JP2017205942A - Molding method and device for foam molded article - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To mold a foam molded article having fine and uniform foam cells at high efficiency.SOLUTION: A stock area 34 for storing a molten foamable resin material is arranged in front of screw 16 inside of a barrel 15, measuring of the resin material stored in the stock area 34 is conducted with controlling temperature of the resin material, screw 16 is advanced, the resin material is filled in a mold, the resin material of a predetermined stock amount is left in the stock area and pressure of the resin material remained in the stock area 34 is controlled when injection is completed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、発泡成形品の成形方法および装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a method and an apparatus for molding a foam molded article.

射出成形機での成形法には、種々の成形法があるが、近年注目されている成形法に発泡成形法がある。発泡成形品では、微細な空隙をもつ発泡セルが無数に形成された組織になるので、成形品の軽量化や断熱性などの特性を付加することができる。   There are various molding methods as molding methods in an injection molding machine, and a foam molding method has been attracting attention in recent years. In the foam-molded product, the foamed cell having fine voids is formed into an infinite number of structures, and thus characteristics such as weight reduction and heat insulation of the molded product can be added.

最近では、自動車の燃費規制の世界的な強化を背景にして、自動車部品を発泡成形品に幅広く置き換えることで、車体の軽量化を実現するようになってきており、自動車部品の成形に発泡成形を適用することが加速している。   Recently, against the backdrop of stricter fuel economy regulations for automobiles worldwide, automobile parts have been widely replaced with foam molded products to reduce the weight of automobile bodies. Applying is accelerating.

発泡成形では、射出装置で樹脂材料の計量と射出が行われる。
計量工程では、バレル内で発泡剤を含む樹脂材料の溶融が行われ、スクリュを回転させながら後退させることによって、溶融樹脂をスクリュ前方に溜める計量が行われる。射出工程では、スクリュが前進して溶融樹脂は金型内のキャビティに充填される。その後、充填した溶融樹脂を発泡させるために、金型の寸開き(コアバック)を行い、キャビティ容積を拡大させる。
In foam molding, measurement and injection of a resin material are performed by an injection device.
In the measuring step, the resin material including the foaming agent is melted in the barrel, and the screw is retracted while rotating, whereby the molten resin is stored in front of the screw. In the injection process, the screw advances and the molten resin is filled into the cavity in the mold. Thereafter, in order to foam the filled molten resin, the mold is opened (core back) to expand the cavity volume.

高品質の発泡成形品を成形するには、成形品の組織を構成する発泡セルが微細でかつ均一になることが必要である。成形品の発泡をコントロールするために、従来から様々な方法が行われている。たとえば、コアバックをするタイミングを調整する方法や、計量された溶融樹脂の加熱バレル内での滞留時間を調整する方法(特許文献1)などがある。   In order to mold a high quality foamed molded product, it is necessary that the foamed cells constituting the structure of the molded product be fine and uniform. Various methods have been conventionally used to control foaming of a molded product. For example, there are a method of adjusting the timing of core back and a method of adjusting the residence time of the measured molten resin in the heating barrel (Patent Document 1).

特開2010−162751号公報JP 2010-162751 A

発泡セルの微細均一化には、加熱バレル内での溶融樹脂の温度や圧力が重要な要素になっている。
発泡セルの大きさが不揃いになり品質を低下させる原因には、計量完了後の溶融樹脂の熱量不足や温度の不均一(不安定)が関係している。例えば、成形不良対策のために樹脂温度の設定を低くして成形する場合には、熱量不足によって発泡剤からの発泡ガス発生が抑制され、金型内での均一な発泡性を阻害することがある。
The temperature and pressure of the molten resin in the heating barrel are important factors for making the foam cells fine and uniform.
The causes of uneven foam cell sizes and reduced quality are related to the lack of heat of the molten resin after measurement and uneven temperature (unstable). For example, when molding with a low resin temperature setting as a countermeasure against molding defects, the generation of foaming gas from the foaming agent is suppressed due to insufficient heat, and uniform foamability in the mold may be hindered. is there.

また、溶融樹脂を金型に射出する前に、計量された溶融樹脂の一部が減圧によってバレル内で発泡してしまう場合も、発生したガスが均一な発泡を阻害し発泡セルを不均一とさせる原因になる。   In addition, even when a part of the measured molten resin is foamed in the barrel by decompression before the molten resin is injected into the mold, the generated gas inhibits uniform foaming and makes the foam cell non-uniform. Cause it.

