JP2005131857A - Thermoforming mold and thermoforming method of resin sheet - Google Patents

Thermoforming mold and thermoforming method of resin sheet Download PDF

Info

Publication number
JP2005131857A
JP2005131857A JP2003368562A JP2003368562A JP2005131857A JP 2005131857 A JP2005131857 A JP 2005131857A JP 2003368562 A JP2003368562 A JP 2003368562A JP 2003368562 A JP2003368562 A JP 2003368562A JP 2005131857 A JP2005131857 A JP 2005131857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
resin sheet
thermoforming
temperature
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003368562A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Ito
智啓 伊藤
Yasuaki Kai
康朗 甲斐
Kenji Uesugi
憲治 上杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2003368562A priority Critical patent/JP2005131857A/en
Publication of JP2005131857A publication Critical patent/JP2005131857A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoforming mold capable of obtaining a molded product excellent in transparency, glossiness and shaping properties without accompanying the lowering of a molding cycle or the additional consumption of energy in performing a thermoforming method. <P>SOLUTION: In the thermoforming mold for performing the thermoforming of a resin sheet so as to provide distribution in heating temperature by providing a low temperature part being a part wherein transparent surface properties are required after shaping and a high temperature part being a part wherein transparent surface properties are not required after shaping, a low temperature contact part coming into contact with the low temperature part of the resin sheet and a high temperature contact part bringing a mold into contact with the high temperature part of the resin sheet are thermally connected by a heat conductive member. Since the high and low temperature contact parts of the mold are thermally connected by the heat conductive member, the heat of the high temperature contact part can be efficiently transmitted to the low temperature contact part. Accordingly, high moldability can be held without bringing about the lowering of the molding cycle or an increase in cost by newly performing heating and a molded product excellent in transparency, glossiness and shaping properties can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポリカーボネート(PC)やポリメタクリル酸メチル(PMMA)等の透明樹脂シートを、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、ツインコンポジット成形などのいわゆる熱成形法によって成形する際に、透明性、光沢、賦形性に優れた成形体を、短い成形サイクルと低エネルギー消費量で得ることを可能とする熱成形用成形型、ならびに樹脂シートの熱成形方法に関するものである。   In the present invention, when a transparent resin sheet such as polycarbonate (PC) or polymethyl methacrylate (PMMA) is formed by a so-called thermoforming method such as vacuum forming, pressure forming, vacuum pressure forming, twin composite forming, etc., transparency The present invention relates to a thermoforming mold capable of obtaining a molded article excellent in gloss and formability with a short molding cycle and low energy consumption, and a method for thermoforming a resin sheet.

透明樹脂は無機ガラスと比べ、耐衝撃性、軽量性、成形性に優れているため、様々な工業用品、日用品に使用されており、例えば、カメラレンズ、コンタクトレンズなどの光学的用途、透明性の要求される、建材、自動車用部品、電気機器部品等に使用されている。代表的な透明樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂などがある。   Transparent resin is superior in impact resistance, light weight, and moldability compared to inorganic glass, so it is used in various industrial and daily necessities. For example, optical use such as camera lens and contact lens, transparency Used for building materials, automotive parts, electrical equipment parts, etc. Typical transparent resins include acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, styrene resins, and cyclic olefin resins.

これら用途に用いる部品の成形法として代表的なものは射出成形法であり、寸法精度や外観品質に優れた成形品が得られる。しかしながら、例えば建材や自動車用樹脂ガラスなどの大型部品に射出成形法を適用しようとすると、型締め力の大きな成形機が必要となり、また成形型も大型かつ複雑な構造となるため、コストアップにつながる可能性がある。   A typical molding method for parts used in these applications is an injection molding method, and a molded product having excellent dimensional accuracy and appearance quality can be obtained. However, for example, if the injection molding method is applied to large parts such as building materials and automotive resin glass, a molding machine with a large clamping force is required, and the mold has a large and complicated structure, which increases costs. There is a possibility of connection.

一方、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、ツインコンポジット成形などの、樹脂シートを加熱軟化させた後、大気圧や圧縮空気圧を利用して賦形する、いわゆる熱成形法は、必要とされる成形機の規模や成形型の構造・材質などの面からコスト的に有利な成形法である。   On the other hand, a so-called thermoforming method is required in which a resin sheet is heated and softened and then shaped using atmospheric pressure or compressed air pressure, such as vacuum forming, pressure forming, vacuum pressure forming, twin composite forming, etc. This molding method is advantageous in terms of cost in terms of the size of the molding machine and the structure and material of the mold.

しかし、寸法精度は一般に射出成形法に比べ劣り、一方で十分な賦形性を得るため樹脂シートの加熱温度を上げると、成形型圧着面に樹脂シートの分解ガスや局部的な成形収縮等によるピンホール状のブツが発生し、成形品の透明性や光沢などの外観を低下させ、前述のような透明用途に使用するのに十分な透明性が得難くなるという課題がある。このような課題を回避する方策としては、樹脂シートの成形後透明性が要求されない部分の加熱温度は高く、透明性が要求される部分の加熱温度は低く設定し、透明性が要求される部分を塑性変形的に賦形することが有効である。なお、加熱温度に分布を持たせるようにして樹脂シートの熱成形を行う概念を、図1の模式図に示す。なお図1において成形型は、真空成形に使用する雄型を想定している。   However, the dimensional accuracy is generally inferior to that of the injection molding method. On the other hand, if the heating temperature of the resin sheet is increased in order to obtain sufficient formability, the resin sheet is decomposed on the crimping surface of the mold, or due to local molding shrinkage. There is a problem that pinholes are generated, the appearance of the molded product is reduced, such as transparency and gloss, and it is difficult to obtain sufficient transparency for use in the above-described transparent application. As a measure for avoiding such problems, the heating temperature of the part where transparency is not required after molding of the resin sheet is high, the heating temperature of the part where transparency is required is set low, and the part where transparency is required It is effective to shape the material in a plastic deformation manner. In addition, the concept which performs the thermoforming of a resin sheet so that heating temperature may have distribution is shown in the schematic diagram of FIG. In FIG. 1, the mold is assumed to be a male mold used for vacuum forming.

