JP2000280294A - 射出成形用材料の保温方法 - Google Patents
射出成形用材料の保温方法Info
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- JP2000280294A JP2000280294A JP11087886A JP8788699A JP2000280294A JP 2000280294 A JP2000280294 A JP 2000280294A JP 11087886 A JP11087886 A JP 11087886A JP 8788699 A JP8788699 A JP 8788699A JP 2000280294 A JP2000280294 A JP 2000280294A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多数の孔を有する製品、製品肉厚が１．０ｍ
ｍ以下の部分を有する製品等の三次元複雑および薄肉形
状体を射出成型した場合に、成型体にクラックやボイド
等の成形体の欠陥の発生を防止する成形材料の保温方法
を提供することである。 【解決手段】 射出成形機のノズル先端部と成形金型の
注入口部の間に、耐熱温度２５０℃以上、熱伝導度０．
５Ｗ／ｍ・ｋ以下である耐熱性樹脂製の保温材料を設置
することを特徴とする射出成形用材料の保温方法。
ｍ以下の部分を有する製品等の三次元複雑および薄肉形
状体を射出成型した場合に、成型体にクラックやボイド
等の成形体の欠陥の発生を防止する成形材料の保温方法
を提供することである。 【解決手段】 射出成形機のノズル先端部と成形金型の
注入口部の間に、耐熱温度２５０℃以上、熱伝導度０．
５Ｗ／ｍ・ｋ以下である耐熱性樹脂製の保温材料を設置
することを特徴とする射出成形用材料の保温方法。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、射出成形機を用い
て物品を成形する射出成形法において、射出成形時点で
の成形用材料の保温方法に関する。
て物品を成形する射出成形法において、射出成形時点で
の成形用材料の保温方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最終製品もしくは、最終製品に近似の形
状のキャビティを有した金型に、プラスチック等の樹脂
を射出成形して製品を得る方法は、容易にに三次元形状
の製品を得る製造方法の一つである。この射出成形法の
うち、成形材料が金属粉末および有機バインダーの混練
であり、射出成形により得られた成形体からバインダー
を除去する脱脂工程とこれに続く、前記脱脂工程より高
い温度域で焼結を進行させ、緻密化する焼結工程を経
て、焼結体を得る金属粉末射出成形法は三次元複雑形状
の金属製品の製造方法として近年注目されている。
状のキャビティを有した金型に、プラスチック等の樹脂
を射出成形して製品を得る方法は、容易にに三次元形状
の製品を得る製造方法の一つである。この射出成形法の
うち、成形材料が金属粉末および有機バインダーの混練
であり、射出成形により得られた成形体からバインダー
を除去する脱脂工程とこれに続く、前記脱脂工程より高
い温度域で焼結を進行させ、緻密化する焼結工程を経
て、焼結体を得る金属粉末射出成形法は三次元複雑形状
の金属製品の製造方法として近年注目されている。
【０００３】一般に金属粉末射出成型法においては、前
記金属粉末および有機バインダーの混練物は適度な粒状
として射出成型機に装荷され、シリンダーおよびノズル
部分において加熱軟化された成型材料を押出しにより金
型に射出成型して成型体を得る方法が取られている。従
って、成型体の形状および精度は成型条件、例えば温
度，圧力，金型構造等により決定されているが、成型体
厚みが薄くなり形状が複雑化するに従って、前記成型条
件のみでは対応ができない製品が多くなりつつある。
記金属粉末および有機バインダーの混練物は適度な粒状
として射出成型機に装荷され、シリンダーおよびノズル
部分において加熱軟化された成型材料を押出しにより金
型に射出成型して成型体を得る方法が取られている。従
って、成型体の形状および精度は成型条件、例えば温
度，圧力，金型構造等により決定されているが、成型体
厚みが薄くなり形状が複雑化するに従って、前記成型条
件のみでは対応ができない製品が多くなりつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の金属粉末射出成
形法においては、射出成型は射出成型機のシリンダーお
よびノズル部分にバンドヒーター等の加熱装置を付け
て、成型材料を１２０℃から２００℃程度に加熱軟化さ
せて、射出成型機シリンダー内のスクリュウにより金型
内に押出し供給することにより成型体を得る方法であ
る。ところが、多数の孔を有する製品、製品肉厚が１．
０ｍｍ以下の部分を有する製品等の三次元複雑および薄
