JP2011079278A - Device for molding resin molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂成型の際、成形品の表面に形成されるウエルドラインの発生を未然に防ぐことができる、樹脂成形品の成形装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for molding a resin molded product that can prevent the occurrence of a weld line formed on the surface of the molded product during resin molding.
一般的な樹脂成形品を形成する装置として、雄金型と雌金型とを備え、この雄金型と雌金型との間に形成されたキャビティ内に、高温で溶融した樹脂材料を射出して固化し、成形品を形成する射出成形装置が知られている。このような射出成形装置においては、樹脂材料の射出時に金型を所定の温度に加熱する加熱装置と、キャビティ内に射出された樹脂材料の固化時に金型を冷却する冷却装置とが具備されている。 As a device for forming general resin molded products, a male mold and a female mold are provided, and a resin material melted at a high temperature is injected into a cavity formed between the male mold and the female mold. Then, an injection molding apparatus that solidifies and forms a molded product is known. Such an injection molding apparatus includes a heating device that heats the mold to a predetermined temperature when the resin material is injected, and a cooling device that cools the mold when the resin material injected into the cavity is solidified. Yes.
射出成形装置の従来技術として、成形品の変形や転写ムラを極力無くして、成形時間の短縮を図るために、雌金型部におけるキャビティに近い部位に、このキャビティに沿って熱媒体通路を形成し、熱媒体通路内に加熱媒体である熱い蒸気や冷却媒体である冷却水を流して雌金型部のキャビティ形成面側を加熱又は冷却できるようにするとともに、雄金型部にガス注入路を形成し、加圧ガスをキャビティ内に供給できるようにした射出成形装置がある(特許文献1参照)。この特許文献1に記載の射出成形装置は、雌金型の熱媒体通路内に熱媒体を供給して雌金型のキャビティ形成面側を加熱して昇温を開始させ、所定の温度で昇温を停止した後、溶融した合成樹脂の所定量をキャビティ内に射出し、この射出を終了した後に加圧ガスを合成樹脂裏面と雄金型のキャビティ形成面との間に注入して、合成樹脂の表面を雌金型のキャビティ形成面へ押し付けて保圧し、加圧ガスにより保圧を行いつつ、雌金型の熱媒体通路内に冷却媒体を供給して雌金型のキャビティ形成面側の合成樹脂を硬化させ、合成樹脂がある程度硬化したら加圧ガスを射出成形装置外へ排出し、その排出を終えると合成樹脂裏面と雄金型のキャビティ形成面との間に冷却気体を注入する。キャビティ内に射出された合成樹脂の表面を加圧ガスで雌金型のキャビティ形成面へ押し付けて保圧するから、成形品の表面におけるひけの発生が抑制されると共に転写性が向上し、外観不良の問題が極力解消されるとされている。
As a conventional technology for injection molding equipment, a heat medium passage is formed along the cavity in the part close to the cavity in the female mold part in order to minimize deformation and transfer unevenness of the molded product and shorten the molding time. In addition, it is possible to heat or cool the cavity forming surface side of the female mold part by flowing hot steam as a heating medium or cooling water as a cooling medium in the heat medium passage, and a gas injection path to the male mold part. There is an injection molding apparatus in which a pressurized gas can be supplied into a cavity (see Patent Document 1). The injection molding apparatus described in
また、射出を行うに先立ち金型を加熱し、射出完了と同時に金型を冷却することができるように、射出成型機における固定キャビティ金型と可動コア金型のうち、いずれか一方又は両方を中間金型と金型支持板とで構成して、中間金型に加熱手段を、金型支持板に冷却手段を設けた射出成形機用金型装置がある(特許文献2参照)。この特許文献2に記載の射出成形機用金型装置は、溶融射出材料の注入の際に、キャビティ面及びコア面の温度を適切に維持して、優れた流動性及び転写性を確保し、注入の完了と同時に金型を急速に冷却することができるので、射出成形のサイクルタイムが短縮させることができるとされている。
In addition, either or both of the fixed cavity mold and the movable core mold in the injection molding machine can be heated so that the mold can be heated prior to injection and the mold can be cooled simultaneously with the completion of injection. There is a mold apparatus for an injection molding machine that includes an intermediate mold and a mold support plate, and has a heating means in the intermediate mold and a cooling means in the mold support plate (see Patent Document 2). The mold apparatus for an injection molding machine described in
しかしながら、一般的の射出成形装置では、2個以上のゲートがあったり、成形品に孔があったりする場合に、溶解した樹脂の流れが合流した位置等にウエルドラインと呼ばれる外観不良が発生することがある。このウエルドラインは、溶解した樹脂材料同士が合流した合流点で、成形品の表面に線状又はひび割れ状に形成されるもので、図3の模式的な斜視図に示すように、成形品33の長さ方向に形成されるウエルドラインA(図3(a)参照)や、成形品34に穿孔した開口部35の周囲に複数発生するウエルドラインB(図3(b)参照)等がある。
