本發明涉及一種由將熱塑性樹脂含浸于纖維而成的纖維增強熱塑性樹脂形成的帶的制造方法以及制造裝置。
背景技術:
以往,作為有關碳素纖維增強熱塑性樹脂帶的制造技術,例如已知有專利文獻1記載的技術。該方法中使用噴嘴。該噴嘴具有噴嘴上部部件和噴嘴下部部件,在兩者間形成具有130μm以下的規定的間隔的狹縫。該噴嘴還具有朝使噴嘴上部部件和噴嘴下部部件之間的間隔互相縮小的方向對該兩個部件施力的施力機構。所述方法具有通過使含浸了熱塑性樹脂的碳素纖維束通過所述噴嘴的狹縫,從而從該噴嘴拔出帶厚度130μm以下的熱塑性樹脂含浸帶的工序。
所述專利文獻1的說明書第0026段記載了在下游側狹縫噴嘴蓄積細毛,從而熔融樹脂接觸面的表面壓力上升,伴隨該表面壓力的上升而相當于所述施力機構的壓力缸的推壓力下降,從而容許噴嘴上部部件的上升及/或噴嘴下部部件的下降,據此,細毛與帶一起從所述下游側狹縫噴嘴拔出而消除細毛的蓄積,該細毛的蓄積的抑制能夠抑制纖維的斷開。
但是,所述專利文獻1記載的技術、即、向使形成狹縫的噴嘴上部部件和噴嘴下部部件的間隔互相縮小的方向對兩部件施加力的技術用于防止纖維增強熱塑性樹脂帶的制造過程中的纖維的斷開,并不考慮制造開始時的狀況。對此,本申請發明人發現了在纖維增強熱塑性樹脂帶的制造開始時尤其較多地發生纖維斷開。如果在發生此種纖維斷開的狀態下繼續運轉,則斷開的纖維堵塞噴嘴,有可能導致構成帶的纖維整體斷開。該問題在制造纖維含有率高且帶厚度薄的纖維增強熱塑性樹脂帶的情況下尤其顯著。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利公開公報特開2007-118216號
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種纖維增強熱塑性樹脂帶的制造方法及裝置,能夠防止在其制造開始時發生纖維斷開。
所提供的纖維增強熱塑性樹脂帶的制造方法包括:樹脂含浸工序,使纖維束開松,并使熔融的熱塑性樹脂含浸于該纖維束;以及噴嘴通過工序,使經過了所述樹脂含浸工序的所述纖維束通過形成在噴嘴的狹縫而使其成為帶狀。所述噴嘴通過工序包括如下步驟:在制造開始時,在使所述狹縫的間隙尺寸大于正規的尺寸的狀態下使所述纖維束通過該狹縫,其中,該正規的尺寸對應于所述纖維增強熱塑性樹脂帶的目標厚度尺寸,在制造開始后,當滿足規定的條件時,將所述狹縫的間隙尺寸變更為所述正規的尺寸后使所述纖維束通過該狹縫。
此外,所提供的纖維增強熱塑性樹脂帶的制造裝置包括:樹脂含浸裝置,使纖維束開松,并使熔融的熱塑性樹脂含浸于該纖維束;以及噴嘴,被設置在所述樹脂含浸裝置的容器的出口部,形成有能夠讓含浸了所述熱塑性樹脂的所述纖維束通過的狹縫,使所述纖維束通過該狹縫而成為帶形狀。所述噴嘴具有尺寸切換機構,該尺寸切換機構能夠使該噴嘴所形成的所述狹縫的間隙尺寸在正規的尺寸與大于該正規的尺寸的制造開始用尺寸之間切換,其中,所述正規的尺寸相當于所述纖維增強熱塑性樹脂帶的目標厚度尺寸。
附圖說明
圖1是本發明的實施方式所涉及的纖維增強熱塑性樹脂帶的制造裝置的示意圖。
圖2是包含在所述制造裝置的送料機(feeding machine)的放大圖。
圖3A是包含在所述制造裝置的噴嘴的放大圖。
圖3B是從圖1的箭頭A1方向觀察包含在所述制造裝置中的所述噴嘴的圖。
圖4是從所述箭頭A1方向觀察制造開始時的所述噴嘴的狀態的圖。
圖5是從所述箭頭A1方向觀察包含在所述制造裝置中的帶槽輥的圖。
圖6是所述制造裝置的俯視圖。
