JP2004294226A - Method for evaluating resin kneaded state and additive dispersed state - Google Patents

Method for evaluating resin kneaded state and additive dispersed state Download PDF

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JP2004294226A JP2003085974A JP2003085974A JP2004294226A JP 2004294226 A JP2004294226 A JP 2004294226A JP 2003085974 A JP2003085974 A JP 2003085974A JP 2003085974 A JP2003085974 A JP 2003085974A JP 2004294226 A JP2004294226 A JP 2004294226A
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Osamu Segawa
修 瀬川
Katsuhito Ogura
勝仁 小椋
Makoto Takami
誠 高見
Taketoshi Ishikawa
武敏 石川
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for evaluating a resin kneaded state and an additive dispersed state, which can clearly judge the resin kneaded state and the additive dispersed state and can be used as control data for an injection molding machine. <P>SOLUTION: The method for evaluating the resin kneaded state and the additive dispersed state is provided with a first means in which a molded piece is sampled as an object to be evaluated which is formed by filling a die or the like with a kneaded resin after kneading the resin laced with an additive; and a surface layer or a cross-section layer of the sample is photographed so as to be magnified, a second means in which close-up pictures 2 with respect to a plurality of regions in the sample are subjected to image processing and divided into a plurality of sections based on their brightness, color or the like, and a third means in which variations in ratios of black base areas 3a to white spot areas 4a of image data subjected to the image processing are observed, thereby evaluating the additive dispersed state and the kneaded state of the resin laced with the additive. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成樹脂材料からなる成形品から、その樹脂の混練状態及び添加物の分散状態を評価する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形装置においては、パウダー状あるいはペレット状の合成樹脂材料を可塑化装置の可塑化シリンダに供給し、ヒータ等によって加熱しながら可塑化スクリュによって混練することにより可塑化樹脂とし、この可塑化樹脂を射出装置によって成形用金型に射出して成形品を成形する。
【0003】
このとき、純粋の合成樹脂材料、例えば、ポリプロピレンに、ガラス繊維、カーボン繊維、マイカ等の強化あるいは充填材料を添加し、可塑化シリンダの内部でポリプロピレンとマイカ等の強化あるいは充填材料等の添加物と混合しながら混練することが行われる。
【0004】
この種の射出成形装置は、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置と、可塑化樹脂を計量して成形用金型に射出する射出装置との間にアキュームレータ装置を設け、連続可塑化装置から供給された可塑化樹脂をアキュームレータ装置に一時的に貯溜し、射出装置の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置のシリンダに貯溜されている可塑化樹脂をピストンによって射出装置に供給する連続可塑化式射出成形装置が知られている(例えば、特許文献1〜7参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特許第3,007,920号公報
【0006】
【特許文献2】
特許第3,062,629号公報
【0007】
【特許文献3】
特許第3,077,048号公報
【0008】
【特許文献4】
特許第3,146,368号公報
【0009】
【特許文献5】
特許第3,256,914号公報
【0010】
【特許文献6】
特許第3,281,995号公報
【0011】
【特許文献7】
特許第3,303,213号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、成形用金型によって成形された成形品を目視によって観察しても、樹脂の混練状態を評価することはできないとともに、ポリプロピレンに、ガラス繊維、カーボン繊維、マイカ等の強化あるいは充填材料等の添加物が均一に分散されているか否かを評価することはできない。従って、混練状態が不十分であったり、添加物が一箇所に集まって均一に分散されていない成形品を成形してしまう虞がある。
【0013】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、添加物を混入した樹脂を混練した後、金型等に充填して成形した成形品を評価対象の試料とし、拡大写真の撮影と画像処理によって樹脂の混練状態・添加物の分散状態が鮮明に判断でき、射出成形装置の制御データとして使用できる樹脂の混練状態及び添加物の分散状態評価方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項1は、添加物を混入した樹脂を混練した後、金型等に充填して成形した成形品を評価対象の試料とし、この試料の表面層または断面層を拡大して写真撮影する第1の手段と、前記複数箇所の拡大写真を画像処理して明暗・色別等により複数に区分する第2の手段と、前記複数箇所の拡大写真を画像処理した複数のデータの明暗・色別等の比率のバラツキを観察し、添加物が混入された樹脂の混練状態及び添加物の分散状態を評価する第3の手段とからなる樹脂の混練状態及び添加物の分散状態評価方法にある。
【0015】
請求項2は、請求項1の前記試料の表面層または断面層を拡大して写真撮影する第1の手段は、前記試料の異なる複数箇所を同一条件で行うことを特徴とする。
【0016】
