CN1319721C - 注射模塑成形装置及注射模塑成形方法 - Google Patents

Abstract

通过在喷嘴(1)的前端部设置空间(12)等使喷嘴(1)的导热性降低，或通过使喷嘴(1)前端部的凸球面和浇道套(2)的凹球面的任意一方的中央部突出并形成与另一方球面的曲率半径相同的球面，将喷嘴(1)与浇道套(2)呈面接触，增加由喷嘴(1)前端部传向浇道套(2)的热量的吸收，由此，易使喷嘴(1)前端部的温度降低，在向成形用空腔(11)内注射的树脂材料冷却后浇口取出时，实现浇口的棒状突出部前端的良好切离。

Description

注射模塑成形装置及注射模塑成形方法

技术领域

本发明涉及注射模塑成形装置及注射模塑成形方法，尤其适用于光盘基板的制造。

背景技术

以往，作为激光唱盘(CD)、数字化视频光盘(DVD)等光盘的光盘基板的成形方法，采用注射模塑成形法。这种注射模塑成形法是通过注射喷嘴经浇道套向由固定金属模和可动金属模组合后形成的空间、即所谓“空腔”内注射熔化了的树脂材料后，通过使此注射了的树脂在金属模内部固化，最终形成光盘基板。

图1为以往的金属模注射喷嘴前端部及其周边的概略截面图之一例。喷嘴101为圆筒形，其前端部为凸球面状。又，通过其前端部的树脂注射孔104，喷嘴101的内部空间103与喷嘴101的外部相通。喷嘴101的图示省略的另一端部通过螺旋结合等与未图示的筒体相连接。筒体中设有熔化树脂材料的加热器及将熔化后的树脂材料从筒体内向喷嘴101的内部空间103压出的螺杆等。由此形成可从树脂注射孔104向喷嘴101的外部注射熔化后的树脂材料的结构。

用于注射树脂材料的金属模主要由固定金属模107及可动金属模108构成。将此固定金属模107与可动金属模108组合，可形成空腔109。又，在相对于固定金属模107的构成空腔109的主面的垂直方向上嵌合着浇道套102。此浇道套102呈圆柱形，同时，在其圆柱形的轴向上穿设有树脂通路105。此树脂通路105用于使从喷嘴101供给的熔化了的树脂材料流入空腔109的内部空间。

浇道套102的与喷嘴102的前端相接的部分呈凹球面状，其曲率半径大于喷嘴101前端的凸球面的曲率半径。这种相接部分的曲率半径的不同，为的是使喷嘴101与浇道套102无间隙地压接，并使树脂注射孔104与树脂通路105的定位易于实现。

又，浇道套102具有在内部以树脂通路105为中心的圆环状的冷却剂流路106。此冷却剂流路106用来从外部流入冷却剂、对浇道套102进行冷却。具体地说，通过流入冷却水，使浇道套102的温度下降并使熔化状态的树脂得以固化。另外，固定金属模107及可动金属模108在此冷却剂流路106之外各自设有冷却装置(未图示)。

参照图1，就以往的注射模塑成形装置的光盘基板的成形进行说明。如图1所示，浇道套102上压接有喷嘴101，固定金属模107上组合可动金属模108、形成空腔109。在此状态下，熔化了的1次注射量的树脂材料从喷嘴101的图中省略的树脂材料供给侧(即筒体侧)向喷嘴101的前端部压出。由此，熔化状态的树脂材料便从树脂注射孔104经浇道套102的树脂通路105注射到空腔109的内部。

之后，随着固定金属模107及可动金属模108的冷却，通过冷却剂在冷却剂流路106中的流动进行熔化了的树脂材料的冷却。之后，通过未图示的推杆，浇口部从空腔109内的树脂材料断开，形成由空腔109成形的光盘基板。此浇口部是穿设于成形的光盘基板中心部的中心孔部的树脂材料。此中心孔部的树脂材料具有由树脂通路105在中央部形成的棒状突部，即所谓“浇口”。