圖7A是表示變形例所涉及的噴嘴的局部剖面側視圖,且為相當于圖3A的圖。
圖7B是表示所述變形例所涉及的噴嘴的正視圖,且為相當于圖3B的圖。
具體實施方式
下面,參照附圖說明本發明的實施方式。具體而言,說明纖維增強熱塑性樹脂帶的制造裝置的結構,并說明纖維增強熱塑性樹脂帶的制造方法。
(關于纖維增強熱塑性樹脂帶的制造裝置)
圖1表示所述實施方式所涉及的纖維增強熱塑性樹脂帶的制造裝置100。該制造裝置100用于一邊搬送纖維束8一邊制造纖維增強熱塑性樹脂帶,包括從其搬送方向的上游側依次排列的送料機1、預熱機2、樹脂含浸裝置3、噴嘴18、冷卻輥部4、冷卻部5、取回機6以及卷取機7。
<送料機>
送料機1包括繞線管11、導桿12、調節輥13以及導輥14以及圖2所示的張力調整機構31。
在所述繞線管11纏繞有纖維束8,該纖維束8是例如12000根程度的纖維互相束在一起而成。構成本實施方式所涉及的所述纖維束8的纖維是碳素纖維,但本發明并不限定于此。構成本發明所涉及的纖維束的纖維例如可使用玻璃纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維、金屬纖維、由包含聚苯并噻唑、聚苯并噁唑等的含雜環聚合物制得的纖維等連續纖維。此外,也能使用將非連續的纖維紡織成絲的天然植物纖維。此外,作為碳素纖維可使用聚丙烯腈(PAN)類、石油煤瀝青類、人造纖維類、木質素類等碳素纖維。
所述導桿12具有圓形的剖面,但被配置成不以其中心軸為中心旋轉。另一方面,調節輥13及導輥14具有圓形的剖面,且被配置成以其中心軸為中心旋轉。而且,調節輥13以其旋轉中心軸能夠在上下方向上移動的方式被配置成能夠升降。
所述纖維束8從所述繞線管11放出,分別接觸于所述導桿12、所述調節輥13及所述導輥14并被搬送。此時,纖維束8被施加恒定的張力。該張力由調節輥13及所述張力調整機構31調整。用于搬送(輸送)纖維束8的力通過取回機6的取回而被施加。即,纖維束8一邊被施加恒定的張力,一邊被取回機6取回。
所述張力調整機構31以使作用于所述纖維束8的張力保持恒定的方式工作。該張力調整機構31如圖2所示地具有:連接于所述調節輥13的中心軸的棒部件32;設置于棒部件32的張力附加平衡塊33;連接于棒部件32的角度檢測器34;使繞線管11旋轉的馬達35以及控制器36。
所述棒部件32具有連接于所述調節輥13的前端部和作為其相反側的端部的基端部,并以容許所述調節輥13的升降的方式被配置成能夠以所述基端部為中心轉動。所述張力附加平衡塊33利用作用于該張力附加平衡塊33的重力而向所述調節輥13施加恒定大小的向下的作用力。所述角度檢測器34檢測出以所述基端部為中心的所述棒部件32的轉動角度。
所述控制器36與所述馬達35以及所述角度檢測器34電連接。控制器36調節馬達35的旋轉速度,以使角度檢測器34檢測出的角度處于規定的范圍內。據此,使從繞線管11放出的纖維束8的張力保持恒定。該張力的控制有助于在后述的樹脂含浸裝置3中纖維束8穩定地開松。施加于纖維束8的張力例如優選300g,纖維束8的輸送速度例如優選3m/分鐘。
使從所述繞線管11放出的纖維束8的張力恒定的機構并不限定于所述張力調整機構31。例如,利用基于纖維束8的輸送速度和繞線管11的轉速,計算出纏繞在繞線管11的纖維束8的直徑的機構以及包含粉末制動器(powder brake)等并調整所述繞線管11的制動力矩的機構也能使纖維束8的張力恒定。
<纖維預熱機>