However, in a general injection molding apparatus, when there are two or more gates or there are holes in the molded product, an appearance defect called a weld line occurs at a position where the melted resin flows merge. Sometimes. This weld line is a joining point where melted resin materials join together, and is formed in a linear or cracked shape on the surface of the molded product. As shown in the schematic perspective view of FIG. There are a weld line A (see FIG. 3A) formed in the length direction, and a plurality of weld lines B (see FIG. 3B) generated around the opening 35 drilled in the molded
このウエルドラインが成形品の表面に形成されると外観を損なうため、意匠性が重要視される家電製品や車両、また装飾品等では致命的な欠陥となる。また、ウエルドラインが生じた成形品を表面塗装する際には、このウエルドラインが生じた領域で塗料の塗布モレが発生することがある。 If this weld line is formed on the surface of a molded product, the appearance is impaired, and this is a fatal defect in home appliances, vehicles, decorative products, etc. where design is important. In addition, when a molded product having a weld line is coated on the surface, there may be a case where coating of the paint is generated in the region where the weld line is generated.
ここにおいて、特許文献1の射出成形装置及び特許文献2の射出成形機用金型装置は、いずれも転写性を向上させることは可能であるが、ウエルドラインの解消を目的とするものではないため、ウエルドラインの解消には十分でなかった。
Here, both the injection molding apparatus of
本発明は、上記の問題を有利に解決するもので、樹脂成型の際にウエルドラインの発生を未然に防ぐことができる樹脂成形品の成形装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problem advantageously, and an object of the present invention is to provide a molding apparatus for a resin molded product that can prevent the occurrence of a weld line during resin molding.
本発明の樹脂成形品の成形装置は、金型を加熱する加熱装置と、加熱後の金型を冷却する冷却装置とを具備する樹脂成形品の成形装置において、前記加熱装置は、キャビティを形成する金型表面の近傍であって、ウエルドラインが発生する箇所に、加熱手段を配設したことを特徴とする。 The resin molded product molding apparatus of the present invention is a resin molded product molding apparatus comprising a heating device for heating a mold and a cooling device for cooling the heated mold, wherein the heating device forms a cavity. The heating means is disposed in the vicinity of the surface of the mold to be welded and where the weld line is generated.
この加熱装置は、加熱手段と、この加熱手段を加熱するヒータ部と、このヒータ部を覆う熱伝導体と、この熱伝導体を保持する断熱板とを備えることができる。 The heating device can include a heating unit, a heater unit that heats the heating unit, a heat conductor that covers the heater unit, and a heat insulating plate that holds the heat conductor.
また、加熱手段と金型とが、ハンダ付けにて密着されていることが好ましく、更に、加熱手段の周囲に断熱材を被覆することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the heating means and the metal mold are in close contact with each other by soldering, and it is preferable to coat a heat insulating material around the heating means.
上記熱伝導体は、銅、銀、真鍮及びアルミのうち、いずれか一種の熱伝導性素材で形成されていることが好ましい。 The heat conductor is preferably made of any one of heat conductive materials of copper, silver, brass and aluminum.
本発明によれば、加熱装置が加熱手段を、キャビティを形成する金型表面近傍であって、ウエルドラインが発生する箇所に配設することで、樹脂成型の際、ウエルドラインの発生を未然に防ぐことができる。 According to the present invention, the heating device arranges the heating means in the vicinity of the mold surface forming the cavity and at the place where the weld line is generated. Can be prevented.
また、加熱手段と金型とをハンダ付けにて密着させることで、キャビティ近傍の金型をより効率よく加熱することができる。 Moreover, the mold in the vicinity of the cavity can be heated more efficiently by bringing the heating means and the mold into close contact with each other by soldering.
