JP2020192781A - 射出成型装置及び射出成型方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これをさらに換言すれば千鳥状に配置されるとは、任意のp列目に配されたゲート、p+1列目に配置されたゲート、p+2列目に配置されたゲート、に着目した時、これら3つのゲートが直線状に配列されず、互い違いに位置する配置を言う。
キャビティの深さは得られる平板成形品の厚みと略一致する。
すなわち、任意のp列目に配されたゲートG12〜G16、p+1列目に配置されたゲートG17〜G22、p+2列目に配置されたゲートG23〜G27、に着目した時、これら3つの列のゲートG12,G17、G23が直線状に配列されず、互い違いに位置する。
例えば図1に示す射出成形用金型1で、G1〜5を1グループ、G6〜11を第2のグループとして開口し樹脂の射出を行う場合に射出圧力が成型機型締め力を超えるときには開口するゲート数を減らし、開口ゲート点数を3点としてグループ化する必要が生じる。
その様な場合には例えば、G1〜3もしくはG1,2,6を第1グループとして以下、G4,5,11もしくはG3,7,8を第2グループとして開口を進めて、開口ゲートが蛇行していくようにすることもできる。この様な開口する射出ゲートの選択の自由度はダイレクトゲートG1〜G38を千鳥状に配置した結果、樹脂間のガスたまり4を最小にすることができる結果として得られる利点である。
[実施例1]
図4は、本実施例においてゲートG1〜G38から樹脂を射出するタイミングを示す。
まず、型締力を2100tonとして射出成形用金型の型締めを行う。樹脂の充填圧力は787kg/cm2 とした。樹脂の全体の充填時間は5.2秒とし、樹脂温度を217℃とし、樹脂流の先端温度を223℃とした。必要となった射出圧力は1150kg/cm2 であった。
先ず、ゲートG34〜G38を開けて、1.8秒間樹脂を射出した。次にゲートG34〜G38からの樹脂射出開始後1.6秒経過時点で、ゲートG34〜G38を開いた状態でゲートG28〜G33を開けて、0.7秒間樹脂を射出した。その間、ゲートG34〜G38からの樹脂射出開始後1.8秒経過時点でゲートG34〜G38からの樹脂射出を停止した。
図5は射出成形用金型1のウエルドライン5を示す。第1列のゲートG34〜G38を開き樹脂を充填することで、第1列のゲート間には溶融樹脂が合流する部分にウエルド5が発生する。第1列で発生したウエルド5とゲート位置との間に樹脂が充填されるまでに千鳥状に配列した第2列のゲートG28〜G33に樹脂が到達する。このタイミングで第2列のゲートG28〜G33を開くことにより、第2列のゲートG28〜G33の間にはウエルドが生じない解析結果が得られた。さらに第2列のゲートG28〜G33から充填される樹脂が、第3列のゲートG23〜G27の位置まで到達した時に、第3列のゲートG23〜G27を開くことで第2列と同様に第3列のゲートG23〜G27間においてもウエルドが生じない。以後、これを繰り返すことによって、金型1内に樹脂を充填させる。
この様に千鳥状に配置したゲートG1〜G38から射出されキャビティに充填される樹脂は任意の単一のゲートに着目した場合には、そのゲートを中心として同心円状にキャビティ内に射出される。その結果、キャビティに充填される樹脂はゲートG1〜G38のそれぞれを中心とする円弧を描くように流れることがわかっている。また、相互に隣接するゲート間の距離は一のゲートから射出される樹脂流動長よりも短く、ほぼ一致する様にゲートG1〜G38は配列されているために、樹脂の充填速度を充填の途中で変更しないという条件下で、ゲートを開く時間の制御のみで容易に成形条件を設定することが可能である。
次に、本発明の樹脂製の平板成形品の製造方法の他の実施例について説明する。
実施例1と同様に図示しない型締装置を用いて、型締力を2800tonとして射出成形用金型の型締めを行った。樹脂の充填圧力は688kg/cm2 とした。樹脂の全体の充填時間は6.2秒として、樹脂温度を186℃とし、樹脂流の先端温度を221℃とした。必要となった射出圧力は1000kg/cm2 であった。
次にゲートG17〜G22からの樹脂射出開始後1.7秒経過時点で、ゲートG17〜G22を開いた状態でゲートG17〜G22の両側の一対の同時に樹脂充填を行うグループであるゲートG12〜G16及びゲートG23〜G27を開けて、1.3秒間樹脂を射出した。その間、ゲートG17〜G22からの樹脂射出開始後1.8秒経過時点でゲートG17〜G22からの樹脂射出を停止した。
図10は射出成形用金型1のウエルドライン6を示す。金型の略中央部のゲートG17〜G22を第1列として、ゲートG17〜G22を開き樹脂を充填することで、第1列のゲート間には溶融樹脂が合流する部分にウエルド6が発生する。第1列で発生したウエルド6とゲート位置との間に樹脂が充填されるまでに千鳥状に配列した一対の第2列のゲートG12〜G16及びゲートG23〜G27に樹脂が到達する。このタイミングで各第2列のゲートG12〜G16及びゲートG23〜G27を開くことにより、各第2列のゲートG12〜G16及びゲートG23〜G27の間にはウエルドが生じない解析結果が得られた。さらに第2列のゲートG12〜G16及びゲートG23〜G27から充填される樹脂が、一対の第3列のゲートG6〜G11及びゲートG28〜G33の位置まで到達した時に、各第3列のゲートG6〜G11及びゲートG28〜G33を開くことで第2列と同様に第3列のゲートG6〜G11及びゲートG28〜G33間においてもウエルドが生じない。以後、これを繰り返すことによって、金型1内に樹脂を充填させる。