請求項3は、請求項1の前記拡大写真を撮影する第1の手段は、光学顕微鏡または電子顕微鏡の観察像を写真撮影したものであることを特徴とする。
【0017】
請求項4は、請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂の混練状態及び添加物の分散状態評価方法による評価結果に基づいて加熱温度、混練時間等の成形品の成形条件を制御する手段を有する連続可塑化式射出成形装置にある。
【0018】
前記構成によれば、試料の表面層または断面層を光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡によって観察し、その観察像を撮像すると、拡大写真が得られる。この拡大写真はそのままでは添加物の分散状態を評価することはできないが、この拡大写真を公知の画像処理手段によって画像処理し、画像の明暗をある閾値により、例えば、白と黒の2色に2値化すると、黒下地に添加物を示す白地斑点が鮮明に現れる。従って、黒下地と白地斑点が画像全体に占める割合を知ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1は評価対象の試料1を示し、この試料1は、合成樹脂材料にマイカ等の添加物を混入した成形材料を可塑化装置によって混練した後、金型等に充填して成形した合成樹脂成形品である。この試料1の表面層または断面層を光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡によって観察し、その観察像を撮像すると、図2に示すような、例えば1000倍の拡大写真2が得られる。
【0021】
この拡大写真2は、試料1の異なる複数箇所(なお、一部が重なってもよい)を同一条件でランダムに撮影することにより、複数の拡大写真2を得る。この拡大写真2を目視すると、灰色下地3に僅かに添加物を示す白地斑点4を確認することができるが、そのままでは添加物の分散状態を評価することはできない。この拡大写真2は、後に画像処理を行う都合上、デジタルデータとして記録するのが望ましいが、フィルムに撮影後、スキャナなどを用いてデジタルデータ化してもよい。
【0022】
前記拡大写真2のデジタルデータを公知の画像処理手段によって画像処理し、画像の明暗をある閾値により、例えば、白と黒の2色に2値化すると、図3に示すように、黒下地3aに添加物を示す白地斑点4aが鮮明に現れる。従って、黒下地3aと白地斑点4aが画像全体に占める割合をピクセル単位の測定等によって知ることができる。
【0023】
このような画像処理を全ての拡大写真2について行うことにより、試料1の各部における黒下地3aと白地斑点4aが画像全体に占める割合を知ることができる。
【0024】
最後に、画像処理によって得られた色の割合データを元にバラツキを観察することができ、バラツキが大きい場合には樹脂の混練、分散が均一でないと判断され、割合が略一定の場合には、樹脂の混練、分散が均一であると判断される。
【0025】
このように樹脂の混練状態及び添加物の分散状態を評価することにより、図4に示す連続可塑化式射出成形装置における加熱温度、混練時間等を設定する制御データとして使用することができる。
【0026】
図4は連続可塑化式射出成形装置の概略的構成図である。まず、概略的構成を説明すると、連続可塑化式射出成形装置は、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置11と、この連続可塑化装置11と連通して設けられ、供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置12と、このアキュームレータ装置12から供給された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置13及び制御盤を含む制御部14とから構成されている。
【0027】
次に、前記連続可塑化装置11について説明すると、横型の可塑化シリンダ15の内部には平行2軸の可塑化スクリュ16が設けられている。可塑化シリンダ15の基端側における上部にはホッパ17を有する供給口18が設けられている。可塑化シリンダ15の先端側には流出路19が設けられている。また、可塑化シリンダ15の周囲にはヒータ15aが巻装され、可塑化シリンダ15の内部の合成樹脂材料を加熱溶融するようになっている。
【0028】
ホッパ17のさらに上部には合成樹脂材料を供給するフィーダ20が設けられている。このフィーダ20はフィーダシリンダ21とスクリュ22とからなり、スクリュ22はサーボモータ23によって回転されるようになっている。フィーダシリンダ21の基端側の上部にはパウダー状の合成樹脂材料を供給する材料供給ホッパ24が設けられ、先端側の下部には材料排出口25が設けられている。そして、スクリュ22の回転によって合成樹脂材料を材料排出口25から可塑化シリンダ15のホッパ17に供給できるようになっている。
【0029】
前記平行2軸の可塑化スクリュ16は、インバータモータ26の回転軸27からギアボックス28を介して回転力が伝達され、同方向に同一速度で回転するようになっている。この可塑化スクリュ16は軸方向の基端側から先端側に向かって例えばフィード部、混練部、圧縮部として機能するように、スクリュの形状が異なるスクリュエレメントに分割されている。しかも、平行2軸の可塑化スクリュ16が可塑化シリンダ15の内部で接触しながら同方向に連続回転して合成樹脂材料をヒータ15aによって加熱しながら混練するようになっている。
【0030】
従って、連続可塑化装置11は、供給される合成樹脂材料がパウダー、粉砕物でも加熱しながら混練して可塑化することが可能である。従来の一般的な可塑化装置は、1軸の可塑化スクリュであるため混練能力が低い。このため、パウダー状の合成樹脂材料を加熱・混練してペレット状に造粒し、ペレット状の合成樹脂を可塑化装置に供給しているが、本装置の連続可塑化装置11によれば、パウダー状の合成樹脂材料を可塑化できることから造粒工程が省け、省力化、省エネルギー化を図ることができる。
【0031】
次に、前記アキュームレータ装置11について説明すると、縦型のシリンダ30を備え、シリンダ30の内部のアキュームレータ室29にはピストン31が上下方向に移動自在に設けられている。シリンダ30の周囲にはヒータ30aが巻装され、内部の可塑化樹脂を加熱して可塑化状態に保つようになっている。
【0032】
シリンダ30の側壁には開口が設けられ、この開口は可塑化シリンダ15の流出路19と連通している。さらに、シリンダ30の下端部には樹脂流出路32が設けられ、この樹脂流出路32にはロータリバルブからなる第1の開閉バルブ33が設けられている。
【0033】
ピストン31の本体部34はシリンダ30の内周面に密接する外径に形成され、この本体部34の下端部は流出路19側が高く、これと反対側が低くなるように傾斜面34aが形成されている。さらに、傾斜面34aより下方に突出してシリンダ30の内径より小径の突出小径部35が設けられている。従って、ピストン31が下限位置にあるとき、傾斜面34aの最も高い位置が流出路19より上部に位置し、突出小径部35とシリンダ30の内周面との間に環状流路36が形成されるようになっている。
【0034】
ピストン31のピストンロッド31aはシリンダ30の上端部に設けられた貫通穴30bを貫通して上方へ突出しており、ピストンロッド31aは駆動装置としての油圧シリンダ38のプランジャ37に連結されている。油圧シリンダ38の上室38aは第1のリリーフ弁39、第1の切換え弁40を介してタンク41に接続されている。そして、上室38aの圧力が第1のリリーフ弁39の設定圧力P1を越えると、上室38a内の圧油をタンク41へ逃すとともに、第1の切換え弁40を切換えることにより、第1の油圧源42から所定の圧力及び流量に制御された圧油を第1の切換え弁40、チェック弁43を介して供給されるようになっている。油圧シリンダ38の下室38bは、第1の切換え弁40に接続されている。
【0035】
