CN107107427B - 注射成型装置以及注射成型方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种注射成型装置,该注射成型装置具有将导电性材料加热熔融到可流动温度,并将其向包含形成型腔的型腔形成面的成型模内注射的加热注射部。注射成型装置包括施加电压的通电部和具有控制由所述通电部施加的所述电压的通电控制部的控制部。所述成型模包括处于所述型腔形成面的至少一部分并且互相绝缘的多个导电部。所述通电部向所述多个导电部间施加所述电压。从所述加热注射部注射的所述导电性材料接触于所述多个导电部时,所述导电性材料通过在所述通电控制部的控制下从所述通电部施加的所述电压而被通电加热。

Description

注射成型装置以及注射成型方法
技术领域
本发明涉及一种注射成型装置以及注射成型方法。本发明尤其涉及用于注射成型导电性材料的注射成型装置以及注射成型方法。
背景技术
以往,树脂制的成型品通过注射成型装置而成型。一般来讲,注射成型装置利用加热器的加热和基于螺杆的旋转的剪切热,使被供给到料斗的颗粒状的热塑性树脂达到可流动温度。即,热塑性树脂被熔融。注射成型装置使螺杆向预先合模的模具的型腔内前进,将熔融的树脂充填。被充填的熔融树脂利用螺杆的前进力而被保压。被充填的熔融树脂在型腔内被冷却而成为成型品。然后打开模具,成型品被取出。
关于所述的注射成型装置,从模具的浇口部朝向型腔的末端部被充填的熔融树脂在型腔内移动。此间,熔融树脂从接触于模具的型腔形成面的表面部分开始被冷却。其结果,树脂温度下降。这尤其使移动的熔融树脂的前端部的粘度上升。粘度上升的结果,熔融树脂的流动性下降。因此,如果从喷嘴向型腔内注射的熔融树脂的注射压力不足,成型品有可能发生熔接痕、波流痕、缩痕、转引不良等外观不良。
近年,为了应对保险杠等大型的树脂制汽车部件的进一步的轻量化、液晶电视等液晶显示器用的框架的大型化及轻量化等需求,要求注射成型大型且薄的成型品的技术。在此种大型且薄的成型品的情况下,如果注射压力不足,除了上述的外观不良以外,在以往的注射成型装置中,还存在发生熔融树脂未充填至型腔的末端部的欠注的可能性。
为防止欠注,可考虑增加注射压力。此时,模具在注射成型时需要以与注射压力的大小相应的合模压力合模。因此,需要具有高的合模压力的大型的注射成型装置以及能够耐于注射压力和合模压力的大型的模具。为防止欠注,可考虑增加浇口数的方法或使成型品的厚度变厚的方法。然而,这些技术存在可能发生熔接痕的部位增加或材料成本增加的各种问题。
专利文献1公开反复模具的加热和冷却的所谓的热冷成型。根据专利文献1,被注射到型腔内的熔融树脂利用注射时的模具的加热而间接地被加热。熔融树脂的温度难以下降,因此,不需要注射压力的增加、浇口数的变更以及成型品的厚度的变更。
近年,要求通过向作为母材的绝缘性树脂混合导电性填料,向树脂制的成型品赋予静电涂布所需的导电性的技术。而且,为了提高成型品的强度,还要求用于注射成型在树脂材料中混合了碳纤维等的导电性材料的技术。
作为此种技术,专利文献2提出向在注射成型装置的喷嘴的流路内流动的导电性的熔融材料通电的技术。熔融材料在充填于模具的型腔之前基于焦耳热而直接发热。
关于专利文献1公开的注射成型装置,热容量大于被充填的熔融树脂的模具被加热。由于模具的温度变高,熔融树脂的注射以及保压工序后的模具的冷却(即,模具内的成型品的冷却)所需的时间变长。因此,从注射工序至成型品的取出工序为止的注射成型循环有可能长期化。
关于专利文献2公开的技术,从喷嘴注射到型腔内的熔融树脂如上所述地一边在型腔内移动一边被模具冷却,因此,因熔融树脂的流动性下降而引起的成型品的外观不良等问题没有解决。
上述的问题也存在于在成型模内注射成型铝等金属材料的压铸机等注射成型装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2008-055894号
专利文献2:日本专利公开公报特开2003-340896号
发明内容
本发明的目的在于提供一种有助于在不让注射成型循环过度长期化的情况下,降低发生成型品的外观不良的可能性的技术。
本发明一方面涉及注射成型装置,其包括加热注射部,所述加热注射部将导电性材料加热熔融到可流动温度,并向成型模内注射,所述成型模包含形成型腔的型腔形成面。注射成型装置还包括:通电部,施加电压;以及控制部,具有控制由所述通电部施加的所述电压的通电控制部。所述成型模包括处于所述型腔形成面的至少一部分并且互相绝缘的多个导电部。所述通电部向所述多个导电部间施加所述电压。当从所述加热注射部注射的所述导电性材料接触于所述多个导电部时,所述导电性材料通过在所述通电控制部的控制下从所述通电部施加的所述电压被通电加热。
本发明另一方面涉及注射成型方法,用于将导电性材料在具有形成型腔的型腔形成面的成型模内注射成型。注射成型方法包括以下步骤:加热熔融步骤,将所述导电性材料加热熔融到可流动温度;注射步骤,将被加热熔融的所述导电性材料注射于所述成型模内;以及通电步骤,以使被注射的所述导电性材料在接触于多个导电部时被通电加热的方式,向所述多个导电部间施加电压,所述多个导电部互相绝缘并且设置于所述型腔形成面的至少一部分。
所述的技术有助于在不让注射成型循环过度长期化的情况下,降低发生成型品的外观不良的可能性。
本发明的目的、特征以及优点通过以下的详细说明和附图而更加明确。
附图说明
图1是概略地表示第一实施方式所涉及的注射成型装置的整体结构的图。
图2是说明导电性材料的通电加热的图1的局部放大剖视图。
图3是表示随着注射次数而导电部间的泄漏电流变化的图。
图4是表示注射成型循环的流程图。
图5是表示图4的模间绝缘性检查工序的流程图。
图6是表示图4的通电工序的流程图。
图7是表示注射成型装置的动作的时序图。
图8A是表示第二实施方式所涉及的注射成型装置的模具装置的概略结构的剖视图。
图8B是表示第三实施方式所涉及的注射成型装置的模具装置的概略结构的剖视图。
图9A是表示第四实施方式所涉及的注射成型装置的模具装置的概略结构的剖视图。
图9B是表示第五实施方式所涉及的注射成型装置的模具装置的概略结构的剖视图。
图9C是表示第六实施方式所涉及的注射成型装置的模具装置的概略结构的剖视图。
图10A是表示第七实施方式所涉及的注射成型装置的模具装置的概略结构的剖视图。
图10B是表示第八实施方式所涉及的注射成型装置的模具装置的概略结构的剖视图。
图11是表示模具装置的形状特性的剖视图(第九实施方式)。
图12是表示注射成型装置的动作的时序图(第十实施方式)。
图13是表示注射成型循环的流程图(第十一实施方式)。
图14是表示图13的通电工序的流程图。
图15是表示图13的保压工序的流程图。
图16是表示图13的冷却塑化工序的流程图。
图17是表示注射成型装置的动作的时序图。
图18A是表示模内电阻值与树脂温度之间的关系的图。
图18B是表示注射工序、保压工序以及冷却工序的模内电阻值的变化的图。
图19A是表示树脂温度与通电电压之间的关系的图。
图19B是表示注射工序、保压工序以及冷却工序的树脂温度的变化的图。
图20是表示导电性材料的PVT特性的PVT线图。
图21A是模内电阻值与保压压力之间的关系的图。
图21B是表示注射工序、保压工序以及冷却工序的比容积的变化的图。
图22是表示注射工序、保压工序以及冷却工序的树脂温度的变化的图。
图23是表示注射成型循环的流程图(第十二实施方式)。
图24是表示图23的注射工序的流程图。
图25是表示图23的通电工序的流程图。
图26是表示图23的保压工序的流程图。
图27是表示图23的冷却工序的流程图。
图28是表示体积电阻率与树脂温度之间的关系的图。
图29是表示体积电阻率与通电电压之间的关系的图。
图30A是表示导电性材料的体积电阻率的批次间的不均的图。
图30B是表示导电性材料的体积电阻率的批次间的不均的图。
图30C是表示导电性材料的体积电阻率的批次间的不均的图。
图31是表示导电性材料的体积电阻率的各次注射间的不均的图。
图32是表示保压压力与体积电阻率的关系的图。
具体实施方式
<第一实施方式>
参照图1至图7说明第一实施方式所涉及的例示性的注射成型装置1。
如图1所示,注射成型装置1具有加热注射装置2和与加热注射装置2相向而配设的合模装置3。加热注射装置2和合模装置3被配置在基台架(未图示)上。
加热注射装置2包括注射料筒21。料斗22被安装于注射料筒21的上部。料斗22用于将作为成型品的原料的颗粒状的热塑性树脂供给到注射料筒21内。缠绕于注射料筒21的周围的带加热器23使热塑性树脂升温为可流动温度。其结果,热塑性树脂被加热熔融。螺杆24以能够旋转且能够进退的方式被配设在注射料筒21内。在本实施方式中,加热注射部通过加热注射装置2而被例示。
注射用缸装置25被配设在螺杆24的后方(图1的左方)。注射用缸装置25用作使螺杆24前进、后退的驱动源。注射用缸装置25内的注射用活塞25a利用通过管路(未图示)供给的工作油而前进或后退。
螺杆24的后端连接于注射用活塞25a。如果注射用活塞25a在注射用缸装置25内前进或后退,则螺杆24在注射料筒21内前进或后退。位置检测器(未图示)连接于注射用活塞25a。螺杆24的螺杆位置由位置检测器检测。
计量马达26被配设在注射用缸装置25的后方。计量马达26用作使螺杆24旋转的驱动源。构成加热注射装置2的注射料筒21、螺杆24、注射用缸装置25以及计量马达26被配设在同一轴上。
模具装置4被安装于合模装置3。模具装置4具有动模41和定模42。动模41和定模42分别具有闭模时互相对接的模配合面。合模装置3具有安装动模41的活动侧安装板31、安装定模42的固定侧安装板32以及作为使活动侧安装板31前进、后退的驱动源的合模用缸装置33。固定侧安装板32以及合模用缸装置33通过拉杆(未图示)而连接。活动侧安装板31能够沿拉杆前进或后退。在本实施方式中,成型模通过动模41和定模42而被例示。第一模通过动模41和定模42的其中之一而被例示。第二模通过动模41和定模42中的另一方而被例示。第一模配合面通过动模41和定模42的其中之一的模配合面而被例示。第二模配合面通过动模41和定模42中的另一方的模配合面而被例示。
