JP2002103353A - 中空部と同中空部内へ形成する補強用リブの同時成型方法 - Google Patents

中空部と同中空部内へ形成する補強用リブの同時成型方法

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JP2002103353A
JP2002103353A JP2000306425A JP2000306425A JP2002103353A JP 2002103353 A JP2002103353 A JP 2002103353A JP 2000306425 A JP2000306425 A JP 2000306425A JP 2000306425 A JP2000306425 A JP 2000306425A JP 2002103353 A JP2002103353 A JP 2002103353A
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molding
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Toyoaki Karakida
豊秋 唐木田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成型用金型を格別強固なものにすることな
く、中空体の成型と同時にこの中空体の補強用のリブも
同時に成型することができるようにする。 【解決手段】 二重壁中空体成型用金型1内へ、前記金
型の両壁間より若干短い外径を有する合成樹脂製リブ形
成部材12と同質粉末合成樹脂を投入し、回転成型す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、成型用金型を格別強
固なものにすることなく、中空体の成型と同時にこの中
空体の補強用のリブも同時に成型することができるよう
にした中空部と同中空部内へ形成する補強用リブの同時
成型方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】二重壁中空体aは、例えば図7に示すよ
うにほぼ平行する二重壁bを有し、これは合成樹脂で回
転成型によって形成されることが一般である。したがっ
てこの二重壁b間には中空部cが形成されることにな
る。前記中空体aは、その用途によっては中空状のまま
使用することも可能であるが、中空部cが存在すること
によって二重壁bに対する外圧によって前記二重壁bに
変形を来すことになるので、この中空部cにコアを充填
することによって全体の対圧力を高める工夫もなされて
いる。
【0003】この対圧力を高めるためのコアを充填する
方法としては、例えば以下の3通りの方法が存在した。
【0004】すなわち(1)図8に示すものは、中空体
aのみを予備成型した後、この成型品を発泡圧に耐え得
る強度を有する覆いiに入れ、前記中空部cにスチロー
ルeを充填した後、蒸気注入パイプfから蒸気を中空部
c内に注入し、これによってスチロールeを発泡せしめ
るものである。これによって成型された成型品は断熱効
果とある程度の強度維持を図ることができた。
【0005】(2)図9に示すものは、あらかじめ形成
した中空体aを覆いiに入れ、中空体aの中空部cに二
液性ウレタン発泡樹脂(液状)gを注入又は圧入して、
これをコアとするものである。これは主として断熱効果
を高めることと成型品のある程度の強度維持を図るため
に一般に用いられている。
【0006】さらに(3)図10に示すものは、金型h
を用意し、この金型h内に粉末のポリエチレン樹脂とペ
レット状の発泡性のポリエチレン又は架橋ポリエチレン
を同時に投入し、回転成型することにより当初、金型h
面に粉末ポリエチレンが溶融して表皮層を形成し、次い
で発泡ポリエチレン又は架橋ポリエチレンを発泡充満さ
せて成型品を製造していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記(1)にあって
は、中空体aの成型とコアの発泡の二段階を要するのみ
ならず、中空体aの形状によっては蒸気(熱)が中空体
aの隅々にまで達しないこともあり、発泡にばらつきが
生じることも大きな問題であった。その結果、部分的に
発泡率が異なるために、発泡が順調な場合は特段に手当
てをしなければ中空体aに外形上の変形が生じ、そのた
め鉄製の覆いiを用意しなければならず、またこの種中
空体aはポリエチレンで形成されるのが通常であるとこ
ろ、発泡剤はスチロールeであるため、これらは互いに
接着せず、したがって強度が要求されるものにあっては
不向きであった。一方、この方法においては複雑な形状
をなした成型品を成型することはできなかった。
【0008】一方、(2)にあってはも、二液性ウレタ
ン発泡樹脂gの発泡圧がきわめて高いので、覆いi、特
に強度の高い覆いiを用いなければならないことになる
のみならず、(1)同様に、中空体aの成型と発泡の二
段階を必要としていたため、全体の完成には比較的長時
間を要することになっていたのであった。また使用済み
の成型品を利用した再生については、材料の分別はきわ
めて困難であった。
【0009】(3)にあっては、中空体aの成型と発泡
を同時に行うことができたが、ポリエチレンの発泡が粗
くなることが指摘されており、一方、架橋ポリエチレン
の場合の発泡密度が高く、かつ発泡倍率も高く、かつ発