とりわけ、自動車部品の製造にみられるように、ハイサイクル(短いサイクル)で、しかも成形不良(ヤケ)対策等のために樹脂温度が低く設定される発泡成形では、発泡セルの微細均一化が困難になるケースが多い。   In particular, as seen in the manufacture of automobile parts, it is difficult to make the foam cells fine and uniform in foam molding where the resin temperature is set low to prevent high molding (short cycle) and molding defects (discoloration). There are many cases.

本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、発泡セルが微細にかつ均一になった発泡成形品を高効率良く成形できるようにする発泡成形品の成形方法および装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is a method for molding a foam molded product that enables highly efficient molding of a foam molded product in which foam cells are fine and uniform. And to provide an apparatus.

前記の目的を達成するために、本発明に係る発泡成形品の成形方法は、バレル内部のスクリュ前方に、溶融した発泡性の樹脂材料を溜めておくストック領域を設定し、前記ストック領域に溜められた前記樹脂材料をその温度を制御しながら前記樹脂材料の計量を行い、 前記スクリュを前進させ、樹脂材料を金型内に充填し、所定のストック量の樹脂材料を前記ストック領域に残し、射出完了時には前記ストック領域に溜まっている樹脂材料の圧力を制御することを特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, a method for molding a foam molded product according to the present invention sets a stock area for storing a molten foamable resin material in front of a screw inside a barrel, and stores the stock area in the stock area. The resin material is weighed while controlling its temperature, the screw is advanced, the resin material is filled in a mold, and a predetermined stock amount of resin material is left in the stock region, When the injection is completed, the pressure of the resin material accumulated in the stock region is controlled.

また、本発明に係る発泡成形品の射出装置は、発泡性の樹脂材料が投入されるバレルと、 前記バレル内に収容されるスクリュと、前記スクリュを回転駆動する回転駆動部と、前記スクリュを軸方向に前進、後退させる直動駆動部と、を備え、バレル内部のスクリュ前方には、溶融した発泡性の樹脂材料を溜めておくストック領域が設定され、前記ストック領域に溜められた樹脂材料の温度を制御する加熱手段と、前記ストック領域に溜められた樹脂材料の圧力を制御する圧力制御手段と、を有することを特徴とするものである。   An injection apparatus for a foam molded product according to the present invention includes a barrel into which a foamable resin material is charged, a screw accommodated in the barrel, a rotation drive unit that rotationally drives the screw, and the screw. A linear drive unit that moves forward and backward in the axial direction, and a stock area for storing a molten foamable resin material is set in front of the screw inside the barrel, and the resin material stored in the stock area And a pressure control means for controlling the pressure of the resin material stored in the stock region.

本発明の成形方法を実施するのに使用される射出成形機の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the injection molding machine used in order to implement the shaping | molding method of this invention. 図1の射出成形機の射出装置が有するバレルの先端側の縦断面を示す図である。It is a figure which shows the longitudinal cross-section of the front end side of the barrel which the injection apparatus of the injection molding machine of FIG. 1 has. 図2のバレル内でスクリュ前方にあるストック部に溶融樹脂を溜めた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which accumulated the molten resin in the stock part in front of a screw in the barrel of FIG. 計量工程においてスクリュの位置の変化(図4(a))と、溶融樹脂の圧力の変化(図4(b))を示す図である。It is a figure which shows the change (FIG.4 (a)) of the position of a screw in a measurement process, and the change (FIG.4 (b)) of the pressure of molten resin. 計量工程においてスクリュが後退している間のチェックリングの位置を示す図である。It is a figure which shows the position of a check ring while the screw is retracting | retreating in a measurement process. 射出工程においてスクリュの位置の変化(図6(a))と、溶融樹脂の圧力の変化(図6(b))を示す図である。It is a figure which shows the change (FIG. 6 (a)) of the position of a screw in an injection process, and the change (FIG.6 (b)) of the pressure of molten resin. 本発明の成形方法を実施して得た発泡成形品の実施例の断面写真を示す。The cross-sectional photograph of the Example of the foaming molded article obtained by implementing the shaping | molding method of this invention is shown.

以下、本発明による発泡成形品の成形方法および装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態による射出成形機(成形装置)10の構成の概要を示す図である。図1において、参照番号12は射出成形機の射出装置全体を示す。参照番号14は射出成形機の型締装置を示している。
Hereinafter, an embodiment of a molding method and apparatus for a foam molded product according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of an injection molding machine (molding apparatus) 10 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 12 indicates the entire injection apparatus of the injection molding machine. Reference numeral 14 denotes a mold clamping device of an injection molding machine.

