JP2001001382A - 金属一体樹脂成形法及び装置 - Google Patents
金属一体樹脂成形法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可動コアを必要とせず、樹脂の収縮による引
けを抑制し、内部歪みを低減するとともに、樹脂と金属
部品との界面における剥離を防ぐことができる、金属一
体樹脂成形法及び装置を提供する。 【解決手段】 金型１，２が形成するキャビティ３内に
金属部品８を設置し、樹脂を加圧注入することによって
金属部品８と樹脂とを一体に成形する金属一体樹脂成形
装置であって、１，２金型を加熱および冷却する金型加
熱手段および金型冷却手段と、キャビティ３内に設置し
た金属部品８を冷却する金属部品冷却手段と、金型１，
２及び金属部品８を別々に温度制御する温度制御部１０
と、樹脂を加圧注入する圧力を制御する圧力制御部１８
を備えた樹脂注入手段（射出シリンダ１７）とを備えた
金属一体樹脂成形装置である。
けを抑制し、内部歪みを低減するとともに、樹脂と金属
部品との界面における剥離を防ぐことができる、金属一
体樹脂成形法及び装置を提供する。 【解決手段】 金型１，２が形成するキャビティ３内に
金属部品８を設置し、樹脂を加圧注入することによって
金属部品８と樹脂とを一体に成形する金属一体樹脂成形
装置であって、１，２金型を加熱および冷却する金型加
熱手段および金型冷却手段と、キャビティ３内に設置し
た金属部品８を冷却する金属部品冷却手段と、金型１，
２及び金属部品８を別々に温度制御する温度制御部１０
と、樹脂を加圧注入する圧力を制御する圧力制御部１８
を備えた樹脂注入手段（射出シリンダ１７）とを備えた
金属一体樹脂成形装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属と一体に樹脂成
形する金属一体樹脂成形法及び装置に関するものであ
る。
形する金属一体樹脂成形法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】金属部品と樹脂とを射出成形などによっ
て一体に成形する技術は、回転軸受けなどの機械部品、
あるいは光海底中継器におけるケーブル接続部のような
金属電気部品の絶縁の他、幅広く利用されている。これ
らの機械部品、電気部品などは樹脂の収縮による金属部
分と樹脂部分との界面での剥離、樹脂部の引け、内部歪
みの発生およびボイドの発生が問題になる。
て一体に成形する技術は、回転軸受けなどの機械部品、
あるいは光海底中継器におけるケーブル接続部のような
金属電気部品の絶縁の他、幅広く利用されている。これ
らの機械部品、電気部品などは樹脂の収縮による金属部
分と樹脂部分との界面での剥離、樹脂部の引け、内部歪
みの発生およびボイドの発生が問題になる。
【０００３】図５は、特開昭５９−２４６２０号公報に
記載された成型機を模式的に示した図であり、同公報に
は内部歪みと引けを抑制する厚肉樹脂成形法が開示され
ている。図５において、１および２は上下に分割された
金型であり、型締め力Ｐにより成形工程中一体に保持さ
れる。３はキャビティ、１９は射出シリンダ、２０はゲ
ート、２１は可動コア、２２はピストンである。
記載された成型機を模式的に示した図であり、同公報に
は内部歪みと引けを抑制する厚肉樹脂成形法が開示され
ている。図５において、１および２は上下に分割された
金型であり、型締め力Ｐにより成形工程中一体に保持さ
れる。３はキャビティ、１９は射出シリンダ、２０はゲ
ート、２１は可動コア、２２はピストンである。
【０００４】図６に示された成形機による成形法は、型
締め力Ｐにより金型１，２を一体に保持し、射出温度ま
で昇温し、射出シリンダ１９から樹脂を流し込み、ピス
トン２１を押し上げてゲート２０を閉じ、金型１，２を
昇温することによって樹脂の溶融を行い、次にガラス転
移温度付近まで急冷した後、ガラス転移温度付近で徐冷
すると同時に可動コア２１をピストン２２で押し上げて
キャビティ３内に圧力を加えつつ固化させるものであ
る。
締め力Ｐにより金型１，２を一体に保持し、射出温度ま
で昇温し、射出シリンダ１９から樹脂を流し込み、ピス
トン２１を押し上げてゲート２０を閉じ、金型１，２を
昇温することによって樹脂の溶融を行い、次にガラス転
移温度付近まで急冷した後、ガラス転移温度付近で徐冷
すると同時に可動コア２１をピストン２２で押し上げて
キャビティ３内に圧力を加えつつ固化させるものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の樹脂成形法