從送料機1放出的纖維束8被輸送到預熱機2。預熱機2將纖維束8例如加熱至約100℃(預熱工序)。據此,附著于纖維束8的上膠劑(sizing agent)軟化,使接下來的工序的纖維束8的開松以及向纖維束8的熱塑性樹脂的含浸變得容易。預熱機2中的所述上膠劑可使用公知的上膠劑,用于使多個纖維成束而容易操作。
<樹脂含浸裝置以及噴嘴>
從預熱機2出來的纖維束8經由導輥15而被輸送到樹脂含浸裝置3。樹脂含浸裝置3將纖維束8開松并使熔融的熱塑性樹脂含浸于纖維束8。在該樹脂含浸裝置3中纖維束8被開松,并且,熔融的熱塑性樹脂被含浸于纖維束8(樹脂含浸工序)。
樹脂含浸裝置3具有容器3a、擠出機17以及多個含浸輥16。容器3a呈在纖維束8的搬送方向上長的筒狀,貯存熔融的熱塑性樹脂。該熔融的熱塑性樹脂的溫度例如為230℃。所述擠出機17連接于容器3a,向該容器3a內供給熔融的熱塑性樹脂。
在本實施方式中使用的熱塑性樹脂是聚丙烯,但并不限定于此。該熱塑性樹脂可使用例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(尼龍6、尼龍66等)、聚縮醛、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈低密度聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚酰亞胺、聚苯乙烯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚酮、聚醚醚酮等。
所述多個含浸輥16在所述容器3a內沿纖維束8的搬送方向以規定的間隔而被配置。各含浸輥16具有圓形的剖面,并被配置成以其中心軸為中心旋轉,通過一邊接觸于所述纖維束8一邊旋轉,從而將纖維束8搬送到下游側。代替所述各含浸輥16也可以使用導桿。導桿具有圓形的剖面但被配置成不以其中心軸為中心旋轉。
纖維束8在如上所述地貯存熔融的熱塑性樹脂的容器3a內分別接觸于多個含浸輥16,并以鋸齒狀通過容器3a內。即,交替進行含浸輥16向纖維束8的下表面的接觸和含浸輥16向纖維束8的上表面的接觸,并且,纖維束8通過容器3a內。各含浸輥16通過所述接觸使纖維束8開松,進而熔融的熱塑性樹脂含浸于纖維束8。
在此,纖維束8的開松是指將構成該纖維束8的多個纖維沿垂直于該纖維束8的長度方向(搬送方向)的寬度方向展開而排列,從而使該纖維束8平坦的加工。因此,伴隨該開松的進展,纖維束8的寬度增大且厚度減小。
所述含浸輥16的個數根據纖維束8的開松程度以及向纖維束8的熱塑性樹脂的含浸程度而被調整。如果含浸輥16的個數過多,則纖維束8過于開松,纖維束8的寬度方向的兩端的纖維密度變高。而且,如果含浸輥16的個數過多,則纖維束8的張力過大而容易引起纖維斷開。反之,如果含浸輥16的個數過少,則纖維束8的開松不充分,纖維束8的寬度方向的中央的纖維密度變高,或向纖維束8的熱塑性樹脂的含浸不充分。
所述噴嘴18被設置在所述容器3a的出口部,對從所述容器3a排出的纖維束8的形狀進行整形。噴嘴18包圍由長方形的狹縫形成的開口,經過了所述樹脂含浸工序的纖維束8通過該狹縫(噴嘴通過工序)。通過了噴嘴18的纖維束8成為寬度變大且厚度縮小的帶形狀。即,噴嘴18一邊使含浸了熱塑性樹脂的纖維束8成為帶形狀,一邊容許其通過。下面,有時將通過了噴嘴18并整形為帶形狀的纖維束8稱為帶9。噴嘴18的溫度例如優選230℃。
如圖3A及圖3B所示,噴嘴18具有第一噴嘴部件18a、第二噴嘴部件18b、左右一對墊板(第一墊板)41、左右一對導板42、以及不同于所述一對墊板41的左右一對墊板(第二墊板)43。