泡圧が大となるため、金型hを強固に形成しなければ金
型hに変形を来し、そしてこれを避けるためには、発泡
時に生じる通気口kを適当数配設しなければならないと
いう課題を有していたのである。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明に係る中
空部と同中空部内へ形成する補強用リブの同時成型方法
(請求項1)は前記の課題を解決するために、二重壁中
空体成型用金型内へ、前記金型の両壁間より若干短い外
径を有する合成樹脂製リブ形成部材と同質粉末合成樹脂
を投入し、回転成型するものである。
【0011】またこの発明に係る中空部と同中空部内へ
形成する補強用リブの同時成型方法(請求項2)は前記
の課題を解決するために、前記角部を有する二重壁中空
体成型用金型を使用する場合においては、内型の外側角
部と外型の内側角部を結ぶ線と同一又は若干長いリブ形
成部材を用いるものである。
【0012】さらにこの発明に係る中空部と同中空部内
へ形成する補強用リブの同時成型方法(請求項3)は前
記の課題を解決するために、前記リブ形成部材は、中空
のパイプ体又は中実の柱状体、あるいは中空又は中実の
球体としたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】次にこの発明に係る中空部と同中
空部内へ形成する補強用リブの同時成型方法の実施の形
態を図1乃至図6に基づいて述べると、1はこの発明に
用いる二重壁中空体2を成型するための回転成型用の金
型であり、図示するものはその一例である。この金型1
において3は内型、4は外型であり、このうち内型3は
二重壁中空体2の主として一方の壁5を成型するために
寄与するものであり、外型4は二重壁中空体2の他方の
壁5’を成型するために寄与するものである。
【0014】そして図2に示すように内型3を外型4内
に挿入すると、外型4と内型3との間に、二重壁中空体
2が成型される程度の空隙部6が生じるように設計され
ている。尚、内型3には、前記空隙部6に通じたテフロ
ン(登録商標)製の通気パイプ7を配設してある。
【0015】8は外型4の一部に設けた成型材料投入用
の孔であり、この孔8にはこの孔8を閉塞するための蓋
体9を着脱自在に配設してある。10は内型3を外型4
に挿入した時点でこれらを固着するボルト孔であり、1
1はボルトである。10’は蓋体9を孔8に固着するた
めのボルト孔であり、11’はボルトである。しかして
図に示す状態において前記孔8から後述する成型材料を
投入し、投入後は蓋体9によって前記孔8を閉塞するの
である。
【0016】また前記空隙部6の幅xは基本的に等しく
形成してあるが、角部部分の幅yはいわば対角線状をな
すため、幅xより長く形成されることになる。しかしこ
の角部部分においても、図1に示すように円弧状のコー
ナー(鎖線)にすると、その部分の幅も幅xと等しく形
成することができる。
【0017】次に請求項1等に記載したリブ形成部材1
2について述べると、ここに例えば合成樹脂製の円筒状
パイプ13を例示して述べることにする。
【0018】前記孔8から粉末合成樹脂と前記リブ形成
部材12である円筒状パイプ13を空隙部6内に投入す
るのである。ここに使用する円筒状パイプ13の直径z
は幅xより若干短く形成してある。これは金型1内に投
入されたリブ形成部材12が、投入初期の段階でこの金
型1の空隙部6内を自由に移動できるようにするためで
ある。
【0019】円筒状パイプ13の長さについては、金型
1の前記空隙部6に入り得る長さのものであれば特に限
定するものではないが、本発明者が行った実験による
と、円筒状パイプ13の直径を前記のように幅xより若
干短く形成したものにおいては直径と高さ(長さ)を等
しく形成するか、又は直径より高さ(長さ)を若干長く
形成したものが好ましい結果を得ている。
【0020】尚、リブ形成部材12は円筒状パイプ13
を例に説明したが、後述するように金型1に投入後金型
1内において自由に移動し得るものであればよいので、
中実の柱状体(図5(イ))、多角柱状体(同図
(ロ))、中空又は中実の球体(同図(ハ))又は図示
しない多角筒状体であってもよい。
【0021】しかして粉末合成樹脂とリブ形成部材12
を金型1内に投入し、加熱しながら金型1を回転させ
る。すると粉末合成樹脂とリブ形成部材12は金型1の
空隙部6内において自由に移動転動する。すると粉末合
成樹脂は内型3及び外型4に溶着し、リブ形成部材12
は、前記粉末合成樹脂によって形成される壁5に溶着す
るとともに、互いの側部が溶着するのである。
【0022】本発明者が実験に用いた材料は、粉末合成
樹脂及びリブ形成部材12とともにポリエチレンである
が、粉末合成樹脂は密度が0.94cm2 /gで溶融温
度は127℃、リブ形成部材12の樹脂は密度0.92
3cm2 /gで溶融温度は120℃のものであるが、溶
融温度が高い粉末合成樹脂が早めに溶融した。これは粉
末合成樹脂の粒子が小さいためと思われる。
【0023】また粉末合成樹脂の投入量については、成
型される二重壁の各壁5の肉厚に必要とする程度を考慮
して設定すればよいが、リブ形成部材12の量について
は成型しようとする合成樹脂成型品に期待する程度の強
度を考慮して設定すればよい。リブ形成部材12の量を
多く用いると成型後も製品の強度は増すことは当然であ
