CN109070420A - 注塑成形装置及注塑成形方法 - Google Patents

Abstract

在使用导电性材料进行注塑成形的情况下，抑制注塑成形周期的长期化以及成形品发生外观不良，并且对成形品赋予均匀的导电性。注塑成形装置包括加热注射单元，其将导电性材料加热熔融至可流动的温度后，向成形模具内注射，该成形模具具有在腔的形成面的至少一部分上互相绝缘的多个导电部，且向导电部之间施加规定的电压。在从加热注射单元的前端部到导电性材料流路的区域内设置有静态混合器。

Description

注塑成形装置及注塑成形方法

技术领域

本发明涉及一种注塑成形装置及注塑成形方法，尤其是，本发明涉及用于利用导电性材料进行注塑成形的注塑成形装置及注塑成形方法。

背景技术

迄今为止，利用注塑成形装置将成形品注塑成形的方法已为人所知。具体而言，所述方法由利用注塑成形装置将树脂材料加热至可流动的温度使树脂材料熔融的工序、将熔融树脂材料向预先合模的模具的腔内填充的工序、将已填充的熔融树脂材料保压、冷却的工序、打开模具取出成形品的工序构成。

作为利用注塑成形装置来注塑成形的成形品，例如可列举保险杠等汽车部件。近年来，为了满足该保险杠等汽车部件的进一步轻量化等需求，就需要将大型且薄壁成形品注塑成形的技术。在将大型且薄壁的成形品注塑成形的情况下，若注射压力不足，则熔融树脂材料可能无法填充至腔的末端部为止。

为了解决注射压力不足的问题，可以想到提高注射压力。但是，需要用与注射压力的大小相应的合模压力对模具实施合模，因此，需要具有高合模压力的大型注塑成形装置以及能够经受住注射压力和合模压力的大型模具。此外，为了解决注射压力不足的问题，也可以想到增加浇口(gate)数的方法、加厚成形品的壁厚的方法。但是，在采用前者的情况下，产生焊缝记号(weld mark)的部位会增加，在采用后者的情况下，材料成本会增加。

对此，专利文献1中公开了反复进行模具的加热和冷却的所谓的冷热成形法。根据该冷热成形法，通过在注射时加热模具，从而对已注射在腔内的树脂材料进行间接加热，抑制树脂材料的温度降低，因此，能够在不提高注射压力并且不改变浇口数、成形品的壁厚的情况下，抑制该树脂材料的流动性降低。

此外，近年来，为了对树脂成形品赋予静电涂装所需要的导电性，在注塑成形中使用向绝缘性树脂材料中混合导电性填料而获得的导电性材料。对此，专利文献2中公开了在注塑成形装置的喷嘴，向腔填充前对喷嘴流路内的导电性材料进行通电加热的内容。

专利文献1：日本公开专利公报特开2008-055894号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2003-340896号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

但是，在专利文献1中，由于热容量比被填充的熔融树脂材料大的模具被加热，因此，模具温度升高。若模具温度升高，则由此引发用于冷却模具来冷却成形品的时间变长。因此，从注射工序到成形品的取出工序为止的注塑成形周期可能会长期化。

在专利文献2中，从喷嘴向腔内注入的熔融树脂材料是从与腔的形成面接触的表面侧开始被冷却的。通过该冷却，熔融树脂材料的状态逐渐向固化状态变化，因此，融树脂材料的流动性降低。由于该流动性降低，可能会无法将熔融树脂材料填充至腔的末端部为止。因此，可能会由于熔融树脂材料的填充不足而引发成形品发生外观不良。

此外，在作为熔融树脂材料而使用包含导电性填料等导电性物质的导电性材料的情况下，导电性物质可能不会均匀地分散在导电性材料中。因此，由于该导电性物质的不均匀的分散，可能会无法给最终得到的成形品赋予均匀的导电性。

于是，本发明的目的在于，提供一种在使用导电性材料进行注塑成形的情况下，能够抑制注塑成形周期的长期化和成形品发生外观不良并且对成形品赋予均匀的导电性的注塑成形装置及注塑成形方法。

－用以解决技术问题的技术方案－

为了达到上述目的，本发明的一实施方式提供一种注塑成形装置，其包括加热注射单元，所述加热注射单元将导电性材料加热熔融至可流动的温度后向成形模具内注射，所述注塑成形装置的特征在于：成形模具具有多个导电部，多个所述导电部在腔的形成面的至少一部分上互相绝缘，所述注塑成形装置包括通电单元，所述通电单元向导电部之间施加规定的电压，在从加热注射单元的前端部到导电性材料流路的区域内设置有静态混合器。

