折損程度的壓縮比。在該情況下，優(yōu)選第二螺桿的壓縮比為1.0?2.0。即，優(yōu)選為第二螺桿的壓縮比為2.0以下。如果壓縮比為2.0以下，那么作用于通過注塑缸與第二螺桿之間的強化纖維的剪切力較小，因此，強化纖維不會過度折損。
[0014]優(yōu)選為第二螺桿的L/D為強化纖維充分分散于熔融樹脂中并且強化纖維不會過度折損的大小的值。優(yōu)選為第二螺桿的L/D為10?15。若L/D不足10，則強化纖維未充分混合(分散)于熔融樹脂中。另一方面，在L/D比15大的情況下，由于強化纖維通過注塑缸與第二螺桿之間的時間較長，所以有強化纖維在混合過程中過度折損的危險。
[0015]強化纖維聚集體是通過膠結(jié)劑(收束劑)結(jié)合多個強化纖維并將它們集束的強化纖維的聚集體。在該情況下，優(yōu)選為被供給至注塑缸的強化纖維聚集體是沿強化纖維的長邊方向被切斷為規(guī)定長度的短切原絲狀的強化纖維聚集體。例如也可以是長度為IOmm左右的短切原絲狀(chopped strands)的強化纖維聚集體。另外，被加熱裝置加熱的強化纖維聚集體可以是上述短切原絲狀的強化纖維聚集體，也可以是通過膠結(jié)劑結(jié)合多個非常長的強化纖維而成的束狀(roving)材料。優(yōu)選為在為束狀材料的情況下，在加熱后將束狀材料切斷為規(guī)定長度而將其成型為短切原絲狀的強化纖維聚集體，并將這樣成型后的短切原絲狀的強化纖維聚集體供給至注塑缸。
[0016]雖然加熱裝置只要是能夠加熱強化纖維聚集體的裝置則可以是采用任意加熱方法的裝置，但優(yōu)選為能夠以短時間加熱強化纖維聚集體的加熱裝置。特別優(yōu)選使用如下的電磁波加熱裝置，即，輸出有強化纖維聚集體中的強化纖維以及/或者膠結(jié)劑會吸收的波長的電磁波，并且通過使強化纖維聚集體中的強化纖維以及/或者膠結(jié)劑吸收電磁波來瞬間加熱強化纖維聚集體的電磁波加熱裝置。能夠根據(jù)所使用的強化纖維聚集體、膠結(jié)劑的材料特性來決定從電磁波加熱裝置輸出的電磁波的波長。例如在使用通過膠結(jié)劑結(jié)合多個長絲碳纖維后的強化纖維聚集體的情況下，優(yōu)選使用輸出300MHz?3THz的頻率(波長Im?100 μ m)的微波的微波加熱器。加熱裝置也可以加熱強化纖維聚集體中的強化纖維。在該情況下，通過將強化纖維的熱傳遞至膠結(jié)劑，來加熱膠結(jié)劑。另外，也可以直接加熱結(jié)合強化纖維彼此的膠結(jié)劑。例如在膠結(jié)劑由帶有極性的物質(zhì)形成的情況下，可以使用輸出帶有能夠加熱膠結(jié)劑的頻率的電磁波的電磁波加熱裝置。
[0017]本發(fā)明提供一種注塑成型裝置，該注塑成型裝置具備:選擇性加熱裝置，其選擇性地加熱熱可塑性樹脂中含有多個強化纖維的纖維強化粒料中的上述強化纖維；注塑缸，其被供給被上述選擇性加熱裝置加熱后的上述纖維強化粒料；以及注塑螺桿，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于上述注塑缸內(nèi)并且混合被供給至上述注塑缸內(nèi)的上述纖維強化粒料，上述注塑螺桿是具有不會因由于上述注塑螺桿在上述注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)而作用于強化纖維的剪切力弓I起強化纖維過度折損的低壓縮比的低壓縮螺桿或無壓縮螺桿。
[0018]根據(jù)上述發(fā)明，用選擇性加熱裝置選擇性地加熱在熱可塑性樹脂中含有多個強化纖維的纖維強化粒料中的強化纖維。由于將加熱后的強化纖維的熱傳遞至樹脂部分，從而樹脂部分被加熱且熔融。由于來自強化纖維的熱快速地傳遞至構(gòu)成纖維強化粒料的內(nèi)側(cè)部分(中央部)的樹脂，所以在該部分軟化的進行較快。但是，由于熱難以傳遞至構(gòu)成纖維強化粒料的外側(cè)部分(表面部)的樹脂，所以在該部分軟化的進行較慢。因此，雖然被選擇性加熱裝置加熱后的纖維強化粒料的內(nèi)部處于熔融狀態(tài)，但是外部(表面)處于未熔融狀態(tài)。
[0019]如上所述的內(nèi)部熔融狀態(tài)下的纖維強化粒料被供給至注塑缸內(nèi)。此時，由于纖維強化粒料處于構(gòu)成該纖維強化粒料的外側(cè)部分的樹脂未熔融的固化狀態(tài)，所以不會粘于向注塑缸供給的供給口地順利地被供給至注塑缸內(nèi)。被供給的纖維強化粒料在注塑缸內(nèi)通過注塑螺桿被混合。由于注塑螺桿是低壓縮螺桿或無壓縮螺桿，所以與通常的螺桿相比較在混合性能上較差，但是由于纖維強化粒料的內(nèi)部已經(jīng)處于熔融狀態(tài)，所以即使在使用低壓縮螺桿或無壓縮螺桿的情況下，也能夠充分混合樹脂?；旌虾蟮臉渲捎趤碜宰⑺芨椎臒岫浞秩廴?，同時強化樹脂均勻地被分散于樹脂中。另外，由于注塑螺桿是低壓縮螺桿或無壓縮螺桿，所以由于注塑螺桿在注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)而作用于通過注塑螺桿與注塑缸之間的強化纖維的剪切力比較小。因此，能夠抑制強化纖維過度折損的情況。
[0020]優(yōu)選為注塑螺桿的壓縮比為1.0~2.0。即，優(yōu)選為注塑螺桿的壓縮比為2.0以下。只要壓縮比為2以下，那么作用于通過注塑缸與注塑螺桿之間的強化纖維的剪切力較小，因此強化纖維不會被過度折損。另外，優(yōu)選為注塑螺桿的L/D為15~20。若L/D為15以下，則強化纖維不會充分混合(分散)于樹脂中。另一方面，在L/D為比20大的情況下，由于被施加剪切力的時間較長，所以有強化纖維在混合過程中過度折損的危險。