この方法を用いた場合には、特に低温加熱部の周囲において、成形の戻り(スプリングバック)の発生が新たな課題となる。すなわち、図2において示した形状の成形品においては、図2点線部で示した曲げ部のスプリングバックが問題となる。このようなスプリングバックを低減する方法として、ヒータ埋設金型よる部分加熱を応用することが可能であり、エージング効果によりスプリングバックを低減することが可能である。なお、上記のヒータ埋設金型よる部分加熱は、射出成形法におけるウェルドラインの低減や薄肉成形品の成形時間短縮などに用いられており、その技術は、特開平11−138557「射出成形用金型」、特開平7−290540「プラスチック成形品の製造装置」、特開平9−314610「ウェルドラインの発生を防止する射出成形方法及びこの方法に用いられる金型」などにおいて述べられている。この手法は熱成形法にも応用できるが、成形型に新たな熱を加えることになるという点で不利であり、そのために成形サイクルの低下やエネルギーの消費を招き、コストアップにつながる可能性がある。特に大型部品の熱成形においては、賦形後から成形品脱型までの保持・冷却時間が長いので、成形型への追加熱は成形サイクルの大幅低下を招きかねない。   When this method is used, the occurrence of molding return (spring back) becomes a new problem, particularly around the low temperature heating section. That is, in the molded product having the shape shown in FIG. 2, the spring back of the bent portion indicated by the dotted line in FIG. 2 becomes a problem. As a method for reducing such spring back, partial heating by a heater embedded mold can be applied, and spring back can be reduced by an aging effect. The partial heating by the above-mentioned heater embedded mold is used for reducing the weld line in the injection molding method and shortening the molding time of a thin molded product. "Mold", JP-A-7-290540, "Plastic molded product manufacturing apparatus", JP-A-9-314610, "Injection molding method for preventing generation of weld line and mold used in this method". This method can also be applied to thermoforming, but it is disadvantageous in that it adds new heat to the mold, which can lead to lower molding cycles and energy consumption, leading to increased costs. is there. Particularly in the thermoforming of large parts, since the holding and cooling time from shaping to mold removal is long, the additional heat to the mold may cause a significant decrease in the molding cycle.

特開平11−138557号公報JP-A-11-138557 特開平7−290540号公報JP 7-290540 A 特開平9−314610号公報JP-A-9-314610

本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたものであり、熱成形法を行うにあたり、成形サイクルの低下や追加的なエネルギーの消費を伴わずに、透明性、光沢、賦形性に優れた成形体を得るための熱成形用成形型を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a conventional problem, and in performing the thermoforming method, the transparency, gloss, and formability can be achieved without reducing the molding cycle and consuming additional energy. It aims at providing the shaping | molding die for thermoforming for obtaining the outstanding molded object.

上記課題を解決するために、本発明は、樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求される部分を低温にした樹脂シート低温部と、樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求されない部分を高温にした樹脂シート高温部を設けることにより、加熱温度に分布を持たせるようにして樹脂シートの熱成形を行うための成形型であって、該成形型が該樹脂シート低温部と接触する部分又はこの周囲の少なくとも一部である低温接触部と、該成形型が該樹脂シート高温部と接触する部分の少なくとも一部である高温接触部を、熱伝導部材によって熱的に接続することを特徴とする、熱成形用成形型を提供するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention does not require a resin sheet low-temperature part in which a portion requiring a transparent surface property after shaping of the resin sheet is cooled, and a transparent surface property after shaping of the resin sheet. A molding die for thermoforming a resin sheet so as to have a distribution in heating temperature by providing a high temperature portion of the resin sheet having a high temperature part, the molding die being in contact with the low temperature portion of the resin sheet Or a low temperature contact portion which is at least a part of the periphery thereof and a high temperature contact portion which is at least a part of a portion where the mold comes into contact with the high temperature portion of the resin sheet are thermally connected by a heat conductive member. A mold for thermoforming is provided.

更に本発明は、樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求される部分を低温にした樹脂シート低温部と、樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求されない部分が高温した樹脂シート高温部を設けるようにヒータ温度を設定し、該ヒータ温度に従って該樹脂シートを加熱軟化させ、該樹脂シートを成形するための成形型を真空引きしながら狭圧する事より成る熱成形方法において、該成形型が該樹脂シート低温部と接触する部分又はこの周囲の少なくとも一部である低温接触部と、該成形型が該樹脂シート高温部と接触する部分の少なくとも一部である高温接触部を、熱伝導部材によって熱的に接続することを特徴とする、樹脂シートの熱成形方法もまた提供するものである。   Further, the present invention provides a resin sheet low-temperature part in which a portion where a transparent surface property is required after shaping of the resin sheet is lowered, and a resin sheet high temperature in which a portion where the transparent surface property is not required after shaping of the resin sheet is hot. In the thermoforming method, the heater temperature is set so as to provide a portion, the resin sheet is heated and softened according to the heater temperature, and the mold for forming the resin sheet is narrowed while being vacuumed. A portion in which the mold is in contact with the low temperature portion of the resin sheet or a low temperature contact portion that is at least a part of the periphery, and a high temperature contact portion in which the mold is in contact with the high temperature portion of the resin sheet are heated. The present invention also provides a method for thermoforming a resin sheet, characterized by being thermally connected by a conductive member.