为了达到上述目的，本发明的一实施方式提供一种注塑成形方法，其用于向成形模具内注塑导电性材料来得到注塑成形品，所述注塑成形方法的特征在于：加热注射步骤，在所述加热注射步骤中，使用加热注射单元将导电性材料加热熔融至可流动的温度后向成形模具内注射所述导电性材料；以及通电步骤，在所述通电步骤中，对导电部之间施加电压，以使已注射的导电性材料在接触到多个导电部时被通电加热，多个导电部被设置为在成形模具的腔的形成面的至少一部分上互相绝缘，在将导电性材料引入腔之前，利用静态混合器混合导电性材料，所述静态混合器设置在从加热注射单元的前端部到导电性材料流路的区域内。

－发明的效果－

根据本发明，在使用导电性材料进行注塑成形的情况下，能够抑制注塑成形周期的长期化以及成形品发生外观不良，并且能够对成形品赋予均匀的导电性。

附图说明

图1是示意性地示出了本发明的一实施方式所涉及的注塑成形装置的结构的图。

图2是示意性地示出了在静态混合器中流动的导电性材料的流体流的截面图。

图3(a)是图2所示的静态混合器的沿A－A线的截面图，(b)是图2所示的静态混合器的沿B－B线的截面图。

图4是示意性地示出了静态混合器的外观的立体图。

图5是示意性地示出了具有浇铸道(sprue)和从浇铸道分支出来的流道(runner)的模具装置的截面图。

图6是示意性地示出了导电性材料被通电加热的状态的放大截面图。

图7是示出每一次注射时的导电部之间的泄漏电流的变化情况的曲线图。

图8是示出注塑成形周期的流程图。

图9是示出图8内的模具间绝缘性检查工序的流程图。

图10是示出图8内的通电工序的流程图。

图11是示出注塑成形装置的动作的时序图。

具体实施方式

＜注塑成形装置的一般结构＞

首先，在对本实施方式的注塑成形装置的特征性结构进行说明之前，参照附图对本实施方式的注塑成形装置的一般结构进行说明。

如图1所示，本实施方式的注塑成形装置1具有加热注射装置2和以与加热注射装置2相对的方式设置的合模装置3。加热注射装置2和合模装置3设置在基座架(未图示)上。

(加热注射装置)

加热注射装置2包括注射缸(cylinder)21。在注射缸21的上部安装有漏斗22，漏斗22用于向注射缸21内供给颗粒状的热塑性树脂，该热塑性树脂成为成形品的原料。在注射缸21的周围，卷绕有带式加热器23，其用于将热塑性树脂加热熔融至可流动的温度。在注射缸21内，以能够旋转且能够进退的方式设置有螺杆24。

在螺杆24的后方(图1的左方)设置有注射用液压缸装置25，其用作用于使螺杆24前进和后退的驱动源。在注射用液压缸装置25中，使用工作油使设置在注射用液压缸装置25内的注射用活塞25a前进或者后退。

注射用活塞25a与螺杆24的后端连接，通过使注射用活塞25a在注射用液压缸装置25内前进或者后退，从而能够使螺杆24在注射缸21内前进或者后退。需要说明的是，在注射用活塞25a上连接有位置检测器，利用该位置检测器检测螺杆24的进退位置。

在注射用液压缸装置25的后方设置有计量电动机26，计量电动机26用作用于使螺杆24旋转的驱动源。作为加热注射装置2的构成要素的注射缸21、螺杆24、注射用液压缸装置25以及计量电动机26设置在同一轴上。

(合模装置)

在合模装置3上设置有模具装置4。该模具装置4由可动模具41和固定模具42构成，该模具装置4构成为，可动模具41和固定模具42形成在合模时相互相对的合型面。在合模时，由可动模具41和固定模具42形成腔(cavity)C，腔C用于注入已由加热注射装置2注射的熔融树脂材料。此外，在可动模具41和固定模具42的内部，分别形成有用于让冷却水等冷却液流过的流路F。合模装置3包括供可动模具41安装的可动侧安装板31、供固定模具42安装的固定侧安装板32以及用作驱动源的合模用液压缸装置33，该驱动源用于使可动侧安装板31前进、后退。

在合模用液压缸装置33内设置有能够进行直线移动的合模用活塞33a。合模用活塞33a利用被供向合模用液压缸装置33内的工作油，在合模用液压缸装置33内进行前进或者后退。在合模用活塞33a的前端(图1的左端)连接有可动侧安装板31，合模用活塞33a在合模用液压缸装置33内进行前进或者后退，由此，安装在可动侧安装板31上的可动模具41进行前进或者后退。根据上述内容，若使合模用活塞33a前进(图1的左方)，则安装在可动侧安装板31上的可动模具41就会前进，由此，进行模具闭合以及合模。此外，若使合模用活塞33a后退(向图1的右方移动)，则安装在可动侧安装板31上的可动模具41就会后退，由此打开模具。

需要说明的是，在可动侧安装板31的背面(图1的右面)上设置有顶出装置。该顶出装置构成为，能够在模具装置4打开模具时顶出成形品而从腔内取出成形品。此外，在图1中，示出了直压方式的合模装置3，但是，也可以使用在合模用液压缸装置33与可动侧安装板31之间设置了肘节机构的肘节方式的合模装置。

