JP2001315163A - 成形方法 - Google Patents

成形方法

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JP2001315163A
JP2001315163A JP2000139107A JP2000139107A JP2001315163A JP 2001315163 A JP2001315163 A JP 2001315163A JP 2000139107 A JP2000139107 A JP 2000139107A JP 2000139107 A JP2000139107 A JP 2000139107A JP 2001315163 A JP2001315163 A JP 2001315163A
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molding
filler
resin
mold
temperature
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Mitsuhiro Midorikawa
光洋 緑川
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Canon Inc
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/56Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • B29C45/568Applying vibrations to the mould parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 扁平形状のフィラーが添加される成形材料に
より成形される成形品におけるウエルドライン部を外観
上目立たなくすることができること。 【解決手段】 比較的高い所定温度に維持された固定側
金型22のキャビティ24内に溶融された樹脂が最終的
に互いに合流する部位WLに対して加振機構28Rおよ
び28Lがフィラー62の配列が樹脂の流動方向に沿う
ように振動を加えるもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形用金型のキャ
ビテイ内に溶融材料を注入することにより成形品を得る
成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形方法においては、一般に、成形
品において成形不良としてのウエルドライン部を外観上
目立たなくするために、例えば、特公平4−27932
号公報にも示されるように、成形材料である樹脂に添加
されるフィラーとしての金属粒子の平均間隙をウエルド
ライン部の幅以上に設定することが提案されている。
【0003】また、例えば、特開平6−270218号
公報、および、特開平6−8293号公報にも示される
ように、成形品に形成されたウエルドライン部の強度を
高めるべく、キャビティ内に充填された樹脂に対しせん
断力を発生させる手段、または、ウエルドライン部に対
応する部位における樹脂を移動させる手段が提案されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】成形材料である樹脂に
おいては、金属調またはパール調の外観を有する製品を
得るためにフィラーとして扁平形状の金属片が添加され
た樹脂が使用される場合がある。
【0005】例えば、図5に示されるように、このよう
な樹脂4が相対向する成形用型2Aと成形用型2Bとの
間に形成されるキャビティCA内に射出された場合、キ
ャビティCA内に射出された樹脂4は、相対向して内壁
面に沿って移動せしめられ最終的に合流することとな
る。その際、最終的に合流せしめられる樹脂4の先頭
は、その温度が注入時の樹脂温度より下がった温度で互
いに衝突することとなる。
【0006】これにより、図6に示されるように、得ら
れた成形品6において、樹脂4が十分融合されていない
ウエルドライン部6Wが上述の合流部に対応して形成さ
れる場合がある。
【0007】ウエルドライン部6W、および、その近傍
部分においては、その合流部分が盛り上がり、また、フ
ィラーfiの分布密度が、他の部分に比して疎となる領
域、所謂、スキン層6sが表層部およびその合流部に形
成される。さらに、スキン層6sよりも内側部分には、
フィラーfiが比較的規則正しく分布される層6fa
と、層6faの内側にフィラーfiが不規則に分布され
る層6fbが形成されている。
【0008】その層6faにおいては、フィラーfiの
配列方向がその合流部で厚さ方向に変化するので光線の
反射状態が合流部と他の部分とで異なる。また、スキン
層6s、および、その合流部の境界部は、フィラーfi
が含まれていないので光線が透過するのに対し、一方、
スキン層6sを通過した光線は、層6faのフィラーf
iにおいて反射される。従って、ウエルドライン部6W
と、それに隣接する部分とにおいて、光線の反射または
透過状態が異なる。それらにより、ウエルドライン部6
Wが外観上目立ち、製品価値の低下に繋がることとな
る。このような傾向は、フィラーfiの扁平度合いが大
になるにつれて顕著となる。
【0009】このような扁平形状のフィラーfiが添加
される樹脂材料により成形される成形品のウエルドライ
ン部における上述のような問題を解消する提案は、見当
たらない。
【0010】以上の問題点を考慮し、本発明は、成形用