のように、可動コアを使用するものは金型構造が複雑に
なるとともに、金型が大きくなり、さらには可動コアに
よって加圧するためにはゲートを閉じることが必要とな
るので、樹脂の収縮によって樹脂が不足した場合、樹脂
を補給することができない。
のように、可動コアを使用するものは金型構造が複雑に
なるとともに、金型が大きくなり、さらには可動コアに
よって加圧するためにはゲートを閉じることが必要とな
るので、樹脂の収縮によって樹脂が不足した場合、樹脂
を補給することができない。
【０００６】また、金属部品と一体型の樹脂成形に適用
した場合、上記金属部品と成形樹脂との界面における剥
離が問題になる。
した場合、上記金属部品と成形樹脂との界面における剥
離が問題になる。
【０００７】また、単純な形状の樹脂成形に対しては適
用できるが、複雑な形状の樹脂成形には不向きである。
用できるが、複雑な形状の樹脂成形には不向きである。
【０００８】また、成形品の面積が大きくなると大きな
加圧力を必要とするといった問題がある。
加圧力を必要とするといった問題がある。
【０００９】本発明は、上記のような問題を解決し、可
動コアを必要とせず、樹脂の収縮による引けを抑制し、
内部歪みを低減するとともに、樹脂と金属部品との界面
における剥離を防ぐことができる、金属一体樹脂成形法
及び装置を提供するものである。
動コアを必要とせず、樹脂の収縮による引けを抑制し、
内部歪みを低減するとともに、樹脂と金属部品との界面
における剥離を防ぐことができる、金属一体樹脂成形法
及び装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
上および下金型が形成するキャビティ内に金属部品を設
置し、樹脂を加圧注入することによって上記金属部品と
樹脂とを一体に成形する金属一体樹脂成形装置であっ
て、上記金型を加熱および冷却する金型加熱手段および
金型冷却手段と、上記キャビティ内に設置した金属部品
を冷却する金属部品冷却手段と、上記金型及び金属部品
を別々に温度制御する温度制御部と、樹脂を加圧注入す
る圧力を制御する圧力制御部を備えた樹脂注入手段とを
備えた金属一体樹脂成形装置である。
上および下金型が形成するキャビティ内に金属部品を設
置し、樹脂を加圧注入することによって上記金属部品と
樹脂とを一体に成形する金属一体樹脂成形装置であっ
て、上記金型を加熱および冷却する金型加熱手段および
金型冷却手段と、上記キャビティ内に設置した金属部品
を冷却する金属部品冷却手段と、上記金型及び金属部品
を別々に温度制御する温度制御部と、樹脂を加圧注入す
る圧力を制御する圧力制御部を備えた樹脂注入手段とを
備えた金属一体樹脂成形装置である。
【００１１】請求項２に係る発明は、上および下金型が
形成するキャビティ内に金属部品を設置し、上記金型及
び金属部品を、樹脂成形する樹脂材料の常圧における融
点あるいはガラス転移温度より３０〜１００℃高い第１
の温度に加熱し、溶融した上記樹脂材料を所定の第１の
圧力で上記キャビティ内に注入する第１の工程と、この
第１の工程完了直後、５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の第
２の圧力で加圧し、上記金型及び金属部品が上記第１の
温度で安定するまで保持する第２の工程と、上記第２の
圧力を保持したまま、上記金型及び金属部品を、上記融
点あるいはガラス転移温度より１０〜３０℃高い第２の
温度まで冷却し、上記金型及び金属部品の温度が上記第
２の温度で安定するまで保持する第３の工程と、上記第
２の圧力を保持し金型の温度を上記第２の温度に保持し
たまま、上記金属部品を上記融点あるいはガラス転移温
度より低い第３の温度に冷却する第４の工程と、金型全
体を上記第２の圧力を保持したまま、あるいはこの第２
の圧力より高い圧力に増圧し、上記第３の温度に冷却す
る第５の工程とを備えた金属一体樹脂成形法である。
形成するキャビティ内に金属部品を設置し、上記金型及
び金属部品を、樹脂成形する樹脂材料の常圧における融
点あるいはガラス転移温度より３０〜１００℃高い第１
の温度に加熱し、溶融した上記樹脂材料を所定の第１の
圧力で上記キャビティ内に注入する第１の工程と、この
第１の工程完了直後、５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の第
２の圧力で加圧し、上記金型及び金属部品が上記第１の