ピストンロッド31aにはシリンダ30内の可塑化樹脂量を測定する測定手段としての、例えばリニアスケール45が設けられている。このリニアスケール45のスケールボックス46はブラケット47を介してシリンダ30に取付けられている。リニアスケール45は、ピストンロッド31aと一体に上下動する指示針48を備え、この指示針48の位置を測定してピストン31の位置を測定する、例えば、光学式スケール、磁気スケール、ポテンショメータ等から構成されている。そして、このリニアスケール45は測定値を電気信号として出力し、シリンダ30内のピストン31の高さ位置を測定できるようになっている。そして、リニアスケール45の電気信号は制御部14の操作盤49等にデジタル表示され、オペレータは操作盤49等を操作しながらピストン31の位置を監視できるようになっている。また、ピストン31が上限値付近に達した場合、警告、例えば警告ランプの点灯あるいは警報ブザーを鳴らしてオペレータに知らせるようになっている。
【0036】
次に、前記射出装置13について説明すると、横型の射出シリンダ54の内部には射出プランジャ55が進退自在に設けられている。射出シリンダ54の周囲には内部の可塑化樹脂を加熱して溶融状態を保つヒータ53が巻装されている。さらに、射出シリンダ54の先端側の内腔には計量室56が形成され、この計量室56はアキュームレータ装置11のシリンダ30に設けられた樹脂流出路32と連通している。計量室56はロータリバルブからなる第2の開閉バルブ57を介して射出ノズル58に接続されている。
【0037】
射出シリンダ54の後端部には貫通穴59が設けられ、射出プランジャ55のプランジャロッド60は貫通穴59を貫通して射出駆動部としての油圧シリンダ61のプランジャ62に連結されている。
【0038】
油圧シリンダ61の後室61aは第2のリリーフ弁63、第2の切換え弁64を介してタンク65に接続されている。そして、後室61aの圧力が第2のリリーフ弁63の設定圧力P2を越えると、後室61a内の圧油をタンク65へ逃すとともに、第2の切換え弁64を切換えることにより、第2の油圧源66から所定の圧力及び流量に制御された圧油を第2の切換え弁64、チェック弁67を介して供給されるようになっている。油圧シリンダ61の前室61bは、第1の切換え弁64に接続されている。
【0039】
前記第1、第2のリリーフ弁39,63の設定圧力P1,P2は、連続可塑化装置11の流出路19から押出される可塑化樹脂の圧力すなわち連続可塑化装置11の背圧を可塑化に適した適宜な値に保つように設定され、該背圧を所望の値に保ちつつアキュームレータ装置12のアキュームレータ室29、計量室56への可塑化樹脂の流入に従ってピストン31、射出プランジャ55がそれぞれ後退されるようになっている。
【0040】
前記フィーダ20のサーボモータ23、連続可塑化装置11のインバータモータ26、第1の開閉バルブ33、第2の開閉バルブ57は制御部14によって制御されるようになっている。
【0041】
また、射出シリンダ54の射出ノズル58は、射出時に射出成形用金型70のノズルタッチ面71に接合されるようになっている。射出成形用金型70にはノズルタッチ面71と樹脂通路72を介して連通するキャビティ73が設けられている。また、キャビティ73の周囲には冷却水を循環してキャビティ73に充填された可塑化樹脂を冷却する冷却水路74が設けられている。
【0042】
前記制御部14は制御盤49を備え、目標とするサイクルタイム及び成形すべく成形品に必要な樹脂量を設定する設定手段を備えている。そして、この設定手段によって設定された樹脂量をアキュームレータ装置12に供給するように前記フィーダ20のパラメータを制御できるようになっている。
【0043】
目標とするサイクルタイムは、射出成形用金型70の型開閉時間、射出装置13の射出条件などと関連を考慮して決定する。成形すべく成形品に必要な樹脂量は、成形品の重量、必要な樹脂量と材料の比重、計量長さ+材料比重などから計算してもよく、材料の比重はデータベース化しておくことにより能率的である。
【0044】
成形品の重量は1サイクルに必要な樹脂量を示す。つまり、
成形品の重量/サイクルタイム=単位時間あたりに必要な樹脂量
となり、連続運転の成形条件の設定時に、オペレータが制御部14の制御盤によって上記条件を入力することにより、フィーダ20を制御部14によって自動的に制御することができるようになっている。
【0045】
次に、前述のように構成された連続可塑化式射出成形装置の作用について説明する。まず、連続運転の成形条件の設定時に、オペレータが制御部14の制御盤49によって目標とするサイクルタイム及び成形すべく成形品に必要な樹脂量を設定すると、制御部14からフィーダ20に上記設定条件に応じた制御信号が入力され、フィーダ20のフィード量またはスクリュ22の回転数の調整の一方または両方を調整する。
【0046】
成形条件を設定した後、フィーダ20の材料供給ホッパ24及びフィーダシリンダ21には合成樹脂材料、例えばポリプロピレン等のパウダーとマイカ等の強化あるいは充填材料が混入された材料が収容されている。サーボモータ23が駆動し、スクリュ22が回転すると、フィーダシリンダ21内の合成樹脂材料は排出路25から連続可塑化装置11のホッパ17に落下し、供給口18を介して可塑化シリンダ15に供給される。なお、ポリプロピレン等のパウダーとマイカ等の強化あるいは充填材料を別々のフィーダによって供給するようにしてもよい。
【0047】
連続可塑化装置11のインバータモータ26は連続駆動しており、インバータモータ26の回転軸27の回転はギアボックス28を介して2軸の可塑化スクリュ16に伝達される。可塑化スクリュ16は軸方向にフィード部、混練部、圧縮部としての機能するスクリュを持ち、可塑化シリンダ15の内部で接触しながら同方向に連続回転し、しかもヒータ15aによって加熱されているため、パウダー状の合成樹脂材料は均一に加熱溶融・混練されて可塑化樹脂となる。
【0048】
シリンダ30の第1の開閉バルブ33を閉じ、第1の切換え弁40が図示の状態で、アキュームレータ装置12に可塑化樹脂を蓄積される。従って、可塑化シリンダ15の流出路19から可塑化樹脂が押出され、アキュームレータ装置12のシリンダ30に押出されると、可塑化樹脂はピストン31を押し上げる。
【0049】
このとき、ピストン31の上昇は、第1のリリーフ弁39の設定圧力により制御されつつアキュームレータ室29を拡大させて、その内部に可塑化樹脂が蓄積される。
【0050】
この間、射出装置13の射出プランジャ55は1サイクル前の射出及び保圧工程を行っている。この保圧工程が完了したところで、第2の開閉バルブ57を閉じ、第2の切換え弁64を図示の中立位置に戻し、第1の開閉弁33を開く。
【0051】
次に、第1の切換え弁40を図示の位置から左方へ移動させて右方の切換え位置に切換え、第1の油圧源42から所定圧力且つ所定流量の圧油をチェック弁43を介して油圧シリンダ38の上室38aへ供給する。これによりピストン31は所定の速度で下降する。このとき、油圧シリンダ61の後室61aは第2のリリーフ弁63、第2の切換え弁64を介してタンク65に接続され、第2のリリーフ弁63は前述したように第1のリリーフ弁39と同様に流出路19の背圧を所定値に保つようにその設定圧力P2が設定されているため、アキュームレータ室29内の可塑化樹脂は流出路19からの可塑化樹脂の供給を阻止することなく、下方の流出路32から第1の開閉バルブ33を通って計量室56に流入し、射出プランジャ55を後退させる。
【0052】
アキュームレータ装置12のピストン31は、図示の押出限位置まで下降し、この位置に保持される。このときアキュームレータ室29及び連続可塑化装置11から合流して計量室56へ送られる可塑化樹脂の量は1回の射出に必要な量と等しいかそれより少ない量で定められている。
【0053】
ピストン31が押出限位置に位置したとき、アキュームレータ室29には環状流路36が形成されるため、流出路19から連続的に押出される可塑化樹脂は環状流路36を介して計量室56へ滞留することなく送られる。
【0054】