射出装置12のバレル15には、スクリュ16が回転自在でかつ軸方向に移動可能に挿入されている。成形材料(樹脂および発泡剤)は、ホッパ17からバレル15内に投入される。   A screw 16 is inserted into the barrel 15 of the injection device 12 so as to be rotatable and movable in the axial direction. The molding material (resin and foaming agent) is put into the barrel 15 from the hopper 17.

射出装置12では、計量用モータ18によりスクリュ16を回転させ、樹脂の溶融と混練をしながら、樹脂をバレル15の前方に溜めることで、計量が行われる。バレル15の前方に溜められた樹脂は、射出用モータ19およびボールねじ機構20によってスクリュ16を前進させることで、ノズル21から固定金型22と移動金型23によって形成されたキャビティに充填される。   In the injection device 12, the screw 16 is rotated by the metering motor 18, and the resin is accumulated in the front of the barrel 15 while the resin is melted and kneaded. The resin stored in front of the barrel 15 is filled into a cavity formed by the fixed mold 22 and the moving mold 23 from the nozzle 21 by advancing the screw 16 by the injection motor 19 and the ball screw mechanism 20. .

次に、型締装置14の概要について、図1を参照しながら説明する。
型締装置14の一端側には、固定ダイプレート24が設けられ、他端側には、リンクハウジング25が設置されている。固定ダイプレート24と、リンクハウジング25の間には、移動ダイプレート26が移動可能に設置されている。固定ダイプレート24には固定金型22が取り付けられ、移動ダイプレート26には移動金型23が取り付けられており、固定金型22と移動金型23とによって金型27が構成され、内部にキャビティが形成されている。固定ダイプレート24とリンクハウジング25は、複数の(例えば、4本の)図示しないタイバーによって連結されている。
この実施形態では、金型の開閉動作、型締め動作を行う機構して、公知のトグルリンク機構30が用いられている。
Next, an outline of the mold clamping device 14 will be described with reference to FIG.
A fixed die plate 24 is provided on one end side of the mold clamping device 14, and a link housing 25 is installed on the other end side. A movable die plate 26 is movably installed between the fixed die plate 24 and the link housing 25. A fixed mold 22 is attached to the fixed die plate 24, and a movable mold 23 is attached to the movable die plate 26. The fixed mold 22 and the movable mold 23 constitute a mold 27. A cavity is formed. The fixed die plate 24 and the link housing 25 are connected by a plurality of (for example, four) tie bars (not shown).
In this embodiment, a publicly known toggle link mechanism 30 is used as a mechanism for performing a mold opening / closing operation and a mold clamping operation.

次に、図2はバレル15の先端側の縦断面を示す図である。
スクリュ16の先端には、軸部31を介してスクリュチップ32が取り付けられている。軸部31の外側には、溶融樹脂の逆流を防止するチェックリング33が設けられている。スクリュ16の先端にはスペーサリング35が設けられており、射出時にスクリュ16が前進すると、チェックリング33の後端がスペーサリング35に押し付けられて、樹脂通路が閉鎖され、逆流が防止されるようになっている。また、チェックリング33には、スクリュ16の逆回転によっても閉鎖可能な機構を有するチェックリングが用いられている。
Next, FIG. 2 is a view showing a longitudinal section on the tip side of the barrel 15.
A screw chip 32 is attached to the tip of the screw 16 via a shaft portion 31. A check ring 33 that prevents the backflow of the molten resin is provided outside the shaft portion 31. A spacer ring 35 is provided at the tip of the screw 16, and when the screw 16 advances during injection, the rear end of the check ring 33 is pressed against the spacer ring 35 to close the resin passage and prevent backflow. It has become. The check ring 33 is a check ring having a mechanism that can be closed by reverse rotation of the screw 16.

図2に示されるように、バレル15の内部において、スクリュチップ32の前方に形成される空間は、溶融樹脂が溜められるストック部(ストック領域)34である。本実施形態では、ストック部34には、ストック量として最低限1ショット分、好ましくは複数ショット分の溶融樹脂が溜められた状態で計量工程、射出工程が繰り返される。これについてはさらに後述する。   As shown in FIG. 2, the space formed in front of the screw tip 32 inside the barrel 15 is a stock portion (stock region) 34 in which molten resin is stored. In the present embodiment, the metering process and the injection process are repeated in the stock section 34 in a state where molten resin for at least one shot, preferably a plurality of shots, is stored as a stock amount. This will be further described later.

