JP2020168874A - 金型装置及び樹脂成型方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形サイクル短縮や成形不良防止に有効な金型温調用流路の配置を阻害する突出しピン類やそのピン類を保持する押出板を用いず樹脂成形品を金型から離型させることができる金型装置及び樹脂成型方法を提供する。【解決手段】金型装置１はリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃなどの近傍に冷却孔１５を設けることができ、樹脂成形品１０と冷却孔１５を均等に近づけて、冷却効率を高めることができる。また樹脂成形品１０の離型プロセスにおいてはエアシリンダ・ロッド機構１１のエアシリンダ１１ａを複数の吸着パッド４が取りつけられる吸着構造体５に固定され、そのエアシリンダ・ロッド機構１１のロッド１１ｂの一端は可動側金型２の金型面に当接可能とされ、樹脂成形品１０を吸着後、可動側金型２を押すことにより発生する反力を利用して、樹脂成形品１０の離型抵抗を上回る強い力で樹脂成形品１０を引き出せる。【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂成形のための金型装置及び樹脂成型方法に関する。

リブやボスを有する樹脂成形品を金型から離型する方法としては従来から、金型に加工されたリブ溝付近の樹脂成形品面に丸ピンを設置する、またリブ溝の底面に板ピンを設置する、更にリブ溝の底とリブ溝の側壁及びリブ溝につながる樹脂成形品面にかかるように角ピンを設置するなどがある。
一般的な従来の金型装置について図２５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
金型装置１は可動側金型２と固定側金型３とを有する。可動側金型２と固定側金型３が型開きされた後に可動側金型２と固定側金型３との間に挿入される吸着パッド４を備える吸着構造体５が取りつけられる取り出し機６（取出しロボット）が金型１の周囲近傍に配置される。
また、可動側金型２を貫通する態様で突出しピン類７が配置される。突出しピン類７は、リブ、ボス形成用に可動側金型２に形成された穴８に対向して押出し板９に設置される。
この従来の金型装置１によって樹脂成形した後に樹脂成形品１０を取り出す際には、可動側金型２と固定側金型３を型開きし、その上で、突出しピン類７を保持する押出し板９と共に樹脂成形品１０を前進させることにより、樹脂成形品１０を金型から離型させる。その後、取り出し機６に装着された吸着パッド４を用い離型された樹脂成形品１０を吸着した後、取り出し機６の動作により、突出しピン類７と樹脂成形品１０とを分離する。

また特許文献１には突起を有する微細樹脂成形品を金型から離型する方法として、突起成形用の凹みとその周辺樹脂成形品全体を微粒子空隙構造体で形成し、その構造体を貫通させた圧縮空気を利用し、樹脂成形品の全面を押して離型させる方法を開示する。

特開２００７−２８３５１３号公報

以上の図２５（ａ）〜（ｃ）に示される一般的な従来の手法では、リブや突起およびボス等の離型用突出しピン類７を避け、リブや突起およびボスから―層離れて冷却孔を設けることから、リブやボスの冷却が弱くなるため、冷却サイクルが長くなっていた。また、リブや突起およびボスの付け根周辺では熱容量が大きいことやボス内径周辺では熱伝導が低いことから、その他の樹脂成形品より冷却が遅くなるため、ソリやヒケなどの不良を発生していた。

また、突出しピン類や突出しピンを保持する押出板が必要となり、金型コストを高くする要因にもなっていた。
更には、リブやボスを有する樹脂成形品を突出しピン類を用いず、吸着構造体と取出し機による離型に関しては、取出し機の引出力の支点が吸着構造体から離れていることから、樹脂成形品の離型抵抗力を上回る力を吸着構造体の位置で発生することができないため、樹脂成形品を離型させることができない欠点があった。