本实施方式的注塑成形装置1还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经由冷却液的供给管道52和排出管道53分别与可动模具41以及固定模具42连接。在供给管道52以及排出管道53上分别设置有用于阻断冷却液的流动的阻断阀54。根据该冷却装置5，在打开了所有阻断阀54的状态下驱动冷却泵51，使冷却液在可动模具41以及固定模具42的各流路F中环流，由此能够冷却可动模具41以及固定模具42。需要说明的是，为了将可动模具41和固定模具42单独冷却，也可以分别提供用于冷却可动模具的冷却泵和用于冷却固定模具的冷却泵。

作为冷却液，可使用绝缘性液体。能够根据绝缘性液体的冷却性能、模具装置的使用温度(模具装置的最高温度)、耐压性能(由下述的通电装置施加的最大施加电压)等，选择绝缘性液体。作为绝缘性液体，例如能够使用在日本工业标准(JIS C 2320)中明示了标准的电绝缘油、氟类非活性液体等。若使用绝缘性液体，则能够避免：在下述的通电加热时电流经由冷却液向冷却泵51泄漏。需要说明的是，并不限于此，在冷却模具装置4时也可以不使用冷却单元，而是使模具装置4自然放热来冷却模具装置4。此外，在冷却模具装置4时，例如也可以使用珀耳帖(Peltier)元件等冷却单元进行冷却。

＜注塑成形装置的特征性结构＞

接下来，对本实施方式的注塑成形装置的特征性结构进行说明。

首先，注塑成形装置1所涉及的模具装置4具有以下的特征。

该模具装置4由可动模具41和固定模具42构成，可动模具41和固定模具42分别具有嵌套式构造。具体而言，可动模具41具有模具外形部43和设置在模具外形部43的内部的导电部47，在导电部47与外形部43之间夹设有绝缘部件45。此外，固定模具42具有模具外形部44和设置在模具外形部44的内部的导电部48，在导电部48与外形部44之间夹设有绝缘部件46。导电部47以及导电部48设置在由可动模具41和固定模具42形成的腔C的形成面上。具体而言，导电部47以及导电部48以形成腔C的形成面中的至少一部分的方式设置，其中，腔C由可动模具41和固定模具42形成。此外，如图1所示，导电部47和导电部48以夹住腔C而互相相对的方式设置。

就绝缘部件45、46而言，从例如由氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基链烷(PFA，Perfluoroalkoxyalkane)、聚苯硫醚(PPS)、石英、氧化钛、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺等构成的群中选择至少一个。能够根据期望的耐压性能(由下述的通电装置施加的最大施加电压)、模具装置4的使用温度(模具装置4的最高温度)等，选择该绝缘部件45、46。此外，例如能够通过涂布、喷镀、喷射(spray)、转印、嵌入、嵌件注塑成形、贴合等方法，在模具外形部43、44与导电部47、48之间设置绝缘部件45、46。

在可动模具41与固定模具42之间的合型面上，设置有使导电部47与导电部48之间电绝缘的绝缘部件49。具体而言，绝缘部件49以覆盖可动模具41的导电部47的表面区域的方式设置在合型面上，从而形成层状结构。需要说明的是，绝缘部件49并不限于以上述方式设置，其只要以覆盖可动模具41的导电部47以及固定模具42的导电部48的表面区域中的至少一者的方式层状地设置即可。

在本实施方式中，作为从加热成形装置注射的树脂材料，使用导电性材料P。导电性材料P是根据期望的特性而向树脂材料混合了导电性填料等导电性物质而得的。作为树脂材料，例如能够列举热塑性树脂材料。就热塑性树脂材料而言，从例如由聚丙烯、聚酰胺、聚硫砜(polysulfone sulfide)、聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、ABS、ASA以及聚碳酸酯等构成的群中选择至少一个。就导电性物质而言，从例如由金属纤维、金属粉末、金属薄片等金属类导电性物质、碳纤维、碳复合纤维、炭黑、石墨等碳类导电性物质等构成的群中选择至少一个。

此外，注塑成形装置1具有以下的特征。

(导电性材料的通电加热)

注塑成形装置1包括通电装置61，其用于对上述的导电部47与导电部48之间施加电压。通电装置61是能够施加恒压的直流电源。需要说明的是，通电装置61也可以是交流电源。在注塑成形装置1的构成要素即加热注射装置2上设置有电阻传感器62，电阻传感器62用于检测在注射缸21内已被带式加热器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后述的通电控制部140中。

导电部47以及导电部48连接在用于检测导电部47、48之间的电阻值的模具内电阻值传感器63上。在本实施方式中，模具内电阻值传感器63发挥如下所述的传感器的作用，该传感器用于检测：在导电性材料P填充在腔C内之前的状态下，从导电部48经由绝缘部件49流向导电部47的泄漏电流。