以下、本発明の樹脂成形品の成形装置における実施の形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a molding apparatus for a resin molded product according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2にそれぞれ断面図で示す本発明の一実施形態に係る樹脂成形品の成形装置10は、射出成形装置1に適用したものである。射出成形装置1は、射出成形装置1の雄金型2と雌金型3との間に形成されたキャビティ30内に、高温で溶融した樹脂材料を射出して成形品を形成する。射出成形装置1は、雄金型2及び/又は雌金型3を加熱する通常の加熱装置と、加熱後の雄金型2及び/又は雌金型3を冷却する通常の冷却装置とを具備することもできるが、図1及び図2では、このような通常の加熱装置及び冷却装置は、図示を省略している。
A resin molded
射出成形装置1に本実施形態の成形装置10を適用することにより、特に、樹脂成型の際、ウエルドラインの発生を未然に防ぐことが可能となる。以下、詳述する。
By applying the
図1に示した本実施形態の成形装置10は、雄金型2及び/又は雌金型3を局所的に加熱するための加熱装置11と、加熱装置11によって局部的に加熱された後の金型を冷却する冷却装置20とを具備するものである。この成形装置10の加熱装置11及び冷却装置12は、雌金型3側に配設した例を示しているが、本発明の樹脂成型品の成形装置は、図示した例に限定されず、キャビティを形成する金型表面の近傍であって、ウエルドラインが発生する箇所に、後述する加熱手段を配設することが可能であれば、雄金型2に設けてもよく、また、雄金型2と雌金型3との両方に設けてもよい。
The
図1のII−II線で切断した本実施形態の成形装置10の断面図、すなわち成形装置10の長手方向断面図を図2に示す。図2から分かるように、雄金型2と雌金型3との間に形成されるキャビティ30の中央部近傍に、溶解した樹脂材料31、31´同士が合流した合流点のウエルドラインAが発生している。そこで、このウエルドラインが発生している領域に亘って加熱できるように、本発明の実施形態の成形装置10は、このウエルドラインが発生している箇所近傍に、このウエルドラインに沿って配設されている。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
成形装置10の加熱装置11は、図1に示すように、円筒形状を有し、その先端部が、ウエルドラインAが形成されているキャビティに面した雌金型3の表面近傍に位置するように複数個が配設された加熱手段15と、この加熱手段15を加熱する円筒形状のヒータ部12と、ヒータ部12を覆い、かつ、加熱手段15の基端部と接する熱伝導体13と、矩形断面の匡体を形成し、この匡体内にヒータ部12及び熱伝導体13を収容して保持する断熱板14とを備える。加熱手段15は、一部の断熱板14を貫通している。
As shown in FIG. 1, the
加熱手段15は、熱源(図示せず)からの伝熱より加熱されるヒータ部12の熱を雌金型3に伝導し、キャビティ30近傍の金型を所定の加熱温度、例えば約150℃まで加熱させるものである。なお、ヒータ部12は自ら発熱するものであってもよい。この加熱手段15は筒状に形成されており、熱伝導性の高い銅、銀、真鍮、アルミ等の素材で形成されている。また、加熱手段15の基端は熱伝導体13に結合されており、先端16はキャビティ30の近傍に配置されている。
The heating means 15 conducts the heat of the
また特に、熱伝導体13が、銅、銀、真鍮、アルミのうちいずれか一種の熱伝導性素材で形成されることが好ましいのは、この素材を銅、銀、真鍮、アルミ等の素材で形成することで、加熱手段15への熱伝導性を向上させることができるからである。
In particular, it is preferable that the
また特に、加熱手段15の先端16は、キャビティ30の近傍において雌金型3とハンダ付けにて密着されている。加熱手段15の先端16を高温で加熱させることで、加熱手段15の先端16と雌金型3とがハンダ17により密着状態で接着される。そのことにより、熱伝導体13の熱が効率よく加熱手段15の先端16まで伝わり、キャビティ30の近傍の雌金型3を短時間で所定の加熱温度、例えば150℃まで昇温させることができる。
In particular, the
また、加熱手段15の周囲には断熱材18が被覆されている。断熱材18の素材としては、耐熱性、耐久性に優れたグラスウール、石綿、ベークライト等の素材を用いることが好ましい。加熱手段15の周囲を断熱材18で被覆することで、加熱手段15から雌金型3への不要な熱伝導を抑えることができ、加熱後の金型を冷却する冷却装置20の冷却効率を向上させることができる。
In addition, a
冷却装置20は、加熱装置11により加熱された後の雌金型3の加熱手段15近傍を冷却し、キャビティ30内の合成樹脂材料31を固化させるもので、成形装置10内に具備され、冷媒を流通させる導管を含む冷却部21と、冷却部21の導管に連結され、雌金型3の表面近傍まで延びる複数の冷却パイプ22とで構成されている。
The
次に、本発明の樹脂成形品の成形装置において、樹脂成形品を成形する方法を説明する。 Next, a method of molding a resin molded product in the resin molded product molding apparatus of the present invention will be described.