金型のキャビテイ内に溶融材料を注入することにより成
形品を得る成形方法であって、扁平形状のフィラーが添
加される成形材料により成形される成形品におけるウエ
ルドライン部を外観上目立たなくすることができる成形
方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る成形方法は、フィラーを含む成形材
料の熱変形温度以下である比較的高い所定温度に維持さ
れた成形用型のキャビティ内に溶融された成形材料をゲ
ートを通じて注入する工程と、キャビティ内にゲートを
通じて注入された成形材料が最終的に互いに合流する部
位に対してフィラーの配列が成形材料の流動方向に沿う
ように振動を加える工程と、を含んでなる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る成形方法の
一例が適用された成形装置の構成の要部を示す。成形装
置は、例えば、樹脂材料により射出成形を行う射出成形
装置とされる。
【0013】図1は、その金型群が配される金型部を、
後述する金型温度調整部および制御ユニットとともに示
す。なお、図1においては、その固定側金型を支持する
固定板側を示し、可動側金型を支持する可動板側は、図
示されていない。型締め装置および射出装置は、それぞ
れ、併設されている。しかし、図1においては、型締め
装置および射出装置は、その図示が省略されている。
【0014】図1において、固定側金型22は、固定板
20上に支持されている。固定側金型22の中央部に
は、図示が省略される可動側金型と協働して形成される
キャビティ24が形成されている。
【0015】そのキャビティ24により形成される成形
品は、例えば、図2に示されるように、所定の厚さを有
する板状部材60とされる。板状部材60は、中央部に
透孔60aを有している。板状部材60は、プラスチッ
ク材料、例えば、扁平形状のフィラー62が15wt%
添加されたABS(アクリルニトリルブタジエンスチレ
ン)樹脂で作られている。フィラー62は、図3に示さ
れるように、例えば、金属材料で作られる扁平形状の薄
片とされる。フィラー62の直径は、例えば、約50μ
m程度とされる。また、フィラー62の扁平率は、例え
ば、1/5程度とされる。扁平率とは、例えば、フィラ
ー62の最小内接円の直径と最大外接円の直径との比
(最小内接円の直径/最大外接円の直径)をいう。
【0016】キャビティ24の中央部には、図1に示さ
れるように、板状部材60の透孔60aに対応する部分
を形成するコア型26が配されている。
【0017】また、キャビティ24の一方の端部には、
図示が省略されるランナーに連通するゲート24gが設
けられている。なお、そのランナーは、固定側金型の内
部に形成されるスプールに接続されている。
【0018】さらに、キャビティ24の他方の端部側に
は、一対の加振機構28R、および、28Lが設けられ
ている。加振機構28R、および、28Lは、それぞ
れ、ゲート24gから注入された溶融材料がコア型26
のまわりを経由して最終的に互いに合流する位置WLに
対向している。
【0019】一対の加振機構28R、および、28L
は、それぞれ、キャビティ24内に充填された溶融材料
に対して所定の周波数の振動を所定期間、所定のタイミ
ングで加えるものとされる。
【0020】一対の加振機構28R、および、28Lに
は、それぞれ、キャビティ24内に対し進退するように
摺動可能に支持されるブロックが備えられている。その
ブロックが後述するように樹脂を加振するものとされ
る。
【0021】また、金型部には、金型の温度を調整する
金型温度調整部が付設されている。金型温度調整部は、
冷却用温度調整部44および加熱用温度調整部46と、
金型群内に配され所定の温度の液体を循環させる循環通
路とを含んで構成されている。
【0022】冷却用温度調整部44は、例えば、循環さ
れるオイルの温度を80℃に温度調整する温調器と、そ
のオイルを吸引送出するポンプ部とを含んで構成されて
いる。また、加熱用温度調整部46は、例えば、循環さ
れるオイルの温度を120℃に温度調整する温調器と、
そのオイルを吸引送出するポンプ部とを含んで構成され
ている。なお、加熱用温度調整部46において循環され
るオイルの温度は、使用される樹脂の熱変形温度よりも
約5℃低い温度に設定されている。従って、設定された
120℃という温度は、ABS樹脂の熱変形温度を約1
25℃程度と想定したものである。
【0023】循環通路は、金型群内を通過する通路30
および32と、通路30の一端と通路32の一端とを連
結する連結通路34と、通路30の他端に電磁弁48S
Vaを介して接続される分岐通路36および40と、通
路32の他端に電磁弁48SVbを介して接続される分
岐通路38および42とを含んで構成されている。
【0024】分岐通路36および40の一端は、それぞ
れ、電磁弁48SVaのポートP2およびP3に接続さ
れている。また、分岐通路36および40の他端は、そ
れぞれ、加熱用温度調整部46および冷却用温度調整部
44の吸入ポートに接続されている。
【0025】分岐通路38および42の一端は、それぞ
れ、電磁弁48SVbのポートP2およびP3に接続さ
れている。また、分岐通路38および42の他端は、そ
れぞれ、加熱用温度調整部46および冷却用温度調整部
44の排出ポートに接続されている。
【0026】3方型の電磁弁48SVaおよび電磁弁4
8SVbは、それぞれ、後述する制御ユニット50によ
り切り換え制御される。また、電磁弁48SVaおよび
