CN111823511B - 成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供成形方法和模型部件。提供能够在成形模具中针对每个零部件容易地切换是否进行成形的成形方法和利用该成形方法成形的模型部件。成形方法选择性地执行第1成形工序或第2成形工序来成形成形物，在该第1成形工序中，向由磁性体材料形成的成形模具注入成形材料，成形多个零部件连接于浇道而构成的第1成形物，在该第2成形工序中，向所述成形模具注入成形材料，成形第2成形物，该第2成形物不包含构成所述第1成形物的所述多个零部件中的一部分零部件，所述成形模具具备开关收纳部，该开关收纳部用于利用磁开关的装卸来阻断或者容许所述成形材料向所述成形模具的与所述多个零部件中的一部分零部件相对应的规定部分流入。

Description

成形方法
技术领域
本发明涉及成形方法和模型部件。
背景技术
一般来讲，使用树脂成形的塑料模型这样的成形物是通过成为组装对象的多个零部件连接于浇道而构成的(参照专利文献1)。一般是与由组装零部件而做成的完成品的种类、形状相应地提供各不相同的零部件的组合，然而其中也存在虽然作为完成品有所不同、但是零部件仅是一部分不同而具有通用的零部件的衍生产品。
专利文献1：日本特开2006-142578号公报
发明内容
发明要解决的问题
在成形上述那样的衍生产品用的零部件的情况下，也能够针对每个产品分别制作专用的成形模具(模具)。此外，也能够原封不动地转用原来的产品的模具并将在衍生商品中没有使用的零部件也包含在内地成形。在前者的情况下，由于仅为了一部分无用的零部件而产生用于制作追加的成形模具的成本，因此效率较低，关于后者，成形在衍生商品中没有使用的零部件，产生成形材料的浪费。
因此，寻求一种能够在成形模具中针对每个零部件容易地切换是否成形而能够仅成形所需要的通用零部件的技术。
本发明提供一种能够在成形模具中针对每个零部件容易地切换是否进行成形的成形方法和利用该成形方法成形的模型部件。
用于解决问题的方案
本发明的成形方法选择性地执行第1成形工序或第2成形工序来成形成形物，
在该第1成形工序中，向由磁性体材料形成的成形模具注入成形材料，成形多个零部件连接于浇道而构成的第1成形物，
在该第2成形工序中，向所述成形模具注入成形材料，成形第2成形物，该第2成形物不包含构成所述第1成形物的所述多个零部件中的一部分零部件，其中，
所述成形模具具备开关收纳部，该开关收纳部用于利用磁开关的装卸来阻断或者容许所述成形材料向所述成形模具的与所述多个零部件中的一部分零部件相对应的规定部分流入，
在所述第1成形工序中，通过在所述开关收纳部没有安装磁开关从而容许所述成形材料的流入，形成包含与所述规定部分相对应的所述多个零部件中的一部分零部件的所述第1成形物，
在所述第2成形工序中，通过在所述开关收纳部安装了磁开关从而阻断所述成形材料的流入，形成不包含与所述规定部分相对应的所述多个零部件中的一部分零部件的所述第2成形物。
此外，模型部件包括与第2浇道连接的至少一个以上的成形物，该第2浇道与第1浇道连接，其中，在所述第1浇道和所述第2浇道中的至少任一个端部具有球状凹面。
发明的效果
根据本发明，能够在成形模具中针对每个零部件容易地切换是否进行成形，而成形模型部件。
附图说明
图1是例示发明的实施方式的成形装置的截面的图。
图2的(a)是表示未安装磁开关的状态的浇道槽的立体图，图2的(b)是图2的(a)的状态的剖视图，图2的(c)是表示安装了磁开关的状态的浇道槽的立体图，图2的(d)是图2的(c)的状态的剖视图。
图3的(a)是表示成形模具的未安装磁开关的情况的成形结果的剖视图，图3的(b)是表示成形模具的安装有磁开关的情况的成形结果的剖视图，图3的(c)是表示图3的(b)的成形结果的成形物和磁开关之间的关系的图。
图4的(a)是表示应用磁开关前的成形模具400的一例的图，图4的(b)是表示应用磁开关后的成形模具400A的一例的图，图4的(c)是使用了成形模具400和成形模具400A成形的成形物410A的一例的图。