能够直线移动的合模用活塞33a被配设在合模用缸装置33内。合模用活塞33a利用通过管路被供给到合模用缸装置33内的工作油而在合模用缸装置33内前进或后退。活动侧安装板31连接于合模用活塞33a的前端(图1的左端)。如果合模用活塞33a在合模用缸装置33内前进或后退,动模41与活动侧安装板31一起前进或后退。因此,如果合模用活塞33a前进(图1的左方),动模41与活动侧安装板31一起前进,进行闭模以及合模。如果合模用活塞33a后退(向图1的右方移动),动模41与活动侧安装板31一起后退,进行开模。
脱模装置(未图示)被配设在活动侧安装板31的背面(图1的右面)。当模具装置4开模时,成型品在脱模装置的驱动下从型腔C内被顶出。其结果,成型品从模具装置4取出。图1示出了直动方式的合模装置3。但是,合模装置3也可为具有配置在合模用缸装置33与活动侧安装板31之间的肘杆机构(toggle mechanism)的肘杆方式。
如果模具装置4将动模41和定模42之间关闭,在模具装置4的内部形成型腔C。用于使冷却水等冷却液流动的流路F形成在动模41以及定模42的各内部。
注射成型装置1具有用于冷却模具装置4的冷却装置5。冷却装置5具有冷却泵51。冷却泵51通过冷却液的供给配管52和排出配管53而分别连接于动模41及定模42。遮断冷却液的流动的遮断阀54分别设置在供给配管52以及排出配管53。如果冷却装置5的冷却泵51在所有的遮断阀54打开的状态下被驱动,冷却液在动模41以及定模42的各流路F环流。其结果,动模41及定模42被冷却。也可以为了个别地冷却动模41及定模42而设置个别的冷却泵51。在本实施方式中,冷却部通过冷却装置5而被例示。
冷却液也可以为绝缘性液体。作为绝缘性液体也可使用日本工业规格(JIS C2320)中规定的电绝缘油、氟系惰性液体等。绝缘性液体可基于绝缘性液体的冷却性能、使用温度(模具装置4的最高温度)、所需的耐压性能(通电装置61施加的最大施加电压)等而选定。如果选定适合的绝缘性液体,则在通电加热时通过冷却液向冷却泵51漏电的风险非常小。
说明注射成型装置1的特征性结构。
如图1所示,动模41以及定模42具有嵌套式结构。动模41具有模外形部43和通过绝缘部件45设置在模外形部43的内部的导电部47。同样,定模42具有模外形部44和通过绝缘部件46设置在模外形部44的内部的导电部48。绝缘部件45、46使导电部47、48与动模41及定模42的外表面电绝缘。动模41包含型腔形成面411。定模42包含型腔形成面421。型腔形成面411与型腔形成面421协作而形成型腔C。导电部47、48形成在动模41及定模42的型腔形成面411、421。在本实施方式中,第一绝缘部件通过绝缘部件45、46而被例示。
绝缘部件46是例如选自氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、聚苯硫醚(PPS)、石英、氧化钛、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等的至少一种。绝缘部件46也可以例如通过涂布、热喷涂、喷涂、转引、嵌入、模内成型、贴合等方法设置在模外形部43、44与导电部47、48之间。绝缘部件46也可为设置在金属部件的表面的绝缘层。绝缘层也可由上述的树脂或陶瓷形成。绝缘部件46也可基于所需的耐压性能(通电装置61施加的最大施加电压)、使用温度(模具装置4的最高温度)等而选定。
导电部47、48从导电性良好的观点上优选金属材料。例如可使用金、银、铜、铁、镍、铬、铝、钛、不锈钢或它们的合金等来作为金属材料。导电部47、48可为由一种金属形成的单层结构体,也可为层叠多个不同金属而形成的多层结构体。
在动模41的模配合面设有使导电部47、48之间绝缘的绝缘部件49。绝缘部件49形成为层状,覆盖动模41的模配合面的一部分(由导电部47构成的部分)。绝缘部件49设置在动模41的模配合面以及定模42的模配合面的至少其中之一即可。在本实施方式中,第二绝缘部件通过绝缘部件49而被例示。
注射成型装置1包括用于向模具装置4的导电部47、48之间施加电压的通电装置61。在本实施方式中,通电装置61为能够施加恒压的直流电源。取而代之,通电装置61也可为交流电源。在本实施方式中,通电部通过通电装置61而被例示。
电阻传感器62被设置在加热注射装置2。电阻传感器62检测在注射料筒21内被带加热器23熔融的导电性材料P的电阻值。从电阻传感器62输出的传感器信号被输入于通电控制部140(后述)。
模内电阻值传感器63连接于模具装置4的导电部47、48。模内电阻值传感器63检测导电部47、48间的电阻值。在本实施方式中,电流传感器作为模内电阻值传感器63而被使用。电流传感器能够检测在导电性材料P被充填于型腔C内前从模具装置4的导电部48经由绝缘部件49而流向导电部47的泄漏电流。在本实施方式中,测定部通过模内电阻值传感器63而被例示。参数值通过由模内电阻值传感器63检测的电阻值而被例示。取而代之,参数值也可为有助于计算出导电部47、48间的电阻值的其它量。
控制单元100具有注射控制部110、合模控制部120、冷却控制部130和通电控制部140。注射控制部110控制加热注射装置2的带加热器23、注射用缸装置25及计量马达26。因此,导电性材料P的加热及注射主要由注射控制部110控制。合模控制部120控制合模装置3的合模用缸装置33。冷却控制部130控制冷却装置5的冷却泵51及各遮断阀54。通电控制部140控制由通电装置61施加的电压。在本实施方式中,通电控制部140对通电装置61输出的规定的电压进行施加/切断控制。取而代之,通电控制部140也可以控制通电装置61输出的电压值。在本实施方式中,控制部通过控制单元100而被例示。
成为注射成型的原料的导电性材料P是在绝缘性的热塑性树脂的母材根据所需的特性混合了导电性充填剂的材料。热塑性树脂例如为选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、ABS、ASA以及聚碳酸酯等的至少一种。导电性充填剂为选自例如金属纤维、金属粉末、金属片等金属系导电剂和例如碳素纤维、碳素复合纤维、碳黑、石墨等碳素系导电剂等的至少一种。导电性材料P也可为金属材料本身。金属材料为选自例如锌、铝、镁等非铁金属和其合金的至少一种。
参照图1及图2说明导电性材料P的通电加热原理。在图2等中,符号PL表示模具装置4的动模41及定模42的模配合面彼此对接的分模线。
从注射料筒21(参照图1)的前端的喷嘴(未图示)经由模具装置4的短管S(参照图1)注射充填于型腔C内的导电性材料P在型腔C内移动(图2中向上方),并朝向型腔C的末端部(参照图2)。导电性材料P从接触于动模41及定模42的型腔形成面4111、421的表面部分开始被冷却。如果电压以导电部48相对于导电部47为高电位的方式被施加于导电部47、48之间,电流就流到导电性材料P。电流在型腔C的厚度方向上从导电部48侧朝向导电部47侧(参照图2的右方的波形箭头)。该通电使导电性材料P利用自身所具有的电阻而产生焦耳热。因此,导电性材料P被通电加热。其结果,导电性材料P在保持树脂温度的状态(即,抑制因移动的导电性材料P的前端部的高粘度化而流动性下降的状态)下充填至型腔C的末端部。
此时,导电部47、48在模配合面通过绝缘部件49而互相绝缘,因此,电流不会从导电部48直接流到导电部47。
参照图3说明导电部47、48间的绝缘部件49的泄漏电流。
如上所述,电压被施加于导电部47、48,以使导电性材料P通电加热。绝缘部件49用于使导电部47、48之间绝缘。随着注射成型装置1的注射次数增加,例如因磨耗、使用温度、使用压力、通电电压、紫外线等而绝缘部件49经时劣化。其结果,绝缘部件49的绝缘性能逐渐下降。图3表示通电加热时经由绝缘部件49在导电部47、48间流动的泄漏电流。如图3所示,泄漏电流的峰值伴随绝缘性能的下降而逐渐增大。
绝缘部件49的绝缘性能例如会因压痕、擦伤、变形、过热、过压力、过电压等突发性情况而急剧降低。起因于突发性情况的绝缘性能的急剧下降难以预测。因此,想要监视绝缘部件49的绝缘性能,优选在各次注射测定绝缘部件49的泄漏电流的电流峰值。
通电控制部140(后述)内置存储器等。作为用于判定绝缘部件49的绝缘状态的阈值而预先设定的正常值I1、警告值I2、危险值I3被存储于通电控制部140的存储器等中。新品的模具装置4的绝缘部件49的泄漏电流的电流峰值被设定为正常值I1。在某个注射次数下,所测定的泄漏电流的电流峰值大于正常值I1且为警告值I2以下的情况下,判定注射成型装置1的成型品的生产可继续。在电流峰值大于警告值I2且小于危险值I3的情况下,判定需要向注射成型装置1的操作者发出警告。在电流峰值为危险值I3以上的情况下,判定应停止生产。
参照图4至图6的流程图和图7的时序图说明由控制单元100控制的注射成型装置1的控制动作的流程。图7的时序图表示注射成型装置1的控制动作间的螺杆位置、注射压力、通电接通(ON)/断开(OFF)、冷却泵51的动作(ON)/停止(OFF)的变化。
在时刻t0,合模用缸装置33基于从合模控制部120输出的合模信号而被驱动。其结果,动模41朝向定模42移动。动模41移动的结果,模具装置4闭模,进而以规定的合模压力被合模(步骤S1)。此时的合模压力被设定为注射时模具装置4不会打开的程度的压力。冷却控制部130基于合模信号停止冷却泵51的驱动(从“ON”切换为“OFF”)。
执行模具装置4的模间绝缘性检查(后述)(步骤S2)。
在时刻t1,注射控制部110向加热注射装置2的注射用缸装置25输出注射信号。注射用缸装置25以预先设定的注射速度使螺杆24前进(向图1的右方移动)。其结果,开始向模具装置4的型腔C内注射充填熔融的导电性材料P(步骤S3)。
在时刻t1,通电控制部140基于注射信号控制通电装置61。通电装置61在通电控制部140的控制下,向导电部47、48间施加规定的电压。其结果,被充填于型腔C内并接触于导电部47、48的导电性材料P被通电加热(步骤S4)。
如果螺杆24之后前进至螺杆位置A1,则导电性材料P完全充填于型腔C内。螺杆24在图7所示的时刻t2前进至螺杆位置A1。在时刻t2,注射控制部110输出保压信号。加热注射装置2基于保压信号被控制。其结果,低于注射充填时的最大压力P1的保压压力P2被赋予充填于模具装置4的导电性材料P,直至经过预先设定的保压时间为止(步骤S5)。