このようにして1回の射出に必要な所定量の可塑化樹脂が計量されると、第1の開閉バルブ33を閉じるとともに、第2の開閉バルブ57を開き、第2の切換え弁64を図示の位置から左方へ移動させて右方の切換え位置に切換え、第2の油圧源66からチェック弁67を介して油圧シリンダ61の後室61aへ圧油を供給し、射出プランジャ55を前進させ、計量室56内の可塑化樹脂を射出ノズル58から射出成形用金型70のキャビティ73に射出して成形を行う。
【0055】
ついで、再び、第1の開閉バルブ33を閉じると同時に第1の切換え弁40を図示の中立位置に切換え、流出路19から連続的に送り出される可塑化樹脂を再びアキュームレータ室29内に蓄積する。
【0056】
前述したように、連続可塑化装置11が連続運転するのに対し、射出装置13は間欠的に動作して可塑化樹脂を射出成形用金型70に射出して成形を行うため、連続可塑化装置11から連続的に送り出される可塑化樹脂をアキュームレータ装置12に一時的に貯溜し、射出装置13の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置12から可塑化樹脂を計量室56に流入することができる。
【0057】
アキュームレータ装置12に可塑化樹脂が供給されると、シリンダ30内のピストン31が可塑化樹脂によって押し上げられて上昇するため、リニアスケール45はピストン31の位置を測定し、電気信号により制御部14の操作盤49等にデジタル表示する。従って、オペレータは操作盤49等に表示されたピストン31の高さ位置、つまりアキュームレータ室29に蓄積された可塑化樹脂の量を把握することができる。
【0058】
ここで、連続可塑化装置11からの可塑化樹脂の押出しが過剰となってアキュームレータ室29のシリンダ30内の可塑化樹脂量が異常に上昇し、ピストン31の高さ位置が上限付近に達したとき、リニアスケール45がこれを検出して制御部14に電気信号を出力し、例えば警告ランプの点灯あるいは警報ブザーを鳴らす、警告を発生させることによりオペレータに報知する。
【0059】
また、制御部14の操作盤49を操作するオペレータは、連続可塑化装置11から押出される可塑化樹脂の吐出量を制限する操作を行う。ここで、連続可塑化装置11からの可塑化樹脂の吐出量を制限する操作としては、
(a)フィーダ20のサーボモータ23の回転数を落とし、連続可塑化装置11はその状態を維持する。
【0060】
(b)フィーダ20のサーボモータ23の回転数を落とするとともに、連続可塑化装置11のインバータモータ26の回転数を落とす。
【0061】
(c)フィーダ20のサーボモータ23の回転数はその状態を維持し、連続可塑化装置11のインバータモータ26の回転数を落とす。
【0062】
等が考えられる。
【0063】
このようにアキュームレータ室29のシリンダ30内の可塑化樹脂量が異常に上昇したとき、シリンダ30への可塑化樹脂の供給を制限することにより、シリンダ30内の可塑化樹脂が連続可塑化装置11に逆流するなどのトラブルを未然に防止できる。
【0064】
この場合、制御部14がリニアスケール45からの電気信号を受信したとき、サーボモータ23及び/またはインバータモータ26の回転数を自動的に制御して連続可塑化装置11からの可塑化樹脂の吐出量を制限することもでき、場合によっては連続可塑化装置11の運転を一時的に停止させることもできる。
【0065】
また、制御部14の制御盤からサイクルタイムと成形品の重量を入力し、各種条件と比較することにより、実際に使用される可塑化樹脂量と連続可塑化装置11からアキュームレータ装置12のアキュームレータ室29に蓄積される可塑化樹脂量を比較することが可能となり、1サイクルで使用される樹脂量に対して供給される樹脂量が過不足をなく、自動的に調整されるため、安定した成形ができる。
【0066】
しかも、予め目標とするサイクルタイム及び成形すべく成形品に必要な樹脂量が制御部14に設定されているため、制御部14からフィーダ20に上記設定条件に応じた制御信号が入力されている。
【0067】
従って、フィーダ20は1回の射出によって成形品を成形するために必要な樹脂量を計算し、それに見合った合成樹脂材料が自動的に連続可塑化装置11に供給される。このため、アキュームレータ室29には1サイクル毎に連続可塑化装置11から成形すべく成形品に必要な樹脂量が供給され、サイクルタイムと樹脂量のバランスが保たれ、安定したサイクルが可能となる。
【0068】
なお、前記実施形態においては、アキュームレータ装置12及び射出装置13に油圧シリンダ38,61を用い、油圧によって駆動するようにしたが、駆動装置としてはサーボモータとボールねじ・ナットによって回転運動を直線運動に変換して駆動するようにしてもよい。
【0069】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【0070】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、添加物を混入した樹脂を混練した後、金型等に充填して成形した成形品を評価対象の試料とし、拡大写真の撮影と画像処理によって樹脂の混練状態・添加物の分散状態の評価を容易に行うことができ、連続可塑化式射出成形装置の制御データとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態を示し、評価対象の試料を示す図。
【図2】同実施形態の画像処理前の画像を示す。
【図3】同実施形態の画像処理後の画像を示す。
【図4】連続可塑化式射出成形装置の概略的構成図。
【符号の説明】
1…評価対象の試料、2…拡大写真、3a…黒下地、4a…白地斑点
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for evaluating a kneaded state of a resin and a dispersion state of an additive from a molded article made of a synthetic resin material.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an injection molding apparatus for molding a molded product by injecting a molten resin into a molding die, a powdery or pelletized synthetic resin material is supplied to a plasticizing cylinder of a plasticizing device, and the plasticized material is heated while being heated by a heater or the like. A plasticized resin is obtained by kneading with a plasticizing screw, and the plasticized resin is injected into a molding die by an injection device to form a molded product.
[0003]
At this time, a reinforcing material such as glass fiber, carbon fiber, mica, or a filler material is added to a pure synthetic resin material, for example, polypropylene, and a reinforcing material such as polypropylene and mica or an additive such as a filler material is added inside the plasticizing cylinder. And kneading while mixing.