本発明の熱成形用成形型において、上記の高温接触部と低温接触部は熱伝導部材によって熱的に接続されているために、高温接触部の熱は効率良く低温接触部に伝えられる。そのために、成形型に新たな熱を加えることがなく、低温加熱部の周囲においてスプリングバックを防止することができる。よって、成形サイクルの低下やコストアップを招くことがなく、透明性、光沢、賦形性に優れた成形体を得ることが可能となった。   In the thermoforming mold of the present invention, since the high temperature contact portion and the low temperature contact portion are thermally connected by the heat conducting member, the heat of the high temperature contact portion is efficiently transmitted to the low temperature contact portion. For this reason, it is possible to prevent spring back around the low temperature heating part without applying new heat to the mold. Therefore, it is possible to obtain a molded article excellent in transparency, gloss, and formability without causing a reduction in molding cycle and an increase in cost.

以下、本発明の実施の形態をその作用と共に詳述する。
上記で述べたように本発明の熱成形用成形型は、透明性を保持するため賦形前の加熱温度を低く設定した樹脂シート低温部と賦形前の加熱温度を高く設定した樹脂シート高温部を設けることにより、加熱温度に分布を持たせるようにして樹脂シートの熱成形を行うための成形型であって、成形型が樹脂シート低温部と接触する部分又はこの周囲の少なくとも一部である低温接触部と、成形型が該樹脂シート高温部と接触する部分の少なくとも一部である高温接触部を、熱伝導部材によって熱的に接続することを特徴とする。図3に、凸形状の真空成形用型を下型に用いる場合を例とした、本発明の成形型の模式図を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail together with the operation thereof.
As described above, the molding die for thermoforming of the present invention is a resin sheet low temperature part in which the heating temperature before shaping is set low to maintain transparency, and a resin sheet high temperature in which the heating temperature before shaping is set high. A molding die for thermoforming the resin sheet so as to have a distribution in the heating temperature by providing a portion, wherein the molding die is in contact with the low temperature portion of the resin sheet or at least a part of the periphery thereof A certain low temperature contact part and the high temperature contact part which is at least a part of the part which a molding die contacts with this resin sheet high temperature part are thermally connected by the heat conductive member, It is characterized by the above-mentioned. FIG. 3 is a schematic diagram of the molding die of the present invention, taking as an example the case where a convex vacuum molding die is used as the lower die.

なお本願明細書において「熱的に接続」とは、熱伝導部材により、高温接触部と低温接触部が接続されているために、熱エネルギーの移動が起こり得る状態を意味するものである。また本願明細書において「ヒートパイプの吸放熱部」とはヒートパイプの吸熱部と放熱部を意味するものであって、本技術分野における通常の定義に従うものである。即ち、ヒートパイプの吸熱部とは作動流体が蒸発して熱を吸収する部分を、ヒートパイプの放熱部とは蒸気が凝縮して熱を放出する部分を意味するものである。   In the present specification, “thermally connected” means a state in which heat energy can be transferred because the high temperature contact portion and the low temperature contact portion are connected by the heat conducting member. Further, in the present specification, the “heat-absorbing / dissipating part of the heat pipe” means a heat-absorbing part and a heat-dissipating part of the heat pipe, and conforms to a normal definition in this technical field. That is, the heat absorption part of the heat pipe means a part where the working fluid evaporates and absorbs heat, and the heat dissipation part of the heat pipe means a part where the steam condenses and releases heat.

また本願明細書において「低温接触部」とは、本発明の成形型において、該成形型が樹脂シート低温部と接触する部分又はこの周囲の少なくとも一部である。即ち低温接触部は成形型が樹脂シート低温部と接触する部分のみならずその接触部分の周囲を含むことがあり、そのような部分の少なくとも一部を意味するものである。ここで「一部」とは、成形型中の上記部分の中における特定の部分に限定されるものではなく、その任意の一部を意味するものである。更に本願明細書において「高温接触部」とは、本発明の成形型において、該成形型が樹脂シート高温部と接触する部分の少なくとも一部である。ここで「一部」とは同様に、成形型中の上記部分の中における特定の部分に限定されるものではなく、その任意の一部を意味するものである。   In the present specification, the “low temperature contact portion” is a portion where the mold comes into contact with the low temperature portion of the resin sheet or at least a part of the periphery thereof in the mold of the present invention. That is, the low temperature contact portion includes not only the portion where the mold is in contact with the low temperature portion of the resin sheet but also the periphery of the contact portion, and means at least a part of such a portion. Here, the “part” is not limited to a specific part in the above part in the mold, but means any part thereof. Further, in the present specification, the “high temperature contact portion” is at least a part of a portion of the mold according to the present invention where the mold comes into contact with the resin sheet high temperature portion. Here, “a part” is not limited to a specific part in the above-mentioned part in the mold, but means any part thereof.

