JP2017505249A

JP2017505249A - 加熱装置を備えた金型

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Publication number: JP2017505249A
Application number: JP2016550770A
Authority: JP
Inventors: 劉忠男
Original assignee: 劉忠男
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2035-01-06
Also published as: WO2015120754A1; CN104827608B; DE112015000748T5; US20160368173A1; JP6230719B2; US10093038B2; CN104827608A

Abstract

本発明が開示する加熱装置を備えた金型は、主に上金型、下金型、導電層、絶縁層、少なくとも一対の電極から成り、導電層、少なくとも一つの第一導電ユニット、及び少なくとも一つの第二導電ユニットを導電的に設けることができ、各第一導電ユニットの第一外導電部、及び各第二導電ユニットの第二外導電部はみな導電層の導電層側面から穿通して導電層の同じ側面に設けられ、且つ第一導電ユニットは下金型のキャビティに対応する第一内導電部を有し、及び第二導電ユニットが第一導電ユニットより導電層の絶縁膜表面に近いことにより、第一、第二導電ユニットの配置により導電層の電流通路の流れを制御でき、電流を導電層の表面に集中させ、特にキャビティに集中させた上で室温から設定温度に予熱することができ、金型のキャビティへの加熱効果を高めるという目的を達成することができる。【選択図】図２

Description

本発明は熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の成型に用いる金型に関するものであり、特に加熱装置を備えた金型に関する。

通常、金型の加熱方法又は装置は、金型内部又は金型のパーティング面に高周波誘導加熱用コイルを配置し、且つ加熱用コイルを高周波電源供給システムに接続して、高周波電流を加熱用コイルに印加して、金型を室温から設定温度に予熱し、また加熱は金型と材料との接触面に限定する、というものである。

しかしながら、高周波誘導加熱炉自体が電力エネルギーであり、安全性の面では比較的心配は要らないものの、設備にコストがかかるうえ、深さのないものや平板状キャビティにしか効果がなく、複雑な形をしたコア表面への使用が難しい。加熱の不均一という問題もあり、金型表面の温度分布が一定にならない。誘導電流が安定せず、加熱時間も長く、多くの電力を消費する等の問題もある。

そこで、前案の国際公開ＷＯ２０１０／１０４１２９号パンフレット（特許文献１）では、上金型又は下金型に導電層、絶縁層、及び２つの電極と２つの導電ユニットを組み合わせて配置し、且つ導電ユニットの抵抗係数を導電層の抵抗係数より低くし、上金型又は下金型の表面温度の分布を均一にさせる方法について紹介している。しかし、この前案の特許は２つの導電ユニットを導電層の両側面に配設し、且つ２つの導電ユニットはそのまま外に突き出されており、キャビティとは対応し合っていないため、電源の配置が不便であり、加熱に必要な電流が集まらず、キャビティの加熱エリアへの加熱効果が低くなっている。

国際公開ＷＯ２０１０／１０４１２９号パンフレット

存在する技術的課題に対し、本発明は加熱装置を備えた金型を提供し、それは主に金型の加熱エリアへの加熱効果を高めることで解決しようとするものである。

上述の問題を解決するため、本発明は加熱装置を備えた金型を提供し、それは、第一導電層表面、第一導電層表面と反対向きの第二導電層表面、第一導電層表面に設けられた加熱部、及び第一、第二導電層表面に連接する第一導電層側面及び第二導電層側面を有する導電層と、第二導電層表面に連結する第一絶縁層表面、第一絶縁層表面と反対向きの第二絶縁層表面、及び第一、第二絶縁層表面に連接され、それぞれが第一、第二導電層側面と同じ側面である第一、第二絶縁層側面を有し、且つ導電層に絶縁して連結する絶縁層と、少なくとも一つの第一導電ユニット及び少なくとも一つの第二導電ユニットを含む加熱装置とで構成され、第一導電ユニットは、第一導電層側面に電気的に接続された第一電極部、第一電極部に電気的に接続され、且つ導電層と絶縁した第一連結部、第一連結部に電気的に接続され、且つ絶縁層に内設され、且つ加熱部に対応する第一内導電部、及び第一内導電部に電気的に接続され、且つ第二絶縁層側面の外に設けられる第一外導電部を有し、第二導電ユニットは、第二導電層側面に電気的に接続された第二電極部、及び第二電極部に電気的に接続され、且つ第二絶縁層側面の外に設けられ、且つ第一外導電部と絶縁された第二外導電部を有する。