此外，如图1所示，本实施方式的注塑成形装置1受到控制单元100的控制。控制单元100包括加热注射控制部110、合模控制部120、冷却控制部130和通电控制部140。加热注射控制部110用于控制加热注射装置2的带式加热器23、注射用液压缸装置25以及计量电动机26。合模控制部120用于控制合模装置3的合模用液压缸装置33。冷却控制部130用于控制冷却装置5的冷却泵51以及各个阻断阀54。

电压控制部140用于控制通电装置61，其构成为，能够对通电装置61所输出的规定的电压进行接通(ON)/断开(OFF)控制和对通电装置6所输出的电压值进行控制。具体而言，在本实施方式中，还对下述的注塑成形装置1的控制动作的流程进行叙述，然而通电控制部140控制由通电装置61向导电部47、48之间施加的电压，以便已从加热注射装置2注射出来的导电性材料P在接触到导电部47、48上时被通电加热。即，为了在导电性材料P接触到导电部47、48时被通电加热，通电装置61受到通电控制部140的控制，以便在与导电性材料P的注射开始时刻相同的时刻开始通电。

需要说明的是，参照图6对上述的“导电性材料P的通电加热”的原理进行说明。需要说明的是，在图6等中，符号PL表示可动模具与固定模具之间的分型线(parting line)。

如图6所示，从加热注射装置2经由浇铸道S被注入腔C内的导电性材料P边朝向腔C的末端部侧(相当于图6的腔C的上侧)移动，边从接触到腔的形成面的表面部分开始被冷却。在此，在本实施方式中，如上所述，在通电控制部140的控制下，由通电装置61向导电部47、48之间施加电压。具体而言，在通电控制部140的控制下，以导电部48的电位比导电部47的电位高的方式，由通电装置61向导电部47、48之间施加电压。通过这样施加电压，位于导电部47、48之间的腔C内的导电性材料P是在腔C的厚度方向上从导电部48侧朝向导电部47侧(参照图6的腔内的波形箭头)通电的。即，电流从导电部48侧经由腔C内的导电性材料P流向导电部47。需要说明的是，如上所述，由于导电部47与导电部48在合型面上借助绝缘部件49相互绝缘，因此，能够避免从导电部48直接向导电部47通电，并且可靠地向位于导电部47与导电部48之间的导电性材料P通电。

通过这样通电，因含在导电性材料P中的导电性物质所具有的电阻而产生焦耳热，由此，导电性材料P被通电加热。广义上，在此所说的“通电加热”，是指通过使电流通过来将被加热介质加热。狭义上，在此所说的“通电加热”，不是指加热整个模具装置来间接地加热被加热介质，而是指使电流通过被加热介质来直接加热被加热介质。该通电加热是导电性材料P在腔C内移动的过程中进行的，因此抑制已与腔C的形成面接触的导电性材料P的从表面部分开始进行下去的冷却。由此，抑制在腔C内移动的导电性材料P的温度降低，抑制导电性材料P的流动性降低。由此，能够将已熔融的导电性材料P填充至腔C的末端部为止。即，能够解决腔C内没有足够填充导电性材料P的问题。其结果是，能够避免因没有在腔C内足够填充导电性材料P而引发的焊缝等成形品发生外观不良。

在本实施方式中，不是对热容量比导电性材料P大的模具装置整体进行加热来间接地加热导电性材料P，而是对导电性材料P本身进行通电加热。因此，模具装置的温度不会升高至所需温度以上的温度，由此，能够避免用于冷却模具装置来冷却成形品的时间的长期化。即，能够避免从注射工序到成形品的取出工序为止的注塑成形周期的长期化。此外，在本实施方式中，也不需要：为了避免因导电性材料的流动性降低而导电性材料无法充分地填充至腔C的末端部为止的问题，而特意使成形品的壁厚变厚。因此，并不需要为了形成壁厚成形品而过度地使用导电性材料，因此能够避免材料成本的增加。

此外，根据本实施方式，通电控制部140基于从加热注射控制部110输出的控制信号所表示的导电性材料P的注射状态，对通电装置61的动作进行控制。因此，结合导电性材料P开始被注射的时刻开始通电，因此能够高效地对导电性材料P进行通电加热。

注塑成形装置1所涉及的模具装置4还具有以下特征。

(静态混合器的设置)