特許文献１の圧縮空気を利用し、樹脂成形品の全面を押して離型させる方法では、微粒子空隙構造体を通過するガスは、樹脂成形品の離型抵抗の大きな突起部分より小さな平面部分に多く供給されることとなり、突起部分の真空状態を解除することはできるが、突起形状を押す力が弱くなるという問題があった。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、リブやボスを有する樹脂成形品の成形において、成形サイクル短縮や成形不良防止に有効な金型温調用流路の配置を阻害する突出しピン類やそのピン類を保持する押出板を用いず樹脂成形品を金型から離型させることができる金型装置及び樹脂成型方法を提供することを目的とする。

すなわち本発明の金型装置は、リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域が対象製品の属性に基づく設計に応じて設けられるキャビティが形成される金型は本体部とキャビティ形成部とを組み合わせて構成され、前記本体部には前記リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域に連結されるガス流路が設けられ、このガス流路は前記キャビティ形成部においてリブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域それぞれに対する連結部分を有し、その連結部分にガス排出供給手段が配置されることを特徴とする。

前記連結部分は前記リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域のそれぞれの先端部に前記ガス流路を連結するようにするのがよい。

前記ガス排出供給手段を多数の矩形穴と補強桟とからなるガス排出供給構造体とすることができまた多孔質構造体としてもよい。

さらに前記キャビティ形成部を多孔質構造体としてもよく、前記リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域の壁面に表面粗さを所定に管理する表面処理を行っても良い。

前記キャビティ形成部において成形された樹脂成形品を離型するために吸着する吸着パッドと、前記キャビティ形成部を有し前記樹脂成形品を離型させる対象となる金型面相互を、離隔させる方向に付勢する付勢手段を設けるのがよい。前記付勢手段がシリンダ・ロッド機構とし、また前記付勢手段は前記吸着パッド系の機能部材及び樹脂成形品を離型させる対象となる金型のいずれかに装着してもよい。

また本発明の樹脂成型方法はリブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域を対象製品の属性に基づく設計に応じて設けたキャビティを形成し、リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域それぞれにガス流路を連結し、このガス流路から前記キャビティのリブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域で成形された樹脂成形品のリブ及び／又はボス及び／又は突起先端面のみに圧縮空気を送り込むことを特徴とする。

樹脂充填工程終了または保圧工程終了前から圧縮空気を送り込むことができ、金型面を押す機構を備えた樹脂成形品の吸着構造体を配置し、前記吸着構造体によって樹脂成形品を吸着した後、樹脂成形品を成形するキャビティを形成した金型面に付勢することによって樹脂成形品を離型することができる。
樹脂充填工程終了前から圧縮空気を送り込む場合とは、樹脂充填後、充填した樹脂の収縮に伴い樹脂を補う保圧工程を行う必要が無い場合で有る。
また保圧工程終了前から圧縮空気を送り込む場合とは、樹脂充填後、充填した樹脂の収縮率に見合う程度の収縮に伴い樹脂を補う保圧工程を行う必要が有る場合である。
以上のように樹脂充填工程終了または保圧工程終了前から圧縮空気を送り込むことによって不良の少ないかつ型ばなれの良好な成形品を得ることができる。

また樹脂成形品の表面にフィルムを一体成形し、そのフィルム表面を前記吸着構造体によって吸着して樹脂成形品を離型することができ、またキャビティへの成形樹脂充填過程ではリブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域先端部からキャビティ内のガスを排出することができる。

本発明に係る樹脂成型方法に用いるガス排出供給構造体は、圧力損失式から導かれる１つの流路断面と、ガス排出率を満たす流路総面積と強度計算式から導かれる補強桟などを勘案し、流路平面が升目模様で奥行きを有するガス排出供給構造体とし、また、ガス流路断面の変化をなくし、ガス残滓堆積を防止すると共に組み立て用ボルトと位置決めピンを使用せず、流路の減少を防止することを勘案して構成することができる。

すなわち本発明に係る樹脂成型方法に用いるガス排出供給構造体は薄片の片側平面に、一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝を複数設けてその複数の矩形溝を介して平面部から突出する一定高さの複数の突出部を設けてなる単位薄板を、矩形溝及び突出部を有する面の突出部の頂部平面と矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面とを矩形溝及び突出部の方向を揃えて複数積層して接合一体化してなり、多数の矩形穴と補強桟とからなるようにすることができる。