[0021]選擇性加熱裝置是能夠選擇性地加熱纖維強化粒料中的強化纖維的裝置，即只要是加熱纖維強化粒料中的強化纖維且不會加熱樹脂的裝置，則可以是采用任意加熱方法的裝置，但優(yōu)選為能夠以短時間加熱強化纖維的加熱裝置。特別優(yōu)選為采用如下電磁波加熱裝置，即，輸出有纖維強化粒料中的強化纖維會吸收的波長的電磁波，并且通過使強化纖維吸收電磁波來選擇性地且瞬間地加熱強化纖維的電磁波加熱裝置。能夠根據(jù)所使用的強化纖維來決定從電磁波加熱裝置輸出的電磁波的波長。例如在強化纖維是碳纖維的情況下，優(yōu)選使用輸出300MHz~3THz的頻率(波長Im~100 μ m)的微波的微波加熱器。反言之，優(yōu)選使用被選擇性加熱裝置選擇性地加熱的強化纖維。另外，在通過膠結(jié)劑結(jié)合纖維強化粒料中的多個強化纖維的情況下，使膠結(jié)劑也包含于強化纖維中。即，加熱裝置也可以選擇性地加熱結(jié)合有多個強化纖維的膠結(jié)劑。
[0022]在該情況下，優(yōu)選為纖維強化粒料中的樹脂成分是無極性的。特別優(yōu)選為纖維強化粒料中的樹脂的主成分是聚丙烯(PP)。由于PP樹脂是無極性的，所以難以被電磁波加熱裝置加熱。因此，能夠使用電磁波加熱裝置選擇性地加熱纖維強化粒料中的強化纖維(例如長絲碳纖維)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示第一實施方式的注塑成型裝置的簡圖。
[0024]圖2是表示二段螺桿的一個例子的側(cè)視圖。
[0025]圖3是表示加熱槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡圖。
[0026]圖4是表示用微波加熱器加熱束狀的長絲碳纖維聚集體的例子的圖。
[0027]圖5是表示第二實施方式的注塑成型裝置的簡圖。
[0028圖6是示意地表示長絲碳纖維強化粒料RF的圖。
[0029]圖7是表示包含于樹脂中的強化纖維的纖維長、與含有該強化纖維的樹脂成型材料的材料特性(剛性、強度、耐沖擊性能)之間的關(guān)系的圖表。
[0030]附圖標記說明:
[0031]1、2…注塑成型裝置；10、60…注塑缸；20…二段螺桿；21…熔融螺桿部(第一螺桿)；21a…供給部；21b…壓縮部；21c…計量部；22…分散輸送螺桿部(第二螺桿)；30、80…加熱槽;32、82…微波加熱器(加熱裝置);33、83…傳送帶；35…切斷裝置；41…驅(qū)動單元；51…主料斗(樹脂供給部)；52…副料斗(強化纖維供給部)；53…短切原絲供給料斗；54…主料斗；70…注塑螺桿；S、L...長絲碳纖維聚集體；R…樹脂粒料；RF…長絲碳纖維強化粒料；RE…樹脂部長絲碳纖維。【具體實施方式】
[0032](第一實施方式)
[0033]以下，參照附圖對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。圖1是表示本實施方式的注塑成型裝置的簡圖。如圖1所示，本實施方式的注塑成型裝置I具備注塑缸10、在注塑缸10內(nèi)配設(shè)的二段螺桿20、以及加熱槽30。此外，在圖1中省略了合模裝置、注塑缸10的加熱源、動作控制裝置、以及溫度控制裝置等。
[0034]注塑缸10構(gòu)成為朝向規(guī)定的軸向延伸，并且在其內(nèi)部形成有圓柱狀的空間。在注塑缸10的前端(在圖1中為左端)安裝有噴嘴11，注塑缸10內(nèi)的熔融樹脂從該噴嘴11朝向金屬模MO注塑。所注塑的熔融樹脂填充于金屬模MO內(nèi)的母模。此外，在注塑缸10的外周安裝有未圖示的加熱源，通過使該加熱源工作來加熱注塑缸10，由此能夠?qū)⒆⑺芨?0內(nèi)的熔融樹脂的溫度設(shè)定為所希望的溫度。
[0035]二段螺桿20以能夠沿注塑缸10的軸向旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于注塑缸10內(nèi)。在二段螺桿20的后端(在圖1中為右端)連接有驅(qū)動單元41。驅(qū)動單元41例如具備電動馬達,產(chǎn)生用于使二段螺桿20繞軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力。
[0036]圖2是表示二段螺桿20的一個例子的側(cè)視圖。如圖2所示，二段螺桿20具備熔融螺桿部(第一螺桿)21和分散輸送螺桿部(第二螺桿)22。分散輸送螺桿部22與熔融螺桿部21的前端(在圖2中為左端)連接。熔融螺桿部21的后端(在圖2中為右端)與驅(qū)動單元41連接。此外，熔融螺桿部21與分散輸送螺桿部22可以成型為一體，也可以彼此分別制作之后進行組裝。
[0037]作為熔融螺桿部21，在本實施方式中使用通常的全螺紋螺桿。在熔融螺桿部21，從其后端到前端形成有供給部(供給區(qū):Feed zone) 21a、壓縮部(壓縮區(qū):Compressionzone)21b、以及計量部(計量區(qū):Metering zone)21c。供給部21a位于壓縮部21b的后方，壓縮部21b位于計量部21c的后方。在本實施方式中，熔融螺桿部21的壓縮比為2.0?