如图1所示，在模具装置4是具有直线状浇铸道S的直浇口式模具装置的情况下，已从加热注射装置2注射出来的树脂材料经由浇铸道S向腔C移动。如上所述，在作为从加热成形装置注射的树脂材料而使用导电性材料P的情况下，由于导电性材料P是含导电性物质的树脂材料，因此导电性物质可能会不均匀地分散在导电性材料P中。因此，由于该导电性物质的不均匀的分散，因而可能无法均匀地对导电性材料进行通电加热。于是，本实施方式中，在图1的用虚线圆包围起来的区域内，就从加热注射装置2的前端部20到浇铸道S(相当于导电性材料流路)的区域而言，在整个区域内或一部分区域内，设置有如图2等所示的静态混合器(Static mixer)70。需要说明的是，在此所说的“浇铸道S”，是指已从加热注射装置2注射的导电性材料P所流过的流路。在此所说的“加热注射装置2的前端部20”，是指将导电性材料P注射的注射口以及该注射口的临近区域(周缘区域)(参照图1)。此外，在此所说的“静态混合器70”，相当于即使不使用驱动部也能够混合流体的“静止型混合器”。

静态混合器70具有如下所述的构造。具体而言，如图2～图4所示，静态混合器70包括：在以A－A线示出的截面位置上，以将内部的空间区域划分为上下两个部分的方式布置的壁71；以及在以B－B线示出的截面位置上，以将内部的空间区域划分为左右两个部分的方式布置的壁72。需要说明的是，并不限于此，壁71也可以以在以A－A线示出的截面位置上将内部的空间区域划分为左右两个部分的方式布置。此外，壁72也可以以在以B－B线示出的截面位置上将内部的空间区域划分为上下两个部分的方式布置。在设置有静态混合器70的情况下，从加热注射装置2注射的导电性材料P经由静态混合器70向腔C移动。在从加热注射装置2注射的导电性材料P沿一方向通过具有上述构造的静态混合器70的情况下，导电性材料P的流体流如下。具体而言，如图2以及图3(a)所示，首先，在静态混合器70上通过的导电性材料P的流体流经由静态混合器70的在以A－A线示出的截面位置上被布置在内部的壁71而被划分为上下两个部分。接下来，如图2以及图3(b)所示，已被划分为上下两个部分的导电性材料P的流体流经由静态混合器70的在以B－B线示出的截面位置上布置在内部的壁72而被划分为左右两个部分。接下来，如图2以及图3(a)所示，已被划分为左右两个部分的导电性材料P的流体流经由静态混合器70的在以A－A线示出的截面位置上布置在内部的壁71而被划分为上下两个部分。接下来，如图2以及图3(b)所示，已被划分为上下两个部分的导电性材料P的流体流经由静态混合器70的在以B－B线示出的截面位置上布置在内部的壁72而被划分为左右两个部分。

如上所述，在从加热注射装置2注射的导电性材料P通过静态混合器70的情况下，反复执行将导电性材料P的流体流划分为上下两个部分的工序和将已划分为上下两个部分的导电性材料P的流体流划分为左右两个部分的工序。由此，在静态混合器70，由于将导电性材料P的流体流“交互”地反复划分为“上下”部分和“左右”部分，因而即使不使用用于混合导电性材料P的驱动部，也能够让用于混合导电性材料P的力发挥作用。由此，由静态混合器70混合导电性材料P，由此能够使导电性材料P所包含的导电性物质均匀地分散。具体而言，能够使导电性物质均匀地分散在树脂材料中。

如上所述，从加热注射装置2注射的导电性材料P经由静态混合器70向腔C移动。换言之，导电性材料P在“向腔C注入前”通过静态混合器70。由此，在“向腔C注入前”，能够形成导电性物质已均匀地分散的导电性材料P。由此，能够向腔C注入导电性物质已均匀地分散的导电性材料P。由此，在腔C内，导电性材料P所包含的导电性物质是均匀地分散的，由此能够对最终得到的成形品赋予均匀的导电性。因此，由于对得到的成形品赋予均匀的导电性，因此能够适于实施静电涂装等。

此外，若在导电性材料P所包含的导电性物质已均匀地分散的状态下，由通电装置61向导电部47、48之间施加电压来使导电性材料P通电，则能够起到以下的效果。具体而言，由于处于均匀的分散状态的导电性物质所具有的电阻，因而，在腔C内，不是局部产生焦耳热，而是“整体上”产生焦耳热。由此，在腔C内，能够均匀地对导电性材料P进行通电加热。

该均匀的通电加热是导电性材料P在腔C内进行移动的过程中也进行的。因此，能够更加适当地抑制：在腔C内部移动的导电性材料P的温度降低。由此，能够更加适当地抑制导电性材料P的流动性降低，能够更加适当地将已熔融的导电性材料P填充至腔C的末端部为止。其结果是，在腔C内，能够更加适当地避免由导电性材料P的填充不足引发的焊缝等成形品发生外观不良。