バレル15の先端部外周には、ストック部34内の溶融樹脂を専用に加熱するストック部加熱ヒータ38が、樹脂を溶融するためにバレル15を加熱する加熱ヒータ17とは別に設けられている。   On the outer periphery of the tip of the barrel 15, a stock portion heater 38 that heats the molten resin in the stock portion 34 exclusively is provided separately from the heater 17 that heats the barrel 15 to melt the resin.

通常の加熱ヒータ17は、幅の広い円筒状のヒータである。これに対して、ストック部加熱ヒータ38は、複数のリング状ヒータ39がストック部34の全領域を囲むように配列されたヒータ群から構成されている。また、バレル15の先端部には、ストック部34に溜められた溶融樹脂の温度を検出する熱電対などからなる温度検出器41が複数箇所に配置されている。   The normal heater 17 is a wide cylindrical heater. On the other hand, the stock portion heater 38 includes a heater group in which a plurality of ring heaters 39 are arranged so as to surround the entire region of the stock portion 34. In addition, temperature detectors 41 including thermocouples for detecting the temperature of the molten resin stored in the stock portion 34 are arranged at a plurality of locations at the tip of the barrel 15.

成形装置の制御装置42は、ストック部34に溜められた溶融樹脂の温度を制御する樹脂温度制御部44を有している。樹脂温度制御部44は、温度検出器41で検出された樹脂温度がフィードバックされ、任意のリング状ヒータ39を加熱して樹脂温度を設定された温度に保つようになっている。   The control device 42 of the molding apparatus has a resin temperature control unit 44 that controls the temperature of the molten resin stored in the stock unit 34. The resin temperature control unit 44 feeds back the resin temperature detected by the temperature detector 41 and heats an arbitrary ring-shaped heater 39 to keep the resin temperature at a set temperature.

また、ストック部34に溜められている溶融樹脂の圧力は、スクリュ16を前進、後退させるボールねじ機構に設けられた圧力検出部45(図1参照)によって検出される。検出された溶融樹脂の圧力は、制御装置42が有する樹脂圧力制御部46にフィードバックされ、設定された圧力になるように射出用モータ19を介してスクリュ16を微動させることができるようになっている。   Further, the pressure of the molten resin stored in the stock section 34 is detected by a pressure detection section 45 (see FIG. 1) provided in a ball screw mechanism that moves the screw 16 forward and backward. The detected pressure of the molten resin is fed back to the resin pressure control unit 46 of the control device 42, so that the screw 16 can be finely moved through the injection motor 19 so as to become a set pressure. Yes.

本実施形態による発泡成形品の成形装置は、以上のように構成されるものであり、次に、この成形装置を使用して実施される発泡成形品の成形方法について説明する。   The foam molding product molding apparatus according to the present embodiment is configured as described above. Next, a foam molding product molding method implemented using the molding apparatus will be described.

ここで、図3は、バレル15内でスクリュ16前方にあるストック部34に溶融樹脂を溜めた状態を示す図である。
従来の成形方法では、計量工程で1ショット分(成形1回分)の溶融樹脂をスクリュ16の前方に溜め、射出工程ですべての溶融樹脂を射出する。
これに対して、本実施形態では、ストック部34には、最低限1ショット分の溶融樹脂があらかじめ溜められた状態で本格的な成形サイクルが開始される。
Here, FIG. 3 is a view showing a state in which the molten resin is stored in the stock portion 34 in front of the screw 16 in the barrel 15.
In the conventional molding method, one shot (one molding) of molten resin is stored in front of the screw 16 in the metering step, and all the molten resin is injected in the injection step.
On the other hand, in the present embodiment, a full-scale molding cycle is started in a state in which at least one shot of molten resin is stored in the stock section 34 in advance.

バレル15には、ストック部34内の溶融樹脂を専用に加熱するストック部加熱ヒータ38がストック部34を囲むように配置されているので、ストック部34に溜まっている溶融樹脂の温度は、ストック部加熱ヒータ38の加熱によって、設定されている射出樹脂温度に保持されている。   Since the stock portion heater 38 for heating the molten resin in the stock portion 34 is disposed in the barrel 15 so as to surround the stock portion 34, the temperature of the molten resin accumulated in the stock portion 34 is By the heating of the partial heater 38, the set injection resin temperature is maintained.