前記単位薄板の一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝及びその複数の矩形溝を介して平面部から突出する一定高さの複数の突出部はフォトエッチング及びフライス加工及び研削加工及び型彫り放電加工及びワイヤカット放電加工のうちの一以上により形成されてなるようにすることができる。これによって精密にガス流路断面の変化をなくし、ガス残滓堆積を防止することができる。特に矩形溝を加工圧力のないエッチング加工によって形成したことにより、必要に応じてより薄い板の使用が可能となり単位厚みあたりの積層枚数を増やすことができる。また、矩形溝深さの対薄板厚みの比率を高くすることが可能となり積層時に高い開口率を実現することができる。

前記矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面と前記突出部の頂部平面とを拡散接合によって接合してなるようにすることができる。このように矩形溝を除く全面を拡散接合としたことにより、組み立てボルトや位置決めピンの使用が不要な一体化されたガス排出供給構造体とすることが可能となる。また同時に流路の減少を防止することができる。さらに補強桟を細く設定することが可能となり、高い開口率を実現できる。

本発明の金型装置及び樹脂成型方法によれば、リブやボスを有する樹脂成形品の成形において、成形サイクル短縮や成形不良防止に有効な金型温調用流路の配置を阻害する突出しピン類やそのピン類を保持する押出板を用いず樹脂成形品を金型から効率的に離型させることができる。

本発明の一実施の形態の金型装置の模式図で有り、（ａ）離型前、（ｂ）離型後を示す。 図１に示す一実施の形態の金型装置の部分模式図である。 図１に示す一実施の形態の金型装置の部分斜視図である。 図１に示す一実施の形態の金型装置の部品の正面図である。 図１に示す一実施の形態の金型装置の部品の部分正面図である。 図５に示す部分の平面図である。 図４に示す部品の側面図である。 図４に示す部品の部分拡大図である。 図４に示す部品の製造プロセスを示す説明図である。 本発明の樹脂成型方法による樹脂成形プロセスを示す説明図で有り（ａ）キャビティに加圧ガスを供給する工程、（ｂ）樹脂成形品を可動側金型から離型する工程、（ｃ）ロッドを後退させる工程、（ｄ）樹脂成形品の型外移送を行う工程を示す。 本発明の金型装置及び樹脂成型方法の他の実施の形態の説明図である。 本発明の金型装置及び樹脂成型方法のさらに他の実施の形態の説明図である。 本発明の金型装置及び樹脂成型方法のまた別の実施の形態の説明図である。 本発明の金型装置及び樹脂成型方法のさらに別の実施の形態の説明図である。 本発明の金型装置及び樹脂成型方法のさらにまた別の実施の形態の説明図である。 本発明に係る樹脂成形金型の実施例で作成した製品の写真である。 本発明の一実施の形態の金型装置の部品製造プロセスの他の態様を示す説明図である。 本発明の一実施の形態の金型装置の部品製造プロセスの別の態様を示す説明図である。 本発明の一実施の形態の金型装置の部品製造プロセスのさらに他の態様を示す説明図である。 本発明の一実施の形態の金型装置の部品製造プロセスのさらに別の態様を示す説明図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図である。 本発明の一実施の形態の金型装置の部品であるガス排出供給構造体の他の態様の斜視図である。 図２１に示すガス排出供給構造体の右側面図である。 本発明の一実施の形態の金型装置の部品であるガス排出供給構造体の斜視図である。 図２３に示すガス排出供給構造体の部分拡大斜視図である。 一般的な従来の金型装置の説明模式図で有り、（ａ）型開き前、（ｂ）型開き後、（ｃ）離型後を示す。

以下に本発明の金型装置の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施の形態の金型装置１を示す。なお従来の金型装置と対応する部分には同一の符号を付して説明する。
金型装置１は可動側金型２と固定側金型３とよりなる。
金型装置１の周囲近傍に配置され、可動側金型２と固定側金型３が型開きされた後に可動側金型２と固定側金型３との間に挿入される吸着パッド４を備える吸着構造体５（フレーム）が取りつけられる取り出し機６には、エアシリンダ・ロッド機構１１が設けられる。
エアシリンダ・ロッド機構１１のエアシリンダ１１ａは複数の吸着パッド４が取りつけられる吸着構造体５に固定され、一方、エアシリンダ・ロッド機構１１のロッド１１ｂの一端は可動側金型２の金型外側面に当接可能とされる。