需要说明的是，模具装置4并不限于具有直线状浇铸道S的直浇口式模具装置。例如，如图5所示，模具装置4也可以是具有浇铸道S和从浇铸道S分支出来的流道R的点浇口(pin gate)方式等模具装置。在该情况下，可以在分支前的浇铸道S的区域设置静态混合器，经由静态混合器混合导电性材料P。由此，在“分支前”，能够使含在导电性材料P中的导电性物质均匀地分散。因此，在“分支后”，能够经由各个流道向腔分别注入导电性材料P，该导电性材料P包含处于均匀的分散状态的导电性物质。需要说明的是，并不限于此，可以在分支后的流道R的区域设置静态混合器，经由该静态混合器混合导电性材料P。由此，能够在“分支后”，在已使含在导电性材料P中的导电性物质均匀地分散的基础上，经由各个流道向腔分别注入包含处于分散状态的导电性物质的导电性材料P。

此外，在图1，示出了直线状的浇铸道S，然而并不限于此，例如，浇铸道S也可以是螺旋状等非直线形状的浇铸道S。在使用非直线形状的浇铸道S的情况下，能够使其浇铸道长度比直线状的浇铸道S长，因此，在向腔C注入导电性材料P之前，能够利用设置在浇铸道S区域的静态混合器更加充分地混合导电性材料P。

静态混合器70优选采用下述方式。

静态混合器70优选设置在浇铸道S(相当于导电性材料流路)的下游侧。若静态混合器70设置在浇铸道S的下游侧，则静态混合器70与被填充导电性材料P的腔C之间的距离会缩短。因此，由于该距离的缩短，容易维持导电性材料P所包含的导电性物质的均匀的分散状态。因此，能够容易向腔C填充导电性材料P，该导电性材料P包含处于均匀的分散状态的导电性物质。由此，由于维持了均匀的分散状态的导电性物质所具有的电阻，在腔C内更容易在“整体上”产生焦耳热。由此，在腔C内，能够更加适当地对导电性材料P进行均匀的通电加热。

此外，静态混合器70优选设置在浇铸道套筒(bush)内。浇铸道套筒是为了防止在注射时与模具装置4(固定模具42)直接接触导致加热注射装置2的注射口发生磨损以及破损而从外部向模具装置4提供的。在将静态混合器7设置在该浇铸道套筒内的情况下，能够在不改变模具装置4的内部构造的情况下混合导电性材料P，因此，在设置静态混合器70的作业的高效性方面具有优点。

需要说明的是，在本实施方式中，作为静态混合器70，可以使用混合喷嘴。混合喷嘴一般用于防止成形品的着色不匀问题。就这一点而言，在本实施方式中，特意将一般用于防止着色不匀的混合喷嘴用于分散导电性材料P所包含的导电性物质，本实施方式的特征在于该点。

(导电部之间的绝缘部件处的泄漏电流)

下面，参照图7，对导电部47、48之间的绝缘部件49处的泄漏电流进行说明。

随着注塑成形装置1的注射次数的增加，用于使上述的导电部47、48之间相互绝缘的绝缘部件49就会不断劣化。具体而言，例如由于绝缘部件的磨损、使用温度及使用压力以及通电电压等，绝缘部件49不断劣化。由于该绝缘部件49的劣化的进行，绝缘部件的绝缘性能逐渐降低。如图7所示，伴随着绝缘性能的降低，在通电加热时，经由绝缘部件49在导电部47、48之间流动的泄漏电流的电流峰值逐渐增大。

例如根据刻痕、擦伤划痕、变形、过热、过压力、过电压等突发事件，绝缘部件49的绝缘性能有时急剧地降低。但是，事前很难预测会发生该事件而导致绝缘性能急剧降低。由此，从监视绝缘部件49的绝缘性能的观点出发，优选每一次注射时测量绝缘部件49的泄漏电流的电流峰值。

因此，在上述的通电控制部140，在内置的存储器等中存储有作为阈值而已预先设定的正常值I₁、警告值I₂以及危险值I₃，所述阈值用于判断绝缘部件49的绝缘状态。作为正常值I₁，设定了使用前的绝缘部件49的泄漏电流的电流峰值。在规定的注射次数下，所测量出的泄漏电流的电流峰值比正常值I₁大且在警告值I₂以下的情况下，判断为能够利用注塑成形装置1继续生产成形品。在电流峰值比警告值I₂大且比危险值I₃小的情况下，判断为需要给注塑成形装置1的操作者发出警告。在电流峰值在危险值I₃以上的情况下，判断为应停止生产。

＜注塑成形装置的控制动作的流程＞

下面，对由控制单元100控制的注塑成形装置1的控制动作的流程进行说明。具体而言，参照图8～图10的流程图和示出进退位置、注射压力、进行通电(通电ON)/不通电(通电OFF)、冷却泵的工作(ON)/不工作(OFF)的变化情况的图11的时序图，对该注塑成形装置1的控制动作的流程进行说明。

步骤S1

首先，在时刻t₀，基于已从合模控制部120输出的合模信号驱动合模用液压缸装置33来使可动模具41朝向固定模具42移动，将模具装置4闭合以及合模。此时的合模压力被设定为在注射时模具装置4不会被打开的程度的高压力。此外，基于合模信号，冷却控制部130停止对冷却泵51的驱动(从ON切换为OFF)。