在保压时间经过后的时刻t3,螺杆24前进至螺杆位置A2。成型品从时刻t3冷却预先设定的冷却时间。同时,加热注射装置2为了下一次的注射而使用带加热器23使导电性材料P升温为可流动温度。其结果,导电性材料P被加热熔融。计量马达26使螺杆24旋转。其结果,螺杆24后退至规定的位置。此时,从料斗22供给的原料在注射料筒21内被加热熔融。从料斗22供给的原料伴随螺杆24的后退而贮存在螺杆24的前方(步骤S6)。
在冷却时间经过后的时刻t4,合模控制部120控制合模装置3,使合模用缸装置33的合模用活塞33a后退。其结果,模具装置4进行开模(步骤S7)。
脱模装置之后将成型品从模具装置4的型腔C内顶出。其结果,成型片被取出(步骤S8)。
最后,控制单元100判定成型是否结束。如果控制单元100判定成型已结束,则注射成型循环结束(步骤S9)。
参照图5说明步骤S2的子程序、即模间绝缘性检查工序。
如上所述,模内电阻值传感器63测定在导电部47、48间流动的泄漏电流。通电控制部140基于泄漏电流的峰值判定峰值是否小于预先设定的危险值I3(步骤S11)。
如果判定峰值为危险值I3以上(在步骤S11为“否”),注射成型装置1的成型品的生产停止(步骤S12)。操作注射成型装置1的操作者在生产停止后更换为新的模具装置4,可重新开始生产。
如果判定峰值小于危险值I3(在步骤S11为“是”),通电控制部140判定峰值是否小于预先设定的警告值I2(步骤S13)。
如果判定峰值为警告值I2以上(在步骤S13为“否”),通电控制部140例如从设置在注射成型装置1的蜂鸣器(未图示)发出警告声,或点灭警告灯(未图示)。其结果,注射成型装置1的操作者能够接收警告(步骤S14)。然后,控制流程返回到图4的主程序。
如果判定峰值小于警告值I2(在步骤S13为“是”),则控制流程返回到图4的主程序。
通过上述的子程序检查动模41与定模42间的绝缘性。
参照图6说明步骤S4的子程序、即通电工序。
通电控制部140判定从注射控制部110向加热注射装置2输出的注射信号是否为“接通(ON)”(步骤S21)。
如果通电控制部140判定注射信号为“ON”(在步骤S21为“是”),则通电装置61在通电控制部140的控制下开始通电(步骤S22)。
通电控制部140控制从通电装置61施加到导电部47、48的电压,以防止因在型腔C内移动的导电性材料P的温度下降而发生流动性的下降的情况。在本实施方式中,通电装置61将预先设定的恒压施加于导电部47、48间。
通电控制部140之后判定从注射控制部110向加热注射装置2输出的保压信号是否为“接通(ON)”(步骤S23)。
如果通电控制部140判定保压信号为“ON”(在步骤S23为“是”),通电装置61结束通电。控制流程返回到图4的主程序(步骤S24)。
通信装置61通过上述的子程序,基于从注射控制部110输出的控制信号所示的导电性材料P的注射状态而被控制。
<第二实施方式>
参照图8A至图10说明第二实施方式的注射成型装置1的模具装置4的结构。第一实施方式的说明援用于与第一实施方式相同的结构。
如图8A所示,第二实施方式的注射成型装置1的模具装置4具有绝缘部件49。绝缘部件49被配置在分别构成动模41及定模42的导电部47、48间。另一方面,用于使模具装置4的外表面与导电部47、48绝缘的绝缘部件没有设置在导电部47、48的外侧。因此,模具装置4的外表面没有与导电部47、48电绝缘。
如果能够通过其它适当的方法防止操作者的触电,则可适合利用不具有用于使模具装置4的外表面与导电部47、48绝缘的绝缘部件的第二实施方式的模具装置4。取而代之,在无需考虑操作者的触电的危险的情况下(例如,利用注射成型装置1进行全自动化的制造等),可适合利用第二实施方式的模具装置4。
根据第二实施方式的原理,模具装置4也可不具有复杂的嵌套式结构。因此,模具装置4简单地且以低成本制造。
<第三实施方式>
图8B表示第三实施方式的注射成型装置1所涉及的模具装置4。导电性材料P在模具装置4的动模41及定模42之间空出规定的间隙G的状态下被注射成型。使用第三实施方式的注射成型装置1成型的成型品在充填于型腔C内的导电性材料P露出至型腔C的外侧的间隙G的状态被冷却及成型。间隙G在动模41与定模42之间空出,因此,设计模具装置4的设计者可在导电部47、48之间不配置使分别构成动模41及定模42的导电部47、48之间互相电绝缘的绝缘部件。与第二实施方式同样,用于使模具装置4的外表面与导电部47、48绝缘的绝缘部件没有设置在导电部47、48的外侧。
如果成型品的露出至间隙G的不定形的外周缘部在另外的工序切断为所需的形状,则可适合利用第三实施方式的模具装置4。取而代之,具有不定形的外周缘部的成型品本身可作为产品使用,则可适合利用第三实施方式的模具装置4。
根据第三实施方式的原理,绝缘部件也可以不配置在模具装置4的导电部47、48间。因此,模具装置4简单地且以低成本制造。
<第四实施方式>
参照图9A说明模具装置4的绝缘部件45、46的形成方法。
图9A表示第四实施方式的注射成型装置1所涉及的模具装置4。导电部47、48的型腔形成面411、421以外的模具装置4的外周面上安装有比较厚的绝缘部件45、46。绝缘层49’使导电部47、48间绝缘。例如,导电部47、48被设置于规定的模内。绝缘部件45、46由之后被充填于模内并固化的陶瓷、水泥等绝缘材料而形成。
根据第四实施方式的原理,设计者能够使绝缘部件45、46具有比较大的厚度尺寸。相对于导电部47、48的模具装置4的外表面的绝缘性提高,因此,设计者即使在导电部47、48间被施加高电压的情况下也能安全地工作。
<第五实施方式>
图9B表示第五实施方式的注射成型装置1的模具装置4。比较薄的绝缘层45’、46’被设置在导电部47、48的型腔形成面411、421以外的外周面。绝缘层49’使导电部47、48间绝缘。
第五实施方式的绝缘层45’、46’由附着于导电部47、48的外表面的树脂或陶瓷等绝缘材料形成。绝缘材料也可以通过涂布、热喷涂、喷涂等各种方法附着于导电部47、48的外表面。
根据第五实施方式的原理,绝缘层45’、46’比较简单地且以低成本形成。
<第六实施方式>
图9C表示第六实施方式的注射成型装置1的模具装置4。绝缘层45’、46’、49’局部地设置在导电部47、48的外周面以及导电部47、48间。
第六实施方式的绝缘层45’、46’由局部地粘贴在导电部47、48的外表面的绝缘部件形成。绝缘部件也可为带状或薄板状的树脂或陶瓷等。
根据第六实施方式的原理,绝缘层45’、46’比较简单地且以低成本形成。
<第七实施方式>
参照图10A说明向导电性材料P的局部性地通电。
图10A表示第七实施方式的注射成型装置1的模具装置4。动模41具有中央型芯部(center core)43和滑动型芯部(slidable core)47a、47b。中央型芯部43构成模外形部。滑动型芯部47a、47b能够对中央型芯部43沿上下方向相对地滑动。定模42本身由导电部48构成。绝缘层49’被设置在滑动型芯部47a、47b的与导电部48对接的面。用于使滑动型芯部47a、47b与中央型芯部43之间绝缘的绝缘层也可设置在滑动型芯部47a、47b与中央型芯部43的互相对接的面的任意其中之一或两方。
根据第七实施方式的原理,被充填于型腔C内的导电性材料P的一部分被夹在滑动型芯部47a与导电部48之间以及滑动型芯部47b与导电部48之间。如果电压被施加于滑动型芯部47a、47b与导电部48之间,被夹在滑动型芯部47a与导电部48之间以及滑动型芯部47b与导电部48之间的一部分导电性材料P发生局部性的通电。
因此,滑动型芯部47a、47b与中央型芯部43之间的型腔C的厚度薄,即使在难以充填导电性材料P的情况下,局部性地通电的结果,成型性也得以改善。
<第八实施方式>
图10B表示第八实施方式的注射成型装置1的模具装置4。动模41具有导电部47a’、47b’、47c和模外形部43。模外形部43通过绝缘部件45安装于导电部47a’、47b’,47c的外部。导电部没有设置在定模42。绝缘部件49被设置在与动模41对接的面,防止向螺杆侧的漏电。绝缘部件46被设置在短管S的周围。
根据第八实施方式的原理,电流相对于导电性材料P能够向充填方向流动。其结果,通电在比较小的导电部47a’、47b’、47c发生。导电部47a’、47c被设置在难以充填导电性材料P的部分的两端,因此,在难以充填导电性材料P的部分的两端局部性地通电的结果,成型性得以改善。
<第九实施方式>
参照图11说明模具装置4的向螺杆侧的漏电防止结构。图11表示具有直线状的短管S的直接浇口方式的模具装置4。
图11所示的模具装置4具有动模41和定模42。动模41和定模42分别具有闭模时互相对接的模配合面。导电部47、48分别设置在动模41和定模42的型腔形成面411、421。想要防止通电加热时向螺杆侧的漏电,优选模具装置4的短管S的短管长度L1大于导电部47、48之间的最大距离、即型腔C的型腔最大厚度L2
当导电性材料P被充填于型腔C内时,导电性材料P在形成定模42的短管S的流路流动。此时,如果电压被施加于导电部47、48间,在导电性材料P中相对于沿形成短管S的流路流动的电流的电阻值大于在被充填于型腔C内的导电性材料P中相对于型腔的厚度方向流动的电流的电阻值。因此,在导电部47、48间施加电压时,电流只在充填于型腔C内的导电性材料P流动。因此,难以发生通过在形成短管S的流路流动的导电性材料P而向螺杆侧漏电的情况。
短管S例如也可为螺旋状等非直线形状。非直线形状的短管S在短管长度方面长于直线状的短管S。
<第十实施方式>
根据所述的实施方式的原理,充填到成型模的型腔内的熔融材料本身被通电加热。但是,如果通电加热熔融材料的时间过长,之后的成型品的冷却时间也会变长。这意味着注射成型循环的效率下降。在第十实施方式中,说明用于改善注射成型循环的效率的技术。
图12是表示注射成型装置1的动作的时序图。参照图1、图7以及图12说明注射成型装置1的动作。
图12所示的时序图与图7的时序图相比只在通电处理以及冷却泵51的动作上不同。因此,图7的说明除了通电处理以及冷却泵51的动作以外援用于本实施方式。
与图7一样,图12表示时刻t0、t1、t2、t3、t4。图7的说明援用于时刻t0、t1、t2、t3、t4。图12还表示时刻t5。时刻t5设定在时刻t1与时刻t2之间。