温度で安定するまで保持する第２の工程と、上記第２の
圧力を保持したまま、上記金型及び金属部品を、上記融
点あるいはガラス転移温度より１０〜３０℃高い第２の
温度まで冷却し、上記金型及び金属部品の温度が上記第
２の温度で安定するまで保持する第３の工程と、上記第
２の圧力を保持し金型の温度を上記第２の温度に保持し
たまま、上記金属部品を上記融点あるいはガラス転移温
度より低い第３の温度に冷却する第４の工程と、金型全
体を上記第２の圧力を保持したまま、あるいはこの第２
の圧力より高い圧力に増圧し、上記第３の温度に冷却す
る第５の工程とを備えた金属一体樹脂成形法である。
【００１２】請求項３に係る発明は、上記請求項２記載
の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表
面に化成処理によって酸化膜が形成されているものであ
る。
の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表
面に化成処理によって酸化膜が形成されているものであ
る。
【００１３】請求項４に係る発明は、上記請求項２記載
の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表
面が化成処理または機械的手段により表面粗化されてい
るものである。
の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表
面が化成処理または機械的手段により表面粗化されてい
るものである。
【００１４】請求項５に係る発明は、上記請求項２記載
の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表
面に熱硬化性の接着剤を塗布するものである。
の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表
面に熱硬化性の接着剤を塗布するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図１ないし図５にしたがっ
て、本発明の実施の形態を説明するが本発明がこれら実
施の形態に限定されるものではない。 実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係る金
属一体樹脂成形装置を模式的に示す断面図である。図に
おいて、１および２は上および下金型、３はキャビテ
ィ、４はランナ、５はスプル（樹脂補給路）、６は金型
１，２に設けられたヒータ、７は金型１，２に設けられ
た通水孔で、金型１，２は、ヒータ６などの金型加熱手
段によって加熱され通水孔７に通水するなどの金型冷却
手段によって冷却される。８は樹脂と一体に成形される
金属部品で金型１，２が型締めされて形成されたキャビ
ティ３内に設置された状態を示し、この場合、円筒形状
の金属部品８の内部９に通水することによって金属部品
８を冷却する金属部品冷却手段（図では見えていない）
が設けられている。金型１，２と金属部品８の温度を測
定する測定部がそれぞれ設けられ、温度制御部１０によ
って金型１，２と金属部品８がそれぞれ独立して温度制
御される。この温度制御はヒータ６による加熱と通水に
よる冷却によって行われる。１１は射出シリンダで、樹
脂材料供給口１６からシリンダ１４内部に供給された樹
脂材料を溶融するためのヒータ１２と、圧力制御部を備
えた油圧シリンダ１７と、溶融樹脂１３を攪拌するとと
もに油圧シリンダ１７と連動して溶融樹脂１３を射出す
るスクリュウ１５とを備える。
て、本発明の実施の形態を説明するが本発明がこれら実
施の形態に限定されるものではない。 実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係る金
属一体樹脂成形装置を模式的に示す断面図である。図に
おいて、１および２は上および下金型、３はキャビテ
ィ、４はランナ、５はスプル（樹脂補給路）、６は金型
１，２に設けられたヒータ、７は金型１，２に設けられ
た通水孔で、金型１，２は、ヒータ６などの金型加熱手
段によって加熱され通水孔７に通水するなどの金型冷却
手段によって冷却される。８は樹脂と一体に成形される
金属部品で金型１，２が型締めされて形成されたキャビ
ティ３内に設置された状態を示し、この場合、円筒形状
の金属部品８の内部９に通水することによって金属部品
８を冷却する金属部品冷却手段（図では見えていない）
が設けられている。金型１，２と金属部品８の温度を測