树脂材料固化后，将可动金属模108与固定金属模107分离，由取出机将成形的光盘基板及浇口部从金属模中取出后，由注射模塑成形装置进行的光盘基板的成形即告结束。

但是，对上述以往的注射模塑成形装置的光盘基板的成形来说存在着下列问题。即，在由取出机将浇口部从金属模取出时，存在着在浇口突部的前端会产生丝状树脂、所谓“拉丝”现象。此拉丝的原因是喷嘴101前端部内树脂材料的温度无法降低，于是，尤其是在为了缩短光盘基板的成形时间而缩短了固化熔化树脂材料时的冷却时间的场合，此拉丝的产生将不可避免。

一旦发生拉丝，中途切断的丝状树脂便同下次注射一起形成基板、导致因成形品外观上留有丝状筋而形成次品的问题。又，此丝状树脂若与取出机相连，将产生浇口排出不顺的问题。

作为解决此种拉丝的对策，曾考虑将喷嘴101和浇道套102的设定温度显著降低等办法，但因届时树脂材料的流动阻力的增加等原因将导致光盘基板的成形条件恶化，结果，存在着不能获得优质产品的问题。

于是，本发明的目的在于提供一种通过降低喷嘴前端温度的简便方法来防止拉丝的产生，并能生产优质产品、诸如光盘基板的成形的注射模塑成型装置及注射模塑成形方法。

发明内容

为实现上述目的，本发明涉及的注射模塑成形装置是在形成有向金属模构成的空腔内供给树脂的树脂通路的套口承受部的凹球面和喷嘴前端部的凸球面被压接后，熔化的树脂经喷嘴和套口注射到空腔中的注射模塑成形装置，其特征在于，喷嘴前端部为不易导热的形状。

又，本发明涉及的注射模塑成形装置是在形成有向由金属模构成的空腔内供给树脂的树脂通路的套口承受部的凹球面和喷嘴前端部的凸球面被压接后，熔化的树脂经喷嘴和套口注射到空腔中的注射模塑成形装置，其特征在于，套口承受部的凹球面的中央部呈突起状，其突出部为曲率半径与喷嘴前端部的凸球面相同的凹球面。

又，本发明涉及的注射模塑成形装置是在形成有向由金属模构成的空腔内供给树脂的树脂通路的套口承受部的凹球面和喷嘴前端部的凸球面被压接后，熔化的树脂经喷嘴和套口注射到空腔中的注射模塑成形装置，其特征在于，喷嘴前端部的凸球面的中央部呈突起状，其突出部为曲率半径与套口承受部的凹球面相同的凸球面。

本发明中，前端部为不易导热的形状的喷嘴，通过使用套口承受部的凹球面的中央部为突起状、其突出部为曲率半径与喷嘴前端部的凸球面相同的凹球面的套口，或喷嘴前端部的凸球面的中央部呈突起状、其突出部为曲率半径与套口承受部的凹球面相同的凸球面的喷嘴，易于降低喷嘴前端部的温度，因而实现浇口的良好切离。

附图说明

图1为以往的注射喷嘴前端部及其周边的金属模的概略截面图之一例；

图2为本发明实施例1的注射模塑成形装置之一例的概略截面图；

图3为本发明实施例2的注射模塑成形装置之一例的概略截面图；

图4为本发明实施例3的注射模塑成形装置之一例的概略截面图。

具体实施方式

下面，关于本发明的实施例参照附图进行说明。首先，关于本发明实施例1的注射模塑成形装置进行说明。图2为本发明实施例1的注射模塑成形装置之一例的概略截面图。图2所示的注射模塑成形装置由喷嘴1、浇道套2、固定金属模4及可动金属模5构成。未图示的部分为同以往的注射模塑成形装置相同的结构。

喷嘴1为圆筒形，其前端部、即与浇道套相接的一侧为凸球面状。又，通过其前端部的树脂注射孔9，喷嘴1的内部空间8与喷嘴1的外部相通。又，喷嘴1的另一端部通过螺旋结合等与筒体3相接。此处虽省略图示，但筒体3上设有熔化树脂材料的加热器及将熔化的树脂材料从筒体内向喷嘴1的内部空间8压出的螺杆等，由此形成可从树脂注射孔9向喷嘴1的外部注射熔化了的树脂材料的结构。

又，在圆筒形喷嘴1的外周部附设有加热器6。加热器6是用于使从筒体3输送的熔化了的树脂材料达到一定温度的装置。由此，能将注射的树脂材料的温度直到喷嘴1的前端部一直保持为适于光盘基板成形的温度。