与图7一样,图12在时刻t1表示通电开始。与图7不同,图12在刻t2前的时刻t5表示通电停止。即,向导电部47、48间的电压施加通过通电控制部140控制为在导电性材料P被完全充填于型腔内前停止。
在时刻t5,冷却泵51被起动。即,冷却泵51的起动与通电停止大致同步。利用冷却泵51进行的冷却从时刻t5持续到时刻t4。
<第十一实施方式>
根据所述的实施方式的原理,被充填于成型模的型腔内的熔融材料本身被通电加热。但是,导线性材料的电阻值即使是相同的成分也会在批次间存在不均。导电性材料的电阻值即使是相同的批次也会在各次注射间存在不均。电阻值的不均例如引起对导电性材料的不稳定的通电加热。这导致批次间或各次注射间成型品的品质不稳定。如果通电加热不充分,流动性有时大幅度下降。此时,发生欠注等成型不良的风险增大。如果通电加热过剩,从型腔内的熔融材料本身产生的气体会引起成型品发生焦痕(银纹)等外观不良。而且,如果成型品在之后的冷却工序未充分冷却,则成型品在从模具装置取出时会变形。
在一般的成型工序,有时也利用原始材料和将废注塑物、不合格成型品等粉碎的再生材料的混合材料。再生材料的利用有助于节省资源以及消减材料成本。但是,再生材料中的杂质与原始材料相比电阻值容易发生大的不均。因此,再生材料的利用有可能成为导致成型品的质量不稳定的一个原因。
与所述的实施方式相关联地说明的操作注射成型装置的操作者也可以在开始成型品的制造之前进行试制,来设定用于制造成型品的各种工序条件。但是,如果导电性材料的状态在注射成型过程中变化为不符合工序条件的程度,则成型品的质量会变差。在第十一实施方式中,说明有助于质量稳定化的例示性的技术。
参照图13至图16的流程图、图17的时序图以及图18A至图22的图说明由控制单元100控制的注射成型装置1的控制动作。图17的时序图表示注射成型装置1的控制动作间的螺杆位置、注射压力、通电接通(ON)/断开(OFF)以及冷却泵51的动作(ON)/停止(OFF)的变化。
与图7一样,图17表示时刻t0、t1、t2、t3、t4。图7的说明援用于时刻t0、t1、t2、t3、t4。在时刻t0,合模用缸装置33基于从合模控制部120输出的合模信号而被驱动。其结果,动模41朝向定模42移动。动模41移动的结果,模具装置4闭模,进而以规定的合模压力被合模(步骤S31)。此时的合模压力被设定为注射时模具装置4不打开的程度的高压力。冷却控制部130基于合模信号停止冷却泵51的驱动(从“ON”切换为“OFF”)。
控制单元100之后判定从注射控制部110向加热注射装置2输出的充填开始信号是否为“接通(ON)”(步骤S32)。
如果控制单元100判定充填开始信号为“接通(ON)”(在步骤S32为“是”),注射控制部110在时刻t1将注射信号向加热注射装置2的注射用缸装置25输出。注射用缸装置25以预先设定的注射速度使螺杆24前进(向图的右方移动)。其结果,从注射料筒21的前端的喷嘴经由模具装置4的短管S向型腔C内开始注射充填熔融的导电性材料P(步骤S33)。
通电控制部140之后按照图14所示的子程序使通电装置61开始通电(ON)(步骤S34)。
注射控制部110在之后的时刻t2按照图15所示的子程序使加热注射装置2开始保压(ON)(步骤S35)。
冷却控制部130在之后的时刻t3按照图16所示的子程序使用冷却泵51冷却成型品。而且,冷却控制部130使注射料筒21内的原料塑化(步骤S36)。
合模控制部120在之后的时刻t4控制合模装置3,使合模用缸装置33的合模用活塞33a后退。即,执行模具装置4的开模(步骤S37)。
脱模装置之后从模具装置4的型腔C内顶出成型品。其结果,成型品被取出(步骤38)。
最后,控制单元100判定预先计划的成型是否结束。如果控制单元100判定成型结束,则注射成型循环结束(步骤S39)。如果控制单元100判定成型未结束,则执行步骤S31。
参照图14说明作为步骤S34的子程序的通电工序。
模内电阻值传感器63测定导电部47、48间的模内电阻值(步骤S41)。
随着导电性材料P充填于型腔C内,电经由导电性材料P在导电部47、48间流动。因此,如图17的时刻t1至时刻t2的期间所示,导电部47、48间的模内电阻值减小。
通电控制部140之后基于所测定的模内电阻值设定通电装置61应向导电部47、48间施加的电压(步骤S42)。由通电控制部140设定的电压被决定为不让因在型腔C内流动的导电性材料P的温度下降而发生流动性的下降的情况。
如图18A所示,模内电阻值与导电性材料P的温度大致成比例。随着树脂温度变高,模内电阻值变高。
如图18B所示,在注射成型循环的注射工序,容许电流在导电部47、48间流动的导电性材料P的充填量增加,因此,模内电阻值从R1急剧下降至R2。在保压工序,充填的导电性材料P的温度逐渐下降,因此,模内电阻值从R2向R3逐渐下降。在冷却工序,导电性材料P被冷却,因此,模内电阻值从R3进一步下降至R4。
如图19A所示,如果模内电阻值下降,导电部47、48间通电电压也可增加。其结果,流到导电性材料P的电流增加。在导电性材料P产生的焦耳热增加,因此,难以发生在型腔C内移动的导电性材料P的温度过度下降的情况。
通电控制部140按照所述的温度维持的原理,在注射工序能够将在型腔C内移动的导电性材料P的温度保持为大致恒定。通电控制部140基于在导电性材料未注射于成型模内的状态下测定的模内电阻值R1与在向成型模内注射导电性材料的过程中或注射后的状态下测定的模内电阻值Rt(时间t1~t2)之间的差分值(R1-Rt)设定施加于导电部47、48间的通电电压。如果模内电阻值Rt高于规定的阈值,通电控制部140以使施加电压下降的方式控制通电装置61。如果模内电阻值Rt低于规定的阈值,通电控制部140以使施加电压增加的方式控制通电装置61。
最后,通电装置61向导电部47、48间施加(ON)被设定的通电电压(步骤S43)。之后,控制流程返回到图13的主程序。如图19B所示,注射工序中在型腔C内移动的导电性材料P的温度保持为大致恒定。
根据所述的子程序,通电工序基于导电部47、48间的模内电阻值而被控制。
参照图15说明作为步骤S35的子程序的保压工序。
通电控制部140判定从注射控制部110向加热注射装置2输出的保压信号是否为“接通(ON)”(步骤S51)。
如果通电控制部140判定保压信号为“ON”(在步骤S51为“是”),则通电装置61的通电结束(OFF)(步骤S52)。
模内电阻值传感器63之后测定导电部47、48间的模内电阻值(步骤S53)。
作为压力、比容积、温度的相互关系,导电性材料P具有如图20所示的PVT特性。比容积依存于压力和温度双方。在压力恒定的条件下,如果温度下降则比容积降低。在温度恒定的条件下,如果压力下降则比容积变高。在注射成型循环的注射工序,导电性材料P的温度大致恒定,而导电性材料P的压力增加。在保压工序,导电性材料P的温度下降而导电性材料P的比容积被控制为大致恒定。在冷却工序,导电性材料P的压力大致恒定,而导电性材料P的温度下降。
如图21A所示,如果模内电阻值下降,充填于型腔C内的导电性材料P的温度也下降。因此,导电性材料P的体积收缩。此时,如果保压压力增大,则充填于型腔C内的导电性材料P的比容积难以降低。
注射控制部110按照所述的用于维持比容积的原理,能够使型腔C内的导电性材料P的比容积在规定范围内大致恒定。注射控制部110基于在导电性材料未注射于成型模内的状态下测定的模内电阻值R1与向成型模内注射导电性材料后的状态下测定的模内电阻值Rt(时间t2~t3)之间的差分值(R1-Rt)设定保压压力(步骤S54)。图17所示的保压压力在保压工序被设定为恒定值P2。如果模内电阻值Rt高于规定的阈值,则注射控制部110以使保压压力下降的方式控制加热注射装置2。如果模内电阻值Rt低于规定的阈值,注射控制部110以使保压压力增大的方式控制加热注射装置2。
最后,注射控制部110控制加热注射装置2而以设定的保压压力开始(ON)保压(步骤S55)。控制流程返回到图13的主程序。
根据所述的子程序,保压工序基于导电部47、48间的模内电阻值而被控制。
参照图16说明作为步骤S36的子程序的冷却、塑化工序。
注射控制部110判定从冷却控制部130向冷却泵51输出的冷却信号是否为“接通(ON)”(步骤S61)。
如果注射控制部110判定冷却信号为“ON”(在步骤S61为“是”),则加热注射装置2结束保压(OFF)(步骤S62)。
加热注射装置2之后为了下一次注射而使用带加热器23将导电性材料P加热熔融为可流动温度。计量马达26使螺杆24旋转而后退到规定的位置。此时,从料斗22供给的原料在注射料筒21内被加热熔融。从料斗22供给的原料伴随螺杆24的后退,被贮存在螺杆24的前方(步骤S63)。
模内电阻值传感器63之后测定模内电阻值(步骤S64)。
冷却控制部130之后使用冷却泵51开始冷却模内(步骤S65)。
冷却控制部130之后基于所测定的模内电阻值和图18A所示的图计算出模内的导电性材料P的温度。控制单元100判定计算出的温度是否达到作为目标的模内冷却结束温度(步骤S66)。
最后,冷却控制部130如果在步骤S66判定计算出的温度达到模内冷却结束温度或低于模内冷却结束温度,则控制冷却装置5而结束模内的冷却(步骤S67)。控制流程返回到图13的主程序。在本实施方式中,规定的阈值通过模内冷却结束温度而被例示。
根据所述的子程序,冷却工序基于导电部47、48间的模内电阻值而被控制。
<第十二实施方式>
与第十一实施方式相关联地说明的电阻值的不均也会影响注射工序、保压工序以及冷却工序。在第十二实施方式中,说明用于使电阻值的不均难以影响注射工序、保压工序以及冷却工序的技术。
参照图23至图27的流程图、图17的时序图、图19B、图20、图21B、图22、图28至图32的关系图说明由控制单元100控制的注射成型装置1的控制动作的流程。
在时刻t0,合模用缸装置33基于从合模控制部120输出的合模信号而被驱动。其结果,动模41朝向定模42移动。动模41移动的结果,模具装置4闭模,进而以规定的合模压力被合模(步骤S71)。此时的合模压力被设定为注射时模具装置4不打开的程度的高压力。冷却控制部130基于合模信号使冷却泵51的驱动停止(从动作(ON)切换为停止(OFF))。
电阻传感器62之后按各次注射测定在注射料筒21内被加热熔融的导电性材料P的体积电阻值(步骤S72)。在本实施方式中,测定部通过电阻传感器62而被例示。参数值通过体积电阻值而被例示。