肉形状体を射出成型した場合、成型体にクラックやボイ
ド等の欠陥が発生することがある。
形法においては、射出成型は射出成型機のシリンダーお
よびノズル部分にバンドヒーター等の加熱装置を付け
て、成型材料を１２０℃から２００℃程度に加熱軟化さ
せて、射出成型機シリンダー内のスクリュウにより金型
内に押出し供給することにより成型体を得る方法であ
る。ところが、多数の孔を有する製品、製品肉厚が１．
０ｍｍ以下の部分を有する製品等の三次元複雑および薄
肉形状体を射出成型した場合、成型体にクラックやボイ
ド等の欠陥が発生することがある。
【０００５】前記問題点は、加熱軟化された成型材料が
射出成形機のノズルから冷却された金型に急激に射出成
形されるためであり、また、金型構造上で成形材料を供
給する通路（以下ランナーと言う）が複雑に曲がってい
る場合、ランナー部分の容積が製品体積に比して大きい
場合に前記問題点が発生し易い。従って、多数の孔を有
する製品、製品肉厚が１．０ｍｍ以下の部分を有する製
品等の三次元複雑および薄肉形状体を射出成型する場合
には射出成形機内で一定温度に加熱軟化された成形材料
を温度低下を少なくした状態で金型キャビティ内に供給
することが重要である。
射出成形機のノズルから冷却された金型に急激に射出成
形されるためであり、また、金型構造上で成形材料を供
給する通路（以下ランナーと言う）が複雑に曲がってい
る場合、ランナー部分の容積が製品体積に比して大きい
場合に前記問題点が発生し易い。従って、多数の孔を有
する製品、製品肉厚が１．０ｍｍ以下の部分を有する製
品等の三次元複雑および薄肉形状体を射出成型する場合
には射出成形機内で一定温度に加熱軟化された成形材料
を温度低下を少なくした状態で金型キャビティ内に供給
することが重要である。
【０００６】本発明の目的は、上述した問題を解決し、
多数の孔を有する製品、製品肉厚が１．０ｍｍ以下の部
分を有する製品等の三次元複雑および薄肉形状体を射出
成型した場合に、成型体にクラックやボイド等の成形体
の欠陥の発生を防止する成形材料の保温方法を提供する
ことである。
多数の孔を有する製品、製品肉厚が１．０ｍｍ以下の部
分を有する製品等の三次元複雑および薄肉形状体を射出
成型した場合に、成型体にクラックやボイド等の成形体
の欠陥の発生を防止する成形材料の保温方法を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、成形体の欠
陥発生の原因を種々の射出時の条件を変更し検討した結
果、成形体の欠陥発生の主な原因は、加熱された射出成
形機のノズルの熱がノズル先端部分と金型とが接触する
部分から冷却された金型側に伝達されることによること
を見出した。すなわち、射出成形機のノズル先端部に存
在する成形材料が著しく温度低下し、成形材料の流動性
が低下する結果、成型体の欠陥発生となることを見出し
た。特に、前述した金属粉末射出成形法においては、成
形材料が金属粉末を多量に含む有機バインダーとの混練
体であるため、成形材料の成形流動時の温度損失が、プ
ラスチック等に比較して大きいため、成形材料の流動性
低下が顕著に現れ、前記温度低下が欠陥発生に大きく寄
与することを見出し、本発明に到達した。
陥発生の原因を種々の射出時の条件を変更し検討した結
果、成形体の欠陥発生の主な原因は、加熱された射出成
形機のノズルの熱がノズル先端部分と金型とが接触する
部分から冷却された金型側に伝達されることによること
を見出した。すなわち、射出成形機のノズル先端部に存
在する成形材料が著しく温度低下し、成形材料の流動性
が低下する結果、成型体の欠陥発生となることを見出し
た。特に、前述した金属粉末射出成形法においては、成
形材料が金属粉末を多量に含む有機バインダーとの混練
体であるため、成形材料の成形流動時の温度損失が、プ
ラスチック等に比較して大きいため、成形材料の流動性
低下が顕著に現れ、前記温度低下が欠陥発生に大きく寄
与することを見出し、本発明に到達した。
【０００８】すなわち、射出成形機の成形材料の供給部
分であって、射出成形機のノズル先端部と成形金型の注
入口部の間に、耐熱性樹脂製の保温材料を設置すること
を特徴とする射出成形用材料の保温方法である。また、
前記耐熱性樹脂は耐熱温度２５０℃以上、熱伝導度０．
５Ｗ／ｍ・ｋ以下であることを特徴とするものである。
分であって、射出成形機のノズル先端部と成形金型の注
入口部の間に、耐熱性樹脂製の保温材料を設置すること
を特徴とする射出成形用材料の保温方法である。また、
前記耐熱性樹脂は耐熱温度２５０℃以上、熱伝導度０．
５Ｗ／ｍ・ｋ以下であることを特徴とするものである。
【０００９】さらに、前述の射出成形用材料が金属粉末
と有機バインダーとの混練物であることを特徴とする射
出成形用材料の保温方法である。
と有機バインダーとの混練物であることを特徴とする射
出成形用材料の保温方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の保温方法の最大の特徴の