以後、図4、図5に示す計量工程、図6に示す射出工程は次のように実施される。
ここで図4は、計量工程においてスクリュ16の位置の変化(図4(a))と、溶融樹脂の圧力の変化(図4(b))を示す図である。
Thereafter, the weighing process shown in FIGS. 4 and 5 and the injection process shown in FIG. 6 are performed as follows.
Here, FIG. 4 is a diagram showing a change in the position of the screw 16 (FIG. 4A) and a change in the pressure of the molten resin (FIG. 4B) in the measuring step.

図4(a)において、一点鎖線で示すのがスクリュ16の計量開始位置で、実線がスクリュ16の計量完了位置である。
スクリュ16は回転しながら溶融樹脂を前方に送り、ストック部34には溶融樹脂が蓄積されていく。スクリュ16は、溜められた溶融樹脂の圧力によって後退し、その後退量に基づき計量が行われる。
In FIG. 4A, the one-dot chain line indicates the measurement start position of the screw 16, and the solid line indicates the measurement completion position of the screw 16.
As the screw 16 rotates, the molten resin is fed forward, and the molten resin is accumulated in the stock portion 34. The screw 16 is retracted by the pressure of the accumulated molten resin, and measurement is performed based on the retracted amount.

図5は、スクリュ16が後退している間のチェックリング33の位置を示す図である。
正回転するスクリュ16によって溶融樹脂が前方に送られるように、チェックリング33の後端とスペーサリング35の間には隙間Sができている。溶融樹脂は、矢印で示されるように、隙間Sからチェックリング33の内側を流れて前方に送られる。この間、樹脂圧力は、あらかじめ設定されている樹脂圧力Pcに維持されるように計量が行われる。
FIG. 5 is a view showing the position of the check ring 33 while the screw 16 is retracted.
A gap S is formed between the rear end of the check ring 33 and the spacer ring 35 so that the molten resin is fed forward by the positively rotating screw 16. The molten resin flows through the inside of the check ring 33 from the gap S and is sent forward as indicated by an arrow. During this time, measurement is performed so that the resin pressure is maintained at a preset resin pressure Pc.

その後、スクリュ16が計量完了位置に到達して計量は完了する。計量完了時点で、チェックリング33の後端とスペーサリング35の間には隙間Sが開いたままであると、そこから溶融樹脂が漏れて圧力が低下する可能性がある。そこで、本実施形態では、スクリュ16を逆回転させてチェックリング33で隙間を閉鎖させる。これによって、計量完了時点以後も、ストック部に溜められた溶融樹脂の圧力を保つことができる。
なお、計量完了時には、チェックリング33を閉鎖する際に樹脂圧力が低下する可能性がある。その場合には、スクリュ16をわずかに前進させて制御し、樹脂圧力Pcで一定に保持すればよい。
Thereafter, the screw 16 reaches the measurement completion position and the measurement is completed. If the gap S remains open between the rear end of the check ring 33 and the spacer ring 35 at the time of completion of measurement, molten resin may leak from the gap S and the pressure may drop. Therefore, in this embodiment, the screw 16 is rotated in the reverse direction and the gap is closed by the check ring 33. Thus, the pressure of the molten resin stored in the stock portion can be maintained even after the completion of measurement.
In addition, when the measurement is completed, the resin pressure may decrease when the check ring 33 is closed. In that case, the screw 16 may be slightly advanced and controlled to be kept constant at the resin pressure Pc.

他方、計量工程が行われる間、ストック部34には、それまで溜まっていた分の樹脂に加えて、新たに樹脂が流入してくることなる。計量工程の間も、ストック部加熱ヒータ38による加熱は続き、ストック部34全体として溶融樹脂の温度T1で一定になるように管理される。
なお、成形サイクルでは、以上のような計量工程と並行して成形品の冷却、型開き、成形品の取り出しが行われる。
On the other hand, while the weighing process is performed, in addition to the amount of resin that has been accumulated up to that point, a new resin flows into the stock section 34. During the measurement process, the heating by the stock portion heater 38 continues, and the stock portion 34 as a whole is managed so as to be constant at the temperature T1 of the molten resin.
In the molding cycle, the molded product is cooled, the mold is opened, and the molded product is taken out in parallel with the above-described measurement process.

次に、射出工程について、図6を参照して説明する。
図6は、射出工程においてスクリュ16の位置の変化(図6(a))と、溶融樹脂の圧力の変化(図6(b))を示す図である。なお、図6(b)では、図6(a)でのスクリュ16の位置変化の方向に合わせて、横軸の時間は右から左に進むようになっている。
Next, the injection process will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a change in the position of the screw 16 (FIG. 6A) and a change in the pressure of the molten resin (FIG. 6B) in the injection process. In FIG. 6B, the time on the horizontal axis advances from the right to the left in accordance with the direction of position change of the screw 16 in FIG.

