JP2006205372A - 金属と樹脂の複合体とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 金属形状物20と、この金属形状物20に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体40である。熱可塑性樹脂形状物は、台座42と、この台座42から立設されたボス部41とを備えたものである。台座42に二つの湯口を介して連通し、射出ゲート45から射出され溶融している熱可塑性樹脂をボス部41に流入させる湯口47を設け、前記射出ゲート45から射出された前記熱可塑性樹脂が、前記湯口47からボス部41の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした。このことにより、ボス部41が金属形状物20に対して垂直に射出接合できるようにした。
【選択図】 図1
Description
前処理された金属形状物と、この金属形状物の一方の面に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体であって、前記熱可塑性樹脂形状物は、台座と、この台座から立設された立設成形体とを備えたものであり、前記台座に2つ以上の湯口を介して連通し、射出ゲートから射出され、溶融している熱可塑性樹脂を前記立設成形体に流入させる湯道を設け、前記立設成形体の中心を通る直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に、前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性樹脂がほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
前記湯道は、分岐部によって途中で二股に分岐されているものであり、前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第1の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、前記湯口から流出する前記熱可塑性樹脂の樹脂流の方向を利用して、前記第1の直線と直交し前記立設成形体の中心を通る第2の直線の方向において、前記射出ゲートより遠い側の前記立設成形体に優先的に流入しやすくなるように誘導し、前記第1の直線及び前記第2の直線に対して、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
前記湯道は、途中で二股に分岐され、前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第1の直線及びこの第1の軸線と直交する第2の軸線に対して対称な形状に形成されているものであり、前記第1の直線及び前記第2の直線に対して、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
前記湯道(63)が、前記第1の軸線に対して対称な形状に形成されているものであることを特徴とする。
前記射出ゲート及び前記湯道は各々一対形成されているものであり、
一対の前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性樹脂が、ほぼ対称に形成されている一対の前記湯口から前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第1の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、前記台座と前記湯口との連通部近傍に切り欠き部が形成されており、
前記切り欠き部は、前記熱可塑成樹脂の樹脂流を利用して、前記第1の直線と直交する前記立設成形体の中心を通る第2の直線の方向において、前記立設成形体の前記射出ゲートより遠い側に優先的に流入しやすく誘導しているものであり、前記第1の直線及び前記第2の直線に対して、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
前処理された金属形状物と、この金属形状物の一方の面に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体であって、前記熱可塑性樹脂形状物は、台座と、この台座から立設された立設成形体とを備えた形状であり、前記台座の根元の外周線に接しているように、かつ、前記台座と連通可能に設けられ、射出ゲートから射出され、溶融している熱可塑性樹脂を前記立設成形体に流入させる湯道を備え、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体に回転運動しながら流入、充填するようにしたことを特徴とする。
本発明1から7において、前記立設成形体がボスであることを特徴とする。
請求項1から7において、前記立設成形体がリブであることを特徴とする。
本発明1から9に記載された金属と樹脂の複合体の製造方法であって、
前処理をした金属形状物を一方の射出成形用金型及び/又は他方の射出成型用金型にインサートし、前記一方の射出成形用金型と前記他方の射出成形用金型とを固定して、台座と、この台座から立設された立設成形体とを備えた熱可塑性樹脂形状物を、前記金属形状物に一体に接合するためのキャビティを形成し、前記射出成形用金型の射出ゲートから前記キャビティに前記熱可塑性樹脂を射出し、前記熱可塑性樹脂を、前記立設成形体の中心を通る直線に対して、前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、又は回転させながら流入させ、前記金属形状物(20)の一方の面に前記熱可塑性樹脂を射出成形により一体に接合したことを特徴とする。
〔金属形状物およびその液処理方法〕
本発明の金属と樹脂の複合体としては、金属形状物(アルミニウム合金)を液処理し、射出成形金型にインサート(挿入)してPBT(ポリブチレンテレフタレート)系樹脂やPPS(ポリフェニレンサルファイド)系樹脂を射出し、一体に接合したものであるとよい。
従来技術で射出接合により一体化させた複合体100のボス部101(図17参照)が、射出ゲート跡のある方向に傾いている原因について、コンピュータによる流動解析等の分析を繰り返して種々検討した。その結果、ボスの大きさ、穴径、台座の大きさ(直径)や厚さを変えても樹脂を全充填した時の最高温度位置はボスの中心軸より射出ゲート跡のある方向に常にずれていた。従って、充填後の冷却や離型後の放冷においても最高温度位置にて最も樹脂密度が低くなり易く、ここを中心に縮むものと考えられた。
(1)対面する2方向から熱可塑性樹脂をボス部に同時充填させる。
(2)ボス部に充填される熱可塑性樹脂の流入動作の中に回転動作を加える。
11,11a…一方の金型
15,15a…他方の金型
20…金属形状物(アルミニウム合金片)
25,25a…キャビティ
30,40,50,60,70,80,90,100…金属と樹脂の複合体
31,41,51,61,71,81,91,101…立設成形体(ボス部)
32,42,52,62,72,82,92,102…台座