图5的(a)是表示在局部安装了磁开关的成形模具400B的一例的图，图5的(b)是表示使用成形模具400B而成形的成形物410B的一例的图。
图6的(a)是表示在局部安装了磁开关的成形模具400C的一例的图，图6的(b)是表示使用成形模具400C而成形的成形物410C的一例的图。
图7的(a)是表示在局部安装了磁开关的成形模具400D的一例的图，图7的(b)是表示使用成形模具400D而成形的成形物410D的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对发明例示的实施方式进行说明。以下的实施方式不对权利要求书中的技术方案构成限定，此外，在实施方式中所说明的特征的所有组合并非都是发明的必要特征。也可以任意地组合在实施方式中所说明的多个特征中的两个以上的特征。此外，对同一或相同的结构标注同一附图标记，省略重复的说明。
此外，在各图中，将相对于纸面而言的上下左右方向设为本实施方式的装置的上下左右方向并在本文中的说明时使用。另外，本发明在以下说明的实施方式中作为成形材料例示出树脂材料，但并不限定于此，也可以应用其他的材质(聚苯乙烯、聚乙烯、ABS等热塑性树脂、热固性树脂、金属等)。
图1表示与发明的实施方式相对应的成形装置的剖视图。如图1所示，本实施方式的成形装置具有安装在用于注射成形材料的注射装置的移动侧的移动模具主体102和安装在注射装置的固定侧的固定模具主体103。在移动模具主体102和固定模具主体103分别形成有供成形材料流入的槽。
移动模具主体102具有用于安装凸模106的凸模安装板107、用于固定凸模安装板107的固定台108、安装于成形材料注射装置的移动侧安装板109、以及设于固定台108和移动侧安装板109之间的隔离件110。在固定台108形成有空室111，在空室111内设有能够移动的推出板112。推出板112固定于按压轴116，该按压轴116设于在固定台108形成的开口部114、115。此外，在推出板112形成有贯穿凸模安装板107和凸模106的顶出杆113。在此，形成为使推出板112移动从而使顶出杆113的顶端突出到浇道槽内。
固定模具主体103具有安装于成形材料注射装置的固定安装板117、用于安装凹模118的凹模安装板119、以及设于固定安装板117和凹模安装板119之间的隔离件120。
此外，利用形成于凸模106和凹模118的槽，而形成供成形材料流入的空间105。在该空间105包括用于形成多个零部件的作为零部件成形部分的成形空间(模腔)和用于向模腔供给成形材料的浇道槽。此外，在浇道槽形成有开关收纳部105a、105b，该开关收纳部105a、105b能够安装用于控制向规定的模腔供给成形材料的磁开关104。磁开关104能够以球状的磁体构成，为了使磁开关104吸附，开关收纳部105a、105b具有与磁开关104的形状相对应的凹面(在本实施方式中为半球状的凹面)。作为球状的磁体能够使用钕(Neodymium)磁体。凸模106和凹模118由磁性体材料(例如，铁)形成，能够使磁开关104容易地吸附于开关收纳部105a、105b。在本实施方式中，说明了凸模106和凹模118这两者都由磁性体材料形成的情况，但也可以仅其中一者由磁性体材料形成。吸附的磁开关104使用例如钕磁体等且能够取下。另外，在本实施方式中，说明了作为磁开关104而使用球形的磁体的例子，但只要能够利用对凸模106或凹模118的磁吸附力而切换是否向模腔供给成形材料，则不限于此。例如，作为磁开关104也可以使用圆柱状的磁体。在该情况下，为了使磁开关104吸附，在开关收纳部105a、105b形成半圆柱状的凹面即可。
此外，在本实施方式中，能够将浇道槽做成宽度不同的多种浇道槽，也可以在各浇道槽分别设置开关收纳部。或者，也可以仅在多种浇道槽中的一部分设置开关收纳部。在本实施方式中，对宽度不同的两种浇道槽进行说明。具体地说，存在具有第1宽度(LW1)的主浇道槽和具有第2宽度(LW2)的副浇道槽。LW1＞LW2，LW1例如可以采取7mm～12mm的范围，LW2例如可以采取2mm～3mm的范围。