步骤S2

接下来，执行可动模具41和固定模具42的模具间绝缘性检查。

下面，参照图9对步骤S2中的模具间绝缘性检查工序进行具体说明。

首先，利用模具内电阻值传感器63对流过导电部47、48之间的泄漏电流的电流峰值进行测量。基于该泄漏电流的电流峰值，判断电流峰值是否小于已预先设定的危险值I₃(步骤S21)。

在步骤S21，若判断为电流峰值在危险值I₃以上，则停止利用注塑成形装置1生产成形品(步骤S22)。需要说明的是，也可以在停止生产成形品后，换成新的模具装置4重新开始生产。

在步骤S21，若判断为电流峰值小于危险值I₃，则判断电流峰值是否小于已预先设定的警告值I₂(步骤S23)。

在步骤S23，若判断为电流峰值在警告值I₂以上，则例如设置在注塑成形装置1上的蜂鸣器(未图示)发出警报音或使警告灯点亮、闪烁来向注塑成形装置1的操作者发出警告(步骤S24)。在向注塑成形装置1的操作者发出了警告的基础上，进入下述的步骤3。

在步骤S23，若判断电流峰值小于警告值I₂，则进入下述的步骤3。

根据上述内容，能够检查可动模具41与固定模具42之间的绝缘性。

步骤S3

接下来，在时刻t₁，加热注射控制部110输出注射信号。根据该注射信号的输出，由加热注射装置2的注射用液压缸装置25以已预先设定的注射速度使螺杆24前进，由此从注射缸21注射已加热熔融的导电性材料P。接下来，使注射的导电性材料P通过静态混合器70，就在从加热注射装置2的前端部20到模具装置4的浇铸道S(相当于导电性材料流路)区域而言，静态混合器70设置在整个区域内或一部分区域内(参照图1～图3)。然后，使通过了静态混合器70的导电性材料P向腔C内移动，开始填充导电性材料P。

步骤S4

在时刻t₁，基于注射信号，通电控制部140控制通电装置61。在通电控制部140的控制下，由通电装置61向导电部47、48之间施加规定的电压。通过该电压施加，从导电部48侧向导电部47侧对被注入腔C内的导电性材料P通电(参照图6)。即，电流从导电部48侧经由腔C内的导电性材料P流向导电部47。根据该通电，由于包含在导电性材料P中的导电性物质所具有的电阻而产生焦耳热，由此，对导电性材料P进行通电加热。

下面，参照图10对步骤S4中的通电工序进行具体说明。

首先，判断是否从加热注射控制部110向加热注射装置2输出了注射信号(步骤S41)。

在步骤S41，若判断为输出了注射信号，则通电控制部140使通电装置61开始通电(步骤S42)。

此时，通电控制部140以已从加热注射装置2注射的导电性材料P在接触到导电部47、48时被通电加热的方式，利用通电装置61控制施加在导电部47、48之间的电压。在本实施方式中，由通电装置61向导电部47、48之间施加已预先设定的恒压。

接下来，判断是否从加热注射控制部110向加热注射装置2输出了保压信号(步骤S43)。

在步骤S43，若判断为输出了保压信号，则结束通电装置61的通电，进入步骤5(步骤S44)。

根据上述内容，能够基于从加热注射控制部110输出的控制信号所表示的导电性材料P的注射状态，控制通电装置61。

步骤S5

接下来，在螺杆24已前进至腔C的内部完全被导电性材料P填充的进退位置A1上的时刻t₂，加热注射控制部110输出保压信号。基于该保压信号控制加热注射装置2，对已填充在腔C内的导电性材料P施加保压压力P2，该保压压力P2小于直到已预先设定的保压时间经过为止注射填充时的最大压力P1。

步骤S6

接下来，经过保压时间，在螺杆24的进退位置已前进至A2的时刻t₃，在已预先设定的冷却时间的期间内，冷却保压过的导电性材料P。同时，在加热注射装置2，为了下一次注射而由带式加热器23将导电性材料P加热熔融至可流动的温度，并且使螺杆24旋转，以使其后退至规定的位置。此时，已从漏斗22供给出来的导电性材料P在注射缸21内被加热熔融，伴随着螺杆24的后退，上述导电性材料P被保持在螺杆24的前方。