[0004]
This type of injection molding apparatus is provided with an accumulator device between a continuous plasticizing device for plasticizing a synthetic resin material and an injection device for measuring and injecting the plasticized resin into a molding die. Plasticized resin supplied from the accumulator device is temporarily stored in the accumulator device, and the plasticized resin stored in the cylinder of the accumulator device is supplied to the injection device by a piston in accordance with the injection timing of the injection device, and is continuously plasticized. A molding device is known (for example, refer to Patent Documents 1 to 7).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3,007,920
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3,062,629
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 3,077,048
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 3,146,368
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 3,256,914
[Patent Document 6]
Japanese Patent No. 3,281,995
[Patent Document 7]
Japanese Patent No. 3,303,213
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the molded product molded by the molding die is visually observed, the kneaded state of the resin cannot be evaluated, and the polypropylene, glass fiber, carbon fiber, mica or other reinforced or filled material, etc. It is not possible to evaluate whether the additives are uniformly dispersed. Therefore, there is a possibility that the kneading state is insufficient or the additives are collected at one place to form a molded article that is not uniformly dispersed.
[0013]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose is to knead a resin mixed with an additive, and then fill a mold or the like to form a molded product as a sample to be evaluated. To provide a method for evaluating the kneaded state of a resin and the dispersed state of an additive that can be used as control data of an injection molding apparatus, whereby the kneaded state of a resin and the dispersed state of an additive can be clearly determined by taking an enlarged photograph and image processing. It is in.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is characterized in that, after kneading a resin mixed with an additive, a molded article molded by filling in a mold or the like is used as a sample to be evaluated. First means for taking a photograph by enlarging a surface layer or a cross-sectional layer; second means for subjecting the enlarged photograph at the plurality of locations to image processing to classify the plurality of photographs according to lightness / darkness / color; Observing variations in the ratio of light and darkness, color, and the like of a plurality of data obtained by image-processing a photograph, and evaluating the kneading state of the resin mixed with the additive and the dispersion state of the additive by the third means. In the method for evaluating the kneading state and the dispersion state of the additive.
[0015]
A second aspect of the present invention is characterized in that the first means for enlarging and photographing a surface layer or a cross-sectional layer of the sample according to the first aspect performs a plurality of different portions of the sample under the same condition.
[0016]
A third aspect of the present invention is characterized in that the first means for photographing the enlarged photograph of the first aspect is a photograph of an observation image of an optical microscope or an electron microscope.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided means for controlling molding conditions such as a heating temperature and a kneading time on the basis of the evaluation results of the resin kneading state and the additive dispersion state evaluation method according to any one of the first to third aspects. In a continuous plasticizing injection molding apparatus.
[0018]
According to the configuration, when the surface layer or the cross-sectional layer of the sample is observed with an optical microscope or an electron microscope, and the observed image is captured, an enlarged photograph is obtained. Although the enlarged photograph cannot evaluate the dispersion state of the additive as it is, the enlarged photograph is subjected to image processing by a known image processing means, and the brightness of the image is changed to, for example, two colors of white and black by a certain threshold value. When binarized, white spots indicating additives appear clearly on a black base. Therefore, it is possible to know the ratio of the black base and the white spot to the entire image.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 shows a sample 1 to be evaluated. This sample 1 is a synthetic resin obtained by kneading a molding material in which an additive such as mica is mixed into a synthetic resin material by a plasticizer and filling the mixture into a mold or the like. It is a molded product. When the surface layer or the cross-sectional layer of the sample 1 is observed with an optical microscope or an electron microscope, and the observed image is taken, an enlarged photograph 2 of, for example, 1000 times as shown in FIG. 2 is obtained.
[0021]
The enlarged photograph 2 is obtained by randomly photographing a plurality of different portions of the sample 1 (some of which may overlap) under the same condition at random. When the enlarged photograph 2 is visually observed, white spots 4 slightly indicating the additive can be confirmed on the gray base 3, but the dispersion state of the additive cannot be evaluated as it is. The enlarged photograph 2 is preferably recorded as digital data for the purpose of performing image processing later. However, after photographing on a film, the enlarged photograph 2 may be converted into digital data using a scanner or the like.
[0022]
When the digital data of the enlarged photograph 2 is image-processed by a known image processing means, and the brightness of the image is binarized into two colors, for example, white and black, with a certain threshold, as shown in FIG. The spots 4a on the white background indicating the additive appear clearly. Therefore, the ratio of the black base 3a and the white spots 4a to the entire image can be determined by pixel-by-pixel measurement or the like.
[0023]
By performing such image processing on all the enlarged photographs 2, it is possible to know the ratio of the black ground 3a and the white spot 4a in each part of the sample 1 to the entire image.
[0024]
Finally, the variation can be observed based on the color ratio data obtained by the image processing. If the variation is large, it is determined that the kneading and dispersion of the resin are not uniform, and if the ratio is substantially constant, It is determined that the kneading and dispersion of the resin are uniform.
[0025]
By evaluating the kneading state of the resin and the dispersion state of the additives in this way, it can be used as control data for setting the heating temperature, kneading time, and the like in the continuous plasticizing injection molding apparatus shown in FIG.
[0026]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a continuous plasticizing injection molding apparatus. First, a schematic configuration will be described. A continuous plasticizing type injection molding apparatus is provided with a continuous plasticizing apparatus 11 for plasticizing a synthetic resin material, and provided in communication with the continuous plasticizing apparatus 11 to supply a supplied plasticizing material. An accumulator device 12 for temporarily storing resin is provided, and an injection device 13 for measuring and injecting the plasticized resin supplied from the accumulator device 12 and a control unit 14 including a control panel.
[0027]
Next, the continuous plasticizing device 11 will be described. A parallel biaxial plasticizing screw 16 is provided inside a horizontal plasticizing cylinder 15. A supply port 18 having a hopper 17 is provided at an upper portion on the base end side of the plasticizing cylinder 15. An outflow passage 19 is provided on the tip side of the plasticizing cylinder 15. Further, a heater 15a is wound around the plasticizing cylinder 15, so that the synthetic resin material inside the plasticizing cylinder 15 is heated and melted.
[0028]
Further above the hopper 17, a feeder 20 for supplying a synthetic resin material is provided. The feeder 20 includes a feeder cylinder 21 and a screw 22, and the screw 22 is rotated by a servomotor 23. A material supply hopper 24 for supplying a powdery synthetic resin material is provided at an upper portion on the base end side of the feeder cylinder 21, and a material discharge port 25 is provided at a lower portion on the tip side. The rotation of the screw 22 allows the synthetic resin material to be supplied from the material discharge port 25 to the hopper 17 of the plasticizing cylinder 15.