固定側金型３と可動側金型２間にはキャビティ１２が形成される。キャビティ１２はリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃ等が対象製品の属性に基づく設計に応じて設けられる。
一方、可動側金型２は本体部１３とキャビティ形成部１４とを組み合わせて構成され、このキャビティ形成部１４に冷却孔１５が配置される。また本体部１３にはリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃに連結されるガス流路１６が設けられる。
このガス流路１６はキャビティ形成部１４においてリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃそれぞれに対する連結部分を有し、その連結部分にそれぞれガス排出供給構造体１７が配置される。
なおリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃにおける可動側金型２の壁面に表面粗さＲａ≦０．５μｍとする表面処理が行われている。

図４〜図８に示す様に本実施の形態の金型装置１に用いることができるガス排出供給構造体１７は、単位薄板１８を、複数積層して接合一体化してなる。単位薄板１８の片側平面１９には、一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝２０が複数設けられる。その複数の矩形溝２０を介して片側平面１９から突出する一定高さの複数の突出部２１が設けられる。
この単位薄板１８の片側平面１９の反対側の平面２２に突出部２１の頂部平面２３を当接させる態様で矩形溝２０及び突出部２１の方向を一致させ、揃えて複数積層する。
その状態で平面２２と突出部２１の頂部平面２３とを接合一体化することによって多数の矩形穴２４と補強桟２５とからなる本実施の形態のガス排出供給構造体１７が得られる。
このガス排出供給構造体１７は単位薄板厚み１ｍｍ以下とし、矩形溝２０の深さを０．０３ｍｍ以下として、その幅と深さの比である幅／深さ比を５０以上とし，また矩形溝２０間長さを１ｍｍ以下、両端の末加工部分を０．５ｍｍ以上とし、積層枚数を５以上として形成することができる。

前記単位薄板１８の一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝２０及びその複数の矩形溝２０を介して平面部から突出する一定高さの複数の突出部２１はフォトエッチング工程により形成することができる。
このフォトエッチングは図９に示されるように材料薄片の表裏面の汚れを除去して清浄化し、感光性樹脂（レジスト）を塗付後、予め作成された溝パターンフィルムを感光性樹脂（レジスト）に貼付して一般的にはＵＶ照射で焼付けることによって溝パターンを形成する。これをエッチングして材料に溝を形成した後、剥離・洗浄・乾燥することによって感光性樹脂を除去する。この様にエッチング加工によって形成することにより、必要に応じてより薄い単位薄板１８の使用が可能となり単位厚みあたりの積層枚数を増やすことができる。また、矩形溝２０の深さの対単位薄板１８厚みの比率を高くすることが可能となり積層時に矩形穴２４の高い開口率を実現することができる。

平面２２と突出部２１の頂部平面２３との接合一体化は拡散接合によって行うことができる。
拡散接合は，平面２２と突出部２１の頂部平面２３とを密着させ，真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で，加圧・加熱して行う。これによって接合面に生じる原子の拡散を利用して接合することができる。このように拡散接合とする場合には、組み立てボルトや位置決めピンの使用が不要な一体化されたガス排出供給構造体１７が得られる。また同時に流路の減少を防止することができる。さらに補強桟２５を細く設定することが可能となり、矩形穴２４の高い開口率を実現することができる。

このガス排出供給構造体１７には、樹脂圧に耐える強度と、量産全期間にわたって、樹脂の１方向流れの末端付近や対向流の合流位置付近において、キャビティー内のガスを容易に排出することを可能とする高い開口率を有し、また組立や位置決めなどの作業を不要とするため締結ボルトや位置決めピンを有しない一体構造であること、更にガス残滓堆積を防止するためガス流路は直線状で段差がないことなどを同時に満たすことが可能となる。