この様に千鳥状に配置したゲートG1〜G38は、充填中の樹脂が当該ゲートG1〜G38のそれぞれを中心とする円弧を描くように流れるため、また、相互に隣接するゲート間の距離は一のゲートから射出される樹脂流動長よりも短く、ほぼ一致する様にゲートG1〜G38は配列されているために、樹脂の充填速度を充填の途中で変更しないという条件下で、ゲートを開く時間の制御のみで容易に成形条件を設定することが可能である。また、第1ゲート群のゲートG17〜G22間にはウエルドが発生するが、同一ゲート配置であっても、正三角形の頂点のゲートを基準に流動解析を用いてゲート位置の微調整を行うことによって、外観や製品強度の必要な部分のウエルドを避けることが、成形条件の変更で容易に行うことが可能である。
実施例2では、製品中央にウエルドラインを移動させると型締め力が増え、樹脂が金型に充填する時間は増加するが、ゲート位置を変更せずにウエルド位置を変えた製品を得ること可能である。
一方、実施例2の場合において、実施例1のゲート位置の解析結果を用いてゲート位置やゲート群を調整して成形することも可能である。
実施例1は右側から充填している。実施例2は中央から充填している。
充填圧力は、実施例2で12%低くすることができた。
型締力は実施例1が25%低くすることができた。
実施例2の開き方では中央から2番目のゲートで短手方向への流動長が長く、ゲートを開いている時間が長くなり、型締力が上昇する。
一方、反りは、外周の変形量は、実施例1が小さくなった。
断面の変形量は実施例2が小さくなった。
以上の各実施例の結果、ゲート点数を増やした方が、変形量は小さくなると言える。また長手方向に流すと断面で変形量が大きくなる。
Claims (9)
- 射出成形用の金型を用いて、樹脂製の平板成形品を製造する射出成型装置であって、前記金型は、前記平板成形品の形状に対応した略矩形のキャビティ面が形成されるとともに、このキャビティ面に連通する複数のゲートが設けられた固定型板を備え、前記複数のゲートは、千鳥状に配置されると共に、同時に樹脂充填を行う複数のゲートからなる複数のグループに分けられ、各一のグループは共通する充填樹脂流通路に配置されてなることを特徴とする平板成形品の射出成型装置。
- 前記キャビティ面に連通する複数のゲートのうち相互に隣接する任意の3ゲートが正三角形の頂点位置に配置される請求項1記載の平板成形品の射出成型装置。
- 前記キャビティ面に連通する複数のゲートのうち相互に隣接するゲート間の距離は一のゲートから射出される樹脂流動長よりも短いものとして設定される請求項1または請求項2に記載された平板成形品の射出成型装置。
- 前記樹脂流動長はゲートからの樹脂射出圧力と射出される樹脂の粘度、温度及び成形品の板厚から解析によって算出される請求項1〜請求項3のいずれか一に記載の平板成形品の射出成型装置。
- 請求項1または請求項2に記載された射出成型装置を用いて行う射出成型方法であって、前記金型の一側の同時に樹脂充填を行う一のグループの複数の前記ゲートから樹脂の射出を開始して、順次前記金型の他側に向かって他のグループの複数の前記ゲートから樹脂の射出を行い、前記一のグループの複数の前記ゲートからの樹脂射出停止前に前記他のグループの複数の前記ゲートから樹脂の射出を開始し、前記他のグループの複数の前記ゲートからの樹脂の射出開始後に、前記一のグループの複数の前記ゲートからの樹脂射出を停止することを特徴とする平板成形品の射出成型方法。
- 請求項1に記載された射出成型装置を用いて行う射出成型方法であって、前記金型の略中央部の同時に樹脂充填を行う一のグループの複数の前記ゲートから樹脂の射出を開始して、その後前記中央部の同時に樹脂充填を行う一のグループの両側の一対の同時に樹脂充填を行うグループの複数の前記ゲートから樹脂の射出を開始し、前記金型の略中央部の同時に樹脂充填を行う一のグループの複数の前記ゲートからの樹脂射出停止前に前記一対の同時に樹脂充填を行うグループの複数の前記ゲートから樹脂の射出を開始し、前記一対の同時に樹脂充填を行うグループの複数の前記ゲートからの樹脂の射出開始後に、前記金型の略中央部の同時に樹脂充填を行う一のグループの複数の前記ゲートからの樹脂射出を停止することを特徴とする平板成形品の射出成型方法。
- 樹脂の充填速度を一定に保持してゲートを開く時間の制御によって成形条件を設定する請求項5又は請求項6記載の平板成形品の射出成型方法。
- 同時に樹脂充填を行う一のグループの複数のゲートは射出圧力が成型機型締め力を超えない様に設定する請求項5〜請求項7のいずれか一に記載の平板成形品の射出成型方法。。
- 解析で求められる金型内の樹脂圧力と、同時に樹脂が射出されるゲート群からの射出樹脂の流動面積の投影面積積分値とを用いて、必要となる型締め力を解析によって算出する請求項5〜請求項8のいずれか一に記載の平板成形品の射出成型方法。
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