[0029]
Rotational force is transmitted from the rotating shaft 27 of the inverter motor 26 via the gear box 28 to the plasticizing screw 16 having two parallel axes so that the plasticizing screw 16 rotates in the same direction at the same speed. The plasticized screw 16 is divided into screw elements having different screw shapes so as to function as, for example, a feed section, a kneading section, and a compression section from the base end side in the axial direction to the tip end side. In addition, the plasticizing screw 16 having two parallel axes is continuously rotated in the same direction while contacting inside the plasticizing cylinder 15, and the synthetic resin material is kneaded while being heated by the heater 15a.
[0030]
Therefore, the continuous plasticizing apparatus 11 can knead and plasticize the supplied synthetic resin material while heating it even if it is a powder or pulverized material. The conventional general plasticizing device has a low kneading capacity because it is a single-shaft plasticizing screw. For this reason, the powder-like synthetic resin material is heated and kneaded to granulate into pellets, and the pellet-like synthetic resin is supplied to the plasticizer. According to the continuous plasticizer 11 of the present apparatus, Since the powdery synthetic resin material can be plasticized, the granulation step can be omitted, and labor and energy can be saved.
[0031]
Next, the accumulator device 11 will be described. A vertical cylinder 30 is provided, and a piston 31 is provided in an accumulator chamber 29 inside the cylinder 30 so as to be vertically movable. A heater 30a is wound around the cylinder 30 to heat the plasticized resin inside to keep the plasticized state.
[0032]
An opening is provided in the side wall of the cylinder 30, and the opening communicates with the outflow passage 19 of the plasticizing cylinder 15. Further, a resin outflow passage 32 is provided at a lower end portion of the cylinder 30, and a first opening / closing valve 33 formed of a rotary valve is provided in the resin outflow passage 32.
[0033]
The main body 34 of the piston 31 is formed to have an outer diameter that is in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder 30, and the lower end of the main body 34 is formed with an inclined surface 34a so that the outflow path 19 side is high and the opposite side is low. ing. Further, a protruding small-diameter portion 35 protruding below the inclined surface 34a and having a diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 30 is provided. Therefore, when the piston 31 is at the lower limit position, the highest position of the inclined surface 34 a is located above the outflow passage 19, and an annular flow passage 36 is formed between the small projecting portion 35 and the inner peripheral surface of the cylinder 30. It has become so.
[0034]
The piston rod 31a of the piston 31 projects upward through a through hole 30b provided at the upper end of the cylinder 30, and the piston rod 31a is connected to a plunger 37 of a hydraulic cylinder 38 as a driving device. The upper chamber 38a of the hydraulic cylinder 38 is connected to a tank 41 via a first relief valve 39 and a first switching valve 40. When the pressure in the upper chamber 38a exceeds the set pressure P1 of the first relief valve 39, the pressure oil in the upper chamber 38a is released to the tank 41, and the first switching valve 40 is switched, so that the first switching valve 40 is switched. Pressure oil controlled to a predetermined pressure and flow rate is supplied from a hydraulic pressure source 42 via a first switching valve 40 and a check valve 43. The lower chamber 38 b of the hydraulic cylinder 38 is connected to the first switching valve 40.
[0035]
The piston rod 31a is provided with, for example, a linear scale 45 as measuring means for measuring the amount of plasticized resin in the cylinder 30. The scale box 46 of the linear scale 45 is attached to the cylinder 30 via a bracket 47. The linear scale 45 includes an indicator needle 48 that moves up and down integrally with the piston rod 31a, and measures the position of the indicator needle 48 to measure the position of the piston 31, such as an optical scale, a magnetic scale, and a potentiometer. It is configured. The linear scale 45 outputs the measured value as an electric signal so that the height position of the piston 31 in the cylinder 30 can be measured. Then, the electric signal of the linear scale 45 is digitally displayed on the operation panel 49 or the like of the control unit 14 so that the operator can monitor the position of the piston 31 while operating the operation panel 49 or the like. Further, when the piston 31 has reached the vicinity of the upper limit, a warning, for example, lighting of a warning lamp or sounding of a warning buzzer is notified to the operator.
[0036]
Next, the injection device 13 will be described. An injection plunger 55 is provided inside a horizontal injection cylinder 54 so as to advance and retreat. Around the injection cylinder 54, a heater 53 that heats the internal plasticized resin to maintain a molten state is wound. Further, a measuring chamber 56 is formed in a bore on the distal end side of the injection cylinder 54, and the measuring chamber 56 communicates with the resin outflow passage 32 provided in the cylinder 30 of the accumulator device 11. The measuring chamber 56 is connected to the injection nozzle 58 via a second opening / closing valve 57 composed of a rotary valve.
[0037]
A through hole 59 is provided at the rear end of the injection cylinder 54, and the plunger rod 60 of the injection plunger 55 is connected to the plunger 62 of the hydraulic cylinder 61 as an injection drive unit through the through hole 59.
[0038]
The rear chamber 61a of the hydraulic cylinder 61 is connected to a tank 65 via a second relief valve 63 and a second switching valve 64. When the pressure in the rear chamber 61a exceeds the set pressure P2 of the second relief valve 63, the pressure oil in the rear chamber 61a is released to the tank 65, and the second switching valve 64 is switched, so that the second switching valve 64 is switched. Pressure oil controlled to a predetermined pressure and flow rate is supplied from a hydraulic source 66 via a second switching valve 64 and a check valve 67. The front chamber 61 b of the hydraulic cylinder 61 is connected to a first switching valve 64.
[0039]
The set pressures P1 and P2 of the first and second relief valves 39 and 63 are used to plasticize the pressure of the plasticized resin extruded from the outlet 19 of the continuous plasticizing device 11, that is, the back pressure of the continuous plasticizing device 11. The piston 31 and the injection plunger 55 are respectively set in accordance with the flow of the plasticized resin into the accumulator chamber 29 and the metering chamber 56 of the accumulator device 12 while maintaining the back pressure at a desired value. They are being retreated.
[0040]
The servo motor 23 of the feeder 20, the inverter motor 26 of the continuous plasticizing device 11, the first opening / closing valve 33, and the second opening / closing valve 57 are controlled by the control unit 14.
[0041]
The injection nozzle 58 of the injection cylinder 54 is joined to the nozzle touch surface 71 of the injection mold 70 at the time of injection. The injection molding die 70 is provided with a cavity 73 communicating with the nozzle touch surface 71 via the resin passage 72. Further, a cooling water passage 74 for circulating cooling water to cool the plasticized resin filled in the cavity 73 is provided around the cavity 73.