本発明において、上記の熱伝導部材としてはヒートパイプが好ましい。熱伝導率、熱伝達速度ともに大きく、また型内への設置が容易であるからである。しかし熱伝導性が良好であるならば、使用可能な熱伝導部材はヒートパイプに限定されるものではない。ヒートパイプの容器やウィックの材質は特に限定されるものではなく、成形する樹脂材料の成形温度に合わせ適宜選択すればよいが、型内に設置した場合の耐熱性や耐久性、コストなどを考慮し、銅、ステンレス鋼、アルミニウムのいずれかが好ましい。また、封入される作動流体も特に限定されず、水、アセトン、メタノールなどを利用することができるが、多くの樹脂の成形温度をカバーできること、安全性が高く且つ腐食を起こし難いことなどから水が特に好ましい。   In the present invention, the heat conducting member is preferably a heat pipe. This is because both the thermal conductivity and the heat transfer rate are large and can be easily installed in the mold. However, if the thermal conductivity is good, the usable thermal conductive member is not limited to the heat pipe. The material of the heat pipe container or wick is not particularly limited and may be appropriately selected according to the molding temperature of the resin material to be molded. However, considering the heat resistance, durability, cost, etc. when installed in the mold Copper, stainless steel, or aluminum is preferable. The working fluid to be sealed is not particularly limited, and water, acetone, methanol, etc. can be used. However, water can be used because it can cover the molding temperature of many resins, is highly safe and hardly corrodes. Is particularly preferred.

本発明の熱成形用成形型によって成形される樹脂は特に限定されるものではない。成形される樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂などの透明樹脂を挙げることができる。しかしそれらに限定されるものではなく、種々の樹脂の熱成形を行うために本発明の熱成形用成形型を使用することができる。   The resin molded by the thermoforming mold of the present invention is not particularly limited. Examples of the resin to be molded include transparent resins such as acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, styrene resins, and cyclic olefin resins. However, the present invention is not limited thereto, and the thermoforming mold of the present invention can be used for thermoforming various resins.

本発明において、ヒートパイプの設置の位置は特に限定されず、前述の低温接触部や高温接触部の位置や面積によって適宜決定すればよい。図4において、種々の位置にヒートパイプの設置を行った態様を示す。例えば、図4(1)のようにヒートパイプ1本を直線的に配置してもよいし、図4の(2)〜(5)のようにヒートパイプの形状をU字型、逆U字型、コの字型、擬似ループ型にして、低温接触部/高温接触部とヒートパイプ吸放熱部との接触面積を増す配置にしてもよい。更に低温接触部/高温接触部とヒートパイプ吸放熱部との接触面積をさらに増すために、図4(6)、(7)に示すように、ヒートパイプ接触部の形状を波型、S字型にしてもよい。   In the present invention, the position of installation of the heat pipe is not particularly limited, and may be appropriately determined depending on the position and area of the low-temperature contact portion and the high-temperature contact portion described above. In FIG. 4, the aspect which installed the heat pipe in the various positions is shown. For example, one heat pipe may be arranged linearly as shown in FIG. 4 (1), or the shape of the heat pipe is U-shaped and inverted U-shaped as shown in (2) to (5) of FIG. A mold, a U-shape, and a pseudo-loop type may be used to increase the contact area between the low temperature contact portion / high temperature contact portion and the heat pipe heat sink. Further, in order to further increase the contact area between the low temperature contact portion / the high temperature contact portion and the heat pipe heat sink, the shape of the heat pipe contact portion is corrugated and S-shaped as shown in FIGS. 4 (6) and (7). It may be a mold.

一般的なヒートパイプはその原理上、重力の方向に対して高い場所から低い場所へ連続的な伝熱を行うことは難しい。例えば図5のように、凹形状の真空成形用型を下型に用いる場合には、低温接触部は、重量方向に対して高温接触部より下方に位置することになる。一般的なヒートパイプでは封入した作動流体は蒸発し、下方に移動し、凝縮した段階で上方に戻れず、そのために作用不足を引き起こすことがある。このような場合には図5の(8)に示すように、キャピラリーポンプドループ(CPL)型のヒートパイプを用いることは本発明において好ましい態様である。CPL型のヒートパイプを用いることにより作動流体が閉鎖循環系となり、内圧分布の変化による毛細管力を利用でき、重力方向によらず連続的な伝熱が可能となる。   In general, it is difficult for a general heat pipe to transfer heat continuously from a high place to a low place in the direction of gravity. For example, as shown in FIG. 5, when a concave vacuum forming die is used as the lower die, the low temperature contact portion is positioned below the high temperature contact portion in the weight direction. In a general heat pipe, the enclosed working fluid evaporates, moves downward, and does not return upward when condensed, which may cause a lack of action. In such a case, as shown in FIG. 5 (8), it is a preferred embodiment in the present invention to use a capillary pump droop (CPL) type heat pipe. By using a CPL-type heat pipe, the working fluid becomes a closed circulation system, and the capillary force due to the change in the internal pressure distribution can be used, so that continuous heat transfer is possible regardless of the direction of gravity.

尚、本発明においては、一対の低温接触部と高温接触部の接続を行うために、少なくとも1本のヒートパイプが必要である。しかしより効率的に熱伝導を達成するために、低温接触部/高温接触部の位置や面積に応じて図6のように複数本のヒートパイプを設置することは、本発明において好ましい態様である。この場合に、図6の(9a)に示すように直線型のヒートパイプを複数本設置することも可能であり、また図6の(9b)に示すように擬似ループ型のヒートパイプを複数本設置することも可能である。   In the present invention, at least one heat pipe is required to connect the pair of low temperature contact portions and the high temperature contact portions. However, in order to achieve more efficient heat conduction, it is a preferable aspect in the present invention to install a plurality of heat pipes as shown in FIG. 6 according to the position and area of the low temperature contact portion / high temperature contact portion. . In this case, it is possible to install a plurality of linear heat pipes as shown in (9a) of FIG. 6, and a plurality of pseudo-loop heat pipes as shown in (9b) of FIG. It is also possible to install.