控制单元100之后判定从注射控制部110向加热注射装置2输出的充填开始信号是否为接通(ON)(步骤S73)。
如果控制单元100判定充填开始信号为“ON”(在步骤S73为“是”),加热注射装置2在时刻t1按照图24所示的子程序在注射控制部110的控制下进行注射(步骤S74)。
通电控制部140按照图25所示的子程序使通电装置61开始通电(ON)(步骤S75)。
注射控制部110在时刻t2按照图26所示的子程序使加热注射装置2开始保压(ON)(步骤S76)。
冷却控制部130在时刻t3按照图27所示的子程序控制冷却泵51来冷却成型品。其结果,注射料筒21内的原料被塑化(步骤S77)。
合模控制部120在时刻t4控制合模装置3使合模用缸装置33的合模用活塞33a后退。其结果,执行模具装置4的开模(步骤S78)。
脱模装置之后从模具装置4的型腔C内顶出成型品。其结果,成型品从模具装置4取出(步骤S79)。
最后,控制单元100判定预先计划的成型是否结束。如果控制单元100判定成型结束,控制单元100结束注射成型循环(步骤S80)。如果控制单元100判定成型未结束,则控制流程返回到步骤S71。
在此,参照图24说明作为步骤S74的子程序的注射工序。
注射控制部110基于所测定的体积电阻率设定注射用缸装置25所注射的熔融的导电性材料P的注射速度(或注射压力)。
加热注射装置2的注射用缸装置25以被设定的注射速度使螺杆24前进(向图的右方移动)。从注射料筒21的前端的喷嘴经由模具装置4的短管S而开始向型腔C内充填被熔融的导电性材料P。
根据所述的子程序,注射工序基于导电性材料P的体积电阻率被控制。
参照图25说明作为步骤S75的子程序的通电工序。
通电控制部140基于所测定的体积电阻率设定从通电装置61施加于导电部47、48间的电压(步骤S101)。电压被设定为不让因在型腔C内移动的导电性材料P的温度降低而发生流动性下降的情况。
如图28所示,体积电阻率与导电性材料P的温度大致成比例。随着树脂温度变高,体积电阻率变高。
如图29所示,如果在注射过程测定的体积电阻率低,导电部47、48间的通电电压增大。由于流到导电性材料P的电流增大,因此,在导电性材料P产生的焦耳热也增加。其结果,在型腔C内移动的导电性材料P的温度难以下降。
通电控制部140按照所述的温度维持原理,基于由注射料筒21加热熔融的导电性材料P的体积电阻率,设定施加于导电部47、48间的通电电压。如果体积电阻率高于规定的阈值,通电控制部140控制通电装置61,使施加于导电部47、48间的通电电压下降。如果体积电阻率低于规定的阈值,通电控制部140控制通电装置61,使施加于导电部47、48间的通电电压增加。其结果,在注射工序,在型腔C内移动的导电性材料P的温度在各次注射间或批次间大致维持恒定。
如图30A所示,导电性材料P的体积电阻率不管注射数而以通常值稳定的批次的情况下,从通电装置61向导电部47、48间施加的电压被设定为E0。
图30B表示对导电性材料P的体积电阻率不管注射数而以高于通常值的值稳定的批次设定的电压。以使在型腔内被通电加热的导电性材料P的温度与图30A所示的批次的温度相等的方式,高于电压E0的电压E1被设定为施加于导电部47、48间的电压。
图30B表示对导电性材料P的体积电阻率不管注射数而以低于通常值的值稳定的批次设定的电压。以使在型腔内被通电加热的导电性材料P的温度与图30A所示的批次的温度相等的方式,低于电压E0的电压E2被设定为施加于导电部47、48间的电压。
图31表示对导电性材料P的体积电阻率在各次注射相对于通常值不均的批次设定的电压。以使在型腔内被通电加热的导电性材料P的温度与图30A所示的批次的温度相等的方式,在各次注射与体积电阻率相对应的电压被设定为施加于导电部47、48间的电压。
最后,被设定的通电电压从通电装置61施加于导电部47、48间(ON)(步骤S102)。控制流程返回到图23的主程序。如图19B所示,在注射工序,在型腔C内移动的导电性材料P的温度在各次注射间或批次间大致维持恒定。
根据所述的子程序,通电工序基于导电性材料P的体积电阻率而被控制。
参照图26说明作为步骤S76的子程序的保压工序。
控制单元100判定从注射控制部110向加热注射装置2输出的保压信号是否为接通(ON)(步骤S111)。
如果控制单元100判定保压信号为“ON”(在步骤S111为“是”),注射控制部110控制加热注射装置2,结束向型腔内的导电性材料P的充填(OFF)(步骤S112)。
通电装置61的通电之后结束(OFF)(步骤S113)。
如与第十一实施方式相关联地说明,关于压力、比容积、温度的相互关系,导电性材料P具有图20所示的PVT特性。第十一实施方式的说明援用于导电性材料P的PVT特性。
如图32所示,如果体积电阻率低,保压压力被设定为高值。其结果,充填到型腔内的导电性材料P的比容积难以下降。
注射控制部110按照所述的比容积的维持原理,按各次注射基于体积电阻率设定保压压力(步骤S114)。如果体积电阻率高于规定的阈值,注射控制部110以使保压压力下降的方式控制加热注射装置2。如果体积电阻率低于规定的阈值,注射控制部110以使保压压力增大的方式控制加热注射装置2。其结果,型腔C内的导电性材料P的比容积在各次注射间或批次间在规定范围内大致维持恒定。
最后,注射控制部110以加热注射装置2设定的保压压力开始保压(ON)(步骤S115)。控制流程返回到图23的主程序。
根据所述的子程序,保压工序基于导电性材料P的体积电阻率而被控制。
参照图27说明作为步骤S77的子程序的冷却、塑化工序。
注射控制部110判定从冷却控制部130向冷却泵51输出的冷却信号是否为接通(ON)(步骤S121)。
如果注射控制部110判定冷却信号为“ON”(在步骤S121为“是”),加热注射装置2进行的保压结束(OFF)(步骤S122)。
加热注射装置2为了下一次的注射而使用带加热器23将导电性材料P加热熔融为可流动温度。计量马达26使螺杆24旋转,使其后退到规定的位置。此时,从料斗22供给的原料在注射料筒21内被加热熔融。从料斗22供给的原料伴随螺杆24的后退而贮留在螺杆24的前方(步骤S123)。
接着,冷却控制部130设定冷却泵51冷却模内的模内冷却时间(步骤S124)。模内冷却时间基于所测定的体积电阻率被决定为使冷却后的导电性材料P达到所需的温度。
冷却控制部130之后控制冷却泵51开始模内的冷却(步骤S125)。
冷却控制部130之后判定从冷却泵51开始模内的冷却起是否经过所设定的模内冷却时间(步骤S126)。
最后,如果冷却控制部130在步骤S126判定模内冷却时间已经过,则模内的冷却结束(步骤S127)。控制流程返回到图23的主程序。
根据所述的子程序,冷却工序基于导电性材料P的体积电阻率而被控制。
根据所述的各种实施方式,从加热注射装置2注射的导电性材料P在接触于模具装置4的导电部47、48时,导电性材料P在通电控制部140的控制下,利用从通电装置61施加的电压而被通电加热,因此,在型腔C内移动的导电性材料P难以发生过度的温度下降。由于难以发生起因于导电性材料P的温度下降的流动性的降低,因此,注射压力充分地到达导电性材料P的前端部。
熔融的导电性材料P以比较低的注射压力充填于型腔C内,因此,难以发生起因于注射压力不足的熔接痕或欠注等外观不良。尤其在大型的薄成型品的情况下,设计者能够使注射成型装置1以及模具装置4具有小型的结构。由于是导电性材料P本身被通电加热而不是模具装置4被加热,因此,热容量大于被充填的导电性材料P的模具装置4的温度难以上升。因此,模具装置4的冷却时间不会变长。这有助于缩短注射成型循环以及降低成型时的运转成本。根据所述的实施方式的原理,由于流动性提高,因此,成型品的厚度无需变厚。因此,所述实施方式的原理防止材料成本的过度增加。
如果导电性材料P是含有导电性物质的树脂材料,例如也可向作为母材的绝缘性材料混合导电性填料来赋予静电涂布所需的导电性。取而代之,成型品的强度也可通过向树脂材料混合碳素纤维等来提高。所述的效果在它们的混合处理下也可获得。
根据所述的实施方式,模具装置4包括动模41和定模42。动模41和定模42分别具有闭模时互相对接的模配合面。导电部47、48分别设置在动模41及定模42的型腔形成面411、421。动模41和定模42的至少其中之一的模配合面具有使导电部47、48间绝缘的绝缘部件49。因此,如果电压被施加到导电部47、48间,电流不会直接在导电部47、48间流动,通电在处于导电部47、48间的导电性材料P发生。
根据所述的实施方式,通电控制部140基于从注射控制部110输出的控制信号所示的导电性材料P的注射状态控制通电装置61,因此,通电配合导电性材料P的注射时机而开始。其结果,导电性材料P高效率地被通电加热。
根据所述的实施方式,在导电性材料P完全充填于型腔C内前停止向导电部47、48间施加电压,因此,成型品的冷却时间缩短。
根据所述的实施方式,注射成型循环的保压工序、通电工序以及冷却工序中的至少一个工序的条件基于模内电阻值传感器63测定的导电性材料P的模内电阻值而被控制。因此,成型模4内的实际的导电性材料P的状态变化基于模内电阻值传感器63测定的模内电阻值的变化而被检测出。保压工序、通电工序以及冷却工序的条件也可根据模内电阻值的变化而在注射成型过程中被控制。此时,注射成型在精度非常好的控制下执行。即使导电性材料P的模内电阻值在各次注射间或批次间不均,保压工序、通电工序以及冷却工序的条件也以消除模内电阻值的不均的影响的方式被控制。其结果,难以发生注射成型中的导电性材料P的状态变化或电阻值的不均引起的成型品的外观不良等。因此,成型品能够稳定地具有高品量。
根据所述的实施方式,测定导电部47、48间的模电电阻值。如果所测定的导电性材料P的电阻值高,通电控制部140在通电工序将通电装置61施加于导电部47、48间的电压值设定得低。如果电阻值低,通电控制部140将电压值设定得高。由于通电控制部140以使注射于成型模4内的导电性材料P的温度处于规定范围内的方式控制电压值,因此,难以因在通电工序通电的电压值的过不足而发生成型品的外观不良等。因此,成型品能够稳定地具有高质量。