[0042]
The control unit 14 includes a control panel 49 and setting means for setting a target cycle time and an amount of resin necessary for a molded product to be molded. The parameters of the feeder 20 can be controlled so that the resin amount set by the setting means is supplied to the accumulator device 12.
[0043]
The target cycle time is determined in consideration of the relationship between the mold opening / closing time of the injection molding die 70, the injection condition of the injection device 13, and the like. The amount of resin required for the molded product to be molded may be calculated from the weight of the molded product, the required resin amount and the specific gravity of the material, the measurement length + the specific gravity of the material, etc. It is efficient.
[0044]
The weight of the molded product indicates the amount of resin required for one cycle. That is,
The weight of the molded article / cycle time = the required amount of resin per unit time. When the molding conditions for the continuous operation are set, the operator inputs the above conditions through the control panel of the control unit 14 so that the feeder 20 is controlled by the control unit 14. Can be controlled automatically.
[0045]
Next, the operation of the continuous plasticizing injection molding apparatus configured as described above will be described. First, at the time of setting the molding conditions for the continuous operation, when the operator sets the target cycle time and the amount of resin required for the molded product to be molded by the control panel 49 of the control unit 14, the control unit 14 sets the above-described setting to the feeder 20. A control signal according to the condition is input, and one or both of the adjustment of the feed amount of the feeder 20 and the rotation speed of the screw 22 are adjusted.
[0046]
After setting the molding conditions, the material supply hopper 24 and the feeder cylinder 21 of the feeder 20 contain a synthetic resin material, for example, a material in which a powder such as polypropylene and a reinforcing material such as mica or a filling material is mixed. When the servo motor 23 is driven and the screw 22 rotates, the synthetic resin material in the feeder cylinder 21 drops from the discharge path 25 to the hopper 17 of the continuous plasticizing device 11 and is supplied to the plasticizing cylinder 15 through the supply port 18. Is done. The powder such as polypropylene and the reinforcing material such as mica or the filling material may be supplied by separate feeders.
[0047]
The inverter motor 26 of the continuous plasticizing device 11 is continuously driven, and the rotation of the rotary shaft 27 of the inverter motor 26 is transmitted to the two-shaft plasticizing screw 16 via the gear box 28. The plasticizing screw 16 has a screw functioning as a feed portion, a kneading portion, and a compressing portion in the axial direction, continuously rotates in the same direction while contacting inside the plasticizing cylinder 15, and is heated by the heater 15a. The powdery synthetic resin material is uniformly heated, melted and kneaded to become a plasticized resin.
[0048]
The first opening / closing valve 33 of the cylinder 30 is closed, and the plasticized resin is accumulated in the accumulator device 12 with the first switching valve 40 shown in the drawing. Accordingly, when the plasticized resin is extruded from the outflow passage 19 of the plasticizing cylinder 15 and extruded into the cylinder 30 of the accumulator device 12, the plasticized resin pushes up the piston 31.
[0049]
At this time, the rise of the piston 31 enlarges the accumulator chamber 29 while being controlled by the set pressure of the first relief valve 39, and the plasticized resin is accumulated therein.
[0050]
During this time, the injection plunger 55 of the injection device 13 performs the injection and pressure-holding process one cycle before. When the pressure holding step is completed, the second opening / closing valve 57 is closed, the second switching valve 64 is returned to the neutral position in the drawing, and the first opening / closing valve 33 is opened.
[0051]
Next, the first switching valve 40 is moved leftward from the illustrated position to switch to the right switching position, and a predetermined pressure and a predetermined flow rate of hydraulic oil from the first hydraulic pressure source 42 are passed through the check valve 43. The oil is supplied to the upper chamber 38a of the hydraulic cylinder 38. Thereby, the piston 31 descends at a predetermined speed. At this time, the rear chamber 61a of the hydraulic cylinder 61 is connected to the tank 65 via the second relief valve 63 and the second switching valve 64, and the second relief valve 63 is connected to the first relief valve 39 as described above. Since the set pressure P2 is set so as to maintain the back pressure of the outflow passage 19 at a predetermined value, the plasticized resin in the accumulator chamber 29 prevents the supply of the plasticized resin from the outflow passage 19. Instead, it flows into the measuring chamber 56 from the lower outflow passage 32 through the first opening / closing valve 33, and retreats the injection plunger 55.
[0052]
The piston 31 of the accumulator device 12 is lowered to the illustrated extrusion limit position and is held at this position. At this time, the amount of the plasticized resin that joins from the accumulator chamber 29 and the continuous plasticizing device 11 and is sent to the measuring chamber 56 is determined to be equal to or smaller than the amount required for one injection.
[0053]
When the piston 31 is located at the extrusion limit position, since the annular flow path 36 is formed in the accumulator chamber 29, the plasticized resin continuously extruded from the outflow path 19 is supplied to the measuring chamber 56 via the annular flow path 36. Sent without stagnation.
[0054]
When a predetermined amount of the plasticized resin necessary for one injection is measured in this way, the first opening / closing valve 33 is closed, the second opening / closing valve 57 is opened, and the second switching valve 64 is illustrated. From the second position to the right switching position, supply the pressure oil from the second hydraulic source 66 to the rear chamber 61a of the hydraulic cylinder 61 via the check valve 67, and move the injection plunger 55 forward. Then, the plasticized resin in the measuring chamber 56 is injected from the injection nozzle 58 into the cavity 73 of the injection mold 70 to perform molding.
[0055]
Next, at the same time as closing the first opening / closing valve 33 again, the first switching valve 40 is switched to the neutral position shown in the figure, and the plasticized resin continuously sent out from the outflow passage 19 is again accumulated in the accumulator chamber 29.
[0056]
As described above, while the continuous plasticizing device 11 operates continuously, the injection device 13 operates intermittently to inject the plasticized resin into the injection mold 70 to perform molding. The plasticized resin continuously sent from the device 11 is temporarily stored in the accumulator device 12, and the plasticized resin can flow from the accumulator device 12 into the measuring chamber 56 in synchronization with the injection timing of the injection device 13.
[0057]
When the plasticized resin is supplied to the accumulator device 12, the piston 31 in the cylinder 30 is pushed up by the plasticized resin and rises. Therefore, the linear scale 45 measures the position of the piston 31, and the electric signal of the controller 14 It is digitally displayed on the operation panel 49 or the like. Therefore, the operator can grasp the height position of the piston 31 displayed on the operation panel 49 or the like, that is, the amount of the plasticized resin accumulated in the accumulator chamber 29.