まず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、プラスチック樹脂等の合成樹脂材料31を高温で溶融し、合成樹脂材料31を複数のゲートを通して複数方向から雄金型2と雌金型3との間に形成されたキャビティ30内に射出する。この際、図2に示すように、溶解した樹脂材料同士が合流した合流点でウエルドラインAが発生する
First, a
次に、熱源(図示せず)により加熱装置11のヒータ部12を加熱し、加熱手段15に伝熱させて、この加熱手段15の先端16が位置するキャビティ30の近傍を約150℃まで加熱させる。そのことにより、樹脂同士が完全に溶解する前に発生するウエルドラインAを溶融することができる。
Next, the
合成樹脂材料31がある程度固化した後、冷却装置20の冷却部21に冷却源(図示せず)から冷媒を導入し、冷却パイプ22を冷却させて雌金型3を冷やし、固化された成形品32をキャビティ30から取り出す。
After the
上記一連の成形工程において、加熱装置11の加熱手段15を、キャビティ30の近傍であって、ウエルドラインAの発生箇所に配設することで、樹脂成型の際、ウエルドラインの発生を未然に防ぐことができる。
In the above-described series of molding steps, the heating means 15 of the
また、加熱手段15と雌金型3とをハンダ17にて密着させることで、キャビティ30近傍の雌金型3をより効率よく加熱することができる。なお、本発明の樹脂成形品の成形装置10において、射出成形装置1内に、キャビティ30内を真空状態に保持する真空装置を具備することもできる。
Moreover, the female die 3 in the vicinity of the
更に、冷却装置20の冷却パイプ22を、キャビティ30の近傍であって、ウエルドラインAの発生箇所に配設された加熱手段15の近傍に局所的に配設することで、キャビティ30内に射出された合成樹脂材料31の冷却する時に、ウエルドラインAが発生し、加熱手段15により溶融させた箇所の冷却を、それ以外の部分の冷却との関係で適切な速さとなるように冷却制御することができるので、新たな不具合を招くことなく良好な成形品を得ることができる。
Further, the cooling
以上、図面を用いて本発明の樹脂成形品の成形装置の実施形態を説明したが、本発明の樹脂成型品の成形装置は、図示した実施形態に限定されず、明細書及び図面に記載された範囲で幾多の変形が可能である。また、図1及び図2では、図3(a)のウエルドラインAに対応した樹脂成形品の成形装置の実施形態を説明したが、図3(b)に示したウエルドラインBについても、本発明に従い、キャビティを形成する金型表面の近傍であって、ウエルドラインBが発生する箇所に、加熱手段を配設する構成とすることにより、樹脂成型の際、このウエルドラインBの発生を未然に防ぐことができる。 As mentioned above, although embodiment of the shaping | molding apparatus of the resin molded product of this invention was described using drawing, the shaping | molding apparatus of the resin molded product of this invention is not limited to illustrated embodiment, It describes in specification and drawing. Many variations are possible within a certain range. 1 and 2, the embodiment of the molding apparatus for the resin molded product corresponding to the weld line A in FIG. 3A has been described. However, the weld line B shown in FIG. According to the present invention, by forming a heating means in the vicinity of the mold surface forming the cavity and where the weld line B is generated, the weld line B is not generated during resin molding. Can be prevented.
1 射出成形装置
2 雄金型
3 雌金型
10 成形装置
11 加熱装置
12 ヒータ
13 熱伝導体
14 断熱材
15 加熱手段
16 先端
17 ハンダ
18 断熱材
20 冷却装置
21 冷却部
22 冷却パイプ
30 キャビティ
31 樹脂材料
32 成形品
33 成形品
34 成形品
35 開口部
A ウエルドライン
B ウエルドライン
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JP2009235351A JP2011079278A (en) | 2009-10-09 | 2009-10-09 | Device for molding resin molded article |
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Cited By (1)
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JP2012106470A (en) * | 2010-10-25 | 2012-06-07 | Sony Corp | Local heating device and molding apparatus |
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2009
- 2009-10-09 JP JP2009235351A patent/JP2011079278A/en active Pending
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