るが、重量も大となる。しかし重量の軽量化を図るため
には中空のリブ形成部材12を用いればよく、要はケー
スバイケースで選択すればよいことである。
【0024】また本発明者が実験に用いたリブ形成部材
12の一種は、ポリエチレン製の円筒状パイプ13であ
るが、このものはオフセットダイを用いた押出成型機に
よって形成されたものであった。この成型機には真空サ
イザーが配設されているので、未硬化状態のパイプは引
き伸ばされつつサイジングされ、やがて硬化するのであ
るが、前記金型1に入れて加熱すると、加熱前より直径
が大となり高さ(長さ)は収縮して短く変形することが
確認された。するとすべてのリブ形成部材12はその側
壁において互いに押し合いつつ接合し、かつこの円筒状
パイプ13の溶融が開始し図6に示すように断面がほぼ
四角形状に変形し、互いに接着し、両壁5間に、外圧に
耐え得るリブが形成されることになったのである。
【0025】尚、他の形状のリブ形成部材12(図5)
についてはパイプ状のものについて前記した現象は生じ
ないものの、金型1内において加熱されるので、両壁
5,5’間において互いに溶着することになるので、そ
れ自体もリブを構成されるのである。
【0026】
【発明の効果】前記のようにこの発明に係る中空部と同
中空部内へ形成する補強用リブの同時成型方法(請求項
1)によれば、二重壁中空体成型用金型内へ、前記金型
の両壁間より若干短い外径を有する合成樹脂製リブ形成
部材と同質粉末合成樹脂を投入し、回転成型するので、
中空体の成型と同時にこの中空体の補強用のリブも同時
に成型することができるとともに、使用済みの成型品の
再生も容易になるという効果を有するのである。
【0027】またこの発明に係る中空部と同中空部内へ
形成する補強用リブの同時成型方法(請求項2)によれ
ば、前記角部を有する二重壁中空体成型用金型を使用す
る場合においては、内型の外側角部と外型の内側角部を
結ぶ線と同一又は若干長いリブ形成部材を用いるので、
前記の効果に加え金型が回転している時点で、リブ形成
部材の転動姿勢が修正され、図6に示すように整然とし
て配置され、溶着するという効果を有するのである。
【0028】さらにこの発明に係る中空部と同中空部内
へ形成する補強用リブの同時成型方法(請求項3)によ
れば、前記までの効果に加え、リブ形成部材は、中空の
パイプ体又は中実の柱状体、あるいは中空又は中実の球
体であるので、完成する二重壁中空体の重量調節を行う
ことができるという効果を有するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る中空部と同中空部内へ形成する
補強用リブの同時成型方法に使用することができる金型
の分解断面図である。
【図2】この発明に係る中空部と同中空部内へ形成する
補強用リブの同時成型方法に使用することができる金型
を組み合わせた状態の断面図である(ただし蓋体を除去
してある。)。
【図3】この発明に係る中空部と同中空部内へ形成する
補強用リブの同時成型方法に使用することができる金型
を組み合わせた断面図である。
【図4】リブ形成部材の一例を示す斜視図である。
【図5】(イ)乃至(ハ)はリブ形成部材の他例を示す
斜視図である。
【図6】この発明に係る中空部と同中空部内へ形成する
補強用リブの同時成型方法によって成型した二重壁中空
体の断面図である。
【図7】(イ)は二重壁中空体の斜視図であり、(ロ)
は(イ)のA−A断面図である。
【図8】従来例の一例を示す断面図である。
【図9】従来例の一例を示す断面図である。
【図10】従来例の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 金型 2 二重壁中空体 3 内型 4 外型 5,5’ 壁 6 空隙部 7 通気パイプ 8 孔 9 蓋体 10,10’ ボルト孔 11,11’ ボルト 12 リブ形成部材 13 円筒状パイプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二重壁中空体成型用金型内へ、前記金型
    の両壁間より若干短い外径を有する合成樹脂製リブ形成
    部材と同質粉末合成樹脂を投入し、回転成型することを
    特徴とする中空部と同中空部内へ形成する補強用リブの
    同時成型方法。
  2. 【請求項2】 角部を有する二重壁中空体成型用金型を
    使用する場合においては、内型の外側角部と外型の内側
    角部を結ぶ線と同一又は若干長いリブ形成部材を用いる
    請求項1記載の中空部と同中空部内へ形成する補強用リ
    ブの同時成型方法。
  3. 【請求項3】 リブ形成部材は、中空のパイプ体又は中
    実の柱状体、あるいは中空又は中実の球体である請求項
    1又は請求項2記載の中空部と同中空部内へ形成する補
    強用リブの同時成型方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115430840A (zh) * 2022-08-29 2022-12-06 中南大学 一种基于激光增材制造的弱刚度零件多功能表面改性方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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