該實施方式所涉及的所述第一噴嘴部件18a及第二噴嘴部件18b以在上下方向上彼此相向的方式分別沿上下而被配置。所述一對墊板41及所述一對墊板43可選擇其一地而在噴嘴18的寬度方向(左右方向)的兩端位置夾在所述第一噴嘴部件18a與所述第二噴嘴部件18b之間,據此,在第一噴嘴部件18a與第二噴嘴部件18b之間形成長方形的狹縫s。因此,該狹縫s的間隙尺寸在正規的尺寸L1與制造開始用尺寸L0(>L1)之間選擇,正規的尺寸L1相當于所述一對墊板41所具有的第一厚度尺寸,制造開始用尺寸L0相當于所述一對墊板43所具有的第二厚度尺寸。所述一對墊板41及所述一對墊板43均配置在不抵接于通過噴嘴18的纖維束8的位置。即,墊板41之間的間隔以及墊板43之間的間隔大于所要制造的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度。
所述一對導板42以覆蓋所述噴嘴18的遠端的開口的左右兩端部的方式被配置,使用螺絲等而被安裝于所述第一噴嘴部件18a及第二噴嘴部件18b。一對導板42隔開與所制造的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度相同的尺寸,即規定該寬度的間隔Wg而被配置。據此,通過了噴嘴18的開口的帶9的寬度與要制造的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度一致。該一對導板42的間隔Wg、即要制造的纖維增強熱塑性樹脂帶應具有的寬度例如為15mm。
形成在所述噴嘴18并容許纖維束8的通過的所述狹縫s的間隙尺寸可通過更換夾在第一噴嘴部件18a與第二噴嘴部件18b之間的墊板而變更。圖4是從圖1的箭頭A1方向觀察制造開始時的噴嘴18的圖,圖3B是從該箭頭A1方向觀察制造開始后滿足規定的條件的階段的該噴嘴18的圖。在纖維增強熱塑性樹脂帶的制造開始時,使用圖4所示的一對墊板43、即具有大于圖3B所示的墊板41所具有的第一厚度尺寸的第二厚度尺寸的墊板43,也就是說第二墊板。這些墊板43所具有的第二厚度尺寸大于所要制造的所述纖維增強熱塑性樹脂帶的厚度尺寸、即目標厚度尺寸。也就是說,在纖維增強熱塑性樹脂帶的制造開始時,如圖4例示,狹縫s的間隙尺寸被設定為比相當于所述目標厚度的尺寸L1大的制造開始用尺寸L0(>L1)。并且,制造開始后,如果達到規定的條件則將墊板43更換為墊板41,據此,狹縫s的間隙尺寸從所述制造開始用尺寸L0變更為圖3B例示的正規的尺寸L1,也就是說相當于所述目標厚度尺寸的尺寸。由此,該第一噴嘴部件18a、第二噴嘴部件18b及墊板41、43構成能夠將所述狹縫s的間隙尺寸在正規的尺寸L1與大于該正規的尺寸L1的制造開始用尺寸L0之間切換的尺寸切換機構。
所述“規定的條件”例如是“制造開始后,經過了規定的時間”。即,“如果達到規定的條件”換句話來講例如是“如果經過了規定的時間”。另外,噴嘴的狹縫s的間隙尺寸可變的結構并不限定于本實施方式的結構。
將纖維束8通到樹脂含浸裝置3的容器3a內的階段,即制造開始前的階段,纖維束8并未充分開松。在該狀態下,如果從薄的狹縫拔出纖維束8,則在狹縫部分纖維與噴嘴18較強地接觸而容易發生纖維斷開,如果發生該纖維斷開的狀態下繼續運轉,則斷開的纖維堵塞噴嘴18,可能導致纖維整體(帶)斷開。為防止此種情況發生,進行所述狹縫s的間隙尺寸的變更。