本発明における成形型本体の材質や製造方法は特に限定されない。成形型本体の材質は、鉄系やアルミニウム系合金などの金属型、木質粉混合樹脂や熱硬化樹脂などの樹脂型、セラミックス型の何れでもよい。成形型本体の製造方法としては、まず鋳造ブロックを作りこれを研削してもよいし、予め型を加工し易いサイズに分割して別個に作りこれを組み上げてもよい。   The material and manufacturing method of the mold main body in the present invention are not particularly limited. The material of the mold main body may be any of a metal mold such as an iron-based or aluminum-based alloy, a resin mold such as a wood powder mixed resin or a thermosetting resin, or a ceramic mold. As a method of manufacturing the mold body, first, a cast block may be formed and ground, or the mold may be divided into pieces that can be easily processed in advance and separately formed.

また、成形型の裏面は中実でも空洞でもよいが、ヒートパイプの設置のし易さから空洞であることが好ましい。図7の左に成形型の裏面が中実である場合を、図7の右に成形型の裏面が空洞である場合を示す。尚、成形型本体の材質が樹脂型である場合、高い透明性や光沢が要求される低温接触部に、金属プレート等の高平滑性を有する部材を挿入することもできる。   In addition, the back surface of the mold may be solid or hollow, but is preferably a hollow for ease of installation of the heat pipe. The left side of FIG. 7 shows the case where the back surface of the mold is solid, and the right side of FIG. 7 shows the case where the back surface of the mold is hollow. When the material of the mold main body is a resin mold, a member having high smoothness such as a metal plate can be inserted into a low temperature contact portion where high transparency and gloss are required.

また本発明のヒートパイプの設置方法は特に限定されるものではなく、ヒートパイプの吸放熱部と、成形型の低温接触部/高温接触部をそれぞれ接触させればよい。例えば金型に予めパイプ導入孔を開けておき、ここにヒートパイプを挿入してもよい。しかし、より熱の移動を効率よく行うために、例えば図8のように成形型の一部を入れ子構造にしておき、これにヒートパイプを溶接などして接続することは、本発明において好ましい態様である。またこの時、前述のように接続部を波型、S字型にすることは、本発明においてより好ましい態様である。このように、成形型を入れ子構造としてヒートパイプを接続することは、ヒートパイプの設置の便宜という点においても好ましい。   Moreover, the installation method of the heat pipe of this invention is not specifically limited, What is necessary is just to contact the heat absorption / radiation part of a heat pipe, and the low temperature contact part / high temperature contact part of a shaping | molding die, respectively. For example, a pipe introduction hole may be opened in advance in a mold, and a heat pipe may be inserted here. However, in order to carry out heat transfer more efficiently, for example, it is preferable that a part of the molding die has a nested structure as shown in FIG. 8 and the heat pipe is connected thereto by welding or the like. It is. Further, at this time, it is a more preferable aspect in the present invention that the connection portion is formed into a wave shape or an S shape as described above. Thus, connecting the heat pipe with the mold as a nested structure is also preferable in terms of the convenience of installing the heat pipe.

また本発明において、各ヒートパイプの吸放熱部以外の部分は断熱材で被覆されていることが好ましい。成形型の低温接触部/高温接触部以外の部分で熱の移動があると、本発明の目的を達成する効率が低下し、本発明の狙いである賦形性や成形サイクルの面で不利となるからである。使用される断熱材は特に限定されるものではなく、樹脂成形温度での耐熱性が確保されればどのようなものを用いることができる。中でもウレタンなどの硬化樹脂発泡体は特に好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that parts other than the heat absorption / radiation part of each heat pipe are coat | covered with the heat insulating material. If there is heat transfer at a portion other than the low temperature contact portion / high temperature contact portion of the mold, the efficiency of achieving the object of the present invention is lowered, and this is disadvantageous in terms of the formability and the molding cycle that are the aims of the present invention. Because it becomes. The heat insulating material to be used is not particularly limited, and any heat insulating material can be used as long as heat resistance at the resin molding temperature is ensured. Among them, a cured resin foam such as urethane is particularly preferable.

本発明においては、図9のように、ヒートパイプの吸放熱部と型との間に高熱伝導率の材料を介在させたり(図9右上)、ヒートパイプの吸放熱部に高熱伝導率の材料を付随させてこの高熱伝導率の材料を成形型表面に露出させたり(図9右下)することができる。金属型の場合は型そのものの熱伝導率が高いため必須ではないが、熱伝導率が低い特に樹脂型では賦形性向上に有効である。   In the present invention, as shown in FIG. 9, a material having high thermal conductivity is interposed between the heat absorbing / dissipating part of the heat pipe and the mold (upper right of FIG. 9), or a material having high thermal conductivity is provided in the heat absorbing / dissipating part of the heat pipe. This high thermal conductivity material can be exposed to the mold surface (lower right in FIG. 9). In the case of a metal mold, it is not essential because the mold itself has a high thermal conductivity. However, a resin mold having a low thermal conductivity is effective for improving the formability.

次に、本発明に係る熱成形用成形型の実施例について詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。   Next, examples of the thermoforming mold according to the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

(成形型)
凸形状の真空成形用型を樹脂シートに対して下に位置するよう用いた。型の材質はアルミニウム系合金(ZAS)とした。型の投影面積は800mm×800mmである。図10に成形型概略を示す。この成形型において、凸上部を平滑面とした透明性要求部である低温接触部とし、また曲げ部を110°とし、賦形後の角度を測定することにより、賦形性の確認をできるようにした。
(Molding mold)
A convex vacuum forming mold was used to be positioned below the resin sheet. The material of the mold was an aluminum alloy (ZAS). The projected area of the mold is 800mm x 800mm. FIG. 10 shows an outline of the mold. In this mold, it is possible to confirm the formability by measuring the angle after shaping with a low temperature contact part that is a transparency requirement part with a convex part as a smooth surface and a bent part of 110 ° I made it.