4.0, L/D 為 16 ?25。
[0038]如上所述，分散輸送螺桿部22的后端與熔融螺桿部21的前端連接，分散輸送螺桿部22與熔融螺桿部21同軸配置,并且與熔融螺桿部21 —體地旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中，分散輸送螺桿部22的壓縮比為1.0。S卩，分散輸送螺桿部22是無壓縮螺桿。另外，分散輸送螺桿部22的L/D為10?15。分散輸送螺桿部22也可以是壓縮比為2.0以下的低壓縮螺桿。
[0039]如圖1所示，在注塑缸10的上部配設(shè)有主料斗(樹脂供給部)51以及副料斗(強化纖維供給部)52。副料斗52相對于注塑缸10配設(shè)的配設(shè)位置是比主料斗51相對于注塑缸10配設(shè)的配設(shè)位置靠前方的前方(在圖1中為左方)位置。在兩料斗51、52形成有上部開口以及下部開口，料斗51、52內(nèi)的空間通過下部開口與注塑缸10內(nèi)的空間連通。從主料斗51的上部開口投入熱可塑性樹脂的粒料(以下為樹脂粒料)R。在本實施方式中，樹脂粒料R的主成分為聚丙烯(PP)樹脂。
[0040]在副料斗52的圖1中上方配設(shè)有加熱槽30。在該加熱槽30連接有副料斗52以及短切原絲供給料斗53。副料斗52的內(nèi)部空間通過副料斗52的上部開口與加熱槽30連通。另外，在短切原絲供給料斗53形成有上部開口以及下部開口，從而短切原絲供給料斗53的內(nèi)部空間通過下部開口與加熱槽30內(nèi)連通。從短切原絲供給料斗53的上部開口供給短切原絲狀的長絲碳纖維(強化纖維)的聚集體(以下稱為長絲碳纖維聚集體S)。“短切原絲狀的長絲碳纖維的聚集體”是指通過膠結(jié)劑(施膠劑)結(jié)合直徑非常微小(例如7 μ m)以及規(guī)定長度(例如IOmm)的多個長絲碳纖維而形成的長絲碳纖維的聚集體。在本實施方式中，使用通過膠結(jié)劑結(jié)合并集束約12000?24000根長絲碳纖維而成的短切原絲狀的長絲碳纖維聚集體S。該長絲碳纖維聚集體S的寬度約為IOmm左右，并且各長絲碳纖維的纖維長約為IOmm左右。將這種長絲碳纖維聚集體S投入短切原絲供給料斗53。
[0041]圖3是表示加熱槽30的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡圖。如圖3所示，加熱槽30具備在內(nèi)部形成有空間的殼體31、設(shè)于殼體31內(nèi)的微波加熱器(加熱裝置)32以及傳送帶33。在殼體31的上壁的圖3中的靠右部分形成有開口 31a，該開口 31a與短切原絲供給料斗53的下部開口連接。另外，在殼體31的下壁的圖3中的靠左的部分形成有開口 31b，該開口 31b與副料斗52的上部開口連接。
[0042]微波加熱器32安裝于殼體31的上壁，朝向下方輸出(射出)規(guī)定波長的微波。在該微波加熱器32的下方設(shè)有傳送帶33。傳送帶33具備在基臺K上被支承為能夠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動帶輪33a以及從動帶輪33b、以及卷繞于驅(qū)動帶輪33a和從動帶輪33b的輸送帶33c。驅(qū)動帶輪33a與未圖示的驅(qū)動裝置連接，并且驅(qū)動帶輪33a由于驅(qū)動裝置的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。輸送帶33c由于驅(qū)動帶輪33a的旋轉(zhuǎn)而繞圖3中的逆時針旋轉(zhuǎn)。載置于輸送帶33c的上側(cè)部分的輸送物伴隨著輸送帶33c的旋轉(zhuǎn)而被輸送。
[0043]接下來，針對使用了上述結(jié)構(gòu)的注塑成型裝置I的注塑成型方法進行說明。
[0044]首先，使安裝于注塑缸10的外周的未圖示的加熱源工作，來將注塑缸10內(nèi)的溫度加熱到所希望的溫度。另外，驅(qū)動加熱槽30內(nèi)的傳送帶33。
[0045]另外，將多個樹脂粒料R投入主料斗51，并且將多個長絲碳纖維聚集體S投入短切原絲供給料斗53。將被投入主料斗51的樹脂粒料R供給至注塑缸10內(nèi)。此處，如圖1較好地所示，主料斗51的下部開口面向在注塑缸10內(nèi)配置的二段螺桿20的熔融螺桿部21的供給部21a。因此，樹脂粒料R被供給至注塑缸10與供給部21a之間的空間。被供給至注塑缸10與供給部21a之間的空間的樹脂粒料R由于熱而熔融。另外，二段螺桿20由于驅(qū)動單元41的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，從而樹脂粒料R向熔融螺桿部21的前側(cè)(在圖1中為左側(cè))移動。然后，被導(dǎo)入壓縮部21b，并在此處被壓縮、混合。接著，將熔融樹脂從壓縮部21b導(dǎo)入計量部21c。然后,從計量部21c被輸送至分散輸送螺桿部22。