“制造開始時”是指由取回機6開始了纖維束8的取回的時間。正規的尺寸L1是對應于要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶應具有的厚度尺寸、即目標厚度尺寸的尺寸。
所述“規定的條件”例如也可以是在纖維束8到達噴嘴18的狹縫s部分前的位置(例如在樹脂含浸裝置3的容器3a內),纖維束8開松至所要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度的情況。基于所要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度及厚度、作為材料的纖維的種類以及熱塑性樹脂的種類,決定構成通到狹縫s的纖維束8的纖維的根數(例如12000根)。因此,如果纖維束8開松至所要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度,含浸了熱塑性樹脂的纖維束8的厚度大致成為所要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶的厚度。
或者,所述的“規定的條件”也可以是基于取回機6的帶9的取回速度的條件。該取回速度、即纖維增強熱塑性樹脂帶的制造速度在其制造開始時(裝置的運轉開始時)被設定為小于正規的取回速度(用于制造的速度)的速度,以防止所述帶9的斷開。并且,從經過了某種程度的時間后,帶9的取回速度增加至規定的取回速度。由此,如果以帶9的取回速度隨著時間經過而增加為前提,“規定的條件”也可以是帶9的取回速度達到規定的取回速度。
或者,所述的“規定的條件”也可以是纖維束8開松至獲得所要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶所應具有的寬度即目標寬度為止、且帶9的取回速度達到規定的取回速度的情況。
另外,所述的“如果經過了規定的時間”是指不對時間設定特別地設置依據,可以是如果經過了任意設定的時間的情況。
如圖1、圖5及圖6所示,多個含浸輥16中最接近噴嘴18的位置的含浸輥16是帶槽輥19,該帶槽輥19如圖5所示形成有槽19a。本實施方式所涉及的帶槽輥19為一個,但是也可在靠近噴嘴18的一側設置兩個以上的帶槽輥。此外,代替含浸輥16也可使用導桿并在該導桿設置槽。
如圖5所示,所述槽19a被形成在所述帶槽輥19的軸向中央部位,具有與所要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度即目標寬度同等的寬度Wc。帶槽輥19容許纖維束8通過該槽19a的部分,據此,防止開松的纖維束8的寬度超過所要制造(所需)的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度(目標寬度)。該槽19a的寬度Wc與圖3B所示的一對導板42的間隔Wg的尺寸相同。
在該實施方式中,考慮變更所要制造的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度時的方便性,相對于帶槽輥19位于上游側的含浸輥16為沒有槽的具有圓筒狀的外周面的平輥。或者,含浸輥16也可以全部為帶槽輥19。
如圖6所示,包含帶槽輥19的多個含浸輥16的寬度方向的中心以及噴嘴18的寬度方向的中心俯視時配置在單一直線上。這可使纖維束8在該直線上輸送,據此,抑制所要制造的纖維增強熱塑性樹脂帶內的纖維密度發生偏差。
<冷卻輥部>