根据所述的实施方式,如果所测定的电阻值高,注射控制部110在保压工序将加热注射装置2的保压压力设定为低值。如果电阻值低,注射控制部110将保压压力设定为高值。通电控制部140以使注射于成型模4内的导电性材料P的比容积处于规定范围内的方式控制保压压力,因此,难以因在保压工序保压压力过不足而发生成型品的外观不良等。因此,成型品能够稳定地具有高质量。
根据所述的实施方式,如果所测定的电阻值高,冷却控制部130在冷却工序判定成型模内的导电性材料P的温度高。如果电阻值低,则判定成型模4内的导电性材料的温度低。如果成型模4内的导电性材料P的温度处于规定范围内,冷却控制部130使冷却泵51的冷却动作结束。这样,难以因冷却工序的冷却过不足而发生成型品的外观不良等。因此,成型品能够稳定地具有高质量。
根据所述的实施方式,注射成型循环的注射工序、保压工序、通电工序以及冷却工序中的至少其中一个工序的条件基于电阻传感器62测定的导电性材料P的体积电阻值而被控制。因此,即使批次间或各次注射间导电性材料P的体积电阻值不均,也可在注射工序、保压工序、通电工序以及冷却工序执行对应导电性材料P的体积电阻值的控制。其结果,体积电阻值的不均难以引起成型品的外观不良等。
根据所述的实施方式,电阻传感器62测定在注射料筒21内熔融的导电性材料P的体积电阻率。如果在通电工序测定的导电性材料P的体积电阻率高,通电控制部140控制通电装置61将施加于导电部47、48间的电压值设定得低。如果体积电阻率低,通电控制部140将电压值设定得高。由于通电控制部140以使注射于成型模4内的导电性材料P的温度处于规定范围内的方式控制通电装置61,因此,难以因在通电工序通电的电压值的过不足而发生成型品的外观不良等。因此,成型品能够稳定地具有高质量。
根据所述的实施方式,如果所测定的体积电阻率高,注射控制部110在保压工序控制加热注射装置2将保压压力设定为低值。如果体积电阻率低,注射控制部110将保压压力设定为高值。注射控制部110以使注射于成型模4内的导电性材料P的比容积处于规定范围内的方式控制加热注射装置2,因此,难以因在保压工序保压压力过不足而发生成型品的外观不良等。因此,成型品能够稳定地具有高质量。
根据所述的实施方式,如果所测定的体积电阻率高,冷却控制部130在冷却工序判定成型模内的导电性材料P的温度高。如果体积电阻率低,冷却控制部130判定成型模4内的导电性材料的温度低。如果成型模4内的导电性材料P的温度处于规定范围内,冷却控制部130控制冷却泵51结束冷却,因此,难以因在冷却工序冷却过不足而发生成型品的外观不良等。因此,成型品能够稳定地具有高质量。
所述的实施方式的原理并不限定于被例示的实施方式的说明。本领域技术人员在不脱离所述的实施方式的原理的主旨的范围内可进行各种改良以及设计上的变更。
在本实施方式中,树脂材料作为导电性材料而被注射成型。取而代之,也可使用至少在加热时具有导电性的熔融材料。因此,所述的实施方式的原理例如也可适用于注射成型铝等金属材料的压铸机。
关于所述的实施方式,在向导电部47、48间施加电压时,导电部48相对于导电部47为高电位。取而代之,导电部48也可相对于导电部47为低电位。
在所述的实施方式中,加热注射装置2以及合模装置3利用液压致动器来作为驱动源。取而代之,驱动源也可为电动致动器。
在所述的实施方式中,模具装置4利用由冷却泵51环流的冷却液被冷却。但是,本实施方式的原理并不必需用于冷却模具装置4的设备。因此,模具装置4也可通过从模具装置4的自然散热而被冷却。取而代之,例如,模具装置4也可通过珀尔帖元件等冷却部件来积极地被冷却。
在所述的实施方式中,注射成型循环的注射工序、通电工序、保压工序以及冷却工序的条件基于模内电阻值及/或体积电阻值而被控制。取而代之,也可以通电工序、保压工序以及冷却工序的至少一个工序的条件被控制。如果多个工序的条件被控制,也可在多个工序间执行互相补充的控制。
与所述的各种实施方式相关联地说明的例示性的成型技术主要具有以下的特征。
所述的实施方式的一方面所涉及的注射成型装置,其包括加热注射部,所述加热注射部将导电性材料加热熔融到可流动温度,并向成型模内注射,所述成型模包含形成型腔的型腔形成面。注射成型装置还包括:通电部,施加电压;以及控制部,具有控制由所述通电部施加的所述电压的通电控制部。所述成型模包括处于所述型腔形成面的至少一部分并且互相绝缘的多个导电部。所述通电部向所述多个导电部间施加所述电压。当从所述加热注射部注射的所述导电性材料接触于所述多个导电部时,所述导电性材料通过在所述通电控制部的控制下从所述通电部施加的所述电压被通电加热。
根据所述结构,当从加热注射部注射的导电性材料接触于多个导电部时,导电性材料通过在通电控制部的控制下从通电部施加的电压而被通电加热,因此,在型腔内移动的导电性材料的温度难以下降。导电性材料的流动性也难以因温度下降而下降,因此,即使施加于导电性材料的注射压力低,注射压力也充分地传递到导电性材料的前端部。
注射压力充分地传递到导电性材料的前端部的结果,难以发生因注射压力不足引起的欠注等外观不良。尤其是,关于大型的薄成型品,设计者能够使注射成型装置以及成型模具有小尺寸。不是模具被加热,而是导电性材料本身被通电加热,因此,热容量大于被充填的导电性材料的模具的温度难以上升。因此,成型品的冷却时间不会过度变长。即,注射成型循环不会长期化。这有助于成型时的运转成本的削减。设计者无需为了提高流动性而加厚成型品的厚度。这有助于防止材料成本的过度增加。
关于所述结构,也可以在所述导电性材料完全被充填于所述型腔内之前,所述控制部控制所述通电部而停止向所述多个导电部间施加所述电压。
根据所述结构,在导电性材料完全充填于型腔前,向导电部间的电压施加被停止,因此,成型品的冷却时间缩短。
关于所述结构,注射成型装置也可以还包括:冷却部,向形成于所述成型模内的流路供给冷却液。所述控制部也可以还具有控制所述冷却部的冷却控制部。也可以当所述电压的所述施加停止时,所述冷却控制部控制所述冷却部而开始向所述成型模供给所述冷却液。
根据所述结构,在停止施加电压时,冷却控制部控制冷却部开始向成型模供给冷却液,因此,成型品的冷却时间缩短。
关于所述结构,注射成型装置也可以还包括:测定部,测定关于所述多个导电部间的电阻值的参数值。所述成型模也可以还包括使所述多个导电部与所述成型模的外表面电绝缘的第一绝缘部件。所述控制部也可以基于在所述导电性材料未注射于所述成型模内的状态下测定的所述参数值与在所述导电性材料已注射到所述成型模内的状态下测定的所述参数值之间的差分值,控制施加所述电压的通电工序和对充填于所述成型模内的所述导电性材料进行保压的保压工序中的至少一个工序的条件。
根据所述结构,控制部基于导电性材料未注射于成型模内的状态下测定的参数值与在导电性材料已注射到成型模内的状态下测定的参数值之间的差分值,控制施加电压的通电工序和对充填于成型模内的导电性材料进行保压的保压工序的至少一个工序的条件,因此,成型模内的实际的导电性材料的状态变化基于测定部测定的参数值的变化而被检测。通电工序和保压工序中的至少一个工序的条件根据参数值的变化而被控制,因此,注射成型高精度地进行。即使导电性材料的电阻值在批次间或各次注射间不均,起因于电阻值的不均的影响也可通过所述的控制而减少。因此,注射成型中的导电性材料的状态变化或电阻值的不均难以引起成型品的外观不良等的发生。
关于所述结构,所述测定部也可以测定所述多个导电部间的电阻值来作为所述参数值。如果所述测定部测定的所述电阻值高于规定的阈值,所述通电控制部也可以使所述电压下降的方式控制所述通电部。如果所述测定部测定的所述电阻值低于所述阈值,所述通电控制部也可以使所述电压增加的方式控制所述通电部。
根据所述结构,如果测定部测定的电阻值高于规定的阈值,通电控制部以使电压下降的方式控制通电部,并且,如果测定部测定的电阻值低于阈值,则通电控制部以使电压增加的方式控制通电部,因此,注射于成型模内的导电性材料的温度处于规定范围内。因此,难以发生起因于通电电压值的过不足的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述结构,所述测定部也可以测定所述多个导电部间的电阻值来作为所述参数值。所述控制部也可以还具有在所述保压工序控制施加于所述导电性材料的保压压力的注射控制部。如果所述测定部测定的所述电阻值高于规定的阈值,所述注射控制部也可以使所述保压压力下降的方式控制所述加热注射部。如果所述测定部测定的所述电阻值低于所述阈值,所述注射控制部也可以使所述保压压力增加的方式控制所述加热注射部。
根据所述结构,如果测定部测定的电阻值高于规定的阈值,注射控制部以使保压压力下降的方式控制加热注射部,并且,如果测定部测定的电阻值低于阈值,注射控制部以使保压压力增加的方式控制加热注射部,因此,注射于成型模内的导电性材料的比容积处于规定范围内。因此,难以发生保压压力的过不足引起的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述结构,注射成型装置也可以还包括:冷却部,向形成于所述成型模内的流路供给冷却液。所述控制部也可以还具有控制所述冷却部的冷却控制部。所述测定部也可以测定所述多个导电部间的电阻值来作为所述参数值。如果所述测定部测定的所述电阻值低于规定的阈值,所述冷却控制部也可以控制所述冷却部而结束对所述成型模的冷却。
根据所述结构,如果测定部测定的电阻值高于规定的阈值,冷却控制部控制冷却部结束对成型模的冷却,因此,难以发生不适当的冷却引起的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述结构,所述成型模也可以还包括具有第一模配合面的第一模和具有闭模时接触于所述第一模的第二模配合面的第二模。所述第一模和所述第二模也可以分别具有所述型腔形成面。所述第一模配合面和所述第二模配合面的至少其中之一也可以具有使所述多个导电部间电绝缘的第二绝缘部件。
根据所述结构,第一模配合面及第二模配合面的至少其中之一具有使多个导电部间电绝缘的第二绝缘部件,因此,电流难以直接在多个导电部间流动,而多个导电部间的导电材料适当地被通电。
关于所述结构,注射成型装置也可以还包括:测定部,测定关于所述多个导电部间的电阻值的参数值。所述控制部也可以基于所述测定部测定的所述参数值,控制施加所述电压的通电工序、对充填于所述成型模内的所述导电性材料进行保压的保压工序和冷却所述成型模的冷却工序中的至少一个工序的条件。