導電層の加熱部は、第一導電層表面から第二導電層表面方向に凹設された溝形状が好ましい。

さらに上金型、及び上金型と互いに近づき又は離れ合う下金型を含み、下金型は導電層と絶縁層とで構成されるのが好ましい。

導電層の加熱部は、第一導電層表面から第二導電層表面の反対方向に凸設された凸形状が好ましい。

さらに上金型、及び上金型と互いに近づき又は離れ合う下金型を含み、上金型は導電層と絶縁層とで構成されるのが好ましい。

第二導電ユニットは、さらに第二外導電部に電気的に接続された調整部を有し、調整部は絶縁層に内設され、且つ加熱部と第一内導電部間に介在するのが好ましい。

第二導電ユニットの調整部には、加熱部に対応するホールを設けるのが好ましい。

第二導電ユニットは、さらに第二外導電部と電気的に接続された遮蔽部を有し、遮蔽部は絶縁層に内設され、且つ第一内導電部と第二絶縁層表面間に介在するのが好ましい。

第一、第二導電ユニットは板形状であることが好ましい。

第一導電ユニットの第一電極部は第一穿孔を有し、第一連結部、第一内導電部及び第一外導電部は管形状であり、且つ第一連結部は第一穿孔に挿嵌され、第二導電ユニットの第二電極部は第二穿孔を有し、第二外導電部は管形状で、且つ第二穿孔に挿嵌され、第一外導電部に覆設して絶縁し、第二導電ユニットは、第二外導電部と電気的に接続された管形状の調整部を有し、調整部は絶縁層に内設され、且つ第一内導電部に覆設して絶縁することが好ましい。

本発明の第１実施例の立体図である。本発明の第１実施例の断面模式図である。本発明の第１実施例の立体図であり、第一導電ユニット、及び第二導電ユニットの立体的な状態を示している。本発明の第２実施例の断面模式図である。本発明の第２実施例の立体図であり、第一導電ユニット、及び第二導電ユニットの立体的な状態を示している。本発明の第３実施例の断面模式図である。本発明の第４実施例の断面模式図である。本発明の第４実施例の立体図であり、第一導電ユニット、及び第二導電ユニットの立体的な状態を示している。本発明の第５実施例の立体図である。本発明の第５実施例の立体図であり、第一、第二導電ユニットが板形状を呈することを示している。本発明の第６実施例の立体図である。本発明の第６実施例の立体図であり、第一、第二導電ユニットが板形状を呈することを示している。本発明の第７実施例の断面模式図である。本発明の第７実施例の立体図である。本発明の第７実施例の立体図であり、第一導電ユニット、及び第二導電ユニットの立体的な状態を示している。本発明の第８実施例の立体図である。本発明の第９実施例の立体図である。

本発明について以下に説明する。

図１、２、３に示すように、本発明の第１実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、主に導電層１０、絶縁層２０、及び加熱装置で構成される。

導電層１０は、鋼材（又はアルミ材）で形成され、且つ第一導電層表面１１、第一導電層表面１１と反対向きの第二導電層表面１２、第一導電層表面１１に設けられた加熱部１３、及び第一、第二導電層表面１１、１２に連接された第一導電層側面１４及び第二導電層側面１５を有する。
本実施例の加熱部１３は、第一導電層表面１１が第二導電層表面１２方向に凹設された溝形状であり、且つ第一導電層側面１４及び第二導電層側面１５はそれぞれ図２の左右両側に配設される。

絶縁層２０は、導電層１０と絶縁して連結され、且つ第二導電層表面１２に連結された第一絶縁層表面２１、第一絶縁層表面２１と反対向きの第二絶縁層表面２２、及び第一、第二絶縁層表面２１、２２、それぞれが第一、第二導電層側面１４、１５と同じ側面である第一、第二絶縁層側面２３、２４を有する。
本実施例では、絶縁層２０は、電気的絶縁処理又は陽極酸化処理により導電層１０と電気的に絶縁された状態とし、絶縁層２０の成型には石材又はセラミック材質から採用でき、やはり導電層１０と電気的に絶縁された状態とすることができる。