又，喷嘴1在比加热器6更靠前端，不影响内部空间8、树脂注射孔9等的结构及与浇道套2的接触状态或对树脂材料的注射没有影响的位置上设有圆环状的空间12。此空间12是设于诸如由SUS 440C等金属构成的喷嘴1的前端部上的空洞。这样，通过设在喷嘴1上比加热器6更靠前端的部位，具体地说是由树脂注射孔9的周围的金属构成的喷嘴1前端上开设空洞，喷嘴1形成能够抑制从加热器6向喷嘴1的前端部的热传导的结构。

用于注射树脂材料的金属模主要由固定金属模4及可动金属模5构成，将此固定金属模4与可动金属模5组合，可形成空腔11。在进行光盘基板的成形等时，通过在此空腔11的一主面上设置诸如再生信号的凹坑或记录信息信号的纹间表面、沟槽等微小凹凸的光盘原模，形成用于记录或/及再生的信号面。

又，在相对于固定金属模4的构成空腔11的主面的垂直方向上，嵌合着浇道套2。此浇道套2呈圆柱形，同时，在其圆柱形的轴向穿设有树脂通路10。此树脂通路10用于使由喷嘴1供给的熔化了的树脂材料流入空腔11内部空间。

浇道套2的承受部，即与喷嘴1的前端相接的部分呈凹球面状，其曲率半径大于喷嘴1前端的凸球面的曲率半径。这种相接部分的曲率半径不同为的是使喷嘴1与浇道套2无间隙地压接，并使树脂注射孔9与树脂通路10的定位易于实现。

又，浇道套2在内部具有以树脂通路10为中心的圆环状的冷却剂流路13。此冷却剂流路13用冷却剂对浇道套2进行冷却。具体地说，用来通过流入冷却水，使浇道套2的温度下降并使熔化状态的树脂得以固化。另外，固定金属模4及可动金属模5在此冷却剂流路13之外各自设有冷却装置(未图示)。

推杆7呈从可动金属模5一侧向浇道套13方向相对空腔11的主面垂直穿通的结构，是将浇口部从由空腔11成形的光盘基板切离的装置。

关于本实施例1的注射模塑成形装置的光盘基板的成形说明如下。如图2所示，浇道套2上压接有喷嘴1，固定金属模4上组合可动金属模5、形成空腔11。在此状态下，熔化了的1注射量的树脂材料从筒体3侧向喷嘴1的前端部压出。由此，熔化状态的树脂材料便从树脂注射孔9经浇道套2的树脂通路10注射到空腔11的内部。

之后，进行注射到金属模内的树脂材料的冷却。此时，由于喷嘴1的前端部具有空间12，所以可抑制来自加热器6的热的传导。从而可缩短喷嘴1前端部的冷却时间。

然后，通过推杆7，浇口部从空腔11内的树脂材料断开，形成由空腔11成形的光盘基板。此浇口部是穿设于成形的光盘基板中心部的中心孔部的树脂材料。此中心孔部的树脂材料在中央部具有由树脂通路10形成的棒状突部，即所谓“浇口”。

树脂材料固化后，将可动金属模5与固定金属模4分离，成形的光盘基板及浇口部由取出机从金属模中取出。由注射模塑成形装置进行的光盘基板的成形即告结束。

如上所述，实施例1中，由于喷嘴1的前端部设有空间12，所以加热器6的热量不易传到喷嘴1的前端部，喷嘴1的前端部的温度下降、熔化树脂冷却后取出浇口部时，实现喷嘴1前端部的浇口部的棒状突起前端的良好切离，尤其在为了缩短光盘基板的成形时间而缩短了固化熔化材料时的冷却时间的场合，能够避免产生拉丝。

从而，能够防止因拉丝导致的成形次品及取出机的浇口取出不顺等。

接着，关于本发明的实施例2的注射模塑成形装置说明如下。图3为本发明实施例2的注射模塑成形装置之一例的概略截面图。此图3及后面实施例3中说明的图4都是注射喷嘴与浇道套接触部的放大图，未图示的其他部分，因具有与上述实施例1相同的结构及动作，所以该部分的说明予以省略。

喷嘴21为圆筒形，其前端部、即与浇道套22相接一侧呈凸球面状。又，通过其前端部的树脂注射孔24，喷嘴21的内部空间23与喷嘴21的外部相通。又，图中省略的喷嘴21的另一端部通过螺旋结合等与筒体相接。