定する測定部がそれぞれ設けられ、温度制御部１０によ
って金型１，２と金属部品８がそれぞれ独立して温度制
御される。この温度制御はヒータ６による加熱と通水に
よる冷却によって行われる。１１は射出シリンダで、樹
脂材料供給口１６からシリンダ１４内部に供給された樹
脂材料を溶融するためのヒータ１２と、圧力制御部を備
えた油圧シリンダ１７と、溶融樹脂１３を攪拌するとと
もに油圧シリンダ１７と連動して溶融樹脂１３を射出す
るスクリュウ１５とを備える。
【００１６】図１に示した金属一体樹脂成形装置による
樹脂成形の工程について、図２の時間−温度変化、図３
の時間−圧力変化、図４の溶融と固化の状況を模式的に
示す断面図に基づき説明する。
樹脂成形の工程について、図２の時間−温度変化、図３
の時間−圧力変化、図４の溶融と固化の状況を模式的に
示す断面図に基づき説明する。
【００１７】まず、第１の工程では、キャビティ３内に
金属部品８を設置し、上下金型１，２を型締めし、ヒー
タ６によって金型１，２と金属部品８の温度を、樹脂成
形に用いる樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス
転移温度より３０〜１００℃高い第１の温度Ｔ１に加熱
し、射出シリンダ１０から油圧シリンダ１６によって第
１の圧力Ｐ１で加圧し、溶融樹脂１３をスプル５、ラン
ナ４を介してキャビティ３内に注入する（ｔ０−ｔ
１）。第１の圧力Ｐ１は、溶融樹脂１２が金型１，２内
のキャビティ３内に流動し、溶融状態で金属部品８と密
着する大きさであればよく、通常１０〜２００ｋｇ／ｃ
ｍ2の比較的低圧で注入する。
金属部品８を設置し、上下金型１，２を型締めし、ヒー
タ６によって金型１，２と金属部品８の温度を、樹脂成
形に用いる樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス
転移温度より３０〜１００℃高い第１の温度Ｔ１に加熱
し、射出シリンダ１０から油圧シリンダ１６によって第
１の圧力Ｐ１で加圧し、溶融樹脂１３をスプル５、ラン
ナ４を介してキャビティ３内に注入する（ｔ０−ｔ
１）。第１の圧力Ｐ１は、溶融樹脂１２が金型１，２内
のキャビティ３内に流動し、溶融状態で金属部品８と密
着する大きさであればよく、通常１０〜２００ｋｇ／ｃ
ｍ2の比較的低圧で注入する。
【００１８】次に、第２の工程では、注入完了直後、５
０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の第２の圧力Ｐ２で加圧し
（ｔ１−ｔ２）、金属部品８及び金型１，２が第１の温
度Ｔ１で安定するまで保持することによって、金型１，
２内の溶融樹脂１３を均一な状態にする。
０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の第２の圧力Ｐ２で加圧し
（ｔ１−ｔ２）、金属部品８及び金型１，２が第１の温
度Ｔ１で安定するまで保持することによって、金型１，
２内の溶融樹脂１３を均一な状態にする。
【００１９】次に、第３の工程では、第２の圧力Ｐ２を
保持したまま、金属部品８及び金型１，２を、樹脂材料
の常圧における融点あるいはガラス転移温度より１０〜
３０℃高い第２の温度Ｔ２まで冷却し、金属部品８及び
金型１，２の温度が第２の温度Ｔ２で安定するまで保持
する（ｔ２−ｔ３）。この場合の冷却は、通水孔７への
通水と金属部品８内部へ通水する金属部品冷却手段によ
って行われる。金属部品８が中実の場合には、金属部品
８に冷却部材を接触させるなどの金属部品冷却手段が可
能である。この第３の工程における冷却にともなって、
溶融樹脂１３の収縮が起こるが第２の圧力Ｐ２で保持す
ることによって、収縮によって不足する溶融樹脂が補給
される。
保持したまま、金属部品８及び金型１，２を、樹脂材料
の常圧における融点あるいはガラス転移温度より１０〜
３０℃高い第２の温度Ｔ２まで冷却し、金属部品８及び
金型１，２の温度が第２の温度Ｔ２で安定するまで保持
する（ｔ２−ｔ３）。この場合の冷却は、通水孔７への
通水と金属部品８内部へ通水する金属部品冷却手段によ
って行われる。金属部品８が中実の場合には、金属部品
８に冷却部材を接触させるなどの金属部品冷却手段が可
能である。この第３の工程における冷却にともなって、
溶融樹脂１３の収縮が起こるが第２の圧力Ｐ２で保持す
ることによって、収縮によって不足する溶融樹脂が補給
される。
【００２０】次に、第４の工程では、第２の圧力Ｐ２と
金型１，２の温度Ｔ２を保持したまま、金属部品８を金