根据所述结构,控制部基于测定部测定的参数值控制施加电压的通电工序、对充填于成型模内的导电性材料进行保压的保压工序以及冷却成型模的冷却工序中的至少一个工序的条件,因此,即使导电性材料的电阻值在批次间或各次注射间不均,通电工序、保压工序以及冷却工序中的至少其中一个工序根据电阻值而适当地被控制。因此,电阻值的不均难以引起成型品的外观不良等。
关于所述结构,所述测定部也可以测定被所述加热注射部加热熔融的所述导电性材料的体积电阻率来作为所述参数值。如果所述体积电阻率高于规定的阈值,所述通电控制部也可以使所述电压下降的方式控制所述通电部。如果所述体积电阻率低于所述阈值,所述通电控制部也可以使所述电压增大的方式控制所述通电部。
根据所述结构,如果体积电阻率高,则通电控制部以使电压下降的方式控制通电部,并且,如果体积电阻率低,则通电控制部以使电压增大的方式控制通电部,因此,注射于成型模内的导电性材料的温度处于规定范围内。因此,难以发生通电工序的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述结构,所述测定部也可以测定被所述加热注射部加热熔融的所述导电性材料的体积电阻率来作为所述参数值。所述加热注射部也可以在所述保压工序向所述导电性材料施加保压压力。所述控制部也可以还具有控制所述保压压力的注射控制部。如果所述体积电阻率高于规定的阈值,所述注射控制部也可以使所述保压压力下降的方式控制所述加热注射部。如果所述体积电阻率低于所述阈值,所述注射控制部也可以使所述保压压力增大的方式控制所述加热注射部。
根据所述结构,如果体积电阻率高,则注射控制部以使保压压力下降的方式控制加热注射部,并且,如果体积电阻率低,则注射控制部以使保压压力增大的方式控制加热注射部,因此,注射于成型模内的导电性材料的比容积处于规定范围内。因此,难以因在保压工序保压压力过不足而发生成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述结构,注射成型装置也可以还包括:冷却部,向形成于所述成型模内的流路供给冷却液。所述控制部也可以还具有控制所述冷却部的冷却控制部。所述测定部也可以测定被所述加热注射部加热熔融的所述导电性材料的体积电阻率。冷却控制部也可以基于所述测定部测定的所述体积电阻率设定冷却所述成型模的期间长度。
根据所述结构,冷却控制部基于测定部测定的体积电阻率设定成型模冷却的期间的长度,因此,难以发生起因于不适当的冷却的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述结构,所述导电性材料也可以是含有导电性物质的树脂材料。
根据所述结构,由于导电性材料是含有导电性物质的树脂材料,因此,也可将导电性填料混入于作为母材的绝缘性材料中。此时,成型品被赋予静电涂布所需的导电性。取而代之,树脂材料也可含有碳素纤维。此时,成型品能够具有高强度。
关于所述结构,所述成型模也可以还包括具有第一模配合面的第一模和具有闭模时接触于所述第一模的第二模配合面的第二模。所述第一模和所述第二模也可以分别具有所述型腔形成面。所述多个导电部也可以被设置在所述第一模和所述第二模的所述型腔形成面。所述第一模配合面和所述第二模配合面的至少其中之一也可以具有使所述多个导电部间电绝缘的绝缘部件。
根据所述结构,第一模配合面及第二模配合面的至少其中之一具有使多个导电部间电绝缘的绝缘部件,因此,电流难以直接在多个导电部间流动,而多个导电部间的导电材料适当地被通电。
关于所述结构,所述控制部也可以还具有控制所述加热注射部使其进行所述导电性材料的加热及注射的注射控制部。所述通电控制部也可以基于从所述注射控制部输出的控制信号所示的所述导电性材料的注射状态来控制所述通电部。
根据所述结构,通电控制部基于从注射控制部输出的控制信号所示的导电性材料的注射状态控制通电部,因此,通电配合导电性材料被注射的时机而开始。其结果,导电性材料高效率地被通电加热。
所述的实施方式的另一方面涉及注射成型方法,其用于将导电性材料在具有形成型腔的型腔形成面的成型模内注射成型。注射成型方法包括以下步骤:加热熔融步骤,将所述导电性材料加热熔融到可流动温度;注射步骤,将被加热熔融的所述导电性材料注射于所述成型模内;以及通电步骤,以使被注射的所述导电性材料在接触于多个导电部时被通电加热的方式,向所述多个导电部间施加电压,所述多个导电部互相绝缘并且设置于所述型腔形成面的至少一部分。
根据所述方法,当被注射的导电性材料接触于多个导电部时,导电性材料利用被施加的电压而被通电加热,因此,在型腔内移动的导电性材料的温度难以下降。导电性材料的流动性也难以因温度下降而下降,因此,即使施加于导电性材料的注射压力低,注射压力也充分地传递到导电性材料的前端部。
注射压力充分地传递到导电性材料的前端部的结果,难以发生因注射压力不足引起的欠注等外观不良。尤其,关于大型的薄成型品,设计者能够使注射成型装置以及成型模具有小尺寸。不是模具被加热,而是导电性材料本身被通电加热,因此,热容量大于被充填的导电性材料的模具的温度难以上升。因此,成型品的冷却时间不会过度变长。即,注射成型循环不会长期化。这有助于成型时的运转成本的削减。设计者无需为了提高流动性而加厚成型品的厚度。这有助于防止材料成本的过度增加。
关于所述方法,也可以在所述通电步骤,所述电压的施加在所述导电性材料完全被充填于所述型腔内之前停止。
根据所述方法,在导电性材料完全充填于型腔前,向导电部间的电压施加被停止,因此,成型品的冷却时间缩短。
关于所述方法,注射成型方法也可以还包括:冷却步骤,向所述成型模供给冷却液。所述冷却步骤也可以配合所述电压的所述施加的停止而执行。
根据所述方法,冷却步骤在电压施加停止时开始,因此,成型品的冷却时间缩短。
关于所述方法,注射成型方法也可以还包括:测定步骤,测定关于所述多个导电部间的电阻值的参数值;保压步骤,对充填于所述型腔内的所述导电性材料进行保压;以及冷却步骤,向所述成型模供给冷却液。所述通电步骤、所述保压步骤和所述冷却步骤中的至少一个步骤的条件也可以基于在所述测定步骤测定的所述参数值而被控制。
根据所述方法,通电工序、保压工序以及冷却工序中的至少一个工序的条件根据参数值的变化而被控制,因此,注射成型高精度地进行。即使导电性材料的电阻值在批次间或各次注射间不均,起因于电阻值的不均的影响通过所述的控制减少。因此,注射成型中的导电性材料的状态变化或电阻值的不均难以引起成型品的外观不良等的发生。
关于所述方法,所述测定步骤也可以包括测定所述多个导电部间的电阻值的阶段。所述通电步骤也可以包括:(ⅰ)如果所述电阻值高于规定的阈值,则使所述电压下降的阶段;和(ⅱ)如果所述电阻值低于所述阈值,则使所述电压增加的阶段。
根据所述方法,如果电阻值高于规定的阈值,则电压下降,并且,如果电阻值低于阈值,则电压增加,因此,注射于成型模内的导电性材料的温度处于规定范围内。因此,难以发生起因于通电电压值的过不足的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述方法,所述测定步骤也可以包括测定所述多个导电部间的电阻值的阶段。所述保压步骤也可以包括:(ⅰ)如果所述电阻值高于规定的阈值,则使施加于所述导电性材料的保压压力下降的阶段;和(ⅱ)如果所述电阻值低于所述阈值,则使所述保压压力增大的阶段。
根据所述方法,如果测定部测定的电阻值高于规定的阈值,则保压压力下降,并且,如果测定部测定的电阻值低于阈值,则保压压力增加,因此,注射于成型模内的导电性材料的比容积处于规定范围内。因此,难以因在保压工序保压压力过不足而发生成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述方法,所述测定步骤也可以包括测定所述多个导电部间的电阻值的阶段。如果所述电阻值低于规定的阈值,则所述冷却步骤也可以结束。
根据所述方法,如果电阻值高于规定的阈值,则冷却步骤结束,因此,难以发生起因于不适当的冷却的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述方法,注射成型方法也可以还包括:测定步骤,测定关于所述多个导电部间的体积电阻率的参数值;保压步骤,对充填于所述型腔内的所述导电性材料进行保压;以及冷却步骤,向所述成型模供给冷却液。所述通电步骤、所述保压步骤和所述冷却步骤中的至少一个步骤的条件也可以基于所述参数值而被控制。
根据所述方法,通电步骤、保压步骤以及冷却步骤的至少其中一个步骤的条件基于参数值而被控制,因此,即使在导电性材料的电阻值在批次间或各次注射间不均,通电工序、保压工序以及冷却工序的至少其中一个工序根据电阻值而适当地被控制。因此,电阻值的不均难以引起成型品的外观不良等。
关于所述方法,所述测定步骤也可以包括测定所述多个导电部间的体积电阻率的阶段。所述保压步骤也可以包括:(ⅰ)如果所述体积电阻率高于规定的阈值,则使施加于所述导电性材料的保压压力下降的阶段;和(ⅱ)如果所述体积电阻率低于所述阈值,则使所述保压压力增大的阶段。
根据所述方法,如果体积电阻率高,则电压下降,并且,如果体积电阻率低,则电压增大,因此,注射于成型模内的导电性材料的温度处于规定范围内。因此,难以发生成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述方法,所述测定步骤也可以包括测定所述多个导电部间的体积电阻率的阶段。所述保压步骤也可以包括:(ⅰ)如果所述体积电阻率高于规定的阈值,则使施加于所述导电性材料的保压压力下降的阶段;和(ⅱ)如果所述体积电阻率低于所述阈值,则使所述保压压力增大的阶段。
根据所述结构,如果体积电阻率高,则保压压力下降,并且,如果体积电阻率低,则保压压力增大,因此,注射于成型模内的导电性材料的比容积处于规定范围内。因此,难以发生起因于保压压力的过不足的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述方法,所述测定步骤也可以包括测定所述多个导电部间的体积电阻率的阶段。所述冷却步骤也可以包括基于所述体积电阻率设定所述冷却液被供给到所述成型模内的期间的阶段。
根据所述方法,冷却步骤包含基于体积电阻率设定冷却液被供给到成型模内的期间的阶段,因此,难以发生起因于不适当的冷却的成型品的外观不良等。其结果,稳定地获得高质量的成型品。