一つは、上述したように、射出成形機のノズル先端部と
成形金型の注入口部の間に、耐熱性樹脂製の保温材料を
設置したことである。射出成形法においては射出成形用
材料の温度低下を防止するためにノズル部分に加熱装置
を取付ける方法が一般的である。また、射出成形材料が
プラスティックなど熱伝導度が低い場合には、射出成形
時の温度低下も少なく、金型に冷却構造を付加した場合
にあっても、特に成形時に欠陥等の発生は見られない。
しかしながら、射出成形用材料が金属粉末と有機バイン
ダーの場合には、上述の材料と比較して熱伝導度が高い
ため、熱損出による温度低下が起こり易く、特に射出成
形機のノズル部分と金型の注入口との設置面と通して熱
交換がなされる。さらに、成形体が薄肉複雑になるに従
って、成形条件は高温側になるため温度影響が大きくな
ることになる。
一つは、上述したように、射出成形機のノズル先端部と
成形金型の注入口部の間に、耐熱性樹脂製の保温材料を
設置したことである。射出成形法においては射出成形用
材料の温度低下を防止するためにノズル部分に加熱装置
を取付ける方法が一般的である。また、射出成形材料が
プラスティックなど熱伝導度が低い場合には、射出成形
時の温度低下も少なく、金型に冷却構造を付加した場合
にあっても、特に成形時に欠陥等の発生は見られない。
しかしながら、射出成形用材料が金属粉末と有機バイン
ダーの場合には、上述の材料と比較して熱伝導度が高い
ため、熱損出による温度低下が起こり易く、特に射出成
形機のノズル部分と金型の注入口との設置面と通して熱
交換がなされる。さらに、成形体が薄肉複雑になるに従
って、成形条件は高温側になるため温度影響が大きくな
ることになる。
【００１１】上記の特徴は、射出成形材料が金属粉末と
有機バインダーの場合に効果が大きく現れでいるが、こ
れに限定するものでなく、温度低下の防止は射出成形法
においては成形体の表面性状、寸法精度など品質安定化
に寄与する。
有機バインダーの場合に効果が大きく現れでいるが、こ
れに限定するものでなく、温度低下の防止は射出成形法
においては成形体の表面性状、寸法精度など品質安定化
に寄与する。
【００１２】耐熱性樹脂製の保温材料については、特に
材質、大きさは規定していないが、製品形状および金型
構造により変化し、金属粉末と有機バインダーの射出成
形温度より高温で金型の熱伝導度より十分低い、耐熱温
度２５０℃以上、熱伝導度０．５Ｗ／ｍ・ｋ以下である
材料であることが必要である。
材質、大きさは規定していないが、製品形状および金型
構造により変化し、金属粉末と有機バインダーの射出成
形温度より高温で金型の熱伝導度より十分低い、耐熱温
度２５０℃以上、熱伝導度０．５Ｗ／ｍ・ｋ以下である
材料であることが必要である。
【００１３】
【実施例】まず、平均粒径１１．０４μｍ、重量％でＮ
ｉ１３．４４％、Ｃｒ１７．８１％、Ｃｕ１．８６％、
残部Ｆｅの組成からなるオーステナイト系ステンレス鋼
ＪＩＳ ＳＵＳ３１６Ｊ１の粉末とを準備した。金属粉
末の射出成形の概要を図１に示す。準備した粉末に、有
機バインダーを４０容積％を添加して混練し成形用材料
を得た。これを試験用試料として、０．５×５×１０ｍ
ｍの形状の金型１を作製し成形体を射出成形した。金型
には加熱ノズル２を装着し、その注入口である先端部に
耐熱性樹脂製の保温材料を挿入する箇所３を設け、ポリ
アミドイミド、ジルコニア、純銅製のφ２０ｘ１０（内
径１２）ｍｍの材料を挿入した。それぞれの成形体を目
視および放射線透過法によりクラック、ボイドの発生状
況を調査した。調査内容を表１に示す。また、それぞれ
の耐熱性樹脂製保温材料の熱伝導度を同様に表１に示
す。
ｉ１３．４４％、Ｃｒ１７．８１％、Ｃｕ１．８６％、
残部Ｆｅの組成からなるオーステナイト系ステンレス鋼
ＪＩＳ ＳＵＳ３１６Ｊ１の粉末とを準備した。金属粉
末の射出成形の概要を図１に示す。準備した粉末に、有
機バインダーを４０容積％を添加して混練し成形用材料
を得た。これを試験用試料として、０．５×５×１０ｍ
ｍの形状の金型１を作製し成形体を射出成形した。金型
には加熱ノズル２を装着し、その注入口である先端部に
耐熱性樹脂製の保温材料を挿入する箇所３を設け、ポリ
アミドイミド、ジルコニア、純銅製のφ２０ｘ１０（内
径１２）ｍｍの材料を挿入した。それぞれの成形体を目
視および放射線透過法によりクラック、ボイドの発生状
況を調査した。調査内容を表１に示す。また、それぞれ
の耐熱性樹脂製保温材料の熱伝導度を同様に表１に示
す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１に示すように、低熱伝導度である、ポ
リアミドイミドの場合が成形欠陥の発生がなく、効果の
あることが判る。耐熱性樹脂製保温材料は、ポリアミド
イミドとしたがこれに限定されるものでない。
リアミドイミドの場合が成形欠陥の発生がなく、効果の