図6(a)において、計量完了からスクリュ16が前進し、射出工程が開始される。これによって、ストック部34に溜められている溶融樹脂は金型27内(図2参照)に充填される。スクリュ16が前進している間は、チェックリング33の後端とスペーサリング35の間の隙間を閉鎖しており、溶融樹脂の逆流は防止されている。スクリュ16が1点鎖線で示す位置まで前進すると、1ショット分の溶融樹脂が金型27内に充填され、射出工程は完了する。
このような射出工程におけるストック部34内の樹脂圧力の変化を曲線100で示す。樹脂圧力は上昇を続け、射出圧力は射出完了時点でピークになる。その後、金型27は寸開され、コアバックが行われる。移動金型23がわずかに後退して、樹脂圧力が急激に低下し、充填された樹脂は発泡する。
In FIG. 6A, the screw 16 moves forward from the completion of the measurement, and the injection process is started. As a result, the molten resin stored in the stock portion 34 is filled into the mold 27 (see FIG. 2). While the screw 16 is moving forward, the gap between the rear end of the check ring 33 and the spacer ring 35 is closed, and the backflow of the molten resin is prevented. When the screw 16 moves forward to the position indicated by the one-dot chain line, one shot of molten resin is filled into the mold 27, and the injection process is completed.
A change in the resin pressure in the stock portion 34 in such an injection process is indicated by a curve 100. The resin pressure continues to rise and the injection pressure peaks at the completion of injection. Thereafter, the mold 27 is opened and core back is performed. The moving mold 23 is slightly retracted, the resin pressure is rapidly reduced, and the filled resin is foamed.

射出完了と同時に、ノズル21に設けられたシャットオフ弁47(図2参照)が閉じるが、それでもストック部34に溜まっている溶融樹脂の圧力は低下する。圧力が下がりすぎると、ストック部34内の溶融樹脂の一部が発泡してしまう可能性がある。   Simultaneously with the completion of injection, the shut-off valve 47 (see FIG. 2) provided in the nozzle 21 is closed, but the pressure of the molten resin accumulated in the stock portion 34 is still lowered. If the pressure is too low, a part of the molten resin in the stock part 34 may foam.

そこで、次のようにして、樹脂圧力を保持する。本実施形態では、射出完了時点でスクリュ16を完全に停止せずに、スクリュ16でストック部34の溶融樹脂を押して、発泡を抑制可能なあらかじめ設定した樹脂圧力Piで一定になるように樹脂圧力を保持する。この時、ノズル21にあるシャットオフ弁47は閉じている。こうして、射出工程が完了した以後は、ストック部34に溜まっている溶融樹脂の圧力は一定に保たれ、溶融樹脂の一部が発泡してしまうのを確実に防止することができる。   Therefore, the resin pressure is maintained as follows. In the present embodiment, the screw 16 is not stopped completely at the time of completion of injection, and the molten resin in the stock portion 34 is pushed by the screw 16 so that the resin pressure becomes constant at a preset resin pressure Pi that can suppress foaming. Hold. At this time, the shutoff valve 47 in the nozzle 21 is closed. Thus, after the injection process is completed, the pressure of the molten resin accumulated in the stock portion 34 is kept constant, and it is possible to reliably prevent a part of the molten resin from foaming.

また、射出工程の間およびその後も、ストック部加熱ヒータ38による加熱は続き、ストック部34に溜まっている溶融樹脂の温度はT1一定になるように管理される。
なお、以上のようにストック部34の樹脂圧力が保持されている間、金型では、成形品の冷却、型開き、成形品取り出しが行われる。
Further, during and after the injection process, the heating by the stock portion heater 38 continues, and the temperature of the molten resin accumulated in the stock portion 34 is controlled to be constant T1.
In addition, while the resin pressure of the stock part 34 is maintained as described above, in the mold, the molded product is cooled, the mold is opened, and the molded product is taken out.