加熱装置は、三つの第一導電ユニット３０及び三つの第二導電ユニット４０で構成される。

各第一導電ユニット３０は、第一導電層側面１４に電気的に接続された第一電極部３１、第一電極部３１に電気的に接続され、且つ導電層１０と絶縁された第一連結部３２、第一連結部３２に電気的に接続され、且つ絶縁層２０に内設され、且つ加熱部１３に対応する第一内導電部３３、及び第一内導電部３３に電気的に接続され、且つ第二絶縁層側面２４の外に設けられる第一外導電部３４を有する。
本実施例中、各第一外導電部３４は電源９０に接続され、且つ板形状を呈し、且つ各第一導電ユニット３０は銅であるか又は表面を銀又は金でコーティングされる。

各第二導電ユニット４０は、第二導電層側面１５に電気的に接続された第二電極部４１、及び第二電極部４１に電気的に接続され、且つ第二絶縁層側面２４の外に設けられ、且つ第一外導電部３４と絶縁された第二外導電部４２を有し、第二外導電部４２は第一外導電部３４と同じ側に設けられ、本実施例では、各第二外導電部４２は電源９０に接続され、且つ板形状を呈し、且つ各第二導電ユニット４０は銅であるか又は表面を銀又は金でコーティングされる。

これによって、各第一導電ユニット３０の第一外導電部３４、及び各第二導電ユニット４０の第二外導電部４２はみな第二絶縁層側面２４の外に設けられて同じ側となり、且つ第一導電ユニット３０は導電層１０の加熱部１３に対応する第一内導電部３３を有しているので、第一、第二導電ユニット３０、４０の配置によって導電層１０に流れる電流通路を制御し、電流が導電層１０の第一導電層表面１１に集まるようにさせて、加熱部１３の表面に特に集中させて室温から設定温度に予熱する。これによって、金型の加熱エリアへの加熱効果を高めるという目的を達成することができ、同時に各第一導電ユニット３０の第一外導電部３４、及び各第二導電ユニット４０の第二外導電部４２を電源９０と接続するのが容易となる。

図４、５に示すように、本発明の第２実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、同様に主に導電層１０、絶縁層２０、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第１実施例と同じである点は詳述しないが、第２実施例の異なる点を次に述べる。

各第二導電ユニット４０は、さらに第二外導電部４２に電気的に接続された調整部４３を有し、調整部４３は、絶縁層２０に内設され、加熱部１３と第一内導電部３３間に介在し、それによって導電層１０の電流通路をより制御でき、電流を加熱部１３の表面により集中させた上で室温から設定温度に予熱することができ、金型の加熱エリアへの加熱効果を高めるという目的を達成することができる。

図６に示すように、本発明の第３実施例が提供する加熱装置の金型は、同様に主に導電層１０、絶縁層２０、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第２実施例と同じである点は詳述しないが、第３実施例の異なる点を次に述べる。

第二導電ユニット４０の調整部４３には、加熱部１３に対応するホール４３１を穿設する。ホール４３１の設置位置は加熱部１３の表面と調整部４３間の距離に基づいて穿設するのが最適であり、例えば図６が示すように、加熱部１３の第一位置Ａでは、加熱部１３の表面と調整部４３間の距離Ｌ１が加熱部１３の第二位置Ｂと調整部４３間の距離Ｌ２より大きいので、加熱部１３の第一位置Ａに対応するホール４３１を調整部４３に穿設し、それにより電流通路の流れを効果的に制御して、金型の加熱エリアへの加熱効果を高めるという目的を達成することができる。

図７、８に示すように、本発明の第４実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、同様に主に導電層１０、絶縁層２０、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第２実施例と同じである点は詳述しないが、第４実施例の異なる点を次に述べる。

第二導電ユニット４０は、さらに第二外導電部４２と電気的に接続された遮蔽部４４を有し、遮蔽部４４は、絶縁層２０に内設され、第一内導電部３３と第二絶縁層表面２４間に介在し、それにより電流通路の流れを効果的に制御して、金型の加熱エリアへの加熱効果を高めるという目的を達成することができる。特筆すべき点として、遮蔽部４４と第一導電ユニット３０とはやはり絶縁された状態である。

図９、１０に示すように、本発明の第５実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、同様に主に導電層１０Ａ、絶縁層２０Ａ、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第１実施例と同じである点は詳述しないが、第５実施例の異なる点を次に述べる。