(成形および評価)
実施例、比較例ともに同一の樹脂シートを用いた。具体的には、800mm×800mm、厚み2mmのポリカーボネート樹脂シート(ユーピロンシートNF-2000:三菱エンプラ製)とアクリル樹脂シート(アクリライトL:三菱レイヨン製)を用いた。樹脂シート全周をクランプし、図1に示したように、凸上部周辺にあたるヒータ温度を低温に、この周囲にあたるヒート温度を高温に設定し、樹脂シートを加熱軟化させ、その後成形型を真空引きしながら押し当て、樹脂シートを賦形した。尚、ヒータには近赤外線ヒータ(0.4kW)を9×9=81個配列したものを用い、各ブロックを温度調整できるようにした。
(Molding and evaluation)
The same resin sheet was used in both Examples and Comparative Examples. Specifically, a polycarbonate resin sheet (Iupilon sheet NF-2000: manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics) and an acrylic resin sheet (Acrylite L: manufactured by Mitsubishi Rayon) having a size of 800 mm × 800 mm and a thickness of 2 mm were used. Clamp the entire circumference of the resin sheet, and as shown in Fig. 1, set the heater temperature around the convex top to a low temperature, set the heat temperature around this to a high temperature, heat and soften the resin sheet, and then vacuum the mold While pressing, the resin sheet was shaped. The heater used was a 9 × 9 = 81 array of near infrared heaters (0.4 kW), and the temperature of each block could be adjusted.

成形後の評価項目は下記の2つである。
(1)賦形性:成形体から前述の曲げ部(成形型で110°)を切り出し、この角度を実測した。
(2)透明性:成形体から前述の凸上部平滑面を切り出し、ヘイズメータにより曇価(%)を測定した。
尚、成形時の樹脂シート温度および成形サイクルは、評価結果と共に表1に示した。
The evaluation items after molding are the following two.
(1) Shapeability: The above-mentioned bent part (110 ° with the mold) was cut out from the molded body, and this angle was measured.
(2) Transparency: The above-mentioned convex upper smooth surface was cut out from the molded product, and the haze value (%) was measured with a haze meter.
The resin sheet temperature and molding cycle during molding are shown in Table 1 together with the evaluation results.

(実施例1)
図10に示した成形型にヒートパイプ(φ8mm、容器およびウィック:銅製、作動流体:水)を図6の(9b)および図8のように設置したものを使用した。樹脂シートには上述のポリカーボネート樹脂シートを用いた。
(Example 1)
A heat pipe (φ8 mm, container and wick: made of copper, working fluid: water) installed in the mold shown in FIG. 10 as shown in FIG. 6 (9b) and FIG. 8 was used. The above-mentioned polycarbonate resin sheet was used for the resin sheet.

(実施例2)
図10に示した成形型にヒートパイプ(φ8mm、容器およびウィック:銅製、作動流体:水)を図6(9b)および図8のように設置したものを使用した。樹脂シートには上述のアクリル樹脂シートを用いた。
(Example 2)
A heat pipe (φ8 mm, container and wick: made of copper, working fluid: water) installed in the mold shown in FIG. 10 as shown in FIG. 6 (9 b) and FIG. 8 was used. The above-mentioned acrylic resin sheet was used for the resin sheet.

(比較例1)
図10に示した成形型にヒートパイプを設置せずに使用した。樹脂シートには上述のポリカーボネート樹脂シートを用いた。
(Comparative Example 1)
The mold shown in FIG. 10 was used without installing a heat pipe. The above-mentioned polycarbonate resin sheet was used for the resin sheet.

(比較例2)
図10に示した成形型にヒートパイプを設置せずに使用した。樹脂シートには上述のアクリル樹脂シートを用いた。
(Comparative Example 2)
The mold shown in FIG. 10 was used without installing a heat pipe. The above-mentioned acrylic resin sheet was used for the resin sheet.

Figure 2005131857
Figure 2005131857

実施例と比較例を比較すると、樹脂の種類にかかわらず、ヒートパイプを配置した実施例が賦形性で優っていた。また成形体および成形型の冷却時間が短縮されるため、成形サイクルも、実施例の方が短かった。一方、曇価については実施例の方が僅かに優れるものの、大きな差異はなかった。尚、電力の消費量は実施例と比較例で全く同一であった。   Comparing the example and the comparative example, regardless of the type of resin, the example in which the heat pipe was arranged was superior in formability. In addition, since the cooling time of the molded body and the mold was shortened, the molding cycle was also shorter in the examples. On the other hand, with respect to the haze value, although the example was slightly better, there was no significant difference. The power consumption was exactly the same in the examples and comparative examples.