属部品冷却手段によって樹脂材料の常圧における融点あ
るいはガラス転移温度より低い第３の温度Ｔ３に冷却す
る（ｔ３−ｔ４）。この第４の工程によって、図４
（ａ）に示したように、金属部品８側から溶融樹脂１３
が固化し、金属部品８と密着した層が形成されるととも
に、スプル５およびランナ４を含めた金型側は溶融状態
あるいは半溶融状態にあるので、溶融樹脂１３の固化に
よって収縮するために不足する溶融樹脂の補給が第２の
圧力Ｐ２によって行われる。
金型１，２の温度Ｔ２を保持したまま、金属部品８を金
属部品冷却手段によって樹脂材料の常圧における融点あ
るいはガラス転移温度より低い第３の温度Ｔ３に冷却す
る（ｔ３−ｔ４）。この第４の工程によって、図４
（ａ）に示したように、金属部品８側から溶融樹脂１３
が固化し、金属部品８と密着した層が形成されるととも
に、スプル５およびランナ４を含めた金型側は溶融状態
あるいは半溶融状態にあるので、溶融樹脂１３の固化に
よって収縮するために不足する溶融樹脂の補給が第２の
圧力Ｐ２によって行われる。
【００２１】次に、第５の工程では、金型１，２全体を
第３の温度Ｔ３に冷却する（ｔ４−ｔ５）とともに、こ
の冷却と連動して加圧力を第３の圧力Ｐ３＝５００〜１
５００ｋｇ／ｃｍ2に増圧する。この第５の工程によっ
て、図４（ｂ）に示したように、金型側からも固化する
が、ランナ４部分の樹脂が溶融あるいは半溶融の間は収
縮にともない不足する樹脂の補給がされる。その後、室
温まで冷却することによって金属一体樹脂成形が完了す
る。なお、この第５の工程における圧力は、必ずしもＰ
３に増圧する必要はなく、溶融樹脂１３の粘度が低い場
合は第２の圧力Ｐ２のままでもよい。
第３の温度Ｔ３に冷却する（ｔ４−ｔ５）とともに、こ
の冷却と連動して加圧力を第３の圧力Ｐ３＝５００〜１
５００ｋｇ／ｃｍ2に増圧する。この第５の工程によっ
て、図４（ｂ）に示したように、金型側からも固化する
が、ランナ４部分の樹脂が溶融あるいは半溶融の間は収
縮にともない不足する樹脂の補給がされる。その後、室
温まで冷却することによって金属一体樹脂成形が完了す
る。なお、この第５の工程における圧力は、必ずしもＰ
３に増圧する必要はなく、溶融樹脂１３の粘度が低い場
合は第２の圧力Ｐ２のままでもよい。
【００２２】本発明の金属一体樹脂成形に使用される樹
脂材料は、低密度ポリエチレン樹脂（融点：約１１０
℃）、ポリプロピレン（融点：約１７０℃）、ポリスチ
レン（ガラス転移温度：約１００℃）などの熱可塑性樹
脂であればいずれのものも使用でき、第１、第２および
第３の温度（Ｔ１，Ｔ２及びＴ３）はこれら融点または
ガラス転移温度によって決める。
脂材料は、低密度ポリエチレン樹脂（融点：約１１０
℃）、ポリプロピレン（融点：約１７０℃）、ポリスチ
レン（ガラス転移温度：約１００℃）などの熱可塑性樹
脂であればいずれのものも使用でき、第１、第２および
第３の温度（Ｔ１，Ｔ２及びＴ３）はこれら融点または
ガラス転移温度によって決める。
【００２３】また、樹脂と一体に成形する金属は銅、銅
合金、鉄、鉄合金など種々の金属材料を用いることがで
き、限定されるものではない。
合金、鉄、鉄合金など種々の金属材料を用いることがで
き、限定されるものではない。
【００２４】実施の形態２．本実施の形態２は、樹脂成
形の工程は上記実施の形態１と同じである。上記実施の
形態１と異なるのは、樹脂成形前に金属部品の樹脂と接
する表面に化成処理を施していることである。
形の工程は上記実施の形態１と同じである。上記実施の
形態１と異なるのは、樹脂成形前に金属部品の樹脂と接
する表面に化成処理を施していることである。
【００２５】次亜素塩素酸ソーダ１００ｇ、苛性ソーダ
１００ｇ、水１リットルの割合で混合した混合溶液を準
備する。この混合溶液を８５℃に昇温し、この昇温した
溶液中に、銅、あるいは黄銅、ベリリウム銅、りん青銅
などの銅合金材料からなる金属部品を、１〜２時間浸漬
することによって、金属部品表面に酸化皮膜を形成す
る。この酸化皮膜を形成した金属部品を、実施の形態１
同様に樹脂と一体成形する。この化成処理によって、金
属部品と樹脂との密着性を向上することができる。
１００ｇ、水１リットルの割合で混合した混合溶液を準
備する。この混合溶液を８５℃に昇温し、この昇温した
溶液中に、銅、あるいは黄銅、ベリリウム銅、りん青銅
などの銅合金材料からなる金属部品を、１〜２時間浸漬
することによって、金属部品表面に酸化皮膜を形成す
る。この酸化皮膜を形成した金属部品を、実施の形態１