以上のようにして、成形サイクルで計量、射出を繰り返す間、バレル15前方のストック部34では最低限1ショット分の溶融樹脂が常に溜められているので、温度、圧力とも安定した状態の溶融樹脂が金型27に射出される。
これによって、温度が不均一、あるいは熱量の不足したまま溶融樹脂が金型27に射出されることがなくなり、また、バレル15内で溶融樹脂の一部が発泡することも回避することができる。したがって、金型27内では、良好な条件の下で樹脂を発泡させ、均一かつ微細な発泡セルが形成された高品質の成形品を得ることができる。
As described above, while repeating the metering and injection in the molding cycle, at least one shot of molten resin is always stored in the stock portion 34 in front of the barrel 15, so that the molten resin is in a stable state in both temperature and pressure. Is injected into the mold 27.
This prevents the molten resin from being injected into the mold 27 while the temperature is not uniform or the amount of heat is insufficient, and it is also possible to avoid a part of the molten resin from foaming in the barrel 15. Therefore, in the mold 27, the resin can be foamed under favorable conditions, and a high-quality molded product in which uniform and fine foamed cells are formed can be obtained.

(実施例)
次に、本発明を実施して得た発泡成形品の実施例を図7に挙げて説明する。
実施例は、ポリプロピレンに発泡剤(炭酸水素ナトリウム)を3.5重量%添加したものを材料として、肉厚(1.8→2.7mm)の書類ケースを成形したものである。
(Example)
Next, an embodiment of a foam molded article obtained by carrying out the present invention will be described with reference to FIG.
In the example, a document case having a wall thickness (1.8 → 2.7 mm) was molded using a material obtained by adding 3.5% by weight of a foaming agent (sodium hydrogen carbonate) to polypropylene.

成形条件は、次の通りである。
射出速度 160[mm/s]
成形サイクル 35 [s]
発泡倍率 1.5倍
射出成形機 東芝機械製 EC350SX-17A(スクリュφ60)
図7には、ストック部の樹脂温度を200℃、220℃、240℃の各温度条件で成形した成形品の断面の写真が示されている。
なお、比較のために、同じ温度条件で従来方法(ストック部に溜めずに成形する方法)により成形したものを比較例として挙げている。
また、成形品について、サーモグラフィーを用いて温度分布を測定した結果も合わせて示す。
The molding conditions are as follows.
Injection speed 160 [mm / s]
Molding cycle 35 [s]
Expansion ratio 1.5 times
Injection machine Toshiba Machine EC350SX-17A (screw φ60)
FIG. 7 shows a photograph of a cross-section of a molded product formed by molding the resin temperature of the stock portion under each temperature condition of 200 ° C., 220 ° C., and 240 ° C.
In addition, what was shape | molded by the conventional method (method to shape | mold without accumulating in a stock part) on the same temperature conditions is given as a comparative example for the comparison.
In addition, the results of measuring the temperature distribution of the molded product using thermography are also shown.

以上のような実施例と比較例を対比すると、実施例ではいずれもセルが微細かつ均一で発泡状態の良好な成形品が得られたのに対して、比較例では、樹脂温度が低いと中割れの発生がみられた。このことから、本発明は、低い樹脂温度での発泡成形より有利であることが確認された。   Comparing the examples and comparative examples as described above, in the examples, the cells were fine and uniform, and a good foamed molded product was obtained. The occurrence of cracks was observed. From this, it was confirmed that the present invention is more advantageous than foam molding at a low resin temperature.

また、成形品の温度分布についても、同じ温度で温度分布のバラツキが少なくなっていることが確認され、このことが良好な発泡状態に寄与していると考えられる。   Further, regarding the temperature distribution of the molded product, it was confirmed that the variation in the temperature distribution was small at the same temperature, which is considered to contribute to a good foamed state.

10…射出成形機、12…射出装置、14…型締装置、15…バレル、16…スクリュ、17…ホッパ、18…計量用モータ、19…射出用モータ、21…ノズル、22…固定金型、23…移動金型、30…トグルリンク機構、32…スクリュチップ、33…チェックリング、34…ストック部、38…ストック部加熱ヒータ、39…リング状ヒータ、42…制御装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Injection molding machine, 12 ... Injection apparatus, 14 ... Clamping apparatus, 15 ... Barrel, 16 ... Screw, 17 ... Hopper, 18 ... Measuring motor, 19 ... Injection motor, 21 ... Nozzle, 22 ... Fixed mold , 23 ... Moving mold, 30 ... Toggle link mechanism, 32 ... Screw tip, 33 ... Check ring, 34 ... Stock part, 38 ... Stock part heater, 39 ... Ring heater, 42 ... Control device

Claims (9)