金型装置１を用いて射出成形を行なう樹脂は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレレン−エチレンテレフタレート（ＰＢＴ−ＰＥＴ共重合樹脂）、ポリエーテル・エーテルケトン（ＰＥＥＫ樹脂）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、６ナイロン（ＰＡ６）、６−６ナイロン（ＰＡ６６）、６Ｔナイロン（ＰＡ６Ｔ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、等の熱可塑性樹脂である。これらを単独又は混合して用いることができる。また、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ジアリルフタレート樹脂（ＰＤＡＰ）、シリコーン樹脂（ＳＩ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）等の熱硬化性樹脂である。これらの熱可塑性樹脂ならびに熱硬化性樹脂に、耐熱性や寸法安定性を向上させる目的で、ガラス繊維、ガラスビーズ、タルク等の無機充填材を適宜配合してもよい。またセルロースナノファイバー等の有機充填剤を適宜配合しても良い。

次に金型装置１を用いて行う本発明の樹脂成型方法について図１０を参照して説明する。
キャビティ１２に樹脂を充填して成型した後、樹脂成形品１０の収縮直前からガス排出供給構造体１７からキャビティ１２に加圧ガスを供給する。これによって、リブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃによって形成された樹脂成形品１０のリブと突起およびボスと、それらを形成する金型との間に発生する隙間のみにガスが充填されリブ、突起、ボスなどの先端を押出す。これによってリブや突起およびボスの底面を押すとともに、それらの両側面の離型抵抗が小さくなるようにする。

次に吸着パッド４によって樹脂成形品１０を真空吸着し、樹脂成形品１０を保持する。
その状態でエアシリンダ・ロッド機構１１のロッド１１ｂを前進させ樹脂成形品１０を可動側金型２から離型し引出す。
次にエアシリンダ・ロッド機構１１のロッド１１ｂを後退させて、樹脂成形品１０の系外への取り出しにあたっての干渉・衝突を防止する。
その状態で吸着パッド４によって真空吸着した樹脂成形品１０を上昇移動し、型外移送する。

以上の本発明の樹脂成型方法における樹脂成形品１０の離型プロセスにおいては本発明の金型装置１は図２５（ａ）〜（ｃ）に示した従来の金型装置１のように突出しピン類７や突出しピン類７を保持する押出し板９を有しない金型構成であり、リブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃなどの近傍に冷却孔１５を設けることができ、樹脂成形品１０と冷却孔１５を均等に近づけて、冷却効率を高めることができる。

また以上の樹脂成型方法における樹脂成形品１０の離型プロセスにおいてはエアシリンダ・ロッド機構１１のエアシリンダ１１ａを複数の吸着パッド４が取りつけられる吸着構造体５に固定され、そのエアシリンダ・ロッド機構１１のロッド１１ｂの一端は可動側金型２の金型面に当接可能とされ、樹脂成形品１０を吸着後、可動側金型２を押すことにより発生する反力を利用して、樹脂成形品１０の離型抵抗を上回る強い力で樹脂成形品１０を引き出せる。またその際、リブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃにおける可動側金型２の壁面に表面粗さＲａ≦０．５μｍとする表面処理が行われているので樹脂成形品１０の離型抵抗が小さくされており、それによっても樹脂成形品１０の引き出しが効率よく行われる。

図１１（ａ）（ｂ）は他の実施の形態を示す。
先の実施の形態ではエアシリンダ・ロッド機構１１のエアシリンダ１１ａは吸着構造体５に固定されたのに対し、本実施の形態ではエアシリンダ・ロッド機構１１のエアシリンダ１１ａは可動側金型２に固定されエアシリンダ・ロッド機構１１のロッド１１ｂの一端が吸着構造体５に当接可能にされる。本実施の形態ではエアシリンダ・ロッド機構１１のロッド１１ｂの一端が吸着構造体５を押すことにより発生する力によって、樹脂成形品１０の離型抵抗を上回る強い力で樹脂成形品１０を引き出せる。