关于所述方法,所述导电性材料也可以是含有导电性物质的树脂材料。
根据所述方法,由于导电性材料是含有导电性物质的树脂材料,因此,也可将导电性填料混入于作为母材的绝缘性材料中。此时,成型品被赋予静电涂布所需的导电性。取而代之,树脂材料也可含有碳素纤维。此时,成型品能够具有高强度。
关于所述方法,所述通电步骤被执行的时机也可以基于控制所述注射步骤的控制信号所示的所述导电性材料的注射状态而被控制。
根据所述方法,注射步骤基于从注射控制部输出的控制信号所示的导电性材料的注射状态而被控制,因此,通电配合导电性材料被注射的时机而开始。其结果,导电性材料高效率地被通电加热。
产业上的可利用性
所述的实施方式的原理可利用于需要导电性材料的注射成型的各种技术领域。

Claims (28)

1.一种注射成型装置,其特征在于包括加热注射部,所述加热注射部将导电性材料加热熔融到可流动温度,并向成型模内注射,所述成型模包含形成型腔的型腔形成面,所述注射成型装置还包括:
通电部,施加电压;以及
控制部,具有控制由所述通电部施加的所述电压的通电控制部,其中,
所述成型模包括处于所述型腔形成面的至少一部分并且互相绝缘的多个导电部,
所述通电部向所述多个导电部间施加所述电压,
当从所述加热注射部注射的所述导电性材料接触于所述多个导电部时,所述导电性材料通过在所述通电控制部的控制下从所述通电部施加的所述电压被通电加热。
2.根据权利要求1所述的注射成型装置,其特征在于:
在所述导电性材料完全被充填于所述型腔内之前,所述控制部控制所述通电部而停止向所述多个导电部间施加所述电压。
3.根据权利要求2所述的注射成型装置,其特征在于还包括:
冷却部,向形成于所述成型模内的流路供给冷却液,其中,
所述控制部还具有控制所述冷却部的冷却控制部,
当所述电压的所述施加停止时,所述冷却控制部控制所述冷却部而开始向所述成型模供给所述冷却液。
4.根据权利要求1所述的注射成型装置,其特征在于还包括:
测定部,测定关于所述多个导电部间的电阻值的参数值,其中,
所述成型模还包括使所述多个导电部与所述成型模的外表面电绝缘的第一绝缘部件,
所述控制部基于在所述导电性材料未注射于所述成型模内的状态下测定的所述参数值与在所述导电性材料已注射到所述成型模内的状态下测定的所述参数值之间的差分值,控制施加所述电压的通电工序和对充填于所述成型模内的所述导电性材料进行保压的保压工序中的至少一个工序的条件。
5.根据权利要求4所述的注射成型装置,其特征在于:
所述测定部测定所述多个导电部间的电阻值来作为所述参数值,
如果所述测定部测定的所述电阻值高于规定的阈值,所述通电控制部以使所述电压下降的方式控制所述通电部,
如果所述测定部测定的所述电阻值低于所述阈值,所述通电控制部以使所述电压增加的方式控制所述通电部。
6.根据权利要求4所述的注射成型装置,其特征在于:
所述测定部测定所述多个导电部间的电阻值来作为所述参数值,
所述控制部还具有在所述保压工序控制施加于所述导电性材料的保压压力的注射控制部,
如果所述测定部测定的所述电阻值高于规定的阈值,所述注射控制部以使所述保压压力下降的方式控制所述加热注射部,
如果所述测定部测定的所述电阻值低于所述阈值,所述注射控制部以使所述保压压力增加的方式控制所述加热注射部。
7.根据权利要求4所述的注射成型装置,其特征在于还包括:
冷却部,向形成于所述成型模内的流路供给冷却液,其中,
所述控制部还具有控制所述冷却部的冷却控制部,
所述测定部测定所述多个导电部间的电阻值来作为所述参数值,
如果所述测定部测定的所述电阻值低于规定的阈值,所述冷却控制部控制所述冷却部而结束对所述成型模的冷却。
8.根据权利要求4所述的注射成型装置,其特征在于:
所述成型模还包括具有第一模配合面的第一模和具有闭模时接触于所述第一模的第二模配合面的第二模,
所述第一模和所述第二模分别具有所述型腔形成面,
所述第一模配合面和所述第二模配合面的至少其中之一具有使所述多个导电部间电绝缘的第二绝缘部件。
9.根据权利要求1所述的注射成型装置,其特征在于还包括:
测定部,测定关于所述多个导电部间的电阻值的参数值,其中,
所述控制部基于所述测定部测定的所述参数值,控制施加所述电压的通电工序、对充填于所述成型模内的所述导电性材料进行保压的保压工序和冷却所述成型模的冷却工序中的至少一个工序的条件。
10.根据权利要求9所述的注射成型装置,其特征在于:
所述测定部测定被所述加热注射部加热熔融的所述导电性材料的体积电阻率来作为所述参数值,
如果所述体积电阻率高于规定的阈值,所述通电控制部以使所述电压下降的方式控制所述通电部,
如果所述体积电阻率低于所述阈值,所述通电控制部以使所述电压增大的方式控制所述通电部。
11.根据权利要求9所述的注射成型装置,其特征在于:
所述测定部测定被所述加热注射部加热熔融的所述导电性材料的体积电阻率来作为所述参数值,
所述加热注射部在所述保压工序向所述导电性材料施加保压压力,
所述控制部还具有控制所述保压压力的注射控制部,
如果所述体积电阻率高于规定的阈值,所述注射控制部以使所述保压压力下降的方式控制所述加热注射部,
如果所述体积电阻率低于所述阈值,所述注射控制部以使所述保压压力增大的方式控制所述加热注射部。
12.根据权利要求9所述的注射成型装置,其特征在于还包括:
冷却部,向形成于所述成型模内的流路供给冷却液,其中,
所述控制部还具有控制所述冷却部的冷却控制部,
所述测定部测定被所述加热注射部加热熔融的所述导电性材料的体积电阻率,
所述冷却控制部基于所述测定部测定的所述体积电阻率设定冷却所述成型模的期间长度。
13.根据权利要求1所述的注射成型装置,其特征在于:
所述导电性材料是含有导电性物质的树脂材料。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的注射成型装置,其特征在于:
所述成型模还包括具有第一模配合面的第一模和具有闭模时接触于所述第一模的第二模配合面的第二模,
所述第一模和所述第二模分别具有所述型腔形成面,
所述多个导电部被设置在所述第一模和所述第二模的所述型腔形成面,
所述第一模配合面和所述第二模配合面的至少其中之一具有使所述多个导电部间电绝缘的绝缘部件。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的注射成型装置,其特征在于:
所述控制部还具有控制所述加热注射部使其进行所述导电性材料的加热及注射的注射控制部,
所述通电控制部基于从所述注射控制部输出的控制信号所示的所述导电性材料的注射状态来控制所述通电部。
16.一种注射成型方法,其特征在于,将导电性材料在具有形成型腔的型腔形成面的成型模内注射成型,所述注射成型方法包括以下步骤:
加热熔融步骤,将所述导电性材料加热熔融到可流动温度;
注射步骤,将被加热熔融的所述导电性材料注射于所述成型模内;以及
通电步骤,以使被注射的所述导电性材料在接触于多个导电部时被通电加热的方式,向所述多个导电部间施加电压,所述多个导电部互相绝缘并且设置于所述型腔形成面的至少一部分。
17.根据权利要求16所述的注射成型方法,其特征在于:
在所述通电步骤,所述电压的施加在所述导电性材料完全被充填于所述型腔内之前停止。
18.根据权利要求17所述的注射成型方法,其特征在于还包括:
冷却步骤,向所述成型模供给冷却液,其中,
所述冷却步骤配合所述电压的所述施加的停止而执行。
19.根据权利要求16所述的注射成型方法,其特征在于还包括:
测定步骤,测定关于所述多个导电部间的电阻值的参数值;
保压步骤,对充填于所述型腔内的所述导电性材料进行保压;以及
冷却步骤,向所述成型模供给冷却液,其中,
所述通电步骤、所述保压步骤和所述冷却步骤中的至少一个步骤的条件基于在所述测定步骤测定的所述参数值而被控制。
20.根据权利要求19所述的注射成型方法,其特征在于:
所述测定步骤包括测定所述多个导电部间的电阻值的阶段,
所述通电步骤包括:
(i)如果所述电阻值高于规定的阈值,则使所述电压下降的阶段;和
(ii)如果所述电阻值低于所述阈值,则使所述电压增加的阶段。
21.根据权利要求19所述的注射成型方法,其特征在于:
所述测定步骤包括测定所述多个导电部间的电阻值的阶段,
所述保压步骤包括:
(i)如果所述电阻值高于规定的阈值,则使施加于所述导电性材料的保压压力下降的阶段;和
(ii)如果所述电阻值低于所述阈值,则使所述保压压力增大的阶段。
22.根据权利要求19所述的注射成型方法,其特征在于:
所述测定步骤包括测定所述多个导电部间的电阻值的阶段,
如果所述电阻值低于规定的阈值,则所述冷却步骤结束。
23.根据权利要求16所述的注射成型方法,其特征在于还包括:
测定步骤,测定关于所述多个导电部间的体积电阻率的参数值;
保压步骤,对充填于所述型腔内的所述导电性材料进行保压;以及
冷却步骤,向所述成型模供给冷却液,其中,
所述通电步骤、所述保压步骤和所述冷却步骤中的至少一个步骤的条件基于所述参数值而被控制。
24.根据权利要求23所述的注射成型方法,其特征在于:
所述测定步骤包括测定所述多个导电部间的体积电阻率的阶段,
所述通电步骤包括:
(i)如果所述体积电阻率高于规定的阈值,则使所述电压下降的阶段;和
(ii)如果所述体积电阻率低于所述阈值,则使所述电压增加的阶段。
25.根据权利要求23所述的注射成型方法,其特征在于:
所述测定步骤包括测定所述多个导电部间的体积电阻率的阶段,
所述保压步骤包括:
(i)如果所述体积电阻率高于规定的阈值,则使施加于所述导电性材料的保压压力下降的阶段;和
(ii)如果所述体积电阻率低于所述阈值,则使所述保压压力增大的阶段。
26.根据权利要求23所述的注射成型方法,其特征在于:
所述测定步骤包括测定所述多个导电部间的体积电阻率的阶段,
所述冷却步骤包括基于所述体积电阻率设定所述冷却液被供给到所述成型模内的期间的阶段。
27.根据权利要求16所述的注射成型方法,其特征在于:
所述导电性材料是含有导电性物质的树脂材料。
28.根据权利要求16至27中任一项所述的注射成型方法,其特征在于:
所述通电步骤被执行的时机基于控制所述注射步骤的控制信号所示的所述导电性材料的注射状态而被控制。
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