步骤S7

接下来，在结束冷却的时刻t₄，由合模控制部120控制合模装置3，使合模用液压缸装置33的合模用活塞33a后退来使模具装置4打开模具。

步骤S8

接下来，由顶出装置从腔C内顶出成形品而取出成形品。

步骤S9

最后，判断是否成形结束，若判断为成形结束，则结束该注塑成形周期。

如上所述，在步骤S3，使注射的导电性材料P通过静态混合器70，就从加热注射装置2的前端部20到浇铸道S(相当于导电性材料流路)的区域而言，静态混合器70设置在整个区域内或一部分区域内。若使导电性材料P通过静态混合器70，则反复执行将导电性材料P的流体流划分为上下两个部分的工序(参照图2以及图3(a))和将已划分为上下两个部分的导电性材料P的流体流划分为左右两个部分的工序(参照图2以及图3(b))。由此，由于在静态混合器70中导电性材料P的流体流“交互”地反复被划分为“上下”部分和“左右”部分，从而即使不使用用于混合导电性材料P的驱动部，也能够让用于混合导电性材料P的力发挥作用。由此，由静态混合器70混合导电性材料P，由此，能够使含在导电性材料P中的导电性物质均匀地分散。

由于含在导电性材料P中的导电性物质是经过步骤3被均匀地分散的，因此，若向导电部47、48之间施加电压来使导电性材料P通电，则能够起到以下的效果。具体而言，由于处于均匀的分散状态的导电性物质所具有的电阻，因而在腔C内，不是局部产生焦耳热，而是“整体上”产生焦耳热。由此，在腔C内，能够均匀地对导电性材料P进行通电加热。

该均匀的通电加热是导电性材料P在腔C内移动的过程中进行的，因此，能够更加适当地抑制：在腔C内移动的导电性材料P的温度降低。由此，更加适当地抑制导电性材料P的流动性降低，从而能够更加适当地将已熔融的导电性材料P填充至腔C的末端部为止。其结果是，能够更加适当地避免：在腔C内由导电性材料P的填充不足引发的焊缝等成形品发生外观不良。

此外，在腔C内，含在导电性材料P中的导电性物质是被均匀地分散的，由此，能够对最终得到的成形品赋予均匀的导电性。因此，由于对得到的成形品赋予均匀的导电性，因此能够适当地实施静电涂装等。

进而，如上所述，在步骤4，通过向导电部47、48之间施加电压，来对位于导电部47、48之间的腔C内的导电性材料P进行通电加热。即，不是加热热容量比导电性材料P大的模具装置整体来间接地加热导电性材料P，而是加热导电性材料P本身。因此，模具装置的温度不会达到必要温度以上的温度，由此能够避免用于冷却模具装置来冷却成形品的时间的长期化。即，能够避免从注射工序到成形品的取出工序为止的注塑成形周期的长期化。

需要说明的是，本发明并不限于所示出的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够做出各种改良以及设计上的变更。

－产业实用性－

如上所述，本发明的一实施方式所涉及的注塑成形装置能够适用于保险杠等汽车部件的制造、液晶显示器框架等的制造。

－符号说明－

1 注塑成形装置

2 加热注射装置(加热注射单元)

20 加热注射装置(加热注射单元)的前端部

4 模具装置(成形模具)

47、48 导电部

49 绝缘部件

61 通电装置(通电单元)

70 静态混合器

C 腔

P 导电性材料

S 浇铸道(导电性材料流路)

Claims (6)

1.一种注塑成形装置，其包括加热注射单元，所述加热注射单元将导电性材料加热熔融至可流动的温度后向成形模具内注射所述导电性材料，

所述注塑成形装置的特征在于：

所述成形模具具有多个导电部，多个所述导电部在腔的形成面的至少一部分上互相绝缘，

所述注塑成形装置包括通电单元，所述通电单元向所述导电部之间施加规定的电压，

在从所述加热注射单元的前端部到导电性材料流路的区域内设置有静态混合器。

2.根据权利要求1所述的注塑成形装置，其特征在于：

所述导电性材料是含导电性物质的树脂材料，

所述静态混合器是用于使所述导电性物质分散在所述导电性材料中的混合器。

3.根据权利要求1或2所述的注塑成形装置，其特征在于：

在所述导电性材料流路的下游侧区域设置有所述静态混合器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的注塑成形装置，其特征在于：

所述静态混合器安装在浇铸道套筒内。

5.一种注塑成形方法，其用于向成形模具内注射导电性材料来得到注塑成形品，

所述注塑成形方法的特征在于：包括：

加热注射步骤，在所述加热注射步骤中，使用加热注射单元将所述导电性材料加热熔融至可流动的温度后向所述成形模具内注射所述导电性材料；以及

通电步骤，在所述通电步骤中，对所述导电部之间施加电压，以使已注射的所述导电性材料在接触到多个导电部时被通电加热，多个所述导电部被设置为在所述成形模具的腔的形成面的至少一部分上互相绝缘，

在将所述导电性材料引入所述腔之前，利用静态混合器混合所述导电性材料，所述静态混合器设置在从所述加热注射单元的前端部到导电性材料流路的区域内。

6.根据权利要求5所述的注塑成形方法，其特征在于：

所述导电性材料是含导电性物质的树脂材料，

通过所述混合，使所述导电性物质分散在所述导电性材料中。