如圖1所示,通過了所述噴嘴18的帶9被輸送到所述冷卻輥部4。冷卻輥部4包括從所述帶9的搬送方向的上游至下游依次排列的冷卻輥20以及冷卻輥21。冷卻輥20、21通過轉動接頭(未圖示)而被供給的冷卻水被保持為恒定溫度(例如20℃前后)。冷卻輥20、21一邊將該帶9輸送到下游側一邊冷卻(冷卻工序)。
通過了所述噴嘴18的帶9的溫度為熱塑性樹脂的熔點以上。因此,剛通過噴嘴18后的帶9中被含浸的熱塑性樹脂未固化,具有在輸送過程中在寬度方向上發生纖維的疏密的傾向。冷卻輥20快速冷卻剛通過所述噴嘴18后的帶9。詳細而言,冷卻輥20冷卻所述帶9的表面,圖中為上表面。接著,冷卻輥21冷卻所述帶9的背面(圖中為下表面)。通過這些冷卻,在帶9的寬度方向上發生纖維的疏密之前,包含在帶9的熱塑性樹脂固化。
<冷卻部>
在所述冷卻輥部4被冷卻的帶9被輸送到圖1所示的所述冷卻部5。冷卻部5對帶9進行水冷。冷卻部5例如為水冷池。冷卻部5也可對帶9進行空冷。此外,如果冷卻輥部4的冷卻充分,則也可省略冷卻部5。
<取回機以及卷取機>
在冷卻部5被冷卻的帶9被輸送到取回機6。取回機6取回被冷卻的帶9。卷取機7卷取被取回到取回機6的帶9。
(驗證實驗)
使用與圖1所示的制造裝置一樣的裝置進行了驗證所述的效果、即基于纖維增強熱塑性樹脂帶的制造開始時使狹縫s的間隙尺寸大于正規的尺寸、并在制造開始后,如果經過了規定的時間,則將狹縫s的間隙尺寸變更為所述正規的尺寸的纖維斷開防止效果的實驗。具體而言,該驗證實驗針對后述的實施例及比較例而進行。
在所述實施例及所述比較例中,構成所述纖維束8的纖維均使用絲根數12000根、纖細度800g/1000m、密度1.76的碳素纖維,所述熱塑性樹脂使用了聚丙烯樹脂。狹縫s的通常的間隙尺寸(正規的尺寸)為0.06mm。
在所述實施例中,制造開始時,通過使用圖4所示的厚的一對墊板43,從而狹縫s的間隙尺寸被設定為作為制造開始用尺寸的0.15mm。并且,制造開始后,在經過了規定的時間時,一旦停止纖維束8的搬送,其后將所述一對墊板43更換為比其薄的一對墊板41,從而狹縫s的間隙尺寸被變更為作為正規的尺寸的0.06mm而重新開始制造。該實施例共計進行了五次,均未發生纖維斷開。
在所述比較例中,從制造開始時狹縫s的間隙尺寸為0.06mm而以該狀態繼續運轉。該比較例也進行了共計五次,其中四次發生了纖維斷開。該結果表示,制造開始時使狹縫s的間隙尺寸大于正規的尺寸,能夠顯著降低纖維斷開的頻度。
(噴嘴的變形例)
圖7A及圖7B表示變形例所涉及的噴嘴22。該噴嘴22具有彼此相向而被配置的第一噴嘴部件22a和第二噴嘴部件22b。在所述第一噴嘴部件22a形成有槽22d,該槽22d構成具有相當于寬度尺寸W及正規的間隙尺寸的間隙尺寸T的狹縫s。在纖維增強熱塑性樹脂帶的制造開始時,在槽22d的寬度方向的兩外側的位置,在第一噴嘴部件22a與第二噴嘴部件22b之間夾入未圖示的一對墊板,從而狹縫s的間隙尺寸擴大為大于正規的尺寸。并且,在滿足規定的條件的階段,去除所述墊板而使所述間隙尺寸縮小至所述正規的尺寸,在該狀態下,重新開始裝置的月運轉,從而能夠制造具有對應于該正規的尺寸的厚度的纖維增強熱塑性樹脂帶。
如上所述,提供纖維增強熱塑性樹脂帶的制造方法以及制造裝置,能夠防止在其制造開始時發生纖維斷開。
所提供的纖維增強熱塑性樹脂帶的制造方法包括:樹脂含浸工序,使纖維束開松,并使熔融的熱塑性樹脂含浸于該纖維束;以及噴嘴通過工序,使經過了所述樹脂含浸工序的所述纖維束通過形成在噴嘴的狹縫而使其成為帶狀,其中,所述噴嘴通過工序包括如下步驟:在制造開始時,在使所述狹縫的間隙尺寸大于正規的尺寸的狀態下使所述纖維束通過該狹縫,其中,該正規的尺寸對應于所述纖維增強熱塑性樹脂帶的目標厚度尺寸,在制造開始后,當滿足規定的條件時,將所述狹縫的間隙尺寸變更為所述正規的尺寸后使所述纖維束通過該狹縫。