[0046]將被投入短切原絲供給料斗53的長絲碳纖維聚集體S從短切原絲供給料斗53的下部開口供給至加熱槽30。如圖3較好地所示，短切原絲供給料斗53的下部開口面向傳送帶33的輸送帶33c的上側(cè)部分。因此，被供給至加熱槽30內(nèi)的長絲碳纖維聚集體S落在輸送帶33c上，并且被輸送帶33c輸送。
[0047]微波從微波加熱器32被輸出至被輸送帶33c輸送的長絲碳纖維聚集體S。在本實施方式中，微波加熱器32向圖3中的下方射出(注塑)長絲碳纖維聚集體S中的長絲碳纖維能夠吸收的波長Im?100 μ m(頻率:300MHz?3THz)的電磁波。長絲碳纖維聚集體S中的長絲碳纖維由于吸收從微波加熱器32輸出的微波而被瞬間加熱。即，長絲碳纖維聚集體S一邊被傳送帶33輸送(一邊移動)一邊被加熱。通過加熱長絲碳纖維聚集體S中的長絲碳纖維，從而將該熱傳遞至結(jié)合了多個長絲碳纖維的膠結(jié)劑。由此加熱膠結(jié)劑?；蛘?，也可以構(gòu)成為，在通過帶有極性的樹脂來形成長絲碳纖維聚集體S中的膠結(jié)劑的情況下，微波加熱器32將帶有膠結(jié)劑能夠吸收的波長的電磁波照射到長絲碳纖維聚集體S。在該情況下，膠結(jié)劑本身通過吸收微波被加熱。
[0048]長絲碳纖維聚集體S中的膠結(jié)劑被加熱而軟化、熔融。由于膠結(jié)劑的軟化、熔融，而能夠弱化各長絲碳纖維彼此的結(jié)合力。這樣，弱化了長絲碳纖維彼此的結(jié)合力后的長絲碳纖維聚集體S被傳送帶33輸送，并不久之后從傳送帶33落下。在從傳送帶33落下的落下地點的正下方設(shè)置副料斗52。因此，長絲碳纖維聚集體S從副料斗52的上部開口被投入至副料斗52。
[0049]將被投入副料斗52的長絲碳纖維聚集體S從副料斗52的下部開口供給至注塑缸10內(nèi)。此處，從圖3可知，副料斗52的下部開口面向在注塑缸10內(nèi)配設(shè)的二段螺桿20的分散輸送螺桿部22的后端部附近(靠近熔融螺桿部21的部分)。因此，能夠?qū)㈤L絲碳纖維聚集體S供給至注塑缸10與分散輸送螺桿部22之間的空間。
[0050]被供給至注塑缸10與分散輸送螺桿部22之間的空間的長絲碳纖維聚集體S由于分散輸送螺桿部22的旋轉(zhuǎn)力而分絲。如上所述，長絲碳纖維聚集體S中的膠結(jié)劑通由于加熱而軟化、熔融，從而弱化了長絲碳纖維聚集體S的各長絲碳纖維的結(jié)合力。因此，只要通過分散輸送螺桿部22的旋轉(zhuǎn)對長絲碳纖維聚集體S施加微小的力，便能夠容易地使長絲碳纖維聚集體S分絲。將被分絲后的長絲碳纖維混合到從熔融螺桿部21被輸送至分散輸送螺桿部22的熔融樹脂，并且分散于熔融樹脂中。
[0051]被供給至注塑缸10的長絲碳纖維聚集體S僅通過二段螺桿20中的分散輸送螺桿部22。由于該分散輸送螺桿部22是壓縮比為1.0的無壓縮螺桿，所以在含有長絲碳纖維的熔融樹脂通過注塑缸10與分散輸送螺桿部22之間的間隙時作用于熔融樹脂以及長絲碳纖維的剪切力較小。因此，能夠盡量抑制由剪切力引起的長絲碳纖維的切斷。即，能夠抑制長絲碳纖維的過度折損。這樣，從噴嘴11注塑含有抑制了過度折損的比較長的長絲碳纖維的熔融樹脂。
[0052]從噴嘴11射出的熔融樹脂(漏出樹脂)中取出長絲碳纖維，并測量其長度，其平均長度為8.5mm。此外，使長絲碳纖維的配合量為40wt%。因為被供給至注塑缸10之前的長絲碳纖維的纖維長(即，構(gòu)成長絲碳纖維聚集體S的長絲碳纖維的纖維長)約為10mm，所以漏出樹脂中的長絲碳纖維的纖維長相對于被供給至注塑缸10之前的長絲碳纖維的纖維長的比率(纖維長比率)約為85%。另外，為了比較，在使用相同的樹脂粒料(聚丙烯樹脂)以及長絲碳纖維聚集體S并且使用通常的全螺紋螺桿來將長絲碳纖維聚集體S與樹脂粒料一起從主料斗供給至注塑缸10內(nèi)的情況下，漏出樹脂中的長絲碳纖維的平均長度為1.4mm。因此，該情況下纖維長比率約為14%。從中可知，通過使用本實施方式的注塑成型裝置1，能夠注塑含有遠長于現(xiàn)有的長絲碳纖維的長度的長絲碳纖維的熔融樹脂。
[0053](變形例)
[0054]雖然在上述第一實施方式中示出了用微波加熱器32加熱短切原絲狀的長絲碳纖維聚集體S的例子，但是也可以構(gòu)成為加熱束狀的長絲碳纖維聚集體。圖4是表示用微波加熱器32加熱束狀的長絲碳纖維聚集體L的例子的圖。在該情況下，加熱槽30'具備殼體31、微波加熱器32、各輸送用輥34、以及切斷裝置35。長絲碳纖維聚集體L從線圈36被供給至加熱槽30'內(nèi)。[0055]將被供給至加熱槽301內(nèi)的長絲碳纖維聚集體L被在殼體31內(nèi)的適當位置安裝的輸送用輥34引導(dǎo)而供給至切斷裝置35。另外，在將長絲碳纖維聚集體L供給至切斷裝置35之前的期間，通過在殼體31內(nèi)配設(shè)的微波加熱器32瞬間加熱長絲碳纖維聚集體L中的長絲碳纖維。伴隨著加熱長絲碳纖維，該熱傳遞至長絲碳纖維聚集體L中的膠結(jié)劑而還加熱膠結(jié)劑，從而膠結(jié)劑軟化、熔融。由于膠結(jié)劑的軟化、熔融，而被弱化了長絲碳纖維彼此的結(jié)合力后的長絲碳纖維聚集體L被供給至切斷裝置35。