図１２はさらに他の実施の形態を示し、先の各実施の形態では型開き時に樹脂成形品１０が可動側金型２に残される態様であったが、本実施の形態では樹脂成形品１０が固定側金型３に残される態様として、先の各実施の形態の可動側金型２と同一の構成を固定側金型３に採用し、他は先の各実施の形態と同様の構成と方法で離型する方法とする。

図１３はさらに他の実施の形態を示し、樹脂成形品１０の表面にフィルム２６を一体成形し、そのフィルム２６表面を吸着パッド４によって吸着して同様の構成と方法で離型する方法とする。

図１４はさらに他の実施の形態を示す。本実施の形態では可動側金型２のキャビティ形成部１４が多孔質材料を用いてなる多孔質構造体とされる。しかもその多孔質材料を用いてなる多孔質構造体であるキャビティ形成部１４においてリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃそれぞれに対するガス流路１６の連結部分２７が選択的に粗な多孔質構造体とされて、その他のキャビティ形成部１４を密な多孔質構造体として、リブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃの底面のみならず必要に応じて側面にも、高圧ガスが供給されるようにして、離型する方法とする。したがって本実施の形態では先の各実施の形態で用いたガス排出供給構造体１７は配置されない。

図１５はさらに他の実施の形態を示す。本実施の形態では可動側金型２のキャビティ形成部１４においてリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃそれぞれに対するガス流路１６の連結部分にガス排出供給構造体１７が配置され、その他のキャビティ形成部１４が多孔質材料を用いてなる多孔質構造体とされる。本実施の形態ではリブ形成領域１２ａ、ボス形成領域１２ｂ、突起形成領域１２ｃの底面のみならず必要に応じて側面にも、高圧ガスが供給されるようにして、離型する方法とする。

以下のようにして図４〜図８に示すに示すガス排出供給構造体１７を作成し、これを用いた本発明の金型装置１によって本発明の樹脂成型方法によって樹脂成形を行った。
Ｌ２１．６ｍｍ×Ｗ１０．１ｍｍ×ｔ０．２ｍｍのＳＵＳ板のＬ２１．６ｍｍ、Ｗ１０．１ｍｍの一面に、Ｌ２１．６ｍｍの両端から各１．０ｍｍ離し、溝間を等間隔にＬ０．４ｍｍとして、Ｌ３．６ｍｍ×Ｄ０．０２５ｍｍの矩形溝２０をエッチング加工により５カ所繰り返して設けた。同様に溝加工した単位薄板１８を矩形溝２０の方向と外形を揃えて４５枚重ね、更にその長手両側面に、Ｌ２１．６ｍｍ×Ｗ１０．１ｍｍ×ｔ０．５ｍｍの補強用ＳＵＳ板を重ね、４７枚の薄板からなる積層品である薄板積層品を構成した。その後、４７枚の薄板積層品を拡散接合を利用してＬ２１．６ｍｍ×Ｗ１０．１ｍｍ×Ｈ１０ｍｍの一体構成品とした。この一体構成品であるガス排出供給構造体１７をＬ２１．６ｍｍ×Ｈ１０ｍｍの方向から見ると、Ｌ３．６ｍｍ×Ｄ０．０２５ｍｍの矩形溝２０が、Ｈ１０ｍｍ方向ピッチ０．２ｍｍ、Ｌ２１．６ｍｍ方向ピッチ４．０ｍｍの等間隔に、Ｌ２１．６ｍｍ×Ｈ１０ｍｍの裏面に貫通して、２２５個形成された。結果、約９．４％の高い開口率と、奥行き方向に段差のないガス抜き矩形穴２４と、耐成形圧力用の補強桟２５などを有し、ボルト締結や位置決めピンを不要とする一体構造を形成するガス排出供給構造体１７を実現できた。

吸着構造体５の仕様は、アルミ材からなるフレームの４隅にロッド１１ｂを接続したエアシリンダ１１ａと、５ヵ所に吸着パッド４を同方向に設けている。エアシリンダ１１ａと吸着パッド４は其々別回路のエア配管によって個別に動かすことができるようにした。