バレル内部のスクリュ前方に、溶融した発泡性の樹脂材料を溜めておくストック領域を設定し、
前記ストック領域に溜められた前記樹脂材料をその温度を制御しながら前記樹脂材料の計量を行い、
前記スクリュを前進させ、樹脂材料を金型内に充填し、所定のストック量の樹脂材料を前記ストック領域に残し、
射出完了時には前記ストック領域に溜まっている樹脂材料の圧力を制御することを特徴とする発泡成形品の成形方法。
Set the stock area to store the molten foamable resin material in front of the screw inside the barrel,
Measuring the resin material while controlling the temperature of the resin material stored in the stock area,
Advance the screw, fill the mold with resin material, leave a predetermined stock amount of resin material in the stock area,
A method for molding a foam molded article, comprising: controlling a pressure of a resin material accumulated in the stock region when injection is completed.
計量時には、前記ストック領域に溜まっている前記樹脂材料の温度を一定に保持しながら前記樹脂材料の計量を行い、計量完了時には、前記樹脂材料の圧力が低下しないように保持することを特徴とする請求項1に記載の発泡成形品の成形方法。   During the measurement, the resin material is measured while keeping the temperature of the resin material accumulated in the stock region constant, and when the measurement is completed, the pressure of the resin material is held so as not to decrease. The method for molding a foam molded article according to claim 1. 射出完了時には、前記ストック領域に溜まっている前記樹脂材料の圧力が低下しないように保持し、次の計量開始まで前記ストック領域に溜まっている樹脂材料の温度を一定に保持することを特徴とする請求項1に記載の発泡成形品の成形方法。   When injection is completed, the pressure of the resin material accumulated in the stock region is maintained so as not to decrease, and the temperature of the resin material accumulated in the stock region is kept constant until the next measurement starts. The method for molding a foam molded article according to claim 1. 前記バレルの先端部には、前記ストック領域を囲むように、加熱ヒータを複数配列し、前記加熱ヒータにより前記ストック領域内の樹脂材料を加熱し温度を保持することを特徴とする請求項2または3に記載の発泡成形品の成形方法。   3. A plurality of heaters are arranged at the tip of the barrel so as to surround the stock region, and the temperature is maintained by heating the resin material in the stock region with the heater. 3. A method for molding a foam molded article according to 3. 前記計量完了時には、前記スクリュの先端部に設けられた逆流防止用のチェックリングを前記スクリュの逆回転により閉鎖し、前記ストック領域内の樹脂材料の圧力を保持することを特徴とする請求項2または3に記載の発泡成形品の成形方法。   3. When the measurement is completed, a check ring for preventing backflow provided at the tip of the screw is closed by reverse rotation of the screw, and the pressure of the resin material in the stock region is maintained. Or the molding method of the foaming molded article of 3. 前記計量完了時または射出完了時には、前記スクリュを微動前進させ、前記ストック領域内の樹脂材料の圧力を保持することを特徴とする請求項2または3に記載の発泡成形品の成形方法。   4. The method for molding a foam molded product according to claim 2, wherein the screw is finely moved forward when the measurement is completed or the injection is completed, and the pressure of the resin material in the stock region is maintained. 前記ストック領域内には、射出完了時には少なくとも1ショット分の樹脂材料を溜めることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかの項に記載の発泡成形品の成形方法。   The method for molding a foam molded product according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one shot of the resin material is accumulated in the stock region when the injection is completed. 発泡性の樹脂材料が投入されるバレルと、
前記バレル内に収容されるスクリュと、
前記スクリュを回転駆動する回転駆動部と、
前記スクリュを軸方向に前進、後退させる直動駆動部と、を備え、
バレル内部のスクリュ前方には、溶融した発泡性の樹脂材料を溜めておくストック領域が設定され、
前記ストック領域に溜められた樹脂材料の温度を制御する加熱手段と、
前記ストック領域に溜められた樹脂材料の圧力を制御する圧力制御手段と、を有することを特徴とする発泡成形品の射出装置。
A barrel into which a foamable resin material is charged;
A screw housed in the barrel;
A rotational drive unit for rotationally driving the screw;
A linear drive unit for moving the screw forward and backward in the axial direction, and
A stock area is set in front of the screw inside the barrel to store the molten foamable resin material.
Heating means for controlling the temperature of the resin material stored in the stock region;
And a pressure control means for controlling the pressure of the resin material stored in the stock region.
固定金型と移動金型からなる一対の金型と、
前記一対の金型が取り付けられる型締装置と、
請求項8に記載の射出装置と、
を備えたことを特徴とする発泡成形品の成形装置。
A pair of molds consisting of a fixed mold and a moving mold;
A mold clamping device to which the pair of molds are attached;
An injection device according to claim 8;
An apparatus for forming a foam molded product, comprising:
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