根據該方法,在纖維增強熱塑性樹脂帶的制造開始時,即使纖維束的開松不充分,也可通過使狹縫的間隙尺寸大于相當于所述帶的目標厚度尺寸的正規的尺寸,從而能夠防止纖維與噴嘴在狹縫部分較強地接觸而導致纖維斷開,進而防止其斷開的纖維堵塞噴嘴而使纖維整體(帶)斷開。制造開始后,在滿足規定的條件的階段,例如在經過規定的時間后,纖維束的開松進展,因此,此時即使將狹縫的間隙尺寸變更為所述正規的尺寸,也難以發生纖維斷開。
所述“規定的條件”例如優選:所述纖維束開松至所述纖維束的寬度達到應制造的纖維增強熱塑性樹脂帶的寬度、即目標寬度的情況。
在滿足該條件的階段,由于纖維束處于充分開松的狀態,因此,即使在滿足該條件的時刻將狹縫的間隙尺寸變更為正規的尺寸,也能避免纖維與噴嘴在狹縫部分較強地接觸而導致纖維斷開。
或者,在所述噴嘴通過工序包括從制造開始起伴隨時間的經過而使所述纖維束經過所述狹縫的速度、即制造速度增加的步驟的情況下,所述規定的條件也可以是:所述纖維增強熱塑性樹脂帶的制造速度達到規定的速度的情況。例如,也可以如果該帶的取回速度達到規定的取回速度,就將狹縫的間隙尺寸設定為規定的尺寸。
在該方法中,通過使制造速度從低速開始運轉,從而制造開始時纖維與噴嘴在狹縫部分較強地接觸的情況得以緩和。也就是說,在制造開始時,設為小于規定的(通常)的制造速度的低速,且使狹縫的間隙尺寸設為大于規定的尺寸,在制造速度上升至規定的速度時將狹縫的間隙尺寸變更為正規的尺寸,從而能夠更可靠地抑制制造開始時的纖維斷開。
此外,所提供的纖維增強熱塑性樹脂帶的制造裝置包括:樹脂含浸裝置,使纖維束開松,并使熔融的熱塑性樹脂含浸于該纖維束;以及噴嘴,被設置在所述樹脂含浸裝置的容器的出口部,形成有能夠讓含浸了所述熱塑性樹脂的所述纖維束通過的狹縫,使所述纖維束通過該狹縫而成為帶形狀。所述噴嘴具有尺寸切換機構,該尺寸切換機構能夠使該噴嘴所形成的所述狹縫的間隙尺寸在正規的尺寸與大于該正規的尺寸的制造開始用尺寸之間切換,其中,所述正規的尺寸相當于所述纖維增強熱塑性樹脂帶的目標厚度尺寸。
根據該裝置,作為所述狹縫的間隙尺寸,在制造開始時選擇大于所述正規的尺寸的所述制造開始用尺寸,制造開始后,在滿足規定的條件時將該間隙尺寸變更為該正規的尺寸,從而能夠在防止制造開始時的纖維斷開的情況下制造良好的纖維增強熱塑性樹脂帶。
所述噴嘴例如優選包括:第一噴嘴部件及第二噴嘴部件,隔著所述狹縫而被配置成互相相向;一對第一墊板,具有相當于所述正規的尺寸的第一厚度尺寸,通過在所述狹縫的寬度方向上互相隔開間隔而被夾在第一噴嘴部件與第二噴嘴部件之間,從而將該狹縫的間隙尺寸規定為相當于所述第一厚度尺寸的尺寸;以及一對第二墊板,具有第二厚度尺寸,通過在所述狹縫的寬度方向上互相隔開間隔而被夾在第一噴嘴部件與第二噴嘴部件之間,從而將該狹縫的間隙尺寸規定為相當于所述第二厚度尺寸的尺寸,其中,所述第二厚度尺寸是大于所述第一厚度尺寸的厚度尺寸,且相當于所述制造開始用尺寸。根據該噴嘴,在制造開始時,通過在所述第一噴嘴部件與第二噴嘴部件之間夾入具有所述第二厚度尺寸的第二墊板,從而將所述狹縫的間隙尺寸設定為所述制造開始用尺寸而能夠防止纖維斷開,然后,將第二墊板更換為具有所述第一厚度尺寸的第一墊板而將所述狹縫的間隙尺寸變更為所述正規的尺寸,從而能夠制造具有目標厚度尺寸的纖維增強熱塑性樹脂帶。