JP2006159911A - 隠された薄肉部分を有するプラスチック部品の成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隠された薄肉部分を有するプラスチック部品の成形方法を提供する。
【解決手段】第１（１４）、第２（１６）の金型半部及びスライダ（１８）を有する金型を用意する。第１、第２の金型半部及びスライダは、組立て時に金型キャビティ（２０）を構成する。スライダは、プラスチック部品（１０）の薄肉部分（１２）を構成する部分を有する。スライダは、薄肉部分を構成するスライダの部分が金型キャビティから部分的に引っ込められた引っ込み位置と、薄肉部分を構成するスライダの部分がプラスチック部品の最終形状を定める位置にある係合位置との間で移動することができる。スライダが引っ込み位置にある状態で溶融プラスチックを金型キャビティ内に射出し、スライダを係合位置に移動させ、溶融プラスチックを放冷させ、金型半部を開いてプラスチック部品を取り出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄肉部分が形成されたプラスチック部品を形成する方法に関する。

薄肉の断面部分がプラスチック部品中に必要な場合、特に、プラスチック部品が射出成形法により形成される場合、この部分の薄肉化には通常、二次作業が必要である。これは、レーザ、ブレード（刃）又はルータでプラスチックのうち幾分かを除去する工程を含む場合がある。二次作業を行う理由は、雄型又はスライダを射出成形ツール内に配置して薄肉部分を形成する場合、減少領域が圧力にスパイクを生じさせ、流頭（フローフロント）が壊されるということにある。これは、溶融プラスチックが薄肉部分の近くを満たしていないことを意味する。また、圧力の増大の結果として典型的には、表面まで局所性の高い光沢の変化が生じ、他方、流頭の変化の結果として、表面の撓みを生じさせる乱流が生じることになる。従来、これら問題は、塗料又は他の被覆材で隠されていた。

射出成形プラスチック部品中のもう１つのよく見られる表面欠陥は、材料のひけである。公称の壁素材と断面薄肉部分との間の変化の差が大きい場合、部品は、異なる速度で冷える。この冷却の差の結果として、最終部品表面に目に見える凹みが生じることになる。
したがって、これら問題を解決する射出成形プラスチック部品に薄肉部分を形成する方法が要望されている。

本発明の好ましい実施形態によれば、射出成形プラスチック部品に薄肉部分を形成する方法は、スライダを有する金型を用意する段階を有し、金型及びスライダは、金型キャビティを構成する。スライダは、プラスチック部品の薄肉部分を構成する部分を有し、このスライダは、引っ込み位置と係合位置との間で移動することができる。

一つの特徴では、溶融プラスチック用樹脂をスライダが引っ込み位置にある状態で金型キャビティ内へ射出する。次に、スライダを係合位置に動かし、それにより薄肉部分を形成する。次に、溶融プラスチック用樹脂を放冷し、プラスチック部品を金型から取り出す。

別の特徴では、金型キャビティ内の圧力を測定し、スライダを、金型キャビティ内の圧力が所定レベルに達した後にのみ係合位置に動かす。

さらに別の特徴では、スライダを係合位置に動かす前に、スライダを摂氏２３度〜摂氏２４０度の所定の温度まで加熱する。

本発明の上記特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、添付の図面と関連して本発明の以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。

薄肉部分１２が形成されたプラスチック部品１０を形成する金型は、第１の金型半部１４、第２の金型半部１６及びスライダ１８を有している。図１を参照すると、第１の金型半部１４、第２の金型半部１６及びスライダ１８は、組立て時に金型キャビティ２０を構成する。スライダ１８は、プラスチック部品の薄肉部分１２を構成する部分２２を有している。好ましくは、スライダ１８は、二重山形ステップである異形の形をしている。二重山形ステップの形状は、最終部品１０にひけの形成を減少させる薄肉部分１２への漸次移行部をもたらす。

スライダ１８は、薄肉部分１２を構成するスライダ１８の部分２２が部分的に金型キャビティ２０から引っ込められた図１に示す引っ込み位置と、薄肉部分１２を構成するスライダ１８の部分２２がプラスチック部品１０の最終形状を定める位置にある図３に示す係合位置との間で移動することができる。

部品１０は、溶融プラスチック用樹脂２４を金型キャビティ２０内に射出することにより形成される。溶融プラスチック用樹脂２４をスライダ１８が引っ込み位置にある状態で射出する。これにより、溶融プラスチック用樹脂２４は、薄肉部分１２が形成される近くの領域を満たすことができる。

金型キャビティ２０内の圧力は、金型キャビティ２０内に設けられた圧力変換器２６により測定される。好ましくは、圧力変換器２６は、樹脂２４を金型キャビティ内へ導入するゲート２７（図２で分かる）の近くに設けられる。樹脂２６が金型キャビティ２０内へ流れているとき、圧力が増大する。最高圧力は、充填完了時に生じる。圧力の増大又はランピング（ramping）は、樹脂２６の流頭（フローフロント）の位置を確認するための指標となる。