本発明の熱成形用成形型において、高温接触部と低温接触部が熱伝導部材によって熱的に接続されているために、高温接触部の熱を効率良く低温接触部に伝えることができる。そのために、成形型に新たな加熱による成形サイクルの低下やコストアップを招くことがなく、高い成形性を保つことができ、透明性、光沢、賦形性に優れた成形体を得ることが可能である。よって本発明の熱成形用成形型および樹脂シートの熱成形方法は、建材や自動車用樹脂ガラスなどの大型部品を成形する目的において特に有用である。   In the molding die for thermoforming of the present invention, the high temperature contact portion and the low temperature contact portion are thermally connected by the heat conducting member, so that the heat of the high temperature contact portion can be efficiently transmitted to the low temperature contact portion. For this reason, it is possible to maintain a high moldability without lowering the molding cycle and increasing the cost due to new heating in the mold, and to obtain a molded article with excellent transparency, gloss and formability. It is. Therefore, the thermoforming mold and the resin sheet thermoforming method of the present invention are particularly useful for the purpose of molding large parts such as building materials and automotive resin glass.

図1は、樹脂の透明性を確保するために加熱温度に分布を持たせた様子を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a state in which the heating temperature is distributed in order to ensure the transparency of the resin. 図2は、成形品のスプリングバックを示した図である。FIG. 2 is a view showing the spring back of the molded product. 図3は、本発明の成形型の概要を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing an outline of the molding die of the present invention. 図4は、種々の位置にヒートパイプを設置した様子を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which heat pipes are installed at various positions. 図5は、キャピラリーポンプドループ(CPL)型のヒートパイプを利用した様子を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a state in which a capillary pump droop (CPL) type heat pipe is used. 図6は、複数本のヒートパイプを設置した様子を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which a plurality of heat pipes are installed. 図7は、成形型の裏面を中実と空洞にした様子を示した図である。FIG. 7 is a view showing a state in which the back surface of the mold is solid and hollow. 図8は、入れ子構造にしてヒートパイプを設置した様子を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a heat pipe installed in a nested structure. 図9は、高熱伝導率材料を介在させてヒートパイプを設置した様子を示した図である。FIG. 9 is a view showing a state in which a heat pipe is installed with a high thermal conductivity material interposed. 図10は、本発明の実施例と比較例で使用した成形型の概略を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing an outline of the mold used in the examples and comparative examples of the present invention.

Claims (12)

樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求される部分を低温にした樹脂シート低温部と、樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求されない部分を高温にした樹脂シート高温部を設けることにより、加熱温度に分布を持たせるようにして樹脂シートの熱成形を行うための成形型であって、該成形型が該樹脂シート低温部と接触する部分又はこの周囲の少なくとも一部である低温接触部と、該成形型が該樹脂シート高温部と接触する部分の少なくとも一部である高温接触部を、熱伝導部材によって熱的に接続することを特徴とする、熱成形用成形型。   Provide a resin sheet low-temperature part in which the part that requires a transparent surface property after shaping the resin sheet is made low temperature, and a resin sheet high-temperature part in which a part that does not require a transparent surface property after shaping the resin sheet is made high temperature Thus, a molding die for thermoforming the resin sheet so as to have a distribution in the heating temperature, wherein the molding die is a part in contact with the low temperature part of the resin sheet or at least a part of the periphery thereof. A thermoforming mold characterized by thermally connecting a contact portion and a high temperature contact portion, which is at least a part of a portion where the mold comes into contact with the high temperature portion of the resin sheet, by a heat conductive member. 前記熱伝導部材がヒートパイプからなることを特徴とする、請求項1記載の熱成形用成形型。   2. The thermoforming mold according to claim 1, wherein the heat conducting member comprises a heat pipe. 前記ヒートパイプを前記成形型内にU字型又は逆U字型の形状で設置することにより、前記低温接触部と前記高温接触部を接続していることを特徴とする、請求項2記載の熱成形用成形型。   The said low temperature contact part and the said high temperature contact part are connected by installing the said heat pipe in the shape of a U-shape or an inverted U shape in the said shaping | molding die, The Claim 2 characterized by the above-mentioned. Mold for thermoforming. 前記ヒートパイプを前記成形型内にコの字型の形状で設置することにより、前記低温接触部と前記高温接触部を接続していることを特徴とする、請求項2記載の熱成形用成形型。   3. The molding for thermoforming according to claim 2, wherein the low-temperature contact portion and the high-temperature contact portion are connected by installing the heat pipe in a U-shape in the mold. Type. 前記ヒートパイプを前記成形型内に擬似ループ型の形状で設置することにより、前記低温接触部と前記高温接触部を接続していることを特徴とする、請求項2記載の熱成形用成形型。   3. The mold for thermoforming according to claim 2, wherein the low-temperature contact portion and the high-temperature contact portion are connected by installing the heat pipe in the shape of a pseudo loop in the mold. . 前記ヒートパイプと、前記低温接触部及び/又は前記高温接触部の接続部分の形状が波型であることを特徴とする、請求項2記載の熱成形用成形型。   The mold for thermoforming according to claim 2, wherein a shape of a connecting portion between the heat pipe and the low temperature contact portion and / or the high temperature contact portion is a corrugated shape. 前記ヒートパイプと、前記低温接触部及び/又は前記高温接触部の接続部分の形状がS字型であることを特徴とする、請求項2記載の熱成形用成形型。   The thermoforming mold according to claim 2, wherein a shape of a connection portion between the heat pipe and the low temperature contact portion and / or the high temperature contact portion is an S-shape. 前記成形型において、前記ヒートパイプがキャピラリーポンプドループ(CPL)型のヒートパイプであることを特徴とする、請求項2記載の熱成形用成形型。   3. The mold for thermoforming according to claim 2, wherein the heat pipe is a capillary pump droop (CPL) type heat pipe. 前記ヒートパイプが、同一の成形型内に2本以上設置されていることを特徴とする、請求項2乃至請求項8のいずれか一つの請求項記載の熱成形用成形型。   The thermoforming mold according to any one of claims 2 to 8, wherein two or more heat pipes are installed in the same mold. 前記ヒートパイプの吸放熱部以外を断熱材で被覆することを特徴とする、請求項2乃至請求項9のいずれか一つの請求項記載の熱成形用成形型。   The thermoforming mold according to any one of claims 2 to 9, wherein the heat pipe other than the heat absorbing / dissipating part is covered with a heat insulating material. 前記ヒートパイプの吸放熱部と成形型との間に高熱伝導率の材料を介在させるか、あるいは前記ヒートパイプの吸放熱部に高熱伝導率の材料を付随させて該高熱伝導率の材料を前記成形型の表面に露出させたことを特徴とする、請求項2乃至請求項10のいずれか一つの請求項記載の熱成形用成形型。   A material having a high thermal conductivity is interposed between the heat absorbing / dissipating part of the heat pipe and the mold, or a material having a high thermal conductivity is attached to the heat absorbing / dissipating part of the heat pipe so that the material having the high thermal conductivity is added. The thermoforming mold according to any one of claims 2 to 10, wherein the mold is exposed on the surface of the mold. 樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求される部分を低温にした樹脂シート低温部と、樹脂シートの賦形後に透明な表面性状が要求されない部分が高温した樹脂シート高温部を設けるようにヒータ温度を設定し、該ヒータ温度に従って該樹脂シートを加熱軟化させ、該樹脂シートを成形するための成形型を真空引きしながら狭圧する事より成る熱成形方法において、該成形型が該樹脂シート低温部と接触する部分又はこの周囲の少なくとも一部である低温接触部と、該成形型が該樹脂シート高温部と接触する部分の少なくとも一部である高温接触部を、熱伝導部材によって熱的に接続することを特徴とする、樹脂シートの熱成形方法。   Provide a resin sheet low-temperature part in which the part that requires a transparent surface property after forming the resin sheet is cooled, and a resin sheet high-temperature part in which the part that does not require a transparent surface property after forming the resin sheet is hot In a thermoforming method, comprising setting a heater temperature, heat-softening the resin sheet according to the heater temperature, and narrowing the mold for forming the resin sheet while evacuating the mold, the mold is the resin sheet A thermal contact member thermally connects a low temperature contact portion that is in contact with the low temperature portion or at least part of the periphery thereof, and a high temperature contact portion that is at least part of the portion in which the mold is in contact with the resin sheet high temperature portion. A method for thermoforming a resin sheet, wherein
JP2003368562A 2003-10-29 2003-10-29 Thermoforming mold and thermoforming method of resin sheet Pending JP2005131857A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003368562A JP2005131857A (en) 2003-10-29 2003-10-29 Thermoforming mold and thermoforming method of resin sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003368562A JP2005131857A (en) 2003-10-29 2003-10-29 Thermoforming mold and thermoforming method of resin sheet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005131857A true JP2005131857A (en) 2005-05-26