[0056]切斷裝置35具有切斷刀具351和傳送帶352。被供給至切斷裝置35的長絲碳纖維聚集體L在傳送帶352上移動。而且，用切斷刀具351將傳送帶352上的長絲碳纖維聚集體L切斷為適當?shù)拈L度。由此，成型出短切原絲狀的長絲碳纖維聚集體S。成型后的長絲碳纖維聚集體S從傳送帶352朝向副料斗52落下。而且，與第一實施方式相同，從副料斗52被供給至注塑缸10內(nèi)。
[0057]被供給至注塑缸10的長絲碳纖維聚集體S由于分散輸送螺桿部22的旋轉(zhuǎn)力而分絲。如上所述，長絲碳纖維聚集體S中的膠結(jié)劑由于在加熱槽3(V內(nèi)被加熱而軟化、熔融，從而弱化長絲碳纖維聚集體S的各長絲碳纖維的結(jié)合力。因此，只要通過分散輸送螺桿部22的旋轉(zhuǎn)對長絲碳纖維聚集體S施加微小的力，便能夠容易地將長絲碳纖維聚集體S分絲。將分絲后的長絲碳纖維混合到從熔融螺桿部21被導(dǎo)入至分散輸送螺桿部22的熔融樹脂，并且分散于熔融樹脂中。然后，從噴嘴11被射出。
[0058]如上所述，本實施方式的注塑成型裝置I具備:微波加熱器32，其加熱通過膠結(jié)劑結(jié)合多個長絲碳纖維而成的長絲碳纖維聚集體；注塑缸10，其被供給熱可塑性樹脂以及用微波加熱器32加熱后的長絲碳纖維聚集體；熔融螺桿部21，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于注塑缸10內(nèi)并且在注塑缸10內(nèi)壓縮并混合被供給至注塑缸10內(nèi)的熱可塑性樹脂；分散輸送螺桿部22，其配設(shè)于注塑缸10內(nèi)且以與熔融螺桿部21 —體旋轉(zhuǎn)的方式與熔融螺桿部21的前端連接并且將被供給至注塑缸10內(nèi)的長絲碳纖維聚集體分絲且使分絲后的長絲碳纖維分散于熱可塑性樹脂中；主料斗51，其將熱可塑性樹脂供給至注塑缸10內(nèi)的、與熔融螺桿部21的供給部21a之間的空間內(nèi)；以及副料斗52，其將被微波加熱器32加熱后的長絲碳纖維聚集體供給至注塑缸10內(nèi)的、與分散輸送螺桿部22之間的空間內(nèi)。另外，分散輸送螺桿部22是壓縮比為1.0的無壓縮螺桿。
[0059]根據(jù)本實施方式，將來自主料斗51的熱可塑性樹脂、來自副料斗52的加熱后的長絲碳纖維聚集體分別供給至注塑缸10內(nèi)。從主料斗51被供給至注塑缸10內(nèi)的熱可塑性樹脂被熔融螺桿部21壓縮、混合，并且由于通過加熱源對注塑缸10施加的熱而熔融。而且，將熔融狀態(tài)下的熱可塑性樹脂從熔融螺桿部21輸送至分散輸送螺桿部22。另一方面，從副料斗52被供給至注塑缸10內(nèi)的長絲碳纖維聚集體，由于與熔融螺桿部21的前端連接的分散輸送螺桿部22而分絲(解束)，并且分散于從熔融螺桿部21輸送來的熔融的熱可塑性樹脂中。此處，被供給至注塑缸10的長絲碳纖維聚集體已被微波加熱器32加熱。結(jié)合長絲碳纖維彼此的膠結(jié)劑由于該加熱也被加熱。膠結(jié)劑通常由樹脂形成，由于加熱而軟化、熔融。因此，被供給至注塑缸10的長絲碳纖維聚集體S中的長絲碳纖維彼此的結(jié)合力由于膠結(jié)劑因加熱而發(fā)生的軟化、熔融而已被弱化。因此，由于受到分散輸送螺紋部22的旋轉(zhuǎn)力，從而能夠使長絲碳纖維聚集體容易分絲。另外，分絲后的長絲碳纖維僅通過分散輸送螺桿部22。雖然由于分散輸送螺桿部22在注塑缸10內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而剪切力作用于通過與注塑缸10之間的間隙(特別是注塑缸10的內(nèi)壁與分散輸送螺桿部22的葉片的外周壁之間的間隙)的熔融樹脂以及長絲碳纖維，但是由于分散輸送螺桿部22是無壓縮螺桿，所以剪切力比較小。因此，即使剪切力施加于長絲碳纖維，長絲碳纖維也不會過度折損。由此，能夠抑制所注塑的樹脂中所包含的長絲碳纖維的過度折損。
[0060]另外，分散輸送螺桿部22的L/D為10?15，且比通常的全螺紋螺桿的L/D( 16?25)小。因此，能夠防止強化纖維在混合過程中過度折損。
[0061](第二實施方式)
[0062]接下來，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。圖5是表示本實施方式的注塑成型裝置的簡圖。如圖5所示，本實施方式的注塑成型裝置2具備注塑缸60、配設(shè)于注塑缸60內(nèi)的注塑螺桿70、以及加熱槽80。此外，在圖5中，省略了合模裝置、注塑缸60的加熱源、動作控制裝置、以及溫度控制裝置等。
[0063]注塑缸60構(gòu)成為朝向規(guī)定的軸向延伸，并且在其內(nèi)部形成有圓柱狀的空間。在注塑缸60的前端(在圖5中為左端)安裝有噴嘴11，注塑缸60內(nèi)的熔融樹脂從該噴嘴11朝向金屬模MO注塑。所注塑的熔融樹脂填充于金屬模MO內(nèi)的母模。此外，在注塑缸60的外周安裝有未圖示的加熱源，通過驅(qū)動該加熱源能夠?qū)⒆⑺芨?0內(nèi)的熔融樹脂的溫度設(shè)定為所希望的溫度。