スライダ１８を金型キャビティ２０内の圧力が所定レベルに達した後にのみ係合位置に動かす。圧力のレベルは、金型の形状及びプラスチック用樹脂２４の性状で左右される。この場合も又、圧力が所定レベルに達するまで待つことにより、溶融プラスチック用樹脂２４が特に薄肉部分１２が形成されるべき付近において金型キャビティ２０を実質的に満たしたときにのみスライダ１８を係合位置に動かす。

好ましくは、スライダ１８を係合位置に動かす前にスライダ１８を摂氏２３度〜摂氏２４０度の温度に加熱する。これにより、プラスチック部品１０の適正な冷却が保証される。スライダ１８を係合位置に動かしたときにこれが冷えていると、スライダ１８に接触する溶融プラスチック用樹脂２４は、すぐに冷えて硬化することになる。これにより、ひけが生じると共に金型キャビティ２０の残りの領域への溶融プラスチック用樹脂２４の流れが妨げられる。加熱状態のスライダ１８が溶融プラスチック用樹脂２４に接触すると、溶融プラスチック用樹脂２４は、溶融状態のままであり、それにより溶融プラスチック用樹脂２４が引き続き金型キャビティ２０内を流れることができる。これにより、溶融プラスチック用樹脂２４が冷えて硬化し始める前に、金型キャビティ２０が完全に充填されるようになる。

金型キャビティ２０を完全に充填した後、溶融プラスチック用樹脂２４を放冷して硬化させる。加熱状態のスライダ１８を部品１０の冷却中引っ込めるのがよい。これにより、加熱状態のスライダ１８から伝達される熱の追加分が減少する。このギャップ又は空間は又、加熱状態のスライダ１８と部品１０の薄肉部分１２との間の断熱ギャップとなる。スライダ１８の引っ込みは又、部品１０が加熱状態のスライダにくっつくのを阻止することにより部品１０の突き出しを助けると共に部品１０に加わる応力の減少に役立つ。次に、金型半部１４、１６を開き、プラスチック部品１０を金型から取り出すのがよい。プラスチック用樹脂２４が放冷して実質的に固体状態になっている限り、プラスチック用樹脂２４が完全に冷える前に金型半部１４、１６を開くことができる。

スライダ１８を作動させるため、スライダ１８は、アクチュエータ２８に結合されている。アクチュエータ２８は、当業界で用いられる種々のアクチュエータのうちの任意のもの、例えば空気圧式、油圧式又は機械式のものであってよい。好ましくは、アクチュエータ２８は、スライダ１８を動かす速度を変化させることができる。

当業者であれば、上述の説明並びに図面及び特許請求の範囲の記載から認識されるように、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく本発明のこれら実施形態の改造及び変更を想到できる。

スライダを収容した金型キャビティの一部の断面図であり、スライダが引っ込み位置で示されている図である。 図１とほぼ同じ断面図であり、溶融プラスチック用樹脂が金型キャビティを充填し始めている状態を示す図である。 図２とほぼ同じ断面図であり、溶融プラスチック用樹脂が実質的に金型キャビティを満たし、スライダを係合位置に動かした状態を示す図である。 図２とほぼ同じ断面図であり、スライダが引っ込められた状態を示す図である。 図３とほぼ同じ断面図であり、プラスチック部品を放冷し、金型半部を開いてプラスチック部品を取り出すことができるようになっている状態を示す図である。

符号の説明

１０ プラスチック部品
１２ 薄肉部分
１４、１６ 金型半部
１８ スライダ
２０ 金型キャビティ
２４ 溶融プラスチック樹脂
２６ 圧力変換機
２７ ゲート
２８ アクチュエータ

Claims (3)

1. 射出成形プラスチック部品に薄肉部分を形成する方法であって、
   第１の金型半部と、第２の金型半部と、スライダとを有する金型を用意することを含み、
   前記第１の金型半部と、前記第２の金型半部と、前記スライダとが、組立てられたときに金型キャビティを構成し、
   前記スライダは、
   前記プラスチック部品の薄肉部分を構成する部分を有し、
   前記薄肉部分を構成する前記スライダの前記部分が前記金型キャビティから部分的に引っ込められた引っ込み位置と、前記薄肉部分を構成する前記スライダの前記部分が前記プラスチック部品の最終形状を定める位置にある係合位置との間で移動することができ、
   前記スライダを前記引っ込み位置にして溶融プラスチックを前記金型キャビティ内に射出し、
   前記スライダを前記係合位置に移動させ、
   前記溶融プラスチックを放冷させ、
   前記金型半部を開いて前記プラスチック部品を取り出すことを含む、
   方法。
2. 前記金型半部を開く工程前に前記スライダを引っ込めることを含む、請求項１記載の方法。
3. 前記引っ込める工程が、前記溶融プラスチックを放冷させる工程中に行われる、請求項２記載の方法。

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