JP2019063999A - Hot runner unit for injection molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、射出成形機用ホットランナユニットに関する。 The present invention relates to a hot runner unit for an injection molding machine.
金型のキャビティ内に溶融材料を射出して成形品を成形する射出成形法として、キャビティのゲート(入口)に至るまでの材料通路を加熱することで、その材料通路内の材料を溶融状態で維持するホットランナ方式と称される射出成形法が知られている(特許文献1参照)。 As an injection molding method of injecting a molten material into a mold cavity to form a molded article, the material passage up to the gate (inlet) of the cavity is heated to melt the material in the material passage An injection molding method called a hot runner method of maintaining is known (see Patent Document 1).
この方法によれば、成形品となる部分(キャビティ内)の材料のみが硬化し、それ以外の部分は硬化することがないので、成形品に余分な部分が付随することがなく、成形後の処理コストや材料コストを抑えられる利点がある。 According to this method, only the material of the part (in the cavity) to be a molded article is cured, and the other parts are not cured, so that there is no extra part associated with the molded article, and after molding There is an advantage that processing cost and material cost can be reduced.
しかしながら、ホットランナ方式では、材料通路内で材料が常時加熱されているため、材料中の成分が熱によって気化し、材料内にガス(気泡)が発生しやすい。そして、このようなガスが材料と一緒にキャビティ内に供給されてそのまま材料が硬化すると、成形品の表面状態や強度等の品質が低下するといった問題がある。 However, in the hot runner method, since the material is constantly heated in the material passage, the components in the material are vaporized by heat, and a gas (bubble) is easily generated in the material. Then, when such a gas is supplied into the cavity together with the material and the material is cured as it is, there is a problem that the quality such as the surface condition and the strength of the molded product is deteriorated.
斯かる問題に対し、特許文献2では、マニホールドとバルブケーシングとの間にガス抜き路を設け、このガス抜き路を通して材料通路内で発生するガスを外部に排出する方法が提案されている。 With respect to such a problem, Patent Document 2 proposes a method of providing a gas venting path between the manifold and the valve casing, and discharging the gas generated in the material passage to the outside through the gas venting path.
上記のようなガス抜き路を備える構成において、できるだけ多くのガスを効果的に排出するには、ガスの発生しやすい箇所にガス抜き路を設けることが好ましい。しかしながら、実際にガスの発生しやすい箇所を特定することは容易ではない。また、ガスが材料通路の全体に渡って分散していることも考えられるため、特定の箇所にガス抜き路を設けるだけでは、分散するガスを効果的に排出することができない。一方、効果的にガスを排出するために、多くの箇所にガス抜き路を形成することは、バルブケーシングの強度の低下に繋がるので好ましくないといった事情がある。このように、従来の対策では、溶融材料内で発生するガスを効果的に外部へ排出することが困難であった。 In the configuration provided with the gas vent as described above, in order to effectively discharge as much gas as possible, it is preferable to provide the gas vent at a position where gas is likely to be generated. However, it is not easy to identify locations where gasses are likely to occur. Further, it is also conceivable that the gas is dispersed throughout the material passage, so that the dispersed gas can not be effectively discharged only by providing the degassing passage at a specific location. On the other hand, it is not preferable to form the gas venting passage at many places in order to effectively discharge the gas, which leads to a decrease in the strength of the valve casing. As described above, in the conventional measures, it has been difficult to effectively discharge the gas generated in the molten material to the outside.
そこで、本発明は、溶融材料中のガスを効果的に排出できるようにすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to effectively discharge the gas in the molten material.
上記課題を解決するため、本発明は、溶融材料が通過する材料通路と、成形金型のキャビティ内に溶融材料を吐出するための吐出口と、外部から前記材料通路内へ挿入されるように設けられ軸方向に進退して前記吐出口を開閉するバルブピンとを備える射出成形機用ホットランナユニットにおいて、前記バルブピンに、溶融材料中のガスを外部に排出するためのガス抜き路を設けた射出成形機用ホットランナユニットを提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a material passage through which the molten material passes, a discharge port for discharging the molten material into the cavity of the molding die, and the material passage are externally inserted into the material passage. In a hot runner unit for an injection molding machine including a valve pin provided and axially advancing and retracting to open and close the discharge port, the valve pin is provided with a gas venting path for discharging gas in the molten material to the outside. Provided is a molding machine hot runner unit.