主浇道槽用的第1开关收纳部105a具有比主浇道槽的宽度LW1大的内径SW1，副浇道槽用的第2开关收纳部105b具有比副浇道槽的宽度LW2大的内径SW2。SW1＞SW2，例如可以将SW1设为9mm～14mm的范围，将SW2设为3mm～4mm。因而，对于开关收纳部的内径，第1开关收纳部105a的内径比第2开关收纳部105b的内径大。
在本实施方式中，开关收纳部的内径对于同种的磁开关是通用的，例如，主浇道槽的第1开关收纳部105a的内径设为比所使用的成形模具中的最短的主浇道槽的长度小的值。同样，副浇道槽的第2开关收纳部105b的内径设为比所使用的成形模具中的最短的副浇道槽的长度小的值。由此，无论是哪个主浇道槽、副浇道槽都能够应用。
在图1所示的成形装置中，在使成形材料流入到浇道槽、用于形成各零部件的成形空间(模腔)并形成了成形物之后，使移动模具主体102离开固定模具主体103，按压按压板116而使推出板112移动。此时，磁开关104由成形物的端部的球状凹面支承从而留在凸模106侧，能够可靠地避免因误脱落而损坏成形模具的危险性。留在凸模106的磁开关104能够使用例如钕磁体这样的具有强大的磁力的磁体吸附来回收。此外，设于推出板112的顶出杆113能够将附着于构成移动模具主体102的凸模106的成形物推出，容易地取出成形物。另外，图1是将成形装置的构造的一例子示出的图，成形装置的构造并不限定于图1所示的例子，能够进行各种各样的变更。
接着，参照图2，对磁开关104和在成形模具上形成的浇道槽105a以及浇道槽105b之间的位置关系进行说明。在图2中，以磁开关104和在凸模106形成的主浇道槽的第1开关收纳部105a之间的关系进行说明，但第2开关收纳部105b和凸模106上的副浇道槽之间的关系以及各浇道槽形成于凹模118的情况下的关系也是相同的内容，因此省略说明。
首先，图2的(a)示出安装磁开关104前的状态的凸模106。在凸模106形成有主浇道槽201，在该主浇道槽201的中途形成有供磁开关104安装的凹部202。凹部202构成图1所示的第1开关收纳部105a的一部分。在图2的(a)所示的状态下，由于主浇道槽201未被磁开关104阻断，因此供给来的成形材料能够越过凹部202在主浇道槽201上流动。图2的(b)是图2的(a)的A－A剖视图，凹部202具有与球状的部材即磁开关104的外表面形状相对应的球状凹面。
图2的(c)示出在凹部202安装了磁开关104的状态的一例。磁开关104具有球形状，因此与具有相对应的内表面的凹部202面接触地吸附。由此，主浇道槽201被磁开关104阻断了连接，因此成形材料无法越过磁开关104流动。图2的(d)是图2的(c)的B－B剖视图，磁开关104吸附于凹部202的内表面。
接着，参照图3对磁开关104的使用形态进行说明。图3示出图1所示的虚线部121的放大图，示出使成形材料流入了在凸模106和凹模118设置的浇道槽的状态的一例。在图3中，以磁开关104与在凸模106以及凹模118形成的副浇道槽的第2开关收纳部105b之间的关系进行说明，磁开关104与在主浇道槽形成的第1开关收纳部105a之间的关系也是相同的内容，因此省略说明。
图3的(a)表示未在第2开关收纳部105b收纳磁开关104的状态的剖视图。图3的(b)是在第2开关收纳部105b收纳有磁开关104的状态，被磁开关104阻断了副浇道槽的连接。
在图3中，以单点划线303为边界而将单点划线303的左侧设为上游，从上游侧供给成形材料。在单点划线303的右侧，利用磁开关104的存在与否控制是阻断成形材料的流入还是容许成形材料的流入。在图3的(a)中，在第2开关收纳部105b未收纳磁开关104，因此容许成形材料的流入。由此，越过第2开关收纳部105b的区域地成形成形物301。另一方面，在图3的(b)中，处于在第2开关收纳部105b收纳有磁开关104的状态，流入到副浇道槽的成形材料与磁开关104的侧面碰撞，被阻断向下游侧的流入。这样成形材料被磁开关104阻塞，因此成形物302不会越过磁开关104成形。