[0058]
Here, the extrusion of the plasticized resin from the continuous plasticizing device 11 becomes excessive, and the amount of the plasticized resin in the cylinder 30 of the accumulator chamber 29 abnormally increases, and the height position of the piston 31 reaches near the upper limit. At this time, the linear scale 45 detects this, outputs an electric signal to the control unit 14, and notifies the operator by generating a warning, for example, turning on a warning lamp or sounding a warning buzzer.
[0059]
Further, the operator who operates the operation panel 49 of the control unit 14 performs an operation of limiting the discharge amount of the plasticized resin extruded from the continuous plasticizing device 11. Here, the operation for limiting the discharge amount of the plasticized resin from the continuous plasticizing device 11 includes:
(A) The rotation speed of the servo motor 23 of the feeder 20 is reduced, and the continuous plasticizing device 11 maintains the state.
[0060]
(B) The rotation speed of the servo motor 23 of the feeder 20 is reduced, and the rotation speed of the inverter motor 26 of the continuous plasticizing device 11 is reduced.
[0061]
(C) The rotation speed of the servo motor 23 of the feeder 20 is maintained at that state, and the rotation speed of the inverter motor 26 of the continuous plasticizing device 11 is reduced.
[0062]
And so on.
[0063]
When the amount of the plasticized resin in the cylinder 30 of the accumulator chamber 29 rises abnormally in this way, by restricting the supply of the plasticized resin to the cylinder 30, the plasticized resin in the cylinder 30 can be supplied to the continuous plasticizing device 11. Troubles such as backflow to the water can be prevented beforehand.
[0064]
In this case, when the control unit 14 receives the electric signal from the linear scale 45, the rotation speed of the servo motor 23 and / or the inverter motor 26 is automatically controlled to discharge the plasticized resin from the continuous plasticizing device 11. The amount can be limited, and in some cases, the operation of the continuous plasticizing device 11 can be temporarily stopped.
[0065]
Further, by inputting the cycle time and the weight of the molded product from the control panel of the control unit 14 and comparing them with various conditions, the amount of the plasticized resin actually used and the continuous plasticizing device 11 to the accumulator chamber of the accumulator device 12 are obtained. It is possible to compare the amount of plasticized resin accumulated in 29, and the amount of resin supplied with respect to the amount of resin used in one cycle is automatically adjusted without excess or deficiency. Can be.
[0066]
Moreover, since the target cycle time and the amount of resin necessary for the molded product to be molded are set in the control unit 14 in advance, a control signal according to the above set conditions is input from the control unit 14 to the feeder 20. .
[0067]
Therefore, the feeder 20 calculates the amount of resin necessary for molding the molded article by one injection, and the synthetic resin material corresponding to the calculated amount is automatically supplied to the continuous plasticizing apparatus 11. For this reason, the amount of resin required for the molded article to be molded from the continuous plasticizing device 11 is supplied to the accumulator chamber 29 every cycle, and the cycle time and the amount of resin are maintained, and a stable cycle is possible. .
[0068]
In the above-described embodiment, the hydraulic cylinders 38 and 61 are used for the accumulator device 12 and the injection device 13 and are driven by hydraulic pressure. However, as the driving device, the rotary motion is linearly moved by a servomotor and a ball screw / nut. It may be configured to be converted to and driven.
[0069]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, after kneading a resin mixed with an additive, a molded article molded by filling in a mold or the like is used as a sample to be evaluated. Can easily be evaluated for the kneading state and the dispersion state of additives, and can be used as control data of a continuous plasticizing injection molding apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention and showing a sample to be evaluated.
FIG. 2 shows an image before image processing of the embodiment.
FIG. 3 shows an image after image processing of the embodiment.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a continuous plasticizing injection molding apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ... Sample to be evaluated, 2 ... Enlarged photo, 3a ... Black ground, 4a ... White spots

Claims (4)

添加物を混入した樹脂を混練した後、金型等に充填して成形した成形品を評価対象の試料とし、この試料の表面層または断面層を拡大して写真撮影する第1の手段と、
前記複数箇所の拡大写真を画像処理して明暗・色別等により複数に区分する第2の手段と、
前記複数箇所の拡大写真を画像処理した複数のデータの明暗・色別等の比率のバラツキを観察し、添加物が混入された樹脂の混練状態及び添加物の分散状態を評価する第3の手段と
からなる樹脂の混練状態及び添加物の分散状態評価方法。
After kneading the resin mixed with the additive, a molded article filled in a mold or the like is used as a sample to be evaluated, and a first means for enlarging and photographing a surface layer or a cross-sectional layer of this sample,
Second means for performing image processing on the plurality of enlarged photographs and classifying the enlarged photographs into a plurality of images by lightness / darkness / color, etc .;
Third means for observing variations in the ratio of lightness, darkness, color, and the like of a plurality of data obtained by performing image processing on the plurality of enlarged photographs, and evaluating the kneading state of the resin containing the additive and the dispersion state of the additive. A method for evaluating the kneaded state of a resin and the dispersed state of an additive, comprising:
前記試料の表面層または断面層を拡大して写真撮影する第1の手段は、前記試料の異なる複数箇所を同一条件で行うことを特徴とする請求項1記載の樹脂の混練状態及び添加物の分散状態評価方法。The kneading state of the resin and the additive according to claim 1, wherein the first means for enlarging and photographing a surface layer or a cross-sectional layer of the sample is performed under the same conditions at a plurality of different portions of the sample. Dispersion state evaluation method. 前記拡大写真を撮影する第1の手段は、光学顕微鏡または電子顕微鏡の観察像を写真撮影したものであることを特徴とする請求項1記載の樹脂の混練状態及び添加物の分散状態評価方法。The method for evaluating a kneaded state of a resin and a dispersion state of an additive according to claim 1, wherein the first means for photographing the enlarged photograph is a photograph of an observation image of an optical microscope or an electron microscope. 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂の混練状態及び添加物の分散状態評価方法による評価結果に基づいて加熱温度、混練時間等の成形品の成形条件を制御する手段を有する連続可塑化式射出成形装置。Continuous plasticization having means for controlling molding conditions such as a heating temperature and a kneading time based on the evaluation results of the kneading state of the resin and the dispersion state of the additive according to any one of claims 1 to 3. Type injection molding equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011000758A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Polyplastics Co Method for predicting orientation state and method for analyzing deformation behavior
KR20190058905A (en) * 2017-11-22 2019-05-30 계명대학교 산학협력단 Mixing ratio measurement method of Mixed impression material

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