加熱装置の第一、第二導電ユニット３０Ａ、４０Ａそれぞれの数は一つであり、且つ全て板形状を呈する。また、且つ第一導電ユニット３０Ａの第一内導電部３３Ａは、全体の面積が導電層１０Ａの加熱部１３Ａに対応しており、それにより金型の加熱エリアへの加熱効果を高めるという目的を達成する。

図１１、１２に示すように、本発明の第６実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、同様に主に導電層１０Ａ、絶縁層２０Ａ、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第１実施例と同じである点は詳述しないが、第６実施例の異なる点を次に述べる。

加熱装置の第一、第二導電ユニット３０Ａ、４０Ａそれぞれの数は一つであり、且つ全て板形状を呈する。また、且つ第一導電ユニット３０Ａの第一内導電部３３Ａは、全体の面積が導電層１０Ａの加熱部１３Ａに対応しており、又第二導電ユニット４０Ａは、さらに第二外導電部４２Ａと電気的に接続された調整部４３Ａを有し、調整部４３Ａは、絶縁層２０Ａに内設され、且つ加熱部１３Ａと第一内導電部３３Ａ間に介在する。それによって導電層１０Ａの電流通路の流れをより制御でき、電流を加熱部１３Ａの表面により集中させた上で室温から設定温度に予熱することができ、金型の加熱エリアへの加熱効果を高めるという目的を達成することができる。

図１３、１４、１５に示すように、本発明の第７実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、同様に主に導電層１０Ｂ、絶縁層２０Ｂ、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第１実施例と同じである点は詳述しないが、第７実施例の異なる点を次に述べる。

第一導電ユニット３０Ｂの第一電極部３１Ｂは第一穿孔３１１Ｂを有し、第一連結部３２Ｂ、第一内導電部３３Ｂ及び第一外導電部３４Ｂは管形状であり、且つ第一連結部３２Ｂは第一穿孔３１１Ｂに挿嵌される。第二導電ユニット４０Ｂの第二電極部４１Ｂは第二穿孔４１１Ｂを有し、第二外導電部４２Ｂは管形状で、且つ第二穿孔４１１Ｂに挿嵌され、第一外導電部３４Ｂに覆設して絶縁し、第二導電ユニット４０Ｂは、さらに第二外導電部４２Ｂと電気的に接続された管形状の調整部４３Ｂを有する。調整部４３Ｂは絶縁層２０Ｂに内設され、且つ第一内導電部３３Ｂに覆設して絶縁し、それにより金型の加熱エリアへの加熱効果を高めるという目的を達成することができる。

図１６に示すように、本発明の第８実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、同様に主に導電層１０、絶縁層２０、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第１実施例と同じである点は詳述しないが、第８実施例の異なる点を次に述べる。

さらに上金型５１、及び上金型５１と互いに近づき又は離れ合う下金型５２を含み、下金型は導電層１０と絶縁層２０とで構成され、且つ加熱装置の第一導電ユニット３０及び第二導電ユニット４０は下金型５２に設ける。

図１７に示すように、本発明の第９実施例が提供する加熱装置を備えた金型は、同様に主に導電層１０、絶縁層２０、及び加熱装置で構成される。配置及び機能が第１実施例と同じである点は詳述しないが、第９実施例の異なる点を次に述べる。

さらに上金型５１、及び上金型５１と互いに近づき又は離れ合う下金型５２を含み、上金型は導電層１０と絶縁層２０とで構成される。且つ加熱装置の第一導電ユニット３０及び第二導電ユニット４０は上金型５１に設けるほか、導電層１０の加熱部１３は、第一導電層表面１１から第二導電層表面１２の反対方向に凸設された凸形状である。

要約すると、上述の各実施例及び図は本発明の好ましい実施例に過ぎず、これらが本発明を実施する範囲を制限することはなく、本発明の出願する特許請求の均等範囲に属する変形や修飾は全て本発明の範囲内のものである。