同様に樹脂と一体成形する。この化成処理によって、金
属部品と樹脂との密着性を向上することができる。
【００２６】実施の形態３．上記実施の形態２は金属部
品表面に酸化膜を形成することによって、樹脂との密着
性を向上させるが、金属部品表面を粗面化しても同様の
効果が得られる。
品表面に酸化膜を形成することによって、樹脂との密着
性を向上させるが、金属部品表面を粗面化しても同様の
効果が得られる。
【００２７】銅、あるいは黄銅、ベリリウム銅、りん青
銅などの銅合金材料からなる金属部品を、濃硝酸と濃塩
酸１：３の混酸に５秒間浸漬しエッチングすることによ
って金属部品表面を粗面化する。
銅などの銅合金材料からなる金属部品を、濃硝酸と濃塩
酸１：３の混酸に５秒間浸漬しエッチングすることによ
って金属部品表面を粗面化する。
【００２８】また、ブラスト処理のような機械的な方法
でもよく、ブラスト処理は、例えば、１０μｍ程度の粒
径のＳｉＣを５ｋｇ／ｃｍ2の空気圧で金属部品表面に
吹き付けて行う。表面を粗面化した金属部品を、実施の
形態１同様に樹脂と一体成形する。
でもよく、ブラスト処理は、例えば、１０μｍ程度の粒
径のＳｉＣを５ｋｇ／ｃｍ2の空気圧で金属部品表面に
吹き付けて行う。表面を粗面化した金属部品を、実施の
形態１同様に樹脂と一体成形する。
【００２９】なお、上記実施の形態２、３では金属部品
表面を化成処理あるいはブラスト処理などの加工を行う
ものであるが、キャビティ内に設置する金属部品に予め
エポキシ系などの熱硬化性接着剤を塗布しても、同様の
効果が得られる。
表面を化成処理あるいはブラスト処理などの加工を行う
ものであるが、キャビティ内に設置する金属部品に予め
エポキシ系などの熱硬化性接着剤を塗布しても、同様の
効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、金型を加
熱および冷却する金型加熱手段および金型冷却手段と、
キャビティ内に設置した金属部品を冷却する金属部品冷
却手段と、上記金型及び金属部品を別々に温度制御する
温度制御部と、樹脂を加圧注入する圧力を制御する圧力
制御部を備えた樹脂注入手段とを備えた金属一体樹脂成
形装置であるので、金属部品側から固化させ、金属部品
と樹脂との密着性を向上すると共に、冷却にともなっ
て、溶融樹脂の収縮によって不足する溶融樹脂を補給す
ることができ、収縮による引けを抑制することができ
る。
熱および冷却する金型加熱手段および金型冷却手段と、
キャビティ内に設置した金属部品を冷却する金属部品冷
却手段と、上記金型及び金属部品を別々に温度制御する
温度制御部と、樹脂を加圧注入する圧力を制御する圧力
制御部を備えた樹脂注入手段とを備えた金属一体樹脂成
形装置であるので、金属部品側から固化させ、金属部品
と樹脂との密着性を向上すると共に、冷却にともなっ
て、溶融樹脂の収縮によって不足する溶融樹脂を補給す
ることができ、収縮による引けを抑制することができ
る。
【００３１】請求項２に係る発明は、樹脂注入直後、５
０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加圧し、金型及び金
属部品の温度が安定するまで保持し、５０〜１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力を保持したまま、金型及び金属部品
を、樹脂の常圧における融点あるいはガラス転移温度よ
り１０〜３０℃高い温度まで冷却し、さらに金型及び金
属部品の温度が安定するまで保持することによって、冷
却により収縮し不足する樹脂を補給することができ、５
０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の圧力を保持し、金型の温度
を樹脂の常圧における融点あるいはガラス転移温度より
１０〜３０℃高い温度に保持したまま、金属部品のみを
上記融点あるいはガラス転移温度より低い温度に冷却す
ることによって、金属部品側から固化させて樹脂と金属
部品とを密着させると共に、収縮によって不足する樹脂
を補給することがでるので、金属部品と樹脂との密着生
を向上させるととともに、引けを抑制し、内部応力を低
減させることができる。
０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加圧し、金型及び金
属部品の温度が安定するまで保持し、５０〜１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力を保持したまま、金型及び金属部品