このように、バルブピンにガス抜き路が設けられていることで、バルブピンが軸方向に動かされることにより、ガス抜き路が溶融材料中のガスに接触する機会が増える。これにより、溶融材料中の広い範囲に渡ってより多くのガスを排出することができるようになり、溶融材料中に含まれるガスの量を効果的に減らすことができる。 Thus, the provision of the degassing passage in the valve pin increases the opportunity for the degassing passage to contact the gas in the molten material by axially moving the valve pin. This makes it possible to discharge more gas over a wide range in the molten material, and the amount of gas contained in the molten material can be effectively reduced.
本発明によれば、溶融材料中に含まれるガスの量を効果的に減らすことができるので、射出成形品の不良を削減し、品質を向上させることができる。 According to the present invention, since the amount of gas contained in the molten material can be effectively reduced, it is possible to reduce the defects of the injection molded product and to improve the quality.
以下、添付の図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the attached drawings.
図1及び図2に、本発明の一実施形態に係る射出成形機用ホットランナユニットの断面図を示す。 1 and 2 show cross-sectional views of a hot runner unit for an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
図1及び図2に示すホットランナユニット1は、溶融材料(例えば、熱可塑性樹脂)が通過する材料通路8を内部に有するホットランナブロック2と、ホットランナブロック2に設けられた吐出口6を開閉するバルブピン3と、バルブピン3を駆動させる駆動装置としてのピストンシリンダ機構4と、材料通路8内の溶融材料を加熱するヒータ5とを主な構成要素として備えている。
The hot runner unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a hot runner block 2 having a
ホットランナブロック2は、成形金型100に設けられている。成形金型100は、キャビティ103を形成する固定金型101と可動金型102とで構成されており、固定金型101内にホットランナブロック2が埋め込まれるようにして設けられている。ホットランナブロック2は、先端に吐出口6が設けられたノズル部7を有する。なお、ノズル部7は1つに限らず、成形品の大きさや形状などに応じて材料通路8を分岐させることにより、複数のノズル部7が設けられていてもよい。吐出口6は、キャビティ103に面して設けられており、この場合、吐出口6を構成する開口部は、キャビティ103のゲート(入口)も兼ねている。
The hot runner block 2 is provided on a molding die 100. The
ヒータ5は、ホットランナブロック2の周囲に配置され、材料通路8内の溶融材料を加熱する。これにより、材料通路8内の材料が溶融状態で維持される。図1及び図2では、ヒータ5が主にノズル部7の周囲に配置されているが、その他の箇所にもヒータ5は適宜配置されており、材料通路8の全体に渡って材料が溶融状態で維持されるように構成されている。
The
バルブピン3は、ホットランナブロック2を貫通し、外部から材料通路8内へ挿入されるように設けられている。外部に露出するバルブピン3の後端部(図1における上端部)は、ピストンシリンダ機構4を構成するピストンロッド9と連結されており、ピストンロッド9が駆動することで、バルブピン3はその軸方向に進退する。図1に示すように、バルブピン3が前進すると、バルブピン3の先端部(図1における下端部)が吐出口6に嵌合して吐出口6が閉鎖された状態となる。反対に、図2に示すように、バルブピン3が後退すると、吐出口6に対するバルブピン3の嵌合が解除されて吐出口6が開放された状態となる。材料通路8内の溶融材料は、図示しない射出成形機によって常時圧力が負荷されており、図2に示すように、吐出口6が開放されると、材料通路8内の溶融材料10が吐出口6から吐出されキャビティ103内へ充填される。
The
ここで、本実施形態に係るホットランナユニットにおいても、従来と同様に、材料通路内の溶融材料がヒータによって温められているため、溶融材料中の成分が熱によって気化することで、材料通路内にガス(気泡)が発生する。このようなガスは、溶融材料と一緒にキャビティ内に供給されると、成形品の不良に繋がる虞がある。そのため、本実施形態に係るホットランナユニットにおいては、図1及び図2に示すように、バルブピン3に溶融材料中のガスを排出するためのガス抜き路11を設けている。
Here, also in the hot runner unit according to the present embodiment, as in the conventional case, the molten material in the material passage is warmed by the heater, so that the components in the molten material are vaporized by heat, so that the inside of the material passage is Gas (air bubbles) is generated. Such a gas, if supplied together with the molten material into the cavity, can lead to defects in the molding. Therefore, in the hot runner unit according to the present embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
ガス抜き路11は、材料通路8内で開口する複数の入口部11aと、材料通路8外(ホットランナブロック2の外側)で開口する複数の出口部11bと、入口部11aと出口部11bとを繋ぐ流路部11cとを有する。
The
図3の斜視図に示すように、複数の入口部11aは、バルブピン3の軸方向に延びる直線状のスリット12で構成されている。各スリット12の幅(長手方向と直交する方向の幅)は、例えば数十マイクロメートルほど(0.1mm未満)で、ガスの通過は許容するが溶融材料の通過は阻止できる大きさに設定されている。図4の横断面図に示すように、複数のスリット12は、バルブピン3の周方向に等間隔に配置されると共に径方向に延び、流路部11cと連通している。図3及び図4に示す例では、周方向に8つ形成されたスリット12が、軸方向に2セット配置されているが、スリット12の数や配置は適宜変更可能である。また、入口部11aの形状は、細長いスリット形状に限らず、丸孔等の他の形状であってもよい。