[0064]注塑螺桿70以能夠沿注塑缸60的軸向旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于注塑缸60內(nèi)。在注塑螺桿70的后端(在圖5中為右端)連接有驅(qū)動單元41。驅(qū)動單元41例如具備電動馬達,產(chǎn)生用于使注塑螺桿70繞軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力。注塑螺桿70是無壓縮螺桿(壓縮比=1.0)，并且L/D為15?20。此外，注塑螺桿70也可以是壓縮比為2.0以下的低壓縮螺桿。
[0065]加熱槽80具備在內(nèi)部形成有空間的殼體81、微波加熱器(選擇性加熱裝置)82、以及傳送帶83。在殼體81連接有主料斗54以及連結(jié)管90。主料斗54具有上部開口以及下部開口，并且其下部開口與在殼體81的上壁的圖5中的靠右的部分形成的開口 81a連接。連結(jié)管90也具有上部開口以及下部開口，并且其上部開口與在殼體31的下壁的圖5中的靠左的部分形成的開口 81b連接。
[0066]將樹脂中含有長絲碳纖維的樹脂粒料(以下稱為長絲碳纖維強化粒料)RF投入主料斗54。圖6是示意地表示長絲碳纖維強化粒料RF的圖，圖6 (a)是立體圖，圖6 (b)是俯視圖(上視圖)。如圖6所示，該長絲碳纖維強化粒料RF是具備圓柱狀的樹脂部RE和多個長絲碳纖維F的樹脂-強化纖維復(fù)合體，其中，上述樹脂部RE將聚丙烯樹脂作為主成分，上述長絲碳纖維F埋入樹脂部RE的內(nèi)部。另外，從圖6 (b)可知，長絲碳纖維F以密集于樹脂部RE的內(nèi)側(cè)部分(在從俯視方向觀察長絲碳纖維強化粒料RF的情況下的靠徑向內(nèi)側(cè)的部分)的方式設(shè)于樹脂部RE中。各長絲碳纖維F也可以以被膠結(jié)劑等結(jié)合后的狀態(tài)埋入樹脂部RE內(nèi)。
[0067]微波加熱器82以及傳送帶83配設(shè)于殼體81內(nèi)。微波加熱器82安裝于殼體81的上壁，并朝向下方輸出微波。在該微波加熱器82的下方設(shè)有傳送帶83。傳送帶83具備在基臺K上被支承為能夠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動帶輪83a以及從動帶輪83b、與卷繞于驅(qū)動帶輪83a和從動帶輪83b的輸送帶83c。在驅(qū)動帶輪83a連接有未圖示的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置驅(qū)動驅(qū)動帶輪83a旋轉(zhuǎn)。輸送帶83c由于驅(qū)動帶輪83a的旋轉(zhuǎn)而在圖5中繞逆時針旋轉(zhuǎn)。伴隨著輸送帶83c的旋轉(zhuǎn)來輸送載置于輸送帶83c的上側(cè)部分的輸送物。[0068]接下來，對使用了上述結(jié)構(gòu)的注塑成型裝置2的注塑成型方法進行說明。
[0069]首先，驅(qū)動安裝于注塑缸60的外周的未圖示的加熱源，來將注塑缸60內(nèi)的溫度加熱到所希望的溫度。另外，驅(qū)動加熱槽80內(nèi)的傳送帶83。
[0070]另外，將長絲碳纖維強化粒料RF投入主料斗54。被投入主料斗54的長絲碳纖維強化粒料RF從主料斗54的下部開口被供給至加熱槽80。如圖5較好地所示，主料斗54的下部開口面向傳送帶83的輸送帶83c的上側(cè)部分。因此，被供給至加熱槽80內(nèi)的長絲碳纖維強化粒料RF落在輸送帶83c上，被輸送帶83c輸送。
[0071]從微波加熱器82輸出的微波照射到被輸送帶83c輸送的長絲碳纖維強化粒料RF。在本實施方式中，微波加熱器32向圖5中的下方輸出(照射)長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F會吸收的波長Im?100 μ m (頻率:300MHz?3THz的頻率)的電磁波。被埋入長絲碳纖維強化粒料RF的樹脂部RE的長絲碳纖維F由于吸收從微波加熱器32輸出的微波而被瞬間加熱。通過加熱長絲碳纖維F，從而能夠?qū)⒃摕醾鬟f至長絲碳纖維F的周圍的樹脂。由此，加熱樹脂部RE。另外，在用膠結(jié)劑等結(jié)合長絲碳纖維F的情況下，用來自長絲碳纖維F的熱也加熱膠結(jié)劑。
[0072]雖然通過微波加熱器82來加熱了長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F，但由不帶極性的聚丙烯樹脂構(gòu)成的樹脂部RE不被加熱。即，微波加熱器82選擇性地加熱長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F (或者膠結(jié)劑)。另外，由于長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F密集于樹脂部RE的內(nèi)側(cè)附近(中央附近)，所以樹脂部RE受到來自長絲碳纖維F的熱而從其內(nèi)側(cè)發(fā)熱。因此，雖然樹脂部RE的內(nèi)側(cè)由于加熱而軟化、熔融，但是外偵U (表面?zhèn)?由于熱傳遞較差而難以軟化。因此，雖然長絲碳纖維強化粒料RF的內(nèi)側(cè)部分處于熔融狀態(tài)，但是其外側(cè)部分較硬。因此，長絲碳纖維強化粒料RF維持其形狀不變地在傳送帶83上移動。另外，密集于樹脂部RE的內(nèi)側(cè)附近的長絲碳纖維F在樹脂部RE內(nèi)移動，并均勻地擴展于樹脂部RE中。