を、樹脂の常圧における融点あるいはガラス転移温度よ
り１０〜３０℃高い温度まで冷却し、さらに金型及び金
属部品の温度が安定するまで保持することによって、冷
却により収縮し不足する樹脂を補給することができ、５
０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の圧力を保持し、金型の温度
を樹脂の常圧における融点あるいはガラス転移温度より
１０〜３０℃高い温度に保持したまま、金属部品のみを
上記融点あるいはガラス転移温度より低い温度に冷却す
ることによって、金属部品側から固化させて樹脂と金属
部品とを密着させると共に、収縮によって不足する樹脂
を補給することがでるので、金属部品と樹脂との密着生
を向上させるととともに、引けを抑制し、内部応力を低
減させることができる。
【００３２】請求項３、４および５に係る発明によれ
ば、金属と樹脂との密着性をさらに向上させることがで
きる。
ば、金属と樹脂との密着性をさらに向上させることがで
きる。
【図１】 本発明の金属樹脂一体樹脂成形装置の構成を
模式的に示す断面図である。
模式的に示す断面図である。
【図２】 本発明の樹脂成形工程における温度変化を示
す図である。
す図である。
【図３】 本発明の樹脂成形工程における温度変化を示
す図である。
す図である。
【図４】 本発明の樹脂成形工程における樹脂の固化の
状態を生命する図である。
状態を生命する図である。
【図５】 従来の樹脂成形装置を模式的に示す断面図で
ある。
ある。
１、２ 金型、３ キャビティ、４ ランナ、５ スプ
ル（樹脂補給路）、６ヒータ、７ 通水孔、８ 金属部
品、９ 金属部品の内部、１０ 温度制御部、１１ 射
出シリンダ、１２ ヒータ、１３ 溶融樹脂、１４ シ
リンダ、１５スクリュウ、１６ 樹脂材料供給口、１７
油圧シリンダ、１８圧力制御部、１９ 射出シリン
ダ、２０ ゲート、２１ 可動コア、２２ ピストン
ル（樹脂補給路）、６ヒータ、７ 通水孔、８ 金属部
品、９ 金属部品の内部、１０ 温度制御部、１１ 射
出シリンダ、１２ ヒータ、１３ 溶融樹脂、１４ シ
リンダ、１５スクリュウ、１６ 樹脂材料供給口、１７
油圧シリンダ、１８圧力制御部、１９ 射出シリン
ダ、２０ ゲート、２１ 可動コア、２２ ピストン
フロントページの続き (72)発明者 金子 公廣 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山崎 道夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AD03 AH14 AH33 AK00 AR02 AR06 CA11 CB12 CN01 CN05 CN21 4F206 AD03 AH14 AH33 AK00 AR022 AR064 JA07 JB12 JL02 JM13 JN11 JN21 JQ81 JQ88
Claims (5)
- 【請求項１】 上および下金型が形成するキャビティ内
に金属部品を設置し、樹脂を加圧注入することによって
上記金属部品と樹脂とを一体に成形する金属一体樹脂成
形装置であって、上記金型を加熱および冷却する金型加
熱手段および金型冷却手段と、上記キャビティ内に設置
した金属部品を冷却する金属部品冷却手段と、上記金型
及び金属部品を別々に温度制御する温度制御部と、樹脂
を加圧注入する圧力を制御する圧力制御部を備えた樹脂
注入手段とを備えたことを特徴とする金属一体樹脂成形
装置。 - 【請求項２】 上および下金型が形成するキャビティ内
に金属部品を設置し、上記金型及び金属部品を、樹脂成
形に用いる樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス
転移温度より３０〜１００℃高い第１の温度に加熱し、
溶融した上記樹脂材料を所定の第１の圧力で上記キャビ
ティ内に注入する第１の工程と、この第１の工程完了直
後、５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2の第２の圧力で加圧
し、上記金型及び金属部品が上記第１の温度で安定する
まで保持する第２の工程と、上記第２の圧力を保持した
まま、上記金型及び金属部品を、上記融点あるいはガラ
ス転移温度より１０〜３０℃高い第２の温度まで冷却
し、上記金型及び金属部品の温度が上記第２の温度で安
定するまで保持する第３の工程と、上記第２の圧力を保
持し金型の温度を上記第２の温度に保持したまま、上記