As shown in the perspective view of FIG. 3, the plurality of
このように、バルブピン3にガス抜き路11が設けられていることで、材料通路8内のガスは、ガス抜き路11を通って外部に排出される(図1及び図2中の矢印参照)。また、本実施形態では、バルブピン3の進退運動に関係なく、常にガス抜き路11の出口部11bが外部に露出しているので、吐出口6が閉鎖された状態と開放された状態のいずれの場合であってもガスの排出を行うことが可能である。
Thus, by providing the
また、バルブピン3にガス抜き路11が設けられているため、バルブピン3が軸方向に動かされることにより、ガス抜き路11の入口部11aが材料通路8内のガスに接触する機会が増える。これにより、広い範囲に渡ってより多くのガスを効果的に排出することが可能である。
Further, since the
このように、本発明に係るホットランナユニットによれば、可動するバルブピンにガス抜き路を設けることで、上記特許文献2に提案されているような(可動しない)バルブケーシングにガス抜き路を設ける構成に比べて、ガス抜き路が溶融材料中のガスに接触する機会が増えるので、広い範囲に渡ってより多くのガスを排出することができるようになる。その結果、溶融材料中に含まれるガスの量を効果的に減らすことができるので、溶融材料と一緒にガスがキャビティ内に充填されることによる射出成形品の不良を削減することができ、品質を向上させることができる。さらに、バルブピンがホットランナブロックから取り外し可能であれば、メンテナンス性も向上する。すなわち、ガス抜き路の入口部に材料が付着してガス抜き機能が低下した場合でも、バルブピンを簡単に取り外してガス抜き路を清掃することができる。これにより、ガス抜き機能を良好な状態に回復させることが可能である。 As described above, according to the hot runner unit according to the present invention, by providing the gas venting path in the movable valve pin, the gas venting path is provided in the (non-moving) valve casing as proposed in Patent Document 2 described above. Compared to the configuration, the outgassing passage is more likely to come into contact with the gas in the molten material, so that more gas can be discharged over a wide range. As a result, since the amount of gas contained in the molten material can be effectively reduced, it is possible to reduce the defects of the injection molded article due to the gas being filled in the cavity together with the molten material, and the quality Can be improved. Furthermore, if the valve pin can be removed from the hot runner block, the maintainability is also improved. That is, even when the material adheres to the inlet of the gas vent and the gas vent function is deteriorated, the valve pin can be easily removed to clean the gas vent. Thereby, it is possible to restore the degassing function to a good state.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明に係るホットランナユニットは、上述の実施形態に限らない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention was described, the hot runner unit concerning the present invention is not restricted to the above-mentioned embodiment. It goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 ホットランナユニット
2 ホットランナブロック
3 バルブピン
4 ピストンシリンダ機構
5 ヒータ
6 吐出口
8 材料通路
10 溶融材料
11 ガス抜き路
100 成形金型
101 固定金型
102 可動金型
103 キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 hot runner unit 2
Claims (1)
前記バルブピンに、溶融材料中のガスを外部に排出するためのガス抜き路を設けたことを特徴とする射出成形機用ホットランナユニット。 A material passage through which the molten material passes, a discharge port for discharging the molten material into the cavity of the molding die, and the material discharge passage is provided so as to be inserted into the material passage from the outside and advanced and retracted axially A hot runner unit for an injection molding machine comprising a valve pin for opening and closing the
A hot runner unit for an injection molding machine, wherein the valve pin is provided with a degassing passage for discharging the gas in the molten material to the outside.
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