電磁弁48SVbのポートP1は、それぞれ、通路30
および32の他端に接続されている。従って、加熱用温
度調整部46および冷却用温度調整部44が作動状態と
される場合、電磁弁48SVaおよび電磁弁48SVb
が選択的に切り換えられることにより、所定の温度のオ
イルが金型群内を循環するので金型群の温度が選択的に
約80℃または約120℃に維持されることとなる。
【0027】本発明の一例においては、かかる構成に加
えて、加振機構28Lおよび28Rの動作制御を行うと
ともに、電磁弁48SVaおよび電磁弁48SVbの切
換え制御を行う制御ユニット50を備えている。制御ユ
ニット50は、動作制御プログラムデータなどを記憶す
るメモリ部50mを有している。
【0028】制御ユニット50には、図示が省略される
成形サイクル管理用のホストコンピュータからの型締め
後、溶融した樹脂がキャビティ24内に所定量、射出さ
れたことをあらわす信号Siと、加振機構28Lおよび
28Rの加振動作開始指令信号Svと、型開き開始をあ
らわす信号Sfとが供給される。
【0029】制御ユニット50は、先ず、信号Siに基
づいて各電磁弁48SVaおよび電磁弁48SVbにお
けるポートP1とポートP2とを連通させるべく、制御
信号CHを形成しそれを電磁弁駆動回路部52に供給す
る。電磁弁駆動回路部52は、制御信号CHに基づいて
駆動信号を形成しそれを電磁弁48SVaおよび電磁弁
48SVbに供給する。これにより、120℃の温度に
保たれるオイルが循環通路内を循環せしめられるので金
型群の温度が120℃に維持されることとなる。その
際、制御ユニット50は、加振動作開始指令信号Svに
基づいて加振機構28Lおよび28Rを所定期間動作さ
せるべく、制御信号CVRおよびCVLを形成しそれら
を加振機構駆動回路部54に供給する。加振機構駆動回
路部54は、制御信号CVRおよびCVLに基づいて駆
動信号をそれぞれ加振機構28Lおよび28Rに供給す
る。
【0030】これにより、キャビティ24内における位
置WL近傍にある溶融樹脂は、所定期間、加振機構28
Lおよび28Rにより加振されることとなる。
【0031】比較的高い温度に維持される位置WL近傍
にある溶融樹脂は、樹脂の流れ方向に沿って加振され、
金型の内壁面に接触する部分近傍も流動することとなる
のでその添加された各フィラー62は、左右に振れて横
向きとなり、金型の内壁面に略平行に配列されることと
なる。
【0032】次に、制御ユニット50は、型開き開始を
あらわす信号Sfが供給されるまでの期間、各電磁弁4
8SVaおよび電磁弁48SVbにおけるポートP1と
ポートP3とを連通させるべく、制御信号CCを形成し
それを電磁弁駆動回路部52に供給する。電磁弁駆動回
路部52は、制御信号CCに基づいて駆動信号を形成し
それを電磁弁48SVaおよび電磁弁48SVbに供給
する。これにより、80℃の温度に保たれるオイルが循
環通路内を循環せしめられるので金型群の温度が80℃
まで冷却されることとなる。
【0033】従って、キャビティ24内の樹脂が冷却さ
れ、型開き後、取り出されることにより、図2に示され
る板状部材60が得られることとなる。
【0034】その際、得られた板状部材60における上
述した位置WLに対応した部分60W近傍は、図4に示
されるように、十分融合され、かつ、フィラー62がそ
の表面部に沿って規則正しく配列されていることが、本
願の発明者により確認されている。
【0035】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る成形方法によれば、比較的高い所定温度に維持さ
れた成形用型のキャビティ内に溶融された成形材料が最
終的に互いに合流する部位に対してフィラーの配列が成
形材料の流動方向に沿うように振動を加えるので扁平形
状のフィラーが添加される成形材料により成形される成
形品におけるウエルドライン部を外観上目立たなくする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る成形方法の一例が適用された成形
装置の要部の構成を示す構成図である。
【図2】図1に示される例により成形された成形品を示
す斜視図である。
【図3】図2に示される成形品の成形材料である樹脂に
添加されるフィラーを示す斜視図である。
【図4】図2に示される成形品における部分断面図であ
る。
【図5】ウエルドライン部の形成過程の説明に供される
部分断面図である。
【図6】形成されたウエルドライン部の説明に供される
部分断面図である。
【符号の説明】
22 固定側金型 24 キャビティ 28R,28L 加振機構 44 加熱用温度調整部 46 冷却用温度調整部 50 制御ユニット 60 板状部材 62 フィラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィラーを含む成形材料の熱変形温度以
    下である比較的高い所定温度に維持された成形用型のキ
    ャビティ内に溶融された成形材料をゲートを通じて注入
    する工程と、 前記キャビティ内に前記ゲートを通じて注入された前記
    成形材料が最終的に互いに合流する部位に対して前記フ
    ィラーの配列が該成形材料の流動方向に沿うように振動
    を加える工程と、を含んでなる成形方法。
  2. 【請求項2】 前記フィラーは、扁平形状であることを
    特徴とする請求項1記載の成形方法。
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