又，金属模侧的浇道套22呈圆柱形，同时，在其圆柱形的轴向穿设有树脂通路25。此树脂通路25用于使由喷嘴21供给的熔化了的树脂材料流入空腔的内部空间。

浇道套22在喷嘴21的前端部上与凸球面相接侧的凹球面上具有凹球突出部22a。凹球突出部22a是设于浇道套22上的、向喷嘴21方向突出的突出部，树脂通路25和树脂注射孔24的孔端周围呈面接触。从而，凹球突出部22a的与喷嘴21相接的凹球面的曲率半径与喷嘴21前端的凸球面的曲率半径相同。这样，只有树脂通路25和树脂注射孔24的开口的周围呈面接触，因此，即能保持良好的压接状态，又能提高喷嘴21与浇道套22间的导热率。

又，浇道套22在内部具有以树脂通路25为中心的圆环状的冷却剂流路26。此冷却剂流路26用冷却剂对浇道套22进行冷却。具体地说，通过流入冷却水，使浇道套22的温度下降并使熔化状态的树脂得以固化。

下面，关于本实施例2的注射模塑成形装置的光盘基板的成形进行说明。如图3所示，浇道套22上压接有喷嘴21，由未图示的金属模形成空腔。在此状态下，熔化了的1注射量的树脂材料从未图示的筒体侧向喷嘴21的前端部压出。由此，熔化状态的树脂材料便从树脂注射孔24经浇道套22的树脂通路25注射到空腔的内部。

之后，在进行金属模内冷却的同时，通过冷却剂流路26中流过冷却剂进行熔化了的树脂材料的冷却。此时，由于喷嘴21的前端部与浇道套22呈面接触，所以喷嘴21前端部的热量被浇道套22侧吸收，从而可缩短喷嘴21前端部的冷却时间。

而后，实施例1中说明的浇口部从空腔内的树脂材料切离，进行由空腔成型的光盘基板的成形。

树脂材料固化后，成形的光盘基板及浇口部由取出机从金属模中取出。而后实施例2的注射模塑成形装置的光盘基板的成形即告结束。

如上所述，此实施例2中，浇道套22上设有凹球突出部22a，因此喷嘴21的前端部与浇道套22呈面接触。由此，因喷嘴21前端部的热量被浇道套22侧吸收，在喷嘴21的前端部的温度下降、熔化树脂冷却后取出浇口部时，实现喷嘴21前端部的浇口部的棒状突起前端的良好切离，尤其在为了缩短光盘基板的成形时间而缩短了固化熔化材料时的冷却时间的场合，能够避免产生拉丝。

从而，能够防止因拉丝导致的成形次品及取出机的浇口取出不顺等。

接着，关于本发明的实施例3的注射模塑成形装置说明如下。图4为本发明实施例3的注射模塑成形装置之一例的概略截面图。实施例3与上述的实施例2相反，将突出部设于喷嘴侧。

也就是说，喷嘴31在浇道套32的与凹球面相接侧的凸球面的前端部具有凸球突出部31a。凸球突出部31a是设于喷嘴31前端的、向浇道套32方向突出的突出部，树脂注射孔34和树脂通路35的孔端周围呈面接触。从而，凸球突出部31a的与浇道套32相接的凸球面的曲率半径与浇道套32的凹球面的曲率半径相同。这样，只有设于喷嘴31的树脂注射孔34和设于浇道套32的树脂通路35的开口的周围呈面接触，因此，即能保持良好的压接状态，又能提高喷嘴31与浇道套32间的导热率。

此突出部部位之外的结构与上述的实施例2相同，即喷嘴31的内部空间33与喷嘴31的外部通过树脂注射孔34相通。又，喷嘴31的图中省略的一侧通过螺旋结合等与筒体相接。又，浇道套32在内部具有以树脂通路35为中心的圆环状的冷却剂流路36。

下面，关于本实施例3的注射模塑成形装置的光盘基板的成形进行说明。首先，熔化了的1注射量的树脂材料从未图示的筒体向喷嘴31的前端部压出。由此，熔化状态的树脂材料便从树脂注射孔34经浇道套32的树脂通路35注射到空腔的内部。