图3的(c)是示出以图3的(b)的虚线304围起来的部分的成形物302和磁开关104之间的关系的图。虚线305示出磁开关104的轮廓的一部分，成形物302形成为具有沿着该轮廓305的球状凹面306。磁开关104被这样的球状凹面306支承，因此在凸模106和凹模118分离开时在留有成形物的凸模106中磁开关104的位置被固定，不会容易地脱落。
接着，参照图4～图7，对在成形模具应用上述的磁开关104来成形成形物的方法进行说明。
首先，图4的(a)示出应用磁开关104前的成形模具的一例。成形模具400是具有作为用于形成多个零部件的零部件成形部分的多个成形空间(模腔)403a～403e(以下，为了简便称为“模腔403”)的成形模具，各模腔403借助副浇道槽402与主浇道槽401连接。在从成形材料注射口404注入溶融的成形材料时，成形材料从主浇道槽401经由副浇道槽402向模腔403流入。在所有的模腔403被成形材料填充之后，能够通过冷却制作成形物。
接着，图4的(b)示出设有用于在成形模具400收纳磁开关104的开关收纳部405和开关收纳部406的成形模具400A的一例。在图4的(b)的成形模具400A中，在主浇道槽401上设有第1开关收纳部405a～405e。在副浇道槽402上设有第2开关收纳部406a～406f。在欲将多个零部件一起自成形对象除去的情况下，第1开关收纳部405能够设于用于成形与副浇道连接的主浇道的主浇道槽上，该副浇道与零部件连接。此外，为了控制是否成形各个零部件，第2开关收纳部406能够设于与成为对象的零部件直接连接的所有浇道槽。在此，第1开关收纳部405的内径比第2开关收纳部406的内径大。
在第2开关收纳部406位于配置有第1开关收纳部405的主浇道的下游侧且应用于成形与该主浇道连接的副浇道的副浇道槽时，能够利用第1开关收纳部405而自成形对象除去主浇道的下游侧的零部件，另一方面，能够分别利用第2开关收纳部406以各个零部件为单位决定成形对象。此外，第2开关收纳部406的配置位置也可以不是配置有第1开关收纳部405的主浇道的下游侧。在欲自成形对象仅除去特定的零部件的情况下，不配置第1开关收纳部405而仅配置第2开关收纳部406即可。成形模具也可以包括第1开关收纳部405和第2开关收纳部406中的至少一者。
在图4的(b)的例中，在副浇道槽402上以包围模腔403a、403e的方式设有第2开关收纳部406a～406f。由此，能够分别控制是否在模腔403a、403e进行成形。此外，第2开关收纳部406g设于与模腔403c连接的一部分副浇道402上。在不在模腔403a～403c进行成形的情况下，第2开关收纳部406g与第1开关收纳部405a～405c一同使用。
在图4的(b)中，在第1开关收纳部405和第2开关收纳部406未安装磁开关104，成为容许成形材料向模腔403流入的状态。因而，使用图4的(a)的成形模具400和图4的(b)的成形模具400A得到的成形结果实质上相同。图4的(c)为使用图4的(b)的成形模具400A时得到的成形物410A。
成形物410A由主浇道411、副浇道412、零部件413a～413e构成，各零部件413a～413e具有与成形模具400等的模腔403a～403e相对应的形状。上述零部件413a～413e借助副浇道412与主浇道411连接。此外，在主浇道411形成有与第1开关收纳部405相对应的第1球状凸面(球状凸部)，在副浇道形成有与第2开关收纳部406相对应的第2球状凸面(球状凸部)。在此，第1球状凸面的直径比第2球状凸面的直径大。
接着，参照图5～图7对通过在第1开关收纳部405和第2开关收纳部406安装磁开关104来控制是否进行成形物410A所包含的一部分或全部的零部件的成形的例子进行说明。
首先，参照图5对通过在第1开关收纳部405和第2开关收纳部406安装磁开关104而不进行成形物410A所包含的一部分零部件的成形的例子进行说明。图5的(a)示出以使成形材料不流入到模腔403a、403b、403c的方式配置磁开关104a～104d的情况下的成形模具400B。此时，在第1开关收纳部405a、405b、405c安装磁开关104a～104c，从而阻断主浇道槽401的连接(成形部材的流动)。另一方面，为了向模腔403d和模腔403e供给成形材料，不在第1开关收纳部405d安装磁开关104。但是，仅这样，成形材料会流入到与设有第1开关收纳部405d的主浇道槽401连接的模腔403c用的副浇道槽402。因此，要在第2开关收纳部406g安装磁开关104d。
