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公開番号2025040540
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147397
出願日2023-09-12
発明の名称接合方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B29C 65/18 20060101AFI20250317BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】二つの熱可塑複合部材の熱融着の際に生じるはみ出しの形態を制御すること。
【解決手段】第1被接合体と、第1被接合体よりも平面積の小さい第2被接合体とを、積層する第1ステップと、
第2被接合体の側からヒータによる加熱および加圧を行う第2ステップと、を備え、
第2ステップにおいて、第2被接合体とヒータとの間にレジンダムが介在されるとともに、
レジンダムは、
表裏の一方の面がヒータに接し、表裏の他方の面が第2被接合体に接する基体と、
基体の周縁から基体から離れる向きに延び、第2被接合体の側面に対向する形態制御面を有するダム本体と、を備える、熱融着による接合方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１被接合体と、前記第１被接合体よりも平面積の小さい第２被接合体とを、積層する第１ステップと、
前記第２被接合体の側からヒータによる加熱および加圧を行う第２ステップと、を備え、
前記第２ステップにおいて、前記第２被接合体と前記ヒータとの間にレジンダムが介在されるとともに、
前記レジンダムは、
表裏の一方の面が前記ヒータに接し、表裏の他方の面が前記第２被接合体に接する基体と、
前記基体の周縁から前記基体から離れる向きに延び、前記第２被接合体の側面に対向する形態制御面を有するダム本体と、を備える、
熱融着による接合方法。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記形態制御面と前記側面の間に樹脂溜まりが設けられる、
請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記形態制御面は、前記基体から離れる向きに末広がりとされる、
請求項１に記載の接合方法。
【請求項４】
前記形態制御面は、丸みを帯びている、
請求項１に記載の接合方法。
【請求項５】
前記ダム本体の前記第１被接合体に対向する端部は前記第１被接合体から離れ、前記第１被接合体と前記端部の間に隙間が生じている、
請求項１に記載の接合方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱可塑複合部材を熱融着により接合する方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば航空機の構造材向けの熱可塑複合部材の熱融着技術として熱伝導融着がある。熱伝導融着は熱可塑複合部材の外表面にヒータを接触させ、材料内部にヒータが発する熱を伝熱させ、融点を超えるまで融着界面を溶融しつつ圧力を加える。航空機の構造材に用いられる熱可塑複合部材は典型的には炭素繊維可塑化強化プラスチック（Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics：ＣＦＲＴＰ）からなる。
熱融着の際に加圧した状態で融点を超える温度まで昇温するために、例えば図７に示されるように、融着対象部材の周縁から繊維および樹脂が外側に向けてはみ出すことがある。このはみ出しが生じた接合部材は、所望するよりも必要以上に板厚が減少したり、所望するよりもＶｆ（Fiber Volume content：繊維体積含有率）が少なくなるために強度が低下したりする。また、はみ出し部分が、後工程で他の部材に干渉し組立ができない、脱落してコンタミネーションを起こしたりする。
【０００３】
例えば、特許文献１は、上型と下型で形成されるキャビティの少なくとも一部が開放されており、かつ開放されたキャビティの端部に、上型および下型の各々の成形面に続いて冷却フィンが設置されている熱可塑性複合材料用成形型を開示する。
【０００４】
また、特許文献２は、アルミニウム箔が積層された熱可塑性プラスチックの互いの熱可塑性プラスチック突き合せて溶着する際に、圧力が小さい１段目の加圧圧縮を行い、ついで、１段目より高い圧力で２段目の加圧圧縮することを提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平０５－１２４０４２号公報
特開平１１－１２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、単一の熱可塑性複合部材を成形する技術に関するものであり、積層されている二つの熱可塑複合部材の熱融着に関して示唆を与えない。
特許文献２は、二つの熱可塑複合部材の熱融着を開示する。しかし、引用文献２は、接合部の熱可塑性プラスチックをフランジの内側方向に排除して、内側に熱可塑性プラスチックの樹脂溜りを作って熱可塑性プラスチックをシールして接着力の強いシール層を得ようとするものである。したがって、特許文献２は、上述したはみ出しについて示唆を与えない。
以上より、本開示は、二つの熱可塑複合部材の熱融着の際に生じるはみ出しの形態を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る接合方法は、
第１被接合体と、第１被接合体よりも平面積の小さい第２被接合体とを、積層する第１ステップと、
第２被接合体の側からヒータによる加熱および加圧を行う第２ステップと、を備え、
第２ステップにおいて、第２被接合体とヒータとの間にレジンダムが介在される。
レジンダムは、
表裏の一方の面がヒータに接し、表裏の他方の面が第２被接合体に接する基体と、
基体の周縁から期待から離れる向きに延び、第２被接合体の側面に対向する形態制御面を有するダム本体と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、第２被接合体とヒータとの間にレジンダムが介在される状態で熱融着を行うことにより、はみ出しの形態を制御することができる。したがって、本開示によれば、はみ出しが生じたとしても、はみ出しによる弊害を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る熱融着方法を実施する装置構成を示す側面図である。
図１の装置を示す平面図である。
実施形態の熱融着により得られた接合体を示す図である。
実施形態に含まれる複数の変形例であり、熱融着の前の状態を示す図である。
実施形態に含まれる複数の変形例であり、熱融着の後の状態を示す図である。
実施形態による接合体であり、上側がフィレットあり、下側がフィレットなしを示す図である。
はみ出しの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態について説明する。
実施形態は、熱可塑複合材料、例えば炭素繊維可塑化強化プラスチック（以下、ＣＦＲＴＰ）を熱融着により接合する方法および装置に関する。本実施形態による接合手法は、例えば二つのＣＦＲＴＰ部材の接合境界部分からの繊維を含む樹脂のはみ出す形態を制御することで、樹脂のはみ出しによる弊害を抑えることを目的とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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