之后，在进行金属模内冷却的同时，通过冷却剂流路36中流过冷却剂进行熔化了的树脂材料的冷却。此时，由于喷嘴31的前端部与浇道套32呈面接触，所以喷嘴31前端部的热量被浇道套32侧吸收，从而可缩短喷嘴31前端部的冷却时间。而后，浇口部从空腔内的树脂材料切离，进行由空腔成型的光盘基板的成形。

树脂材料固化后，成形的光盘基板及浇口部由取出机从金属模中取出。而后实施例3的注射塑模成形装置的光盘基板的成形即告结束。

如上所述，此实施例3中，喷嘴31上设有凸球突出部31a，因此喷嘴31的前端部与浇道套32呈面接触。由此，因喷嘴31前端部的热量被浇道套32侧吸收，在喷嘴31的前端部的温度下降、熔化树脂冷却后取出浇口部时，实现喷嘴31前端部的浇口部的棒状突起前端的良好切离，尤其在为了缩短光盘基板的成形时间而缩短了固化熔化材料时的冷却时间的场合，能够避免产生拉丝。

从而，能够防止因拉丝导致的成形品不良及取出机的浇口取出不顺等。

本发明不仅限于上述本发明的实施例，在不脱离本发明要旨的范围内，可做各种变形及应用。例如：上述实施例1中，空间12的结构为圆环状的空洞，但并不仅限于此，只要呈遮断喷嘴1前端部的金属的热传导的结构就可以，诸如从外侧切入开槽形成凹槽，或是由钻孔器等钻出多个凹状的穴也可以。

又例如：上述实施例1中，通过改变喷嘴1前端部的形状使前端部的导热性降低，而通过将喷嘴1前端部的材质由诸如通常使用的SUS440C等(导热率为0.04～0.05cal/cm.sec.℃左右)变为具有更大导热率的材质，也能使喷嘴1前端部的导热性降低。

又例如，也可将上述实施例1与实施例2结合起来、或将上述实施例1与实施例3结合起来使用。

如上所述，本发明可使注射模塑成形装置的喷嘴前端部的导热率降低，或通过增大喷嘴前端部传向浇道套的热吸收降低喷嘴前端的温度。因此能防止从金属模取出浇口时产生的拉丝现象，并形成良好的成形品。还能缩短成形品的成形时间。

Claims (4)

1.一种注射模塑成形装置，在形成有向金属模构成的空腔内供给树脂的树脂通路的套口承受部的凹球面和喷嘴前端部的凸球面被压接后，熔化的树脂经所述喷嘴和所述套口注射到所述空腔中，其特征在于，所述套口承受部的凹球面的中央部呈突起状，其突出部为曲率半径与所述喷嘴前端部的凸球面相同的凹球面，从而所述内部树脂通路与树脂注射孔的孔端周围呈面接触。

2.一种注射模塑成形装置，在形成有向金属模构成的空腔内供给树脂的树脂通路的套口承受部的凹球面和喷嘴前端部的凸球面被压接后，熔化的树脂经所述喷嘴和所述套口注射到所述空腔中，其特征在于，所述喷嘴前端部的凸球面的中央部呈突起状，其突出部为曲率半径与所述套口承受部的凹球面相同的凸球面，从而所述内部树脂通路与树脂注射孔的孔端周围呈面接触。

3.一种注射模塑成形方法，将形成有向金属模构成的空腔内供给树脂的树脂通路的套口承受部的凹球面和喷嘴前端部的凸球面进行压接，熔化的树脂经所述喷嘴和所述套口注射到所述空腔中，成形出成形品，其特征在于，所述套口承受部的凹球面的中央部呈突起状，其突出部为曲率半径与所述喷嘴前端部的凸球面相同的凹球面，从而所述内部树脂通路与所述树脂注射孔的孔端周围呈面接触。

4.一种注射模塑成形方法，将形成有向金属模构成的空腔内供给树脂的树脂通路的套口承受部的凹球面和喷嘴前端部的凸球面进行压接，熔化的树脂经所述喷嘴和所述套口注射到所述空腔中，成形出成形品，其特征在于，所述喷嘴前端部的凸球面的中央部呈突起状，其突出部为曲率半径与所述套口承受部的凹球面相同的凸球面，从而所述内部树脂通路与所述树脂注射孔的孔端周围呈面接触。

Images