使用图5的(a)所示的成形模具400B得到的成形结果如图5的(b)所示。成形物410B由主浇道411、副浇道412、零部件413d和零部件413e构成，没有成形零部件413a～413c。此时，主浇道411具有由磁开关104阻断成形材料的供给而形成的端部(例如，图5的(b)的附图标记501所示的端部)。该端部形成为与由主浇道411和副浇道412形成的平面(例如，与图5的正面平行的面)正交，具有与磁开关104的球状面相对应的球状凹面。
接着，参照图6对通过在第2开关收纳部406安装磁开关104而不进行成形物410所包含的一部分零部件的成形的例子进行说明。首先，图6的(a)示出以使成形材料不流入到模腔403a和模腔403e的方式在第2开关收纳部406a～406f安装磁开关104a～104f的情况下的成形模具400C。此时，在第1开关收纳部405a～405e和第2开关收纳部406g不安装磁开关104。由此，阻断成形材料向与设有第2开关收纳部406a～406f的副浇道槽402连接的模腔403a和模腔403e的流入。
使用图6的(a)所示的成形模具400C得到的成形结果如图6的(b)所示。成形物410C由主浇道411、副浇道412、零部件413b～413d构成，不包含零部件413a和零部件413e。此时，副浇道412具有由磁开关104阻断成形材料的供给而形成的端部。在图6的(b)中，在并行配置的两个副浇道412分别形成端部601和端部602。除此之外，也存在端部以相对的方式形成的情况。该端部形成为与由主浇道411和副浇道412形成的平面(例如，与图6的正面平行的面)正交，具有与磁开关104的球状面相对应的球状凹面。
接着，参照图7对通过在第1开关收纳部405安装磁开关104而不进行成形物410所包含的零部件的成形的例子进行说明。首先，图7的(a)示出以使成形材料不流入到模腔403a～403e的方式在第1开关收纳部405a、405b、405d、405e安装磁开关104a～104d的情况下的成形模具400D。此时，也可以不在其余的第1开关收纳部405c和第2开关收纳部406a～406g安装磁开关104。由此，成形部材不流入到设有第1开关收纳部405a、405b、405d、405e的主浇道槽401的比各开关收纳部靠下游的部分，因此成形材料向模腔403a～403e的流入被全部阻断。
使用图7的(a)所示的成形模具400D得到的成形结果如图7的(b)所示。在成形物410D中，在成形材料注射口404的左侧完全不包含零部件。此时，主浇道411具有由磁开关104阻断成形材料的供给而形成的端部(例如，图7的(b)的附图标记701所示的端部)。该端部形成为与由主浇道411和副浇道412形成的平面(例如，与图7的正面平行的面)正交，具有与磁开关104的球状面相对应的球状凹面。
在以上的实施方式中，通过切换使用图4的成形模具400A的情况和使用图5～图7的成形模具400B～400D中的任一者的情况，而能够选择性地执行使用成形装置101的成形方法。因此，也能够使用成形模具400A制作原来的产品，并且使用成形模具400B～400D中的任一者制作衍生产品。
根据以上说明的实施方式，通过在成形模具所包含的主浇道槽和副浇道槽配置开关收纳部，从而能够控制将构成成形物的多个零部件中的一部分零部件单个地或一并地自成形对象除去。由此，在规划衍生商品而将成形模具所包含的主零部件中的一个主零部件替换为其他的新零部件的情况下，能够将商品不使用的主零部件自成形对象除去。特别是，根据本实施方式，能够通过使用磁性开关而以浇道框为单位或者以各零部件为单位切换是否成形，因此对于衍生商品的应对较容易，而且能够事先防止成形在衍生商品中没有使用的零部件而使成形材料浪费的状况。此外，假设成形物包含那样的无用零部件的情况下，必须对商品购买者告知该零部件无用，但在本实施方式中，由于该零部件自成形对象被除去，不包含在商品中，因此能够省去这样的麻烦。