Family

ID=34646185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003368562A Pending JP2005131857A (en) 2003-10-29 2003-10-29 Thermoforming mold and thermoforming method of resin sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005131857A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186867A (en) * 2014-03-27 2015-10-29 株式会社バンダイ Panel and method of producing panel
KR20230013157A (en) * 2020-12-22 2023-01-26 가부시키가이샤 아사노 겐큐쇼 Thermoforming apparatus and thermoforming method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186867A (en) * 2014-03-27 2015-10-29 株式会社バンダイ Panel and method of producing panel
KR20230013157A (en) * 2020-12-22 2023-01-26 가부시키가이샤 아사노 겐큐쇼 Thermoforming apparatus and thermoforming method
KR102590556B1 (en) 2020-12-22 2023-10-17 가부시키가이샤 아사노 겐큐쇼 Thermoforming device and thermoforming method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1592840A (en) Integrated heat pipe and heat exchanging method thereof
Chang et al. Development of fluid-based heating and pressing systems for micro hot embossing
JP2005131857A (en) Thermoforming mold and thermoforming method of resin sheet
CN110856412A (en) Three-dimensional detachable heat dissipation device of vehicle-mounted charger of new energy automobile
CN104968179A (en) Insert injection molding radiator and preparation technology thereof
CN106194355A (en) The thermoelectric power generator system of engine
CN207335516U (en) Full clad type heat sink
CN206335821U (en) One kind injection quickly cooling device
CN209230377U (en) A kind of novel uniform heating plate structure
KR20100008733A (en) Heat sink with compound material having covalent bond carbon nanotube
KR101210257B1 (en) Method and apparatus for bending of low formability material using external heat sources
CN209165111U (en) A kind of illuminating module and LED desk lamp for taking into account heat dissipation and light distribution requirements
CN213029004U (en) Electronic device and heat radiation structure thereof
US20120017987A1 (en) Solar cell apparatus
TW201906523A (en) In-mold injection molding heat-dissipating coating structure for portable electronic device capable of fully utilizing the performance of electronic devices to allow consumers to have a better human-machine experience
CN207639070U (en) A kind of cooling fast aluminum alloy radiator casing
CN206851255U (en) A kind of radiator
KR101354149B1 (en) System for focusing and transferring to the metal sheet of the external heat sources for the sheet metal forming of the low formability material
CN215869361U (en) Novel radiating fin
CN201064062Y (en) Multifunctional heat conducting device
CN219292441U (en) Electronic control unit cooling fin hot shaping mold core die
CN1565774A (en) Heterogeneity metal die casting method applied for radiator base plate
CN201025751Y (en) Combined heat radiator
US8362352B2 (en) Solar cell apparatus
CN209845608U (en) Mechanism of heating element plastic casing in narrow space