33,43,53,63,73,83,93,103…湯道
35,45,55,65,75,85,95,105…射出ゲート
37,47,57,67,77,87,97…湯口
Claims (10)
- 前処理された金属形状物(20)と、この金属形状物(20)の一方の面に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体(30、40、50、60)であって、
前記熱可塑性樹脂形状物は、台座(32、42、52、62)と、この台座から立設された立設成形体(31、41、51、61)とを備えたものであり、
前記台座に2つ以上の湯口(37、47、57、67)を介して連通し、射出ゲート(35、45、55、65)から射出され、溶融している熱可塑性樹脂を前記立設成形体(31、41、51、61)に流入させる湯道(33、43、53、63)を設け、
前記立設成形体の中心を通る直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に、前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性樹脂がほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項1に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記湯道(43)は、分岐部(46)によって途中で二股に分岐されているものであり、
前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第1の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、
前記湯口から流出する前記熱可塑性樹脂の樹脂流の方向を利用して、前記第1の直線と直交し前記立設成形体の中心を通る第2の直線の方向において、前記射出ゲート(45)より遠い側の前記立設成形体(41)に優先的に流入しやすくなるように誘導し、
前記第1の直線及び前記第2の直線に対して、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項1に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記湯道(63)は、途中で二股に分岐され、
前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第1の直線及びこの第1の直線と直交する第2の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、
前記第1の直線及び前記第2の直線に対して、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項3に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記湯道(63)が、前記第1の軸線に対して対称な形状に形成されているものである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項1に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記射出ゲート(55)及び前記湯道(53)は各々一対形成されているものであり、
一対の前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性樹脂が、ほぼ対称に形成されている一対の前記湯口(57)から前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項1に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第1の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、
前記台座(32)と前記湯口(33)との連通部近傍に切り欠き部(36)が形成されており、
前記切り欠き部(36)は、前記熱可塑成樹脂の樹脂流を利用して、前記第1の直線と直交する前記立設成形体(31)の中心を通る第2の直線の方向において、前記立設成形体(31)の前記射出ゲート(35)より遠い側に優先的に流入しやすく誘導しているものであり、
前記第1の直線及び前記第2の直線に対して、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体(31)の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 前処理された金属形状物(20)と、この金属形状物(20)の一方の面に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体(70)であって、
前記熱可塑性樹脂形状物は、台座(72)と、この台座(72)から立設された立設成形体(71)とを備えた形状であり、
前記台座(72)の根元の外周線に接しているように、かつ、前記台座(72)と連通可能に設けられ、射出ゲート(75)から射出され、溶融している熱可塑性樹脂を前記立設成形体に流入させる湯道(73)を備え、
前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体(71)に回転運動しながら流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記立設成形体が、ボスである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記立設成形体が、リブである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載された金属と樹脂の複合体を製造するための方法であって、
前処理をした金属形状物(20)を一方の射出成形用金型(11、11a)及び/又は他方の射出成型用金型(15、15a)にインサートし、
前記一方の射出成形用金型(11、11a)と前記他方の射出成形用金型(15、15a)とを固定して、台座(32、42、52、62、72)と、この台座(32、42、52、62、72)から立設された立設成形体(31、41、51、61、71)とを備えた熱可塑性樹脂形状物を、前記金属形状物(20)に一体に接合するためのキャビティ(25)を形成し、
前記射出成形用金型の射出ゲート(35、45、55、65、75)から前記キャビティ(25)に前記熱可塑性樹脂を射出し、
前記熱可塑性樹脂を、前記立設成形体(31、41、51、61、71)の中心を通る直線に対して、前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、又は回転させながら流入させ、
前記金属形状物(20)の一方の面に前記熱可塑性樹脂を射出成形により一体に接合した
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体の製造方法。
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