１０、１０Ａ、１０Ｂ導電層
１１第一導電層表面
１２第二導電層表面
１３、１３Ａ加熱部
１４第一導電層側面
１５第二導電層側面
２０、２０Ａ、２０Ｂ絶縁層
２１第一絶縁層表面
２２第二絶縁層表面
２３第一絶縁層側面
２４第二絶縁層側面
３０、３０Ａ、３０Ｂ第一導電ユニット
３１、３１Ｂ第一電極部
３１１Ｂ第一穿孔
３２、３２Ｂ第一連結部
３３、３３Ａ、３３Ｂ第一内導電部
３４、３４Ｂ第一外導電部
４０、４０Ａ、４０Ｂ第二導電ユニット
４１、４１Ｂ第二電極部
４１１Ｂ第二穿孔
４２、４２Ａ、４２Ｂ第二外導電部
４３、４３Ａ、４３Ｂ調整部
４３１ホール
４４遮蔽部
５１上金型
５２下金型
９０電源
距離Ｌ１、Ｌ２
第一位置Ａ
第二位置Ｂ

Claims

加熱装置を備えた金型であって、
第一導電層表面、該第一導電層表面と反対向きの第二導電層表面、該第一導電層表面に設けた加熱部、及び該第一、第二導電層表面に連接する第一導電層側面及び第二導電層側面を有する導電層と、
該第二導電層表面に連結する第一絶縁層表面、該第一絶縁層表面と反対向きの第二絶縁層表面、及び該第一、第二絶縁層表面に連接し、それぞれが該第一、第二導電層側面と同じ側面である第一、第二絶縁層側面を有し、且つ該導電層に絶縁して連結する絶縁層と、
少なくとも一つの第一導電ユニット及び少なくとも一つの第二導電ユニットを含む加熱部とで構成され、
該第一導電ユニットは、該第一導電層側面に電気的に接続された第一電極部、該第一電極部に電気的に接続され且つ該導電層と絶縁した第一連結部、該第一連結部に電気的に接続され、且つ絶縁層に内設され、且つ加熱部に対応する第一内導電部、及び該第一内導電部に電気的に接続され、且つ該第二絶縁層側面の外に設ける第一外導電部を有し、
該第二導電ユニットは、該第二導電層側面に電気的に接続された第二電極部、及び該第二電極部に電気的に接続され、且つ該第二絶縁層側面の外に設けられ、且つ該第一外導電部と絶縁された第二外導電部を有する、ことを特徴とする、
加熱装置を備えた金型。
前記導電層の前記加熱部は、前記第一導電層表面から前記第二導電層表面方向に凹設された溝形状である、ことを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置を備えた金型。
さらに上金型、及び該上金型と互いに近づき又は離れ合う下金型を含み、該下金型は前記導電層と前記絶縁層とで構成される、ことを特徴とする、請求項２に記載の加熱装置を備えた金型。
前記導電層の前記加熱部は、前記第一導電層表面から前記第二導電層表面の反対方向に凸設された凸形状である、ことを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置を備えた金型。
さらに上金型、及び該上金型と互いに近づき又は離れ合う下金型を含み、該上金型は前記導電層と前記絶縁層とで構成される、ことを特徴とする、請求項４に記載の加熱装置を備えた金型。
前記第二導電ユニットは、さらに前記第二外導電部に電気的に接続された調整部を有し、該調整部は前記絶縁層に内設され、且つ前記加熱部と前記第一内導電部間に介在する、ことを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置を備えた金型。
前記第二導電ユニットの前記調整部には、前記加熱部に対応するホールを設ける、ことを特徴とする、請求項６に記載の加熱装置を備えた金型。
前記第二導電ユニットは、さらに前記第二外導電部と電気的に接続された遮蔽部を有し、該遮蔽部は前記絶縁層に内設され、且つ前記第一内導電部と前記第二絶縁層表面間に介在する、ことを特徴とする、請求項６に記載の加熱装置を備えた金型。
前記第一、第二導電ユニットは板形状である、ことを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置を備えた金型。
前記第一導電ユニットの前記第一電極部は第一穿孔を有し、前記第一連結部、前記第一内導電部及び前記第一外導電部は管形状であり、且つ該第一連結部は該第一穿孔に挿嵌され、前記第二導電ユニットの前記第二電極部は第二穿孔を有し、前記第二外導電部は管形状で、且つ該第二穿孔に挿嵌され、該第一外導電部に覆設して絶縁し、該第二導電ユニットは、該第二外導電部と電気的に接続された管形状の調整部を有し、該調整部は前記絶縁層に内設され、且つ該第一内導電部に覆設して絶縁する、ことを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置を備えた金型。