あることが判る。耐熱性樹脂製保温材料は、ポリアミド
イミドとしたがこれに限定されるものでない。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、多数の孔を有する製
品、製品肉厚が１．０ｍｍ以下の部分を有する製品等の
三次元的に複雑で薄肉形状体を射出成型する場合に、成
型体にクラックやボイド等の成形体の欠陥の発生を防止
する成形材料の保温方法である。従って、本発明は特に
金属粉末および有機バインダーの混練物の射出成形法の
適用にとって欠くことの出来ない技術となる。
品、製品肉厚が１．０ｍｍ以下の部分を有する製品等の
三次元的に複雑で薄肉形状体を射出成型する場合に、成
型体にクラックやボイド等の成形体の欠陥の発生を防止
する成形材料の保温方法である。従って、本発明は特に
金属粉末および有機バインダーの混練物の射出成形法の
適用にとって欠くことの出来ない技術となる。
【図１】本発明に係わる射出成形法の概要図である。
１：金型 ２：加熱ノズル ３：耐熱性保温材料挿入箇所 ４：射出成形機ノズル ５：金型キャビティ
Claims (3)
- 【請求項１】 射出成形機の成形材料の供給部分であっ
て、射出成形機のノズル先端部と成形金型の注入口部の
間に、耐熱性樹脂製の保温材料を設置することを特徴と
する射出成形用材料の保温方法。 - 【請求項２】 耐熱性樹脂は耐熱温度２５０℃以上、熱
伝導度０．５Ｗ／ｍ・ｋ以下であることを特徴とする請
求項１に記載の射出成形用材料の保温方法。 - 【請求項３】 射出成形用材料が金属粉末と有機バイン
ダーとの混練物であることを特徴とする請求項１および
請求項２に記載の射出成形用材料の保温方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11087886A JP2000280294A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 射出成形用材料の保温方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11087886A JP2000280294A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 射出成形用材料の保温方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000280294A true JP2000280294A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13927368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11087886A Pending JP2000280294A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 射出成形用材料の保温方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000280294A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102380938A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 洪啟瑞 | 杯盖或杯盖半成品的制造方法 |
| CN102806645A (zh) * | 2012-09-13 | 2012-12-05 | 晟扬精密模具（昆山）有限公司 | 高温成型模具 |
| CN104302459A (zh) * | 2012-05-18 | 2015-01-21 | 3M创新有限公司 | 注塑设备和方法 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP11087886A patent/JP2000280294A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102380938A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 洪啟瑞 | 杯盖或杯盖半成品的制造方法 |
| CN102380938B (zh) * | 2010-09-01 | 2014-06-18 | 洪啟瑞 | 杯盖或杯盖半成品的制造方法 |
| CN104302459A (zh) * | 2012-05-18 | 2015-01-21 | 3M创新有限公司 | 注塑设备和方法 |
| CN102806645A (zh) * | 2012-09-13 | 2012-12-05 | 晟扬精密模具（昆山）有限公司 | 高温成型模具 |
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