[0073]傳送帶83上的長絲碳纖維強化粒料RF不久之后從傳送帶83落下。在從傳送帶83落下的落下地點的正下方設(shè)置連結(jié)管90。因此，長絲碳纖維強化粒料RF被導(dǎo)入連結(jié)管90，并且經(jīng)由該連結(jié)管90被供給至注塑缸60內(nèi)。在該情況下，連結(jié)管90的下部開口面向注塑缸60內(nèi)的注塑螺桿70的后端部附近。因此，長絲碳纖維強化粒料RF從連結(jié)管90被供給至注塑缸60內(nèi)的空間且為注塑缸60與注塑螺桿70的后端部附近之間的空間。此時，由于長絲碳纖維強化粒料RF處于構(gòu)成其外側(cè)部分的樹脂部RE未熔融的固化狀態(tài)，所以能夠以不會粘于注塑缸60的供給口的方式順利地被供給至注塑缸60內(nèi)。
[0074]被供給至注塑缸60內(nèi)的長絲碳纖維強化粒料RF由于注塑螺桿70的旋轉(zhuǎn)而被混合。此處，雖然注塑螺桿70是壓縮比為1.0的無壓縮螺桿，混合、壓縮樹脂的能力較小，但是由于在被供給至注塑螺桿70的時刻長絲碳纖維強化粒料RF的內(nèi)側(cè)部分軟化、熔融，所以即使通過從這種無壓縮螺桿亦即注塑螺桿70承受的旋轉(zhuǎn)力也能夠容易地混合長絲碳纖維強化粒料RF。而且，樹脂由于來自注塑缸60的熱而熔融，并且長絲碳纖維F均勻地分散于熔融樹脂中。另外，在用膠結(jié)劑等結(jié)合長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F彼此的情況下，由于膠結(jié)劑也承受來自長絲碳纖維F的熱而軟化、熔融，所以能夠弱化長絲碳纖維F彼此的結(jié)合力。因此，能夠通過注塑螺桿70的旋轉(zhuǎn)容易地將長絲碳纖維強化粒料RF內(nèi)的長絲碳纖維F分絲。而且，分絲后的長絲碳纖維F均勻地分散于熔融樹脂中。這樣，從噴嘴11注塑含有均勻地分散后的長絲碳纖維F的熔融樹脂。并且，注塑螺桿70是壓縮比為1.0的無壓縮螺桿，并且由于注塑螺桿70在注塑缸60內(nèi)旋轉(zhuǎn)而作用于通過注塑螺桿70與注塑缸60之間的熔融樹脂以及長絲碳纖維的剪切力較小。因此，能夠抑制分散于熔融樹脂中的長絲碳纖維F由于剪切力而過度折損的情況。
[0075]如上所述，本實施方式的注塑成型裝置2具備:微波加熱器82，其選擇性地加熱以聚丙烯樹脂作為主成份的樹脂部RE中含有多個長絲碳纖維F的長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F ;注塑缸60，其被供給被微波加熱器82加熱后的長絲碳纖維強化粒料RF ；以及注塑螺桿70，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于注塑缸60內(nèi)并且混合被供給至注塑缸60內(nèi)的長絲碳纖維強化粒料RF。另外，注塑螺桿70是壓縮比為1.0的無壓縮螺桿。
[0076]根據(jù)本實施方式，通過用微波加熱器82選擇性地加熱在樹脂部RE的內(nèi)部埋入有多個長絲碳纖維F的長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F，能夠以形成為內(nèi)部熔融狀態(tài)的方式加熱長絲碳纖維強化粒料RF。另外，由于將內(nèi)部熔融狀態(tài)下的長絲碳纖維強化粒料RF供給至注塑缸60，所以即使注塑螺桿70是無壓縮螺桿，也能夠充分混合樹脂，并且能夠?qū)㈤L絲碳纖維F均勻分散于樹脂中。另外，由于注塑缸70是無壓縮螺桿，所以作用于熔融樹脂以及長絲碳纖維的剪切力較小。因此，能夠抑制長絲碳纖維F因剪切力而過度折損的情況。
[0077]以上，雖然對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是本發(fā)明不限定于上述實施方式。例如，在上述第一實施方式中，分散輸送螺桿部22是無壓縮螺桿，但也可以是壓縮比為1.0?2.0的范圍的低壓縮螺桿。只要是上述范圍的壓縮比，就能夠抑制長絲碳纖維的過度折損。另外，在上述第二實施方式中，注塑螺桿70是無壓縮螺桿，但是也可以是壓縮比為
1.0?2.0的范圍的低壓縮螺桿。只要是上述范圍的壓縮比，就能夠抑制長絲碳纖維的過度折損。
[0078]另外，在上述第一實施方式以及第二實施方式中，不出了一邊用傳送帶33、38輸送(移動)長絲碳纖維聚集體S —邊對其加熱的例子，但是也可以一邊用除此之外的輸送裝置(例如轉(zhuǎn)鼓式、螺桿式、混合式、流動干燥式)輸送長絲碳纖維聚集體S —邊對其加熱。此外，確認了在第一實施方式中，在用微波加熱器32加熱長絲碳纖維聚集體S時，若長絲碳纖維聚集體S重疊，則會發(fā)生長絲碳纖維聚集體S彼此導(dǎo)通而產(chǎn)生火花、從而著火燃燒、進而在長絲碳纖維聚集體S產(chǎn)生燒損的情況。因此，在加熱長絲碳纖維聚集體S時，優(yōu)選長絲碳纖維聚集體S彼此以不重疊的方式隔開適當?shù)拈g隔(例如10_左右的間隔)并一邊移動各長絲碳纖維聚集體S —邊對其加熱。