離型方法は、ＰＰ樹脂を４０゜Ｃに設定した金型キャビティ１２に成形内圧４００Ｋｇ／ｃｍ２で充填完了後、ガス排出供給構造体１７に６Ｋｇ／ｃｍ２の圧縮空気を供給開始し、冷却・型開き工程後に、吸着構造体５の吸着パッド４を用い樹脂成形品１０を真空吸着した。その後、吸着構造体５のエアシリンダーに６Ｋｇ／ｃｍ２の圧縮空気を流し、ロッド１１ｂで製品部以外の金型表面を押した。この結果、吸着構造体５は樹脂成形品１０を吸着した状態で可動側金型２から離型した。ガス排出供給構造体１７に供給していた圧縮空気は、樹脂成形品１０の離型完了から、次サイクルの樹脂充填完了までの間、供給を止めた。

以上によって得られた樹脂成形品を図１６に示す。この成形品の具体的な仕様は、縦５００×横５００×高さ３０ｍｍ、製品肉厚２．８ｍｍ、高さ１０ｍｍのリブが横方向に８本、縦方向に６本、一方から他方の側壁につながっている。

以下に本発明の金型装置１に用いることができるガス排出供給構造体１７の製造プロセスの各種態様につき図面を参照して説明する。単位薄板１８の一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝２０及びその複数の矩形溝２０を介して平面部から突出する一定高さの複数の突出部２１はフォトエッチング及びフライス加工及び研削加工及び型彫り放電加工及びワイヤカット放電加工のうちの一以上の工程により形成することができる。

フライス加工を適用する場合には図１７に示す様に高速で回転するフライス加工用ドリル２８を用いて単位薄板１８の片側平面１９の切削を行う。単位薄板１８は図示しないテーブルの上に固定されており、フライス加工用ドリル２８はＺ方向（上下）に移動し、テーブルをＸ−Ｙ方向（前後左右）に移動させて加工する。

研削加工を適用する場合には図１８に示す様に高速で回転している研削加工用砥石２９を用いて、その砥石２９を構成するきわめて硬く微細な砥粒によって単位薄板１８を削り取ってゆき所定の形状に成形する。

型彫り放電加工を適用する場合には図１９に示す様に、加工液３０中で、電極３１と単位薄板１８との間で、一秒間に１０００〜１０万回の火花を断続的に飛ばして、その熱で金属を溶かして電極３１の形状を単位薄板１８に彫るように加工する。

ワイヤ放電加工を適用する場合には図２０に示す様に加工液３０中で、ワイヤー電極３２と単位薄板１８との間の電気火花放電の熱で金属を溶かして単位薄板１８にワイヤー電極３２の移動軌跡３３に応じた形状に彫るように加工する。

以下に本発明の金型装置の部品であるガス排出供給構造体の他の態様につき図面を参照して説明する。
図２１，図２２に示すガス排出供給構造体１７は上面にツバ１７ａ付きのものとされる。このツバ１７ａを有することによって金型装置１に組込んだ後の抜け防止を図ることができる。ツバ１７ａは例えば図８に示すガス排出供給構造体１７の上面部分をワイヤカット放電加工、フライス加工、研削加工などで除去する加工を行うことで形成する。
図２３，図２４に示すガス排出供給構造体１７は両側部にツバ１７ｂを有するものとされる。ツバ１７ｂも金型装置１に組込んだ後の抜け防止を図ることができワイヤカット放電加工、フライス加工、研削加工などで所要の部分を除去する加工を行うことで形成する。

１・・・金型装置、２・・・可動側金型、３・・・固定側金型、４・・・吸着パッド、５・・・吸着構造体、６・・・取り出し機、７…ピン類、８…穴、９…押出し板、１０…樹脂成型品、１１・・・エアシリンダ・ロッド機構、１１ａ・・・エアシリンダ、１１ｂ・・・ロッド、１２・・・キャビティ、１２ａ・・・リブ形成領域、１２ｂ・・・ボス形成領域、１２ｃ・・・突起形成領域、１３…本体部、１４・・・キャビティ形成部、１５…冷却孔、１６・・・ガス流路、１７・・・ガス排出供給構造体、１８・・・単位薄板、１９…（薄板の）片側平面、２０・・・矩形溝、２１・・・突出部、２４・・・矩形穴、２２・・・平面、２３・・・頂部平面、２５…補強桟、２６・・・フィルム、２７…（ガス流路の）連結部分。