此外，在本实施方式中，形成于主浇道槽的第1开关收纳部的直径SW1为大于使用的成形模具所包含的主浇道槽的宽度LW1但小于使用的成形模具中最短的主浇道槽的长度的值。此外，形成于副浇道槽的第2开关收纳部的直径SW2为大于使用的成形模具所包含的副浇道槽的宽度LW2但小于使用的成形模具中最短的副浇道槽的长度的值。由此，第1开关收纳部能够应用于成形模具上的任一个主浇道槽，此外，第2开关收纳部也能够应用于成形模具上的任一个副浇道槽。
因此，第1开关收纳部能够在之后追加于成形模具的期望的主浇道槽，第2开关收纳部能够在之后追加于成形模具的期望的副浇道槽。那时，为了追加开关收纳部而进行的加工仅是例如利用钻头在模具的表面形成球状凹面，因此能够将操作抑制在必要的最低限度。若开关收纳部的直径是比成形模具中最短的浇道槽的长度小的值，则能够与可得到的磁开关的大小相匹配地进行设定。
由此，在规划了衍生商品的情况下，能够与该商品的形态相应地任意追加于现有的成形模具。此外，由于开关收纳部具有安装磁开关104和不安装磁开关104这两个状态，因此，对于在某一个衍生商品中无用的零部件，在安装磁开关之后，当另一个衍生商品中需要该零部件的情况下，也是仅使用磁体取下磁开关就能够再次利用同一个成形模具，因此不存在追加开关构造的不利方面。
发明并不限制于上述的实施方式，能够在发明的要旨的范围内进行各种变形、变更。

Claims (8)

1.一种成形方法，其选择性地执行第1成形工序或第2成形工序来成形成形物，
在该第1成形工序中，向由磁性体材料形成的成形模具注入成形材料，成形多个零部件连接于浇道而构成的第1成形物，
在该第2成形工序中，向所述成形模具注入成形材料，成形第2成形物，该第2成形物不包含构成所述第1成形物的所述多个零部件中的一部分零部件，其中，
所述成形模具具备开关收纳部，该开关收纳部用于利用磁开关的装卸来阻断或者容许所述成形材料向所述成形模具的与所述多个零部件中的一部分零部件相对应的规定部分流入，
在所述第1成形工序中，通过在所述开关收纳部没有安装磁开关从而容许所述成形材料的流入，形成包含与所述规定部分相对应的所述多个零部件中的一部分零部件的所述第1成形物，
在所述第2成形工序中，通过在所述开关收纳部安装了磁开关从而阻断所述成形材料的流入，形成不包含与所述规定部分相对应的所述多个零部件中的一部分零部件的所述第2成形物，
所述成形模具在用于形成所述浇道的浇道槽设有所述开关收纳部，
在所述第2成形工序中，阻断所述成形材料向包含所述浇道槽的比安装了所述磁开关的所述开关收纳部靠下游侧的部分在内的所述规定部分的流入，
所述磁开关是磁体，
所述开关收纳部具有与所述磁开关的形状相对应的凹部。
2.根据权利要求1所述的成形方法，其中，
所述成形模具包括用于成形所述多个零部件的多个零部件成形部、用于向所述多个零部件成形部分别供给所述成形材料的主浇道槽、以及连接所述主浇道槽和所述零部件成形部且用于将来自所述主浇道槽的所述成形材料供给到所述零部件成形部的副浇道槽，
所述开关收纳部包含设于所述主浇道槽的第1开关收纳部和设于所述副浇道槽的第2开关收纳部中的至少任一者。
3.根据权利要求2所述的成形方法，其中，
所述第1开关收纳部的直径大于所述第2开关收纳部的直径。
4.根据权利要求3所述的成形方法，其中，
所述第2开关收纳部的直径小于所述成形模具所具有的最短的副浇道槽的长度。
5.根据权利要求3或4所述的成形方法，其中，
所述第2开关收纳部的直径为4mm。
6.根据权利要求2或3所述的成形方法，其中，
所述第2开关收纳部设于所述第1开关收纳部的下游侧。
7.根据权利要求2或3所述的成形方法，其中，
所述第2开关收纳部设于与欲阻断所述成形材料流入的零部件成形部连接的所有副浇道槽。
8.根据权利要求1或2所述的成形方法，其中，
所述磁开关是球状的。
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