[0079]另外，在上述實施方式中，示出了用微波加熱器加熱長絲碳纖維聚集體S、L的例子，但是只要是能夠弱化長絲碳纖維聚集體S、L中的長絲碳纖維的結(jié)合力的加熱方式，則可以是任意加熱方式。例如也可以是熱風(fēng)加熱。其中，為了瞬間加熱長絲碳纖維聚集體S、L，優(yōu)選微波加熱器那樣的電磁波加熱器。在該情況下，只要根據(jù)所加熱的長絲碳纖維或膠結(jié)劑來設(shè)定電磁波的波長即可。
[0080]另外，在上述第二實施方式中，雖然為了加熱長絲碳纖維強化粒料RF中的長絲碳纖維F而使用微波加熱器，但是只要根據(jù)所使用的強化纖維、膠結(jié)劑，利用能夠射出最易被它們吸收的波長的電磁波的加熱器(例如射出近紅外線的加熱器(鹵素燈)、射出遠紅外線的加熱器(例如陶瓷加熱器)等)即可。另外，只要是能夠選擇性地加熱長絲碳纖維F、膠結(jié)劑的裝置，則也可以不是電磁波加熱器。
[0081]另外，在上述第一實施方式以及第二實施方式中，使用長絲碳纖維作為強化纖維，但是也可以使用除此之外的強化纖維例如玻璃纖維、芳綸纖維、硼纖維、聚乙烯纖維。在該情況下，為了加熱這些纖維，也可以使用熱風(fēng)加熱器、遠紅外線加熱器作為加熱器。另外，為了提高纖維的分散性，也可以在螺桿前端設(shè)有馬多克(Maddock)型、杜爾麥基(Dulmage)型、銷型等混合元件。這樣，本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠變形。
【權(quán)利要求】
1.一種注塑成型裝置，其特征在于，具備: 加熱裝置，其加熱通過膠結(jié)劑結(jié)合多個強化纖維而成的強化纖維聚集體； 注塑缸，其被供給熱可塑性樹脂以及被所述加熱裝置加熱后的強化纖維聚集體； 第一螺桿，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于所述注塑缸內(nèi)，并且在所述注塑缸內(nèi)壓縮且混合被供給至所述注塑缸內(nèi)的熱可塑性樹脂； 第二螺桿，其配設(shè)于所述注塑缸內(nèi)且以與所述第一螺桿一體旋轉(zhuǎn)的方式與所述第一螺桿的前端連接，并且使被供給至所述注塑缸內(nèi)的強化纖維聚集體分絲且使分絲后的強化纖維分散于熱可塑性樹脂中； 樹脂供給部，其將熱可塑性樹脂供給至所述注塑缸內(nèi)的、與所述第一螺桿之間的空間內(nèi)；以及 強化纖維供給部，其將 被所述加熱裝置加熱后的強化纖維聚集體供給至所述注塑缸內(nèi)的、與所述第二螺桿之間的空間內(nèi)， 所述第二螺桿是具有不會因由于所述第二螺桿在所述注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)而作用于強化纖維的剪切力引起強化纖維過度折損的低壓縮比的低壓縮螺桿或無壓縮螺桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑成型裝置，其特征在于， 所述第二螺桿的壓縮比為1.0~2.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注塑成型裝置，其特征在于， 所述第二螺桿的L/D的范圍為10~15之間的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項所述的注塑成型裝置，其特征在于，所述加熱裝置是輸出具有所述強化纖維或所述膠結(jié)劑會吸收的波長的電磁波的電磁波加熱裝置。
5.一種注塑成型裝置，其特征在于，具備: 選擇性加熱裝置，其選擇性地加熱熱可塑性樹脂中含有多個強化纖維的纖維強化粒料中的所述強化纖維； 注塑缸，其被供給被所述選擇性加熱裝置加熱后的所述纖維強化粒料；以及注塑螺桿，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)于所述注塑缸內(nèi)，并且混合被供給至所述注塑缸內(nèi)的所述纖維強化粒料， 所述注塑螺桿是具有不會因由于所述注塑螺桿在所述注塑缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)而作用于強化纖維的剪切力引起強化纖維過度折損的低壓縮比的低壓縮螺桿或無壓縮螺桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的注塑成型裝置，其特征在于， 所述選擇性加熱裝置是輸出具有所述強化纖維會吸收的波長的電磁波的電磁波加熱>j-U ρ?α裝直。
【文檔編號】B29C45/72GK103660125SQ201310389123
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】井沢省吾, 原洋樹, 樋口亮平 申請人:愛信精機株式會社