Claims (17)

1. リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域が対象製品の属性に基づく設計に応じて設けられるキャビティが形成される金型は本体部とキャビティ形成部とを組み合わせて構成され、前記本体部には前記リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域に連結されるガス流路が設けられ、このガス流路は前記キャビティ形成部においてリブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域それぞれに対する連結部分を有し、その連結部分にガス排出供給手段が配置されることを特徴とする金型装置。
2. 前記連結部分は前記リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域のそれぞれの先端部に前記ガス流路を連結する請求項１記載の金型装置。
3. 前記ガス排出供給手段が多数の矩形穴と補強桟とからなるガス排出供給構造体である請求項１記載の金型装置。
4. 前記ガス排出供給構造体は、薄片の片側平面に矩形溝を複数設け、その複数の矩形溝を介して複数の突出部を設けてなる単位薄板を、前記矩形溝及び前記突出部の方向を揃えて複数積層し、前記矩形溝及び前記突出部を有する面とは反対側の平面と前記突出部の頂部平面とを接合一体化してなる請求項３記載の金型装置。
5. 前記単位薄板の矩形溝及びその矩形溝を介して並列する突出部はフォトエッチング及びフライス加工及び研削加工及び型彫り放電加工及びワイヤカット放電加工のうちの一以上により形成されてなる請求項４記載の金型装置。
6. 前記矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面と前記突出部の頂部平面とを拡散接合によって接合してなる請求項４又は請求項５記載の金型装置。
7. 前記ガス排出供給手段が多孔質構造体である請求項１記載の金型装置。
8. 前記キャビティ形成部が多孔質構造体である請求項１〜請求項７のいずれか一に記載の金型装置。
9. 前記リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域の壁面に表面粗さを所定に管理する表面処理が行われる請求項１〜請求項８のいずれか一に記載の金型装置。
10. 前記キャビティ形成部において成形された樹脂成形品を離型するために吸着する吸着パッドと、前記キャビティ形成部を有し前記樹脂成形品を離型させる対象となる金型面相互を、離隔させる方向に付勢する付勢手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一に記載の金型装置。
11. 前記付勢手段がシリンダ・ロッド機構である請求項１０記載の金型装置。
12. 前記付勢手段が前記吸着パッド系の機能部材及び樹脂成形品を離型させる対象となる金型のいずれかに装着される請求項１０又は請求項１１に記載の金型装置。
13. リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域を対象製品の属性に基づく設計に応じて設けたキャビティを形成し、リブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域それぞれにガス流路を連結し、このガス流路から前記キャビティのリブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域で成形された樹脂成形品のリブ及び／又はボス及び／又は突起先端面のみに圧縮空気を送り込むことを特徴とする樹脂成型方法。
14. 樹脂充填工程終了または保圧工程終了前から圧縮空気を送り込む請求項１３記載の樹脂成型方法。
15. 金型面を押す機構を備えた樹脂成形品の吸着構造体を配置し、前記吸着構造体によって樹脂成形品を吸着した後、樹脂成形品を成形するキャビティを形成した金型面に付勢することによって樹脂成形品を離型する請求項１３又は請求項１４記載の樹脂成型方法。
16. 樹脂成形品の表面にフィルムを一体成形し、そのフィルム表面を前記吸着構造体によって吸着して樹脂成形品を離型する請求項１３〜請求項１５のいずれか一に記載の樹脂成型方法。
17. キャビティへの成形樹脂充填過程ではリブ形成領域及び／又はボス形成領域及び／又は突起形成領域先端部からキャビティ内のガスを排出する請求項１３〜請求項１６のいずれか一に記載の樹脂成型方法。