金属部品を上記融点あるいはガラス転移温度より低い第
３の温度に冷却する第４の工程と、金型全体を上記第２
の圧力を保持したまま、あるいはこの第２の圧力より高
い圧力に増圧し、上記第３の温度に冷却する第５の工程
とを備えたことを特徴とする金属一体樹脂成形法。 - 【請求項３】 設置する金属部品の表面に化成処理によ
って酸化膜が形成されていることを特徴とする請求項２
記載の金属一体樹脂成形法。 - 【請求項４】 設置する金属部品の表面が化成処理また
は機械的手段により表面粗化されていることを特徴とす
る請求項２記載の金属一体樹脂成形法。 - 【請求項５】 設置する金属部品の表面に熱硬化性の接
着剤を塗布することを特徴とする請求項２記載の金属一
体樹脂成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17761399A JP3552593B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 金属一体樹脂成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17761399A JP3552593B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 金属一体樹脂成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001001382A true JP2001001382A (ja) | 2001-01-09 |
| JP3552593B2 JP3552593B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=16034077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17761399A Expired - Fee Related JP3552593B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 金属一体樹脂成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3552593B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005046957A1 (ja) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Ogura Clutch Co., Ltd. | 樹脂コーティング方法とインサート成形品並びに樹脂被覆金属歯車類 |
| KR100923726B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2009-10-27 | 이승욱 | 급속 가열 및 급속 냉각 금형 장치 |
| JP2018122851A (ja) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | 日本化薬株式会社 | ガス発生器 |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP17761399A patent/JP3552593B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005046957A1 (ja) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Ogura Clutch Co., Ltd. | 樹脂コーティング方法とインサート成形品並びに樹脂被覆金属歯車類 |
| KR100923726B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2009-10-27 | 이승욱 | 급속 가열 및 급속 냉각 금형 장치 |
| JP2018122851A (ja) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | 日本化薬株式会社 | ガス発生器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3552593B2 (ja) | 2004-08-11 |
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